【発明の詳細な説明】
プレート及びフレーム装置で使用するためのガスケット材料並びにその製造及び
使用方法
発明の背景
１．発明の分野
本発明は、ガスケット及びシール材料に関し、とりわけ、例えばプレート及び
フレーム熱交換器又はフィルター装置におけるような、流体の流れを収容するた
め装置の多数の層を一緒にシールするのに使用するためのガスケット材料に関す
る。
２．関連技術の説明
フィルター又は熱交換装置を通過する流体の流れを最大にするために、多数の
機能性プレートが直列に重ねられることがよくある。フィルターの場合には、機
能性プレートはフィルターエレメントを含み、熱交換装置の場合には、プレート
は薄い（例えば0.6〜1.0mm）熱伝導性の材料、例えばステンレス鋼のようなもの
を含む。どちらの場合にも、プレートの周りで漏れが起きないのを確実にするた
めおのおののプレートの間に流体シールを確立して維持しなくてはならない。
プレート及びフレーム熱交換器は、熱伝導のための機構を提供するのに多数の
プレートを、単一のユニットにおいてしばしば8〜16枚から500枚以上までの範囲
にわたるプレートを使用する。一般に、プレートのおのおのは、上部と下部の口
を備えた本質的に長方形のエレメントを含む。プレートをそれらの面を互いに平
行にして重ねてそれらの端部に沿ってシールすると、隔室（cell）が作られて、
流体の流れは隔室のおのおのを通り、プレートの面を横切って上部の口から下部
の口へあるいはその逆に導かれる。
熱交換は、たくさんのプレートをこのようにして重ねそして熱交換器を通過す
る二つの別個の流体進路を作ってなされる。第一の進路は、一つおきの隔室のプ
レートの面を上下して進み（例えば第一、第三、第五等の隔室を通って装置の左
から右へ進み）、向流の第二の流体進路は、交互の隔室のプレートを上下に進む
（例えば第六、第四、第二の隔室を通って装置の右から左へ進む）。
任意の熱交換器の最も重要な特徴は、それを通り抜ける流体を隔離し且つ収容
することがうまくできることである。明らかに交換器で流体が漏れ、あるいはな
お悪いことに混ざり合うことは、その適切な機能を損ないあるいは完全に破壊す
る。更に、そのような系によって危険な化学薬品を取り扱う場合には、どのよう
な漏れも大きな災害をもたらしかねない。結果として、熱交換器のプレートのお
のおのの間を効果的にシールするために特別な注意が払われる。
典型的な熱交換器のシールは、適切な流体の分離と方向づけを確実にするため
各プレートの周縁の周りと適当な口の周りに取りつけられるエラストマー（例え
ばブチルゴム、ネオプレン、エチレン−プロピレンジエンモノマー（EPDM）等）
又は圧縮シート（例えばアスベスト又は合成繊維）のリングを含む。これらのガ
スケットは一般にプレートの所定の箇所に接着され、次いでこれらのプレートを
フレーム内で重ねて、プレートのおのおのと中間のガスケットとの間が漏れなし
にぴったりするまでトルクを与える。
既存のプレート及びフレームガスケットには多くの重大な欠点がある。例えば
、漏れのないシールをもたらす材料と長期の使用のために十分に耐久性で且つ化
学薬品／熱に耐性のある材料との間で時として困難な折衷を行わなくてはならな
い。もう一つの共通の問題
は、ガスケット材料は、位置合わせが狂い、曲げられた、傷のついた、さもなけ
れば欠陥のあるプレートを補償するために順応することを要求されることである
。
既存のプレート及びフレームのガスケット材料にあって最も重大な問題の一つ
は、多くの材料（例えばエポキシ又は他の接着剤で所定の箇所に接着されたアス
ベスト又はエラストマー）は日常の保守の際に取り除いて交換するのが極めて困
難なことである。例えば、エラストマーのガスケット材料を使用する中くらいの
大きさの熱交換器の各プレートを再状態調整するのには１〜1.25人時が必要であ
ると推測される。100枚を超えるプレートの熱交換器については、熱交換器全体
の再状態調整は明らかに大仕事である。その上、EPDM、ネオプレン、又はブチル
ゴムといったような材料は苛酷な環境では（例えば過大な化学的又は熱的攻撃に
さらされた場合には）わずか６〜９箇月という比較的短い作業寿命となりかねな
い。
熱交換器のガスケットの取りつけと再状態調整の両方を複雑にしているのは、
これらの系において標準的に用いられるプレートで表面模様(texturing)を使用
していることである。知られているように、熱交換器のプレートを波形にしある
いは別の表面模様をつけることによって、その表面積は有意に増加し、かくして
その伝熱能力が向上する。更に、プレートの表面模様はまた、破壊したガスケッ
ト材料を除去するのを極めて困難にし、そしてそれはプレートの隆起部で動かな
くなりかねない。
多くのプレート及びフレーム装置をシールするのを複雑にするもう一つの要因
は、プレートがフレーム内でしばしば不十分に支持されることである。「非最適
(non-optimum)」のプレート及びフレーム装置は、プレートと案内レールとの間
のぴったり合っていない接続を使用してプレートを支持する。結果として、プレ
ートは、プレ
ート間で適切な位置合わせを維持するのを保証するため注意深くトルクを与えら
れなくてはならない。
より良好な系は、取りつけ作業中にプレートを位置合わせしておくのを助ける
のにぴったりと合った案内レールを使用するいわゆる「最適(optimum)」プレー
ト及びフレーム装置で提供される。そのような位置合わせは、取りつけ中に有意
の圧縮が必ず起きる場合に重要であると考えられる。この改良にもかかわらず、
プレートを均等に取りつけるのを保証するためなおも注意を持続しなくてはなら
ない。
使用中はプレートをお互いに接触させておくことが重要である。そのような接
触は、波形模様に沿っての伝熱を増加させるためにも、プレートの屈曲と機械的
疲労に至りかねないプレートと循環ポンプ送り作用との間の差圧を補償するため
にも重要である。これに関しては、ガスケット材料の適切な配置と保守が重要で
ある。ガスケット材料は取りつけ中にプレート間をシールするのに十分な反力を
供給しなくてはならず、その上、ガスケット材料は使用中に更に薄くなり広くな
ることで接触しているプレートからコールドフローしあるいは「クリープ」して
はならず、それは間隙や漏れの原因となりかねない。
耐熱性と耐薬品性が優れた一つの材料はポリテトラフルオロエチレン（PTFE）
である。ガスケットとして、PTFEは、多くの通常の金属やポリマー材料を標準的
に劣化させる苛酷な化学的環境において使用するための材料として有益であるこ
とを示してきた。PTFEの使用可能な温度範囲は、260℃ほどの高温からほぼ−273
℃ほどの低温までである。
ところが、圧縮成形され又は押し出されて次に345℃より高い温度に加熱され
た通常の非多孔質PTFEガスケット材料は、例えば低い
引張強さや低いコールドフロー耐性といったような、不十分な機械的性質を示す
。これは、物理的強度と耐クリープ性の対策を必要とする分野においてそのよう
な材料を使用するのを制限する。
PTFEは、1976年４月27日発行のGoreの米国特許第3953566号明細書に教示され
ているように延伸膨張した多孔質の形態で製造することができる。延伸膨張PTFE
(ePTFE)は、強度が通常のPTFEより高く、通常のPTFEの化学的不活性を持ち、且
つ実用温度範囲が最高315℃まで上昇している。多孔質延伸膨張PTFEガスケット
材料の一例は、メリーランド州ElktonのW.L．Gore & Associates，Inc.からGORE
-TEX＼ジョイントシーラントの商標で入手できる。
多孔質ePTFEジョイントシーラントは、多くの用途で優れたシールを保つこと
が判明している。あいにくながら、この材料の固有の圧縮特性のために、それは
一般に、隣接し合う表面間のシールを漏れがなく且つ安定なものにするのに比較
的広いシール面積とかなりの締めつけ荷重を必要とする（すなわちそれによって
広く、薄く、十分に緻密化されたガスケットを作ることができる）。結果として
、ePTFEは、圧縮下では時間をかけてクリープが起こってガスケットの適切な配
置をゆがめかねないので、狭いシール表面の場合又は比較的厚いガスケット材料
を必要とする場合にはうまく働かない。これは、プレート及びフレーム装置の比
較的厚いガスケットを用いた高圧縮の環境においてこの材料を使用しようとする
際に重大な束縛となる。
用途によっては、クリープの問題は延伸膨張PTFEの心（core）に多孔質ePTFE
のテープを巻いたものを供給することで処理されている。そのような材料の商業
的な態様は、W.L．Gore & Associates，Inc.からはGORE-TEX＼Valve Stem Packi
ngの名称で、またカリフォルニア州Monterey ParkのInertech，Inc.からはINERT
ECH＼
Valve Stem Packingの名称で入手可能である。これらの材料は、それらが限られ
た容積内にとどめられる場合に圧縮パッキンとして使用するのに適している。と
ころが、圧縮荷重の下で限られていない容積でガスケットとして使用する場合に
は、これらの材料は時間をかけて望ましくないクリープ特性を示し（すなわち薄
くなり、広がり続け）、それらを大抵のプレート及びフレーム装置においてガス
ケット材料として使用するのに完全に適さなくする。
1992年11月３日発行のSassaの米国特許第5160773号明細書により証明されてい
るように、被覆した延伸膨張PTFEは、移動表面のための非常に小さい締めつけ力
と低い流体圧力での「ワイパー」シールにおけるような、低圧縮の用途において
非常にうまく利用することができる。その場合には、シール材料は溶融加工可能
な熱可塑性フルオロポリマーに積層された多孔質PTFEシートに包み込まれたPTFE
