平成29年1月1日発行

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MEKOフリータイプシリコーンFIPGの開発
はじめに
シリコーンFIPGは、硬化後に柔軟性があり、耐熱性・耐薬品性にも優れることから、自動車のエンジンやミッションをはじめ、様々なシール・接着用途で使用されており、スリーボンドでもお客様のニーズに合わせた商品開発を進めています。
一方で、近年、各国において環境規制がより厳しくなってきており、化学物質のリスクアセスメントの義務化など日本国内でも労働災害を未然に防ぐための法改正が施行されました。特に欧州圏は作業環境に対する意識が高く、世界に先駆けて環境規制や化学物質の登録・管理体制を確立しています。
現在、広く普及しているシリコーンFIPGは、硬化反応時にメチルエチルケトオキシム（以下MEKOと略します）を副生成物として放出しますが、MEKOは欧州で有害物質に指定されています（法規出典 1・2・3）。本稿では、欧州圏における作業環境に配慮したMEKOフリーのシリコーン
FIPGを紹介します。

目次

はじめに••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 1

4.商品紹介••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 5

1.背景••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 2

5.ThreeBond1227H各種評価•••••••••••••••••• 62.FIPGについて••••••••••••••••••••••••••••••••••• 2

6.ThreeBond1217P各種評価•••••••••••••••••• 73.求められる特性•••••••••••••••••••••••••••••••••• 3

おわりに••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 811.背景

また、地球環境保全への対応は、完成車輌（製品）にとどまらず、製造ラインにおいても工数削減や作業

１－１ 環境法規制
近年、化学物質を取り巻く環境は厳しくなってきて工程の簡略化等の見直しが進められています。有機います。これは化学物質を適切に管理し、作業環境溶 剤なども含めた環 境 規 制 物 質の低 減に注目が 集の改善と地球環境を保護するための世界的な取り組まってきています。

みとなっています。特に欧州圏は、世界に先駆けて化学物質の管理を進めており、各種環境規制・法規制

2.FIPGについてを実 施し、さらに随 時 改 正することで世 界の化 学 物

２－１ FIPG質の環境基準をつくり出しています。自動車産業をはFIPGとは液状ガスケット（FIPG：Formed In Place

じめとした製造業も各国の環境法規制に対応しておGasket）のことで、液状の材料をフランジ面に塗布・り、化学物質を取り扱う化学工業メーカーとしても、貼り合わせた後、硬化させて接着・シールする手法

これらの規 制に対 応しながら商 品 開 発を進めていくです。現 在 は、RTVシリコーン系 の 材 料 が FIPG の使命があります。

主流で、その中でも硬化反応時にMEKOを放出する脱オキシムタイプが広く普及しています。
※RTV（Room Temperature Valcanizing）

１－２ 自動車産業界の取り組み
自動車産業をはじめとした製造業においては、CO 2の排出量の削減対策や石油代替エネルギーへの転２－２ FIPGのシール理論換のため、ハイブリッド自動車（HV/PHV）・ 電気自固 形 ガ スケットがフラン ジ面 に対 する反 発 力で動車（EV）・燃料電池自動車（FCV）等の環境対応シール性を確保するのに対して、FIPGは主にその密車輌が順次市場投入されシェアを伸ばしております。

着性・接着性・粘弾性・凝集力により、オイルなど併せて、車輌の省燃費化競争が激化する等、環境への媒体をシールします。FIPG がシール性能を十分にの配慮がますます高まってきています。

