特許 5694906 ＰＴＦＥ膜、及びそれから作製されたガスケット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5694906

(24)【登録日】2015年2月13日

(45)【発行日】2015年4月1日

(54)【発明の名称】ＰＴＦＥ膜、及びそれから作製されたガスケット

(51)【国際特許分類】

   C09K 3/10 20060101AFI20150312BHJP

   C08J 5/18 20060101ALI20150312BHJP

   F16J 15/10 20060101ALI20150312BHJP

【ＦＩ】

   C09K3/10 M

   C08J5/18CEW

   F16J15/10 G

【請求項の数】16

【全頁数】37

(21)【出願番号】特願2011-255930(P2011-255930)

(22)【出願日】2011年11月24日

(62)【分割の表示】特願2006-506955(P2006-506955)の分割

【原出願日】2004年3月8日

(65)【公開番号】特開2012-107242(P2012-107242A)

(43)【公開日】2012年6月7日

【審査請求日】2011年12月20日

(31)【優先権主張番号】10/382,668

(32)【優先日】2003年3月6日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】598123677

【氏名又は名称】ゴア エンタープライズ ホールディングス，インコーポレイティド

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100077517

【弁理士】

【氏名又は名称】石田 敬

(74)【代理人】

【識別番号】100087413

【弁理士】

【氏名又は名称】古賀 哲次

(74)【代理人】

【識別番号】100128495

【弁理士】

【氏名又は名称】出野 知

(74)【代理人】

【識別番号】100111903

【弁理士】

【氏名又は名称】永坂 友康

(74)【代理人】

【識別番号】100102990

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 良博

(72)【発明者】

【氏名】ボーウェン，クリストファー

(72)【発明者】

【氏名】ダブ，ケビン エドワード

(72)【発明者】

【氏名】ジョーンズ，カール

(72)【発明者】

【氏名】マイナー，レイモンド ビー．

【審査官】 馬籠 朋広

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許第０５９６４４６５（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特表平１０−５０５３７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−０８０７０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５０９８６２５（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開平０８−２７７３８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−０５１１９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−１９６８３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０２７７６４６５（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特公昭５１−０１８９９１（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０９Ｋ ３／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

多層ＰＴＦＥを含むガスケットであり、
厚さが、１．５ｍｍ〜９ｍｍの範囲であり、
圧縮率が、少なくとも４０％であり、
結晶度指数が、少なくとも６０％であり、
ボルト負荷保持率対厚さが、図１８に示され且つ下表に定義されるＡ点とＢ点とを結ぶ線に等しいか、又はそれよりも大きい、ガスケット：
点 ＲＴでのＢＬＲ％ 厚さ
Ａ ９２％ １．５ｍｍ
Ｂ ５２％ ９ｍｍ

【請求項2】

前記ガスケットの少なくとも一方向の引張強さが、少なくとも５，５００ｐｓｉ（３７．９ＭＰａ）である、請求項１に記載のガスケット。

【請求項3】

前記ガスケットのデューロメーターが、８５以下である、請求項１に記載のガスケット。

【請求項4】

前記ガスケットのマトリックスの引張強さが、少なくとも２２，０００ｐｓｉ（１５１．７ＭＰａ）である、請求項１に記載のガスケット。

【請求項5】

前記ガスケットがＰＴＦＥからなる、請求項１に記載のガスケット。

【請求項6】

前記ガスケットのボルト負荷保持率対厚さが、図１８に示され且つ下表に定義されるＣ点とＤ点とを結ぶ線に等しいか、又はそれよりも大きい、請求項１に記載のガスケット：
点 ＲＴでのＢＬＲ％ 厚さ
Ｃ ９３％ １．５ｍｍ
Ｄ ７０％ ９ｍｍ

【請求項7】

前記ガスケットの結晶度指数が、少なくとも６０％である、請求項６に記載のガスケット。

【請求項8】

前記ガスケットの少なくとも一方向の引張強さが、少なくとも５，５００ｐｓｉ（３７．９ＭＰａ）である、請求項６に記載のガスケット。

【請求項9】

前記ガスケットのデューロメーターが、８５以下である、請求項６に記載のガスケット。

【請求項10】

前記ガスケットのマトリックスの引張強さが、少なくとも２２，０００ｐｓｉ（１５１．７ＭＰａ）である、請求項６に記載のガスケット。

【請求項11】

前記ガスケットがＰＴＦＥからなる、請求項６に記載のガスケット。

【請求項12】

ＰＴＦＥを含むガスケットであって、公称厚さが１．５〜６ｍｍであり、ボルト負荷保持率が少なくとも９１％であり、デューロメーターが８５以下である、請求項１に記載のガスケット。

【請求項13】

ＰＴＦＥを含むガスケットであって、公称厚さが１ｍｍであり、ボルト負荷保持率が少なくとも９３％であり、圧縮率が少なくとも４０％であり、少なくとも一方向の引張強さが少なくとも５，５００ｐｓｉ（３７．９ＭＰａ）である、請求項１に記載のガスケット。

【請求項14】

前記ガスケットが、複数のＰＴＦＥ膜を備えている、請求項１に記載のガスケット。

【請求項15】

前記ガスケットが、少なくとも１層のＰＴＦＥを含む剛体層を備えている、請求項１に記載のガスケット。

【請求項16】

公称厚さが１．５〜６ｍｍであり、ボルト負荷保持率が少なくとも９１％であり、シール応力が１５００ｐｓｉ（１０．３ＭＰａ）未満である、請求項１に記載のガスケット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、改善された延伸ＰＴＦＥ材料、及びそれから作製された改善されたガスケットに関する。このガスケットは、ボルト負荷保持率が既存のＰＴＦＥガスケットで得られるよりも大きなシールを形成できる。

【背景技術】

【0002】

多種多様なガスケットが、シール用途で使用されることが知られている。延伸ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）が、今日ガスケット材料として広く使用されている。米国特許第３９５３５６６号（Ｇｏｒｅ）に開示されているように、この材料は、非常に数多くの特性を有し、ガスケットとして非常に望ましい。これらの特性には、容易に圧縮できたり、追従できたりすること、化学的に耐性があること、比較的高い強度を有すること、及び非延伸非多孔質ＰＴＦＥ単独でよりもクリープがはるかに小さく且つシール圧損失が小さい傾向があることなどがある。

【0003】

数多くのシール用途において、ガスケットを使用して、フランジ間の接合部、例えばパイプ間の接合部をシールしている。このような用途において、延伸ＰＴＦＥガスケットは、フランジの間に配置することができ、これらのフランジを、次に例えばボルトで締めつけることにより力をかけて一緒にプレスできることから、延伸ＰＴＦＥは、ガスケットには望ましい材料である。力をかけることにより、延伸ＰＴＦＥが圧縮される。延伸ＰＴＦＥを圧縮すると、初期細孔容積が減少するので、延伸ＰＴＦＥが緻密化される。特に、金属対金属フランジでは、十分な力（又は「応力」）をフランジにかけて、延伸ＰＴＦＥを十分に緻密化できる。したがって、延伸ＰＴＦＥガスケットの少なくとも一部分において、細孔容積を実質的にゼロまで減少させて、パイプに入っている流体が、フランジをシールしている緻密化非多孔質ＰＴＦＥガスケットにより、フランジ間に漏れないようにする。

【0004】

数多くの用途において、特に、金属を容易に破壊するきつい化学薬品が使用されたり、又は金属が、輸送されている又は収容されている薬品を汚染することがある場合には、一般的にガラスライニングスチール、ガラス又はファイバーグラス強化プラスチック（「ＦＲＰ」）配管又は容器が使用される。この装置は、極めてきつい薬品とともに頻繁に使用されるので、ＰＴＦＥが周知のなみはずれて優れている耐薬品性を有することから、この装置の接続フランジをシールするＰＴＦＥガスケットを使用することが非常に望ましい。残念ながら、非延伸非多孔質ＰＴＦＥガスケットは、一般的にこの種の装置を効率的にシールするのに十分なほどには追従性がない。ガラスライニングを施したスチールフランジの場合には、比較的仕上げ面が平滑であるが、フランジと関連した凹凸が大きいか又は平坦度を欠くことがよくある。この凹凸があったり、又は平坦性が欠如している場合には、ガスケットが、周囲だけでなく、フランジの内径と外径との間の大きな変化に追従して、シールを効率的におこなう必要がある。したがって、非延伸非多孔質ＰＴＦＥガスケットは、これらの用途のうちの多くをシールする程度には十分に追従性がない。

【0005】

延伸ＰＴＦＥが非常に追従性があるので、延伸ＰＴＦＥを使用してこれらの一般的に凹凸のあるフランジをシールすることが望ましいであろう。残念ながら、これらの用途のうちの多くでは、フランジに十分な力をかけて延伸ＰＴＦＥガスケットを十分に緻密化して効果的にシールするのに十分なガスケット応力を得ることができない。例えば、ガラスをライニングしたスチール配管フランジ、ガラスフランジ又はＦＲＰ配管フランジは、大きな応力がかかると変形、破壊又は割れが生じることがある。したがって、これらの用途では、延伸ＰＴＦＥガスケットは、非多孔質状態とする程度には完全に緻密化されないことがあり、したがって耐液漏れ性とならない。これは、フランジを破壊することなく、フランジにかけることができる最大応力では、ガスケットが緻密化するには十分でないからである。

【0006】

米国特許第６４８５８０９号（Ｍｉｎｏｒ等）は、ガスケット構成物をシールする低応力を教示している。この構成物は、第一の実質的に空気不透過性の外層と第二の実質的に空気不透過性の外層との間に配置した延伸ＰＴＦＥからなる少なくとも１層の内層と、第一の実質的に空気不透過性の層と第二の実質的に空気不透過性の層とをブリッジしている実質的に空気不透過性の領域を有する多層単一ガスケットを備えている。「低シール応力」は、比較的低応力（すなわち、多孔質延伸ＰＴＦＥガスケットを十分に緻密化するのに必要とするよりも低い応力、一般的に約２０，７００ｋＰａ（３０００ｐｓｉ）未満）をかけると、実質的に気密又は空気不透過性シールを形成するガスケットである。Ｍｉｎｏｒ等のガスケットは、低応力で圧縮すると実質的に空気不透過性であるシールを形成する。この特許の構成により、ガスケットをシールするための所望の低応力を得るのにともなう数多くの難問が克服できる。しかしながら、このような構成をさらに改善することが、望まれている。

