(57)【要約】【課題】ポリシリコーンを主成分とする従来の液状ガスケットは、油などの影響を受け易く、シール機能が損なわれる虞があるという問題点があった。【解決手段】流体用の容器や配管においてその構成部材１，２間に介装される接着シール部材Ｓ１であって、構成部材１，２間に介装した状態で流体３に接触する第１シール材Ａと、第１シール材Ａと組成が異なり且つ流体３に非接触な第２シール材Ｂから成り、第１及び第２のシール材Ａ，Ｂを一体化したシール部材Ｓ１とすることで、油等の流体の影響を受け難いうえに、シール面の変位にも充分に追従することができ、良好なシール機能を長期にわたって維持し得るものとした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体用の容器や配管においてその構成部材間に介装される接着シール部材であって、構成部材間に介装した状態で流体に接触する第１シール材と、第１シール材と組成が異なり且つ流体に非接触な第２シール材から成り、第１及び第２のシール材を一体化したことを特徴とする接着シール部材。
【請求項２】
第１及び第２のシール材が、押出しより所定の断面形状を有するビードとして一体成形してあり、容器や配管の構成部材間に押し潰した状態で介装されることを特徴とする請求項１に記載の接着シール部材。
【請求項３】
第１シール材の主成分が、ポリアクリレート、フッ素化ポリエーテル、エポキシ樹脂、ポリシリコーン及びフェノール樹脂のうちから選択された材料であると共に、第２シール材の主成分が、ポリシリコーン、ポリアクリレート、ポリウレタン、フッ素化ポリエーテル及びエポキシ樹脂のうちから選択された材料であることを特徴とする請求項１又は２に記載の接着シール部材。
【請求項４】
第１シール材（Ａ）及び第２のシール材（Ｂ）の粘度が、０．５≦Ｂ／Ａであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の接着シール部材。
【請求項５】
自動車用のエンジン、トランスミッション及びディファレンシャルギアボックスにおいて、潤滑油や冷却液等の流体のシール部に用いることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の接着シール部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体用の容器や配管のシール部、より具体的には、自動車用のエンジン、トランスミッション及びディファレンシャルギアボックス等の機器における潤滑油や冷却液のシール部に用いられる接着シール部材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車用のエンジン、トランスミッション及びディファレンシャルギアボックス等の機器における潤滑油や冷却液のシール部では、機器の構成部材のシール面に大きな変位が加わることから、その構成部材間に、接着シール部材として、ポリシリコーンを主成分とする液状ガスケットを介装している（特許文献１）。このとき、液状ガスケットは、構成部材に接着状態となってゴム化するため、構成部材のシール面に大きな変位が生じても、その変位に追従して伸びることによってシール機能を維持することができる。
【特許文献１】特開平１０−１５２６７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、上記したような従来の液状ガスケットは、破断伸びを大きくするすなわち充分な柔軟性を確保する必要上、ポリシリコーンを主成分としていたため、油などの影響を受け易く、油や油中の添加剤の浸透により膨潤したり劣化したりしてシール面との接着強度が低下し、シール機能が損なわれる場合があるという問題点があり、このような問題点を解決することが課題であった。
【０００４】
本発明は、上記従来の課題に着目して成されたもので、油等の流体の影響を受け難いうえに、シール面の変位にも充分に追従することができ、良好なシール機能を長期にわたって維持することができる接着シール部材を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の接着シール部材は、流体用の容器や配管において、その構成部材間に接着状態にして介装される接着シール部材であって、構成部材間に介装した状態で流体に接触する第１シール材と、第１シール材と組成が異なり且つ流体に非接触な第２シール材から成り、第１及び第２のシール材を一体化した構成としており、上記構成をもって従来の課題を解決するための手段としている。