JP2007092904A - シート状ガスケット及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【解決課題】緻密な構造を有するシート状ガスケットであって、フランジ面の凹凸が大きくても、弱い締付力で良好なシール性を発揮するシート状ガスケットを提供すること。
【解決手段】基材繊維、ゴム材、充填材及びゴム薬品からなる組成物を成形して得られるシート状ガスケットであって、該シート状ガスケットの片面又は両面に、ビードが形成されており、平坦部の密度が、１．０ｇ／ｃｍ^３以上であり、該ビードの密度が該平坦部の密度より低いことを特徴とするシート状ガスケット。
【選択図】図１

Description

本発明は、石油化学プラント、各種工業用機械装置、自動車、食品、家電等の広範囲の分野で、高圧設備等の接続部をシールするために使用されるシート状ガスケットに関する。

シート状ガスケットは、例えば、高圧配管同士を繋ぐ際に、高圧配管のフランジ面間に挟み込み使用される。そして、シート状ガスケットは、打ち抜いて使用できるため、種々のサイズ、異形形状に対応し易いという点で、優れているので、上記石油化学プラント等の広範囲の分野で使用されている。

シート状ガスケットは、通常、リファイナーを用いて、基材繊維を水に分散させ、更に、ゴム材、充填材及びゴム薬品を加えて、原料スラリーを得、次いで、該原料スラリーを抄造機を用いて抄造して、抄造シートを作製し、次いで、該抄造シートを１００℃程度の温度で乾燥させることによって製造される。更に、シート状ガスケットの密度を高くして、シート状ガスケットを緻密にするために、あるいは、シート状ガスケットの表面を平滑にするために、該抄造シートを乾燥して得られたシート状ガスケットを、高い荷重をかけながら熱ロールに通す等の方法により、圧延することもある。

そして、圧延等によって圧縮されたシート状ガスケットは、緻密な構造を有するため、圧縮されていないシート状ガスケットに比べ、シール性が高くなるので、特に、高圧の設備に好適に用いられている。

ところが、圧縮されたシート状ガスケットは、圧縮されていないものに比べ、弾性が低く、圧縮量が小さい。そのため、フランジ面に凹凸があると、シート状ガスケットとフランジの間に隙間が生じるため、漏れが発生する場合があった。そして、このような場合、より強い力で締付けなければならないが、シート状ガスケットが大きくなる程、強い締付力が必要となり、場合によっては、締め付けが困難となることもあった。

従って、本発明の目的は、緻密な構造を有するシート状ガスケットであって、フランジ面の凹凸が大きくても、弱い締付力で良好なシール性を発揮するシート状ガスケットを提供することにある。

本発明者らは、上記従来技術における課題を解決すべく、鋭意研究を重ねた結果、架橋反応を行う前のガスケット基材シートを圧縮する際に、一部分の圧縮率を低くすることにより、シート状ガスケットに、密度が平坦部より低いビードを形成させると、締付時に、該ビードに応力が集中するため、低い締付力でも、シート状ガスケットが充分なシール性を発揮できることを見出し、本発明を完成させるに至った。

すなわち、本発明（１）は、基材繊維、ゴム材、充填材及びゴム薬品からなる組成物を成形して得られるシート状ガスケットであって、該シート状ガスケットの片面又は両面に、ビードが形成されており、平坦部の密度が、１ｇ／ｃｍ^３以上であり、該ビードの密度が平坦部の密度より低いシート状ガスケットを提供するものである。

また、本発明（２）は、基材繊維、ゴム材、充填材及びゴム薬品を含有する原料スラリーを得るスラリー調製工程、該原料スラリーをシート状に成形し、乾燥して、ガスケット基材シートを得る成形工程、該ガスケット基材シートを、圧縮して、平坦部及びビードを形成させ、圧縮シートを得る圧縮工程、及び該圧縮シートを加熱して架橋反応を行い、シート状ガスケットを得る架橋工程を行うことにより得られるシート状ガスケットであって、該圧縮工程において、該ビードが形成される部分の圧縮率を、該平坦部が形成される部分の圧縮率より低くするシート状ガスケットを提供するものである。

また、本発明（３）は、基材繊維、ゴム材、充填材及び架橋成分を含有するシート状ガスケットであって、該シート状ガスケットの片面又は両面に、ビードが形成されており、平坦部の密度が、１ｇ／ｃｍ^３以上であり、該ビードの密度が該平坦部の密度より低いシート状ガスケット提供するものである。

また、本発明（４）は、基材繊維、ゴム材、充填材及びゴム薬品を含有する原料スラリーを得るスラリー調製工程、該原料スラリーをシート状に成形し、乾燥して、ガスケット基材シートを得る成形工程、該ガスケット基材シートを、圧縮して、平坦部及びビードを形成させ、圧縮シートを得る圧縮工程、及び該圧縮シートを加熱して架橋させ、シート状ガスケットを得る架橋工程を有し、該圧縮工程において、該ビードが形成される部分の圧縮率を、該平坦部が形成される部分の圧縮率より低くするシート状ガスケットの製造方法を提供するものである。