【0007】

ガスケットの用途では、延伸ＰＴＦＥ材料は、非延伸非多孔質ＰＴＦＥよりもはるかによい性能を示すが、まだ負荷下において、クリープの傾向と流動する傾向が多少ある。したがって、改善された性能特性を有する延伸ＰＴＦＥ材料が望まれている。

【0008】

ＰＴＦＥ構造体を溶融温度超で延伸して、ＰＴＦＥに改善された特性を付与できることが教示された。米国特許第２７７６４６５号（Ｓｍｉｔｈ）は、例えば約３２５℃を超える温度で非延伸ＰＴＦＥ材料を延伸して、得られた構造体の強靱性及びモジュラスを高くすることができることを教示している。

【0009】

米国特許第５８１４４０５号（Ｂｒａｎｃａ等）は、延伸した非晶質に固定した物品を、ＰＴＦＥの結晶溶融温度を超えた温度に加熱し、少なくとも溶融温度より低い温度で実施した延伸の方向と直交する方向に延伸することを教示している。得られた物品は、アスペクト比が２５超〜５０、好ましくは１５０を超える非常に細長いノードを有する特徴がある微細構造を示す。このような膜も、通気量が大きく且つ強度も高い。これらの膜は、濾過装置におけるフィルターとして、反応性又は導電性フィラーを保持するための足場として、及び複合構成物における支持層として有用である。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

しかしながら、改善されたガスケット性能だけでなく、他の高性能用途についてのますます増加している要望を満たすための特性が高まった改善された延伸ＰＴＦＥ材料が必要とされていた。

【0011】

特に、ガスケットにおいて低シール応力特性を有することが望ましいが、ガスケットが良好なボルト負荷保持率（ガスケット材料の応力緩和に対する耐性の目安）を示すことも、性能の面から重要である。ガスケット化アセンブリに関連する漏れ量は、ガスケットに対するボルト負荷としても知られている圧縮負荷の量に依存する。本明細書で使用される「ボルト負荷保持率」は、一対のフランジを固定するのに使用されるボルト又はクランプを締めつけて一対のフランジを介してガスケットに供給される圧縮負荷の保持率を意味する。典型的には、ガスケットに対するボルト負荷が大きいほど、ガスケット化アセンブリからの漏れが小さい。ＰＴＦＥガスケット（すなわち、ＰＴＦＥ約５０重量％超）は、圧縮負荷を受けたときに、クリープ及び応力緩和を生じやすい。ガスケット材料におけるクリープ及び応力緩和の量を減少させると、ガスケットによるボルト負荷保持率が高くなる。ガスケットにおけるボルト負荷保持率が高いほど、シールがしっかりとでき、ガスケットの寿命の全期間にわたって漏れが少なくなる。

【0012】

したがって、長年望まれていたものは、ガスケットの寿命の全期間にわたって、フランジ表面に効果的に追従でき、且つ気密シールを維持するのに十分な大きさのボルト負荷保持率を維持することができる、使用しやすい、非常に耐薬品性が大きなガスケットである。したがって、本発明の目的は、このような高性能ガスケットを提供するだけでなく、これらの目的を達成するのに使用することができる改善された延伸ＰＴＦＥ材料を提供することである。

【0013】

さらに、低負荷でシールすることができるだけでなく、たとえ高負荷を受けたときにも高ボルト負荷保持率を維持することができる高耐薬品性、高追従性ガスケットを提供することが望まれていた。このようなユニバーサルガスケットは、ガラスをライニングしたスチール、ガラス及びＦＲＰ配管及び容器等の低負荷用途だけでなく、金属配管及び容器を用いる等の高負荷用途にも効果的に使用できるであろう。

【0014】

本発明のこれら及び他の目的は、本明細書において記載されている。

【課題を解決するための手段】

【0015】

本発明は、改善された延伸ＰＴＦＥ膜、並びにこれらの改善されたＰＴＦＥ膜を含むガスケッチング材料及びガスケットに関する。

【0016】

改善された延伸ＰＴＦＥ膜は、いままで従来技術の教示によっては達成できなかった、機械特性の改善された組み合わせを示す。具体的には、本発明のＰＴＦＥ膜は、マトリックスの引張強さが、少なくとも一方向において少なくとも２５，０００ｐｓｉ（１７２ＭＰａ）であり、２つの直交又は垂直の方向におけるマトリックスの引張強さ比が０．０２５〜４であり、配向指数が５０°以下であるように構成できる。これらの膜の密度は、２．０ｇ／ｃｃ以下、より好ましくは１．９ｇ／ｃｃ以下、さらにより好ましくは１．８ｇ／ｃｃ以下、さらにより好ましくは１．７ｇ／ｃｃ以下、より好ましくは１．６ｇ／ｃｃ以下、より好ましくは１．５ｇ／ｃｃ以下、より好ましくは１．０ｇ／ｃｃ以下、最も好ましくは０．５ｇ／ｃｃ以下である。別の実施態様によれば、膜は、マトリックスの引張強さが少なくとも一方向において少なくとも３４，０００ｐｓｉ（２３４ＭＰａ）であり、より好ましくは少なくとも４４，８００ｐｓｉ（３０９ＭＰａ）であり、マトリックスの引張強さ比が０．０２５〜４であり、密度が２．０ｇ／ｃｃ以下を示すことができる。さらに、膜は、結晶度指数が５０％超、より好ましくは６０％超、最も好ましくは６８％超であり、エンタルピーが少なくとも９．０Ｊ／ｇ、より好ましくは少なくとも１０．０Ｊ／ｇであり、最も好ましくは少なくとも１１．０Ｊ／ｇであることができる。配向指数５０°未満、より好ましくは４０°未満、さらにより好ましくは３０°未満、最も好ましくは、２０°未満も、本発明の独特の膜で実現できる。

【0017】

このような改善された機械的特性の組み合わせを示す本発明の延伸ＰＴＦＥ膜は、滑剤添加ＰＴＦＥ粉末をラム押出ししてテープを形成した後、３２５℃以上の温度でカレンダー加工、乾燥、ＭＤ又は縦方向に延伸し、その後再び３２５℃以上の温度でＭＤ方向と垂直（すなわち、横方向）（テープが縦方向に収縮するのを抑制しながら）に延伸し、その後延伸テープを、拘束したまま３８０℃の加熱帯で処理することにより作製する。本発明の独特の特徴は、テープのカレンダー加工度を変化させること、並びに両方向について延伸温度、延伸速度及び延伸比を変化させることにより、驚くべき強度及び極めてバランスのとれた強さの膜を製造できることである。さらに、より高い結晶度指数及びより低い配向指数を実現できる。これらの増加した特性を有する膜を実現するのに好適な処理のバリエーションが、本明細書の実施例に記載されている。

【0018】

本発明のこの改善されたＰＴＦＥ膜は、ガスケット材料及びガスケットに組み込んで、改善された機械的特性、例えば高ボルト負荷保持率、低クリープ、高引張強さ、低シール応力及び高結晶度指数を示すことができることが判明した。さらに、これらの改善されたＰＴＦＥ膜を用いて、これまで製造されたうちで最高のボルト負荷保持率及び最低のクリープ特性を示すＰＴＦＥガスケットを製造できることが判明した。便宜上、本明細書で使用される用語「ガスケット」は、シート、テープ又は仕上げ（すなわち、切断又は付形したもの、例えば環状等）ガスケットの形態の材料を意味する。

【0019】

一実施態様によれば、本発明のガスケット材料は、ＰＴＦＥ膜を備えた多層構成を有する。例えば、ガスケット材料は、マンドレル上にＰＴＦＥ膜を所望の厚さになるまでラッピングし、加熱して層を一体化することにより単一の多層構成を形成し、その後この構成物をマンドレルから切除して一枚のガスケット材料を得ることにより形成できる。所望の最終用途に応じて、ガスケットを、ガスケット材料から切断又は構成していずれかの規定の寸法とすることができる。

【0020】

別法として、本発明のガスケット材料を、マンドレルから切除して、連続の所定の位置に形成されたガスケット、例えば米国特許第５９６４４６５号に記載のものを形成できる。さらなる実施態様によれば、本発明のガスケット材料は、米国特許第６４８５８０９号に記載されているような低シール応力ガスケット構成に組み込むことができる。さらなる実施態様によれば、本発明のガスケット材料を、米国特許第５８７９７８９号に記載されているようなガスケット構成に組み込むことができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1a】例１に従って作製した膜の１０００×の走査電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）である。

【図1b】例１に従って作製した膜の４０００×の走査電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）である。

【図2a】例２に従って作製した膜の１０００×のＳＥＭである。

【図2b】例２に従って作製した膜の４０００×のＳＥＭである。

【図3a】例３に従って作製した膜の１０００×のＳＥＭである。

【図3b】例３に従って作製した膜の４０００×のＳＥＭである。

【図4a】例４に従って作製した膜の１０００×のＳＥＭである。

【図4b】例４に従って作製した膜の４０００×のＳＥＭである。

【図5a】例５に従って作製した膜の１０００×のＳＥＭである。

【図5b】例５に従って作製した膜の４０００×のＳＥＭである。

【図6a】例６に従って作製した膜の１０００×のＳＥＭである。

【図6b】例６に従って作製した膜の４０００×のＳＥＭである。

【図7a】例７に従って作製した膜の１０００×のＳＥＭである。

【図7b】例７に従って作製した膜の４０００×のＳＥＭである。

【図8a】例８に従って作製した膜の１０００×のＳＥＭである。

【図8b】例８に従って作製した膜の４０００×のＳＥＭである。

【図9a】例９に従って作製した膜の１０００×のＳＥＭである。

【図9b】例９に従って作製した膜の４０００×のＳＥＭである。

【図10】本発明のガスケット又はガスケット材料の一実施態様の４分の３斜視図である。

【図11】本発明のガスケットを製造するのに使用することができる装置の一実施態様の正面図である。

【図12】本発明のガスケットを製造するのに使用することができる装置の別の実施態様の正面図である。

【図13】本発明の典型的な実施態様によるガスケットの上面図である。

【図14】図１３のガスケットの垂直断面図である。

【図15】図１４のガスケットの一部分の分解垂直断面図である。

【図16】本発明のガスケット構成の別の実施態様の正面図である。

【図17】本発明のガスケット構成のさらなる別の実施態様の正面図である。

【図18】本発明のガスケットが示すボルト負荷保持率と厚さとの関係の独特の特性を示すプロットを示すグラフである。

【図19】本発明の材料の結晶度指数特性を測定するのに使用されるＩ対２θスキャンのグラフである。

【図20】本発明の材料の結晶度指数特性を測定するのに使用される代表的な方位スキャンである。

【図21】本発明の材料の結晶度指数特性を測定するのに使用される代表的な方位スキャンである。

【図22】本発明の材料のシール応力値を測定するのに使用される装置を示す写真である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

