(57)【要約】【課題】被シール２部材間に介装して、加硫・接着する際のゴム材の横流れを押え、更にはゴム材のへたりをカバーし得る自己接着性ゴムを用いた新規なガスケット材及びその有効な製造方法を適用することを目的とする。【解決手段】多数の微細空所１ａ…を有するシート状基材１に、加硫によって接着性を発揮する未加硫の自己接着性ゴム材２を、上記微細空所１ａ…に充填させることによって担持一体としてなることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の微細空所を有するシート状基材に、加硫によって接着性を発揮する未加硫の自己接着性ゴム材を、上記微細空所に充填させることによって担持一体としてなることを特徴とするガスケット材。
【請求項２】
請求項１に記載のガスケット材において、
前記シート状基材が、金網からなり、前記微細空所が網目空間であることを特徴とするガスケット材。
【請求項３】
請求項１に記載のガスケット材において、
前記シート状基材が、加硫ゴムシートであって、前記微細空所が該加硫ゴムシートに貫通形成された多数の微細孔及び／若しくは表面に形成された多数の微細凹部であることを特徴とするガスケット材。
【請求項４】
請求項１に記載のガスケット材において、
前記シート状基材が、金網に担持一体とされた金網複合加硫ゴムシートよりなり、前記微細空所が該シート状基材に貫通形成された多数の微細孔及び／若しくは表面に形成された多数の微細凹部であることを特徴とするガスケット材。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載のガスケット材において、
前記自己接着性ゴム材が、硬化触媒により接着性とゴム弾性を発揮する付加型シリコーンゴムからなることを特徴とするガスケット材。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれかに記載のガスケット材において、
前記自己接着性ゴム材が、アミノ系或いはビニル系シランカップリング剤を導入した、シリコーンゴム、アクリルゴム、エチレンアクリルゴム、及びフッ素ゴムのいずれかからなることを特徴とするガスケット材。
【請求項７】
請求項２又は４に記載のガスケット材において、
前記金網が、電磁誘導可能な材料からなることを特徴とするガスケット材。
【請求項８】
請求項２若しくは７に記載の金網に、該金網の網目空間に請求項５若しくは６に記載の自己接着性ゴム材を充填させることによって担持一体とし且つこれをシート状に成形することを特徴とするガスケット材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、自動車用エンジンのシリンダヘッド及びシリンダヘッドのようなシールを必要とする２部材間に介装されて両者をシールするガスケット材とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のような被シール２部材間に介装されてシール機能を奏する汎用のガスケット材としては、ゴムガスケット、液状ガスケット、更には自己接着性ゴムガスケットが挙げられる。ゴムガスケットは、上記２部材間に介装され、該２部材を所定のシール面圧になるまで締結することによりゴムガスケットを圧縮しシールするものであり、ゴムの弾性により優れたシール性を発揮するが、時間経過と共にゴムのへたりが生じ、最低面圧を維持できなくなると、シール面から洩れが発生することがある。また、液状ガスケットは、シール面に塗布され２部材の締結により両部材間に圧着層を形成してシールするものであるが、圧着層は薄く、口開きが発生すると、忽ちシール性が低下すると言う問題点があった。
【０００３】
上記実情から、特許文献１に示すような自己接着性ゴムを用いたガスケットが開発され、実用化されるようになった。本自己接着性ゴムガスケットは、未加硫の自己接着性ゴム材からなり、単独で或いは加硫されたゴム基材に付着させた状態で被シール面に配置し、熱処理することにより被シール面間に加硫・接着硬化させるようにするもので、ゴム弾性と接着性とを併せ持つことで特筆され、従って、大きな面圧を要せずとも、優れたシール性が得られるので、多方面で採用されるようになってきた。