本発明によれば、緻密な構造を有するシート状ガスケットであって、フランジ面の凹凸が大きくても、弱い締付力で良好なシール性を発揮するシート状ガスケットを提供することができる。

本発明の第一の形態のシート状ガスケット（以下、本発明のシート状ガスケット（１）とも記載する）は、基材繊維、ゴム材、充填材及びゴム薬品からなる組成物を成形して得られるシート状ガスケットであって、該シート状ガスケットの片面又は両面に、ビードが形成されており、平坦部の密度が、１ｇ／ｃｍ^３以上であり、該ビードの密度が平坦部の密度より低いシート状ガスケットである。

本発明の第二の形態のシート状ガスケット（以下、本発明のシート状ガスケット（２）とも記載する）は、基材繊維、ゴム材、充填材及びゴム薬品を含有する原料スラリーを得るスラリー調製工程、該原料スラリーをシート状に成形し、乾燥して、ガスケット基材シートを得る成形工程、該ガスケット基材シートを、圧縮して、平坦部及びビードを形成させ、圧縮シートを得る圧縮工程、及び該圧縮シートを加熱して架橋反応を行い、シート状ガスケットを得る架橋工程を行うことにより得られるシート状ガスケットであって、該圧縮工程において、該ビードが形成される部分の圧縮率を、該平坦部が形成される部分の圧縮率より低くするシート状ガスケットである。

本発明の第三の形態のシート状ガスケット（以下、本発明のシート状ガスケット（３）とも記載する）は、基材繊維、ゴム材、充填材及び架橋成分を含有するシート状ガスケットであって、該シート状ガスケットの片面又は両面に、ビードが形成されており、該平坦部の密度が１ｇ／ｃｍ^３以上であり、該ビードの密度が該平坦部の密度より低いシート状ガスケットである。

先ず、本発明のシート状ガスケット（１）〜（３）の形状について説明する。本発明のシート状ガスケット（１）〜（３）は、シート状ガスケットの片面又は両面に、すなわち、高圧設備のフランジ面と接触する面の両面又は片面に、ビードが形成されており、該ビードは平坦部より密度が低い。

図１は、本発明の実施の形態例のシート状ガスケットであり、高圧配管同士を繋ぐ際に、該高圧配管のフランジ面の間に挟み込んで使用されるシート状ガスケットである。図１中、（Ｉ−１）は、該シート状ガスケットの平面図であり、（Ｉ−２）は、該シート状ガスケットを、Ｘ−Ｘ面で切ったときの端面の拡大図である。なお、該シート状ガスケットの使用状態において、図１（Ｉ−１）中、シート状ガスケット１の内側が高圧領域Ｙとなり、外側が低圧領域Ｚとなる。

図１中、シート状ガスケット１には、フランジ面と接触する面に、ビード２、すなわち、該シート状ガスケット１の周方向に連続した凸部が形成されている。つまり、該ビード２は、該高圧領域Ｙを囲むように、該シート状ガスケットの両面に形成されている。言い換えると、該ビード２は、該高圧領域Ｙと該低圧領域Ｚを結ぶＹ−Ｚ線（図１中（Ｉ−１）では点線で示す。）に交差するようにして、該シート状ガスケット１の両面に形成されている。

該ビード２が形成される面は、シート状ガスケットの片面又は両面のいずれでもよいが、両面であることが、シート状ガスケットのシール性能が高くなる点で好ましい。

図１では、該ビードの断面形状は半円であるが、特に制限されず、図２に示すように、他のビードの断面形状としては、三角形（図２中（ＩＩ−１））、矩形（図２中（ＩＩ−２）、（ＩＩ−３））、半楕円（図２中（ＩＩ−４））等が挙げられる。また、シート状ガスケットの両面に該ビードが形成されている場合、該ビードの断面形状は、同一であっても、異なっていてもよい。また、図１では、シート状ガスケットの１つの面に形成されているビードの数は、１であるが、特に制限されず、２以上であってもよく、この場合、該ビードの断面形状は、同一であっても、異なっていてもよい。例えば、図２中（ＩＩ−５）のシート状ガスケットでは、１つの面に形成されている、高圧領域と低圧領域を結ぶ線に交差するビードの数は２である。

該ビード２の密度は、平坦部３の密度に比べて低い。なお、本発明において該平坦部とは、該ビードが形成されていないシート状ガスケットの部分を指す。

該ビード２の密度は、好ましくは０．５〜２．５ｇ／ｃｍ^３、特に好ましくは０．５〜１．５ｇ／ｃｍ^３である。また、該平坦部３の密度は、好ましくは１．０〜２．５ｇ／ｃｍ^３、特に好ましくは１．５〜２．０ｇ／ｃｍ^３である。なお、該ビード２の密度について局部観察をすると、ビードの部分によって密度が異なるのが通常であるが、本発明において該ビード２の密度とは、該ビード２全体の平均密度を指す。また、該平坦部３の密度についても同様であり、該平坦部３の密度とは、該平坦部３全体の平均密度を指す。

