特許 7500455 リング状ガスケット

(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】

(24)【登録日】2024-06-07

(45)【発行日】2024-06-17

(54)【発明の名称】リング状ガスケット

(51)【国際特許分類】

   F16J 15/12 20060101AFI20240610BHJP

   F02F 11/00 20060101ALI20240610BHJP

   C09K 3/10 20060101ALI20240610BHJP

【ＦＩ】

F16J15/12 B

F02F11/00 N

C09K3/10 Q

C09K3/10 R

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021016566

(22)【出願日】2021-02-04

(65)【公開番号】P2022077485

(43)【公開日】2022-05-23

【審査請求日】2023-11-21

(31)【優先権主張番号】P 2020188316

(32)【優先日】2020-11-11

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】595175932

【氏名又は名称】株式会社ベスト

(74)【代理人】

【識別番号】100133798

【弁理士】

【氏名又は名称】江川 勝

(72)【発明者】

【氏名】野田 康洋

(72)【発明者】

【氏名】三浦 豊

【審査官】大谷 謙仁

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－０７９６３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０２－１９５０７７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｊ １５／１２

Ｆ０２Ｆ １１／００

Ｃ０９Ｋ ３／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数層巻回されたマイカシートの層間に金属シートを介在させてなる捲回体を圧縮成形して形成されたリング状ガスケットであって、
前記マイカシートは、軟質マイカと、未焼成硬質マイカまたは焼成硬質マイカと、を含む混抄一体化物であり、前記未焼成硬質マイカ及び前記焼成硬質マイカの合計含有割合が３０～７０質量％であることを特徴とするリング状ガスケット。

【請求項2】

前記マイカシートは、前記軟質マイカと前記焼成硬質マイカと、を少なくとも含む前記混抄一体化物である請求項１に記載のリング状ガスケット。

【請求項3】

複数層巻回されたマイカシートの層間に金属シートを介在させてなる捲回体を圧縮成形して形成されたリング状ガスケットであって、
前記マイカシートは、軟質マイカと、焼成硬質マイカと、を含む混抄一体化物であることを特徴とするリング状ガスケット。

【請求項4】

前記マイカシートは未焼成硬質マイカをさらに含んでもよく、前記焼成硬質マイカ及び前記未焼成硬質マイカの合計含有割合が３０～７０質量％である請求項３に記載のリング状ガスケット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エンジンの排気管系統のような高温環境になる排気管の接続部に使用されるリング状ガスケットに関する。

【背景技術】

【0002】

エンジンの排気管系統のような高温環境になる排気管の接続部に使用されるガスケットとして、マイカを用いたリング状ガスケットが知られている。マイカを用いたリング状ガスケットはエンジンの排気管系統のような７００℃を超える高温の使用環境で用いても、膨張黒鉛を用いたリング状ガスケットのように酸化消耗による劣化を起こしにくいという長所がある。また、マイカは、高温下において、結晶内に含まれる結晶水が熱反応により脱水し、脱水時に発生するガスにより、マイカの粒層間が広がることにより、膨張する。そのために、マイカを用いたガスケットにおいては、膨張の作用による復元力により、シールされる隙間が密に充填されて高いシール性を発揮する。とくに、エンジンの排気管を接続するフランジ間に配された場合、熱，振動，衝撃等によりフランジ間に面開きが生じても圧縮されたマイカが復元して追従するために、常に接触圧を維持して高いシール性を維持する。

【0003】

工業的に広く用いられているマイカとしては、モース硬度が２．５～３．０程度である、マグネシウムを含む軟質マイカ（KMg₃(AlSi₃)O₁₀(OH)₂、プロゴパイト、金雲母）や、モース硬度が２．８～３．２程度である、カリウムを含む硬質マイカ（KAl₂(AlSi₃)O₁₀(OH)₂、マスコバイト、白雲母）が知られている。この中でも、軟質マイカは、硬質マイカよりも耐熱性及び柔軟性に優れているために、高温環境になる排気管の接続部に使用されるリング状ガスケットの素材として好ましく用いられている。

