JP2019094922A - Seal member - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シール部材に関する。 The present invention relates to a seal member.
車両や汎用機械、例えば自動車において、エンジンや、電子部品を内部に収容する装置等では、ハウジングを密封するためにシール部材が用いられている。シール部材は例えば、ハウジングを構成する一対の部材の間に圧縮された状態で挟まれることによって弾性変形しこれら一対の部材間の密封を図ることで、ハウジングを密閉する。 In vehicles and general-purpose machines such as automobiles, a sealing member is used to seal a housing in an engine, a device that accommodates an electronic component, and the like. For example, the sealing member is elastically deformed by being sandwiched in a compressed state between a pair of members constituting the housing, and the housing is sealed by sealing the pair of members.
自動車は海浜地帯や融雪剤が散布されている地帯を走行することがある。このとき、自動車の部品に塩水や融雪剤が付着し、シール部材を挟圧する部材とシール部材との間に隙間があると、その隙間に塩水や融雪剤成分が侵入することによってシール部材を挟圧する部材に腐食(隙間腐食)が発生することがある。この腐食された部分がシール部材のシールラインを超えてハウジングの内部にまで侵入した場合、ハウジングを構成する材料の腐食に至る。 Automobiles sometimes travel in the beach area or in areas where snow melting agents are sprayed. At this time, if salt water or a snow melting agent adheres to parts of the automobile and there is a gap between the sealing member and the sealing member, salt water or a snow melting agent component intrudes into the gap to clamp the sealing member. Corrosion (gap corrosion) may occur in the pressing member. If this corroded portion penetrates the seal line of the seal member and penetrates into the interior of the housing, it leads to corrosion of the material constituting the housing.
近年、自動車分野では、燃費向上のため軽量化が積極的に進められており、鉄系部材に比べて軽量であるアルミニウムの採用が拡大している。一般にアルミニウムは、鉄に比べると耐腐食性に優れるが、上述の隙間腐食が発生し易い傾向にある。 In recent years, in the automobile field, weight reduction has been actively promoted to improve fuel consumption, and the use of aluminum, which is lighter than iron-based members, is expanding. In general, aluminum is superior in corrosion resistance to iron, but the above-mentioned crevice corrosion tends to easily occur.
従来から、アルミニウムの腐食防止のために、アルミニウムの表面に様々な処理を行う方法が検討されてきた。アルミニウムなどの金属材料の表面処理方法としては主に、アルマイト(陽極酸化)処理、メッキ処理、及び腐食防止コーティングの三つの方法が用いられる。 Heretofore, methods of performing various treatments on the surface of aluminum have been studied in order to prevent corrosion of aluminum. As surface treatment methods of metal materials such as aluminum, mainly, three methods of alumite (anodization) treatment, plating treatment, and corrosion prevention coating are used.
特許文献1及び2はアルマイト処理、特許文献3はメッキ処理、特許文献4〜9は腐食防止コーティングを開示する。
より具体的には、特許文献1は、アルミニウム基材又はアルミニウム合金基材の表面に、陽極酸化被膜と、コバルト及び/又はクロムとが存在するアルマイト部材を開示する。
特許文献2は、ポンプボデーの全面にアルマイト層が形成された燃料ポンプを開示する。
特許文献3は、金属部品の表面に、Cu系めっき被膜を形成し、その上にNi系めっき被膜を形成した高耐食性Ni系複合めっき被膜を開示する。
特許文献4は、水、アルミニウム等のイオン源、クロム(III)カチオン源などを含み、六価クロムを実質的に含まない金属表面を被覆するための組成物を開示する。
特許文献5は、硬化されたバインダーと、表面が金属酸化物を含む親水性フレークとを含むコーティングにより被覆された機器を開示する。
特許文献6は、紫外線硬化樹脂組成物が塗布された塗膜が形成された鋼板を開示する。
特許文献7は、磁性体からなる基板の海水と接触する表面に、CrN、TiN、AlN、BN、BCN、AlBNからなるナイトライド系材料、および水素を含むダイヤモンドライクカーボン(DLC)、TiCからなるカーボン系材料から選択される少なくとも1種以上の材料で構成される被覆層を有する耐食性磁性材料を開示する。
特許文献8は、イソシアネート基またはシロキサン基を有するフッ素樹脂塗料被膜を、表面に直接設けた、熱交換器用アルミニウム合金材を開示する。
特許文献9は、ポリアミドイミド(PAI)耐熱性ポリマーバインダー、液体溶剤、および無機充填剤粒子を含む耐食性組成物を開示する。
Patent documents 1 and 2 disclose alumite treatment, patent document 3 discloses plating treatment, and patent documents 4 to 9 disclose corrosion preventing coatings.
More specifically, Patent Document 1 discloses an alumite member in which an anodized film and cobalt and / or chromium are present on the surface of an aluminum base or an aluminum alloy base.
Patent Document 2 discloses a fuel pump in which an alumite layer is formed on the entire surface of a pump body.