該平坦部３の密度と該ビード２の密度の差（平坦部の密度−ビードの密度）は、特に制限されないが、好ましくは０．２〜２．０ｇ／ｃｍ^３、特に好ましくは０．５〜１．７ｇ／ｃｍ^３である。該ビード２の密度と該平坦部３の密度の差が、上記範囲にあることにより、シート状ガスケットのシール性能が高くなる。

該シート状ガスケット１の厚み４（平坦部の厚み）は、シート状ガスケットが使用される対象物により異なるが、概ね１．０〜１５．０ｍｍ、好ましくは１．５〜１０．０ｍｍである。

該ビード２の高さ５は、特に制限されないが、好ましくは０．１〜１０．０ｍｍ、特に好ましくは０．５〜８．０ｍｍである。該ビード２の高さ５が上記範囲あることより、シート状ガスケットのシール性能が高まる。

該シート状ガスケット１の厚み４に対する該ビード２の高さ５の比（ビードの高さ／シート状ガスケットの厚み）は、特に制限されないが、好ましくは０．０１〜０．８、特に好ましくは０．１〜０．６である。該シート状ガスケット１の厚み４に対する該ビード２の高さ５の比が、上記範囲にあることにより、シート状ガスケットのシール性能が高まる。

該ビード２の幅６は、シール面の幅７により適宜選択されるが、好ましくは０．５〜１５．０ｍｍ、特に好ましくは１．０〜１０．０ｍｍである。該ビード２の幅６が上記範囲にあることにより、シート状ガスケットのシール性能が高まる。また、該シール面の幅７に対する該ビード２の幅６の比（ビードの幅／シール面の幅）が、０．０２〜０．６であることが好ましく、特に好ましくは０．０４〜０．４である。該シール面の幅７に対する該ビード２の幅６の比が上記範囲にあることにより、シート状ガスケットのシール性能が高まる。

本発明のシート状ガスケット（１）に係る基材繊維は、有機繊維又は有機繊維と無機繊維の組み合わせのいずれでもよい。該有機繊維としては、シート状ガスケットに用いられる有機繊維であれば、特に制限されず、芳香族ポリアミド繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ繊維）、ポリオレフィン繊維、ポリエステル繊維、ポリアクリロニトリル繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリ尿素繊維、ポリウレタン繊維、ポリフルオロカーボン繊維、セルロース繊維等が挙げられる。これらのうち、芳香族ポリアミド繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維が、シート状ガスケットの耐熱性が高くなる点で好ましい。また、該有機繊維は、１種単独でも、２種以上の併用でもよい。該無機繊維としては、特に制限されず、カーボン繊維、ガラス繊維、ロックウール等が挙げられる。

本発明のシート状ガスケット（１）において、該基材繊維、該ゴム材、該充填材及び該ゴム薬品からなる組成物中の該基材繊維の含有量は、該基材繊維、該ゴム材、該充填材及び該ゴム薬品の合計質量に対して、３〜５０質量％、好ましくは７〜３０質量％である。

本発明のシート状ガスケット（１）に係るゴム材としては、シート状ガスケットに用いられるゴム材であれば、特に制限されず、アクリロニトリルブタジエンゴム、水素化アクリロニトリルブタジエンゴム、アクリルゴム、エチレンプロピレンゴム、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブタジエンゴム、ブチルゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、クロロスルフォン化ポリエチレンゴム、エチレン酢酸ビニルゴム、塩化ポリエチレンゴム、塩化ブチルゴム、エピクロルヒドリンゴム、ニトリルイソプレンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム等が挙げられる。これらのうち、アクリロニトリルブタジエンゴムが、シート状ガスケットの耐油性が高くなる点で好ましい。また、該ゴム材は、１種単独でも、２種以上の併用でもよい。

本発明のシート状ガスケット（１）において、該基材繊維、該ゴム材、該充填材及び該ゴム薬品からなる組成物中の該ゴム材の含有量は、該基材繊維、該ゴム材、該充填材及び該ゴム薬品の合計質量に対して、５〜４０質量％、好ましくは７〜３０質量％である。

本発明のシート状ガスケット（１）に係る充填材は、シート状ガスケットに用いられる充填材であれば、特に制限されず、カオリンクレー、タルク、硫酸バリウム、重炭酸ナトリウム、マイカ、グラファイト、セリサイト、ウォラストナイト、ホワイトカーボン、焼成クレー、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ガラスビーズ等が挙げられる。

本発明のシート状ガスケット（１）において、該基材繊維、該ゴム材、該充填材及び該ゴム薬品からなる組成物中の該充填材の含有量は、該基材繊維、該ゴム材、該充填材及び該ゴム薬品の合計質量に対して、２５〜８０質量％、好ましくは４０〜６０質量％である。