発揮するためには、これらの特性に優れていることがポイントとなります（図－２－１、図－２－２）。

【用途例】 ◆オイルパン・チェーンケース等の接着シール

図－１ FIPGの使用部位

2

固形ガスケット

浸透（層内）漏洩
ガスケットの内部を透過してリーク→ガスケットの耐薬品性不足が主な原因

フランジガスケット

図－２－１ 固形ガスケットのシール理論

破壊（バースト）漏洩
ガスケット自体が破壊され破壊面からリーク→ガスケットの追従性・フランジの振動が主な原因

フランジ

液状ガスケット（FIPG）
ガスケット

密着性・接着性

粘弾性・凝集力

密着性・接着性

接面漏洩
ガスケットとフランジ界面からリーク→密着性や接着性の不足が主な原因※各部材に対する接着性が重要

フランジ

図－２－２ 液状ガスケット（FIPG）のシール理論
ガスケット

図－３ もれの種類について
２－３ 「もれ」の種類について主に「もれ」の現 象はガ スケットの内部を媒 体が透過してもれてしまう「浸透（層内）漏洩」、ガスケッ

3.求められる特性トそのものが破 壊されてしまう「 破壊（バースト）漏

３－１ 欧州圏におけるMEKOの位置付け洩」、そしてガスケットとフランジ界面からもれてしまう「接面漏洩」の３種類に分けられます（図－３）。

欧州圏は世界に先駆けて化学物質の管理基準から環 境 法 規 制の施 行を行っており、管 理・ 基 準 がそれぞれもれの要 因は異なりますが、もれの防 止非常に厳しい地域です。この欧州圏ではMEKO が発には「シール媒体に対する耐久性」「フランジ面の振がん性 区 分２に指 定されております（ 法 規出典 3）。

動や口開き等に対する追従性」「フランジ面に対するMEKOは世 界で一 般 的に広く用いられているFIPG接着性」が FIPGにおいて非常に重要となります。

（ 脱 MEKOタイプ）の縮 合 反 応ガ ス成 分として、硬化時に空気中に放出されます。

3

このように欧 州 圏の基 準に合わせ縮 合ガ スとして３－４ 油分等汚れが付着した部材への接着性

MEKO が発生しないタイプの FIPG が強く求められてエンジンブロック、ミッションケースをはじめとするいます。

部品は、一般的に鉄やアルミダ イカストを鋳造・切削 加 工して作られます。その際に使用される切 削 油が、洗浄後もフランジ面に一定濃度残ります。また、

３－２ オイルに対する耐久性
シリコーンFIPGは、主にエンジンやトランスミッ

エンジン製造工場内では様々な工業設備が稼働してション等のオイルをシールする目的で使用されます。

いますが、それらの設 備に使用されている潤 滑 油 等

そのため、高温条件下（1 2 0 ℃以上）でオイルに浸が飛 散してオイルミスト（オイルが微 粒 子 化して空漬された際に、強度や弾性が大きく低下しないことは気中に浮遊している状態）が発生し、接着面に付着もちろんのこと、シール剤としての役 割を考えると部してしまう等、汚れが残った状態になっています。こ材に対する接着性（密着性）の保持が非常に重要とれらはFIPG の接着性に対して負に関与し、結果としなります。て漏れを招く恐れがあります。
現在は接着面に付着したオイルを除去する目的で有 機 溶 媒を使 用した脱 脂 洗 浄 工 程が 取り入れられ

３－３ 高伸張性
FIPGは、常に振動や衝撃にさらされる自動車部品ていますが、環境対応に伴い同工程が削減された場（エンジンやトランスミッション）に使用されるため、合、今までは除去されていた油分や汚れが接着面に接 着 性に加え、その部 材の振 動や口開き（ 変 位）に残ることになります。

対応できる追従性が求められます。接着性が十分で接着面に油分や汚れが介在することで、接着性のも追 従 性が不 足すると、FIPG自体の破 断によりオイ大幅な低下を招くだけでなく、それらを起因としたオルリークの原因となってしまいます。

イル滲みなど市場不具合につながる恐れがあることは一般的に知られています。そのため、FIPGにもそうしたリスクに対して接着ロバスト性の向上が強く求められています（接着性の判断基準については図－４）。

凝集破壊（CF）※凝集破壊は部材に対し、接着性が保たれていることを示し、接面漏洩の観点からシール剤としてこちらが望ましい

側面

正面

（a面）

（a面）

→

試験実施

両面にシール剤が付着（b面）（b面）

しっかり接着しているということ

界面破壊（AF）
側面

せん断試験片を横から見た図

正面

（a面）

（a面）

→
（b面）

図－４ 凝集破壊と界面破壊

4

片面のみシール剤が付着（b面）

4.‌商 品紹介

４－２ TB1217P（脱MIBKOタイプ）

こ れ ら の 課 題 を 克 服 し た 新 し い 商 品 とし て縮合ガスとしてMIBKO（メチルイソブ チルケトオ

ThreeBond 1 2 2 7 H 、ThreeBond 1 2 1 7 P（ 以 下キシム）を放出するタイプの FIPGで、欧州圏で発がTB 1 2 2 7 H 、TB 1 2 1 7 Pと略す）の特 長、物 性につん性物質に区分されるMEKOを発生させません。脱いて紹介します（表－１、表－２）。