Patent Document 3 discloses a highly corrosion resistant Ni-based composite plating film in which a Cu-based plating film is formed on the surface of a metal component and a Ni-based plating film is formed thereon.
Patent Document 4 discloses a composition for coating a metal surface substantially containing hexavalent chromium, which contains water, an ion source such as aluminum, a chromium (III) cation source and the like.
U.S. Pat. No. 5,958,015 discloses a device coated with a coating comprising a cured binder and hydrophilic flakes whose surface comprises a metal oxide.
Patent Document 6 discloses a steel plate on which a coating film to which an ultraviolet curable resin composition has been applied is formed.
Patent Document 7 is composed of a nitride-based material composed of CrN, TiN, AlN, BN, BCN, and AlBN, and a diamond-like carbon (DLC) containing hydrogen, and TiC on the surface of a substrate composed of a magnetic substance in contact with seawater. Disclosed is a corrosion-resistant magnetic material having a coating layer composed of at least one material selected from carbon-based materials.
Patent Document 8 discloses an aluminum alloy material for a heat exchanger, in which a fluorine resin paint film having an isocyanate group or a siloxane group is directly provided on the surface.
U.S. Pat. No. 5,958,015 discloses a corrosion resistant composition comprising a polyamideimide (PAI) heat resistant polymer binder, a liquid solvent, and inorganic filler particles.
従来の腐食防止方法では、被シール部材に表面処理などを行うことにより、腐食を防止していた。しかし、このように被シール部材に直接、処理を行う方法では被シール部材の腐食防止効果を十分に達成できない場合があった。特に、被シール部材の材料として隙間腐食が発生し易いアルミニウムを塩水に接触する環境下で用いたアルミニウムハウジングの場合、腐食防止効果が著しく低下する場合があった。 In the conventional corrosion prevention method, corrosion is prevented by performing surface treatment etc. to a member to be sealed. However, there are cases where the corrosion prevention effect of the member to be sealed can not be sufficiently achieved by the method of directly treating the member to be sealed. In particular, in the case of an aluminum housing used under an environment in which aluminum susceptible to crevice corrosion as a material of a member to be sealed is brought into contact with salt water, the corrosion prevention effect may be significantly reduced.
本発明者らは上記の問題点について検討を行った結果、被シール部材自体に表面処理を行うのではなく、被シール部材に接触するシール部材に腐食防止機能を付与することにより、効果的に被シール部材の腐食防止を行えることを発見した。 As a result of examining the above problems, the inventors of the present invention have effectively applied the corrosion prevention function to the seal member in contact with the member to be sealed, instead of performing the surface treatment on the member to be sealed itself. It has been found that the corrosion of the member to be sealed can be prevented.
すなわち、本発明は、腐食防止機能を有し、被シール部材の腐食防止を効果的に行うことができるシール部材を提供することを目的とする。 That is, an object of the present invention is to provide a seal member having a corrosion prevention function and capable of effectively preventing corrosion of a member to be sealed.
本発明の要旨構成は、以下のとおりである。
[1]ゴム基材と、
前記ゴム基材上に、タイプA デュロメータ 硬度が50未満の硬化シリコーンゴムと、飽和脂肪酸とを含むコーティングと、
を有し、
前記コーティング中の硬化シリコーンゴムの含量は、30質量%以上70質量%未満であり、
前記コーティング中の飽和脂肪酸の含量は、30質量%以上60質量%以下である、シール部材。
[2]前記硬化シリコーンゴムは、1液縮合反応型の硬化シリコーンゴムである、[1]に記載のシール部材。
[3]アルミニウムハウジング用のシール部材である、[1]又は[2]に記載のシール部材。
The essential features of the present invention are as follows.
[1] rubber base,
A coating comprising a cured silicone rubber having a Type A durometer hardness of less than 50 and a saturated fatty acid on said rubber substrate;
Have
The content of the cured silicone rubber in the coating is 30% by mass or more and less than 70% by mass,
The seal member, wherein the content of saturated fatty acid in the coating is 30% by mass or more and 60% by mass or less.
[2] The seal member according to [1], wherein the cured silicone rubber is a one-pack condensation cured silicone rubber.
[3] The seal member according to [1] or [2], which is a seal member for an aluminum housing.
腐食防止機能を有し、被シール部材の腐食防止を効果的に行うことができるシール部材を提供することができる。 It is possible to provide a seal member which has a corrosion prevention function and can effectively prevent corrosion of a member to be sealed.