本発明のシート状ガスケット（１）に係るゴム薬品は、架橋剤と、必要に応じて適宜使用される架橋促進剤、老化防止剤、スコーチ剤、可塑剤、着色剤等のシート状ガスケットに用いられる公知の添加剤との混合物である。

該ゴム薬品中の該架橋剤は、加熱により、該ゴム材と架橋反応を起こし、三次元網目構造を形成させる。該架橋反応により、該架橋剤は、該ゴム材同士を繋ぐ架橋成分へと変化する。該架橋剤としては、シート状ガスケットに用いられる架橋剤であれば、特に制限されず、硫黄、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、過酸化物、ジニトロベンゼン、アルキルフェノール樹脂等が挙げられる。

該ゴム薬品中の該架橋剤の含有量は、特に制限されないが、好ましくは０．１〜２０．０質量％、特に好ましくは０．５〜１５．０質量％である。

該ゴム薬品中の架橋促進剤は、該ゴム材と該架橋剤との架橋反応を促進するものであり、該架橋促進剤としては、ポリアミン化合物、アルデヒドアミン化合物、チウラム化合物、ジチオカルバミン酸塩化合物、スルフェンアミド化合物、チアゾール化合物、グアニジン化合物、チオウレア化合物、キサントゲン酸塩化合物等が挙げられる。

該ゴム薬品中の該老化防止剤、該スコーチ剤、該可塑剤、該着色剤は、シート状ガスケットに用いられる公知のものであれば、特に制限されない。

本発明のシート状ガスケット（１）において、該基材繊維、該ゴム材、該充填材及び該ゴム薬品からなる組成物を成形する方法としては、特に制限されないが、例えば、該組成物を含有する原料スラリーを調製するスラリー調製工程、該原料スラリーをシート状に成形し、乾燥して、ガスケット基材シートを得る成形工程、該ガスケット基材シートを、圧縮して、平坦部及びビードを形成させ、圧縮シートを得る圧縮工程、及び該圧縮シートを加熱して架橋反応を行い、シート状ガスケットを得る架橋工程を行う方法が挙げられる。

本発明のシート状ガスケット（２）は、該基材繊維、該ゴム材、該充填材及び該ゴム薬品を含有する原料スラリーを得るスラリー調製工程、該原料スラリーをシート状に成形し、乾燥して、ガスケット基材シートを得る成形工程、該ガスケット基材シートを、圧縮して、平坦部及びビードを形成させ、圧縮シートを得る圧縮工程、及び該圧縮シートを加熱して架橋反応を行い、シート状ガスケットを得る架橋工程を有し、該圧縮工程において、該ビードが形成される部分の圧縮率を、該平坦部が形成される部分の圧縮率より低くすることにより得られるシート状ガスケットである。

本発明のシート状ガスケット（２）において、該スラリー調製工程に係る基材繊維、ゴム材、充填材及びゴム薬品は、本発明のシート状ガスケット（１）に係る基材繊維、ゴム材、充填材及びゴム薬品と同様である。

該スラリー調製工程で、該原料スラリーは、該基材繊維、該ゴム材、該充填材及び該ゴム薬品を、水等の溶媒に分散させることにより調製される。具体的には、例えば、リファイナーを用いて、該基材繊維を水に分散させ、更に、該ゴム材、該充填剤及び該ゴム薬品を加え、更に凝固剤を加えることにより行われる。

該原料スラリーは、該成形工程での成形性の向上のために、凝固剤を含有することができる。該凝固剤としては、シート状ガスケットの製造に用いられる公知のものが使用される。

該原料スラリーにおいて、該基材繊維の含有量は、該基材繊維、該ゴム材、該充填材及び該ゴム薬品の合計質量に対して、３〜５０質量％、好ましくは７〜３０質量％である。

該原料スラリーにおいて、該ゴム材の含有量は、該基材繊維、該ゴム材、該充填材及び該ゴム薬品の合計質量に対して、５〜４０質量％、好ましくは７〜３０質量％である。

該原料スラリーにおいて、該充填材の含有量は、該基材繊維、該ゴム材、該充填材及び該ゴム薬品の合計質量に対して、２５〜８０質量％、好ましくは４０〜６０質量％である。

該原料スラリーにおいて、該ゴム薬品の含有量は、該基材繊維、該ゴム材、該充填材及び該ゴム薬品の合計質量に対して、０．１〜２０質量％、好ましくは０．５〜１５質量％である。

本発明のシート状ガスケット（２）に係る成形工程は、該原料スラリーをシート状に成形し、乾燥して、該ガスケット基材シートを得る工程である。

該原料スラリーをシート状に成形する方法としては、特に制限されず、該原料スラリーを抄造する方法、カレンダーロールを用いて該原料スラリーを成形する方法等が挙げられる。これらのうち、該原料スラリーを抄造する方法が、歩留まりが高くなる点で好ましく、円網抄造機で該原料スラリーを抄造することが特に好ましい。