フェルトを含む。残念なことに、かなりの圧縮力がかけられる場合には、やはり
変形と望ましくないクリープとを被る。
PTFEの耐薬品性を獲得して材料のクリープの量を制限するための一つの提案は
、合成ゴムのような一般にクリープ安定性の材料をPTFEのコーティングで被覆し
て耐薬品性を与えることである。そのような構造の一例は、1990年２月６日発行
のLugezの米国特許第4898638号明細書に提示されている。この特許明細書には、
開示された方法により部分的にのみ多孔質のPTFEの一枚以上のフィルムをゴムシ
ートに付着させて耐薬品性のガスケット材料を得ることができると教示されてい
る。このアプローチは既存のプレート及びフレームガスケット材料にあっての問
題の一部を処理することができるとは言え、PTFEフィルムは圧縮の圧力下で割れ
て、心のエラストマーの露出と破損を招きかねない。更に、ガスケットの全体に
わたり延伸膨張PTFE材料を使用するならば、より長い寿命とより良好な熱
的及び化学的な耐性が可能であると信じられる。
1993年４月20日出願の同時係属米国特許出願第050903号明細書に開示されてい
るように、引き延ばした又は延伸膨張したPTFEの心を延伸膨張PTFEの高強度フィ
ルムでくるむことにより長期のクリープが抑えられたPTFEシール材料を製造でき
ることがつきとめられた。この高強度フィルムは変形と伸長に耐え、そしてPTFE
の心を圧縮されたガスケット内の所定の箇所に収容する働きをする。この材料は
、プレート及びフレーム熱交換器をシールするのに完全に効果的であって、熱的
及び化学的な保護、長い寿命と耐久性をもたらし、交換を容易にすることが分か
っている。
上記の材料はプレート及びフレーム熱交換器を首尾よくシールするにもかかわ
らず、それには多数の欠陥がある。高強度フィルムでくるんだPTFE材料にとって
の多分一番大きな問題は、それがプレート及びフレーム装置内できちんと固定さ
れる前に大きな圧縮を必要とすることである。長方形の断面を持つ典型的なガス
ケット材料は一般に、適切な固定とシールがなされる前に高さを約３：１に押し
つぶさなくてはならない。
この固定の問題は、たくさんのプレートを用いる用途において非常に重大なこ
とである。と言うのは、標準の対応フレームはとても小さ過ぎて全てのプレート
と未圧縮のガスケット材料を一時に入れることができないからである。結果とし
て、取りつけ業者はプレートとガスケット材料を多数のバッチで取りつけて圧縮
する煩わしく且つ時間を消費する手順を経なくてはならない。この問題は、シー
ルする過程においてプレートが大きく動くことがプレートがゆがみそしてガスケ
ットの位置が変化する余りにも大きな余地を残す非最適なプレート及びフレーム
装置において大変ひどくなる。
従って、加圧下で有効な長期のシールをもたらす一方で、耐久性
であり、化学的及び熱的な耐性があり、汚染せず、且つ取りつけるのが比較的容
易であるプレート及びフレーム装置のためのガスケット材料を提供することが本
発明の主目的である。
本発明のもう一つの目的は、最小限の労力と経費で容易に取り外して交換され
るプレート及びフレーム装置のためのガスケット材料を提供することである。
本発明のなおもう一つの目的は、延伸膨張PTFE材料の利益を提供する一方でク
リープの問題を回避するプレート及びフレーム装置のためのガスケット材料を提
供することである。
本発明の更にもう一つの目的は、過度のトルク賦与やプレートの移動を必要と
せずに容易に取りつけることのできるプレート及びフレーム装置のためのガスケ
ット材料を提供することである。
本発明の更に別の目的は、上記の特性を備えたガスケット材料を製造しそして
最適に使用する方法を提供することである。
本発明のこれら及びこのほかの目的は、以下の詳しい記載の再検討から明らか
になろう。
発明の概要
本発明は、例えばプレート及びフレーム熱交換器やフィルターユニットといっ
たような、様々なプレート及びフレーム装置で使用するための改良されたガスケ
ット材料である。本発明の基礎材料は、高強度フィルムにきつくくるまれた引き
延ばされた(elongated)ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）の心（コア）を含
む。プレート及びフレーム装置において高圧縮下に置かれると、本発明のガスケ
ット材料はコールドフローあるいは「クリープ」に大いに耐える一方で、PTFE材
料のすぐれた特性をもたらす。
本発明の好ましいガスケット材料は、高強度PTFEフィルムにくる
まれ、そして次にプレート及びフレーム装置にガスケット材料を取りつけるのに
要する時間と努力を大いに減らすため予備圧縮された、延伸膨張PTFEの心を含む
。理想的には、取り付けを助けるために、この予備圧縮されたガスケット材料は
、プレート及びフレーム装置の隣接プレートの表面模様に合致する模様又は「跡
」を含む。予備圧縮されたガスケットに軟質PTFEテープのような順応性層（con-
formable layer）を含むことが、プレート及びフレーム装置における初期のシー
ルを向上させるのを更に助ける。
本発明のガスケット材料には、以前のプレート及びフレームシール材料に勝る
多数の利益がある。これらの改良のなかには、苛酷な化学薬品及び／又は極端な
温度の環境においてのより長い寿命とより高い耐久性がある。その上、長期の高
圧縮後でも、本発明のガスケット材料はプレートから非常に容易に、通常はそっ
くりそのまま、外れる。これは、プレートを再状態調整する時間と努力を大いに
好転させる。
図面の説明
本発明の作用は、添付の図面と関連して検討すれば以下の記載から明らかにな
るであろう。それらの図面において、
第１図は通常のプレート及びフレーム熱交換器の半横向き斜視図であり、
第２図は本発明のガスケット材料を取りつけたプレート及びフレーム熱交換器
からの通常のプレートの立面図であり、
第３図は圧縮されていない本発明のガスケット材料の半横向き等角投影図であ
り、
第４図は完全に圧縮された本発明のガスケット材料の半横向き等角投影図であ
り、
第５図は予備圧縮されてその下面にプレートの模様を備え上面に順応性シール
層を備えた、本発明のガスケット材料のもう一つの態様の側面図であり、
第６図はプレート及びフレーム熱交換器において完全に圧縮後の第５図に示し
たガスケット材料の態様の側面図であり、
第７図はプレートに取りつけるため正確な長さに切断された本発明のガスケッ
ト材料のコードの上面図であり、
第８図はプレートに取りつけるため接合してループにされた本発明のガスケッ
ト材料のコードの上面図であり、
第９図はプレートに取りつけるため接合してループにされそして正確な輪郭に
形作られた本発明のガスケット材料のコードの上面図である。
発明の詳しい説明
本発明は、いろいろな用途において、とりわけ最小限のコールドフロー又は「
クリープ」を要求する用途において使用するのに適したガスケット材料である。
特に重要であるのは、多数の構成要素を一緒に重ねて次に圧縮しなくてはならな
いプレート及びフレーム装置（例えばプレート及びフレームフィルターあるいは
熱交換器）である。
第１図に示したのは通常のプレート及びフレーム熱交換器10である。熱交換器
10は、固定されたエンドフレーム12、可動のエンドフレーム14、これらの二つの
エンドフレーム12、14の間に取りつけられた多数のプレート16、二つのエンドフ
レーム12、14の間にかかる圧縮ボルト18ａ、18ｂ、18ｃ、18ｄ、18ｅ、18ｆ、18
ｇ、18ｈ、そして可動エンドフレーム14をプレート16としっかり接触して保持す
る圧縮ナット20ａ、20ｂ、20ｃ、20ｄを含む。
熱交換器10を通してガス又は液の流体を流すために、エンドプレート12、14に
プレート16のそれぞれの口に対応する上部の口22ａ、22ｂと下部の口24ａ、24ｂ
を設ける。流体の配管の付属物（図示せず）を受け入れるため、口22、24のそれ
ぞれの周りにねじを切った植込みボルト26が用意される。
第２図に示したのは、熱交換器で使用するための代表的な熱交換器プレート16
である。言及したように、このプレートは熱交換器10の口22、24に対応する上部
の口28ａ、28ｂと下部の口30ａ、30ｂを含む。プレートとその表面32の上を流れ
る流体との接触面積を増加させるために、一連の波形模様34あるいは他の表面模
様が設けられる。プレートの端部36は、ガスケット材料38の取りつけのために典
型的に設けられる溝37で同じように波形にされる。説明したように表面積を増加
させるほかに、波形模様は互いに接触して、プレートの疲労に耐えそしてユニッ
トの機械的一体性を向上させるためにプレートを支持するのを助ける。
これらのタイプのプレートは大きさ、形状及び表面模様が非常にいろいろにな
るので、ガスケットを様々なモデルのプレート及びフレーム装置に合わせるため
にガスケット材料をかなり受注生産しなくてはならないことがあることを理解す
べきである。幸いに、下記の説明から明らかになるように、本発明のガスケット
材料はそのような受注生産に十分適応可能である。
本発明のガスケット材料38は、プレートを横切る流体流路を確立するためプレ
ートに取りつけられる。図示した態様では、このプレートを同一のプレートにく
っつけると、外周縁のガスケット38ａが上部の口28ｂと下部の口30ｂとの間に流
体の流れを通じさせる隔室40を形成する。流体の流れは、２枚のプレートの対応
する波形模様34の間に作られたいろいろな流路を通って２枚のプレートの表面間
を進む。
ガスケット材料38ｂ、38ｃも、このプレートを進む互い違いの（すなわち向流
の）流体流を連続して重ねた次のプレートを横切って確立された流体流路へ導く
ために口28ａと30ａの周りに取りつけられる。口28ａ、30ａの周りのガスケット
