(57)【要約】【課題】      使用時の厳しい条件で保持するためのガスケット被覆剤を提供する。【解決手段】  ジフェニルポリシロキサンシラノールポリマーと、メチルシロキサンポリマーと、アルミニウム及び／又はグラファイトの粉末粒子のシリコーンポリマーブレンドのガスケット被覆混合剤を酢酸ジルコニウムで硬化させてガスケットのような要素の被覆を提供する。本シリコーンポリマーブレンドは、任意にミクロスフェア、ＰＴＦＥ粒子、及び不活性粒子のいずれかと混合する。本混合剤は、硬化したポリマーで相互結合した内部的に分化した領域を有する硬化した被覆を設計するための基礎を与える。本被覆混合剤は、高温環境で使うガスケットを形成するためのガスケットキャリヤーを被覆するときに特別な価値を有する。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の成分：
（ａ）ジフェニルポリシロキサンシラノールポリマーとメチルシロキサンポリマーのシリコーンポリマーブレンドであって、前記ジフェニルポリシロキサンシラノールポリマーが該シリコーンポリマーブレンドの約４５〜約９５質量％であり、かつ前記メチルシロキサンポリマーが同等に該シリコーンポリマーブレンドの約５５〜約５質量％である、シリコーンポリマーブレンド；
（ｂ）前記シリコーンポリマーブレンド中に、該シリコーンポリマーブレンド１００質量部当たり約３０〜約１１５部の量で分散している、約３２５メッシュの最大粒径を有するアルミニウム、グラファイト、又はその混合物の粉末粒子；及び
（ｃ）前記シリコーンポリマーブレンド１００質量部当たり約０．０２〜約１．５部の濃度の酢酸ジルコニウム；
を含んでなる被覆混合剤。
【請求項２】
さらに、前記シリコーンポリマーブレンド１００質量部当たり約３５部未満の軟質充填剤粒子であって、約５〜約５０ミクロンの平均粒径を有し、かつ粉砕ゴム及びＰＴＦＥから成る群より選択される、軟質充填剤粒子を含んでなる請求項１記載の被覆混合剤。
【請求項３】
さらに、前記シリコーンポリマーブレンド１００質量部当たり約０．５〜約２０部のミクロスフェアを含んでなる請求項１記載の被覆混合剤。
【請求項４】
前記ミクロスフェアがセラミックミクロスフェアである、請求項３記載の被覆混合剤。
【請求項５】
前記ミクロスフェアがガラスミクロスフェアである、請求項３記載の被覆混合剤。
【請求項６】
さらに、前記シリコーンポリマーブレンド１００質量部当たり約３５部未満の、約１０〜約５０ミクロンの平均粒径を有するガラス繊維充填剤粒子を含んでなる請求項１記載の被覆混合剤。
【請求項７】
さらに、前記シリコーンポリマーブレンド１００質量部当たり約３５部未満の、約１０〜約５０ミクロンの平均粒径を有する無機繊維充填剤粒子を含んでなる請求項１記載の被覆混合剤。
【請求項８】
さらに、前記シリコーンポリマーブレンド１００質量部当たり約３５部未満の、約１０〜約５０ミクロンの平均粒径を有する炭素繊維充填剤粒子を含んでなる請求項１記載の被覆混合剤。
【請求項９】
硬化した被覆剤で表面が覆われた機械要素であって、前記硬化した被覆剤が、分散した架橋性シリコーンポリマー由来の硬化した連続ポリマー相を有し、前記要素が以下の要素：
（ａ）第１混合剤の前記架橋性シリコーンポリマー由来の、前記硬化した被覆剤中の第１被覆剤領域であって、前記表面それぞれに対して第１被覆厚を有する第１被覆剤領域；及び
（ｂ）第２混合剤のミクロスフェアと前記架橋性シリコーンポリマー由来の、前記硬化した被覆剤中の第２被覆剤領域であって、該第２被覆剤領域は、前記硬化した連続ポリマー相を有する前記第１被覆剤領域と相互結合しており、前記表面それぞれに対して前記第１被覆厚より大きい第２被覆厚を有し、前記第２被覆混合剤は分散したミクロスフェアを有する、第２被覆剤領域；を含み、
前記第１領域と前記第２領域を相互結合している前記硬化した連続ポリマー相が、前記第１及び第２領域中の前記架橋性シリコーンポリマーの同時硬化から誘導されることを特徴とする機械要素。
【請求項１０】
前記機械要素が、内燃エンジン用排気ガスケットである、請求項９記載の機械要素。
【請求項１１】
前記硬化した被覆剤が、以下の成分：
（１）ジフェニルポリシロキサンシラノールポリマーとメチルシロキサンポリマーのシリコーンポリマーブレンドであって、前記ジフェニルポリシロキサンシラノールポリマーが該シリコーンポリマーブレンドの約４５〜約９５質量％であり、かつ前記メチルシロキサンポリマーが同等に該シリコーンポリマーブレンドの約５５〜約５質量％である、シリコーンポリマーブレンド；
（２）前記シリコーンポリマーブレンド中に、該シリコーンポリマーブレンド１００質量部当たり約３０〜約１１５部の量で分散している、約３２５メッシュの最大粒径を有するアルミニウム、グラファイト、又はその混合物の粉末粒子；及び
（３）前記シリコーンポリマーブレンド１００質量部当たり約０．０２〜約１．５部の濃度の酢酸ジルコニウム；
を含んでなる被覆混合剤から誘導される、請求項９記載の機械要素。
【請求項１２】
前記機械要素が、内燃エンジン用排気ガスケットである、請求項１１記載の機械要素。
【請求項１３】
前記要素表面中に凹部を有する請求項９記載の機械要素であって、前記凹部が、前記要素を第２部品に圧縮的に接合させるための位置に配置され、前記第２被覆剤領域が前記凹部を埋め、かつ前記第２混合剤は、前記ミクロスフェアの膨張と前記第２領域被覆剤の硬化時に、前記凹部上方に隆起した圧縮性泡を与えるために十分な量の前記ミクロスフェアを有し、前記隆起した泡は、前記要素表面に対して一般に凹面である前記第１被覆厚上方に、前記要素表面それぞれに対して伸長している上側泡表面を有することを特徴とする機械要素。
【請求項１４】
前記機械要素が、内燃エンジン用排気ガスケットである、請求項１３記載の機械要素。
【請求項１５】
多数の前記第１被覆剤領域が前記硬化した被覆剤中にある、請求項９記載の機械要素であって、前記第１領域は、各第１被覆剤領域内で連結される少なくとも１つの機械的締結具の使用を通じて前記機械要素を第２部品に圧縮的に接合させるための位置に配置され；かつ少なくとも１つの前記第２被覆剤領域が前記被覆剤中にあり、各第２被覆剤領域は、前記締結具から得られる共面機械圧縮によって前記第２部品に前記機械要素を圧縮的に接合させるために位置づけられ、前記第２混合剤が、前記ミクロスフェアの膨張と前記第２被覆剤領域の硬化時に、前記第２被覆剤領域と前記第２部品との間の圧縮性シールを可能にする厚さを有する隆起した圧縮性泡を与えるために十分な量の前記ミクロスフェアを有することを特徴とする機械要素。
【請求項１６】
前記機械要素が、内燃エンジン用排気ガスケットである、請求項１５記載の機械要素。
【請求項１７】
以下の成分：
（ａ）ジフェニルポリシロキサンシラノールポリマーとメチルシロキサンポリマーのシリコーンポリマーブレンドであって、前記ジフェニルポリシロキサンシラノールポリマーが該シリコーンポリマーブレンドの約４５〜約９５質量％であり、かつ前記メチルシロキサンポリマーが同等に該シリコーンポリマーブレンドの約５５〜約５質量％である、シリコーンポリマーブレンド；