アルコールタイプの FIPGよりも硬化性に優れ、従来の脱 MEKOタイプの FIPGと同等の硬 化 速 度を発 揮します。また、優れた油面接着性を有しており、脱脂４－１ TB1227H（脱アルコールタイプ）
縮 合ガ スとしてアルコール ガ スを放出するタイプ

工 程のバラつきやオイル汚れ等での従 来の FIPGでの FIPG で、欧 州 圏 で 発 が ん 性 物 質 に 区 分されるは十 分な接 着 性が 得られない部 分のシール・ 接 着MEKOを発 生させません。これまでの脱アルコール用途に適しています。

タイプのデメリットであった硬化性の遅さを改善しています。従 来の FIPGと比べ耐 油 性と油 面 接 着 性に※す べての油 種に対して効 果があるわけではありま優れ、脱脂工程のバラつきやオイル汚れ等での従来せん。 脱脂洗浄後の使用を前提とし、 対応できるの FIPGでは十分な接着性が得られない部分のシー油種や濃度については確認が必要です。

ル・接着用途に適しています。

表－１ 性状性状単位

従来品A

TB1227H

従来品B

TB1217P

試験方法

備考

脱アルコール 脱アルコール脱MEKO

脱MIBKO

―

―硬化形態

―

外観―

黒色

黒色

灰色

黒色

3TS-2100-002

―

粘度

Pa･s

200

230

3302603TS-2F30-001

SOD

比

重―

1.47

1.39

1.36

1.36

3TS-2500-002―

指触乾燥時間min

9010563TS-3130-003―

厚膜硬化性mm

1.72.33.02.93TS-3160-005

1日※試験環境：23℃, 50%RH

表－２ 硬化物特性―
性状
硬単位

従来品A

TB1227H

従来品B

TB1217P

試験方法

備考

さ―

A30

A58A51

A57

3TS-2B00-004

―

伸び率%

420

280470430

3TS-4190-005

―

引張強さ

MPa

2.1

2.3

2.6

2.4

3TS-4190-005―

引張せん断接着強さ

MPa

1.7

1.8

2.6

1.9

3TS-4100-023

Al/Al※硬化条件：23℃, 50%RH×168h※Al：アルミニウム

55.ThreeBond1227H各種評価
５－１ 耐薬品性■引張従来FIPG

標準条件（2 3 ℃，5 0 %RH× 1 6 8 h）で硬化させた

引張せん断 接 着 強さは著しい低 下はないものの、試験片を1 2 0 ℃のエンジンオイル及び冷却液に４日凝 集 破 壊の状 態は徐々に下がり、５％付 近でほとん間浸漬させ、物性の変化を確認しました。

ど界 面 破 壊（AF）となってしまいます（ 図－６－１、従来の FIPGと比較し、良好な特性を維持しています（図－５－１）。

図－６－２）。
■TB1227H

特に耐エンジンオイル性に優れ、長期間の浸漬試

油 面 濃 度 1 0 ％まで、引張 せん断 接 着 強さ、凝 集験後も良好な接着性を保持しています（図－５－２）。

破 壊 率ともほぼ 低 下がなく、高い接 着ロバ スト性を維持しています（図－６－１、図－６－２）。

3.0

上 記の試 験 結 果 から、TB 1 2 2 7 Hは従 来 FIPGと初期比較して優れた油 面 接 着 性を有していることが見て耐エンジンオイル取れます。

耐冷却液
2.0
1.5TB1227H

従来品 A
2.01.00.5

引張せん断接着強さ（MPa）

AIせん断接着強さ
（MPa）

2.5

1.50.0

従来品A脱アルコール

従来品B脱MEKO

TB1227H

1.0

図－５－１ TB1227Hの耐薬品性試験結果（AI/AI）
100

1.680

1.2600.840

凝集破壊率
（%）

引張せん断接着強さ
（MPa）

0.5
2.00.40.0

500
750
浸漬時間
（h）

1000

7%

10%

TB1227H

従来品 A
100.080.0

15000.0

図－５－２ TB1227Hの長期耐エンジンオイル性試験結果（AI/AI）

凝集破壊率（％）

250

3%
5%
油面濃度

20

凝集破壊率

01%

図－６－１ 油面接着試験比較結果（AI/AI）

引張せん断接着強さ0.0

ブランク

60.040.020.0５－２ 油面接着性
油 分 等の汚れが 付 着した部 材に対する接 着 性の確認方法として、エンジンオイルを溶剤にて規定濃度に希 釈し、アルミニウム板に付 着させたものを試験片として用いて、引張せん断接着強さを確認しました。