材料38ｂ、38ｃは、熱交換器から流体の漏れが起きないことと流体が隔室40内の
流体と混ざり合わないことを保証するのに役立つ。流体の混合に対する更なる保
証として、口ガスケット28ａ、30ａのおのおのは、口ガスケット38ｂかあるいは
38ｃのいずれかにおける何らかの故障の場合に流体を雰囲気へ放出させて隔室40
から遠ざけるために通気孔（ベント）41ａ、41ｂを含む。
作業時には、ガスケット材料38は熱交換器10を通る二つの別個の流体路を作る
ためにプレート16のそれぞれに取りつけられる。一例として、第一の流路は一つ
おきの隔室のプレートの面を上下に進み（例えば上部の口22ｂから一つおきの隔
室（例として奇数番号の隔室）を通って装置を左から右へ進んで可動エンドプレ
ート14の下部の口（図示せず）を出てゆく）、そして向流の第二の流体路は交互
の隔室のプレートを上下に進む（例えば可動エンドプレート14の上部の口（図示
せず）から交互の隔室（例として偶数番号の隔室）を通って装置内を右から左へ
進んで下部の口24ａを出てゆく）。
このようにしてプレート16のそれぞれにガスケット材料38を正確に配置したな
ら、プレートを直列に重ねてフレーム12、14の間に取りつける。図示した装置に
おいては、熱交換器は装置の端から端まで走る案内レール42、44を備えている。
プレート16のそれぞれにはこれらのレール42、44に対応したスロット46、48が設
けられる。プレートが横方向に動くことができないようにプレートのスロットを
案内レールに沿って位置合わせすることによって、据え付け及び使
用中のプレートの「最適」な位置合わせが保証される。
プレート間のシールの漏れをなくすために、それらを上記のようにしてフレー
ムエンド12、14の間で位置合わせしたなら、圧縮ナット20のそれぞれを圧縮ボル
ト18に沿ってしっかりと締める。プレートがこうして均一にトルクを与えられて
ある時点で任意の一つのボルトに限られた量のねじりモーメントがかけられるの
を保証するように、注意をしなくてはならない。
本発明のガスケット材料50の一つの態様を第３図に示す。この材料は、延伸膨
張PTFEの高配向フィルムといったような高強度フィルム54にきつくくるまれた、
引き延ばされた、あるいは好ましくは多孔質の延伸膨張された、ポリテトラフル
オロエチレン（PTFE）の心（コア）52を含む。高強度フィルムの外被は、PTFEの
心を収容して、広範な圧縮と加熱のサイクルの下に置かれてもそれがクリープす
るのを防止するのに役立つことがつきとめられた。ここでの目的は圧力下でのPT
FEの心の実質的な横方向のフローを防ぐことである。こうして、圧縮力がプレー
トとガスケット材料との間で分け合われ続けてガスケットから除去されないよう
に、圧縮されたガスケットの所望の高さ対幅比が維持される。
好ましくは、心材料は当該技術において知られている方法と装置によりPTFEの
微粉末をペースト押出しして棒又はビードを作ることで調製される。次に、ペー
スト押出しされた棒又はビードを、Goreの米国特許第3953566号明細書に教示さ
れた方法に従って伸長することにより延伸膨張し、フィブリルによって相互につ
ながれたノードの柔軟性多孔質構造が形成される。ペースト押出しされたPTFEの
棒又はビードは、心材料に所望される強度及び圧縮特性に応じて、長手方向に２
：１から25：１までの範囲の量、好ましくは３：１から12：１までの量伸長され
る。
くるむ前に、引き延ばした多孔質PTFEの心材料52はフィルム54を心材料の表面
と連続に接触してくるむのを可能にする表面形状を持つ。プレート及びフレーム
装置においてガスケットとして使用するためには、好ましくは、この引き延ばし
た多孔質PTFEの心材料52は円形断面状にくるまれて、そして次にこのくるまれた
材料を成形して取りつけのための長方形断面とする。あるいはまた、心は引っ込
んだ表面のない実質的に任意の形状（例えば長方形、楕円形、正方形、三角形等
）にくるんでもよい。心材料をくるんだ後に、もっと複雑な形状、例えばくぼみ
または突起のある表面を作ることができる。
引き延ばしたPTFEの心は、粒状の充填剤を含有してもよい。「粒状」という用
語は、どのようなアスペクト比の粒子をも含むことを意味し、従って粒子、短か
く切った繊維、ホイスカーその他同様のものを包含する。粒状充填剤は無機充填
剤でよく、これらには金属、半金属、金属酸化物、炭素、グラファイト、及びガ
ラスが含まれる。あるいはまた、粒状充填剤は有機充填剤でよく、これらにはポ
リマー樹脂が含まれる。適当な樹脂には、例えば、ポリエーテルエーテルケトン
（PEEK）、フッ素化エチレンプロピレン(FEP)、テトラフルオロエチレンとペル
フルオロ（プロピルビニルエーテル）（PFA）とのコポリマー、及びこのほかの
同様の高融点ポリマーが含まれる。
粒状充填剤は、用いられる場合には、本発明の複合ガスケット材料が使用され
る用途に従って心又はくるむフィルムのある一定の性質を付与あるいは高めるよ
うに選ばれる。例えば、それらを使用して導電性や熱伝導性を付与し又は高める
ことができ、そしてまたそれらを使用して複合ガスケット材料の圧縮性や寸法安
定性を変更することもできる。粒状充填剤は90体積％ほどの高い濃度で使用する
ことができるが、もっと一般には10〜70体積％の濃度範囲で使用さ
れる。
粒状充填剤とPTFE微粉末は、通常の乾式混合法を利用して一緒にすることがで
き、その後それらを、Goreの米国特許第3953566号明細書に教示された方法によ
り成形して本発明の心材料を供給することができる。あるいはまた、粒状充填剤
を水性分散液のPTFEと混合して一緒に凝結させて、固形物の湿式混合物を作って
もよい。この混合物から標準的な乾燥法により水を除去し、そしてこの混合物を
乾式混合した材料と同じやり方で更に処理する。
高強度フィルム54は好ましくは、Goreの米国特許第3953566号明細書に教示さ
れた方法により製造された多孔質延伸膨張PTFEフィルムである。ペースト成形し
たPTFEシートを一以上の方向に伸長することにより強度の高い多孔質延伸膨張ポ
リテトラフルオロエチレンフィルムが製造される。高強度の多孔質PTFEフィルム
は、一軸方向に、すなわち長手方向かあるいは横手方向に伸長し、又は二軸方向
に、すなわち長手方向と横手方向の両方に、順番にあるいは同時に伸長して製造
することができる。このフィルムは、好ましくは、長手方向に２：１から150：
１までの量、より好ましくは２：１から80：１までの量、一軸伸長される。
ここで使用する長手方向は、フィルム製造の平面方向を指し、横手方向は製造
方向に対して直角な平面方向を指す。
大抵のプレート及びフレーム用途について言えば、好ましい心は、くるまれて
付形された後の密度が1.1g/cc（0.9〜1.2g/ccの範囲内）で、取りつけ前の断面
寸法が一般に約7.6〜8.9mm×10.2〜12.7mmの延伸膨張PTFEを含む。この用途のた
めには、心の周りに同軸に巻かれる内側フィルムと外側フィルムを含む２枚フィ
ルムの層が用いられる。心に取りつけるまえに、好ましい内側フィルムは厚さが
約２ミル、幅が約１インチであって、引張強さが212.7MPa、２％の
ひずみでの弾性率が約7212MPaであり、好ましい外側フィルムは厚さが約６ミル
、幅が1.5インチであって、引張強さが約19.9MPa、２％のひずみでの弾性率が約
590MPaである。
このガスケット材料を取りつけたならば所定の箇所に保持するのを助けるため
に、ガスケット材料及び／又はプレートの溝37に接着剤の薄いコーティングを適
用するのが好ましい。理想的な接着剤は、製織された又は不織の支持体シート（
例えはMYLAR＼ポリエステル）の両側に適用された感圧接着剤層（例えばゴム又
はアクリル樹脂）を含む複合接着材料を含む。接着剤の選定は用途次第であり、
またガスケットを使用しようとする化学的及び温度条件に依存する。接着剤は、
延伸膨張PTFEに対しても金属あるいはプラスチックに対しても良好な保持特性を
有するべきである。
更に、接着剤はプレートの再状態調整のためにプレートから容易に取り除かれ
ることが非常に望ましい。例えば、MYLARポリエステルの支持体シートの両側の
スチレン−ブタジエンゴム(SBR)の接着剤層は、支持体シート上で単に引っ張る
だけでプレートから素早く取り除くことができる。接着剤のいすれの残留物も、
アセトン又は消毒用アルコールといったような溶媒でプレートから拭き取ること
ができる。
理想的には、高強度PTFEフィルム54は溶融加工の可能な熱可塑性フルオロポリ
マーの薄い層に接着された高強度の多孔質延伸膨張PTFEフィルムを含む複合フィ
ルムである。薄いとは、30μｍ以下、好ましくは20μｍ以下、より好ましくは10
μｍ以下の厚さを意味する。延伸膨張し層にされた複合フィルムは、次のように
して製造される。
PTFE微粉末（これは上記のように同じ粒状充填剤と一緒にして調製してもよい
）を、炭化水素押出し助剤、通常は無臭のミネラルスピリットと混合してペース
トを作る。このペーストを圧縮してビレ
ットにし、続いてラム型の押出機のダイを通して押出して凝集性（coherent）の
平面シートを作る。粒状充填剤材料を含有しあるいは含有していない、この凝集
性PTFEシートを、任意的にカレンダーに掛け、次いで熱で炭化水素押出し助剤を
蒸発させて乾燥させる。炭化水素押出し助剤が蒸発すると、多孔度が小さいPTFE
シートが得られる。得られた多孔質PTFEシートは、このとき溶融加工可能な熱可
塑性フルオロポリマーフィルムとそのまま組み合わせることができ、そして組み
合わされたシートは一緒に延伸膨張される。とは言うものの、高多孔質の延伸膨
張PTFEフィルムが所望される場合には、多孔質PTFEシートを溶融加工可能な熱可
塑性フルオロポリマーと組み合わせる前に200〜300｀Ｃでその最初の長さの約1.