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の接着シール部材によれば、流体に接触する第１シール材として流体に対する耐性やバリア性を有するものを使用し、流体に非接触な第２シール材としてシール面に対する変位追従性等を有するものを使用することで、油等の流体の影響を受け難いうえに、構成部材のシール面の変位にも充分に追従することができ、良好なシール機能を長期にわたって維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の接着シール部材は、流体用の容器や配管において、その構成部材間に接着状態にして介装されるものであって、図１に示すように、構成部材１，２間に介装した状態で流体３に接触する第１シール材Ａと、第１シール材Ａと組成が異なり且つ流体３に非接触な第２シール材Ｂから成り、第１及び第２のシール材Ａ，Ｂを一体化した構成としている。
【０００８】
ここで、図１（ａ）に示す接着シール部材Ｓ１は、流体３に接触する部分のみに第１シール材Ａを有すると共に、主体部分を第２シール材Ｂで形成したものである。また、図１（ｂ）に示す接着シール部材Ｓ２は、第２シール材Ｂの外周全体を第１シール材Ａで被覆したもので、これにより第１シール材Ａを流体３に接触させる。さらに、図１（ｃ）３に示す接着シール部材Ｓ３は、第２シール材Ｂの外周約半分を第１シール材Ａで被覆したもので、これにより第１シール材Ａを流体３に接触させる。
【０００９】
上記の接着シール部材は、図２に示すように、第１及び第２のシール材Ａ，Ｂが、押出し（共押出し）により所定の断面形状を有するビードとして一体成形してある。図２（ａ）に示すビード１１は、第２シール材Ｂの外周全体を第１シール材Ａで被覆したもので、先の図１（ｂ）に示すように、構成部材１，２間に押し潰した状態で介装されて、第１シール材Ａが流体３に接触する。また、図２（ｂ）に示すビード１２は、第２シール材Ｂの外周約半分を第１シール材Ａで被覆したもので、先の図１（ｃ）に示すように、構成部材１，２間に押し潰した状態で介装されて、第１シール材Ａが流体３に接触する。
【００１０】
上記のように、第１及び第２のシール部材Ａ，Ｂを押出しで一体成形することにより、構成部材１（又は２）のシール面に当該接着シール部材を設ける作業、すなわちビード１１，１２の塗布作業を容易に且つ迅速に行うことができる。また、図２に示す如くシール部材Ａ，Ｂをビード１１，１２として一体化すれば、変位追従性の少ない材料が使用可能となる。すなわち、図２に示すビード１１，１２では、とくに、外側のシール部材Ａが予め撓みを有する湾曲状態になっているので、後述する図４に示す工程でビード１１，１２を押し潰す際に、同シール部材Ａが湾曲状態から直線状態に戻る動きとなる。このため、シール部材Ａは、歪量が少なく、大きな上下変位（潰す方向の変位）に対応可能であり、破断する心配もないので、変位追従性の少ない材料を採用し得ることとなる。
【００１１】
さらに、本発明の接着シール部材は、より好ましい実施形態として、第１シール材Ａの主成分が、ポリアクリレート、フッ素化ポリエーテル、エポキシ樹脂、ポリシリコーン及びフェノール樹脂のうちから選択された材料とすることができ、さらに、第２シール材Ｂの主成分が、ポリシリコーン、ポリアクリレート、ポリウレタン、フッ素化ポリエーテル及びエポキシ樹脂のうちから選択された材料とすることができる。
【００１２】
これにより、接着シール部材は、流体に接触する第１シール材Ａが、油や薬品等の流体に対して比較的強い耐性を有すると共に、シール機能を発揮する柔軟性を有するものとなり、また、流体に非接触な第２シール材Ｂが、ゴム状の軟質素材であり、充分なシール機能を発揮するものとなる。
【００１３】
ここで、第１及び第２のシール材Ａ，Ｂは、両方の主成分が例えばポリシリコーンであるとしても、第１シール材Ａは、流体に対する耐性を強化するために、架橋密度を上げたり充填材を多く用いたりするなどの処方によって、第２シール材Ｂとは組成が異なるものとなっている。そして、第１シール材Ａは、第２シール材Ｂと共に押出しができ、また、硬化させることができる組み合わせであれば、必ずしも第２シール材Ｂと接着している必要は無い。
【００１４】
さらに、本発明の接着シール部材は、より好ましい実施形態として、第１シール材Ａ及び第２のシール材Ｂの粘度が、０．５≦Ｂ／Ａであり、構成部材１（又は２）のシール面への塗布時に、図２に示すビード１１，１２を形成し得る粘度を有するのが良い。
【００１５】
これは、第１シール材Ａの粘度が第２シール材Ｂの粘度の２倍を超えると、構成部材１，２間でビード１１，１２を押し潰す際に、第１シール材Ａが第２シール材Ｂの変形に追従することができず、良好なシール機能を維持できなくなる場合があるからであり、第１シール材Ａ及び第２のシール材Ｂの粘度を上記の如く規定（Ａの粘度がＢの粘度の２倍以下）することにより、第１シール材Ａが第２シール材Ｂの変形に追従して、良好なシール機能を維持し得るようになる。
