JP4804019B2 - ガスケット及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、配管や各種装置（容器）のフランジをシールするのに有効なガスケットに関するものであり、好ましくはグラスライニング機器のフランジのようにうねりが大きいシール面をも有効にシールできるガスケットに関するものである。

フランジをシールするためのガスケットとしては、従来、ジョイントシート（各種のゴム、繊維、充填材から成るシート状の圧密化体）、ゴム、延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）などの環状体が知られている。しかし、ジョイントシート、ゴムなどは耐薬品性の点で劣り、延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレンはその多孔質構造のために浸透漏れが生じ、シール性の点で劣る。そこで前記環状体（芯材）をフッ素樹脂製外皮で被覆したガスケット（包みガスケット、被覆ガスケットなどとも称される）が開発されている（例えば、特許文献１、２など）。ポリテトラフルオロエチレン製外皮は、耐薬品性に優れており、しかも耐浸透漏れ性にも優れている。

しかし包みガスケットは、フランジへの装着時に外皮材がめくれやすいため、装着時の作業性が悪く、また外皮材のめくれによってリークが生じる虞もある。また外皮材に使用しているフッ素樹脂は摩擦係数が非常に小さいため、真空条件で使用すると外皮材が配管内部に引き込まれることもある。特に芯材が延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレンで形成されているときは後者の問題が起きやすい。また芯材に延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレンを用いた場合、延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレンが柔軟で変形しやすいため、締付作業中に芯材がフランジの外周側に押し出されることもある。

そこで芯材とフッ素樹脂製外皮とを一体化させることが提案されている（特許文献３、４など）。例えば特許文献３では、芯材としての金属板とテトラフルオロエチレン製外皮との間にフッ素樹脂粉末を混入した接着層を形成し、これらを加熱接合することが開示されている。しかし外皮材を熱接合させるためには、一般に外皮材の融点（ポリテトラフルオロエチレンの場合は３２７℃）以上に加熱する必要があるが、外皮材は一般に薄肉であるため熱によって変形し、外皮材が波うつようになる。そのためガスケットとフランジの密着性が低下し、リークが生じる虞がある。また芯材と外皮材との接着に、接着剤を用いる必要があり、製造コストが高い。

特許文献４については図面を参照しながら説明する。特許文献４に開示されているガスケットを転記すると図１の概略断面図のようになり、このガスケットの使用状態を示すと図２の概略断面図のようになる。図１に示すように、特許文献４のガスケット９は、環状の芯材１０の外周１１よりも外方に外皮材２０が延出しており、この延出部２９で外皮材同士をミシンによって縫合している。そして図２に示すように、このガスケット９は使用時には、一対のフランジ３０、３１の間に挿入され、クランプ４０によってフランジ３０、３１を締め付けることによって固定されている。しかし特許文献４のガスケットは、以下に述べるような様々な不具合がある。

第１に、特許文献４のガスケットでは、シール性を有する部分の幅（芯材の幅と略等しい。有効幅ともいう。）が小さくなってしまう。すなわち図２に示すようにクランプが使われるフランジでは、クランプの取り付けを可能にする必要があるため、ガスケット９の外径（すなわち外皮材２０の外径）をフランジ３０、３１の外径に比べて極端に大きくすることはできない。またクランプが使われるフランジでは、ガスケット９の外径とフランジ３０、３１の外径を一致させることによって、ガスケットの位置合わせを行うことがあり、この場合はガスケット９の外径をフランジ３０、３１の外径と一致させる必要がある。クランプを使わないフランジでは、フランジに開けたボルト穴部分で、ボルトにより締結が行われるため、ガスケット９の外径をこのボルト位置よりも大きくすることはできない。このような制限があるにもかかわらず、特許文献４のガスケット９では、外皮材同士を縫合する必要があるため、外皮材２０よりも芯材１０を小さくする必要がある。そのため、ガスケットの有効幅が小さくなり、シール性が低下することがある。

第２に、特許文献４のガスケットでは肉厚にするのが困難である。このことを図３の概略断面図を参照しながら説明する。すなわち外皮材２０の延出部２９をミシン針５０で縫い合わせる場合、この縫合位置が芯材１０に近づくほど、縫合時に外皮材２０が下向き外方に向けて引っ張られるようになり、針穴から外皮材２０が裂けることもある。この傾向は、芯材１０が肉厚になるほど顕著になる。そこで芯材１０を肉厚にする場合、縫合位置を芯材１０から遠ざけるために延出部２９を十分に大きくする必要がある。ところがガスケット９自体の外径（外皮材２０自体の外径）には制限があるため、延出部２９を大きくすると芯材１０が小さくなってしまう。そのため肉厚にするほどガスケットの有効幅が低下してしまい、逆にガスケットの有効幅を確保しようとするとガスケットを肉厚にできなくなるという現象が生じる。