5〜５倍に伸長することで、それを前もって延伸膨張させてもよい。
上記の多孔質PTFEシートの上に溶融加工可能なフィルムを載せてこの組み合わ
せを溶融加工可能なフルオロポリマーの融点と365｀Ｃの間の温度に加熱して、
多孔質PTFEシートを溶融加工可能な熱可塑性フルオロポリマーフィルムと一緒に
する。加熱時には多孔質PTFEシートを張力下に保持し、それにより溶融加工可能
なフルオロポリマー層をそれと一緒にしながらその寸法を維持する。多孔質PTFE
シートが溶融加工の可能なフルオロポリマー層の融点より高い温度に加熱される
につれて、多孔質PTFEシートと接している溶融加工の可能なフルオロポリマー層
は少なくとも部分的に溶融し、そして多孔質PTFEシートの表面へ流れて複合前駆
体、すなわち延伸膨張させる用意のできた被覆済みの多孔質PTFEシートが作られ
る。
この被覆済みの多孔質PTFEシートは、Goreの米国特許第3953566号明細書に教
示された方法に従って延伸膨張させることができる。被覆済み多孔質PTFEシート
の延伸膨張を行う温度範囲は、溶融加工可能な熱可塑性フルオロポリマー層の融
点以上の温度とPTFEの融点
以下の温度との間である。被覆済み多孔質PTFEシートは、一軸方向に、すなわち
長手方向かあるいは横手方向に伸長し、又は二軸方向に、すなわち長手方向と横
手方向の両方に、順番にあるいは同時に伸長することができる。それは１又は２
以上の工程で伸長させることができる。
被覆済み多孔質PTFEシートは、伸長されると多孔質延伸膨張PTFEフィルムを生
じる。この延伸膨張PTFEフィルムは、フィブリルによって相互につながれた一連
のノードによって特徴づけられる。高強度の多孔質延伸膨張PTFEフィルムを作る
ため被覆済み多孔質PTFEシートを延伸膨張させるにつれて、それに付着した溶融
加工可能な熱可塑性フルオロポリマー層は溶融状態にあると同時に、延伸膨張し
ているシートの表面に沿って運ばれて漸進的に薄くなり、そして多孔質延伸膨張
PTFEシート上に溶融加工可能な熱可塑性フルオロポリマーの薄い層を形成する。
この薄い溶融加工可能なフルオロポリマー層の厚さは30μｍ以下である。この薄
い溶融加工可能なフルオロポリマー層の厚さは、好ましくは、熱可塑性フルオロ
ポリマーフィルムの最初の厚さの半分、より好ましくは十分の一である。例えば
、最初の厚さが25.4μｍ（１ミル）である熱可塑性フルオロポリマーフィルムは
、多孔質PTFEシートを延伸膨張して多孔質延伸膨張PTFE物品にした後に厚さが約
2.5μｍ（0.1ミル）以下ほどの薄い熱可塑性フルオロポリマー層を製造すること
ができよう。
多孔質延伸膨張PTFEシートを加熱するための手段は、対流熱源、輻射熱源ある
いは伝導熱源に限定されることなくこれらを含めた、当該技術においてよく知ら
れているいずれの加熱手段でもよい。伝導熱源は、加熱したドラム、ロール、湾
曲プレート、又はダイといったような加熱した表面でよい。被覆済み多孔質延伸
膨張PTFEシートを加熱するための手段として伝導熱源を使用する場合には、溶融
加工可能なフルオロポリマー層が伝導熱源へくっつくのと溶融するのを防ぐよう
にシートの未被覆の面を伝導熱源に当てるべきである。
溶融加工可能な熱可塑性フルオロポリマー層として有用である熱可塑性フルオ
ロポリマーは、342｀Ｃ以下の融点を有する。それらには、テトラフルオロエチ
レンとヘキサフルオロプロピレンとのコポリマー(FEP)、テトラフルオロエチレ
ンとペルフルオロ（プロピルビニルエーテル）とのコポリマー(PFA)、ポリクロ
ロトリフルオロエチレン(PCTFE)のホモポリマー及びそれとTFE又はVF2とのコポ
リマー、エチレン−クロロトリフルオロエチレン(ECTFE)コポリマー、エチレン
−テトラフルオロエチレン（ETFE）、ポリフッ化ビニリデン（PVDF）、並びにポ
リフッ化ビニル(PVF)が含まれる。熱可塑性フルオロポリマーは、性質がPTFEと
類似しており、融点がPTFEの一番低い結晶融点に近く、それゆえに比較的高温で
熱可塑性のポリマーであることから、溶融加工可能な熱可塑性フルオロポリマー
として好ましい。熱可塑性フルオロポリマーは性質が比較的不活性でもあって、
従って多くの化学薬品による劣化に対して耐性を示す。
十分な温度及び／又は圧力の下で適用されると、溶融加工可能な熱可塑性フル
オロポリマーフィルムは接着剤として働いて高強度多孔質延伸膨張PTFEフィルム
を他の材料の表面へ接着することができる。
延伸膨張され層をなした複合フィルム54は、溶融加工可能な熱可塑性フルオロ
ポリマーの薄い層が引き延ばされたポリテトラフルオロエチレンの心52と接する
ように引き延ばされたPTFEの心52へ巻かれる。次いで、複合フィルム層を加熱し
て、溶融加工可能な熱可塑性フルオロポリマーの薄い層を少なくとも部分的に溶
融させて引き延ばされたPTFEの心52に付着させる。
PTFEフィルム54は、任意の所望のやり方でもって心52へ巻くことができる。例
えば、フィルムが複合ガスケット材料上で螺旋状のシームを形成するようにフィ
ルム54を螺旋状に心52へ巻くことができる。あるいはまた、フィルムが複合ガス
ケット材料上に長手方向のシームを形成するように高強度のフィルム54を心52へ
長手式に巻いてもよい。
フィルム54は手で心52に巻いてもよいとは言うものの、高速度の機械式巻きつ
け装置、例えば導体に誘電体のテープ層を巻くのに用いられる通常のテープ巻き
機のようなものを使って巻きつけを行うのが好ましい。一つのそのような機械は
Goreの米国特許第3756004号明細書に開示されている。このテープ巻き機は、心
の周りに高強度フィルムを螺旋式に巻く際にそれにある程度の逆張力をかけ、こ
れが心に圧縮力を加えてそれによりこの処理において心をいくらか緻密化する。
高強度フィルムにかけられる逆張力の程度はいろいろに変えることができ、その
ため心の密度と集成体の最終寸法も変えることができる。
心を緻密化（すなわち多孔度が低下）すると、延伸膨張の過程で発現されたそ
の引張強さ又は引張モジュラス特性に変化は生じないが、緻密化は材料の曲げ及
び圧縮特性に実質的な影響を及ぼす。心に高強度フィルムを巻くことによりそれ
を部分的に緻密化させ且つそのときに締めつけることによって、使用時にそれを
十分緻密化するのに要する変形の量の調節を行うことができる。言い換えれば、
優れたシールを提供するのに十分な圧縮荷重をかけることができてシール表面が
一緒に動くことが相対的にほとんどないような複合ガスケット材料が製造される
。このように、本発明の複合ガスケット材料は、より低い密度又は強度を有する
既存のPTFEガスケット材料から得ることができるよりもはるかに小さいシール表
面積を覆うは
るかに厚いガスケットを提供することができる。
あるいはまた、延伸膨張PTFEの心を緻密化するための他の手段を高強度のフィ
ルムをPTFEの心に適用する前に利用することができる。多孔質延伸膨張ポリテト
ラフルオロエチレンを緻密化するための他の手段には、圧盤プレス、溝付き又は
フラットカレンダーロール、及びリデューシング又はフォーミングダイによる圧
縮が含まれる。
引き延ばしたPTFEの心に巻かれた高強度の多孔質延伸膨張PTFEフィルムは、PT
FEの心に実質的に増大した周囲方向強さと束縛を与える。この結果は、クリープ
する傾向の低下した複合ガスケット材料（すなわち高強度の外被材料のないPTFE
ガスケットと比べると継続的な圧縮荷重下でより薄く且つより幅広くなるのには
るかによく耐えるガスケット材料）である。
あるいはまた、上記のような溶融加工可能な熱可塑性フルオロポリマーで同じ
ように被覆してもよい第二の多孔質延伸膨張PTFEフィルムを、第一の高強度フィ
ルムの上に巻いてもよい。この二番目に巻かれるフィルムは、複合ガスケット材
料に付加的な強度とクリープ抵抗を与える引張特性を有することができ、あるい
はまた、ガスケット材料のシール面順応性を高めるために第一の巻かれたフィル
ムよりも低い引張強さと引張モジュラス特性を有することができる。
本発明による方法と製品を明らかにしている以下の例は、実例であるに過ぎず
、本発明の範囲をいかようにも限定しようとするものではない。
試験の説明
引張試験
高強度多孔質延伸膨張ポリテトラフルオロエチレンフィルムの引張特性を測定
するため、幅2.54cm(1.0インチ)、長さ20.3cm（8.0
インチ）のフィルムの試料を入手する。フィルムの厚さをスナップマイクロメー
ターゲージで測定し、フィルムの幅をリニアゲージで測定する。挟持用のあごを
一定速度で引き離す機械（インストロン試験機、モデル1122）を使って試料を破
壊するまで試験する。試験片の標準長さは10.16cm（4.0インチ）である。使用し
たひずみ速度は2.54cm/min(1.0インチ／min)である。試料を破壊するまで試験す
る。ASTM標準試験法D 882-91に記載されたとおりに、２％伸び率での引張モジュ
ラスと最大応力とを計算して記録する。
５〜８個の試料の集団を平均してこの明細書に掲載した各値を得る。
ガスケットのフロー試験
おのおの長さが12.7cm（５インチ）のガスケット材料の二つの断片を入手する
。これらの試料を25.4cm（10インチ）四方の二つの硬質平坦プレートの間に、お
よそ20cm（８インチ）離して平行にそろえて取りつける。試料に8.01kN／リニア
cm（1800 lbf／リニアin）の初期圧縮荷重をかける。試料を200｀Ｃの温度で10
分間圧縮したままにする。この10分の圧縮時間中に試料のクリープによって圧縮
荷重は低下する。一定の荷重を維持することはしない。
圧縮時間の終わりに試料を回収し、圧縮された試料の周囲距離（Ｐf）を測定
する（試料の長軸に対し垂直な方向に）。このＰfの測定値を試験前に同じよう
にして測定した試料の周囲距離の測定値（Ｐi）と比較し、増加分を次の式によ
りガスケットフロー(GF)として報告する。
ＧＦ（％）＝（Ｐf−Ｐi／Ｐi）×１００例１
本発明の複合ガスケット材料を次のようにして製造した。
次のようにFEPシートを溶融させて多孔質PTFEシートに張りつけるのに十分な
熱を加えて、0.0127mm（0.5ミル）のFEPテープ（E.I．duPont de Nemours & Co.
から入手できる50Ａ）を多孔質PTFEシートに積層した。
一緒にしたシートを、最初に加熱した湾曲熱板上でおよそ330℃の温度で1.5：
１の量長手方向に伸長し、次におよそ340｀Ｃの温度の第二の加熱された帯域で1
.5：１の量更に長手方向に伸長して、総延伸膨張量が2.25：１の高強度複合フィ
ルムを作った。続いて、この複合フィルムを第三の加熱された帯域で、これ以上
の延伸膨張が起きないように１：１の伸長比で335｀Ｃの温度で加熱した。
次に、この複合フィルムを長手方向に切り、前もってアモルファス固定処理に
かけていない多孔質延伸膨張ポリテトラフルオロエチレンビードの心に螺旋状に
巻いた。この高強度複合フィルムは、フィルムの１／２が前に施した外被に重な
るように巻いた。
巻く前に、多孔質延伸膨張ポリテトラフルオロエチレンビードの密度は約0.3g
/cc、外径は17.8mm（0.70インチ）であった。複合フィルムには逆張力をかけ、
そのためビードに巻くのが完了すると巻かれたビードの外径は12.2mm（0.48イン
チ）に減少した。
巻かれたビードを約405｀Ｃの炉を通過させて高強度延伸膨張ポリテトラフル
オロエチレンフィルムをアモルファス固定し且つFEP層を溶融させて、複合フィ
ルムを多孔質延伸膨張ポリテトラフルオロエチレンビードに付着させた。
上記の巻かれたガスケット材料に高強度複合フィルムの第二の層を巻き、そし
て先に適用した第一の層のようにアモルファス固定した。複合フィルムには逆張
力をかけ、そのためビードに巻くのが完了すると巻かれたビードの外径は11.7mm
(0.46インチ)に低下した。
結果は、本発明の複合ガスケット材料であった。
例１に記載したように調製された高強度複合フィルムの引張特性を、前記のよ
うに試験した。引張強さは19.87MPa(2882psi)、２％セカント引張モジュラスは5
89.7MPa（85520psi）であった。例１の複合ガスケット材料を前記のガスケット
フロー試験によって試験した。結果は表１に示される。例２
本発明の複合ガスケット材料の第二の例を次のようにして製造した。
次のようにFEPシートを溶融させて多孔質PTFEシートに張りつけるのに十分な
熱を加えて、0.0254mm（1.0ミル）のFEPテープ（E.I．duPont de Nemours & Co.