本発明は、改善された延伸ＰＴＦＥ膜、及びこれらの改善されたＰＴＦＥ膜を含むガスケッチング材料及びガスケットに関する。

【0023】

図１ａ及び図１ｂは、本明細書の例１に準じて作製した本発明の典型的な膜の走査型電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）（それぞれ１０００ｘ及び４０００ｘ）を示す。図から明らかなように、膜は、ランダムに配置されたフィブリルにより接続された小ノード（直径１μｍ未満）の構造を有する。

【0024】

図２ａ及び図２ｂは、本明細書の例２に準じて作製した本発明の膜のＳＥＭ（それぞれ１０００ｘ及び４０００ｘ）を示す。図から明らかなように、膜は、主にノード長軸に垂直なフィブリルにより接続された平行に延びる細長いノードの構造を有する。

【0025】

図３ａ及び図３ｂは、本明細書の例３に準じて作製した本発明の膜のSＥM（それぞれ１０００ｘ及び４０００ｘ）を示す。図から明らかなように、膜は、ランダムに配置されたフィブリルにより接続された小ノード（２μｍ未満）の構造を有する。

【0026】

図４ａ及び図４ｂは、本明細書の例４に準じて作製した本発明の膜のＳＥＭ（それぞれ１０００ｘ及び４０００ｘ）を示す。図から明らかなように、膜は、主にノード長軸に垂直なフィブリルにより接続された平行に延びる細長いノードの構造を有する。

【0027】

図５ａ及び図５ｂは、本明細書の例５に準じて作製した本発明の膜のSＥM（それぞれ１０００ｘ及び４０００ｘ）を示す。図から明らかなように、膜は、ランダムに配置されたフィブリルにより接続された小ノード（長軸について約５μｍ未満）の構造を有する。

【0028】

図６ａ及び図６ｂは、本明細書の例６に準じて作製した本発明の膜のＳＥＭ（それぞれ１０００ｘ及び４０００ｘ）を示す。図から明らかなように、膜は、主にノード長軸に垂直なフィブリルにより接続された平行に延びる細長いノードの構造を有する。

【0029】

図７ａ及び図７ｂは、本明細書の例７に準じて作製した本発明の膜のSＥM（それぞれ１０００ｘ及び４０００ｘ）を示す。図から明らかなように、膜は、一方向に主に配列したフィブリルにより接続された小ノード（長軸について５μｍ未満）の構造を有する。

【0030】

図８ａ及び図８ｂは、本明細書の例８に準じて作製した本発明の膜のＳＥＭ（それぞれ１０００ｘ及び４０００ｘ）を示す。図から明らかなように、膜は、主にノード長軸に垂直なフィブリルにより接続された平行に延びる細長いノードの構造を有する。

【0031】

図９ａ及び図９ｂは、本明細書の例９に準じて作製した本発明の膜のＳＥＭ（それぞれ１０００ｘ及び４０００ｘ）を示す。図から明らかなように、膜は、主にノード長軸に垂直なフィブリルにより接続された平行に延びる極めて微細な細長いノード（幅約２μｍ未満）から実質的に構成されている構造を有する。

【0032】

本発明の延伸ＰＴＦＥ（ｅＰＴＦＥ）膜の機械的特性は、従来技術において達成できなかった機械的特性の独特な組み合わせを示すように構成できる。例えば、マトリックス引張強さが少なくとも一方向において少なくとも２５，０００ｐｓｉであり、２つの直交する方向におけるマトリックスの引張強さ比が０．０２５〜４であり、密度が２．０ｇ／ｃｃ以下である、ｅＰＴＦＥの単層を含む膜を作製できる。

【0033】

本発明のＰＴＦＥ膜は、マトリックス引張強さが少なくとも一方向において少なくとも２５，０００ｐｓｉであり、２つの直交する方向においてマトリックスの引張強さ比が０．０２５〜４であり、配向指数が約５０°以下であり、密度が２．０ｇ／ｃｃ以下であることができる。より好ましい実施態様によれば、膜は、少なくとも一方向におけるマトリックスの引張強さが少なくとも３４，０００ｐｓｉ、より好ましくは少なくとも４４，８００ｐｓｉであり、及び上記したようにさらに低い密度を有する。

【0034】

本発明の膜は、好ましくは配向指数が５０°以下である。配向指数は、ノード及びフィブリル構造を構成するＰＴＦＥ鎖の方向性分子配列度の特徴付けである。配向指数４０°未満、より好ましくは３０°未満、最も好ましくは、２０°未満が、本発明では実現できる。

【0035】

また、本発明の膜は、結晶度指数が少なくとも６０％であることもできる。結晶度指数は、ノード及びフィブリル構造を構成しているＰＴＦＥ鎖の分子秩序の度合いの目安である。また、この結晶度指数は、存在する結晶欠陥数に反比例するものとして特徴付けることもできる。本発明の膜の結晶度指数は、約６５％超、最も好ましくは約７０％以上となるように調整できる。

【0036】

本発明の延伸ＰＴＦＥ膜のエンタルピーは、典型的には少なくとも約９．０Ｊ／ｇ、より好ましくは少なくとも約１０．０Ｊ／ｇ、最も好ましくは少なくとも約１１．０Ｊ／ｇである。

【0037】

本発明のガスケット材料は、特定の必要性を満たすように調整される厚さを有する、好ましくは積層また層状の構成のＰＴＦＥ膜を備えている。便宜上、ガスケットは、ここでは、市販のガスケット厚さが報告される方法と一致する特定の公称又は概略の厚さを有するものとする。典型的には、ガスケットの製造業者は、特定の厚さのガスケットを製造し、その材料に商業的に公称メートル単位及び英単位の両方のラベルをつける。例えば、公称１．５ｍｍガスケットは、公称１／１６インチガスケットとも称される。実際の厚さ範囲は、これらの公称報告厚さの±２０％で変化できる。本発明の目的では、公称厚さに言及するときには、いつでも、公称英単位と公称メートル単位の両方が含まれる。例えば、公称厚さ１ｍｍ（１／３２インチ）、１．５ｍｍ（１／１６インチ）、３ｍｍ（１／８インチ）、６ｍｍ（１／４インチ）及び９ｍｍ（３／８インチ）のガスケットは、最も一般的に入手できる。

【0038】

図１０は、本発明のガスケット材料２４の一実施態様である。本発明は、この図に示される層数には限定されないが、本発明のこの典型的なガスケット材料２４は、複数の層２６、２８、３０、３２及び３４を備えている。層２６、２８、３０、３２及び３４は、接触している各層に粘着しており、層２６及び３４は露出している外表面を有する。

【0039】

本発明のガスケット材料２４は、マンドレル上にＰＴＦＥ膜をラッピングするか、膜を積層するか、又は他の好適な形成方法により製造できる。本明細書で使用される用語「ＰＴＦＥ膜」は、単一膜層を備えていてもよいし、又は同一又は異なる特性の複数の膜層（但し、層の少なくとも１層は、ＰＴＦＥである）を備えていてもよい。例えば、膜は、同一又は異なる膜特性のｅＰＴＦＥ膜の一層以上の層を備えることができる。さらに、ＰＴＦＥ膜は、例えばＰＴＦＥ以外の化学組成の一層以上の追加の層を備えることができる。各ＰＴＦＥ膜又は層の厚さは、約０．０００５〜０．５０インチ（０．０１３〜１２．７ｍｍ）、好ましくは約０．００１〜０．０２インチ（０．０２５〜０．５１ｍｍ）であることができる。ガスケット材料は、シール用途にとって重要である実質的にいずれの四辺形断面寸法で形成されていてもよく、必要に応じて粒状フィラーを充填してもよく、又はガスケット材料の製造の前に高分子材料をコーティングしてもよい。

【0040】

図１１は、本発明のＰＴＦＥガスケット要素を形成するための装置３６の一実施態様である。この装置は、加熱能を有する２つの金属ドラム３８及び４０と、複数のペイオフアーム５０、５２、５４、５６及び５８（この量には限定されない）からなるペイオフ４８及び巻き取り装置６０を備えている。

【0041】

本発明のガスケット材料２４を形成するために、巻かれたある長さのＰＴＦＥ６４、６６、６８、７０及び７２（ここでも、この量には限定されない）を、ペイオフ５０、５２、５４、５６及び５８からドラム３８及び４０の間に供給する。ＰＴＦＥ長さ６４及び７２の外表面は、ガスケット材料の形成中、ドラム３８及び４０と直接接触する。ドラム３８及び４０は、典型的には粘着を促進せず且つ好ましくは加熱して温度を３００〜４５０℃に維持する表面を有する。ドラム３８及び４０によりかけられる圧力、温度及び速度は、ドラム３８、４０の間に供給されているＰＴＦＥ６４、６６、６８、７０及び７２の層が、ドラムの間を通過するときに、それぞれ互いに粘着することにより、同心状に巻かれ且つそれら自体に接着したＰＴＦＥの複数の層を含むガスケット材料７４を形成するようなものでなければならない。ペイオフアーム５０、５２、５４、５６及び５８並びに巻き取り装置６０により供給される張力は、ドラム前後の材料が、実質的に張っており、垂れない状態を維持するように制御する必要がある。

【0042】

図１２は、本発明のＰＴＦＥガスケット材料２４を形成するための装置８０の別の実施態様を示す。この装置は、ペイオフ８２、アイドラードラム８４（とりわけ位置制御させる役割りを果たす）、巻き取り装置８６、及び材料を拘束するためのピン９１を備えたマンドレル９０を備えている。

【0043】

本発明のＰＴＦＥ要素を形成するために、巻かれたある長さのＰＴＦＥ８８膜を、アイドラードラム８４上及びマンドレル９０上に、ペイオフ８２から供給される。ＰＴＦＥ８８は、マンドレルが巻き取り装置８６により回転されると、それ自体の上に層状になる。マンドレルが所定の回数回転するか、又はＰＴＦＥ層９２が供給されると、ＰＴＦＥ８８は、切断されるか又は切り離され、且つマンドレルが巻き取り装置８６から除去される。ＰＴＦＥ層９２を含むマンドレル９０を、ＰＴＦＥ９２の層が、以下でより詳細に説明するように互いに粘着するような、温度及び十分な時間で加熱する。加熱後、マンドレル及びＰＴＦＥを冷却し、ガスケット材料をマンドレルから切断する。