前記第１及び第２の問題点が特にクローズアップされるのは、グラスライニング機器などのように、うねりの大きなフランジをシールする場合である。うねりの大きなフランジでは、ガスケット９を正確に位置決めする必要があり、この位置決めを容易にするためにガスケット９の外径（外皮材２０の外径）とフランジ３０、３１の外径とを一致させることが多く、外皮材２０の外径を大きくすることは極めて難しい。一方、うねりの大きなフランジでは、当該うねりを有効に吸収するため、ガスケットを肉厚にすることが求められる。従って外径を大きくすることなく、肉厚にすることが極めて重要となるが、特許文献４のガスケットでは、これらを両立させることができない。

第３に、特許文献４のガスケットでは、芯材に対して外皮材を大きくする必要があるため、製造コストが高くなる。特にポリテトラフルオロエチレン製の外皮材は、ポリテトラフルオロエチレン樹脂ブロックを削り出して製造するため、大口径品になるほど、ポリテトラフルオロエチレン樹脂の使用量が増え、削り出しにも時間がかかり、製造コストが高くなる。
特開平４−３３１８７６号公報（特許請求の範囲） 特開２００３−１４８６２１号公報（特許請求の範囲） 特開昭５９−６４３２４号公報（特許請求の範囲） 特開平７−１０３３３４号公報（特許請求の範囲、図１（ｂ））

本発明は上記の様な事情に着目してなされたものであって、その目的は、外皮と芯材を一体化した包みガスケットにおいて、外皮材の波うちを防止しながら、有効幅を大きくすることにある。

本発明の他の目的は、芯材に対する外皮材の大口径化を防止して、製造コストの増大を防止することにある。

本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、外皮材を環状芯材の上面と底面に部分的に接合すれば、外皮材の波うちを防止しながら有効幅を大きくできることを見出し、本発明を完成した。

すなわち、本発明は、環状の芯材と、この芯材を覆うフッ素樹脂製（ポリテトラフルオロエチレン製など）の外皮材とから構成されるガスケット（包みガスケット）に関するものであって、
前記外皮材が、（１）前記環状芯材の少なくとも、上面内周側、内周面、及び底面内周側を連続して覆っており、かつ（２）環状芯材の上面と底面に部分的に接合されている点に要旨を有するものである。

前記外皮材は、環状芯材の外周よりも外方に延出していないことが望ましい。また前記接合位置は、芯材の幅をＷとしたとき、芯材の内周からの距離がＷ×０．５〜Ｗ×０．９５となる範囲内であることが推奨される。接合は、概略線状に行われているのが望ましく、特に縫合（延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレン製ファイバーによる縫合など）が望ましい。

前記芯材は、少なくとも上面及び底面が、延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレンで形成されていてもよく、例えば、延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレン層単独であってもよく、形状維持性硬質層を含む層の上下両側に延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレン層を積層してもよい。延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレン層の環状化は、例えば、複数の延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレン製帯状体の長手方向両端面を、該帯状体の形状を維持したまま接続することによって行うことができる。芯材の厚さは、例えば、０．３〜２５ｍｍ程度である。

本発明には、環状の芯材の上面内周側、内周面、及び底面内周側を連続して外皮材で覆い、該外皮材を、環状芯材の上面と底面に部分的に接合するガスケットの製造方法も含まれる。

本発明のガスケットによれば、外皮材を環状芯材の上面と底面に部分的に接合しているため、外皮材の波うちを防止しながら有効幅を大きくできる。

また本発明のガスケットによれば、外皮材と環状芯材とを接合しているため、芯材に対する外皮材の大口径化を防止でき、製造コストの増大を防止できる。

以下、添付図面を参照しながら本発明をより詳細に説明する。

図４は本発明のガスケット（包みガスケット、被覆ガスケット）の一例を示す概略平面図であり、図５は図４のガスケットの概略断面図である。この図示例のガスケット１では、圧縮性材料層（図示例では延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレン層）１５単独で構成される円環状の芯材１０の上面１３、内周１２、及び底面１４を断面略横転Ｙ字形状のフッ素樹脂製外皮材２０で連続して覆っており、円環状芯材１０の外周１１近傍で該芯材１０とフッ素樹脂製外皮材２０とが外周１１に沿って略線状に縫合されている。芯材１０（圧縮性材料層１５）によってフランジ面のうねり（凹凸）を吸収することができ、フッ素樹脂製外皮材２０によって芯材１０（圧縮性材料層１５）を薬品から保護でき、また浸透漏れを防止できる。