（ｂ）前記シリコーンポリマーブレンド中に、該シリコーンポリマーブレンド１００質量部当たり約３０〜約１１５部の量で分散している、約３２５メッシュの最大粒径を有するアルミニウム、グラファイト、又はその混合物の粉末粒子；及び
（ｃ）前記シリコーンポリマーブレンド１００質量部当たり約０．０２〜約１．５部の濃度の酢酸ジルコニウム；
を混合する工程を含んでなる被覆混合剤の製造方法。
【請求項１８】
さらに、前記シリコーンポリマーブレンド１００質量部当たり約３５部未満の軟質充填剤粒子であって、約５〜約５０ミクロンの平均粒径を有し、かつ粉砕ゴム及びＰＴＦＥから成る群より選択される、軟質充填剤粒子を混合する工程を含んでなる請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
さらに、前記シリコーンポリマーブレンド１００質量部当たり約０．５〜約２０部のミクロスフェアを混合する工程を含んでなる請求項１７記載の方法。
【請求項２０】
前記ミクロスフェアがセラミックミクロスフェアである、請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
前記ミクロスフェアがガラスミクロスフェアである、請求項１９記載の方法。
【請求項２２】
さらに、前記シリコーンポリマーブレンド１００質量部当たり約３５部未満の、約１０〜約５０ミクロンの平均粒径を有するガラス繊維充填剤粒子を混合する工程を含んでなる請求項１７記載の方法。
【請求項２３】
さらに、前記シリコーンポリマーブレンド１００質量部当たり約３５部未満の、約１０〜約５０ミクロンの平均粒径を有する無機繊維充填剤粒子を混合する工程を含んでなる請求項１７記載の方法。
【請求項２４】
さらに、前記シリコーンポリマーブレンド１００質量部当たり約３５部未満の、約１０〜約５０ミクロンの平均粒径を有する炭素繊維充填剤粒子を混合する工程を含んでなる請求項１７記載の方法。
【請求項２５】
以下の要素：
（ａ）本質的に剛性のキャリヤーと、
（ｂ）前記キャリヤーの少なくとも１つの表面に塗布された硬化した被覆剤とを含んでなるガスケットであって、前記被覆剤が、以下の成分：
（１）ジフェニルポリシロキサンシラノールポリマーとメチルシロキサンポリマーのシリコーンポリマーブレンドであって、前記ジフェニルポリシロキサンシラノールポリマーが該シリコーンポリマーブレンドの約４５〜約９５質量％であり、かつ前記メチルシロキサンポリマーが同等に該シリコーンポリマーブレンドの約５５〜約５質量％である、シリコーンポリマーブレンド；
（２）前記シリコーンポリマーブレンド中に、該シリコーンポリマーブレンド１００質量部当たり約３０〜約１１５部の量で分散している、約３２５メッシュの最大粒径を有するアルミニウム、グラファイト、又はその混合物の粉末粒子；及び
（３）前記シリコーンポリマーブレンド１００質量部当たり約０．０２〜約１．５部の濃度の酢酸ジルコニウム；
の被覆混合剤から硬化したことを特徴とするガスケット。
【請求項２６】
前記混合剤が、さらに、前記シリコーンポリマーブレンド１００質量部当たり約３５部未満の軟質充填剤粒子であって、約５〜約５０ミクロンの平均粒径を有し、かつ粉砕ゴム及びＰＴＦＥから成る群より選択される、軟質充填剤粒子を含む、請求項２５記載のガスケット。
【請求項２７】
前記混合剤が、さらに、前記シリコーンポリマーブレンド１００質量部当たり約０．５〜約２０部のミクロスフェアを含む、請求項２５記載のガスケット。
【請求項２８】
前記ミクロスフェアがセラミックミクロスフェアである、請求項２７記載のガスケット。
【請求項２９】
前記ミクロスフェアがガラスミクロスフェアである、請求項２７記載のガスケット。
【請求項３０】
前記混合剤が、さらに、前記シリコーンポリマーブレンド１００質量部当たり約３５部未満の、約１０〜約５０ミクロンの平均粒径を有するガラス繊維充填剤粒子を含む、請求項２５記載のガスケット。
【請求項３１】
前記混合剤が、さらに、前記シリコーンポリマーブレンド１００質量部当たり約３５部未満の、約１０〜約５０ミクロンの平均粒径を有する無機繊維充填剤粒子を含む、請求項２５記載のガスケット。
【請求項３２】
前記混合剤が、さらに、前記シリコーンポリマーブレンド１００質量部当たり約３５部未満の、約１０〜約５０ミクロンの平均粒径を有する炭素繊維充填剤粒子を含む、請求項２５記載のガスケット。
【請求項３３】
以下の要素：
（ａ）本質的に剛性のキャリヤーと、
（ｂ）前記キャリヤーの少なくとも１つの表面に塗布された硬化した被覆剤とを含んでなるガスケットであって、前記硬化した被覆剤が、分散した架橋性シリコーンポリマー由来の硬化した連続ポリマー相を有し、該硬化した被覆剤が、以下の要素：
（１）第１混合剤の前記架橋性シリコーンポリマー由来の、前記硬化した被覆剤中の第１被覆剤領域であって、前記表面それぞれに対して第１被覆厚を有する第１被覆剤領域；及び
（２）第２混合剤のミクロスフェアと前記架橋性シリコーンポリマー由来の、前記硬化した被覆剤中の第２被覆剤領域であって、該第２被覆剤領域は、前記硬化した連続ポリマー相を有する前記第１被覆剤領域と相互結合しており、前記表面それぞれに対して前記第１被覆厚より大きい第２被覆厚を有し、前記第２被覆混合剤は、分散したミクロスフェアを有する、第２被覆剤領域；を有し、
前記第１領域と前記第２領域を相互結合している前記硬化した連続ポリマー相が、前記第１及び第２領域内の前記架橋性シリコーンポリマーの同時硬化によって誘導されることを特徴とするガスケット。
【請求項３４】
前記硬化した被覆剤が、以下の成分：
（１）ジフェニルポリシロキサンシラノールポリマーとメチルシロキサンポリマーのシリコーンポリマーブレンドであって、前記ジフェニルポリシロキサンシラノールポリマーが該シリコーンポリマーブレンドの約４５〜約９５質量％であり、かつ前記メチルシロキサンポリマーが同等に該シリコーンポリマーブレンドの約５５〜約５質量％である、シリコーンポリマーブレンド；
（２）前記シリコーンポリマーブレンド中に、該シリコーンポリマーブレンド１００質量部当たり約３０〜約１１５部の量で分散している、約３２５メッシュの最大粒径を有するアルミニウム、グラファイト、又はその混合物の粉末粒子；及び
（３）前記シリコーンポリマーブレンド１００質量部当たり約０．０２〜約１．５部の濃度の酢酸ジルコニウム；
を含んでなる被覆混合剤から誘導される、請求項３３記載のガスケット。
【請求項３５】
前記ガスケットが、内燃エンジン用排気ガスケットである、請求項３３記載のガスケット。
【請求項３６】
前記ガスケットが、内燃エンジン用排気ガスケットである、請求項３４記載のガスケット。
【請求項３７】
前記表面内に凹部を有し、この凹部が、前記ガスケットを圧縮的に部品と接合させるための位置に配置され、前記第２被覆剤領域が前記凹部を埋め、かつ前記第２混合剤が、前記ミクロスフェアの膨張と前記第２領域被覆剤の硬化時に、前記凹部上方に隆起した圧縮性泡を与えるために十分な量の前記ミクロスフェアを有し、前記隆起した泡は、前記表面に対して一般に凹面である前記第１被覆厚上方に、前記表面それぞれに対して伸長している上側泡表面を有することを特徴とする請求項３３記載のガスケット。
【請求項３８】
前記ガスケットが、内燃エンジン用排気ガスケットである、請求項３７記載のガスケット。