【0044】

別の実施態様によれば、ガスケットを、米国特許第６４８５８０９Ｂ１号（ここに記載の要旨は、引用することにより、本明細書の内容とする）の教示に従って構成できる。ガスケットは、延伸ＰＴＦＥからなる少なくとも１層の内層が、第一の実質的に空気不透過性の外層と、第二の実質的に空気不透過性の外層との間に配置されている。ガスケットは、さらに実質的に空気不透過性である領域を備えている。この実質的に空気不透過性である領域は、例えばそのエッジに位置していてもよいか、２つの部分をブリッジして備えていてもよい。例えば、図１３〜１５に示すように、本発明のガスケット２０は、実質的に空気不透過性領域１３をガスケット２０の内周上に配置した、単一のチャンバー２１を備えて構成してもよい。チャンバー２１は、延伸ＰＴＦＥの内層１５を実質的に空気不透過性である層１４０からなる外層により挟持して形成されている。

【0045】

図１６は、本発明の新規な特徴を有するように形成されていてもよいガスケット１０の別の実施態様であり、この構成は、米国特許第５８７９７８９号（Ｄｏｌａｎ等）（ここに記載の要旨は、引用することにより、本明細書の内容とする）における教示によるものである。このガスケット１０は、本発明の多孔質延伸ＰＴＦＥ膜からなる外層１２、１４と、より高い剛性のＰＴＦＥ膜のコア材料１６とを備えている。層１２、１４は、コア材料１６に、いずれかの好適な方法、例えば接着材を用いて溶融することによるか、又は他の接着法により付着させることができる。ガスケットの剛性は、コア１６により得られる。この材料は、ガスケットが、エッジに保持されたときに「つぶれ」ない程度に十分な剛さを有する必要がある。さらに、コア１６は、外層１２、１４と同じ化学的性質を有するフルオロポリマー材料を含む。好ましくは、コア材料１６は、外層１２、１４よりも大きな剛性を有する延伸ＰＴＦＥ層である。コア１６を形成したら、外層１２、１４の各々を、コア１６の周囲に配置させ、この構造体を、次に一緒に積層して本発明のガスケット材料１０とする。

【0046】

米国特許第５８７９７８９号の教示にも基づいている、本発明のさらなる実施態様を、図１７に示す。この実施態様によれば、ガスケットシート材料１８は、追従性ＰＴＦＥ材料からなる外層２０、２２；外層２０、２２の各々に付着させた剛体ＰＴＦＥ材料からなる剛体内層２４、２６；及び剛体内ＰＴＦＥ材料層２４、２６の各々の間に付着させた追従性ＰＴＦＥからなる中心層２８を備えている。層の各々の特性を変更して、シート１８に対する特定の性能特性を満足させることができるが、ほとんどの用途では、追従性層２０、２２及び２８は、上記したような可撓性延伸ＰＴＦＥ材料を含む必要がある。図示した実施態様では、外層２０、２２は、幅約０．００６”（０．１５ｍｍ）であり、中心層２８は、幅約０．０３４”（０．８６ｍｍ）である。同様に、剛性内層２４、２６は、上記したコア１６のような緻密化延伸ＰＴＦＥ材料を含む。

【0047】

ＰＴＦＥを含む本発明の改善されたガスケットは、望ましくは厚さが約１．５ｍｍ〜約９ｍｍの範囲であり、圧縮率が少なくとも約４０％であり、ボルト負荷保持率（ＢＬＲ％）対厚さが図１８に示す点Ａと点Ｂを結ぶラインに等しいか又はそれよりも大きく、且つ下表に規定する通りである：
点 室温でのＢＬＲ％ 厚さ
Ａ ９２％ １．５ｍｍ
Ｂ ５２％ ９ｍｍ
さらに、本発明のガスケットは、圧縮率が少なくとも４０％、デューロメーターが８５以下、結晶度が少なくとも約６０％であることができる。

【0048】

あるいは、本発明のガスケットは、ボルト負荷保持率対厚さが図１８に示す点Ｃと点Ｄを結ぶラインに等しいか又はそれよりも大きく、且つ下表に規定する通りであることができる：
点 室温でのＢＬＲ％ 厚さ
Ｃ ９３％ １．５ｍｍ
Ｄ ７０％ ９ｍｍ

【実施例】

【0049】

以下、実施例により本発明を説明するが、これらの実施例は、本発明を説明するためのものであり、本発明を限定しない。実施例では、以下の試験方法を用いた。

【0050】

試験方法
ＤＳＣ測定
示差走査熱量測定（ＤＳＣ）を実施して、横延伸プロセス前後の材料の結晶状態を測定した。横延伸前の特徴付けを実施して、縦方向延伸プロセスで加える熱調節レベルを求めた。これらの測定を実施するのに、冷蔵装置（ＴＡ ＲＣＳモデル♯９９１１００．９０１）を取り付けた、適切な標準を用いて較正したＴＡ示差走査熱量計（モデル♯２９２０）を用いた。

【0051】

試料は、まずｅＰＴＦＥ膜ウエブの中心から、重量約１０ミリグラムを切断（手術用メスの刃又はかみそりの刃を用いて）することにより作製した。試料を計るのに使用したはかりは、Ｍｅｔｔｌｅｒ ＡＴ２０ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｍｉｃｒｏｂａｌａｎｃｅであった。次に、切断した試料を、アルミニウム試料パン（ＴＡ Ｐ／Ｎ ９９０９９９．９０１）に嵌め込まれるように、それ自体を折り重ねた。試料をパン内に配置し、供給ふたを試料上に置き、ふたを、試料プレスを用いて所定位置にクリンピングした（ＴＡモデル♯９００６８０．９０２）。次に、試料を、ＤＳＣ試験チャンバー内に配置した。空のアルミニウム試料パンとふたを、この一連の測定に標準材料として使用した。

【0052】

試料と標準パンを試験チャンバーに挿入したら、試験チャンバー内と周囲の雰囲気を、窒素ガスをパージして置き換えた。試験サイクルを、−２０℃で平衡化した後、１０℃／分で６０℃に上昇させるように設定した。試験の終わりに、熱流（ワット／グラム）の測定値（すなわち、試験しているｅＰＴＦＥ試料の実際の質量に対して正規化された出力測定値）対走査中の温度を示すエネルギープロット出力を作製する。ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製のＵｎｉｖｅｒｓａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ２０００（バージョン３．０Ｇ、ビルド３．０．０．９３）と称されるプログラムを用いて、ベースラインを、０℃での実測データと４５℃での実測データとの間にラインを引くことにより作成する。次に、実測データとベースラインとの間の領域を積分して、エンタルピー値（ジュール／グラム）を得る。このエンタルピー値を使用して、試験されているｅＰＴＦＥ物品の状態を表す。このエンタルピー値は、一般的に５〜１５ジュール／グラムである。

【0053】

引張強さ（カレンダーテープ）
未延伸カレンダーテープの機械試験を、ｅＰＴＦＥ膜に使用したのと同様の方法で実施した。これらの主要な差は、ここで使用した試料の形状大きさは、幅０．６３５ｃｍ×長さ１０．１６ｃｍの長方形試料であり、ゲージ長が１．２７ｃｍであり、クロスヘッドスピード（引っ張り速度）が２５４０ｍｍ／分であることである。データ解析とマトリックスの引張強さの計算は、以下の膜について示すのと同一である。

【0054】

マトリックスの引張強さ（膜について）
ダイパンチを用いて、ｅＰＴＦＥ膜ウエブから、長さ１６５ｍｍ×幅１５ｍｍの長方形試料を切断することにより、試料を作製した。膜ウエブを、試料が切断される領域においてしわがないように、切断テーブル上に配置した。次に、1６５ｍｍ×１５ｍｍダイを、その縦軸が、試験される方向に平行となるように、膜上（一般的にウエブの中心２００ｍｍ内）に配置した。この刊行物に示されている方向を、縦方向 （ＭＤ）（加工中の移動の方向に平行）及び横方向（TD）（加工中の移動の方向に垂直）で測定した。ダイを整列させたら、それに圧力を加えて、膜ウエブを介して切断した。この圧力を除去した後、試験用長方形試料を、検査して、引張試験に影響することがある角欠けがないかどうかを確認した。縦方向で少なくとも３つの試料、横方向に３つの試料を切断して、膜ウエブを特徴付けした。試料を調製したら、それらの質量（Ｍｅｔｔｌｅｒ−Ｔｏｌｅｄｏ化学天秤、モデルＡＢ１０４を使用）と、厚さ（Ｋａｆｅｒ−ＦＺ１０００／３０スナップゲージを使用）を測定した。続いて、Ｍｅｒｌｉｎ Ｓｅｒｉｅｓ ＩＸソフトウエア（バージョン７．５１）で動作するＩｎｓｔｒｏｎ５５００引張り試験器を用いて各試料を試験して、その引張り特性を測定した。試料を、引張り試験器に挿入し、Ｉｎｓｔｒｏｎカタログ２７０２−０１５（ゴムをコーティングした面板）及び２７０２−０１６（鋸状面板）グリッププレートを用いて、試料の各端が一つのゴムをコーティングした面板と一つの鋸状面板との間に保持されるようにした。グリッププレートにかけた圧力は、約５０ｐｓｉであった。グリップの間のゲージ長さを、５０ｍｍに設定し、クロスヘッドスピード（引張り速度）を、５０８ｍｍ／分に設定した。０．１ｋＮロードセルを使用して、これらの測定を実施し、データを、５０ポイント／秒の速度で集めた。試験室温度は、６８〜７２°Ｆとして、同様の結果が確実に得られるようにした。最後に、試料がグリップ界面で壊れた場合には、そのデータは破棄した。縦方向での少なくとも３つの試料と横方向での３つの試料は、うまく引っ張られて（グリップからスリップしたり、グリップで破壊することなく）、膜ウエブを特徴付けできた。

【0055】

Ｍｅｒｌｉｎソフトウエア又は他のデータ解析パッケージを用いて、データ解析と計算を実施した。最初に引張り試験中に試料により支持されることができる最大負荷を見つけた。次に、この最大負荷を、下式により試料の物性（厚さ及び密度）に対して正規化して、マトリックスの引張強さを計算した：