一実施形態のシール部材は、ゴム基材と、ゴム基材上に、タイプA デュロメータ 硬度が50未満の硬度の硬化シリコーンゴムと、飽和脂肪酸とを含むコーティングとを有する。このコーティング中の硬化シリコーンゴムの含量は、30質量%以上70質量%未満である。また、コーティング中の飽和脂肪酸の含量は、30質量%以上60質量%以下である。なお、タイプA デュロメータ 硬度とは、JIS K 6253−3:2012に規定される測定方法により測定された硬度を表す。 The seal member of one embodiment has a rubber substrate, and a coating comprising a cured silicone rubber having a hardness of less than 50 type A durometer hardness and a saturated fatty acid on the rubber substrate. The content of the cured silicone rubber in the coating is 30% by mass or more and less than 70% by mass. Moreover, the content of the saturated fatty acid in the coating is 30% by mass or more and 60% by mass or less. In addition, Type A durometer hardness represents the hardness measured by the measuring method prescribed | regulated to JISK6253-3: 2012.
上記のように一実施形態のシール部材では、コーティングに含まれる硬化シリコーンゴムの硬度がタイプA デュロメータ 硬度で50未満と低い硬度となっている。従って、例えば、シール部材を挟圧した際には、コーティングが変形しやすく、シール部材と、被シール部材の被シール面(シール部材と被シール部材が接触する面)との密着性を高くして、高いシール性を有することができる。 As described above, in the seal member according to one embodiment, the hardness of the cured silicone rubber contained in the coating is as low as less than 50 in type A durometer hardness. Therefore, for example, when the seal member is pressed, the coating is easily deformed, and the adhesion between the seal member and the surface to be sealed of the member to be sealed (the surface where the seal member and the member to be sealed contact) is enhanced. Thus, it can have high sealing performance.
一般的に、ゴム基材上に、シリコーンゴムを含むコーティング用の材料を塗布した後で乾燥前の状態ではタック性を有するため、埃などの不純物がその表面に付着する場合がある。しかし、一実施形態のシール部材はコーティング中に飽和脂肪酸を含有するため、乾燥前のコーティングに不純物が付着することを防止できる。 Generally, after a material for coating containing silicone rubber is applied on a rubber substrate, it has tackiness in the state before drying, so that impurities such as dust may be attached to the surface. However, since the seal member of one embodiment contains saturated fatty acid in the coating, it is possible to prevent impurities from adhering to the coating before drying.
一実施形態のシール部材のコーティング中の飽和脂肪酸は、シール部材としての使用中にコーティング中から挟圧部材中に浸み出すことで、該挟圧部材の腐食を防止することができる。より具体的には、コーティングは被シール部材に直接、接触しているため、コーティングから飽和脂肪酸が染み出ることにより、被シール部材の被シール面に、効率的に飽和脂肪酸を供給することができる。この染み出た飽和脂肪酸が付着した被シール面は優れた撥水性を発揮し、被シール部材とシール部材との間隙内に毛管現象などにより、塩水等の腐食成分が侵入して滞留することを効果的に防止できる。これにより、被シール部材の被シール面を腐食から効果的に防止できると共に、シール部材の密閉機能を維持できる。また、被シール部材が長期間、塩水等と接触する環境下で使用され、被シール面に付着した飽和脂肪酸が溶解して離脱した場合であっても、シール部材のコーティング中から飽和脂肪酸が徐々に供給されるため、被シール面での撥水性は損なわれず、長期にわたって腐食防止効果を維持することができる。 Saturated fatty acid in the coating of the sealing member of one embodiment can prevent corrosion of the pinching member by permeating out of the coating into the pinching member during use as the seal member. More specifically, since the coating is in direct contact with the member to be sealed, saturated fatty acid can be efficiently supplied to the surface to be sealed of the member to be sealed by the saturated fatty acid leaking out of the coating. . The sealed surface to which the saturated fatty acid that has leaked out exhibits excellent water repellency, and a corrosive component such as salt water infiltrates and stays in the gap between the member to be sealed and the seal member due to capillary action or the like. It can be effectively prevented. Thus, the surface to be sealed of the member to be sealed can be effectively prevented from corrosion, and the sealing function of the seal member can be maintained. In addition, even when saturated fatty acid adhering to the sealed surface is dissolved and separated when the sealed member is used in an environment where it is in contact with salt water etc. for a long time, saturated fatty acid is gradually removed from the coating of the sealing member. Thus, the water repellency on the surface to be sealed is not impaired, and the corrosion prevention effect can be maintained for a long time.
特に、従来では、アルミニウムハウジングが塩水等の腐食成分と接触する環境下で使用された場合、酸素が不足する隙間部分でカソード分極が大きくなり、不動態被膜を維持するのに十分な電位がアノード部で維持されなくなって、不動態被膜が十分に形成されなかった。この結果、不動態被膜による腐食防止機能が発揮されにくくなり、アルミニウムハウジングの間隙腐食が促進されることとなっていた。これに対して、一実施形態のシール部材を、被シール部材であるアルミニウムハウジング用のシール部材として使用した場合、シール部材のコーティング中から、徐々に飽和脂肪酸が供給されるため、アルミニウムハウジングを構成する一対の挟圧部材とシール部材の隙間に塩水等の腐食成分が侵入することを効果的に防止できる。この結果、アルミニウムハウジングの腐食を効果的に防止すると共に、密閉機能を維持できる。 In particular, conventionally, when the aluminum housing is used in an environment in contact with a corrosive component such as salt water, the cathode polarization is increased in the oxygen deficient gap portion, and the potential sufficient for maintaining the passive film is the anode. The passive film was not sufficiently formed because it was not maintained in part. As a result, the corrosion prevention function of the passive film is less likely to be exhibited, and the gap corrosion of the aluminum housing is promoted. On the other hand, when the seal member of one embodiment is used as a seal member for an aluminum housing which is a member to be sealed, saturated fatty acid is gradually supplied from the coating of the seal member, and therefore the aluminum housing is configured. It is possible to effectively prevent the entry of corrosive components such as salt water into the gap between the pair of pressing members and the sealing member. As a result, corrosion of the aluminum housing can be effectively prevented and the sealing function can be maintained.