【請求項３９】
多数の前記第１被覆剤領域が前記硬化した被覆剤中にある、請求項３３記載のガスケットであって、前記第１領域は、各第１被覆剤領域内で連結される少なくとも１つの機械的締結具の使用を通じて前記ガスケットを２部品間に圧縮的に接合させるための位置に配置され；かつ各前記第２被覆剤領域は、前記締結具から得られる共面機械圧縮によって前記部品に前記ガスケットを圧縮的に接合させるために位置づけられ、前記第２混合剤は、前記ミクロスフェアの膨張と前記第２被覆剤領域の硬化時に、前記第２被覆剤領域と前記部品の１つとの間の圧縮性シールを可能にする厚さを有する隆起した圧縮性泡を与えるために十分な量の前記ミクロスフェアを有することを特徴とするガスケット。
【請求項４０】
前記ガスケットが、内燃エンジン用排気ガスケットである、請求項３９記載のガスケット。
【請求項４１】
以下の工程：
（ａ）被覆混合剤を混合する工程；
（ｂ）前記混合剤で、本質的に剛性の金属キャリヤーを被覆する工程；
（ｃ）前記被覆を硬化させる工程；
を含んでなるガスケットの製造方法であって、前記被覆混合剤が、以下の成分：
（１）ジフェニルポリシロキサンシラノールポリマーとメチルシロキサンポリマーのシリコーンポリマーブレンドであって、前記ジフェニルポリシロキサンシラノールポリマーが該シリコーンポリマーブレンドの約４５〜約９５質量％であり、かつ前記メチルシロキサンポリマーが同等に該シリコーンポリマーブレンドの約５５〜約５質量％である、シリコーンポリマーブレンド；
（２）前記シリコーンポリマーブレンド中に、該シリコーンポリマーブレンド１００質量部当たり約３０〜約１１５部の量で分散している、約３２５メッシュの最大粒径を有するアルミニウム、グラファイト、又はその混合物の粉末粒子；及び
（３）前記シリコーンポリマーブレンド１００質量部当たり約０．０２〜約１．５部の濃度の酢酸ジルコニウム；
から混合されることを特徴とするガスケットの製造方法。
【請求項４２】
さらに、前記シリコーンポリマーブレンド１００質量部当たり約３５部未満の軟質充填剤粒子であって、約５〜約５０ミクロンの平均粒径を有し、かつ粉砕ゴム及びＰＴＦＥから成る群より選択される、軟質充填剤粒子を混合する工程を含んでなる請求項４１記載の方法。
【請求項４３】
さらに、前記シリコーンポリマーブレンド１００質量部当たり約０．５〜約２０部のミクロスフェアを混合する工程を含んでなる請求項４１記載の方法。
【請求項４４】
前記方法が、前記被覆を６５０℃（１２００゜Ｆ）の温度に加熱する工程を含む、請求項４１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
この出願は２００４年２月２０日提出の米国特許出願番号１０／７８３，５３５の一部継続出願である。上記出願の開示は、参照によって本明細書に取り込まれる。
【０００２】
（序文）
この発明は、ガスケット組成物に関する。特に、本発明は、ガスケット基材を被覆するための特定シリコーンポリマーを含む組成物に関する。
【背景技術】
【０００３】
ガスケットは、２つの合わせ部品間のシールを与える。典型的に、２つの部品は、介在するガスケットを除いて本質的に隣接して配置されたそれぞれの（本質的に共面又はフラットな）合わせ面を有する。この点に関してガスケットの非存在下では、合わせ面が理想的に２面間に何らの空隙も生じずに一緒に締めつけられることはあまりなく、この空隙が２部品間の望ましくない漏れ経路を確立しかねない。ガスケットは、合理的に可撓性の接触面を与えて面間のいかなる空隙をも埋め、かつ多くの場合、２つの合わせ面間に圧縮機械バネをも与えることによってこれを補う。ボルト又は同様の締結具は、２部品を一緒に圧縮的に連結し（合わせ）、かつ合わせ面間のガスケットを圧縮して（圧縮バネシールを形成する）。
【０００４】
ガスケットの１つの一般的な用途は、内燃（ＩＣ）エンジンのシリンダーヘッドにエンジンブロックを合わせるときに接触面を与えることであり；これは、エンジン作動時にガスケット上に生じる温度と圧力のため、最も困難なガスケット用途の１つであると考えられる。吸込みマニホルドは、ガスケットでエンジンに合わせる部品の別の例である。ＩＣエンジンマニホルドガスケットは、典型的にシリンダーヘッドと排気マニホルドとの間の流体の流れに順応するためのポートと共に形成される。エンジン作動時のシリンダーヘッドガスケットでは、燃焼及び排気ガスが、３００℃（６００゜Ｆ）以上の温度で７×１０６Ｐａ（１１，０００ポンド／平方インチ）より高いガスケットに対する側面応力状態の出所である。これら高温及び高圧が、エンジンブロックとヘッドの間で少なくとも７×１０７Ｐａ（１０，０００ポンド／平方インチ）の力で圧縮されて熱ガスを収容するというガスケットの性能環境を定義する。
【０００５】
熱油が、ガスケット材料に対する化学溶剤応力のさらなる出所を定義する。エンジンが作動し終えると、該材料は実質的に、特に冬の環境では、該材料内の付帯収縮応力と低温での内臓凍結水分からの膨張応力と共に冷却する。従って、内燃エンジンガスケットは、通常使用時に、広範な温度、圧力、及び腐食性材料に頻繁にさらされる。
【０００６】
また、シリンダーヘッドガスケットは、本質的漏出検査済みシールを与えるため、エンボスビードを備えることが多い。これらガスケットの別の一般的特徴は、ガスケット内に主要な厚さのオフセットを与えるストッパー−堅い金属ストリップであり、両者が主要なシールを与え、かつ２つの合わせ面間の過剰な圧縮から、より軟らかい補助的ビードシールを保護することもよくある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
多くのガスケットは、多層方向に積み重なった数種のピースで作られるので、エンジンに必要な要素数の最小化が進行中の目標である。従って単ピースガスケットが望ましい。多くのガスケットは、別個のガスケット形成層としてではなく被覆剤として塗布されるシールを必要とする。従って、高度にストレス性の作動環境内では、（通常は金属の）基材に十分な接着力を与え、かつ使用時の厳しい条件で保持するためのガスケット被覆剤の能力が最も重要である。しかし、適合する被覆剤は、その作動の高負荷及び振動下で経時的にその接着力を失うので、エンジンブロックとシリンダーヘッドとの間の長期的に頑強な接触面を与えるための改良されたガスケットを提供することが必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（概要）
本発明は、ガスケット被覆剤であって、以下の成分：
（ａ）ジフェニルポリシロキサンシラノールポリマーとメチルシロキサンポリマーのシリコーンポリマーブレンドであって、前記ジフェニルポリシロキサンシラノールポリマーが該シリコーンポリマーブレンドの約４５〜約９５質量％であり、かつ前記メチルシロキサンポリマーが同等に該シリコーンポリマーブレンドの約５５〜約５質量％である、シリコーンポリマーブレンド；
（ｂ）前記シリコーンポリマーブレンド中に、該シリコーンポリマーブレンド１００質量部当たり約３０〜約１１５部の量で分散している、約３２５メッシュの最大粒径を有するアルミニウム、グラファイト、又はその混合物の粉末粒子；及び