から入手できる100 Ａ）を前もって約250｀Ｃの温度で1.9：１の量伸長した多孔
質PTFEシートに積層した。
一緒にしたシートを、最初に加熱した湾曲熱板上でおよそ330｀Ｃの温度で２
：１の量長手方向に伸長し、次いでおよそ340｀Ｃの温度の第二の加熱された帯
域で10：１の量更に伸長して、総延伸膨張量が約38：１の高強度複合フィルムを
作った。続いて、この複合フィルムを第三の加熱された帯域で、これ以上の延伸
膨張が起きないように１：１の伸長比で335｀Ｃの温度で加熱した。
次に、この複合フィルムを長手方向に切り、前もってアモルファス固定処理に
かけていない多孔質延伸膨張ポリテトラフルオロエチレンビードの心に螺旋状に
巻いた。この高強度複合フィルムは、フィルムの１／２が前に施した外被に重な
るように巻いた。
巻く前に、多孔質延伸膨張ポリテトラフルオロエチレンビードの密度は約0.3g
/cc、外径は17.8mm（0.70インチ）であった。複合フィルムには逆張力をかけ、
そのためビードに巻くのが完了すると巻かれたビードの外径は13.7mm（0.54イン
チ）に低下した。
巻かれたビードを約405｀Ｃの炉を通過させて高強度延伸膨張ポリテトラフル
オロエチレンフィルムをアモルファス固定し且つFEP層を溶融させて、複合フィ
ルムを多孔質延伸膨張ポリテトラフルオロエチレンビードに付着させた。
上記の巻かれたガスケット材料に高強度複合フィルムの第二の層を巻き、そし
て先に適用した第一の層のようにアモルファス固定した。ビードに巻くのが完了
すると巻かれたビードの外径が13.3mm（0.52インチ）に低下するように、複合フ
ィルムに逆張力をかけた。
結果は、本発明の複合ガスケット材料であった。
例２に記載したように調製された高強度複合フィルムの引張特性を、前記のよ
うに試験した。引張強さは173.7MPa（25200psi）、２％セカント引張モジュラス
は5838MPa（846700psi）であった。例２の複合ガスケット材料を前記のガスケッ
トフロー試験によって試験した。結果は表１に示される。例３
本発明の複合ガスケット材料の第三の例を次のようにして製造した。
次のようにFEPシートを溶融させて多孔質PTFEシートに張りつけるのに十分な
熱を加えて、0.0254mm（1.0ミル）のFEPテープ（E.I．duPont de Nemours & Co.
から入手できる100 Ａ）を前もって約250｀Ｃの温度て1.9：１の量伸長した多孔
質PTFEシートに積層した。
一緒にしたシートを、最初に加熱した湾曲熱板上でおよそ330｀Ｃの温度で２
：１の量長手方向に伸長し、次いでおよそ340｀Ｃの温度の第二の加熱された帯
域で20：１の量更に伸長して、総延伸膨張量が約76：１の高強度複合フィルムを
作った。続いて、この複合フィルムを第三の加熱された帯域で、これ以上の延伸
膨張が起き
ないように１：１の伸長比で335｀Ｃの温度で加熱した。
次に、この複合フィルムを長手方向に切り、前もってアモルファス固定処理に
かけていないポリテトラフルオロエチレンビードの心に螺旋状に巻いた。巻く前
に、この多孔質延伸膨張ポリテトラフルオロエチレンビードの密度は約0.3g/cc
であり、また初期の外径は17.8mm（0.7インチ）であった。
複合フィルムの形態をしたこの高強度多孔質延伸膨張ポリテトラフルオロエチ
レンフィルムは、フィルムの１／２が前に施した外被に重なるように巻いた。複
合フィルムには逆張力をかけ、そのためビードに巻くのが完了すると巻かれたビ
ードの外径は12.2mm（0.48インチ）に減少した。
巻かれたビードを約405｀Ｃの炉を通過させて高強度延伸膨張ポリテトラフル
オロエチレンフィルムをアモルファス固定し且つFEP層を溶融させて、複合フィ
ルムを多孔質延伸膨張ポリテトラフルオロエチレンビードに付着させた。
上記の巻かれたガスケット材料に高強度複合フィルムの第二の層を巻き、そし
て先に適用した第一の層のようにアモルファス固定した。複合フィルムには逆張
力をかけ、そのためビードに巻くのが完了すると巻かれたビードの外径は11.9mm
(0.47インチ）に低下した。
結果は、本発明の複合ガスケット材料であった。
例３に記載したように調製された高強度複合フィルムの引張特性を、前記のよ
うに試験した。引張強さは212.7MPa(30850psi)、２％セカント引張モジュラスは
7212MPa(1046000psi)であった。例３の複合ガスケット材料を前記のガスケット
フロー試験によって試験した。結果は表１に示される。例４
本発明の複合ガスケット材料の第四の例を次のようにして製造し
た。
次のようにFEPシートを溶融させて多孔質PTFEシートに張りつけるのに十分な
熱を加えて、0.0254mm（1.0ミル）のFEPテープ（E.I．duPont de Nemours & Co.
から入手できる100 Ａ）を前もって約250｀Ｃの温度で1.9：１の量伸長した多孔
質PTFEシートに積層した。
一緒にしたシートを、最初に加熱した湾曲熱板上でおよそ330｀Ｃの温度で２
：１の量長手方向に伸長し、次いでおよそ340｀Ｃの温度の第二の加熱された帯
域で10：１の量更に伸長して、総延伸膨張量が約38：１の高強度複合フィルムを
作った。続いて、この複合フィルムを第三の加熱された帯域で、これ以上の延伸
膨張が起きないように１：１の伸長比で335｀Ｃの温度で加熱した。
次に、この複合フィルムを長手方向に切り、前もってアモルファス固定処理に
かけていない多孔質延伸膨張ポリテトラフルオロエチレンビードの心に螺旋状に
巻いた。巻く前に、多孔質延伸膨張ポリテトラフルオロエチレンビードの密度は
約0.3g/ccであり、また初期の外径は17.8mm（0.7インチ）であった。
複合フィルムの形態をしたこの高強度多孔質延伸膨張ポリテトラフルオロエチ
レンフィルムは、フィルムの１／２が前に施した外被に重なるように巻いた。複
合フィルムには逆張力をかけ、そのためビードに巻くのが完了すると巻かれたビ
ードの外径は12.2mm（0.48インチ）に低下した。
巻かれたビードを約 405｀Ｃの炉を通過させて高強度延伸膨張ポリテトラフル
オロエチレンフィルムをアモルファス固定し且つFEP層を溶融させて、複合フィ
ルムを多孔質延伸膨張ポリテトラフルオロエチレンビードに付着させた。
結果は、本発明の複合ガスケット材料であった。
例４に記載したように調製された高強度複合フィルムの引張特性を、前記のよ
うに試験した。引張強さは212.7MPa（30850psi）、２％セカント引張モジュラス
は7212MPa(1046000psi)であった。例４の複合ガスケット材料を前記のガスケッ
トフロー試験によって試験した。結果が表１に示される。比較例１
比較のために、商業的に入手可能なくるまれた多孔質ポリテトラフルオロエチ
レンガスケット材料、Inertex 3/8”Valve Stem Pack-ingの断片を入手し、上記
の例に記載したとおりに試験した。心の周りに巻かれたテープの断片をほどき、
前記のように引張試験にかけた。但し、試料の幅は1/2インチであった。結果を
やはり表１に示す。
上記の例から明らかなように、本発明のフィルムでくるまれた基礎材料はPTFE
シール材料を上回る非常に明瞭な改良をもたらし、かくしてプレート及びフレー
ムシール材料として有効に利用することができる。とは言え、先に述べたように
、この材料は引き続きいくつかの欠点を有する。この基礎材料の一つの非常に制
限的な特徴は、集成の際にそれをプレート及びフレーム装置においておよそ３：
１に圧縮しなくてはならないことである。大抵のとき、間でプレート
を圧縮するフレームは、たいそう厚いこのシーラントをガスケットとするプレー
トの全部を備えつけるのに十分長くはなく、分けて行う煩わしい圧縮を必要とす
る。
しかしながら、もっと弱るのは、プレートが位置を変える問題である。プレー
トの組をくるまれた比較的厚いPTFEシーラントと一緒に集成すると、プレートは
有意に「動き」又は圧縮する。プレート及びフレーム装置が「最適」な充填を提
供するのに適した（すなわちプレートの滑動あるいは曲がりを防ぐため強固に固
定された）案内棒を持たない場合、くるまれた基礎ガスケット材料でシールされ
たプレートは位置を変えやすく且つ滑動しやすい。これは、ガスケットを十分圧
縮するのに要求される強い圧縮力によって更に悪化される。１枚のプレートでも
整列を外れれば、漏れが生じる。結果として、このようにして取りつけられたく
るまれた基礎ガスケット材料の利用は、悩みのたねのプレートが動く危険が最小
限である用途に限定される。そのような用途の例には、比較的厚いプレートを用
いたプレート及びフレーム装置、適当な案内棒の設計を備えた「最適」なプレー
ト及びフレーム装置、並びにプレートの動きを比較的厳しく制御するプレート及
びフレーム装置（例えば比較的小さなプレート、100枚未満のプレート、及び／
又は十分なボルト締め容量を備えたもの）が含まれる。
これらの制限に対処するために、本発明の更に別の態様を第４図に示す。言及
したように、高強度フィルムでくるんでも、本発明のガスケット材料は、クリー
プ安定性を保証するのに十分な密度と圧縮とに達する前に厚さの有意の低下を被
る。所定の位置で成形されると、ガスケットの外形はそれがくっつけられるプレ
ートの表面模様を補完する関係にある模様に達する。第４図にガスケット56の一
つのそのような模様を示し、これはガスケットがくっつけられたプ