【特許文献１】特開２００３−１７１６５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記自己接着性ゴムガスケットは、ゴム弾性と接着性とを併せ持つことから、前記ゴムガスケットや液状ガスケットに代るものとして、注目されているが、前記２部材の被シール面間に配置し、該２部材を締結し加熱・加硫処理する際にゴム材が横流れし、ガスケットとしての初期の層厚が得られず、また、接着に必要な面圧が得られないことがある。更に、ゴムのへたりが発生すると、ゴムの疲労破壊、接着面剥れが生じ、シール面で洩れが発生することもあり、これらの問題点の解消が希求されるところであった。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みなされたものであり、被シール２部材間に介装して、加硫・接着する際のゴム材の横流れを押え、更にはゴム材のへたりをカバーし得る自己接着性ゴムを用いた新規なガスケット材及びその有効な製造方法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】
【０００６】
請求項１の発明に係るガスケット材は、多数の微細空所を有するシート状基材に、加硫によって接着性を発揮する未加硫の自己接着性ゴム材を、上記微細空所に充填させることによって担持一体としてなることを特徴とする。本発明における前記シート状基材は、請求項２の発明のように、金網からなり、前記微細空所が網目空間である場合、或いは、請求項３の発明のように、加硫ゴムシートからなり、前記微細空所が該加硫ゴムシートに貫通形成された多数の微細孔及び／若しくは表面に形成された多数の微細凹部である場合、更には、請求項４の発明のように、金網に担持一体とされた金網複合加硫ゴムシートよりなり、前記微細空所が該シート状基材に貫通形成された多数の微細孔及び／若しくは表面に形成された多数の微細凹部である場合等が採用される。シート状基材に金網が用いられる場合は、請求項７の発明のように、該金網が、電磁誘導可能な材料（例えば、導電体及び／若しくは磁性体）からなることが望ましい。
【０００７】
また、前記自己接着性ゴム材としては、請求項５の発明のように、硬化触媒により接着性とゴム弾性を発揮する付加型シリコーンゴムからなるもの、或いは、請求項６の発明のように、アミノ系或いはビニル系シランカップリング剤を導入した、シリコーンゴム、アクリルゴム、エチレンアクリルゴム、及びフッ素ゴムのいずれかからなるものが採用される。
【０００８】
請求項８の発明に係るガスケット材の製造方法は、請求項２若しくは７に記載の金網に、該金網の網目空間に請求項５若しくは６に記載の自己接着性ゴム材を充填させることによって担持一体とし且つこれをシート状に成形することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１乃至４の発明に係るガスケット材は、多数の微細空所を有するシート状基材に、加硫によって接着性を発揮する未加硫の自己接着性ゴム材を、上記微細空所に充填させることによって担持一体としてなるから、前記被シール２部材間に介装し、該２部材を締結して加熱・加硫処理する際、自己接着性ゴム材が接着性を発揮し、被シール部材間で接着硬化して、優れたシール性が発現される。また、この時、微細空所に充填された自己接着性ゴム材のアンカー効果によって、該ゴム材が横流れすることなく、ガスケットとしての初期の層厚が得られ、接着に必要な面圧が得られると共に自己接着性ゴム材の接着性が向上する。更に、シート状基材に金網を用いる場合は、ゴム材にへたりを生じても、残存する金網特有の反力がこれをカバーするから、接着層が剥れたりすることがなく、洩れの発生の懸念もなくなる。そして、請求項７の発明のように、金網が電磁誘導加熱可能な材料からなるものとすれば、上記加熱・加硫処理時に電磁誘導加熱を採用することができ、被シール２部材の組立工程の効率化が図られる。