そして前記ガスケット１では、芯材と外皮材とが縫合されているため、外皮材２０を芯材１０の外周１１よりも外方に大きく延出させる必要がなく［図示例では外皮材２０の外周（外径）と芯材１０の外周（外径）が同じになっている］、ガスケット１の外径が制限されても芯材１０を大きくすることができ、ガスケット１の有効幅を大きくできる。また全面熱融着によることなくフッ素樹脂製外皮材２０を芯材１０と接合することができるため、外皮材の波うちも防止できる。さらには、フッ素樹脂製外皮材２０と芯材１０とを接合することによって、フッ素樹脂製外皮材２０同士の接合を回避できるため、芯材１０に対する外皮材２０の大口径化を防止でき、製造コストの増大を防止できる。特に図示例のガスケット１では、この接合のために外皮材２０の上面１３及び底面１４（シール面）を縫合している。一般にはシール性が低下するために、シール面に段差が生じるような接合部を設けることは避けられており、ましてやシール面に穴を開けることはタブー視されていたが、図示例のガスケット１はシール面を縫合しているにもかかわらずシール性に優れる。

外皮材２０は、芯材１０の外周１１よりも外方に延出させないのが望ましいが、芯材１０よりも著しく大きくならない限り、芯材１０の外周１１よりも多少外側に延出していてもよい。多少外側に延出していても、外皮材２０が著しく大きくならなければ、ガスケット１の有効幅を大きくできる。また逆に外皮材２０は、芯材１０の上面内周側、内周面、及び底面内周側を連続して覆っている限り、芯材１０の上面１３及び底面１４の全てを覆っている必要はない。用途や締付圧によっては、ガスケット１の上面内周側、内周、及び底面内周側でシールできる場合があり、そのような場合には当該部位にフッ素樹脂製外皮材２０を配設しておけば、ガスケット１の耐薬品性や耐浸透漏れ性を確保できる。

前記外皮材２０と芯材１０の関係を図６及び図７の概略断面図を参照しながらより詳細に説明する。図６のガスケット１では、芯材１０の外周１１よりも外皮材２０が多少外側に延出している。図７のガスケット１では、芯材１０の外周１１よりも外皮材２０が内側に収まっており、芯材１０の上面１３及び底面１４の全てを覆っていない。芯材１０の内周１２を起点として外皮材２０の幅Ｘを測定したとき、この幅Ｘは例えば、芯材１０の幅Ｗの０．６倍以上（好ましくは０．７倍以上、さらに好ましくは０．８倍以上、特に０．９倍以上）、１．３倍以下（好ましくは１．１倍以下、さらに好ましくは１．０倍以下）程度であってもよい。外皮材１０の幅Ｘを芯材１０の幅Ｗに対して小さくし過ぎるとガスケットの有効幅が小さくなり、また逆に外皮材２０の幅Ｘを芯材１０の幅Ｗに対して大きくし過ぎてもガスケット自体の大きさが制限されるために芯材１０が小さくなってしまい、ガスケットの有効幅が小さくなってしまう。

縫合位置も、芯材１０と外皮材２０とを縫合できる限り（すなわち芯材１０の上面１３及び底面１４と外皮材２０とを縫合できる限り）特に限定されないが、好ましくは芯材１０の内周１２からの距離Ｔが、芯材１０の幅Ｗの０．５倍以上（好ましくは０．６倍以上、さらに好ましくは０．７倍以上、特に０．８倍以上）、０．９５倍以下（好ましくは０．９倍以下、さらに好ましくは０．８５倍以下）となる範囲内で前記縫合が行われていることが推奨される。縫合位置が芯材１０の内周１２から遠くなる程、ガスケット１のシール性を高めることができるが、芯材１０の外周１１に近くなる程、縫合は難しくなる。

芯材１０の上面と底面に外皮材２０を部分的に接合する限り、外皮材２０と芯材１０の接合方法は前記縫合に限定されず、種々の接合方法を採用でき、例えば外皮材及び／または芯材を溶かして接合する熱溶着や、接着剤樹脂を溶かして接合する熱融着などの熱接合を採用してもよい。熱接合であっても部分的に行う場合には、全面的に行う場合に比べ、熱による外皮材２０の変形を低減できる。好ましい接合方法は縫合である。縫合によれば、外皮材２０の変形をさらに高度に防止できる。特に圧縮性材料層１５（芯材１０）が延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレンで形成されている場合、熱接合すると、この材料層１５が延伸物であるため著しく熱収縮して外皮材２０が激しく波うつ場合がある。ところが縫合によって芯材１０と外皮材２０とを接合すれば、前記波うちを極めて高度に防止できる。