【化1】

（式中、ＭＴＳ＝マトリックスの引張強さ（ＭＰａ）、
Ｆｍａｘ＝試験中に測定した最大負荷（ニュートン）、
ρｏ＝ＰＴＦＥの理論密度（２．２グラム／ｃｃ）、
ｌ＝試料の長さ（ｃｍ）、
ｍ＝試料の質量（グラム）である）。

【0056】

膜密度
本発明の膜材料例と比較例の密度を測定するために、引張り試料について測定した特性データを使用した。上記したように、１６５ｍｍ×１５ｍｍの試料を測定して、それらの質量（Ｍｅｔｔｌｅｒ−Ｔｏｌｅｄｏ化学天秤、モデルＡＢ１０４を使用）と、厚さ（Ｋａｆｅｒ−ＦＺ１０００／３０スナップゲージを使用）を測定した。このデータを用いて、下式により密度を算出できる：

【化2】

（式中、ρ＝密度（ｇ／ｃｃ）、
ｍ＝質量（ｇ）、
ｗ＝幅（１．５ｃｍ）、
ｌ＝長さ（１６．５ｃｍ）、
ｔ＝厚さ（ｃｍ）である）。

【0057】

ガスケットの密度
本発明のガスケッチング材料例の密度と比較例の密度を測定するために、寸法が長さ約２５．４ｍｍ×幅２５．４ｍｍである試験片を、例シートから切断した。各試験片の長さ、幅、厚さ及び質量を、測定し、記録した。試験片の密度を、下式から求めた：
密度（ｇ／ｃｃ）＝質量（ｇ）／容積（ｃｃ）
（式中、容積（ｃｃ）＝長さ（ｃｍ）×幅（ｃｍ）×厚さ（ｃｍ）である）。

【0058】

ガスケットの引張強さ
ＡＳＴＭ Ｄ６３８−００及びＡＳＴＭ Ｆ１５２−９５試験法に概略記載されている方法により引張強さを求めた。I型試験片のＡＳＴＭ規格Ｄ６３８−００（プラスチックの引張特性の標準試験法）に準じた寸法の試験片を、ガスケッチング材料例から切り取った。試験片を、シートの縦方向（ＭＤ）と横方向（TD）として定義した方向で切り取った。シートの配向がわからないか、又は関連していない場合には、一組の試験片を、シートのエッジの一つと一致させて切り取り、２組目を、一組目に対して９０°で切断した。試験片の幅と厚さを、試験片の狭い部分で測定し、記録した。

【0059】

１０ｋＮロードセルを備えたＩｎｓｔｒｏｎ試験機を用いて、試験片を試験した。伸長速度は、１２インチ／分（３０５ｍｍ／分）に設定し、初期ジョー分離を４インチ（１０２ｍｍ）に設定した。Ｉｎｓｔｒｏｎ試験機は、負荷と伸長データを自動的に記録した。試験データから、引張強さを、試験中に得られる最大負荷を、試験片の狭い領域の初期断面積により割ることにより求めた：
引張強さ（TS）＝最大負荷／断面積

【0060】

報告されている引張強さは、一定の試料について、２つの直交する方向で測定したより高い引張強さである。

【0061】

マトリックスの引張強さ
延伸ＰＴＦＥから実質的になるガスケット材料のマトリックス引張強さ（ＭTS）を、下式を用いて算出した：
ＭＴＳ＝ＴＳ×（２．２／ρ）
（式中、ＴＳ＝引張強さ、
ρ＝ガスケット材料の密度、
及び２．２は固体ＰＴＦＥの密度である）。

【0062】

結晶度指数及び配向指数
広角Ｘ線散乱を使用して、ガスケット及び膜のＰＴＦＥ成分の結晶度指数及び配向指数を求めた。全ての測定は、黒鉛モノクロメータ及び０．３ｍｍピンホールコリメータを備えた理学ウルトラ１８ｋＷ回転アノードＸ線発生器上に取り付けた理学Ｒ軸ＩＶ画像プレートＸ線アナライザーを用いて、透過モードでおこなった。全ての実験について、発生器の動作条件は、５０ｋＶ及び２００ｍＡであった。放射型は、ＣｕＫ_αであった。試料と検出器との間の距離は、１２５〜１３５ｍｍに設定し、シリコン粉末標準を用いて較正した。二次元画像データを、理学Ｒ軸画像処理ソフトウエアを用いて処理して、ラジアル（Ｉ対２θ）スキャン及び方位（Ｉ対φ）スキャンを得た。方位スキャンは、Δφ＝１．０°の増分で２θ＝１７．５°〜２θ＝１９．０°の角度範囲について積分することにより集めて、繊維軸の方向の配向に関連する、ポリテトラフルオロエチレンの１００面における配向度を求めた。ラジアルスキャンは、典型的にはΔ２θ＝０．０４４°の増分で２θほぼ０°〜２θほぼ５５°の角度範囲にわたって積分することにより集めた。

【0063】

膜試料は、幅約２．５４ｃｍのストリップを切断し、積層することにより作製した。スタックにおける全てのストリップを、最初の膜試料の縦方向と横方向に対して同じ方向に整列した。大きなシートから、エッジを縦方向と横方向にほぼ平行に整列させた状態で、ほぼ０．５ｃｍ×０．５ｃｍ角片を切り取った後、それらをそれらの面に対して平行にスライスして総試料厚さをほぼ０．６〜１．０ｍｍに減少させることにより試料をセクショニングすることにより、ガスケット試料を作製した。全ての試料について、Ｘ線ビームを、ＭＤとＴＤの両方に垂直であるガスケット又は膜のシートに対して直角の方向に平行にあてて測定して、平面配向及び平面結晶度についての情報を得た。便宜上、膜試料は、ＭＤを水平に配置した状態で測定し、ガスケット試料は、ＭＤを垂直に配置した状態で測定した。

【0064】

結晶度指数は、Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｄａｔａ社製Ｊａｄｅ６．１コマーシャルＸＲＤ処理ソフトウエアを用いてI対２θスキャンのピークフィッティングにより得た。スキャンを、ソフトウエアプログラムに読み込み、さらなる処理なしにフィッティングさせた。フィッティングは、以下の手順でおこなった。プロファイルフィッティングレンジを、２θ＝１２°〜２２．０°に限定し、線形バックグラウンドを、２θ＝１２°及び２θ＝２２°での測定強度と一致するように規定した。このバックグラウンドは、空気散乱、及びフィッティング範囲にわたって直線である「ブランク」スキャンから求めた検出器の読取ノイズによる強度寄与を考慮する必要がある。２つの初期ピークを、ほぼ１８．２°及びほぼ１６．５°で挿入し、それぞれ結晶部分及び非晶質ピークの１００ピークの位置を近似した後、プロファイルフィッティング関数を使用して、ピークをスキャンにフィッティングさせた。ＰｅａｒｓｏｎＶＩＩ関数を使用して、両方のピークをフィッティングした。これは、最初に両方のピークの形状とスキューを統合し、同時に線形バックグラウンド及び高さ、２θ位置、最大半減強度（ＦＷＨＭ）での全幅、形状及びスキューをフィッティングした後、最初にピークスキューを統合する条件をリリースした後、ピーク形状を統合する条件をリリースすることによりさらにプロファイルを微調整した。このフィッティングシーケンスを用いて、非晶質及び結晶ピークの両方の高度に再現性のあるフィッティングを、２．５％以下のフィッティング値の残留誤差で得た。典型的なフィッティングプロファイルを、図１９に示す。次に、結晶度指数を、フィッティングした１００の結晶ピーク（Ａ₁₀₀）下の面積及びフィッティングした非晶質ピーク（Ａ_amorphous）下の面積から、式［１］に従って計算した：
結晶度指数＝｛Ａ₁₀₀／（Ａ₁₀₀＋Ａ_amorphous）｝×１００％ ［１］
結晶度指数は、このようにして、膜試料とガスケット試料の両方について求めた。

【0065】

配向度は、２つの異なるパラメータである配向角指数及び方位強度比指数を用いて、I対φ方位スキャンから定量化した。代表的な方位スキャンを、図２０及び図２１に示す。図２１に示すような方位スキャンにおける４つの強度ピークが現れることは、例えばＭＤ及びＴＤの両方において、異なる２方向の結晶配向を表す。これは、本発明による単層膜材料に独特の特徴であると思われる。

【0066】

各方位スキャンについて、ピーク強度（I_peak）、最小測定強度（I_min）、及びその方位スキャンのバックグラウンド強度（I_φ-bkg）を表す強度値を明らかにする。方位スキャンについてのバックグラウンド強度を、I対２θ積分強度スキャンから抽出する。これには、非晶質寄与、空気散乱、及び検出器読取ノイズからの寄与が含まれる。非晶質寄与は、I_φ-bkgを算出する目的には合っていないと思われる。I_φ-bkgは、方位強度を算出する範囲の直前と後の範囲のI対２θスキャンにおけるデータ点の平均強度から求める。より詳細には、I_φ-bkgは、方位スキャン積分範囲（２θ＝１７．５°〜１９．０°）の全ての２θ値についての方位スキャンにおける強度の合計について正規化し、全３６０°方位範囲にわたって積分した総強度を３６０Δφ＝１．０°値に分割した、１７．０°≦２θ≦１７．５°及び１９．０°≦２θ≦１９．５°のI対２θスキャンにおけるデータ点に対応する強度値の平均の平均値に等しい。最小測定強度I_minは、ビーム停止による物理的ブロッキングに相当する見かけ上低い強度値をデータセットから除去した後の、I対φプロットについて観察される２つの最低強度最小値の各々に相当する最小数値強度値の平均として定義される。ピーク強度I_peakは、I対φプロット上の観察される強度ピークに相当する最大数値強度値に等しいように単純に選択した。

【0067】

各I対φスキャンにおける２つの最高強度ピークについては、最大ピーク強度半減での全幅を、ピークのどちらかの側のI_peak／２に最も近い強度値に相当する角度の差から求める。これらの２つのＦＷＨＭ値を平均して、配向角指数を得る。方位強度比は、式［２］により定義される：
方位強度比＝（I_min〜I_φ-bkg）／（I_peak〜I_φ-bkg） ［２］

【0068】

方位強度比は、各I対φスキャンに存在する２つの最高強度ピークについて算出し、平均して方位強度比指数を得た。この指数により、一定方向に配向した材料の結晶部の割合の、ランダム配向材料の結晶部の割合に対する目安が得られる。材料の結晶部分が完全に方向配向し、I_min〜I_φ-bkgであるときにほぼゼロの値をとり、材料が完全にランダムに配向し、I_peak〜I_minであるときにほぼ１の値をとる。