次いで、得られた成形物を、乾燥する。該乾燥の際の乾燥温度は、該ゴム材と該架橋剤とが架橋反応を起こす温度未満の温度であり、該架橋剤により異なるが、概ね２０〜１５０℃、好ましくは４０〜１００℃であり、乾燥時間は、０．１〜４８時間、好ましくは６〜２４時間である。

該ガスケット基材シートの厚みは、シート状ガスケットの厚みにより適宜選択されるが、概ね１．２〜３０．０ｍｍ、好ましくは２．０〜２０．０ｍｍである。

また、該成形工程の次工程である該圧縮工程を行う前に、打ち抜き等により、該ガスケット基材シートの平面形状を、シート状ガスケットの平面形状に成形することができる。

本発明のシート状ガスケット（３）に係る圧縮工程は、該ガスケット基材シートを圧縮して、平坦部及びビードを形成させて、該圧縮シートを得る工程である。

該圧縮工程について、図３を参照して説明する。図３は、該圧縮工程において、該ガスケット基材シートを圧縮して、圧縮シートを得る様子を示す模式図であり、ガスケット基材シート及び金型を周方向に対して直交する面で切った時の断面の斜視図である。なお、図３中、（ＩＩＩ−１）は、圧縮前の様子を示し、（ＩＩＩ−２）は、圧縮時の様子を示し、（ＩＩＩ−３）は、圧縮により得られる圧縮シートを示す。

シート状ガスケットの平面形状に成形されたガスケット基材シート１２を、平面形状が、シート状ガスケットの平面形状と同じであり、周方向に連続した凹部１３を有する金型１１、１１で挟み込み（ＩＩＩ−１）、該金型１１、１１にて、圧縮シートの平坦部１４の厚みが所定の厚みとなるまで、該ガスケット基材シート１２を圧縮し、該圧縮シートの平坦部１４及び圧縮シートのビード１５を形成させることにより（ＩＩＩ−２）、ビードが形成されている圧縮シート１６が得られる（ＩＩＩ−３）。

該圧縮工程では、ビードが形成される部分１７の圧縮率を、平坦部が形成される部分１８の圧縮率より低くする。図３に示す圧縮工程では、該金型１１、１１が該凹部１３を有しているので、該凹部１３では、該ガスケット基材１２は圧縮されないか、圧縮されたとしても、圧縮率は小さい。すなわち、周方向に連続した凹部を有する金型を用いて圧縮することにより、該ビードが形成される部分１７の圧縮率を、該平坦部が形成される部分１８の圧縮率より低くすることができる。本発明において圧縮率とは、圧縮前のガスケット基材シートの厚みに対する圧縮シートの圧縮量の百分率を指す。図３で、圧縮前の該ガスケット基材シート１２の厚みをＡ、該圧縮後のビードが形成されている部分の厚みをＢ、圧縮後の平坦部が形成されている部分の厚みをＣとすると、該ビードが形成される部分１７の圧縮率Ｄは、下記式（１）：
圧縮率Ｄ（％）＝｛（Ａ−Ｂ）／Ａ｝×１００ （１）
により、また、該平坦部が形成される部分１８の圧縮率Ｅは、下記式（２）：
圧縮率Ｅ（％）＝｛（Ａ−Ｃ）／Ａ）｝×１００ （２）
により求められる。

そして、該ビードが形成される部分１７の圧縮率Ｄを、該平坦部が形成される部分１８の圧縮率Ｅに比べ低くすることにより、該圧縮シートのビード１５の密度を、該圧縮シートの平坦部１４の密度に比べ低くすることができる。そのため、本発明のシート状ガスケット（２）のビードの密度は、平坦部の密度より低くなる。

該平坦部が形成される部分１８の圧縮率Ｅは、好ましくは５〜８０％、特に好ましくは３０〜７０％である。

該平坦部が形成される部分１８の圧縮率Ｅと該ビードが形成される部分１７の圧縮率Ｄの差（圧縮率Ｅ−圧縮率Ｄ）は、特に制限されないが、好ましくは５〜８０％、特に好ましくは３０〜７０％である。該平坦部が形成される部分１８の圧縮率Ｅと該ビードが形成される部分１７の圧縮率Ｄの差が、上記範囲内にあることにより、シート状ガスケットのシール性能が高くなる。

該圧縮シートの平坦部１４の厚みＣは、好ましくは１．０〜１５．０ｍｍ、特に好ましくは１．５〜１０．０ｍｍである。

該圧縮工程において、該圧縮を行う際の該金型１１の温度は、２０〜２００℃、好ましくは１００〜１６０℃である。なお、該金型１１の温度が、該ゴム材と該架橋剤とが架橋反応を起こす温度以上の場合、該圧縮の際に、該圧縮シート１６の表面近傍では、架橋反応が起こる。また、該金型１１の温度を、該ゴム材と該架橋剤とが架橋反応を起こす温度以上し、圧縮後、該金型１１、１１の間に、該圧縮シート１６を一定時間保持することにより、該圧縮工程及び該架橋工程を連続して行うこともできる。