レートの波形表面模様に対応した一連の突起58と凹み60を含んでいる。典型的な
出発密度の1.0〜1.3g/ccから、完全に圧縮されたガスケットは標準的に約1.8〜1
.9g/ccの密度に達する。
本発明のガスケット材料の取りつけは取りつけ前にこのガスケット材料を予備
圧縮することで非常に増進することができる、ということが分かった。その一番
簡単な形態において、ガスケット材料は、例えば第４図に示したような所望の外
形をこの材料に与えるため、所望の表面模様を含むプレート又は他の型に装着し
、次に圧力をかけて圧縮される。このようにして成形したなら、次にガスケット
材料とプレートを取りつけることができ、あるいは次いで型から当該材料を取り
出して同様の表面模様のあるプレートに取りつけてもよい。
この手順を実施する一つの方法は、約35〜50トン以上の圧縮力を生じさせるこ
とができる油圧プレスを使用する。ガスケット材料は、通常のやり方でもって、
１枚のプレートに又は２枚のプレートの間に取りつけられ、次いで当該材料に少
なくとも最初の低下した厚さを与えるため圧縮される。プレートの両側には、プ
レスが当該材料を過度に圧縮しあるいはプレート／型を損傷させるのを防止する
ため、スペーサーバー又は同様の止めを用意すべきである。延伸膨張PTFEの心と
PTFEの高強度フィルムの外被を用いたガスケット材料について言えば、典型的な
圧縮手順は、熱をかけあるいはかけずに、シーラントにおよそ1,200ポンド／リ
ニアインチの力をおよそ５秒間適用することを含む。加熱金型取付板を使用する
といったように、ガスケット材料に熱を適用する場合にはより小さい力が要求さ
れる。一般に、延伸膨張PTFEフィルムでくるまれた延伸膨張PTFEの心に加えられ
る力は少なくとも500〜800ポンド／リニアインチであるべきである。
理想的には、ガスケット材料は、取りつけ中に生じる移動の量を有意に減らす
のに、且つプレートの位置変化の防止を助けるため隣合うプレートの「跡」をガ
スケットに与えるのに十分圧縮される。とは言え、実際の取りつけの際にそれ以
上の圧縮とガスケットのはめ込みを行うことができないほど強く緻密化すべきで
はない。このように、約1.6〜1.8g/ccの密度を目標とすべきである。
第５図に示したのは、このようにして部分的に圧縮したガスケット材料62の断
面図である。この場合、ガスケット62は、取りつけ用プレートの波形表面模様に
対応する一連の凹み66をこのガスケットに与えるためその下面64を圧縮されてい
る。このガスケットは完全には緻密化されておらず、そしてこの場合には、その
上面68は平らなままであって、ひとたび取りつけられると更に注文されたはめ込
みを可能にする。この材料は、その最初の厚さのおよそ50％に予備圧縮されてい
る。
ひとたび取りつけられるとより一層良好なシールを作りたすために、第５図の
態様は、予備圧縮後にガスケット62に取りつけられる順応性のシール層70をも含
む。好ましくは、この順応性のシール層70は厚さが約0.5〜1.0mmで低密度の延伸
膨張PTFEシールテープのストリップを含む。片側に自己接着層を含み、素早くて
且つ容易な取りつけを可能にする適当なテープは、メリーランド州ElktonのW.L
．Gore & Associates，Inc.からGORE-TEX＼Gasket Tapeの商標で商業的に入手可
能である。このテープは、ひとたび所定の箇所に取りつけられて十分に圧縮され
ると複合シーラントの順応性部材になる。この時点で、それに合わせて予備成形
される下のプレートに適切に固定される緻密な基礎材料と、取りつけの際に補完
する関係にあるプレートに容易に固定される低密度（例えは0.4g/cc）の上部シ
ール層とが得られる。
第６図は、一度所定の箇所に取りつけられた第５図の複合ガスケット62を図示
するものである。これから分かるように、シール層70はガスケット材料62とぴっ
たり接触して圧縮され且つ緻密化している一方、プレート間のわずかな違いをう
めている（例えば第６図に示したシール層70の持ち上がった領域）。シール層70
はまた、このような層がなければ要求されるであろうよりもずっと小さい力で緻
密な基礎ガスケット材料と隣合うプレートとの間をシールする。
わずかに圧縮されたガスケットにおけるガスケットテープストリップの機能は
、次のとおり少なくとも三つある。
１．それは、圧縮ボルトで最終シールを最終的に圧縮する前にプレート及びフ
レーム装置内に高温流体を保持してガスケットを軟化させることができるように
シールをはるかに小さいボルト力で作りだすのを可能にする。ガスケットテープ
ストリップなしにこの初期のシールを行うためにははるかに大きなボルト力が必
要とされ、従ってプレートの位置変化を助長しよう。更に、一部のプレート及び
フレーム装置は順応性層の助けなくして十分なシール圧力を獲得することができ
ないであろう。
２．それは、隣合うプレートが小さいボルト力でシーラントにその「跡」をつ
けるのを可能にし、従ってやはりプレートが位置を変える可能性を最小限にする
。
３．それはシール集成体の順応性をより大きくさせる。
プレートが位置変化しやすくない「最適」なプレート及びフレーム装置におけ
る本発明のこの態様の集成体は、ユニットを一緒にゆっくりと引き寄せてプレー
ト間の各ガスケットをおよそ0.09"圧縮するのに圧縮ボルトを均一に締めること
を必要とする。シーラントは、プレートに固定され、そして長期の機械的信頼性
を保証するのに必要とされるレベルまで緻密化される。
「非最適」プレート及びフレーム装置（すなわちプレートが位置変化しやすい
もの）におけるガスケットの集成体は、シーラントを最初に固定するのに圧縮ボ
ルトを均一に締めてプレートをお互いに向けておよそ0.02"圧縮することを必要
とする。各ガスケットを0.02"圧縮するのにははるかに小さい力が必要とされる
ので、位置変化の問題は最小限にされる。この時点で、プレートはガスケットに
対し固定されるが、それでもガスケットの心は長期の機械的信頼性を保証するた
めに更なる圧縮をなおも必要とする。この後からの圧縮の際にプレートが位置変
化するのを防ぐために、プレート及びフレーム装置へ高温流体を供給してシーラ
ントを軟化させるべきである。このとき、ガスケットが十分圧縮されるまでボル
トを均一に締める。ガスケットを最後の0.070"圧縮するのに要するボルト力は、
室温にある場合よりも温かいシーラントでの方がはるかに小さい。
本発明の全ての形態において、ガスケット材料は具体的なシールの必要性を解
決するため様々な形態でもって供給される。第７図は、幅12.7mm、厚さ7.6mmの
典型的寸法のコードガスケット材料72を例示している。このコードガスケット材
料は、特定の取りつけ需要向けの大きさに切断するのを可能にするよう例えばス
プールによるような連続の長尺物で供給することができる。
コード72は第２図のプレートにおける口28ａ、30ａの周りのような特殊化した
シールをするために切断できるとは言え、大抵のプレート及びフレーム用途につ
いて言えば、コードガスケット材料72それ自身に接合して第８図に示したものの
ような連続するループ74を形成する。次いで、端部を単純に添え継ぎして接合部
76を一緒につなぐ。一つのそのような添え継ぎ技術は、端部を最小限１インチ削
ぎ切りして切断し、これらの端部を一緒に接合し、接合した端部に
テープ（これは理想的にはガスケット材料をくるむフィルムと同様又は同一であ
るべきである）を巻き、次いで成形プレスでこのテープを所定の箇所でヒートセ
ットすることを含む。
PTFEの心の柔軟性とガスケット材料のコールドフローに対する耐性は、プレー
ト及びフレーム装置への取りつけのためにガスケット材料のループ74を付形して
様々な状態で保持するのを可能にする。一つのそのような付形された状態を第９
図に示す。
本発明のガスケット材料は、プレート及びフレーム装置で使用するためのガス
ケット材料の耐久性、寿命、化学的及び熱的な耐性、そして取りつけの容易さを
有意に向上させる。更に、延伸膨張PTFEの性質は、強度の圧力下で長時間取りつ
けられていた後でも、当該材料がプレートから非常に容易に且つ完全な状態で外
れるのを可能にする。
大抵の用途については、ガスケット材料は、プレートからこの材料を単にこじ
り剥がしてその残りをプレートから完全な状態で引き離すことで取り去られる。
接着剤が使用されている場合、残留する接着剤は、接着剤支持体シートを取り除
き及び／又は適当な溶媒で拭って除去することができる。この手順の簡単なこと
の結果として、通常のガスケット材料にあってのプレート当たり平均して１時間
を上回る清掃時間と比較して、プレートの古いガスケット材料と接着剤をせいぜ
い分のオーダーでほとんどたちどころに除くことができる。
本発明の特定の態様を例示し説明したが、本発明はそのような例示と説明とに
限定されるべきではない。変更や改変を特許請求の範囲の記載の範囲内で本発明
の一部分として取り入れそして体現してもよいことは明白であろう。
【手続補正書】特許法第１８４条の８
【提出日】１９９５年１０月６日
【補正内容】
明細書
大抵のプレート及びフレーム用途について言えば、好ましい心は、くるまれて
付形された後の密度が1.1g/cc（0.9〜1.2g/ccの範囲内）で、取りつけ前の断面
寸法が一般に約7.6〜8.9mm×10.2〜12.7mmの延伸膨張PTFEを含む。この用途のた
めには、心の周りに同軸に巻かれる内側フィルムと外側フィルムを含む２枚フィ