【0004】

マイカを用いたリング状ガスケットとしては、例えば、以下のような技術が知られている。下記特許文献１は、渦巻状に複数層巻回されたマイカシートと、マイカシートの各層間のうち、少なくとも一つの層間に介装され、径方向に屈曲するリング状の屈曲部を有する金属材とを備えたリング状ガスケットを開示する。

【0005】

また、例えば、下記特許文献２は、固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ）に用いられるガスケットとして、マイカを用いたガスケットを開示する。具体的には、硬質マイカの層を軟質マイカの層で挟んだサンドイッチ構造を有するガスケットを開示する。

【0006】

また、同様に、下記特許文献３も、渦巻状に巻かれたシール材を有するガスケットであって、シール材が径方向において交互に積層された軟質マイカ層と硬質マイカ層を含むガスケットを開示する。そして、特許文献３は、径方向において交互に積層された軟質マイカ層と硬質マイカ層を含むガスケットによれば、シール性の高い軟質マイカと、復元性の高い硬質マイカとの両方を含み、特にそれぞれが交互に層を成している２層構造により高いシール性に加えて、高い復元性を兼ね備えることを開示する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開２０１９-１００４３２号公報

【文献】特開２０１７-５１７８３７号公報

【文献】特開２０２０－０７９６３１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

軟質マイカ層と硬質マイカ層とを積層してリング状ガスケットを形成した場合、軟質マイカ層と硬質マイカ層はそれぞれが層状に圧縮された緻密な状態で存在する。軟質マイカと比較した硬質マイカの利点は、低温時におけるシール性が高く、また、熱反応温度が低いことにより、比較的低い温度で結晶水の放出による膨張を開始してシールされる隙間の形状に追従する。低温時におけるマイカの隙間への追従性のみを考慮すれば、硬質マイカ層のみを含むリング状ガスケットが好ましい。しかしながら、硬質マイカは耐熱性が低いために、７００℃を超えるような高温になったときにはその一部が焼失し、シール性が低下するという問題があった。そのために、硬質マイカのみを用いたリング状ガスケットは、高温時におけるシール性が低かった。一方、硬質マイカと比較した軟質マイカは、低温時においては柔らかく弾性に乏しいためにシールされる隙間に対するシール性が低いが、高温になったときには耐熱性が高いために焼失しにくく、高温においては硬質マイカよりもシール性が高い。

【0009】

特許文献３は、軟質マイカと硬質マイカとの両方を含み、それぞれが交互に層を成している２層構造により高いシール性に加えて、高い復元性を備えるリング状ガスケットを開示する。しかしながら、このような、径方向において交互に積層された軟質マイカ層と硬質マイカ層を含むガスケットにおいては、硬質マイカの有する利点が充分に発揮されていなかった。すなわち、軟質マイカ層と硬質マイカ層とを別々に積層してリング状ガスケットを形成した場合、硬質マイカの結晶内に含まれる結晶水が熱反応により脱水したときに発生するガスにより硬質マイカ層は膨張しようとするが、膨張しようとする硬質マイカ層は、固く形状を保とうとする軟質マイカ層に膨張を阻害されるために、フランジへの追従性が不充分になる。そのために、このようなガスケットは、高温に長時間さらされて熱劣化した後のシール性が未だ不充分であった。

【0010】

本発明は、高温部において使用されるリング状ガスケットにおいて、高温に長時間さらされて熱劣化した後の復元性及びシール性に優れるリング状ガスケットを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明の一局面は、複数層巻回されたマイカシートの層間に金属シートを介在させてなる積重捲回体を圧縮成形して形成されたリング状ガスケットであって、マイカシートは、軟質マイカと、硬質マイカまたは焼成硬質マイカと、を含む混抄一体化物であるリング状ガスケットである。このような構成によれば、高温に長時間さらされて熱劣化した後の復元性及びシール性が優れるリング状ガスケットが得られる。すなわち、軟質マイカと硬質マイカまたは焼成硬質マイカと、を含む混抄一体化物である集成マイカをマイカシートとして用いてリング状ガスケットを製造した場合には、シール性を発揮するマイカ層が均質であるために、膨張に偏りが生じにくくなる。それにより、復元力が均質になり、高温に長時間さらされた後でも熱劣化が均質になり、熱劣化時に高いシール性を保持するリング状ガスケットが得られる。