（ｃ）前記シリコーンポリマーブレンド１００質量部当たり約０．０２〜約１．５部の濃度の酢酸ジルコニウム；
を含んでなるガスケット被覆剤を提供する。
【０００９】
本発明のさらなる局面では、ガスケット被覆組成物は、さらに、ミクロスフェア、軟質（粉砕（ｇｒｏｕｎｄ））ゴム及び／又はＰＴＦＥ粒子、ガラス繊維粒子、炭素繊維粒子、及び無機繊維粒子のような材料を含む。本発明は本発明の組成物を含む単要素ガスケットをも提供する。
【００１０】
この発明の組成物は、１つ以上の良い高温頑強性（少なくとも４８２℃（９００゜Ｆ）まで）、優れた油及び湿分攻撃に対する耐性、弾性のある強度、耐摩耗性、耐溶剤性、コスト低減、並びに金属、グラファイト、複合材、及び高い表面張力を有する他の材料に対する接着力を含め、技術的に公知のガスケット組成物を超える利点を与えることが分かった。
【００１１】
後述する詳細な説明から、さらなる分野の適用性が明らかになるだろう。詳細な説明及び特有の実施例は、本発明の実施形態を示すが、例示目的のためのみを意図しており、本発明の範囲を限定する意図でないことを理解すべきである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は、詳細な説明及び添付図面１〜１３によってさらに完全に理解されるだろう。
【００１３】
本出願で示す図面は、本明細書の実施形態の説明の目的のため、この発明の装置、材料及び方法の一般的特徴を例示することを意図していることに留意すべきである。これら図面は、与えたいずれかの実施形態の特徴を正確に反映するものではなく、必ずしもこの発明の範囲内の特有の実施形態を定義又は限定することを意図しない。
【００１４】
（説明） 
使用においては、ガスケットは機械設計と材料設計の両方に共通する考慮すべき事項を表す。この点に関して、材料の改良が機械設計の改良と絡み合うことが多い。ガスケットのような要素を少なくとも１種の追加材料で被覆した基礎材料で作る場合、材料を一緒に合体するというプロセスも問題である。以下の議論は、いくつかの新しいシリコーンポリマー材料に焦点を合わせることから始め、この新シリコーンポリマー材料から利益を得る機械設計の考慮事項に焦点を移し、次にこの新しいシリコーンポリマー材料の製造とその使用法に関連するプロセスの考察に焦点を合わせる。
【００１５】
本明細書で述べるこの発明の説明を精査するときは、以下の定義及び非限定的指針を考慮しなければならない。
【００１６】
本明細書で用いる表題（“序文”及び“概要”のような）は、本発明の開示内の話題の一般的構成のためのみを意図しており、かつ本発明又はそのいずれかの局面の開示を限定することを意図しない。特に、“序文”で開示する主題は、本発明の範囲内の技術の局面を包含することがあり、かつ先行技術の列挙を構成するものではない。“概要”で開示する主題は、本発明又はそのいずれかの実施形態の全範囲の排他的又は完全な開示でない。
【００１７】
本明細書における参考文献の引用は、当該参考文献が先行技術であり、或いは本明細書で開示する本発明の特許性に何らかの関連性を有するという承認を構成しない。この明細書の説明セクションで引用するすべての参考文献は、参照によってその全体が本明細書に取り込まれる。
【００１８】
説明及び特有の実施例は本発明の実施形態を示すが、例証目的のためだけを意図しており、本発明の範囲を限定することを意図しない。さらに、規定した特徴を有する複数の実施形態の列挙は、さらなる特徴を有する他の実施形態、又は規定した特徴の異なる組合せを取り入れた他の実施形態を排除することを意図しない。
【００１９】
本明細書で使用する場合、用語“好ましい”及び“好ましくは”は、特定条件下で特定の利益を与える本発明の実施形態を指す。しかし、同一条件又は他の条件下で、他の実施形態が好ましいこともありうる。さらに、１又は複数の好ましい実施形態の列挙は、他の実施形態が有用でないことを意味せず、かつ本発明の範囲から他の実施形態を排除することを意図しない。
【００２０】
本明細書で使用する場合、用語“挙げられる”及びその変形は、リスト中の項目の列挙が、この発明の材料、組成物、装置、及び方法でも有用でありうる他の同様の項目の排除にならないように、非限定的であることを意図する。
【００２１】
本発明は、ジフェニルポリシロキサンシラノールポリマーとメチルシロキサンポリマーのシリコーンポリマーブレンドであって、ジフェニルポリシロキサンシラノールポリマーが該シリコーンポリマーブレンドの約４５〜約９５質量％であり、かつメチルシロキサンポリマーが同等に該シリコーンポリマーブレンドの約５５〜約５質量％である、シリコーンポリマーブレンドを含むガスケットシリコーンポリマー材料を提供する。ジフェニルポリシロキサンシラノール樹脂の例は、Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製のＧＥ−ＴＰＲ１７８である。メチルシロキサンの例は、ＧＥ−ＴＰＲ１７９である。
【００２２】
アルミニウム、グラファイト、又はその混合物の粉末粒子が、該シリコーンポリマーブレンド１００質量部当たり約３０〜約１１５部の量で該シリコーンポリマーブレンド中に分散している。この粉末粒子は、約３２５メッシュの最大粒径を有する（すなわち、該粒子は３２５メッシュスクリーンを通過する）。
【００２３】
本組成物は、該シリコーンポリマーブレンド１００質量部当たり約０．０２〜約１．５部の濃度で酢酸ジルコニウムという硬化剤をも含む。
【００２４】
この新しいシリコーンポリマーブレンド組成物は、有機ポリマーに基づく被覆剤と同様の取扱いの利点を提供する。しかし、非常に有利には、硬化したとき、金属被覆剤に匹敵しうる特性を与える。この点に関し、この新しい硬化したシリコーンポリマー組成物は、４８０℃（９００゜Ｆ）で頑強であり、かつ視覚的変化なしで６５０℃（１２００゜Ｆ）のピーク温度で生き抜くようである。この新被覆剤は、プライマーの恩恵なしで、ステンレススチールに対して十分な優れた強度と結合を有する。
【００２５】
一実施形態では、本組成物は、シリコーンポリマーブレンド１００質量部当たり約３５部未満の軟質充填剤粒子を含む。この軟質充填剤粒子は、約５〜約５０ミクロンの平均粒径を有する。粉砕ゴム及びポリ四フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）が２つの好ましい軟質充填剤粒子である。軟質充填剤粒子は、好ましくは少なくとも２相ポリマー被覆剤が与えられるように、連続的な硬化したシリコーンポリマー内に分散している。ＰＴＦＥ粒子は、エンジン振動によるガスケット上の摩耗低減を助け、かつＰＴＦＥ粒子はエンジン分解時のガスケットの放出をも増加させる。
【００２６】
本組成物は、任意に、好ましくは約２０〜約１２０ミクロンの平均粒径を有し、かつ好ましくはシリコーンポリマーブレンド１００質量部当たり約０．５〜約２０部の濃度でミクロスフェアを含みうる。ミクロスフェアは、ガラス繊維、セラミック、ガラス、及びその組合せのいずれかの殻を有する。
【００２７】