該凹部１３の断面形状及び数は、シート状ガスケットに形成させるビードの断面形状及び数により、適宜選択される。また、該金型１１の幅は、該ガスケット基材シート１２の幅以上の長さであれば、特に制限されない。

また、圧縮前の該ガスケット基材シートが、シート状ガスケットの平面形状に成形されていない場合は、該圧縮工程で、該ガスケット基材シートの圧縮と共に、シート状ガスケットの平面形状への打ち抜きを行うことができる。

本発明のシート状ガスケット（２）に係る架橋工程は、該圧縮シートを加熱して架橋反応を行い、シート状ガスケットを得る工程である。

該架橋工程において、該圧縮シートの加熱を行う際の加熱温度は、該ゴム材と該架橋剤とが架橋反応を起こす温度以上であり、該架橋剤により異なるが、好ましくは１００〜２００℃、特に好ましくは１２０〜１６０℃である。また、該圧縮シートの加熱を行う際の加熱時間は、０．５〜１２０分間、好ましくは１〜６０分間である。

このように、該圧縮シートの加熱を行うことにより、該架橋工程では、架橋反応が起こり、該架橋剤が、複数の該ゴム材に架橋する。

本発明のシート状ガスケット（２）は、締付時に、該ビードが形成されている部分（図１中（Ｉ−２）の符号８で表される部分）の密度が、該平坦部が形成されている部分（図１中（Ｉ−２）の符号９で表される部分）の密度と同程度になるので、すなわち、該平坦部と同程度に緻密になるので、シート状ガスケットのシール性能が高くなる。

本発明のシート状ガスケット（３）に係る基材繊維、ゴム材及び充填材は、本発明のシート状ガスケット（１）に係る基材繊維、ゴム材及び充填材と同様である。

本発明のシート状ガスケット（３）に係る架橋成分は、該ゴム材同士を架橋する成分であり、該ゴム材と該架橋成分により、シート状ガスケット中に三次元網目構造を形成している。そして、該架橋成分は、本発明のシート状ガスケット（１）に係る架橋剤が架橋反応により変化したものである。

本発明のシート状ガスケット（３）は、他に、架橋反応による架橋促進剤の変化物や、老化防止剤、スコーチ剤、可塑剤、着色剤等のシート状ガスケットに用いられる公知の添加剤を含有することができる。

本発明のシート状ガスケット（３）において、シート状ガスケット中の該基材繊維の含有量は、３〜５０質量％、好ましくは７〜３０質量％である。

本発明のシート状ガスケット（３）において、シート状ガスケット中の該ゴム材の含有量は、５〜４０質量％、好ましくは７〜３０質量％である。

本発明のシート状ガスケット（３）において、シート状ガスケット中の該充填材の含有量は、２５〜８０質量％、好ましくは４０〜６０質量％である。

本発明のシート状ガスケット（３）において、シート状ガスケット中の該架橋成分の含有量は、０．１〜２０質量％、好ましくは０．５〜１５．０質量％である。

本発明のシート状ガスケット（１）及び（３）は、該平坦部の密度が１．０ｇ／ｃｍ^３以上であるので、また、本発明のシート状ガスケット（２）は、該ガスケット基材シートを圧縮して得られるので、いずれも緻密な構造を有する。

本発明のシート状ガスケットの製造方法は、該基材繊維、該ゴム材、該充填材及び該ゴム薬品を含有する原料スラリーを得るスラリー調製工程、該原料スラリーをシート状に成形し、乾燥して、ガスケット基材シートを得る成形工程、該ガスケット基材シートを、圧縮して、平坦部及びビードを形成させ、圧縮シートを得る圧縮工程、及び該圧縮シートを加熱して架橋反応を行い、シート状ガスケットを得る架橋工程を有し、該圧縮工程において、該ビードが形成される部分の圧縮率を、該平坦部が形成される部分の圧縮率より低くするシート状ガスケットの製造方法である。

本発明のシート状ガスケットの製造方法に係る基材繊維、ゴム材、充填材、ゴム薬品、原料スラリー、スラリー調製工程、成形工程、圧縮工程、及び架橋工程は、本発明のシート状ガスケット（２）に係る基材繊維、ゴム材、充填材、ゴム薬品、原料スラリー、スラリー調製工程、成形工程、圧縮工程、及び架橋工程と同様である。

本発明のシート状ガスケットの製造方法は、本発明のシート状ガスケット（１）〜（３）の製造に好適に用いられる。

本発明のシート状ガスケット（１）〜（３）では、該ビードは、該平坦部に比べ密度が低いので、弾性が高い。そして、締付時に、該ビードが形成されている部分（図１中（Ｉ−２）の符号８で表される部分）の圧縮量が、該平坦部が形成されている部分（図１中（Ｉ−２）の符号９で表される部分）の圧縮量に比べ多くなるので、締付時に、該ビードに応力が集中して、該ビードが形成されている部分の面圧が高くなる。