【0012】

また、マイカシートは、軟質マイカと焼成硬質マイカと、を含む混抄一体化物であることが、熱劣化した後のシール性が著しく高くなる点から好ましい。

【0013】

また、マイカシートは、硬質マイカまたは焼成硬質マイカを合計３０～７０質量％含有することが、熱劣化した後のシール性にとくに優れる点から好ましい。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、高温部において使用されるリング状ガスケットにおいて、高温に長時間さらされて熱劣化した後の復元性及びシール性に優れるリング状ガスケットが得られる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】図１は、本発明の一実施形態であるリング状ガスケット１０の模式図であり、（ａ）は平面模式図、（ｂ）は正面模式図であり、（ｃ）は、（ａ）のA－A'断面における断面拡大模式図である。

【図2】図２は、複数層巻回されたマイカシート１ａの層間に金属シート２を介在させてなる捲回体５の平面模式図である。

【図3】図３は、リング状ガスケットの製造に用いられる圧縮成形金型による圧縮成形を説明する説明図である。

【図4】図４は排気管のフランジ部にリング状ガスケット１０を組込んだ状態を示す部分断面模式図である。

【図5】図５は実施例における、シール試験の方法を説明するための説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明のリング状ガスケットの一実施形態について、図面を参照しながら説明する。

【0017】

図１は、本発明の一実施形態であるリング状ガスケット１０の模式図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図であり、（ｃ）は、（ａ）のA－A'断面における断面拡大図である。

【0018】

リング状ガスケット１０は、図１（ａ）に示すようにリング状の外形を有するガスケットであり、図１（ｃ）に示すように、マイカシートを圧縮して形成されたマイカ層１の層間に金属シート２が一体化された積層構造を有する。そして、このようなリング状ガスケット１０は、複数層巻回されたマイカシートの層間に金属シート２を介在させてなる捲回体を後述するようにリング状に圧縮成形することにより製造される。そして、マイカ層１を形成するためのマイカシートとして、軟質マイカと、硬質マイカまたは焼成硬質マイカと、を含む混抄一体化物である、集成マイカを用いる。なお、硬質マイカと焼成硬質マイカは何れかを含めばよく、両方を含んでもよい。

【0019】

以下、このようなリング状ガスケット１０をその製造方法を説明しながら、さらに詳しく説明する。

【0020】

本実施形態のリング状ガスケット１０の製造においては、はじめに、軟質マイカと、硬質マイカまたは焼成硬質マイカと、を含む混抄一体化物であるマイカシートを準備する。

【0021】

本実施形態で用いられるマイカシートは、軟質マイカと、硬質マイカまたは焼成硬質マイカと、を含む混抄一体化物である。軟質マイカは柔軟性が高いため成形性に優れ、高温でも焼失しにくく、保形性にも優れるという特徴を有する。一方、硬質マイカは結晶水の内包量が多く、また、熱反応温度が低いために膨張性に優れるが高温で焼失しやすく耐熱性が低いという特徴を有する。また、焼成硬質マイカは、未焼成の硬質マイカを予め焼成させたものであり、通常、ある程度膨張した状態になる。焼成硬質マイカは、低温においてもある程度の高い反発力を備えることによりシール性に優れ、また、熱劣化後においてはさらに膨張することにより、復元量が向上して著しく優れたシール性を発揮する。