ルムの層が用いられる。心に取りつけるまえに、好ましい内側フィルムは厚さが
約51μｍ（２ミル）、幅が約25.4mm（１インチ）であって、引張強さが212.7MPa
、２％のひずみでの弾性率が約7212MPaであり、好ましい外側フィルムは厚さが
約152mm（６ミル）、幅が38mm（1.5インチ）であって、引張強さが約19.9MPa、
２％のひずみでの弾性率が約590MPaである。
このガスケット材料を取りつけたならば所定の箇所に保持するのを助けるため
に、ガスケット材料及び／又はプレートの溝37に接着剤の薄いコーティングを適
用するのが好ましい。理想的な接着剤は、製織された又は不織の支持体シート（
例えばMYLAR（登録商標）ポリエステル）の両側に適用された感圧接着剤層（例
えばゴム又はアクリル樹脂）を含む複合接着材料を含む。接着剤の選定は用途次
第であり、またガスケットを使用しようとする化学的及び温度条件に依存する。
接着剤は、延伸膨張PTFEに対しても金属あるいはプラスチックに対しても良好な
保持特性を有するべきである。
更に、接着剤はプレートの再状態調整のためにプレートから容易に取り除かれ
ることが非常に望ましい。例えば、MYLAR ポリエステルの支持体シートの両側の
スチレン−ブタジエンゴム(SBR)の接着剤層は、支持体シート上で単に引っ張る
だけでプレートから素早く取り除くことができる。接着剤のいずれの残留物も、
アセトン又は消毒用アルコールといったような溶媒でプレートから拭き取ること
ができる。
理想的には、高強度PTFEフィルム54は溶融加工の可能な熱可塑性フルオロポリ
マーの薄い層に接着された高強度の多孔質延伸膨張PTFEフィルムを含む複合フィ
ルムである。薄いとは、30μｍ以下、好ましくは20μｍ以下、より好ましくは10
μｍ以下の厚さを意味する。延伸膨張し層にされた複合フィルムは、次のように
して製造される。
PTFE微粉末（これは上記のように同じ粒状充填剤と一緒にして調製してもよい
）を、炭化水素押出し助剤、通常は無臭のミネラルスピリットと混合してペース
トを作る。このペーストを圧縮してビレットにし、続いてラム型の押出機のダイ
を通して押出して凝集性(coher-ent)の平面シートを作る。粒状充填剤材料を含
有しあるいは含有していない、この凝集性PTFEシートを、任意的にカレンダーに
掛け、次いで熱で炭化水素押出し助剤を蒸発させて乾燥させる。炭化水素押出し
助剤が蒸発すると、多孔度が小さいPTFEシートが得られる。得られた多孔質PTFE
シートは、このとき溶融加工可能な熱可塑性フルオロポリマーフィルムとそのま
ま組み合わせることができ、そして組み合わされたシートは一緒に延伸膨張され
る。とは言うものの、高多孔質の延伸膨張PTFEフィルムが所望される場合には、
多孔質PTFEシートを溶融加工可能な熱可塑性フルオロポリマーと組み合わせる前
に200〜300℃でその最初の長さの約1.5〜５倍に伸長することで、それを前もっ
て延伸膨張させてもよい。
上記の多孔質PTFEシートの上に溶融加工可能なフィルムを載せてこの組み合わ
せを溶融加工可能なフルオロポリマーの融点と365℃の間の温度に加熱して、多
孔質PTFEシートを溶融加工可能な熱可塑性フルオロポリマーフィルムと一緒にす
る。加熱時には多孔質PTFEシートを張力下に保持し、それにより溶融加工可能な
フルオロポリマー層をそれと一緒にしながらその寸法を維持する。多孔質PTFEシ
ートが溶融加工の可能なフルオロポリマー層の融点より高い温度に
加熱されるにつれて、多孔質PTFEシートと接している溶融加工の可能なフルオロ
ポリマー層は少なくとも部分的に溶融し、そして多孔質PTFEシートの表面へ流れ
て複合前駆体、すなわち延伸膨張させる用意のできた被覆済みの多孔質PTFEシー
トが作られる。
この被覆済みの多孔質PTFEシートは、Goreの米国特許第3953566号明細書に教
示された方法に従って延伸膨張させることができる。被覆済み多孔質PTFEシート
の延伸膨張を行う温度範囲は、溶融加工可能な熱可塑性フルオロポリマー層の融
点以上の温度とPTFEの融点以下の温度との間である。被覆済み多孔質PTFEシート
は、一軸方向に、すなわち長手方向かあるいは横手方向に伸長し、又は二軸方向
に、すなわち長手方向と横手方向の両方に、順番にあるいは同時に伸長すること
ができる。それは１又は２以上の工程で伸長させることができる。比較例１
比較のために、商業的に入手可能なくるまれた多孔質ポリテトラフルオロエチ
レンガスケット材料、Inertex3/8”Valve Stem Pack-ingの断片を入手し、上記
の例に記載したとおりに試験した。心の周りに巻かれたテープの断片をほどき、
前記のように引張試験にかけた。但し、試料の幅は1/2インチであった。結果を
やはり表１に示す。
上記の例から明らかなように、本発明のフィルムでくるまれた基礎材料はPTFE
シール材料を上回る非常に明瞭な改良をもたらし、かくしてプレート及びフレー
ムシール材料として有効に利用することができる。とは言え、先に述べたように
、この材料は引き続きいくつかの欠点を有する。この基礎材料の一つの非常に制
限的な特徴は、集成の際にそれをプレート及びフレーム装置においておよそ３：
１に圧縮しなくてはならないことである。大抵のとき、間でプレートを圧縮する
フレームは、たいそう厚いこのシーラントをガスケットとするプレートの全部を
備えつけるのに十分長くはなく、分けて行う煩わしい圧縮を必要とする。
しかしながら、もっと弱るのは、プレートが位置を変える問題である。プレー
トの組をくるまれた比較的厚いPTFEシーラントと一緒
に集成すると、プレートは有意に「動き」又は圧縮する。プレート及びフレーム
装置が「最適」な充填を提供するのに適した（すなわちプレートの滑動あるいは
曲かりを防ぐため強固に固定された）案内棒を持たない場合、くるまれた基礎ガ
スケット材料でシールされたプレートは位置を変えやすく且つ滑動しやすい。こ
れは、ガスケットを十分圧縮するのに要求される強い圧縮力によって更に悪化さ
れる。１枚のプレートでも整列を外れれば、漏れが生じる。結果として、このよ
うにして取りつけられたくるまれた基礎ガスケット材料の利用は、悩みのたねの
プレートが動く危険が最小限である用途に限定される。そのような用途の例には
、比較的厚いプレートを用いたプレート及びフレーム装置、適当な案内棒の設計
を備えた「最適」なプレート及びフレーム装置、並びにプレートの動きを比較的
厳しく制御するプレート及びフレーム装置（例えば比較的小さなプレート、100
枚未満のプレート、及び／又は十分なボルト締め容量を備えたもの）が含まれる
。
これらの制限に対処するために、本発明の更に別の態様を第４図に示す。言及
したように、高強度フィルムでくるんでも、本発明のガスケット材料は、クリー
プ安定性を保証するのに十分な密度と圧縮とに達する前に厚さの有意の低下を被
る。所定の位置で成形されると、ガスケットの外形はそれがくっつけられるプレ
ートの表面模様を補完する関係にある模様に達する。第４図にガスケット56の一
つのそのような模様を示し、これはガスケットがくっつけられたプレートの波形
表面模様に対応した一連の突起58と凹み60を含んでいる。典型的な出発密度の1.
0〜1.3g/ccから、完全に圧縮されたガスケットは標準的に約1.8〜1.9g/ccの密度
に達する。
本発明のガスケット材料の取りつけは取りつけ前にこのガスケット材料を予備
圧縮することで非常に増進することができる、という
ことが分かった。その一番簡単な形態において、ガスケット材料は、例えば第４
図に示したような所望の外形をこの材料に与えるため、所望の表面模様を含むプ
レート又は他の型に装着し、次に圧力をかけて圧縮される。このようにして成形
したなら、次にガスケット材料とプレートを取りつけることができ、あるいは次
いで型から当該材料を取り出して同様の表面模様のあるプレートに取りつけても
よい。
この手順を実施する一つの方法は、約32〜45メガグラム（35〜50トン）以上の
圧縮力を生じさせることができる油圧プレスを使用する。ガスケット材料は、通
常のやり方でもって、１枚のプレートに又は２枚のプレートの間に取りつけられ
、次いで当該材料に少なくとも最初の低下した厚さを与えるため圧縮される。プ
レートの両側には、プレスが当該材料を過度に圧縮しあるいはプレート／型を損
傷させるのを防止するため、スペーサーバー又は同様の止めを用意すべきである
。延伸膨張PTFEの心とPTFEの高強度フィルムの外被を用いたガスケット材料につ
いて言えば、典型的な圧縮手順は、熱をかけあるいはかけずに、シーラントにお
よそ214kg／リニアcm（1,200ポンド／リニアインチ）の力をおよそ５秒間適用す
ることを含む。加熱金型取付板を使用するといったように、ガスケット材料に熱
を適用する場合にはより小さい力が要求される。一般に、延伸膨張PTFEフィルム
でくるまれた延伸膨張PTFEの心に加えられる力は少なくとも89〜143kg／リニアc
m（500〜800ポンド／リニアインチ）であるべきである。
理想的には、ガスケット材料は、取りつけ中に生じる移動の量を有意に減らす
のに、且つプレートの位置変化の防止を助けるため隣合うプレートの「跡」をガ
スケットに与えるのに十分圧縮される。とは言え、実際の取りつけの際にそれ以
上の圧縮とガスケットのは
め込みを行うことができないほど強く緻密化すべきではない。このように、約1.