また、シール部材の形状は特に限定されず、任意の形状をとることができ、例えば正方形、長方形、円盤状等のシート状のシール部材、Oリング、角リング等の環状のシール部材が挙げられる。 Further, the shape of the seal member is not particularly limited, and may be any shape, for example, a sheet-like seal member such as a square, a rectangle, or a disk, an annular seal member such as an O ring or a square ring. .
以下では、一実施形態のシール部材の構成及びその製造方法を説明する。 Below, the structure of the sealing member of one Embodiment, and its manufacturing method are demonstrated.
(ゴム基材)
ゴム基材の材料としては本発明の効果を損なわない限り特に限定されないが、耐水性があるエラストマーが好ましく、例えば硬化したエチレン・プロピレン・ジエン3元共重合ゴム(EPDM)、ニトリルゴム(NBR)および水素化ニトリルゴム(HNBR)からなる群から選択される少なくとも1種の材料が挙げられる。また、このような材料は、必要に応じて、各種添加剤を含んでいてもよい。
(Rubber base)
The material of the rubber substrate is not particularly limited as long as the effect of the present invention is not impaired, but a water-resistant elastomer is preferable, for example, a cured ethylene / propylene / diene terpolymer rubber (EPDM), nitrile rubber (NBR) And at least one material selected from the group consisting of hydrogenated nitrile rubber (HNBR). In addition, such materials may contain various additives as needed.
また、ゴム基材は、優れた耐水性を有していることが好ましい。このような観点から、ゴム基材の材料は、硬化したEPDM、NBRおよびHNBRから選択される少なくとも1種であることがより好ましく、中でも、EPDMおよびHNBRの少なくとも一方を含むことがさらに好ましい。 In addition, the rubber substrate preferably has excellent water resistance. From such a point of view, the material of the rubber substrate is more preferably at least one selected from cured EPDM, NBR and HNBR, and it is further preferable to include at least one of EPDM and HNBR.
ゴム基材のタイプA デュロメータ 硬度は40以上90以下が好ましく、50以上80以下がより好ましく、60以上70以下がさらに好ましい。ゴム基材のタイプA デュロメータ 硬度がこれらの範囲内にあることによって、シール部材の被シール部材への密着性及びシール性をより優れたものとすることができる。 The hardness of the rubber substrate type A durometer is preferably 40 or more and 90 or less, more preferably 50 or more and 80 or less, and still more preferably 60 or more and 70 or less. When the hardness of the type A durometer of the rubber substrate is in these ranges, the adhesion and sealability of the seal member to the member to be sealed can be further improved.
(コーティング)
コーティングは、タイプA デュロメータ 硬度が50未満の硬化シリコーンゴムと、飽和脂肪酸とを含む。コーティング中の硬化シリコーンゴムの含量は30質量%以上70質量%未満であり、飽和脂肪酸の含量は30質量%以上60質量%以下である。
(coating)
The coating comprises a cured silicone rubber having a Type A durometer hardness of less than 50 and a saturated fatty acid. The content of the cured silicone rubber in the coating is 30% by mass or more and less than 70% by mass, and the content of the saturated fatty acid is 30% by mass or more and 60% by mass or less.
硬化シリコーンゴムの構造はシロキサン結合を有する架橋物であれば特に限定されない。硬化シリコーンゴムとしては、1液型又は2液型のものを挙げることができ、1液型又は2液型の何れの場合であっても縮合反応型、付加反応型、UV反応型の硬化シリコーンゴムを挙げることができる。シリコーンゴムの硬化反応が早く、工程数も短縮できるため、1液縮合反応型の硬化シリコーンゴムが好ましい。硬化シリコーンゴムのタイプA デュロメータ 硬度は50未満であり、9以上46以下が好ましい。硬化シリコーンゴムのタイプA デュロメータ 硬度がこれらの範囲内であることによって、シール部材は、被シール部材の形状に応じて容易に変形することができ、より優れた密着性を有することができる。また、コーティング中の硬化シリコーンゴムの含量は30質量%以上70質量%未満であり、30質量%以上60質量%以下が好ましい。コーティング中の硬化シリコーンゴムの含量がこれらの範囲内にあることによって、シール部材のシール性をより良好なものとすることができる。 The structure of the cured silicone rubber is not particularly limited as long as it is a crosslinked product having a siloxane bond. As the cured silicone rubber, one-component type or two-component type can be mentioned, and even if it is either one-component type or two-component type, condensation reaction type, addition reaction type, UV reaction type cured silicone Rubber can be mentioned. A one-component condensation reaction type cured silicone rubber is preferred because the curing reaction of the silicone rubber is fast and the number of steps can be shortened. Hardened silicone rubber type A durometer hardness is less than 50, preferably 9 or more and 46 or less. When the hardness of the type A durometer of the cured silicone rubber is in these ranges, the seal member can be easily deformed according to the shape of the member to be sealed, and can have more excellent adhesion. Further, the content of the cured silicone rubber in the coating is 30% by mass or more and less than 70% by mass, and preferably 30% by mass or more and 60% by mass or less. By the content of the cured silicone rubber in the coating being within these ranges, the sealability of the seal member can be made better.