【0022】

本実施形態のリング状ガスケットの製造においては、軟質マイカと、硬質マイカまたは焼成硬質マイカとを、水等の分散媒に分散させて攪拌混合して抄紙することにより得られる、混抄一体化物であるマイカシートを用いる。その結果、長時間高温にさらされて劣化するときに均質に劣化することにより、高い復元力と高いシール性を保持するリング状ガスケットが得られる。

【0023】

軟質マイカは軟質マイカ原鉱を鱗片状に叩解することにより得られる。軟質マイカの原鉱は金雲母（プロゴパイト）とも称され、その組成はKMg₃(AlSi₃)O₁₀(OH)₂である。このような軟質マイカの粒度はとくに限定されないが、８～４００メッシュ程度であることが混抄一体化性に優れる点から好ましい。このような軟質マイカの耐熱温度は８００～１０００℃程度であり、硬質マイカの耐熱温度よりも高い。

【0024】

また、硬質マイカは硬質マイカ原鉱を鱗片状に叩解することにより得られる。硬質マイカの原鉱は白雲母（マスコバイト）とも称され、その組成は（KAl₂(AlSi₃)O₁₀(OH)₂である。なお硬質マイカの粒度もとくに限定されないが、８～４００メッシュ程度であることが混抄一体化性に優れる点から好ましい。このような硬質マイカの耐熱温度は６００～８００℃程度である。

【0025】

また、焼成硬質マイカは、未焼成の硬質マイカのフレークを、例えば８００～１０００℃程度の高温で少なくとも一部の結晶水が脱水する程度に焼成することにより得られる。なお焼成硬質マイカのフレークは、シルバーに輝く点で、硬質マイカとは区別される。このような焼成硬質マイカは、高温で熱処理されて少なくとも一部の結晶水が予め除去されており、さらに熱劣化しにくいために、得られるリング状ガスケットの耐熱性が向上する。そのために、焼成硬質マイカを含む混抄一体化物は、熱劣化した後のシール性が著しく高くなる点からとくに好ましい。

【0026】

ここで、本発明においては、未焼成の軟質マイカと焼成軟質マイカとをまとめて、単に軟質マイカと称する。また、未焼成の硬質マイカを単に硬質マイカと称し、予め焼成処理された硬質マイカを焼成硬質マイカと称する。

【0027】

このようなマイカシートは、上述したような、軟質マイカと、硬質マイカまたは焼成硬質マイカと，必要に応じて用いられるバインダ等の添加剤を所定の配合比で含むマイカ分散液を調製し、通常の抄紙機等によりシートを抄造して集成マイカを形成することにより製造される。

【0028】

マイカシートは、マイカの総量中、硬質マイカまたは焼成硬質マイカを合計３０～７０質量％、さらには４０～６０質量％含有することが好ましい。マイカシート中の硬質マイカまたは焼成硬質マイカの合計割合が高すぎる場合には、高温に長時間さらされたときのシール性が低下する傾向があり、低すぎる場合にはシール性が低下する傾向がある。

【0029】

また、マイカシートの厚さは特に限定されないが、０．１～０．５ｍｍ程度であることが好ましい。マイカシートが厚すぎる場合には、マイカの含有割合の調整が難しかったり、巻き始めや巻き終わりに段差ができやすくなったりする傾向があり、薄すぎる場合には、生産性が低下する傾向がある。

【0030】

また、マイカシートの密度も特に限定されないが、フランジに組付けたときの密度が２．０～２．８ｇ／ｃｍ³、さらには２．３～２．６ｇ／ｃｍ³であることが好ましい。

【0031】

このようなマイカシートは、リング状ガスケットを製造するための積重捲回体を形成するために、帯状に切断されて準備される。

【0032】

マイカ層の層間に一体化される金属シートは、マイカ層を支持して形状を保形するために用いられる。金属シートとしては、特に限定されないが、厚さ０．００２～０．１ｍｍｍｍのステンレス材、アルミニウム材、等が好ましく用いられる。これらの中では、厚さ０．０５ｍｍ程度のステンレス箔が耐熱性及び弾性に優れる点からとくに好ましい。