【００１６】
本発明の接着シール部材は、好適な例として、自動車用のエンジン、トランスミッション及びディファレンシャルギアボックスにおいて、潤滑油や冷却液等の流体のシール部に用いることができ、これにより、上記の各機器のシール部において良好なシール機能を長期にわたって維持することができ、ひいてはエンジン、トランスミッション及びディファレンシャルギアの動作の信頼性向上や長寿命化などに貢献することができる。
【００１７】
以下、本発明の接着シール部材の実施例を比較例とともに説明する。
【００１８】
図３に示すように、一対のアルミニウム板２１，２２の間に第１及び第２のシール材Ａ，Ｂから成る接着シール部材Ｓを介装した試験片を作成し、これを油に浸漬後、引張り剪断破壊試験を実施した。シール部における変位追従性を評価するため、引張り剪断破壊試験における接着界面の剥離の状況や最大荷重時の変位量を比較した。また、油は、『カストロール社  化学合成ギヤオイル  ＳＡＦ  ＸＪ』を使用し、１５０℃で９６時間実施した。
【００１９】
試験片の作成では、幅２５ｍｍ、長さ１００ｍｍ、厚さ１ｍｍの２枚のアルミニウム板２１，２２を用意し、これらの表面をアセトンで洗浄した。一方のアルミニウム板２１の一端部にシール材を塗布し、この際、第１シール材Ａを厚さ０．１〜０．２ｍｍ狙いで塗布した後、第２シール材Ｂを塗布し、この接着部が、幅２５ｍｍ、長さ１０ｍｍ、厚さ１ｍｍになるようにスペーサを用いて他方のアルミニウム板２２を重合し、その上から錘で押し付けてシール材を硬化させた。硬化条件は使用するシール材により異なる。また、シール材の硬化後、剪断面よりはみ出した部分を削り、その剪断部分に第１シール材Ａを塗布して、再度硬化させた。
【００２０】
ここで、実施例１では、第１シール材Ａとして、ポリアクリレートを主成分とする『ＬＯＣＴＩＴＥ５８１０』を使用し、第２シール材Ｂとして、ポリシリコーンを主成分とする『スリーボンド  ＴＢ１２１７』を使用した。この試験片は、１週間室温で放置した後、油への浸漬を実施した。
【００２１】
実施例２では、第１シール材Ａとして、フッ素化ポリエーテルを主成分とする『ＳＩＦＥＬ６６２』を使用し、第２シール材Ｂとして、エポキシ樹脂を主成分とする『ペルノックス  ＸＭ−２４３７／ＨＹ６９０』を使用した。『ペルノックス  ＸＭ−２４３７／ＨＹ６９０』は、２液混合後のままでは粘度が低いため、８０℃で攪拌しつつ硬化を進め、塗布可能な粘度となるように予め用意してから塗布を実施した。この試験片は、１００℃で１時間放置した後、はみ出した部分を削り、第１シール材Ａを第２シール材の周囲に塗布し、１５０℃で１時間硬化させた後、油への浸漬を実施した。
【００２２】
実施例３では、第１シール材Ａとして、エポキシ樹脂を主成分とする『ペルノックス  ＭＧ−１５１／ＨＹ３３６』を使用し、第２シール材Ｂとして、ポリシリコーンを主成分とする『スリーボンド  ＴＢ１２１７』を使用した。『ペルノックス  ＭＧ−１５１／ＨＹ３３６』は、２液混合後のままでは粘度が低いため、４０℃で攪拌しつつ硬化を進め、塗布可能な粘度となるように予め用意してから塗布を実施した。この試験片は、６日間室温で放置した後、はみ出した部分を削り、第１シール材Ａを第２シール材の周囲に塗布し、１週間室温で放置した後、油への浸漬を実施した。
【００２３】
実施例４では、第１シール材Ａとして、ポリアクリレートを主成分とする『ＬＯＣＴＩＴＥ５８１０』を使用し、第２シール材Ｂとして、ポリウレタンを主成分とする『サンユレック  ＳＵ−３８０２』を使用した。『サンユレック  ＳＵ−３８０２』は、２液混合後のままでは粘度が低いため、５０℃で攪拌しつつ硬化を進め、塗布可能な粘度となるように予め用意してから塗布を実施した。この試験片は、７０℃で１時間硬化させた後、はみ出した部分を削り、第１シール材Ａを第２シール材の周囲に塗布し、１週間室温で放置した後、油への浸漬を実施した。
【００２４】
実施例５では、第１シール材Ａとして、ポリシリコーンを主成分とする『信越シリコーン  ＫＥ−１８８４』を使用し、第２シール材Ｂとして、ポリシリコーンを主成分とする『スリーボンド  ＴＢ１２１７』を使用した。この試験片は、貼り合わせ後、３日間室温で放置した後、第１シール材Ａを第２シール材の周囲に塗布し、１２０℃で１時間加熱後、１週間室温で放置してから、油への浸漬を実施した。
【００２５】
比較例１では、第１シール材Ａを使用せずに第２シール材Ｂのみを使用し、第２シール材Ｂとして、ポリシリコーンを主成分とする『スリーボンド  ＴＢ１２１７』を使用した。この試験片は、１週間室温で放置した後、油への浸漬を実施した。
【００２６】