【００１０】
また、請求項５或いは６の発明のような自己接着性ゴム材を採用すれば、自己接着性を発現させる上記添加剤を汎用の上記ゴム材に添加するだけであるから、簡易且つ安価にその調製がなし得、しかも、接着強度も大であり、大きな面圧を要せずとも優れたシール性が得られ、ガスケット材としての適性が増大する。更に、請求項８の発明のような製造方法によれば、上記優れた特性のガスケット材が簡易に得られ、その実用化に大きく貢献する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、本発明の最良の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１は本発明のガスケット材を被シール２部材間に介装した状態を示す断面図、図２乃至図５は別実施形態の図１と同様図、図６は本発明のガスケット材の製造方法の一例を示す工程図、図７は同製造方法の他の実施形態の同様図である。
【実施例１】
【００１２】
図１のガスケット材Ａは、シート状基材としての金網１に、加硫によって接着性を発揮する未加硫の自己接着性ゴム材２を、微細空所としての網目空間１ａ…に充填させることによって、金網１と自己接着性ゴム材２とを担持一体とし且つシート状に形成してなるものである。金網１は、線径０．０４〜２．０ｍｍの金属線材１ｂを、編成或いは織成（４〜３００メッシュ）したものであり、金属線材１ｂとしては、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０１、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６等）、鉄線、亜鉛鉄線、アルミニウム線、銅線、リン青銅線、ニッケル線、モネルメタル線等が採用される。また、金網１の形態としては、これら金属線材１ｂによる、平織、綾織、畳織、平畳織、筵織、簾織等の織物、或いは結節網、無結節網、本目網、蛙叉網、ラッセル網、綟子網、織網等の編物が採用される。
【００１３】
自己接着性ゴム材２としては、未加硫のシリコーンゴムに硬化触媒（例えば、白金触媒）を添加した付加型シリコーンゴムや、シリコーンゴム、アクリルゴム、エチレンアクリルゴム、及びフッ素ゴムのいずれかの未加硫のゴム材１００重量部にアミノ系或いはビニル系シランカップリング剤を０．１〜３重量部添加したものが採用される。
【００１４】
上記構成のガスケット材Ａは、エンジンのシリンダブロック及びシリンダヘッドのような被シール２部材３、４間に介装され、自己接着性ゴム材２の加硫温度（１５０〜１７０℃）で加熱・加硫処理される。この加熱・加硫処理によって自己接着性ゴム材２が加硫されて接着性を発揮し、上記２部材３、４の被シール面に硬化接着すると共に、金網１と担持一体に固定化される。従って、自己接着性ゴム材２のゴム弾性と接着性の発現により、２部材３、４は大きな締結力を要さずとも所期のシール性が得られる。また、締結の際或いは時間の経過と共に自己接着性ゴム材２にへたりが生じたとしても、金網１の厚み方向の反力が残存しているから、このへたりをカバーし、シール面での洩れが生じることがない。更に、自己接着性ゴム材２の金網１の網目空間１ａ…内への充填に伴うアンカー作用的担持一体固定化により、上記締結時或いは加熱・加硫処理時に自己接着性ゴム材２が拘束されて横流れすることがなく、上記の良好な接着性が維持される。
【００１５】
ここで上記ガスケット材Ａの製造方法について図６及び図７を参照して説明する。図６において、先ず、上記金網１を打抜きして所望の形状に加工する（ステップＳ１）。次いで、メチルエチルケトン等の溶剤により金網１の脱脂処理を行った（ステップＳ２）後、金網１を耐熱性接着剤にディッピングし約５０℃で乾燥して耐熱性接着剤のコーティング処理を行う（ステップＳ３）。１方、ステップＳ４において、上記未加硫のゴム材に上記自己接着性処理（硬化触媒或いはシランカップリング剤の添加）を施し、更に老化防止剤、加工剤、加硫剤等のゴム薬品、及び、カーボンブラック、シリカ、クレー、炭酸カルシウム、ゼオライト等の無機充填材を加えて自己接着性ゴムのコンパウンド材を調製する。