【0033】

マイカ層の層間に一体化される金属シートはマイカ層を充分に支持すればその量は限定されないが、マイカの総量に対して、５～３０質量％、さらには、１０～２０質量％であることが好ましい。

【0034】

リング状ガスケットは、複数層巻回されたマイカシートの層間に金属シートを介在させてなる捲回体をリング状に圧縮成形することにより形成される。そして、リング状ガスケットにおいては、シール性を担うマイカ層を露出させるために、マイカシートが外周及び内周に露出するように、金属シートはマイカシート同士の間に介層させるように配する。

【0035】

次に、リング状ガスケットを製造するための圧縮成形について、詳しく説明する。

【0036】

図２は、渦巻状に巻かれた帯状のマイカシート１ａの層間に帯状の金属シート２を介在させた捲回体５の平面模式図である。図２においては、３重に重ねたマイカシート１ａに帯状の金属シート２を重ね、巻回した捲回体５を示している。リング状ガスケットは、このような捲回体を軸方向に加圧する圧縮成形により製造される。

【0037】

図３は、リング状ガスケットの製造に用いられる圧縮成形金型による圧縮成形を説明する説明図である。捲回体５は、図３に示すように、中央部に円柱状コア２１を備えた有底環状金型２０に装着される。

【0038】

有底環状金型２０は、キャビティに円筒壁面１８と円筒底面１９とを備え、その中央部に捲回体５を挿通するための円柱状コア２１を備える。

【0039】

はじめに、捲回体５を有底環状金型２０のキャビティ２２に収容する。その際、捲回体５の中央部に円柱状コア２１を挿通して装着する。

【0040】

次に、有底環状金型２０のキャビティ２２に収容された捲回体５を圧縮成形する。圧縮成形はキャビティ２２の上方に位置せしめられた雄型２３で捲回体５を圧縮することにより行われる。このように圧縮成形することにより、図１に示すようなリング状ガスケット１０が製造される。

【0041】

このようにして得られる本実施形態のリング状ガスケットは、７００℃を超えるような高温になる排気管のフランジ部における接続部に使用されるガスケットとして好ましく用いられる。とくには、従来のマイカを用いたリング状ガスケットに比べて、フランジ内に配した後にフランジを締め付けるときに、低荷重で圧縮しても高いシール性を保持し、圧縮後の復元率にも優れるために、Ｖクランプで低荷重で締結されるターボチャージャーのハウジングの排気管に接続されるリング状ガスケットとして好ましく用いられる。

【0042】

図４は、一例として、ターボチャージャーにエンジンからの排気を導入させるための、ターボチャージャーハウジングに接続された下流側排気管１２にエンジンからの排気を送る上流側排気管１１を接続したときのフランジ接続部付近の模式断面図である。

【0043】

ターボチャージャーを備えるエンジンの排気管は、エンジンのシリンダヘッドに接続される図略の排気マニホールドを備え、排気マニホールドの排気口はターボチャージャーハウジングの排気管と接続される。図４においては、１１が排気マニホールドに接続された上流側排気管であり、１２がターボチャージャーハウジングに接続された下流側排気管である。また、１０はリング状ガスケットであり、上流側排気管１１にはフランジ１１ａが、下流側排気管１２にはフランジ１２ａが接合されている。そして、フランジ１１ａにはリング状ガスケット１０を収容するための環状の凹部１１ｂが形成されており、凹部１１ｂにリング状ガスケット１０が嵌合されて収容されている。排気ガスは図中の矢印方向に流れている。

【0044】

フランジ１１ａ及びフランジ１２ａは対向するように配置されており、それらの周縁のＶ字状の周縁にＶクランプ１５のバンド１５ａが装着され、ネジ付きトラニオン１５ｂのネジを占めることによって一対のフランジ１１ａ及びフランジ１２ａを締結している。