6〜1.8g/ccの密度を目標とすべきである。
第５図に示したのは、このようにして部分的に圧縮したガスケット材料62の断
面図である。この場合、ガスケット62は、取りつけ用プレートの波形表面模様に
対応する一連の凹み66をこのガスケットに与えるためその下面64を圧縮されてい
る。このガスケットは完全には緻密化されておらず、そしてこの場合には、その
上面68は平らなままであって、ひとたび取りつけられると更に注文されたはめ込
みを可能にする。この材料は、その最初の厚さのおよそ50％に予備圧縮されてい
る。
ひとたび取りつけられるとより一層良好なシールを作りだすために、第５図の
態様は、予備圧縮後にガスケット62に取りつけられる順応性のシール層70をも含
む。好ましくは、この順応性のシール層70は厚さが約0.5〜1.0mmで低密度の延伸
膨張PTFEシールテープのストリップを含む。片側に自己接着層を含み、素早くて
且つ容易な取りつけを可能にする適当なテープは、メリーランド州ElktonのW.L
．Gore & Associates，Inc.からGORE-TEX（登録商標）Gasket Tapeの商標で商業
的に入手可能である。このテープは、ひとたび所定の箇所に取りつけられて十分
に圧縮されると複合シーラントの順応性部材になる。この時点で、それに合わせ
て予備成形される下のプレートに適切に固定される緻密な基礎材料と、取りつけ
の際に補完する関係にあるプレートに容易に固定される低密度（例えば0.4g/cc
）の上部シール層とが得られる。
第６図は、一度所定の箇所に取りつけられた第５図の複合ガスケット62を図示
するものである。これから分かるように、シール層70はガスケット材料62とぴっ
たり接触して圧縮され且つ緻密化している一方、プレート間のわずかな違いをう
めている（例えば第６図に
示したシール層70の持ち上がった領域）。シール層70はまた、このような層がな
ければ要求されるであろうよりもずっと小さい力で緻密な基礎ガスケット材料と
隣合うプレートとの間をシールする。
わずかに圧縮されたガスケットにおけるガスケットテープストリップの機能は
、次のとおり少なくとも三つある。
１．それは、圧縮ボルトで最終シールを最終的に圧縮する前にプレート及びフ
レーム装置内に高温流体を保持してガスケットを軟化させることができるように
、シールをはるかに小さいボルト力で作りだすのを可能にする。ガスケットテー
プストリップなしにこの初期のシールを行うためにははるかに大きなボルト力が
必要とされ、従ってプレートの位置変化を助長しよう。更に、一部のプレート及
びフレーム装置は順応性層の助けなくして十分なシール圧力を獲得することがで
きないであろう。
２．それは、隣合うプレートが小さいボルト力でシーラントにその「跡」をつ
けるのを可能にし、従ってやはりプレートが位置を変える可能性を最小限にする
。
３．それはシール集成体の順応性をより大きくさせる。
プレートが位置変化しやすくない「最適」なプレート及びフレーム装置におけ
る本発明のこの態様の集成体は、ユニットを一緒にゆっくりと引き寄せてプレー
ト間の各ガスケットをおよそ2.3mm（0.09"）圧縮するのに圧縮ボルトを均一に締
めることを必要とする。シーラントは、プレートに固定され、そして長期の機械
的信頼性を保証するのに必要とされるレベルまで緻密化される。
「非最適」プレート及びフレーム装置（すなわちプレートが位置変化しやすい
もの）におけるガスケットの集成体は、シーラントを最初に固定するのに圧縮ボ
ルトを均一に締めてプレートをお互いに向けておよそ0.5mm（0.02"）圧縮するこ
とを必要とする。各ガス
ケットを0.5mm（0.02"）圧縮するのにははるかに小さい力が必要とされるので、
位置変化の問題は最小限にされる。この時点で、プレートはガスケットに対し固
定されるが、それでもガスケットの心は長期の機械的信頼性を保証するために更
なる圧縮をなおも必要とする。この後からの圧縮の際にプレートが位置変化する
のを防ぐために、プレート及びフレーム装置へ高温流体を供給してシーラントを
軟化させるべきである。このとき、ガスケットが十分圧縮されるまでボルトを均
一に締める。ガスケットを最後の1.8mm(0.070")圧縮するのに要するボルト力は
、室温にある場合よりも温かいシーラントでの方がはるかに小さい。
本発明の全ての形態において、ガスケット材料は具体的なシールの必要性を解
決するため様々な形態でもって供給される。第７図は、幅12.7mm、厚さ7.6mmの
典型的寸法のコードガスケット材料72を例示している。このコードガスケット材
料は、特定の取りつけ需要向けの大きさに切断するのを可能にするよう例えばス
プールによるような連続の長尺物で供給することができる。
コード72は第２図のプレートにおける口28ａ、30ａの周りのような特殊化した
シールをするために切断できるとは言え、大抵のプレート及びフレーム用途につ
いて言えば、コードガスケット材料72それ自身に接合して第８図に示したものの
ような連続するループ74を形成する。次いで、端部を単純に添え継ぎして接合部
76を一緒につなぐ。一つのそのような添え継ぎ技術は、端部を最小限25.4mm（１
インチ）削ぎ切りして切断し、これらの端部を一緒に接合し、接合した端部にテ
ープ（これは理想的にはガスケット材料をくるむフィルムと同様又は同一である
べきである）を巻き、次いで成形プレスでこのテープを所定の箇所でヒートセッ
トすることを含む。
PTFEの心の柔軟性とガスケット材料のコールドフローに対する耐
性は、プレート及びフレーム装置への取りつけのためにガスケット材料のループ
74を付形して様々な状態で保持するのを可能にする。一つのそのような付形され
た状態を第９図に示す。
本発明のガスケット材料は、プレート及びフレーム装置で使用するためのガス
ケット材料の耐久性、寿命、化学的及び熱的な耐性、そして取りつけの容易さを
有意に向上させる。更に、延伸膨張PTFEの性質は、強度の圧力下で長時間取りつ
けられていた後でも、当該材料がプレートから非常に容易に且つ完全な状態で外
れるのを可能にする。
請求の範囲
10．ガスケットを加圧下に置いたときにポリテトラフルオロエチレン（PTFE）
の心のクリープを制限するのに十分な引張強さのフィルムでぴったりくるまれた
引き延ばされたPTFEの心を含むガスケット材料を用意し、
このガスケット材料を圧縮し、
この圧縮したガスケット材料をプレート及びフレーム装置のプレートにくっつ
け、
このプレート及びフレーム装置の多数のプレートを、各プレートを上記ガスケ
ット材料によって次のものから切り離して直列に一緒に重ね、
これらの重ねたプレートをフレームに取りつけそして加圧してこれらのプレー
トを一緒に圧縮してガスケット材料とプレートとの間に流体の漏れのないシール
を形成することを含む、多層のプレート及びフレーム装置をシールするための方
法。
11．フルオロポリマーで被覆された延伸膨張PTFEのフィルムにくるまれた延伸
膨張PTFEの心を含むガスケット材料を用意することを更に含む、請求の範囲第10
項記載の方法。
12．前記プレートの間で圧縮後に前記ガスケット材料をこじってゆるめ、当該
ガスケット材料をそのままでプレートから分離することによりプレートから当該
ガスケット材料を剥がすことを更に含む、請求の範囲第11項記載の方法。
13．少なくとも前記ガスケット材料を装着する領域に表面模様を含むプレート
を使用し、
第一及び第二のシール表面を含み、且つこれらのシール表面のうちの少なくと
も一方に上記のプレートの模様表面に対応する模様を含むガスケット材料を用意
し、
このシール表面の模様を上記プレートの模様表面と一緒になる接
合箇所に取りつけることを更に含む、請求の範囲第10項記載の方法。
14．前記ガスケット材料に少なくとも500ポンド／リニアインチの圧縮力かけ
てそれを圧縮することを更に含む、請求の範囲第10項記載の方法。
15．前記プレートの表面模様を有する型を用意する工程、
前記ガスケット材料をこの型に配置してからそれを予備圧縮する工程、
このガスケット材料に圧縮力をかけて当該プレートの表面模様と補完する関係
にある模様を上記の型からガスケット材料へ付与する工程、
により前記ガスケット材料に模様を形成することを更に含む、請求の範囲第10項
記載の方法。
16．前記プレート間で圧縮されると前記ガスケット材料とプレートとの間に向
上したシールをもたらす順応性のテープを前記ガスケット材料の少なくとも一方
の表面に用意することを更に含む、請求の範囲第13項記載の方法。
【手続補正書】特許法第１８４条の８
【提出日】１９９５年１０月１０日
【補正内容】
請求の範囲
１．ガスケットを含む多層のプレート及びフレーム装置であって、当該ガスケ
ットが、
引き延ばされたポリテトラフルオロエチレン（PTFE）の心、
多数のプレート間にシールを確立して維持するため圧縮圧力下に置かれるとき
当該心が横方向に流れるのを抑制するための手段、
を含み、この手段が当該ガスケットを加圧下に置いたときに上記PTFEの心のクリ
ープを制限するのに十分な引張強さのきついフィルムの外被を当該PTFEの心の周
りに含む、多層のプレート及びフレーム装置。
２．前記プレートが少なくとも当該ガスケットが装着される領域に模様表面を
含み、当該ガスケットが第一及び第二のシール表面を含んでいて、これらのシー
ル表面のうちの少なくとも一方における模様が当該ガスケットを容易にプレート
と一緒にさせるのを可能にするよう当該プレートの模様表面に対応している、請
求の範囲第１項記載のプレート及びフレーム装置。
３．前記ガスケットが前記プレートの模様表面に対応している模様をそのシー
ル表面の両方に含む、請求の範囲第２項記載のプレート及びフレーム装置。
４．前記ガスケットが一方のシール表面に模様を含み、且つ反対側のシール表
面に取りつけられた順応性のシール層を含んでいて、この順応性シール層が所定
の箇所で圧縮されるとプレートに対して漏れのないシールを形成する、請求の範
囲第２項記載のプレート及びフレーム装置。
５．前記ガスケットがプレートに直接取りつけるのに適合した予備付形された
模様を含んでいる、請求の範囲第１項記載のプレート
及びフレーム装置。
６．前記ガスケットが当該ガスケット〔材料〕をプレートの所定の箇所に保持
するのを助けるため少なくとも片側に接着剤層を含んでいる、請求の範囲１記載
のプレート及びフレーム装置。
７．前記接着剤層が感圧接着剤の剥離可能なコーティングを含む、請求の範囲
第６項記載のプレート及びフレーム装置。
８．前記引き延ばされたPTFEの心が延伸膨張PTFEを含み、そして前記フィルム
が溶融加工可能な熱可塑性フルオロポリマーで被覆された延伸膨張PTFEを含んで
いる、請求の範囲第１項記載のプレート及びフレーム装置。
９．前記ガスケットがプレートに対して十分圧縮された後にそれから容易に剥
がれる、請求の範囲第８項記載のプレート及びフレーム装置。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，
ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ
Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，Ｂ
Ｒ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ
，ＧＢ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＵ，
ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ
Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＫ，ＵＡ，ＶＮ
(72)発明者 ルビン，シンディ ベネット
アメリカ合衆国，メリーランド 21204,
タウソン，ケニルワース パーク ドライ
ブ ＃４エー 106
(72)発明者 スパークス，ワンダ ファイ
アメリカ合衆国，メリーランド 21921,
エルクトン，ドッグウッド ロード 144
(72)発明者 ウォーターランド，アルフレッド フィッ
ツジェラルド
アメリカ合衆国，メリーランド 21021,
エルクトン，プラム ポイント ロード
40