また、該ビードは、該平坦部に比べ、密度が低いので、締付前は、該ビードが形成されている部分の緻密性は低いが、締付により、該ビードが形成されている部分は圧縮され、該平坦部が形成されている部分と同じ厚さになるので、該ビードが形成されている部分の密度が高くなる。すなわち、締付により、該ビードが形成されている部分の緻密性が高くなる。特に、本発明のシート状ガスケット（２）では、締付により、該ビードが形成されている部分の密度が、該平坦部が形成されている部分の密度と同程度まで高くなる。そのため、該ビードが形成されている部分の締付後のシール性は、締付前に比べ高くなる。

これらのことにより、該ビードが形成されている部分のシール性が高まるので、本発明のシート状ガスケットは、弱い締付力でも、充分なシール性を確保することができる。

従って、本発明のシート状ガスケット（１）〜（３）は、緻密な構造有し、且つフランジ面に凹凸が多くても、締付力を高くすることなく、充分なシール性能を発揮する。

次に、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、これは単に例示であって、本発明を制限するものではない。

（実施例１）
（ガスケット基材シートの作製）
基材繊維（芳香族ポリアラミド繊維）１５質量部及び水１０００質量部を、リファイナーに投入し、基材繊維を水に分散させた後、ゴム材（ＮＢＲ）３０質量部、充填材（カオリンクレー）４０質量部、ゴム薬品１５質量部、凝固剤１０質量部を投入し、原料スラリーを得た。次いで、該原料スラリーを、円網抄造機を用いて抄造し、次いで、１００℃で１時間乾燥して、厚さ３．０ｍｍのガスケット基材シートを得た。

（シート状ガスケットの製造）
該ガスケット基材シートを、内径３５ｍｍ、外径７４ｍｍのドーナツ形状に打ち抜き、次いで、１００℃に温めた金型Ａでプレスして、平坦部の厚みが１．５ｍｍの圧縮シートを得た。この時、圧縮率Ｄは０％、圧縮率Ｅは５０％であった。次いで、該圧縮シートを、１５０℃のオーブン中で０．５時間加熱し、シート状ガスケットを得た。得られたシート状ガスケットの平坦部の密度は２．０ｇ／ｃｍ^３、ビードの密度は１．０ｇ／ｃｍ^３であった。
・金型Ａ：内径３５ｍｍ、外径７４ｍｍのドーナツ形状、金型Ａの形状は図４に示す通りであり、図４中（ＩＶ−１）は、金型Ａの平面図を示し、（ＩＶ−２）は、（ＩＶ−１）中のＸ_１−Ｘ_１面で切った時の端面の拡大図である。なお、図４中、凹部２３の断面形状は、半径１．５ｍｍの円の一部であり、円弧の部分が、半径１．５ｍｍの円の円周の３分の１に相当する。下側部材２２の形状は、上側部材２１の形状と上下対称である。また、図中の寸法の単位は、「ｍｍ」である。

（シール性能の評価）
表面粗さが２５ＲｚのＪＩＳ１０Ｋ２５Ａのフランジに、上記のようにして得られたシート状ガスケットを装着し、７５ｋＮの締付力で締付け、１．０ＭＰａの窒素ガスで負荷をかけた。フランジを、水中に入れ、１０分間フランジから漏れる窒素を捕集した。そして、捕集した窒素の体積から、１分当りの漏洩量を算出した。その結果を表１に示す。

（実施例２）
（ガスケット基材シートの作製、シート状ガスケットの製造及びシール性能の評価）
金型Ａに代えて、金型Ｂとする以外は、実施例１と同様の方法で行った。この時、圧縮率Ｄは０％、圧縮率Ｅは５０％であった。また、得られたシート状ガスケットの平坦部の密度は２．０ｇ／ｃｍ^３、ビードの密度は１．０ｇ／ｃｍ^３であった。シール性能の評価結果を表１に示す。
・金型Ｂ：内径３５ｍｍ、外径７４ｍｍのドーナツ形状、金型Ｂの平面図は、金型Ａと同じであり、Ｘ_１−Ｘ_１面で切った時の端面図を図５に示す。図５中、凹部２７ａ、２７ｂの断面形状は、いずれも半径１．５ｍｍの円の一部であり、円弧の部分が、半径１．５ｍｍの円の円周の３分の１に相当する。下側部材２６の形状は、上側部材２５の形状と上下対称である。また、図中の寸法の単位は、「ｍｍ」である。

（実施例３）
（ガスケット基材シートの作製、シート状ガスケットの製造及びシール性能の評価）
金型Ａに代えて、金型Ｃとする以外は、実施例１と同様の方法で行った。この時、圧縮率Ｄは０％、圧縮率Ｅは５０％であった。また、得られたシート状ガスケットの平坦部の密度は２．０ｇ／ｃｍ^３、ビードの密度は１．０ｇ／ｃｍ^３であった。シール性能の評価結果を表１に示す。
・金型Ｃ：内径３５ｍｍ、外径７４ｍｍのドーナツ形状、金型Ｃの平面図は、金型Ａと同じであり、Ｘ_１−Ｘ_１面で切った時の端面図を図６に示す。なお、図６中、凹部３２の断面形状は、幅３．０ｍｍ、高さ０．７５ｍｍの矩形であり、下側部材３１の形状は、上側部材３０の形状と上下対称である。また、図中の寸法の単位は、「ｍｍ」である。