【0045】

凹部１１ｂに収容されたリング状ガスケット１０は、Ｖクランプ１５により締結された一対のフランジ１１ａ及びフランジ１２ａにより圧縮され、排気管の内部を通過するガスが漏れないようにシールしている。すなわち、リング状ガスケット１０はフランジ１１ａ及びフランジ１２ａにそれらの接続部からガスが漏れないように圧縮されて配置されている。そして、排気管が、熱，振動，衝撃等を受けた場合にフランジ１１ａとフランジ１２ａとの間に開きが生じた場合には、圧縮されているリング状ガスケット１０のマイカ層１が復元して膨張することによって、シール性を維持する。

【0046】

エンジンの排気管とターボチャージャーの排気管とのフランジの締結には、工数削減や省スペースを目的として、図４に示すように、Ｖクランプを用いることが多い。Ｖクランプでの締結は、一般的な排気管の締結に用いられるボルト締結よりも締め付け力が低くなる。具体的には、一例としては、例えば、ボルト３本で締結するボルト締結の締め付け力が２０～４０ｋＮ程度であるのに対して、Ｖクランプの締め付け力は２～１５ｋＮ程度である。実施形態のリング状ガスケットを用いることにより、Ｖクランプを用いて低い締め付け力でフランジを締結してもリング状ガスケットが充分に圧縮されるために、使用の初期の温度が低い環境でも充分に高いシール性を維持する。

【0047】

また、エンジンを運転後、上流側排気管１１及び下流側排気管１２に高温の排気ガスが通過するとき、排気ガスの通過により、Ｖクランプで締結されたフランジ部が７００℃を超えるような高温になることがある。このとき、フランジ接続部付近においては、上流側排気管１１，下流側排気管１２，およびそれらに接続されたフランジ１１ａ及びフランジ１２ａは熱膨張する。このとき、リング状ガスケット１０に含まれるマイカ層１も熱膨張する。マイカ層は、軟質マイカ及び硬質マイカに含まれる結晶水が熱反応により脱水し、脱水時に発生するガスにより、マイカの粒層間が広がって膨張する。このとき、硬質マイカは６００～８００℃程度で膨張し、軟質マイカは８００～１０００℃程度で膨張する。
すなわち、硬質マイカ及び軟質マイカは異なる温度に達したときに膨張する。このとき、硬質マイカ及び軟質マイカは混抄一体化されているために、マイカ層全体における膨張は均質になり、密度のばらつきも小さい。そしてこのような膨張によってフランジ接続部は高温時において接続部をしっかりとシールする。一方、焼成硬質マイカは、低温においてもある程度の高い反発力を備えることによりシール性に優れ、また、熱劣化後においてはさらに膨張することにより、復元量が向上して著しく優れたシール性を発揮する。

【0048】

そして、エンジンの停止によって、上流側排気管１１及び下流側排気管１２への高温の排気ガスの通過が停止される。そして、排気ガスの通過が停止されることにより、フランジ接続部付近の温度も低下する。このとき、高温によって熱膨張した、上流側排気管１１，下流側排気管１２，及びそれらに接続されたフランジ１１ａ及びフランジ１２ａは放熱に伴い収縮し、フランジ１１ａとフランジ１２ａとの対向面がわずかに隙間が大きくなったりしやすくなる。このとき、フランジ１１ａとフランジ１２ａとの対向面の隙間を埋めるように、圧縮されていたマイカ層が圧縮力を解放する復元力によって膨らんで隙間を埋めるように、フランジ１１ａとフランジ１２ａとの位置関係の変化に追従する。また、マイカ層は、その復元力によって、フランジ間に隙間が形成された後もフランジ１１ａとフランジ１２ａとの密着性を維持するために、高いシール性を維持する。このとき、マイカ層は軟質マイカと硬質マイカとの混抄一体化されている混合物であるために、復元力によるふくらみも均質であり、密度も均質であるために、フランジ１１ａ及びフランジ１２ａに対する接触面における面圧の分布も均質になりやすくなる。