また前記接合（縫合、熱接合など）は、部分的に行う限り、概略面状、概略スポット状、概略線状のいずれであってもよいが、概略線状に行うのが好ましい。概略線状に接合すれば、外皮材２０と芯材１０とを強固に接合しながら、外皮材２０の変形も高度に低減できる。縫合以外の接合方法を採用する場合であっても、好ましい接合位置は、前記縫合位置と同様である。

外皮材２０の断面形状も、芯材１０の上面内周側、内周、及び底面内周側を連続して被覆できる限り特に限定されず、前記略横転Ｙ字形状（Ｓ型と称される場合がある）の他、種々の形状を採用することができる。他の断面形状を有する外皮材２０の例を図８に示す。図８（ａ）は断面が略コ字形状のガスケット（Ｍ型と称される場合がある）を図示するものであり、図８（ｂ）は断面が略横転Ｕ字形状のガスケット（Ｆ型と称される場合がある）を図示するものである。小口径のガスケットにはＳ型、大口径のガスケットにはＦ型が使用されることが多い。

芯材１０は、上述のように圧縮性材料層１５単独で構成してもよいが、該材料層１５の圧縮性が高くなるほど［特に延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレンのように圧縮性（凹凸追従性）が極めて優れている材料では］、形状維持性が低下する傾向がある。大口径のガスケットなどのように取り扱い性などの観点から高い形状維持性が求められる場合、圧縮性材料層（特に延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレン層）１５と形状維持性硬質層とを積層して、芯材１０を構成してもよい。

図９は積層型芯材を採用したガスケットの一例を示す要部拡大概略断面図である。図９のガスケット１では、形状維持性硬質層（図示例ではメタルリング）１６の上下両側に圧縮性材料層（図示例では延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレン層）１５を積層した芯材１０を用いており、この芯材１０を外皮材２０で覆うと共に、芯材１０のうち圧縮性材料層１５部分と外皮材２０とを部分接合（図示例では縫合）している。

形状維持性硬質層１６の幅Ｄの下限は特に限定されないが、ガスケット１の形状維持性を確実に高めるためには、前記幅Ｄは芯材の幅Ｗの例えば０．５倍以上、好ましくは０．６倍以上、さらに好ましくは０．７倍以上であることが推奨される。幅Ｄの上限は、芯材１０と外皮材２０とを熱接合する場合には特に限定されない。一方、芯材１０と外皮材２０とを縫合する場合には縫合位置を避けることが必要となり、幅Ｄの上限は、例えば０．９倍以下（特に０．８倍以下）程度であってもよい。

形状維持性硬質層１６はフラット形状であってもよくコルゲート（波形）形状であってもよい。

また圧縮性材料層１５及び形状維持性硬質層１６の積層構造も、芯材１０の上面１３及び底面１４が圧縮性材料層１５となるように配置される限り特に限定されず、一対の圧縮性材料層１５の間に、圧縮性材料層１５と形状維持性硬質層１６が交互に複数積層されていてもよい。

芯材１０の厚さは、フランジ面のうねり（凹凸）に追従し、該うねりを吸収できる限り特に限定されないが、芯材１０の厚さを１ｍｍ未満（特に０．５ｍｍ未満）にすることはうねり吸収性の観点から一般に困難である。ところが芯材１０（または圧縮性材料層１５）に延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレンを使用すると、極めて高いうねり吸収性を示すため芯材１０の厚さの下限を０．３ｍｍ程度まで低減することができる。従って芯材１０の厚さは、例えば０．３ｍｍ以上、好ましくは０．５ｍｍ以上、さらに好ましくは１ｍｍ以上である。芯材１０の厚さの上限は芯材１０と外皮材２０とを接合できる限り特に限定されないが、芯材１０と外皮材２０とを縫合する場合［特に芯材１０を構成する圧縮性材料層１５が延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレン以外の比較的硬い材料（例えば、後述の石綿ジョイントシートなど）で形成されている場合］、芯材の厚さが厚すぎると芯材１０と外皮材２０との接合が困難になる場合がある。芯材１０の厚さは、例えば、２５ｍｍ以下、好ましくは２０ｍｍ以下、さらに好ましくは１０ｍｍ以下程度であってもよい。

ガスケット１、芯材１０、及び外皮材２０の平面形状は、円環状に限られずフランジ（シール面）の形状に応じて種々の環状形状（閉環形状、無端形状）を採用でき、例えば、楕円形状、トラック形状、矩形状などであってもよい。