【0069】

ボルト負荷保持率
ボルト負荷保持率試験では、経時的に且つ熱サイクルを介して、ガスケット試料についての圧縮負荷の量を測定する。熱サイクルは、室温から規定の高温までのランプセグメント、高温での規定の保持時間、及び室温へのクールダウンセグメントからなる。試験ガスケットへの負荷は、ガスケット材料の応力緩和特性に基づく試験により異なる。

【0070】

環状試験片を、切断して外径４．１２５”（１０４．８ｍｍ）、内径２．３７５”（６０．３ｍｍ）のＡＮＳＩ２”ｘ１５０ポンドクラスのリング状ガスケット寸法とした。試験ガスケットを、２５０ＲＭＳの表面仕上げの２つのブラインドカーボンスチールＡＮＳＩ２”ｘ１５０ポンドクラスのフランジの間に配置した。ガスケット／フランジを、プラテンプレスにローディングした。プラテンプレスは、電気カートリッジヒーターを有し、ロードキャパシテーが６０，０００ポンドであるプラテンを備えていた。フランジを、３分間かけて一定速度で約４６，１００ポンドの初期負荷まで圧縮した。初期負荷に達したら、プラテンの温度を、１００℃まで増加させた。温度を、少なくとも４時間、最大で８時間保持した。高温での保持時間の終わりに、プラテンを室温に冷却した。プラテンが室温（約２３℃）になったら、試験を完了させ、ガスケットをプレス及びフランジから除去した。

【0071】

ガスケットに対する負荷を測定し、試験全体を通じて電子的に記録した。ボルト負荷保持率（ＢＬＲ％）を、室温でのガスケットに対する最終負荷を初期負荷で割り、１００をかけて得た値として定義する：
ＢＬＲ％＝（室温での最終負荷／初期負荷）ｘ１００％。

【0072】

ボルト負荷保持試験の結果により、異なるガスケット材料のクリープ及び応力緩和特性を比較するための手段が得られる。高分子材料におけるクリープ及び応力緩和は質量に依存するので、公称の市販のガスケット厚さ、例えば１ｍｍ〜６ｍｍの範囲の厚さの試験片を、作製し、試験した。本発明例からの異なる厚さの試験片を作製するために、ｅＰＴＦＥ膜の層を、環状リングを切り取る前にガスケット材料シートから除去して、本発明例に記載のシート材料の初期厚さよりも小さい厚さの試験片を作製した。本発明の試料のガスケット材料の最初の厚さよりも大きな厚さの試験片を作製するために、膜層を必要に応じて除去しながら、環状リングを、所望の厚さとなるまで積層した。ボルト負荷保持試験を実施する前に、試験片の厚さ及び質量を測定し、記録した。

【0073】

シール応力試験
ｙ値としても知られているガスケットの「シール応力」は、規定の内圧及び周囲条件での初期気密シールを得るためのガスケットに対して必要とする圧縮応力の量である。図２２は、例のガスケット材料についてのシール応力値を測定するのに使用される装置１０１を示す。気密又は空気不透過性シールは、ここでは試験装置のマノメータにおける流体レベルにより示される実質的に漏れのないこととして定義される。これらの試験方法は、ＡＳＴＭ Ｆ３７−００の試験法（ガスケット材料のシール性についての標準試験方法）に基づいて開発された。

【0074】

この試験のために、環状試験ガスケット試料１０２を、例のガスケット材料シートから、環状試験ガスケットの内径が約２．３８インチ（６０．５ｍｍ）及び外径が約４．１３インチ（１０５ｍｍ）となるように切り取った。各試験ガスケット試料の厚さと質量を、測定し、記録した。ガスケットの応力は、ガスケットに対する負荷を、公称内径及び外径により定義される初期ガスケット面積により割ることにより求めた。

【0075】

試験ガスケットを、下試験プラテン１０３上の中心に配置した。上試験プラテン１０４を、次に中心位置から試験ガスケットが動かないように注意しながら、試験ガスケットの上部に配置した。試験プラテンは、表面仕上げ面の平滑度は少なくともＲＭＳ３２であった。次に、ガスケット／試験プラテンアセンブリを、プラテンプレスにおける上プラテン１０５と下プラテン１０６との間に配置し、負荷表示トランスデューサ上にプレスプラテンを中心とした。予め選択した初期負荷を、ほぼ１分間にわたって定率でガスケットにかけた。初期負荷を、種々のガスケット材料についての経験に基づく初期負荷として選択した。初期負荷を、１分間待機してガスケット材料の初期緩和した後にガスケットに再びかけた。圧縮空気を、空気レギュレータ１０７及びバルブ１０８、１０９及び１１０を介して試験ガスケットに供給した。空気ライン１１１を、下試験プラテン上のフィッティングに接続した。バルブ１０８、１０９及び１１０を、完全に開いた。レギュレータ１０７を調整して、ゲージ１１２の圧力を３０ｐｓｉｇ（２０７ｋＰａ）とした。次に、バルブ１０７を閉めた。この時点で、マノメータ１１３のレベルをチェックして、システムにおける差圧がゼロとなるようにした。次に、バルブ１０９を閉めて、漏れ試験を開始した。漏れは、マノメータの流体レベルの変化により確認した。

【0076】

漏れが存在していたら、空気圧を、システムから放出し、ガスケットに対する負荷を増加した。再び、圧縮空気をガスケットに供給し、マノメータをチェックして漏れがないかどうかを調べた。これらの工程を、漏れが生じない場合の負荷となるまで負荷を増加して反復した。初期漏れが発生しない負荷となったら、試験ガスケットに対する空気圧と負荷を、３０分間維持して確実に実質的に漏れのないようにした。３０分後に、マノメータレベルが実質的に変化しないときに、「シール応力」値に達したとした。

【0077】

ガスケットのクリープ
ガスケット材料例のクリープを、ＤＩＮ２８０９０−２に規定されている試験法に準じて測定した。試験ガスケットを、内径４９ｍｍ、外径９２ｍｍ、公称厚さ１．６ｍｍの例のシートから切断した。ＤＩＮ２８０９０−２試験法では、ガスケット材料の変形特性、具体的にクリープを試験する。クリープは、応力を一定として歪みを増加したときの過渡的応力−歪み状態として、ＡＳＴＭ国際規格Ｆ１１８−９７に定義されている。ＤＩＮ２８０９０−２法における試験ガスケットにかけられている応力は、圧縮的である。したがって、ガスケット材料におけるクリープによる圧縮応力下での歪みが変化すると、試験ガスケットの厚さが減少する。

【0078】

ＤＩＮ２８０９０−２試験の試験装置は、力測定セルを備えたコンピュータ制御油圧プレス、２つの独立した加熱プレート及びガスケット高さキャリパーから構成されていた。ガスケットを、圧縮負荷を、内径５５ｍｍ、外径７５ｍｍ、表面仕上げＲｚ＜６．３μｍの表面にかけるように構成させた一対のプレートの間で試験した。ガスケットに、１Ｍｐａのプレロードを１分間かけた。次に、２５Ｍｐａのメインロードを、５分間かけた。次に、負荷を、５分間１Ｍｐａに戻した。メインロードを再びかけ、１６時間保持した。第二のメインロード中、温度を、５Ｋ／分の速度で１５０℃に増加し、１６時間保持した。

【0079】

クリープ％は、メインロードの第一印加の保持時間の終了時と、メインロードの第二印加の保持時間の終了時のガスケット試料の厚さ変化％として定義される。

【0080】

デューロメーター硬度
種々のガスケット材料例のデューロメーターを、カリフォルニア州ロサンゼルスにあるＰａｃｉｆｉｃ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ社から入手したＰＴＣインストルメントＡ型デューロメーターモデル♯３０６Ｌを用いて測定した。公称厚さ１／８インチ（３ｍｍ）の試験試料を、例のガスケット材料シートから切断し、ほぼ０．５インチ（１２．７ｍｍ）離れた３つの位置で試験した。デューロメーター試験器を試料上に配置し、試験器を軽く手で押して、試験器のベースを試験試料の表面に接触させた。デューロメーター読取値（ショアＡスケール）を、試験器のダイヤルゲージから読取り、記録した。また、各試験試料の厚さも、測定し、記録した。

【0081】

圧縮性
例のガスケット材料の圧縮性を、試験試料を、規定の応力に短時間圧縮することにより求めた。以下に記載の方法は、ＡＳＴＭ Ｆ ３６−９９（ガスケット材料の圧縮性及び回復の標準試験法）に記載の試験法に基づいて開発された。

【0082】

環状試験片を、例のガスケット材料シートから、環状試験片が、内径約０．５インチ（１２．７ｍｍ）、外径約１インチ（２５．４ｍｍ）、公称厚さ１／１６インチ（１．５ｍｍ）となるように切り取った。より厚い寸法のガスケットについては、層を除去してこの公称厚さとなるようにした。各試験片の初期厚さを、測定し、記録した。試験片を、試験装置の下プラテン上に置き、中心に配置した。長さ約０．２５インチ（６．４ｍｍ）のはんだプラグを、試験片の内径内の下プラテン上に配置した。はんだを使用して、負荷下での試験片の圧縮厚さとした。はんだは、負荷を除いた後を厚さの顕著な回復を示さない。したがって、負荷を除去した後のはんだプラグの厚さを、主要負荷下での圧縮厚さと等しくした。試験は、３つの部分から構成されていた。第一の部分では、試験片に、約５００ｐｓｉ（３．４ＭＰａ）で１５秒間負荷をかけるプレロード部分であった。第二の部分では、約２５００ｐｓｉ（１７．２ＭＰａ）の応力の主負荷を６０秒間加えた。第三の部分では、負荷を約５００ｐｓｉ（３．４ＭＰａ）のプレロードレベルに６０秒間戻した。試験が完了した後、試験片とはんだプラグの最終厚さを、測定し、記録した。材料の圧縮率を、下式から算出した：
圧縮率（％）＝（初期厚さ−圧縮厚さ）／初期厚さ×１００。

【0083】

膜の比較例
従来技術の膜を得て、試験した。従来技術の膜ＡとＢを、米国特許第３９５３５６６号の教示により作製し、従来の膜ＣとＤを、米国特許第５４７６５８９号の教示により作製した。