飽和脂肪酸は、コーティングの表面に染み出し得る含有状態でコーティングの内部に存在することで、シール部材が被シール部材の被シール面と接触した際には、該被シール面に付着して、撥水性を付与する役割を担うものである。コーティング中の飽和脂肪酸の含量は30質量%以上60質量%以下である。コーティング中の飽和脂肪酸の含量がこれらの範囲内にあることによって、コーティング中から被シール面全体に安定的に飽和脂肪酸を供給することができ、被シール面に優れた撥水性を付与できる。 Saturated fatty acid is present inside the coating in a contained state that can exude to the surface of the coating, so that when the seal member comes in contact with the surface to be sealed of the member to be sealed, it adheres to the surface to be sealed, It plays a role in imparting aqueous. The content of saturated fatty acid in the coating is 30% by mass or more and 60% by mass or less. When the content of the saturated fatty acid in the coating is within these ranges, the saturated fatty acid can be stably supplied from the coating to the entire surface to be sealed, and excellent water repellency can be imparted to the surface to be sealed.
ここで、コーティングの内部とは、コーティングの、表面を含む全ての部分を指す。また、含有状態とは、コーティングの内部に飽和脂肪酸が均一に混ざっている状態を意味する。 Here, the inside of the coating refers to all parts of the coating, including the surface. Moreover, a containing state means the state to which the saturated fatty acid is uniformly mixed with the inside of coating.
また、飽和脂肪酸がコーティングの表面に染み出し得る状態とは、特に限定されないが、シール部材として用いた際に、挟圧によりシール部材の表面に飽和脂肪酸が徐々に滲み出てくる状態が好ましく、常態(室温、常圧下)でシール部材の表面に飽和脂肪酸が徐々に滲み出てくる状態であってもよいし、高温条件下で滲み出てくる状態であってもよい。 The state in which saturated fatty acid can leach out to the surface of the coating is not particularly limited, but when used as a sealing member, it is preferable that saturated fatty acid gradually oozes out on the surface of the sealing member due to clamping pressure, In a normal state (room temperature, normal pressure), saturated fatty acid may be gradually exuded to the surface of the seal member, or may be exuded under high temperature conditions.
飽和脂肪酸としては、炭素−炭素単結合のみを含み、炭素−炭素二重結合及び炭素−炭素三重結合を含まないものであれば特に限定されないが、例えば、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸等を好適に用いることができる。また、飽和脂肪酸は1種のみで用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。飽和脂肪酸としては、優れた撥水機能を有することからラウリン酸を用いることが好ましい。 The saturated fatty acid is not particularly limited as long as it contains only a carbon-carbon single bond and does not contain a carbon-carbon double bond and a carbon-carbon triple bond, and examples thereof include lauric acid, myristic acid, palmitic acid and stearin. An acid, an arachidic acid, etc. can be used suitably. The saturated fatty acid may be used alone or in combination of two or more. As a saturated fatty acid, lauric acid is preferably used because it has an excellent water repellent function.
飽和脂肪酸は、被シール面(例えば、アルミニウム面)に付着させた場合に、付着前の被シール面と比べて、水の接触角を大きくできるものが好ましい。水の接触角が大きいほど、被シール面の撥水性が優れていることを意味している。 The saturated fatty acid is preferably one that can increase the contact angle of water when it is attached to the surface to be sealed (for example, an aluminum surface) as compared to the surface to be sealed before adhesion. The larger the contact angle of water, the better the water repellency of the surface to be sealed.
シール部材を、アルミニウムハウジング用のシール部材として使用する場合、コーティングの厚さはアルミニウムハウジングの被シール面の最大高さ粗さRzよりも大きいことが好ましく、例えば、被シール面のRz=6μmの時、コーティングの厚さは6μmを越えることが好ましい。コーティングがこれらの厚さを有することにより、シール部材はより優れたシール性を有することができる。 When the sealing member is used as a sealing member for an aluminum housing, the thickness of the coating is preferably larger than the maximum height roughness Rz of the sealed surface of the aluminum housing, for example, Rz = 6 μm of the sealed surface When the thickness of the coating is more than 6 μm is preferred. Due to the coating having these thicknesses, the seal member can have better sealability.