芯材１０と外皮材２０とは直接接合するのが推奨されるが、これらが縫合されている場合には、芯材１０と外皮材２０との間には、適宜薄いシートを介在させてもよい。

外皮材２０としては、耐薬品性、耐浸透漏れ性などの観点からフッ素樹脂製のフィルム（特に無孔質フィルム）が使用される。フッ素樹脂製フィルムとしては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）製フィルム、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）製フィルム、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）製フィルムなどが例示できる。好ましい外皮材２０は、ポリテトラフルオロエチレン製フィルムである。ポリテトラフルオロエチレン製フィルムは、耐熱性に優れている。

ポリテトラフルオロエチレン製フィルムとしては、多孔質構造でない限り種々のものが使用でき、例えばスカイブドポリテトラフルオロエチレンフィルム（焼結ポリテトラフルオロエチレンフィルム）、延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレンを圧縮等によって緻密化したもの（緻密化ポリテトラフルオロエチレンフィルム）などが使用できる。

なお前記用語「フィルム」は「シート」も含む概念である（以下、同じ）。

芯材１０を構成する圧縮性材料層１５としては種々の公知の材料が使用でき、ジョイントシート、ゴム、フェルト、延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）などが使用できる。特に好ましい材料は、フェルト、延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレンなど、さらに好ましくは延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレンである。これらフェルト及び延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレンは、圧縮率が大きく、フランジのうねり吸収性が優れている。そのためうねりの大きなフランジ（グラスライニング機器のフランジなど）をシールするのに極めて適している。また芯材と外皮材とを縫合により接合する場合、ガスケットのシール面には、ファイバーが露出して凸部が生じるが、圧縮性材料層１５にフェルトや延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレンを用いると、この凸部によって生じた段差が吸収されやすく、シール性が得られやすいため好ましい。またフェルトや延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレン（特に延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレン）は針貫通性に優れるため、縫合によって外皮材２０と芯材１０とを接合するのも容易になる。また延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレンは、フッ素樹脂製の外皮材と熱溶着が可能であり、接合に接着剤を用いる必要がないことから、外皮材２０と芯材１０との接合を熱接合により行う場合に適している。さらに延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレンは、耐熱性や耐薬品性にも優れており、圧縮性材料層１５の材料として極めて優れている。

圧縮性材料層１５を積層する場合であっても圧縮性材料層１５は上述したように芯材１０の上面１３及び底面１４に配置されるため、この圧縮性材料層１５を延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレン層で形成すると、フッ素樹脂製外皮材と溶着により確実に接合することができる。

なお延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレンとは、例えば特公昭５１−１８９９１号公報に開示されているように、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）のファインパウダーを成形助剤と混合することによって得られるペースト状の成形体から、成形助剤を除去した後、高温高速度で延伸して多孔化し、さらに必要に応じて焼成することによって得られるものである。延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレンは、一軸延伸されていてもよく、二軸延伸されていてもよい。一軸延伸物は、ノード（折り畳み結晶）が延伸方向に直角に細い島状になっていて、このノード間を繋ぐようにすだれ状にフィブリル（折り畳み結晶が延伸により溶けて引き出された直鎖状の分子束）が延伸方向に配向している。そしてフィブリル間、またはフィブリルとノードとで画される空間が空孔となった繊維質構造となっている。また二軸延伸の場合には、フィブリルが放射状に広がり、フィブリルを繋ぐノードが島状に点在して、フィブリルとノードで画された空間が多数存在するクモの巣状の繊維質構造になっている。

芯材１０に使用される形状維持性硬質層１６としては、ガスケット１の形状を維持できる限り特に限定されず、種々の材料が使用できるが、金属製のもの（メタルリングなど）が一般的である。

芯材１０と外皮材２０との縫合に使用されるファイバーも、これらを確実に接合できる強度を有する限り特に限定されないが、好ましいファイバーは延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレン製ファイバーである。延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレン製ファイバーは耐熱性、耐薬品性、及び強度などに優れており、また縫合によって生じた穴の閉塞性にも優れている。

本発明のガスケット１は、圧縮性材料層１５を有する芯材１０と外皮材２０とをあらかじめ所定の環形状に加工した後、これらを適宜接合（縫合、熱接合）することによって製造できる。芯材１０（圧縮性材料層１５）や外皮材２０の環形状化方法も特に限定されず、既に環形状化された公知のものを使用してもよい。例えば芯材１０の圧縮性材料層１５を延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレンで形成する場合、圧縮性材料層１５の環状化方法としては、特開２００３−８２３３０号公報、特開２００３−８３４５２号公報、特開２００３−１２０８１５号公報、特開２００３−１４８６２１号公報、特開２００４−３６１７号公報などに従来技術または本発明技術として開示されている種々の技術が利用でき、複数の延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレン製帯状体（有端パーツ）を接合して環状化してもよい。