ミクロスフェアは連続的な硬化したシリコーンポリマーブレンド内に分散かつシールされた気相を確立するので、発泡ポリマー被覆剤が与えられる。この点に関しては、被覆剤の局在化領域を操作して発泡性状を持たせることができるので、連続的なシリコーンポリマー相と相互に結合した分化領域を有する被覆剤の設計を可能にする。このような実施形態では、ミクロスフェアによって、硬化した被覆剤の可撓性、順応性、弾性、及び靱性に関連した特性を釣り合わせるための自由度（濃度、大きさ、及びミクロスフェアの組成特質）を与えることができる。
【００２８】
この発明の組成物は、任意に、好ましくはシリコーンポリマーブレンド１００質量部当たり約２５部までの濃度でガラス繊維、無機繊維、炭素繊維、又はその混合物の充填剤粒子を含みうる。充填剤粒子は、好ましくは約１０〜約５０ミクロンの平均粒径を有する。一実施形態では、充填剤粒子を加えて、多数のガスケット層又は領域を含むガスケット中に剛性領域を生じさせる。該一実施形態では、まず充填剤粒子のないこの発明のシリコーンポリマーブレンド組成物を金属基材上に沈着させる。そして、この第１層上に、充填剤粒子とのシリコーンポリマーブレンド混合物（好ましくは第１層で用いたのと同じシリコーンポリマーブレンドを有する）を沈着させる。次いで両層を硬化させる。硬化プロセスの間、２つの沈着層間の境界をまたがって架橋が起こるので、硬化した被覆剤中に架橋したシリコーンポリマーブレンドの連続体が確立される。このアプローチは、いくらか剛性が低く、かつ金属的な接着領域中に、連続的に架橋したシリコーンポリマーによって組み込まれた非常に剛性な領域を有する多領域ガスケットシールを可能にする。さらに本明細書で述べるように、このような領域は、誘導されたガスケット内に隆起した剛性ビード（一実施形態では、組込みストッパーを与える）を与えることができる。
【００２９】
以下、新規なシリコーンポリマーブレンド被覆混合剤と関連する図面及び機械設計機会と考慮すべき事項について述べる。図１〜１３は、本発明のガスケットの種々の実施形態を示す。例の目的だけのため、図１〜３と図７〜１１は、主に内燃エンジン、ガスコンプレッサー、又は他の同様の構成装置上のシリンダーヘッドとシリンダーブロックの合わせ面間のシール用シリンダーヘッドガスケットに関する。しかし、以下の説明と請求項から当業者には明らかになるように、本発明の原理は、排気マニホルドガスケット、フランジ付き配管部品、配管システムマニホルドシール、又は２個以上の部材の対向する合わせ面間に正確なシーリングと可撓性が望まれる他の装置のような自動車及び自動車以外の産業分野で用いる他の装置に同様に適用可能である。例えば、本明細書で述べる被覆剤は、マフラー、排気管などのような漏れ及びクラックをシールする目的の被覆剤としても使用しうる。
【００３０】
初めに図１〜３を参照すると、典型的なガスケット１０によって本発明の一実施形態が示され、ボルト又は他の通常の締結具によってのように、一緒に合わせて締め付けるように適合させる合わせ部材１２と合わせ部材１４との間をこれら合わせ部材間のガスケット１０によってシールする。合わせ部材１２と１４は、縦方向２２に部材１２と１４との間に流体を導くために形成される、それぞれの開口１６と１８の周囲にそれぞれ側方に伸長する合わせ面１３と１５を有する。
【００３１】
図１のガスケット１０は、実質的に剛性であるが、まだ可撓性のキャリヤー２４と、側方に伸長するガスケット側面２６及び２８と、シール部材３２の完全な被覆剤（又は少なくとも局在化した被覆剤）と、部材１２及び１４間の縦の連絡のために部材１２及び１４の開口１６及び１８と側方に整列するように適合させたガスケット開口２０とを含む。さらに、ガスケット１０は縦に偏った内側シール部３６と、中間部３８と、縦に偏った可撓性ストッパー４０を含む。
【００３２】
好ましくは、典型的な可撓性ストッパー４０（“完全エンボスメント”と特徴づけできる）は、内側シール部３６（同様に“半エンボスメント”と特徴づけできる）より少ない度合で縦に偏っている。可撓性ストッパー４０は、ガスケット開口２０から（合わせ部材の開口１６及び１８からも）離れており、ガスケットの主要なシール構成要素（すなわち、内側シール部３６）及び可撓性ストッパー４０とガスケット開口２０との間にある中間部３８がある。可撓性ストッパー４０は凸面４２と凹面４４を有し、どちらかが部材１２又は１４のどちらかの方向を向きうる。
【００３３】
凹面４４は、任意に、前述したようなミクロスフェアを有する硬化したシリコーンポリマーブレンドのようなシール材３２で被覆することができ、或いは凹面４４は、前述したようなミクロスフェアを有する硬化したシリコーンポリマーブレンドのようなシール材３２で部分的又は完全に埋められる。通常は、特定用途では必ずではないが、内側シール部３６は可撓性ストッパー４０よりさらに可撓性である。
【００３４】
キャリヤー４０用材料の例として、半剛性の合成又は天然材料、金属又は非金属を挙げることができ、一例は３０１ステンレスバネ鋼、完全硬質、約０．１５ｍｍ〜約０．３５ｍｍ厚で構成される。当然に、特定用途でバネ力の減少が望ましい場合、より低硬度の鋼又は他の金属も使用できる。しかし、このような軟らかい材料は、経時的に、合わせ部材間の相対運動に起因する状態のような無負荷状態時の回復性能の減少を示す。焼入れ炭素鋼、インコネル、チタン、又は当業者に公知の他の材料のような他の金属又は合金も本発明で適用性がある。
【００３５】
示した例中のシール材３２用材料の例として、前述したような任意のミクロスフェアを有する硬化したシリコーンポリマーブレンドが挙げられる。塗布プロセスの一実施形態では、シリコーンポリマーブレンド被覆剤（最終的に硬化してシール材３２を与える）をキャリヤー材に塗布し、かつキャリヤー自体を形成する前に硬化させる。代替塗布プロセスでは、キャリヤーを形成後、シリコーンポリマーブレンド被覆剤をキャリヤー上に塗り；或いはガスケット開口２０に隣接する当該領域又は流体開口（例えば、潤滑剤用、冷却用など）、ボルト穴などに隣接する他の領域のような、適切に局在化した領域上にシリコーンポリマーブレンド被覆剤を塗る。このようなシール材３２は、好ましくは内側シール部３６、中間部２４、又は可撓性ストッパー４０のいずれか又はすべての少なくとも両面上にある。ガスケットの局在化領域２０だけに塗布したい場合、スクリーン印刷法（実施例）、直接被覆によってのような種々の方法で或いはデカル（ｄｅｃａｌ）転写法によってでさえシール材３２を塗布する。この点に関しては、可撓性ストッパー４０の凹面４４は、（図９に示されるストッパー４０上の凹面４４のように）被覆するだけでもよく、或いはキャリヤー２４のもっと広い又は全被覆の局所的又は一部として、シール材３２で部分的又は完全に埋めることができることにも留意すべきである。本発明の一形態では、シリコーンポリマーブレンド被覆剤は、特定用途で必要又は望ましいように、約５μｍ（０．０００２インチ）〜約５０μｍ（０．００２インチ）の厚さを有する。
【００３６】