コーティングは、硬化シリコーンゴム粒子以外にその他の添加剤を含有することができる。このような添加剤としては、増粘剤、フロー助剤、消泡剤、フィラー、レベリング剤、付着増進剤等が挙げられる。 The coating can contain other additives besides the cured silicone rubber particles. Such additives include thickeners, flow aids, antifoams, fillers, leveling agents, adhesion promoters and the like.
(アルミニウムハウジング)
一実施形態に係るシール部材は、アルミニウムハウジングを構成する一対の部材の間に圧縮された状態で挟まれることによって弾性変形し、これら一対の部材間の密封を図る。このように、シール部材により、アルミニウムハウジングの密閉を図ることができる。従来のアルミニウムハウジングが塩水等の腐食成分と接触する環境下で使用された場合、不動態被膜が十分に形成されず、アルミニウムハウジングの間隙腐食が促進されることとなっていた。これに対して、一実施形態のシール部材をアルミニウムハウジング用のシール部材として使用した場合、シール部材のコーティング中から、徐々に飽和脂肪酸が供給されるため、アルミニウムハウジングを構成する一対の挟圧部材とシール部材の隙間に塩水等の腐食成分が侵入することを効果的に防止できる。この結果、アルミニウムハウジングの腐食を効果的に防止すると共に、密閉機能を維持できる。
(Aluminum housing)
The sealing member according to one embodiment is elastically deformed by being sandwiched in a compressed state between a pair of members constituting the aluminum housing, and sealing between the pair of members is achieved. Thus, the aluminum housing can be sealed by the sealing member. When the conventional aluminum housing is used in an environment in contact with a corrosive component such as salt water, the passivation film is not sufficiently formed, and the gap corrosion of the aluminum housing is promoted. On the other hand, when the seal member of one embodiment is used as a seal member for an aluminum housing, since saturated fatty acid is gradually supplied from the coating of the seal member, a pair of pinching members constituting the aluminum housing In addition, it is possible to effectively prevent the entry of corrosive components such as salt water into the gap between the seal member and the seal member. As a result, corrosion of the aluminum housing can be effectively prevented and the sealing function can be maintained.
アルミニウムハウジングの材料としては、アルミニウムまたはアルミニウム基合金を用いることができる。アルミニウム基合金は、主たる成分(構成成分で最も含有量が多い成分)がアルミニウムである合金であり、アルミニウム以外の合金成分としては、銅(Cu)や珪素(Si)、亜鉛(Zn)、鉄(Fe)、マグネシウム(Mg)等が挙げられる。 As a material of the aluminum housing, aluminum or an aluminum base alloy can be used. The aluminum base alloy is an alloy in which the main component (the component having the largest content in the component) is aluminum, and as an alloy component other than aluminum, copper (Cu), silicon (Si), zinc (Zn), iron (Fe), magnesium (Mg) etc. are mentioned.
アルミニウムハウジングにおいて、シール部材を挟圧する部材のうち少なくとも一つが上記のアルミニウムまたはアルミニウム基合金であればよく、他の挟圧部材はアルミニウム系部材以外の金属部材や、樹脂部材であってもよい。また、シール部材を挟圧する部材の形状、大きさ、シール部材押圧面の性状等は特に限定されず、シール部材の使用部位・目的に応じて適宜選択できる。 In the aluminum housing, at least one of the members for pressing the seal member may be the above-described aluminum or aluminum-based alloy, and the other pressing member may be a metal member other than the aluminum-based member or a resin member. Further, the shape, size, and the like of the member for pressing the seal member are not particularly limited, and can be appropriately selected according to the use site and purpose of the seal member.
アルミニウムハウジングの種類は特に限定されないが、塩水に接触する環境下で使用されるものが好ましい。アルミニウムハウジングとしては例えば、車両用のアルミニウムハウジングを挙げることができ、コンバータ、電動パワーステアリング・制御コンピュータ・無段変速機、電動ウォーターポンプ、ストロークセンサ、ブレーキ等のアルミニウムハウジング、サーモハウジング等を挙げることができる。 The type of aluminum housing is not particularly limited, but is preferably used in an environment in contact with salt water. Examples of the aluminum housing include an aluminum housing for a vehicle, such as a converter, an electric power steering / control computer, a continuously variable transmission, an electric water pump, a stroke sensor, an aluminum housing such as a brake, a thermo housing, etc. Can.
(シール部材の製造方法)
一実施形態のシール部材の製造方法を以下に記載する。最初に、ゴム基材を準備する。ゴム基材は、所望の形状を有し既に硬化したゴムからなるゴム基材を入手したものでもよいし、ゴム材料を硬化・成形することにより得たものでもよい。
(Method of manufacturing sealing member)
The manufacturing method of the seal member of one embodiment is described below. First, prepare a rubber substrate. The rubber substrate may be one obtained by obtaining a rubber substrate having a desired shape and made of already cured rubber, or may be obtained by curing and molding a rubber material.