図１０及び図１１は、複数の帯状体（有端パーツ）を接合する方法の一例について説明するための概略斜視図である。図１０に示されるように、延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレン製板状物（図示例では、延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレン製シートの積層体）６０から、複数の帯状体（図示例では円弧状帯状体）６１を切り取り、この帯状体の長手方向両端面６２、６２を帯状体６１の形状を維持したまま接続（仮接続）することによって環状（この例では円環状）の圧縮性材料層１５（芯材１０）を形成している。なお図１１に示すように接続部となる端面６２は、テーパーカットされていてもよい。

帯状体（有端パーツ）６１同士の仮接続は、芯材１０と外皮材２０との接合工程（特に縫合工程）まで、芯材１０の環状形状を維持できる程度であれば十分であり、必ずしも強固に接続されている必要はない。帯状体（有端パーツ）６１同士の接続には、接着剤による接着、両面粘着テープによる接着、縫合、ラッピング、熱接合などが採用できる。

また形状維持性硬質層（メタルリングなど）１６に圧縮性材料層１５を積層して芯材１０を形成する場合、前記帯状体６１同士を仮接続しておく必要は必ずしもない。例えば、接着剤、粘着テープなどを用いて形状維持性硬質層１６に帯状体６１を仮接着しておけば、帯状体６１同士を仮接着しなくても、環状化した圧縮性材料層１５を得ることができる。

本発明のガスケットは、外皮材２０を環状芯材１０の上面１３と底面１４に部分的に接合しているため、外皮材の波うちを防止しながら有効幅を大きくできる。そのためシール性に極めて優れており、配管や各種装置（容器）のフランジをシールするのに極めて有効である。特にグラスライニング機器のフランジのようにうねりが大きいシール面であっても、極めて有効にシールできる。また、本発明のガスケットは、外皮材２０と芯材１０とを接合することによって、外皮材２０同士の接合を回避できるため、芯材１０に対する外皮材２０の大口径化を防止でき、製造コストの増大を防止できる。特に本発明のガスケットは、外皮材２０として一般的に用いられている口径の外皮材を用いることができる上、縫合により外皮材２０と芯材１０とを接合する場合は、産業用のミシンを用いて簡単に加工することができるため、製造プロセス自体も低コスト化でき、一体型ではない従来の包みガスケットと比べても同程度のコストにより製造できる。

以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することももちろん可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。

実施例１
図１２の要部拡大断面図に示される形状のガスケット１を作成した。詳細は以下の通りである。

延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレンシート［ジャパンゴアテックス（株）製、商品名：ゴアテックス（登録商標）ハイパーシート、厚さ３ｍｍ］から、図１０に示すような円弧状帯状体（幅：２５ｍｍ）６１を切り出した。内径４３０ｍｍ、外径４６０ｍｍ、厚さ１ｍｍのメタルリング（ＳＵＳ３０４、幅：１５ｍｍ）１６を挟むようにしながら、かつこのメタルリング１６の内周面に沿わせながら、片面当たり４つの円弧状帯状体６１を接続することによって、メタルリング１６の両面に延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレン層１５を積層したタイプの芯材１０を製作した。帯状体６１同士の接続（片面当たり４箇所）には、両面粘着テープ［住友スリーエム（株）製、商品名：「♯９４５８」）を用いた。なおメタルリング１６の上下面に積層した帯状体６１の接続位置は、上下面でメタルリングを挟んで４５°ずらした。

厚さ０．４ｍｍのポリテトラフルオロエチレン製のＦ型外皮材（内径４２３ｍｍ、外径４８０ｍｍ）２０で前記芯材１０を覆い、外皮材２０と芯材１０の外周１１を面一にしてから、この外周１１から７ｍｍ内側となる位置を延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレン製ファイバー［ジャパンゴアテックス（株）社製、商品名：ラテックス（登録商標）ソーイングスレッド（１２００ｄ）］で縫合した。

得られた図１２のガスケット１の総厚さは７．３ｍｍであった。また芯材１０の内周１２を起点としたときの外皮材２０の幅Ｘは、芯材の幅Ｗの１．０倍になった。芯材１０の内周１２を起点としたときの縫合位置Ｔは、芯材の幅Ｗの０．７２倍（＝１８／２５）になった。メタルリング１６の幅Ｄは、芯材の幅Ｗの０．６倍（＝１５／２５）になった。