（比較例１）
（ガスケット基材シートの作製）
実施例１と同様の方法で行い、厚さ３．０ｍｍのガスケット基材シートを得た。
（シート状ガスケットの製造）
該ガスケット基材シートを、１５０℃のオーブン中で０．５時間加熱後、内径３５ｍｍ、外径７４ｍｍのドーナツ形状に打ち抜き、シート状ガスケットを得た。該シート状ガスケットは、圧縮されておらず、且つビードが形成されていない。
（シール性能の評価）
上記のようにして得たシート状ガスケットを用いる以外は、実施例１と同様の方法で行った。その結果を表１に示す。

（比較例２）
（ガスケット基材シートの作製）
実施例１と同様の方法で行い、厚さ３．０ｍｍのガスケット基材シートを得た。
（シート状ガスケットの製造）
該ガスケット基材シートを、１００℃の熱ロール間に通し、線圧５Ｎ／ｍ以上の荷重にて圧延し、厚さ１．５ｍｍの圧延シートを得た。次いで、該圧延シートを１５０℃のオーブン中で０．５時間加熱後、内径３５ｍｍ、外径７４ｍｍのドーナツ形状に打ち抜き、シート状ガスケットを得た。該シート状ガスケットは、圧縮されているが、ビードは形成されていない。
（シール性能の評価）
上記のようにして得たシート状ガスケットを用いる以外は、実施例１と同様の方法で行った。その結果を表１に示す。

本発明の実施の形態例のシート状ガスケットである。 ビードの断面形状を示す図である。 圧縮工程において、ガスケット基材シートを圧縮して、圧縮シートを得る様子を示す模式図である。 実施例１に係る金型Ａを示す図である。 実施例２に係る金型Ｂを示す図である。 実施例３に係る金型Ｃを示す図である。

符号の説明

１ シート状ガスケット
２ ビード
３ 平坦部
４ シート状ガスケットの厚み
５ ビードの高さ
６ ビードの幅
７ シール面の幅
８ ビードが形成されている部分
９ 平坦部が形成されている部分
１１ 金型
１２ ガスケット基材シート
１３ 凹部
１４ 圧縮シートの平坦部
１５ 圧縮シートのビード
１６ 圧縮シート
１７ ビードが形成される部分
１８ 平坦部が形成される部分
２１、２５、３０ 上側部材
２２、２６、３１ 下側部材
２３、２７ａ、２７ｂ、３２ 凹部
Ａ 圧縮前のガスケット基材の厚み
Ｂ 圧縮後のビードが形成されている部分の厚み
Ｃ 圧縮後の平坦部が形成されている部分の厚み
Ｙ 高圧領域
Ｚ 低圧領域

Claims (4)

1. 基材繊維、ゴム材、充填材及びゴム薬品からなる組成物を成形して得られるシート状ガスケットであって、該シート状ガスケットの片面又は両面に、ビードが形成されており、平坦部の密度が、１ｇ／ｃｍ^３以上であり、該ビードの密度が該平坦部の密度より低いことを特徴とするシート状ガスケット。
2. 基材繊維、ゴム材、充填材及びゴム薬品を含有する原料スラリーを得るスラリー調製工程、該原料スラリーをシート状に成形し、乾燥して、ガスケット基材シートを得る成形工程、該ガスケット基材シートを、圧縮して、平坦部及びビードを形成させ、圧縮シートを得る圧縮工程、及び該圧縮シートを加熱して架橋反応を行い、シート状ガスケットを得る架橋工程を行うことにより得られるシート状ガスケットであって、該圧縮工程において、該ビードが形成される部分の圧縮率を、該平坦部が形成される部分の圧縮率より低くすることを特徴とするシート状ガスケット。
3. 基材繊維、ゴム材、充填材及び架橋成分を含有するシート状ガスケットであって、該シート状ガスケットの片面又は両面に、ビードが形成されており、平坦部の密度が、１ｇ／ｃｍ^３以上であり、該ビードの密度が該平坦部の密度より低いことを特徴とするシート状ガスケット。
4. 基材繊維、ゴム材、充填材及びゴム薬品を含有する原料スラリーを得るスラリー調製工程、該原料スラリーをシート状に成形し、乾燥して、ガスケット基材シートを得る成形工程、該ガスケット基材シートを、圧縮して、平坦部及びビードを形成させ、圧縮シートを得る圧縮工程、及び該圧縮シートを加熱して架橋させ、シート状ガスケットを得る架橋工程を有し、該圧縮工程において、該ビードが形成される部分の圧縮率を、該平坦部が形成される部分の圧縮率より低くすることを特徴とするシート状ガスケットの製造方法。

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