【0084】

【表1】

【0085】

例１
以下の工程を順次実施することにより、延伸ＰＴＦＥ膜を製造した：
１．ＰＴＦＥ微粉末（ＰＴＦＥ６０１Ａ、デラウエア州ウィルミントンにあるＤｕｐｏｎｔ社製）と、滑剤（Ｉｓｏｐａｒ Ｋ、テキサス州ヒューストンにあるＥｘｘｏｎ社製）（１３０ｃｃ／ポンドの割合）とを、配合すること。
２．滑剤添加粉末を圧縮して、円筒形状とすること。
３．１３５：１の縮小率でペースト押出しすること。
４．カレンダー加工して厚さ０．０１８インチとすること。
５．２１０℃に設定した対流オーブンで、テープを乾燥。
６．３２５℃加熱帯により分離した２つのローラーバンクの間でテープを縦方向に延伸すること。
７．縦方向に延伸したテープを、テープが縦方向に収縮しないように拘束しながら、３３５℃の加熱帯で横方向に延伸すること。
８．延伸したテープを、拘束しながら３８０℃の加熱帯にさらすこと。

【0086】

縦方向及び横方向の延伸速度は、それぞれ３９．７％／秒及び５６．２％／秒であった。縦方向及び横方向についての延伸比は、それぞれ６．０５：１及び１６．１：１であった。

【0087】

引張強さを、カレンダーテープ試料について、歪み速度２００００％／分で測定した。膜試料の引張強さを、歪み速度１０１６％／分で測定した。乾燥カレンダーテープの引張強さは、縦方向が約５５２０ｐｓｉ（３８ＭＰａ）であり、横方向が１７６０ｐｓｉ（１２．１Ｍｐａ）であった。最終的な膜のマトリックス引張強さは、縦方向が約２２３ＭＰａ、横方向が２００ＭＰａであった。膜密度は、０．２７ｇ／ｃｃであった。

【0088】

配向指数は４２．８°であり、結晶度指数は６１．２％であった。

【0089】

例２
別の膜を、以下の事柄を除いて、例１と同様にして作製した。縦方向及び横方向の延伸比は、それぞれ４．１：１及び７．６：１であった。

【0090】

カレンダー加工テーププロセス条件を同じにして、ほぼ同じ縦方向強さ及び横方向強さを得た。最終的な膜のマトリックス引張強さは、縦方向が約１８６ＭＰａ、横方向が１７５ＭＰａであった。膜密度は、０．３８ｇ／ｃｃであった。配向指数は２７．６２°であり、結晶度指数は５５．０６％であった。

【0091】

例３
別の膜を、以下の事柄を除いて、例１と同様にして作製した。縦方向及び横方向の延伸比は、それぞれ４．７５：１及び１５．３：１であった。

【0092】

カレンダー加工テーププロセス条件を同じにして、ほぼ同じ縦方向強さ及び横方向強さを得た。最終的な膜のマトリックス引張強さは、縦方向が約１８５ＭＰａ、横方向が２５０ＭＰａであった。膜密度は、０．２８ｇ／ｃｃであった。配向指数は５０．３３°であり、結晶度指数は６１．９５％であった。

【0093】

例４
別の膜を、以下の事柄を除いて、例１と同様にして作製した。縦方向及び横方向の延伸比は、それぞれ８：１及び１７．２：１であった。

【0094】

カレンダー加工テーププロセス条件を同じにして、ほぼ同じ縦方向強さ及び横方向強さを得た。最終的な膜のマトリックス引張強さは、縦方向が約２４５ＭＰａ、横方向が２８７ＭＰａであった。膜密度は、０．３２ｇ／ｃｃであった。配向指数は２０．２７°であり、結晶度指数は６８．６７％であった。

【0095】

例５
別の膜を、以下の事柄を除いて、例１と同様にして作製した。滑剤添加率は、１２０ｃｃ／ポンドであった。縦方向及び横方向の延伸比は、それぞれ４．７５：１及び１６．１：１であった。

【0096】

本例で得られた乾燥カレンダーテープは、引張強さが、縦方向が約５８６０ｐｓｉ（４０．４ＭＰａ）であり、横方向が１８４０ｐｓｉ（１２．７ＭＰａ）であった。最終的な膜のマトリックス引張強さは、縦方向が約２０３ＭＰａ、横方向が２３１ＭＰａであった。膜密度は、０．２８ｇ／ｃｃであった。

【0097】

例６
別の膜を、以下の事柄を除いて、例１と同様にして作製した。滑剤添加率は、１２０ｃｃ／ポンドであった。縦方向及び横方向の延伸比は、それぞれ７．３５：１及び２２．４：１であった。

【0098】

本例の得られた乾燥カレンダーテープは、引張強さは、縦方向が約５８６０ｐｓｉ（４０．４ＭＰａ）であり、横方向が１８４０ｐｓｉ（１２．７ＭＰａ）であった。最終的な膜のマトリックス引張強さは、縦方向が約２３５ＭＰａ、横方向が２９４ＭＰａであった。膜密度は、０．３８ｇ／ｃｃであった。配向指数は２０．３５°であり、結晶度指数は７０．０２％であった。

【0099】

例７
別の膜を、以下の事柄を除いて、例１と同様にして作製した。縦方向及び横方向の延伸比は、それぞれ８：１及び７．１：１であった。

【0100】

カレンダー加工テーププロセス条件を同じにして、ほぼ同じ縦方向強さ及び横方向強さを得た。最終的な膜のマトリックス引張強さは、縦方向が約３１０ＭＰａ、横方向が７７ＭＰａであった。膜密度は、０．２８ｇ／ｃｃであった。配向指数は２７．３４°であり、結晶度指数は６１．５１％であった。

【0101】

例８
別の膜を、以下の事柄を除いて、例１と同様にして作製した。縦方向及び横方向の延伸比は、それぞれ１．５：１及び１０．４：１であった。このテープを、カレンダー加工して厚さを０．００８インチとした。

【0102】

乾燥カレンダーテープは、引張強さが、縦方向が約９６２０ｐｓｉ（６６．３ＭＰａ）であり、横方向が１４００ｐｓｉ（９．７ＭＰａ）であった。最終的な膜のマトリックス引張強さは、縦方向が約９０ＭＰａ、横方向が２８０ＭＰａであった。膜密度は、０．５５ｇ／ｃｃであった。配向指数は１６．１２°であり、結晶度指数は５７．１７％であった。

【0103】

例９
別の膜を、以下の事柄を除いて、例１と同様にして作製した。縦方向及び横方向の延伸比は、それぞれ６．７：１及び１４．３：１であった。

【0104】

カレンダー加工テーププロセス条件を同じにして、ほぼ同じ縦方向強さ及び横方向強さを得た。最終的な膜のマトリックス引張強さは、縦方向が約２５１ＭＰａ、横方向が２５８ＭＰａであった。膜密度は、０．３１ｇ／ｃｃであった。配向指数は３５．８８°であり、結晶度指数は６６．７７％であった。

【0105】

例１〜９に関係するプロセス及び膜特性データを、下表に示す：

【表2】

【表3】

【表4】

【0106】

ガスケットの比較例
従来技術のガスケットを得て、機械特性について試験した。試験結果を下表に示す：

【表5】

【表6】

【0107】

例１０
ガスケット材料を、例４の膜を利用して構成した。約１４３層のｅＰＴＦＥ膜を、ステンレス鋼マンドレルに、膜の縦方向がマンドレルの周囲に配向するようにラッピングした。マンドレルは、外径が約６００ｍｍであり、長さが約１３７０ｍｍであった。膜層を、マンドレルの端部に固定して、高温で膜が収縮しないように拘束した。膜とマンドレルを、３６５℃に設定した強制空気オーブンに約４５分間入れた。オーブンから取り出し、冷却した後、ｅＰＴＦＥ材料を、マンドレルの両端で、円周方向に切断した後、マンドレルの長さに沿って切断した。次に、延伸ＰＴＦＥを、シート状マンドレルから取り出した。

【0108】

縦方向（ＭＤ）におけるガスケット材料の引張強さは、５３．３ＭＰａ（ＭＴＳ＝１８６．３ＭＰａ）であった。横方向のガスケット材料の引張強さは、６４．５ＭＰａ（ＭＴＳ＝２２５．２ＭＰａ）であった。したがって、ガスケット材料の報告された引張強さ（最高）は、６４．５ＭＰａ（ＭＴＳ＝２２５．２ＭＰａ）であった。製造したガスケット材料の平均厚さ及び密度は、それぞれ２．０ｍｍ及び０．６３ｇ／ｃｃであった。ガスケット材料の結晶度指数は、６９．５％であった。

【0109】

本例の公称厚さ１ｍｍのガスケット（すなわち、この公称厚さとするために層を除去）を、測定したところ、ボルト負荷保持率値は９３．３５％であった。本例の公称厚さ１．５ｍｍのガスケット（層を除去）を、測定したところ、ボルト負荷保持率値は９３．１７％であり、シール応力値が１８．４ＭＰａであった。本例の公称厚さ３ｍｍのガスケット（層を積層して形成）を、測定したところ、ボルト負荷保持率値は８８．５％であった。本例の公称厚さ６ｍｍのガスケット（層を積層して形成）を、測定したところ、ボルト負荷保持率値は８３．９５％であった。圧縮率を測定したところ、６３．３％であった。圧縮率を測定するのに使用した試料の厚さは、平均で１．６９ｍｍであった。クリープを測定したところ、３．１％であった。クリープ試料の厚さは、１．８４ｍｍであった。デューロメーターを測定したところ、６７であった。デューロメーター試料の厚さは、２．９２ｍｍであった。

【0110】

例１１
以下の事柄を除いて、例１０に記載のプロセスに従って、別のガスケット材料を作製した。例３の膜を約１３０層、マンドレルの円周方向にラッピングした。

【0111】

縦方向（ＭＤ）におけるガスケット材料の引張強さは、４３．９ＭＰａ（ＭＴＳ＝１４６．４ＭＰａ）であった。横方向のガスケット材料の引張強さは、５０．３ＭＰａ（ＭＴＳ＝１６７．７ＭＰａ）であった。したがって、ガスケット材料の報告された引張強さ（最高）は、５０．３ＭＰａ（ＭＴＳ＝１６７．７ＭＰａ）であった。製造したガスケット材料の平均厚さ及び密度は、それぞれ３．３ｍｍ及び０．６６ｇ／ｃｃであった。ガスケット材料の結晶度指数は、６２．７％であった。