図３では、ガスケット１０は、部材１２と１４との間に部分的に圧縮して示される。この状態では、他のさらに完全に圧縮した状態におけるのと同様に、通常はまず内側シール部３６が偏り、開口１６、１８及び２０の回りに主要シールを与える。通常は内側シール部３６より可撓性が低い可撓性ストッパー４０が曲がって内側シール部３６の圧縮又はたわみの量を制限する。この屈曲は、好ましくは、特に圧縮、燃焼、排気、又は他の変動圧力による部材１２及び１４間の相対運動の結果生じる状態のような低負荷状態の間に、ガスケットが、より有効な、繰り返し可能かつ信頼性のあるシールを与えることを可能にする。
【００３７】
一実施形態では、本発明は、分化領域を有するこの発明の組成物で覆われた機械要素を提供する。この点に関して、一実施形態では、ミクロスフェアを混合していない第１被覆剤領域は第１混合剤の架橋性シリコーンポリマーから誘導され、第２被覆剤領域は、第２混合剤の架橋性シリコーンポリマー由来の分散したミクロスフェアを有する。このような一実施形態では、第２領域中のミクロスフェアの量（例えば、架橋性シリコーンポリマー１００質量部当たり少なくとも５部）が第２領域を“発泡”させ、かつ硬化した連続シリコーンポリマー相を有する第１被覆剤領域とまだ円滑に相互結合させる。硬化した連続シリコーンポリマー相（第１領域と第２領域を相互に結合する）は、両領域内の架橋性シリコーンポリマーの同時硬化によって誘導される。このようにして、ミクロスフェアは、そうでなければ発泡しない被覆剤内の領域を“適所で発泡”させるので、ガスケットのような要素用被覆剤の設計を可能にする。ガスケットの低負荷点に位置する場合、いくらか適合した発泡領域が優れたシールを促し；かつ、比較的高負荷点に位置する場合、被覆剤の非発泡領域は、圧縮したガスケット内のクリープ及び緩和由来の負荷損を最小にする。別の有利な局面では、泡領域を、ガスケット上の負荷を一様にして分布するように位置づけることによって、ガスケットの他の領域（例えば、ビード部のような）の望ましくないクラッシュを最小にすることができる。
【００３８】
このさらなる実施例において、図４は、図１の線２−２のような位置に沿って取るが、（本明細書で述べるシリコーンポリマーブレンド被覆剤と共に用いる特定ガスケットの設計特徴に便宜上焦点を合わせるようにできる）ガスケット実施形態４０００の簡略化一部断面図を示し、一般にフラットで輪郭を示さないキャリヤー４００６を有する。ほとんどミクロスフェアのない第１シリコーンポリマーブレンド被覆剤を領域４００２ａ及び４００２ｂでキャリヤー４００６上に配置する。領域４００２ａ及び４００２ｂ内の少ないミクロスフェアの１つのそれぞれの利益は、金属基材に対する領域４００２ａと４００２ｂの接着力が、特に、高い表面張力を有する金属では、領域４００３の接着力より優れることである。しかし、領域４００２ａ及び４００２ｂと相互結合しているので、領域４００３はまだ領域４００２ａと４００２ｂの接着からしっかりした位置に保持されるだろう。
【００３９】
本質的に第１被覆剤と同一のシリコーンポリマーブレンド基剤を有するが、多数のミクロスフェア（ミクロスフェア４０１５参照）を有する第２シリコーンポリマーブレンド混合剤を領域４００３でキャリヤー４００６上に配置する。硬化後、領域４００３はガスケット内に、領域４００２ａ及び４００２ｂのところで硬化した被覆剤の厚さ４００８に比べて隆起した厚さ４０１０の弾性“ストッパー”（参照ストッパー４０）部を与える。
【００４０】
一実施形態では、ガスケット領域４００３の組成物中のミクロスフェアの濃度は、ガスケット４０００を使用するときに望ましい特定のバネ力によって決まる。この点に関し、第２面に（ガスケット１０が部材１２と１４のどちらかの面に対して部分的に圧縮して示され、かつ可撓性ストッパー４０が屈曲して圧縮による内側シール部３６の圧縮又はたわみを制限している図３中のように）圧縮的に接合させるとき、接合領域４００２ａ及び４００２ｂは、一実施形態では、例えば機械的締結具（示さないが、明かだろう）の使用によって、ガスケット実施形態４０００のシール面を第２面に圧縮的に接合させる（ガスケット４０００の上方からガスケット４０００の上面に押圧する）ための位置に配置する。このような圧縮状況では、締結具によって及ぼされる圧縮力由来の、また２つの合わせ部品固有の剛性からも得られる共面機械圧縮によって領域４００３の接合面が圧縮的に第２面と接合する。ガスケット４０００が圧縮されると、圧縮力と等価の内部抵抗力（圧縮力に対して古典バネによって及ぼされる反対力）が圧縮されたガスケット４０００内に存在する。ガスケット４０００内に局在化した内部抵抗（バネ）力が領域４００３で最高である必要があるという推定の下、領域４００３内に分散したミクロスフェアの相対量は、被覆剤の硬化時に、厚さ４００８より十分大きい厚さ４０１０を与えて、領域４００３のところで最大の所望の局在化内部抵抗力を与える量である。
【００４１】
図５のガスケット実施形態５０００の代替特徴の同様の体裁では、キャリヤー５００３の一般に凹面部５００８によって側方に補強された領域５００４内に“ストッパー”が与えられる。この点に関し、（例えば）可撓性金属キャリヤー５００３内の凹面部５００８は、領域５００４の効率的なバネ補強を与える。図４のように、ほとんどミクロスフェアのない第１シリコーンポリマーブレンド被覆剤を領域５００２ａ及び５００２ｂのところでキャリヤー５００３上に配置する。本質的に第１被覆剤と同一のシリコーンポリマーブレンド基剤であるが、多数のミクロスフェアを有する第２シリコーンポリマーブレンドをキャリヤー５００３上に配置して、最終的に、硬化後、領域５００４を与える。従って、明らかなように、第２面に圧縮的に接合させるための第１面を有するガスケットが提供され、引っ込んだ“バネ”支持領域５００８上方に隆起した圧縮性泡と、キャリヤー５００３の付着面に対して窪みかつ一般に第２面に対して凸状の上面を有する隆起した泡を備える。
【００４２】
両実施形態４０００及び５０００の第１及び第２シリコーンポリマーブレンド被覆剤は、硬化の間、それぞれ領域４００２ａ、４００３、４００２ｂ及び領域５００２ａ、５００４、５００２ｂの間かつそのいたるところで架橋したシリコーンポリマー連続体を形成することに留意すべきである。このことが、ガスケット内でそれぞれ組成的に区別された領域に対する領域的に区別された特性からマクロ特性が与えられる限りにおいて、一緒になった全体的被覆剤の強度と自由度を高める。
【００４３】
図６のガスケット実施形態６０００にガスケット構成のさらに別の特徴が示され、キャリヤー６００２の一般に凹面部６００６によって側方に補強された領域６００４内に本質的に剛性の“ストッパー”を備える。第１シリコーンポリマーブレンド被覆剤が被覆剤領域６００３としてキャリヤー６００２上に配置されている。本質的に第１被覆剤と同様であるが、ガラス繊維、無機繊維、炭素繊維、又はその混合物の充填剤粒子を有するシリコーンポリマーブレンド基剤を有する第２シリコーンポリマーブレンドが被覆剤領域６００３上に配置され、最終的に、硬化後、被覆剤領域６００４を与える。領域６００３及び６００４の第１及び第２シリコーンポリマーブレンド被覆剤が、硬化の間に、これまでに概要を述べたような利益を有する架橋したシリコーン連続体（領域６００３及び６００４を相互に結合している）を形成する。特定の充填剤がシリコーンポリマーブレンド被覆剤を補強し、硬化したガスケットシール内に剛性領域６００４を与える。完成ガスケットでは、硬化した被覆剤のこの領域が、被覆内に欠くことのできないストッパーを物理的に与える。