【実施例】

【0049】

はじめに、本実施例で用いたマイカシートについて以下にまとめて説明する。

【0050】

［マイカシート］
・混抄マイカシートＡ
未焼成の軟質マイカと焼成硬質マイカとの混合割合を５０／５０（質量比）にしたスラリーを調整し、混抄することにより製造された、マイカ総量に対して焼成硬質マイカ５０質量％を含む、軟質マイカと焼成硬質マイカとを混抄して一体化した厚さ０．１５ｍｍ、幅１６ｍｍの帯状のマイカシート。なお、マイカ質量が約１２ｇになるよう幅で調整した。
・混抄マイカシートＢ
未焼成の軟質マイカと未焼成の硬質マイカの混合割合を５０／５０（質量比）にしたスラリーを調整し、混抄することにより製造された、マイカ総量に対して未焼成の硬質マイカ５０質量％を含む、未焼成の軟質マイカと未焼成の硬質マイカとを混抄して一体化した厚さ０．１５ｍｍ、幅１６ｍｍの帯状のマイカシート。なお、マイカ質量が約１２ｇになるよう幅で調整した。
・軟質マイカシート
未焼成の軟質マイカのスラリーを抄紙することにより製造された、厚さ０．１５ｍｍ、幅１６ｍｍの帯状のマイカシート。
・硬質マイカシート
未焼成の硬質マイカのスラリーを抄紙することにより製造された、厚さ０．１５ｍｍ、幅１６ｍｍの帯状のマイカシート。

【0051】

次に、本実施例で用いた評価方法についてまとめて説明する。

【0052】

（圧縮荷重）
万能試験機を用いて圧縮荷重を評価した。具体的には万能試験機の圧縮治具の定盤上にリング状ガスケットを平置きした。そして、プレート上の圧縮治具で６．５ｍｍから４．５ｍｍになるまで圧縮したときに要した荷重を測定した。また、圧縮を解放した後の高さを、ダイヤルゲージを用いて測定し、圧縮時の高さ４．５ｍｍからの復元量を算出した。

【0053】

（シール試験）
図５を参照してシール試験方法を説明する。図５（ａ）はシール試験装置５０の正面模式図であり、図５（ｂ）はその上面図である。シール試験５０においては、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、６本のＭ１０ボルト・ナット５３ａ～５３ｆに平厚板５１，５２、４．５ｍｍの高さのストッパー５４ａ～５４ｆを挿通させ、さらに、平厚板５１と平厚板５２との間にリング状ガスケット１０を配置してシール試験装置５０を組み立てた。そして、シール試験装置５０のＭ１０ボルト・ナット５３ａ～５３ｆをストッパーに当たるまで締付けることにより、リング状ガスケット１０でその内部空間を密閉した。 そして、２５℃において、平厚板５１の中央に設けられた通気口から内部空間にコンプレッサ５５で流量計５６及び通気管５７を通じて５～４００ｋＰａの範囲で圧力制御した圧縮空気を送り、内部空間からの１分間当りのエアーのリーク量（漏れ量）（ml／min）を流量計５６で測定した。測定サンプルは、未処理の初期状態と、排気管を８００℃で５０時間加熱した後の熱処理後のものを用いた。

【0054】

次に、本実施例で用いたリング状ガスケットの製造方法について説明する。

【0055】

［リング状ガスケットの製造］
上述した帯状の各種マイカシートを所定の長さに切断した。そして、図２に示したような、切断された各種マイカシートと、ステンレス箔（厚さ０．０５μｍ、幅１２ｍｍ）とを、重ね合わせた。各種マイカシートの組み合わせを表１に示す。そして、図２に示すように重ね合わせた重合体を各種マイカシートが約１０ｍｍ長くなるように渦巻状に捲回して、内周側及び外周側にマイカシートが露出した捲回体を作製した。