【0112】

本例の公称厚さ１ｍｍのガスケット（層を除去）を測定したところ、ボルト負荷保持率値は９３．２５％であった。公称厚さ３ｍｍのガスケット（層を除去）を、測定したところ、ボルト負荷保持率値は８６．７７％であり、シール応力値が２２．５ＭＰａであった。公称厚さ６ｍｍのガスケット（層を積層）を、測定したところ、ボルト負荷保持率値は６９．４０％であった。圧縮率を測定したところ、６１．０％であった。圧縮率を測定するのに使用した試料の厚さは、平均で１．６９ｍｍであった。デューロメーターを測定したところ、６６であった。デューロメーター試料の厚さは、２．８２ｍｍであった。

【0113】

例１２
以下の事柄を除いて、例１０に記載のプロセスに従って、別のガスケット材料を作製した。例１の膜を約１１０層、マンドレルの円周方向にラッピングした。

【0114】

縦方向（ＭＤ）におけるガスケット材料の引張強さは、４２．７ＭＰａ（ＭＴＳ＝１７７．３ＭＰａ）であった。横方向のガスケット材料の引張強さは、４２．４ＭＰａ（ＭＴＳ＝１７６．０ＭＰａ）であった。したがって、ガスケット材料の報告された引張強さ（最高）は、４２．７ＭＰａ（ＭＴＳ＝１７７．３ＭＰａ）であった。製造したガスケット材料の平均厚さ及び密度は、それぞれ２．３ｍｍ及び０．５３ｇ／ｃｃであった。ガスケット材料の結晶度指数は、６０．８３％であった。

【0115】

本例の公称厚さ１ｍｍのガスケット（層を除去）を測定したところ、ボルト負荷保持率値は９３．１０％であった。公称厚さ１．５ｍｍのガスケット（層を除去）を、測定したところ、ボルト負荷保持率値は９１．３３％であり、シール応力値が２０．２ＭＰａであった。公称厚さ３ｍｍのガスケット（層を積層）を、測定したところ、ボルト負荷保持率値は８６．０３％であった。圧縮率を測定したところ、６４．９％であった。圧縮率を測定するのに使用した試料の厚さは、平均で１．５９ｍｍであった。デューロメーターを測定したところ、６７であった。デューロメーター試料の厚さは、２．７４ｍｍであった。

【0116】

例１３
以下の事柄を除いて、例１０に記載のプロセスに従って、別のガスケット材料を作製した。例７の膜を約４０層、マンドレルの円周方向にラッピングした。また、異なるマンドレルサイズを使用した。マンドレルの外径と長さの両方とも、約６００ｍｍであった。

【0117】

縦方向（ＭＤ）におけるガスケット材料の引張強さは、５４．６ＭＰａ（ＭＴＳ＝２３０．９ＭＰａ）であった。横方向のガスケット材料の引張強さは、１３．４ＭＰａ（ＭＴＳ＝５６．７ＭＰａ）であった。したがって、ガスケット材料の報告された引張強さ（最高）は、５４．６ＭＰａ（ＭＴＳ＝２３０．９ＭＰａ）であった。製造したガスケット材料の平均厚さ及び密度は、それぞれ２．３ｍｍ及び０．５２ｇ／ｃｃであった。

【0118】

本例の公称厚さ１．５ｍｍのガスケット（層を除去）を測定したところ、ボルト負荷保持率値は９０．９０％であった。公称厚さ２ｍｍのガスケット（層を積層）を、測定したところ、シール応力値が２０．２ＭＰａであった。公称厚さ３ｍｍのガスケット（層を積層）を、測定したところ、ボルト負荷保持率値は８７．４５％であった。デューロメーターを測定したところ、５１であった。デューロメーター試料の厚さは、３．５６ｍｍであった。

【0119】

例１４
以下の事柄を除いて、例１０に記載のプロセスに準じて、別のガスケット材料を作製した。外径６００ｍｍ、長さ６００ｍｍのマンドレルを、使用した。シートの構成において、２つの異なる膜を使用した。例７の膜を約２２層と、例８の膜を約２２層とを、マンドレルの円周方向にラッピングした。一つのペイオフスプールを、他の上に配置し、両種類の膜が、マンドレル上に一緒に供給されることにより、膜の交互層を形成した。

【0120】

縦方向（ＭＤ）におけるガスケット材料の引張強さは、３２．７ＭＰａ（ＭＴＳ＝１３８．３ＭＰａ）であった。横方向のガスケット材料の引張強さは、２８．８ＭＰａ（ＭＴＳ＝１２１．８ＭＰａ）であった。したがって、製造したガスケット材料の報告された引張強さ（最高）は、３２．７ＭＰａ（ＭＴＳ＝１３８．３ＭＰａ）であった。製造したガスケット材料の平均厚さ及び密度は、それぞれ１．９ｍｍ及び０．５２ｇ／ｃｃであった。

【0121】

公称厚さ１．５ｍｍのガスケットを、測定したところ、シール応力値が２３．８ＭＰａであった。公称厚さ３ｍｍのガスケット（層を積層）を、測定したところ、ボルト負荷保持率値は８７．０７％であった。

【0122】

例１５
以下の事柄を除いて、例１０に記載のプロセスに従って、別のガスケット材料を作製した。例６の膜を約２５０層、外径と長さが約６００ｍｍであるマンドレルの円周方向にラッピングした。

【0123】

縦方向（ＭＤ）におけるガスケット材料の引張強さは、４４．１ＭＰａ（ＭＴＳ＝１８３．１ＭＰａ）であった。横方向（ＴＤ）のガスケット材料の引張強さは、６１．１ＭＰａ（ＭＴＳ＝２５３．５ＭＰａ）であった。したがって、ガスケット材料の報告された引張強さ（最高）は、６１．１ＭＰａ（ＭＴＳ＝２５３．５ＭＰａ）であった。製造したガスケット材料の厚さと結晶度指数は、それぞれ３．１３ｍｍ及び７３．６％であった。

【0124】

公称厚さ３ｍｍのガスケットを、測定したところ、ボルト負荷保持率値は９１．８７％であり、シール応力値が２４．８ＭＰａであった。公称厚さ６ｍｍのガスケットを、測定したところ、ボルト負荷保持率値は７９．０％であった。デューロメーターを測定したところ、６７であった。デューロメーター試料の厚さは、３．３０ｍｍであった。

【0125】

例１６
ガスケット材料を、例５の膜と、カレンダー加工して中の細孔を減少させた延伸ＰＴＦＥシートとを用いて、米国特許第６４８５８０９号（Ｍｉｎｏｒ等）の教示に従って構成した。細孔が減少した延伸ＰＴＦＥシートを、固定ギャップで分離された２つのローラーの間で３層のｅＰＴＦＥ膜をカレンダー加工することにより製造した。減少した細孔延伸ＰＴＦＥシートを製造するのに使用した延伸ＰＴＦＥ膜は、米国特許第３９５３５６６号（Ｇｏｒｅ）の教示により製造した。延伸ＰＴＦＥ膜の厚さ及び密度は、それぞれ０．０８２ｍｍ及び０．４ｇ／ｃｃであった。３層の膜層をカレンダー加工した後の減少した細孔延伸ＰＴＦＥシートは、厚さが０．０４５ｍｍであり、密度が１．８５ｇ／ｃｃであった。一層のシートを、外径が約１０００ｍｍ、長さが約１６００ｍｍであるステンレス鋼マンドレルの周囲にラッピングした。

【0126】

次に、例５の膜の約１０４層を、上記でラッピングした減少した細孔延伸ＰＴＦＥシートの上部にラッピングした。次に、減少した細孔ｅＰＴＦＥシートからなる第二層を、ｅＰＴＦＥ膜の上層上にラッピングした。別の例５のｅＰＴＦＥ膜からなるほぼ１１０層を、第二のほぼ非多孔質ｅＰＴＦＥシートの上部にラッピングした。これらの層を、マンドレルの端部で固定して高温で収縮しないようにした。ｅＰＴＦＥ層を、３６５℃に設定した強制空気オーブン中、約５５分間焼結した。冷却後、ｅＰＴＦＥ材料を、マンドレルの両端で円周方向に切断した後、マンドレルの長さに沿って切断し、複合シートの形態で取り出した。この複合シートを、第二の減少した細孔延伸ＰＴＦＥシート層と第二の例５の膜からなるほぼ１１０層との間の界面で複合シートを剥離することにより、複合シートを２つに分離した。減少した細孔延伸ＰＴＦＥシートからなる２層の外層と例５の膜からなる約１０４層を備えたシートにより、本例のガスケット材料を構成した。

【0127】

ガスケット材料から切断した後、ボルト負荷保持率とシール応力の測定用試料を、米国特許第６４８５８０９号（Ｍｉｎｏｒ等）に教示されているように、内径に沿って圧縮して、低シール応力ガスケット構成物を完成させた。公称厚さ３ｍｍのガスケットを測定したところ、ボルト負荷保持率が８８．５％であり、シール応力が９．７ＭＰａであった。デューロメーターを測定したところ、７３であった。デューロメーター試料の厚さは、２．５４ｍｍであった。

【0128】

例１７
本例のガスケット材料は、例１６に記載の複合シートから分離したｅＰＴＦＥ膜からなる約１１０層を有するものであった。

【0129】

縦方向（ＭＤ）におけるガスケット材料の引張強さは、４５．４ＭＰａ（ＭＴＳ＝１４６．９ＭＰａ）であった。横方向（ＴＤ）のガスケット材料の引張強さは、５１．８ＭＰａ（ＭＴＳ＝１６７．５ＭＰａ）であった。したがって、ガスケット材料の報告された引張強さ（最高）は、５１．８ＭＰａ（ＭＴＳ＝１６７．５ＭＰａ）であった。製造したガスケット材料の平均厚さ及び密度は、それぞれ２．５ｍｍ及び０．６８ｇ／ｃｃであった。

【0130】

公称厚さ３ｍｍのガスケット（層を積層）を測定したところ、ボルト負荷保持率値は８７．６４％であった。デューロメーターを測定したところ、６９であった。デューロメーター試料の厚さは、２．３６ｍｍであった。

【0131】

例１０〜１７に関するガスケット材料特性データを、下表に示す：

【表7】

【表8】

【表9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図1a】

【図1b】

【図2a】

【図2b】

【図3a】

【図3b】

【図4a】

【図4b】

【図5a】

【図5b】

【図6a】

【図6b】

【図7a】

【図7b】

【図8a】

【図8b】

【図9a】

【図9b】