【００１６】
上記で調製したコンパウンド材を、酢酸ブチル、トルエン、メチルエチルケトン等の溶剤に５〜６０重量％好ましくは１５〜５０重量％の濃度で溶解し（ステップＳ５）、ステップＳ６において、上記金網１をこのゴムコンパウンド材の溶液に含浸させる。この含浸は、ディッピング、バーコータ、ロールコータ、真空引きろ過装置等によってなされる。ステップＳ７で乾燥し溶剤を放散させた後、ステップＳ８において、圧力１０〜１００ｋｇ／ｃｍ２、常温〜８０℃（上記ゴムコンパウンドが加硫しない温度）、時間１〜１０分の条件でプレス・圧縮成形し、金網１の網目空間内にゴムコンパウンド材が充填され接着一体とされた未加硫の成形品（ガスケット材）Ａを得る。
【００１７】
図７は、ガスケット材Ａの製造方法の別例を示すものであり、金網１の事前調製は上記と同様のステップＳ１〜ステップＳ３によりなされる。ステップＳ９では、上記ステップＳ４で調製されたゴムコンパウンド材をシート状に成形し、ステップＳ１０でこのゴムシートと、金網１とを重ね合わせて積層し、ステップＳ１１でプレス・圧縮成形がなされる。このステップＳ１１では、未加硫のゴムコンパウンド材が金網１の網目空間内に充填され、金網１に接着一体とされ、未加硫の成形品（ガスケット材）Ａを得る。
【００１８】
図６及び図７のいずれの製造方法においても、ゴムコンパウンド材は耐熱性接着剤のコーティング処理が事前になされた金網１の網目空間内に充填され接着一体とされるから、金網１に強固に担持一体とされ、過大な荷重が掛っても剥れることが殆どない。そして、得られたガスケット材Ａにおいては、図１に示すように未加硫の自己接着性ゴム材２が、金網１の網目空間１ａ…に充填され、金網１に担持一体とされており、上記のように被シール２部材３、４間に介装され且つ加熱・加硫処理がなされることによって、ゴム弾性と接着性が発現され、優れたシール性を発揮する。
【実施例２】
【００１９】
図２に示すガスケット材Ｂは、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、シリコーンゴム、アクリルゴム、エチレンアクリルゴム、及びフッ素ゴム等のゴム材をシート状にして加硫し、多数の微細空所としての透孔５ａ…を形成したシート基材としての加硫ゴムシート５の該透孔５ａ…に、上記同様の自己接着性ゴム材２を充填させることによって、加硫ゴムシート５と自己接着性ゴム材２とを担持一体とし且つシート状に形成してなるものである。
【００２０】
このガスケット材Ｂも、上記と同様の被シール２部材３、４間に介装され、自己接着性ゴム材２の加硫温度で加熱・加硫処理される。この加熱・加硫処理によって自己接着性ゴム材２が加硫されて接着性を発揮し、上記２部材３、４の被シール面に硬化接着すると共に、加硫ゴムシート５と担持一体に固定化される。従って、上記同様自己接着性ゴム材２のゴム弾性と接着性の発現により良好なシール性が維持されると共に、自己接着性ゴム材２の加硫ゴムシート５の透孔５ａ…内への充填に伴うアンカー作用的担持一体固定化により、上記締結時或いは加熱・加硫処理時に自己接着性ゴム材２が拘束されて横流れが阻止される。尚、透孔５ａ…に代え或いはこれと併用して加硫ゴムシート５の表面に多数の凹部（不図示）を形成して、これらを上記微細空所とすることも可能である。
【実施例３】
【００２１】
図３に示すガスケット材Ｃは、実施例１と同様の金網６ａに実施例２の加硫ゴムシート５と同様のゴム材６ｂを担持一体とし、且つ多数の微細空所としての透孔６ｃ…を形成したシート基材としての金網複合加硫ゴムシート６の該透孔６ｃ…に、上記同様の自己接着性ゴム材２を、充填させることによって、金網複合加硫ゴムシート６と自己接着性ゴム材２とを担持一体とし且つシート状に形成してなるものである。金網複合加硫ゴムシート６は、未加硫の上記ゴム材と金網６ａとを複合して加熱・加硫処理して担持一体とし、その後多数の透孔６ｃ…を穿設してなるものである。
【００２２】