次に、ゴム基材上に、硬化シリコーンゴム及び飽和脂肪酸を含むコーティングを形成する。コーティングの形成方法は特に限定されないが、シリコーンゴム、飽和脂肪酸及び場合により添加剤を含む液状材料を、ゴム基材上に塗布した後、所定時間、該液状材料を熱処理により乾燥させることで液状材料を硬化させる方法を挙げることができる。また、シリコーンゴム及び場合により添加剤を含む液状材料を、ゴム基材上に塗布した後に、飽和脂肪酸を添加し、更に所定時間、該液状材料を熱処理により乾燥させることで液状材料を硬化させる方法を用いてもよい。上記の何れの方法であっても、形成後のコーティング中において硬化シリコーンゴムの含量が30質量%以上70質量%未満となり、飽和脂肪酸の含量が30質量%以上60質量%以下となるように、これらの材料の配合量を調節する。 Next, a coating comprising a cured silicone rubber and a saturated fatty acid is formed on the rubber substrate. Although the method of forming the coating is not particularly limited, a liquid material containing silicone rubber, saturated fatty acid and optionally additives is applied onto a rubber substrate, and then the liquid material is dried by heat treatment for a predetermined time to dry the liquid material. And curing methods. In addition, after a liquid material containing silicone rubber and optionally additives is applied onto a rubber substrate, a saturated fatty acid is added, and the liquid material is further dried by heat treatment for a predetermined time to cure the liquid material. May be used. In any of the above methods, the content of the cured silicone rubber in the coating after formation is 30% by mass to less than 70% by mass, and the content of the saturated fatty acid is 30% by mass to 60% by mass. Adjust the blending amount of these materials.
液状材料の塗布方法は特に限定されず、ワイヤーバーコーター、フィルムアプリケーター、スプレー、エアナイフコーティング、ダイコート、インクジェット印刷などの方法を挙げることができる。均一な膜厚のコーティングが得られることから、スプレー塗布を行うのが好ましい。 The application method of the liquid material is not particularly limited, and methods such as wire bar coater, film applicator, spray, air knife coating, die coating, ink jet printing and the like can be mentioned. Spray coating is preferred because a coating having a uniform film thickness can be obtained.
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の概念および特許請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含み、本発明の範囲内で種々に改変することができる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, but includes all aspects included in the concept and claims of the present invention, and various modifications are possible within the scope of the present invention Can be modified.
次に、本発明の効果をさらに明確にするために、実施例および比較例について説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。 Next, in order to further clarify the effects of the present invention, examples and comparative examples will be described, but the present invention is not limited to these examples.
(実施例1)
ゴム基材として、タイプA デュロメータ 硬度が70の、硬化したエチレン・プロピレン・ジエン3元共重合ゴム(EPDM)製のOリング及び20mm×50mm×2mmの大きさの試験片を準備した。次に、このOリング及び試験片の表面をメチルエチルケトンで脱脂した後、スプレーによりプライマー(東レ・ダウコーニング株式会社製、DY39−067)を塗布した。この後、Oリング及び試験片の表面に塗布したプライマーを室温で30分、乾燥させた。次いで、トルエン95質量部に対して、5質量部のシリコーンゴム(東レ・ダウコーニング株式会社製、3145)を溶解させた後、更に2.2質量部のラウリン酸を溶解させた。このラウリン酸の添加量は、硬化後のコーティング中で31質量%に相当する。
Example 1
As a rubber substrate, an O-ring made of hardened ethylene-propylene-diene terpolymer rubber (EPDM) having a hardness of 70 type A durometer and a test piece of 20 mm × 50 mm × 2 mm in size were prepared. Next, after degreasing the surface of the O-ring and the test piece with methyl ethyl ketone, a primer (DY39-067, manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.) was applied by spray. After this, the O-ring and the primer applied to the surface of the test piece were dried at room temperature for 30 minutes. Next, 5 parts by mass of silicone rubber (3145 manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.) was dissolved in 95 parts by mass of toluene, and then 2.2 parts by mass of lauric acid was dissolved. The amount of lauric acid added corresponds to 31% by weight in the cured coating.
スプレーにより、Oリングの両面及び試験片の片面上に、シリコーンゴム及びラウリン酸を含む上記トルエン溶液を塗布した。この後、Oリング及び試験片の表面に塗布したトルエン溶液を150℃で30分間、乾燥させて、シリコーンゴムを硬化させることにより、Oリング及び試験片の表面上に、硬化シリコーンゴム及び飽和脂肪酸を含むコーティングを形成し、最終的にゴム基材とコーティングからなるシール部材を得た。硬化シリコーンゴムのタイプA デュロメータ 硬度は46であった。 The above toluene solution containing silicone rubber and lauric acid was applied onto both sides of the O-ring and one side of the test piece by spraying. After this, the toluene solution applied to the surface of the O-ring and the test piece is dried at 150 ° C. for 30 minutes to cure the silicone rubber, thereby curing the cured silicone rubber and the saturated fatty acid on the surface of the O-ring and the test piece Finally, a seal member comprising a rubber substrate and a coating was obtained. The cured silicone rubber had a Type A durometer hardness of 46.