【００４４】
図６のガスケット実施形態６０００の代替実施形態では、領域６００４の材料はシリコーンポリマーブレンドと異なるが、シリコーンポリマーブレンド被覆剤６００３と架橋する化学基剤を有する。この点に関して、例えば、領域６００４は、一実施形態では、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロペン、及びテトラフルオロエチレンから誘導されたフルオロエラストマー粒子（該フルオロエラストマーは約２５〜約７５のムーニー粘度と、約６５〜約６９原子量％のフッ素と、少なくとも９０質量％のフルオロターポリマーと、ハロゲン化した架橋部位を有する）；該フルオロエラストマー粒子１００質量部当たり約１０〜約５０部の不活性粒子（該不活性粒子は約２５０メッシュ未満の粒径を有する）；該フルオロエラストマー粒子１００質量部当たり約０．５〜約２０部の硬化剤（該硬化剤がフルオロエラストマー粒子を架橋して硬化したフルオロエラストマーと水素イオンを生成する）；及び該フルオロエラストマー粒子１００質量部当たり約５〜約５０部の金属酸化物還元剤粒子（該金属酸化物還元剤粒子は、約２５０メッシュ未満の粒径を有する）である。いくつかの実施形態では、ミクロスフェア、ＰＴＦＥ粒子、二酸化チタン、及び酸化第二鉄のような材料を該フルオロエラストマーに混合してガスケットの所望性能特性を与える。
【００４５】
図７〜１３は、さらなる代替構成又は実施形態を示し、図７〜１２の参照番号は、図１〜３の同様又は対応する要素を示すが、それぞれ１００〜６００のプレフィックスを有する。
【００４６】
図７は、可撓性ストッパー部１４０が被覆されているが、その凹面上がシリコーンポリマー材料で埋められていないことを除き、図１及び２のガスケットと同様の本発明の代替ガスケットの一部断面図を示す。
【００４７】
図８は、ガスケット２１０と、多数の可撓性ストッパー部２４０を効率的に形成する一般的にヘビ状の可撓性ストッパー２４０を示す。図９では、内側シール部３３６が傾いた或いは斜めに曲がった方向に縦に偏っている。図１０ａ及び１０ｂは、ガスケット４１０の残部と相互連結し、かつミクロスフェアを有するシリコーンポリマーブレンドの１個以上の支材４４６によってその正確な位置に保持された分離内側シール部４３６を示す。同様に、図１１ａ及び１１ｂでは、分離内側シール部５３６がガスケット５１０の残部と相互連結し、かつミクロスフェアを有するシリコーンポリマーブレンドのシール材５３２の１個以上の“リビングヒンジ”部５４８によってその正確な位置に保持されている。この構成は、所定の用途で、ミクロスフェアを有するシリコーンポリマーブレンドの特定の変形及び負荷保持特性を得るため、異なる厚さの内側シール部５３６とガスケット５１０の残部（そのどちらかが他方より厚いか又は薄い）をも斟酌することに留意すべきである。
【００４８】
図１２は、本発明のガスケット６１０の種々多様な用途での使用法を概念形態で概略的に示し、ガスケット６１０は、上述した図１〜１１と関連する特徴、形状又は特性のいずれか又はいずれかの組合せを有する。部材６１２は、排気若しくは他のマニホルド、配管若しくは他の流体運搬装置、気体圧縮若しくは他の高圧構成、シールハウジング若しくは包囲物、又は本技術の当業者に知られる他のシール用途のような多数の装置又は構造のいずれかのフランジ又は他の部分でありうる。上述したように、本発明は、特定用途によって現れる熱的、機械的又は流動条件又は環境によって生じる相対運動のような、シールされる部材間に相対運動が生じうる場合に特に有利である。
【００４９】
図１３は、硬化した被覆剤とキャリヤーとの間にさらなる剛性領域１３００５が封入されているので、該剛性領域がガスケット内にシリコーンポリマー被覆ストッパー部を与える、ミクロスフェア補強領域１３００７とミクロスフェア補強のない領域１３００３を有する硬化したシリコーンポリマー被覆剤を有するガスケットキャリヤー部分１３００１の簡略化一部断面図１３０００を示す。領域１３００５は、一実施形態では前述したようなガラス繊維、無機繊維、炭素繊維、又はその混合物の充填剤粒子で補強したシリコーンポリマーであり；代替実施形態では、領域１３００５は、前述したような任意に分散した酸化第二鉄又は二酸化チタンを有するフルオロエラストマーである。
【００５０】
さらに別の実施形態では、既述したように、剛性領域１３００５がガラス繊維、無機繊維、炭素繊維、又はその混合物の充填剤粒子であり、かつ領域１３００７及び１３００３が弾性フルオロエラストマーである。この実施形態では、剛性領域１３００５は、本質的にキャリヤー部分１３００１の表面の一部に結合したポリマービードを与える。領域１３００５の残りの面（キャリヤー部分１３００１の“上”面につながる結合がない）は、最大ビード厚、すなわちキャリヤー１３００１の上面上方の剛性領域１３００５の上面の最大距離に隆起する。キャリヤー１３００１の“上”面と被覆剤領域１３００３のビード封入部の“低面”によって画定される周囲境界内にポリマービード１３００５が封入されるように、被覆剤領域１３００３は、ポリマービード１３００５のこの残りの外面に結合したビード封入部を有する。本明細書では、領域１３００５の“頂点”つまり最も高い点の被覆剤領域１３００３の厚さを頂点厚と呼ぶ。剛性領域１３００５と、剛性領域１３００５を覆う被覆剤領域１３００３の該部分がユニファイ“ビード”（領域１３００３及び１３００７がフルオロエラストマーベースのときは比喩的に、ベルベット被覆内の強靱な剛性コア）とみなされる場合、ユニファイビードの第２の最大ビード厚は、領域１３００３の最大ビード厚と頂点厚の和である。この点に関して、キャリヤー１３００１の表面それぞれに対する領域１３００７の最大厚は、好ましくはこの第２最大ビード厚（領域１３００３によって覆われているような領域１３００５及び領域１３００７の“高点”の見た目と比較して）より大きい。このことが例えば、領域１３００７が、（ａ）圧縮されて流体（気体又は液体）通路をシールし、なお（ｂ）領域１３００５のより高い剛性による不適当な圧縮及びゆがみから防止されている、一貫して“水平な”上面（図示しないが明かだろう）に対して押圧される場合に用いるガスケットを提供する。領域１３００５は、ストッパー機能の形態のシール効力と、ビード１３００５の頂点の被覆剤１３００３の適度な圧縮率によって増大した第２シールをも与える。
【００５１】
ここで、新規シリコーンポリマー材料の製造及びその使用に関連する方法の考慮すべき事項に転じると、既述したように、ジフェニルポリシロキサンシラノールポリマーと、メチルシロキサンポリマーと、粉末アルミニウム、グラファイト、又はその混合物とをミキサー内でブレンドに混合して、前駆シリコーンポリマーブレンドを形成する。そして、使用直前に、本明細書で既述したような酢酸ジルコニウム硬化剤をシリコーンポリマーブレンド前駆物質中に混ぜ合わせ、部品に塗布するための被覆混合剤を作る。
【００５２】