このガスケット材Ｃも、上記と同様の被シール２部材３、４間に介装され、自己接着性ゴム材２の加硫温度で加熱・加硫処理される。この加熱・加硫処理によって自己接着性ゴム材２が加硫されて接着性を発揮し、上記２部材３、４の被シール面に硬化接着すると共に、金網複合加硫ゴムシート６と担持一体に固定化される。従って、上記同様自己接着性ゴム材２のゴム弾性と接着性の発現により良好なシール性が維持されると共に、自己接着性ゴム材２の金網複合加硫ゴムシート６の透孔６ｃ…内への充填に伴うアンカー作用的担持一体固定化により、上記締結時或いは加熱・加硫処理時に自己接着性ゴム材２が拘束されて横流れが阻止される。そして、本実施例のガスケット材Ｃの場合、実施例１のガスケット材Ａと同様に、自己接着性ゴム材２或いはゴム材６ｂにへたりが生じたとしても、金網６ａの厚み方向の反力が残存しているから、このへたりをカバーし、シール面での洩れが生じることがない。尚、透孔６ｃ…に代え或いはこれと併用して金網複合加硫ゴムシート６の表面に多数の凹部（不図示）を形成して、これらを上記微細空所とすることも可能である。
【実施例４】
【００２３】
図４に示すガスケット材Ｄは、実施例１のガスケット材Ａの片面に、金属薄板７を一体としたものである。この金属薄板７の片側（両側でもよい）は折曲立上部７ａとされている。このように金属薄板７を一体としたものにおいては、金属薄板７によって補強され、自己接着性ゴム材２のへたり抑制に有効である。また、金属薄板７の片側には折曲立上部７ａを設けているので、金網１の拘束力に加えてこの折曲立上部７ａの堰止め作用によって、上記締結時或いは加熱・加硫処理時の自己接着性ゴム材２の横流れ防止にも有効であり、上記実施例と共に望ましく採用される。
【００２４】
図５に示すガスケット材Ｅは、実施例４の変形例を示し、同実施例のガスケット材Ｄを３層構造に積層したものである。このような積層構造にした場合、各層に内在する金網１の弾性及び反力と自己接着性ゴム材２の弾性とにより、２部材３、４間の面圧が大きく維持され、優れたシール性が得られる。また、金網１の特有の反力により自己接着性ゴム材２のへたりが抑えられるから、長くシール性が維持される。その他の構成及び効果は上記と同様であるので、共通部分には同一の符号を付し、その説明を割愛する。
【００２５】
尚、実施例１、実施例３及び実施例４のガスケット材Ａ、Ｃ、Ｄ及びＥのように金網が介在する場合、この金網を電磁誘導加熱可能な材料から構成するようにすれば、被シール２部材間に介装して、加熱・加硫処理する際、大掛かりなオーブンを用いる必要がなく、電磁誘導加熱によって短時間で加熱・加硫処理することができる。また、本発明のガスケット材は、エンジンのシリンダブロックとシリンダヘッドのシールに限らず、その他の要シール部への適用が可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明のガスケット材（第１実施例）を被シール２部材間に介装した状態を示す断面図である。
【図２】別実施形態（第２実施例）の図１と同様図である。
【図３】別実施形態（第３実施例）の図１と同様図である。
【図４】別実施形態（第４実施例）の図１と同様図である。
【図５】第４実施例の変形例を示す図１と同様図である。
【図６】本発明のガスケット材の製造方法の一例を示す工程図である。
【図７】同製造方法の他の実施形態の同様図である。
【符号の説明】
【００２７】
１      金網（シート状基材）
１ａ    網目空間（微細空所）
２      自己接着性ゴム材
５      加硫ゴムシート（シート状基材）
５ａ    透孔（微細空所）
６      金網複合加硫ゴムシート（シート状基材）
６ａ    金網
６ｃ    透孔（微細空所）
Ａ      ガスケット材
Ｂ      ガスケット材
Ｃ      ガスケット材
Ｄ      ガスケット材
Ｅ      ガスケット材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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