【0056】

そして、図３に示すような円柱状コアを備える有底のリング状のキャビティを備えた有底環状金型２０を準備した。そして、有底環状金型２０のリング状のキャビティの円柱状コアに捲回体の中央部の空間に挿入し、キャビティ内に捲回体を配置した。そして、キャビティに一致する雄型２３を用いてリング状ガスケットの厚さが約５．９ｍｍになる圧力で捲回体を圧縮した。このような方法により、リング状ガスケットを製造した。

【0057】

得られたリング状ガスケットは内径約１０９．５ｍｍ、外径約１１６．３ｍｍ、幅約３．４ｍｍ、厚さ約５．９ｍｍのリング形状を有していた。そして、各リング状ガスケットを上記試験方法に従って、評価した。

【0058】

実施例１は焼成硬質マイカと軟質マイカとを混抄した混抄マイカシートＡを用いた例であり、実施例２は未焼成の硬質マイカと軟質マイカとを混抄した混抄マイカシートＢを用いた例であり、比較例１は軟質マイカシートのみを用いた例であり、比較例２は未焼成の硬質マイカシートのみを用いた例であり、比較例３は軟質マイカシートと未焼成の硬質マイカシートとを積層した例であって、軟質マイカシートと未焼成の硬質マイカシートの質量比が５６：４４の例である。

【0059】

結果を下記表１に示す。

【0060】

【表1】

【0061】

表１を参照すれば、焼成硬質マイカと軟質マイカとを混抄した混抄マイカシートＡを用いた実施例１のリング状ガスケット、及び、未焼成の硬質マイカと軟質マイカとを混抄した混抄マイカシートＢを用いた実施例２のリング状ガスケットは、何れも、熱劣化前及び熱劣化処理後の何れにおいても、復元量が大きく、また、熱劣化前及び熱劣化後の何れにおいても２００ＫＰａ、４００ＫＰａのシール試験において空気の漏れ量が少なかった。また、焼成硬質マイカと軟質マイカとを混抄した混抄マイカシートＡを用いた実施例１のリング状ガスケットは、未焼成の硬質マイカと軟質マイカとを混抄した混抄マイカシートＢを用いた実施例２のリング状ガスケットに比べて、熱劣化前及び熱劣化処理後の何れの特性においても、著しく優れていた。

【0062】

一方、軟質マイカシートのみを用いた比較例１のリング状ガスケットは熱劣化前及び熱劣化処理後の何れにおいても、復元量が小さく、また、熱劣化前及び熱劣化後の何れにおいても２００ＫＰａ、４００ＫＰａのシール試験において空気の漏れ量が多かった。また、硬質マイカシートのみを用いた比較例２のリング状ガスケットは熱劣化前の復元量は大きかったものの、熱劣化処理後の復元量が小さく、熱劣化後の２００ＫＰａ、４００ＫＰａのシール試験において空気の漏れ量が著しく多かった。また、硬質マイカシートと軟質マイカシートとを積層した比較例３のリング状ガスケットは熱劣化前及び熱劣化後の復元量及び２００ＫＰａ、４００ＫＰａのシール試験における空気の漏れ量は、比較例１及び比較例２よりも改善は見られたものの、混抄マイカシートを用いた実施例よりも顕著に劣っていた。

【符号の説明】

【0063】

１ マイカ層
１ａ マイカシート
２ 金属シート
５ 捲回体
１０ リング状ガスケット
１１ 上流側排気管
１１ａ フランジ
１２ 下流側排気管
１２ａ フランジ
１５ Ｖクランプ
１５ａ バンド
１５ｂ トラニオン
１８ 円筒壁面
１９ 環状底面
２０ 有底環状金型
２１ 円柱状コア
２２ キャビティ
２３ 雄型
５０ シール試験治具
５１ 上平厚板
５２ 下平厚板
５３ａ～５３ｆ Ｍ１０ボルト・ナット
５４ａ～５４ｆ ストッパー
５５ コンプレッサ
５６ 流量計
５７ 通気管

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】