60.0

ブランク

1%

3%
5%
油面濃度7%10%

図－６－２ 従来品
（脱アルコールタイプ）の油面接着性試験結果（AI/AI）

6.ThreeBond1217P各種評価■ TB1217P
油面７％付近まで、引張せん断接着強さ、凝集破６－１ 油面接着性
エンジンオイルを溶剤にて規定濃度に希釈し、アルミニウム板に付 着させたものを試 験片として用いて、引張せん断接着強さを確認しました。

壊率ともに低下は見られず、接着性を維持しています（図－７－１、図－７－３）。
左 記 の 試 験 結 果 から、TB 1 2 1 7 Pは 従 来 FIPGと比較して優れた油 面 接 着 性を有していることが見て■従来FIPG
油面濃度１％付近から引張せん断接着強さ、凝集破壊率ともに下がり始め、5 ％付近でほとんど界面破壊（AF）になっています（図－７－１、図－７－２）。

とれます。
６－２ 長期耐久性
標準条件（2 3 ℃，5 0 %RH× 1 6 8 h）で硬化させた
試 験片を 1 5 0 ℃のエンジンオイルに長 期 間 浸 漬さ3.0

従来品 B
2.5
引張せん断接着強さ（MPa）

TB1217P

2.0

せ、物性の変化を確認しました。
長 時 間の浸 漬 条 件においても従 来 FIPGと比較し同等以上のせん断接着強さを維持しています（図－８－１）。
また、150℃の耐熱性試験も実施し、長期間高温に1.5放置された場合の物性変化も確認しました。エンジン
オイルの浸漬試験と同様に、従来FIPGと比較して同等

1.0以上のせん断接着強さを維持しています（図－８－２）。

0.53.0

ブランク1%

3%
5%
油面濃度

7%

従来品 B

10%
2.5

図－７－１ TB1217Pの油面接着性評価結果（AI/AI）

脱脂面

n=1

油面
（※）

n=2

TB1217P

引張せん断接着強さ
（MPa）

0.0

2.0
1.5
1.0
0.5
0.0

n=31%

3%

5%

7%

0200

400

600
耐久時間
（h）

800

1000

1200

図－８－１ TB1217Pの長期耐エンジンオイル性試験結果

10%

4.5

図－７－２ 従来FIPGの凝集破壊率状態

4.0

脱脂綿

n=1

油面

引張せん断接着強さ
（MPa）

3.5
3.0
2.5
2.0

n=2

1.5
1.0n=3

従来品 B

0.5
0.0

1%

3%

5%

7%

10%

図－７－３ TB1217Pの凝集破壊率状態

TB1217P
0200400600
耐久時間（h）

800

1000

150℃

1200

図－８－２ TB1217Pの長期耐熱性試験結果※P4 図4を参照

7

おわりに
今回は欧州圏での化学物質管理基準に対応し、油面接着性にも優れる脱MEKOフリータイプのTB 1 2 2 7 H 、TB 1 2 1 7 Pをご紹介しました。これらの製品は、工場での工程削減・有機溶剤等の使用量低減に貢献でき、地球環境保全の一助となる製品です。スリーボンドでは、今後もお客様のニーズに対応した製品開発を進めると共に、作業環境にも配慮した製品の開発を継続して取り組んでまいります。
<法規出典>
1）Dangerous Substances Directive" / Substance Directive 6 7 / 5 4 8 /EEC
2）Dangerous Products Directive" / Preparation Directive 1 9 9 9 / 4 5 /EC3）Classification Labelling and Packaging of substances and mixtures" / Regulation (EU) 1 2 7 2 / 2 0 0 8

株式会社スリーボンド

研究開発部
開発一部

輸送開発課

井上正雄

小山昭広

株式会社スリーボンド

8

東京都八王子市南大沢4-3-3
電話 042(670)5333 ㈹