被覆混合剤の使用方法の一実施形態では、被覆混合剤を機械要素（例えば、ガスケット）の本質的に平らな面に塗布する。そして、任意に要素を最終用途のためにさらに形成する。第２実施形態では、まず要素を、被覆するための問題の面が全般に平らでない要素（非平面状の被覆剤塗布面を有する要素）に形成し；この非平面状の表面に被覆剤を塗布する。この点に関して、非平面状の表面上への被覆混合剤のスクリーン印刷は、特に、少なくとも６０メッシュより微細な顆粒を通すための非常に微細なスクリーン、好ましくは約１１０メッシュ印刷スクリーンの使用によって容易になり、特有の被覆厚を可能にするために必要に応じて多層の被覆混合剤を沈着（塗布）後硬化させる。この点に関しては、キャリヤー又は予め塗布した層上の沈着層の表面張力が、問題の表面に沿って側方に沈着（湿った）層が流れるのを本質的に防止し（本質的に起こらず）、ひいては問題の表面上に一貫して厚い被覆が仕上がるような厚さで、非平面状の表面上に沈着される各層の厚さを調節する。
【００５３】
被覆混合剤を要素に塗布した後、被覆剤を硬化させるために必要に応じて約２００℃〜約２３０℃（約４００゜Ｆ〜約４５０゜Ｆ）に部品要素と被覆剤を加熱する。
【００５４】
いくつかの実施形態では、約５４０℃〜約６５０℃（約１０００゜Ｆ〜約１２００゜Ｆ）のレベルに温度を上昇させて、シリコーンポリマー硬化混合剤をさらに硬化かつ強化する。この点に関し、新規シリコーンポリマーブレンドは、ディスクブレーキ用又はマフラー、触媒コンバーター、及びそれらの配管のような部品のシーラント用のような高温用途の機会を提供するようである。さらに表面修復で使う機会は、シリンダーヘッド、エンジンブロック、及び排気マニホルドのような部品の表面仕上げを改良するための充填剤としてである。
【実施例】
【００５５】
以下の成分を混合してシリコーンポリマーガスケットを調製する。
【表１】
2005290359.tif 000002
【００５６】
ブレンドした成分を金属キャリヤー上に被覆し、硬化させ、１２００゜Ｆが可能なオーブン内で試験した場合、可視的な劣化を示さない強靱な被覆を形成する。
【００５７】
本明細書で述べた実施例及び他の実施形態は典型例であり、記述することでこの発明の組成物及び方法の全範囲を限定することを意図しない。本発明の範囲内で、実質的に同様の結果を有する、特有の実施形態、材料、組成物及び方法の等価な変更、修正及び変化を生じさせうる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】シリンダーヘッドとシリンダーブロックとの間のシール用に適合させる１つの典型的なガスケットの一側方に伸長する側面を示す。
【図２】図１の２−２線に沿って得られる一部断面図である。
【図３】部分的に圧縮した状態の図１の典型的なガスケットを示す一部断面図である。
【図４】ミクロスフェア補強領域を有する硬化した被覆剤と、硬化した被覆剤のミクロスフェア補強していない他の２つの領域と、連続シリコーンポリマー相とを有するガスケットキャリヤー部分の簡略化一部断面図を示す。
【図５】ガスケットキャリヤー内の一般に凹面部で補強される、硬化した被覆剤中の可撓性の隆起したシリコーンポリマービードを有するガスケットキャリヤー部分の簡略化一部断面図を示す。
【図６】ガスケットキャリヤー内の一般に凹面部で補強される、硬化した被覆剤中の隆起した剛性ビードを有するガスケットキャリヤー部分の簡略化一部断面図を示す。
【図７】可撓性のストッパー部が被覆されているが、その凹部側がシリコーンポリマー材料で埋められていないことを除き、図１及び２のガスケットと同様の本発明の代替ガスケットの一部断面図である。
【図８】図２及び７のガスケットと同様であるが、可撓性のストッパー部が、本質的に複数の可撓性ストッパーを形成する一般にヘビ状の“Ｓ形”断面形状を有し、可撓性ストッパー部の凹部が、二者択一的にシリコーンポリマー材料で被覆されているだけであり、或いはシリコーンポリマー材料で少なくとも部分的に埋められている、本発明のガスケットのさらに別の代替実施形態を示す一部断面図である。
【図９】図２、７及び８のガスケットと同様であるが、側方かつ縦に傾き又は斜め方向に伸長する内側シール部と、二者択一的にシリコーンポリマー材料で被覆されているだけであり、或いはシリコーンポリマー材料で少なくとも部分的に埋められている可撓性のストッパー部を有する、本発明のガスケットのさらに別の代替実施形態を示す一部断面図である。
【図１０ａ】キャリヤーの内側シール部がキャリヤー部材の残部から実質的に離れているが、２個以上の連結支材で適所に相互連結かつ保持されている本発明の別の代替実施形態の一部斜視図を示す。
【図１０ｂ】図１０ａと同じ本発明の実施形態の一部断面図を示す。
【図１１ａ】図１０ａと同様であるが、キャリヤー部材の内側シール部がキャリヤー部材の残部から実質的に離れているが、内側シール部と中間キャリヤー部がシリコーンポリマー材料の１個以上の“リビングヒンジ”部分で相互連結されている、本発明のさらに別の代替実施形態を示す一部斜視図である。
【図１１ｂ】図１１ａと同じ本発明の実施形態を示す一部断面図である。
【図１２】本発明の他用途の他の実施例を概念的に示す一部概略断面図である。
【図１３】ミクロスフェア補強領域とミクロスフェア補強のない領域とを有する硬化したポリマー被覆剤を有するガスケットキャリヤー部分であって、該硬化した被覆剤とキャリヤーとの間にさらに剛性領域が封入されており、この剛性領域がガスケット内のポリマー被覆ストッパー部を与えている、ガスケットキャリヤー部分の簡略化一部断面図を示す。
【符号の説明】
【００５９】
１０，２４，２１０，４１０，５１０              ガスケット
６１０，１３００１，６００２                    ガスケット
２４，４００６，６００２，１３００１            キャリヤー
４４                                            凹面
４０１５                                        ミクロスフェア
６００３，６００４，１３００３                  被覆剤領域
５００３                                        金属キャリヤー
【図１】
2005290359.tif 000003
【図２】
2005290359.tif 000004
【図３】
2005290359.tif 000005
【図４】
2005290359.tif 000006
【図５】
2005290359.tif 000007
【図６】
2005290359.tif 000008
【図７】
2005290359.tif 000009
【図８】
2005290359.tif 000010
【図９】
2005290359.tif 000011
【図１０ａ】
2005290359.tif 000012
【図１０ｂ】
2005290359.tif 000013
【図１１ａ】
2005290359.tif 000014
【図１１ｂ】
2005290359.tif 000015
【図１２】
2005290359.tif 000016
【図１３】
2005290359.tif 000017
【外国語明細書】
2005290359000001.pdf