実施例２
ポリテトラフルオロエチレンで被覆された市販のＳ型包みガスケット［日本バルカー工業（株）製、商品名：♯７０３０（ＪＩＳ １０Ｋ−５０Ａ）、芯材サイズ：内径６９ｍｍ×外径１０４ｍｍ×厚さ２ｍｍ、外皮材サイズ：内径６１ｍｍ×外径９８ｍｍ×厚さ０．４ｍｍ］を用いた。なお前記芯材には、石綿ジョイントシート［日本バルカー工業（株）製、商品名：♯１５００］が使用されていた。このガスケット１の外皮材２０の外周から３ｍｍ内側の位置を、延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレン製ファイバー（実施例１で使用したものと同じ）で縫合することにより、図１３に示すガスケット１を製造した。

得られた図１３のガスケット１では、芯材１０の内周１２を起点としたときの外皮材２０の幅Ｘは、芯材の幅Ｗの０．８３倍（＝１４．５／１７．５）になった。芯材１０の内周１２を起点としたときの縫合位置Ｔは、芯材の幅Ｗの０．６６倍（＝１１．５／１７．５）になった。

実施例３
芯材１０として延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレンシート［ジャパンゴアテックス（株）製、商品名：ゴアテックス（登録商標）ハイパーシート、内径６９ｍｍ×外径１０４ｍｍ×厚さ２ｍｍ］を用いた以外は、実施例２と同様にした。

実施例４
外皮材２０の外周から１１ｍｍ内側の位置で縫合する以外は実施例２と同様にして、図１４に示すガスケット１を製造した。

得られた図１４のガスケット１では、芯材１０の内周１２を起点としたときの外皮材２０の幅Ｘは、芯材の幅Ｗの０．８３倍（＝１４．５／１７．５）になった。芯材１０の内周１２を起点としたときの縫合位置Ｔは、芯材の幅Ｗの０．２倍（＝３．５／１７．５）になった。

比較例１
実施例２の市販のＳ型包みガスケット１を縫合することなく、そのまま用いた。

実施例１〜４及び比較例１で得られたガスケット１を以下のようにして評価した。

評価１
容器開口部と蓋体との連結部のフランジであって、最大隙間（凹凸）が１．８ｍｍであるグラスライニングフランジ（ＪＩＳ ４００Ａ）に、シム調整を行うことなく、実施例１で得られたガスケット１を装着し、１４本のクランプボルト（Ｍ２０）を用いて１４７Ｎ・ｍのトルクで締め付けた。締め付け作業中、芯材１０がはみ出したり、外皮材２０が内側に引き込まれたりすることはなかった。締め付け後、窒素ガスで内圧（ゲージ圧）０．５ＭＰａに加圧し、ガスケット１の全周に亘って石鹸水を塗布した。数分後、石鹸水の泡状化（カニ泡）の有無を点検したところ、泡状化は確認されなかった。

次に、フランジを締結したまま容器と蓋体を温度２００℃のオーブンに８時間入れ、オーブンから取り出して室温まで自然冷却した後、前回と同様に石鹸水の泡状化を点検したところ、泡状化は確認されなかった。

最後にガスケット１を取り外し、外観を点検したところ、厚さが薄くなっている以外はガスケット１に外観上の変化は認められなかった。

評価２
実施例２〜４及び比較例１のガスケット１について、シール性試験を実施した。図１５はシール性試験について説明するための概略断面図である。この図１５に示すように、表面が平滑な一対のプラテン（圧盤）７１でガスケット１を挟み、プラテン７１の外周をＯ（オー）リング７２を介して外筒７３でカバーした。油圧プレス機（図示せず）を用いてプラテン７１間に所定の締付圧を負荷しながら、上側のプラテン７１に形成された通気孔から窒素ガスで加圧した（ゲージ圧：０．５ＭＰａ）。ガスケット１をリークしてくる窒素を、外筒７３に開けられた集気孔から捕集し、流量計を用いてリーク量を測定した。

結果を表１に示す。

縫合されていないため外皮材２０に穴が開いていない比較例１のガスケット１は高い耐リーク性を示した。しかし比較例１のガスケットは外皮材２０が芯材１０と接合されていないため、実際にフランジに装着する際には作業性が低く、また実際のフランジ面は傾いていることが多いため作業時に芯材１０がフランジの外周側に押し出される虞があり、さらには真空条件で使用すると外皮材２０が内部に引き込まれる虞もある。