比較例２では、第１シール材Ａを使用せずに第２シール材Ｂのみを使用し、第２シール材Ｂとして、ポリアクリレートを主成分とする『ＬＯＣＴＩＴＥ５８１０』を使用した。この試験片は、１週間室温で放置した後、油への浸漬を実施した。
【００２７】
引張り剪断破壊試験では、上記の実施例１〜５及び比較例１，２の試験片を５０ｍｍ／ｍｉｎの速度で両アルミニウム板２１，２２を互いに引張り、これにより生じた破壊後の剥離状況や最大剪断荷重発生時の変位量を求めた。比較基準は、従来のポリシリコーン系室温硬化型シール材を、日産自動車純正ギヤオイル（鉱物油）に浸漬した結果とした。上記試験の結果を表１に示す。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
表１から明らかなように、本発明の実施例１〜５では、接着界面の剥離率が少ないうえに剪断変位量も大きいものとなり、 充分な接着強度及びシール機能が得られることが判明した。これに対して、比較例１は、剥離率及び剪断変位量のいずれも不充分であり、比較例２は、剥離率のみが良好であるものの、剪断変位量が不充分であり、実施例に比べて接着強度やシール機能が劣る結果となった。
【００３０】
次に、別の試験として、第１シール材Ａが第２シール材Ｂをカバーしている状況を確認した。ここでは、実施例６〜９及び比較例３，４において、試験片として、図４に示すように、２枚のガラス板３１，３２と、第２シール材Ｂの外周全体を第１シール材Ａで被覆して成る断面円形のビード（図２（ａ）参照）１１を作成し、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、一方のガラス板３１の端部にビード１１を塗布してから、図４（ｃ）〜（ｅ）に示すように、ガラス板３１，３２でビード１１を押し潰すようにして、両ガラス板３１，３２を貼り合わせた。
【００３１】
上記の試験片の作成では、幅２５ｍｍ、長さ１００ｍｍ、厚さ４ｍｍの２枚のガラス板３１，３２を用意した。また、１０ｃｃのポリプロピレン樹脂注射器（内径５ｍｍ）を用意し、その先端ノズルをカットして直径３ｍｍの穴とした。そして、注射器の壁面に第１シール材Ａを厚さ２ｍｍ狙いで塗布し、その後、注射器に第２シール材Ｂを充填し、これを押出すことで上記のビード１１を形成した。このとき、第１シール材Ａの厚さは０．２ｍｍ前後であった。
【００３２】
そして、上記のビード１１を２枚のガラス板３１，３２の間に押し潰した状態で介装して、先の試験における試験片の作成と同様に、接着部の厚さが０．３ｍｍとなる試験片を作成し、ビード１１すなわち接着シール部材Ｓの片側部分（図４中の矢印部分）を流体に接触する側として、この部分で第２シール材Ｂが第１シール材よりもはみ出す部位があるか否かを確認した。
【００３３】
実施例６〜９及び比較例３，４に用いた第１及び第２のシール材Ａ，Ｂの素材や試験結果を表２に示す。
【００３４】
【表２】
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【００３５】
表２から明らかなように、本発明の実施例６〜９では、接着シール部材Ｓの端部から第２シール材Ｂがはみ出すこともなく、これにより、流体には第１シール材のみが接触することとなって、良好なシール機能が得られることが判明した。これに対して、比較例３，４は、いずれも接着シール部材Ｓの端部から第２シール材Ｂがはみ出し、これにより流体の影響を受ける虞があることが判明した。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の接着シール部材の幾つかの実施形態を説明する各々シール部の断面図（ａ）〜（ｃ）である。
【図２】接着シール部材となるビードの実施形態を説明する各々断面図（ａ）（ｂ）である。
【図３】張り剪断破壊試験に用いる試験片の側面図（ａ）、接着シール部材の垂直断面図（ｂ）及び水平断面図（ｃ）である。
【図４】シール部における第１及び第２のシール材の確認試験に用いる試験片を説明する貼り合わせ前の側面図（ａ）及び平面図（ｂ）、並びに貼り合わせ後の側面図（ｃ）、平面図（ｄ）及び断面図（ｅ）である。
【符号の説明】
【００３７】
１          構成部材
２          構成部材
３          流体
１１  １２  ビード
Ａ          第１シール材
Ｂ          第２シール材
Ｓ          接着シール部材
Ｓ１        接着シール部材
Ｓ２        接着シール部材
Ｓ３        接着シール部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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