これに対して実施例２〜４のガスケット１は、外皮材２０のシール面に縫合穴が開いているにもかかわらず、特に高締付圧（２０ＭＰａ）時に前記比較例１と同様の優れたシール性を示した。特に縫合位置Ｔが芯材の外周近くに設定されている実施例２〜３のガスケットのリーク量（０．０００１Ｐａ・ｍ³／ｓｅｃ未満）は、上述の石鹸水試験でも泡を確認できないレベルのリーク量であり、極めて優れている。また締付圧が１０Ｍａのときの実施例２（芯材：石綿ジョイントシート）と実施例３（芯材：延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレン）の結果から明らかなように、延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレンが特に耐シール性に優れている。

比較例２
延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレン層１５の幅が２０ｍｍである以外は実施例１と同じ芯材１０を、実施例１と同じ外皮材２０で覆い、外皮材２０の外周部から２．５ｍｍ内側になる位置で外皮材２０同士を縫合することによって、図１６に示すガスケット９を製造した。

しかし比較例２のガスケット９は、ミシン針の穴を起点として外皮材が避けた。この結果を図１７に示す。

図１は従来のガスケットを示す概略断面図である。 図２は従来のガスケットの使用状況を説明するための概略断面図である。 図３は従来のガスケットの製造方法を説明するための概略断面図である。 図４は本発明のガスケットの一例を示す概略平面図である。 図５は図４のガスケットの概略断面図である。 図６は本発明のガスケットの他の例を示す概略断面図である。 図７は本発明のガスケットの別の例を示す概略断面図である。 図８は本発明のガスケットで使用される外皮材の種々の例を示す概略断面図である。 図９は本発明のガスケットのさらに他の例を示す要部拡大概略断面図である。 図１０は本発明のガスケットの製造方法の一例を説明するための概略斜視図である。 図１１は本発明のガスケットの製造方法の一例を説明するための概略斜視図である。 図１２は実施例１のガスケットの要部拡大概略断面図である。 図１３は実施例２のガスケットの要部拡大概略断面図である。 図１４は実施例４のガスケットの要部拡大概略断面図である。 図１５は実施例の試験方法を説明するための概略断面図である。 図１６は比較例２のガスケットの要部拡大概略断面図である。 図１７は比較例２のガスケットの一部を拡大して写した写真である。

符号の説明

１、９ ガスケット
１０ 芯材
１１ 芯材の外周
１２ 芯材の内周
１３ 芯材の上面
１４ 芯材の底面
１５ 圧縮性材料層
１６ 形状維持性硬質層
２０ 外皮材
２９ 延出部
３０、３１ フランジ
６１ 延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレン製帯状体
６２ 延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレン製帯状体の長手方向端面

Claims (10)

1. 環状の芯材と、この芯材を覆うフッ素樹脂製の外皮材とから構成されるガスケットであって、
   前記外皮材が、（１）前記環状芯材の少なくとも、上面内周側、内周面、及び底面内周側を連続して覆うものであり、かつ（２）前記環状芯材の内周からの距離がＷ×０．７〜Ｗ×０．９５（Ｗは芯材の幅）となる範囲内の位置で、環状芯材の上面と底面に概略線状に縫合されていることを特徴とするガスケット。
2. 前記外皮材が、環状芯材の外周よりも外方に延出しないものである請求項１に記載のガスケット。
3. 延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレン製ファイバーによって縫合されている請求項１または２に記載のガスケット。
4. 前記外皮材が、ポリテトラフルオロエチレン製である請求項１〜３のいずれかに記載のガスケット。
5. 前記芯材の少なくとも上面及び底面が、延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレンで形成されている請求項１〜４のいずれかに記載のガスケット。
6. 前記芯材が、延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレン層単独で構成されている請求項５に記載のガスケット。
7. 前記芯材が、形状維持性硬質層を含む層の上下両側に、延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレン層を積層したものである請求項５に記載のガスケット。
8. 前記延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレン層が、複数の延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレン製帯状体の長手方向両端面を、該帯状体の形状を維持したまま接続した環状物である請求項６または７に記載のガスケット。
9. 前記芯材の厚さが、０．３〜２５ｍｍである請求項５〜８のいずれかに記載のガスケット。
10. 環状の芯材の上面内周側、内周面、及び底面内周側を連続して外皮材で覆い、
    該外皮材を、前記環状芯材の内周からの距離がＷ×０．７〜Ｗ×０．９５（Ｗは芯材の幅）となる範囲内の位置で、環状芯材の上面と底面に概略線状に縫合することを特徴とするガスケットの製造方法。