得られたシール部材を、一対のアルミニウム基材(ADC12)の間に圧縮率が17%となるように挟んだ後、該アルミニウム基材で挟んだシール部材を、5質量%の塩分濃度で50℃の塩水中に720時間、浸漬させた。その後、塩水中からアルミニウム基材で挟んだシール部材を取り出し、更にアルミニウム基材の間に挟んだOリングを取り除いた。次いで、目視にて、アルミニウム基材のうちシール部材に接触する面の錆の有無を確認した。目視にて錆が確認された場合を「×」、錆が確認されなかった場合を「○」として評価した。この評価結果を「塩水浸漬試験結果」とした。 The obtained seal member is sandwiched between a pair of aluminum substrates (ADC 12) so that the compression ratio is 17%, and the seal member sandwiched by the aluminum substrates is 50% at a salt concentration of 5% by mass. Immersed for 720 hours in brine at ° C. Thereafter, the seal member held by the aluminum base was taken out of the salt water, and the O-ring held between the aluminum base was further removed. Next, the presence or absence of rust on the surface of the aluminum base in contact with the seal member was visually confirmed. The case where rust was confirmed visually was evaluated as "x", and the case where rust was not confirmed was evaluated as "(circle)." This evaluation result was made into "the salt-water immersion test result."
表面が粗い一対の透明樹脂板を準備し、一対の透明樹脂板の間に圧縮率が17%となるようにシール部材を挟んだ後、マイクロスコープを用いて、シール部材と透明樹脂板の接触部分の状態を確認した。そして、シール部材(Oリング)と透明樹脂板の間に間隙が存在し、Oリングの外周側と内周側との間に貫通した通路が認められる場合を「×」、シール部材(Oリング)と透明樹脂板の間に間隙が確認されなかった場合を「○」として評価した。この評価結果を「シール性結果」とした。 Prepare a pair of transparent resin plates with rough surfaces and sandwich the seal member so that the compression ratio is 17% between the pair of transparent resin plates, and then use a microscope to make contact between the seal member and the transparent resin plate I confirmed the condition. And, when there is a gap between the seal member (O ring) and the transparent resin plate, and a passage passing through between the outer peripheral side and the inner peripheral side of the O ring is recognized, "x", the seal member (O ring) The case where no gap was observed between the transparent resin plates was evaluated as “o”. This evaluation result was taken as the "sealability result".
Oリングにトルエン溶液をスプレー塗布した後、乾燥前の試験片に対して厚さ52μmのポリイミド(PI)シートを貼り付け、試験片からPIシートへコーティング材料が転写されたか否か、を目視により確認した。PIシートが試験片に粘着し、コーティングが転写された場合を「×」、PIシートが試験片に粘着はしないが、コーティングの転写が確認された場合を「△」、PIシートが試験片に粘着せず、コーティングの転写が確認されない場合を「○」とした。この評価結果を「塗布時タック性結果」とした。 After spray coating a toluene solution on the O-ring, apply a 52 μm thick polyimide (PI) sheet to the test piece before drying, and visually check whether the coating material has been transferred from the test piece to the PI sheet confirmed. The PI sheet adheres to the test piece, the case where the coating is transferred is "x", the PI sheet does not adhere to the test piece, but the case where the transfer of the coating is confirmed is "Δ", the PI sheet is a test piece The case where adhesion was not observed and transfer of the coating was not confirmed was "○". This evaluation result was made into "the tackiness result at the time of application | coating."
また、コーティングを設けた上記試験片上で10mm径のクロムメッキ鋼球を荷重0.49N、速度50mm/分の条件下で滑らせ、HEIDON社製 表面性測定機(TYPE 140R)を用いてその際の動摩擦係数を測定した。この際、動摩擦係数は、静止摩擦力のピーク値を除いた平均荷重から算出した。 In addition, a chrome-plated steel ball of 10 mm in diameter is slid under a load of 0.49 N at a speed of 50 mm / min on the above-mentioned test piece provided with a coating, and at that time using a surface property measuring instrument (TYPE 140 R) manufactured by HEIDON. The coefficient of kinetic friction was measured. Under the present circumstances, the dynamic friction coefficient was computed from the average load except the peak value of static friction force.
(実施例2)
実施例1において、トルエン溶液へのラウリン酸の添加量を5質量部に変更し、硬化後のコーティング中のラウリン酸含量を50質量%に変更した以外は、実施例1と同様にシール部材を作製した。得られたシール部材について、実施例1と同様の評価を行った。
(Example 2)
The sealing member was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount of lauric acid added to the toluene solution was changed to 5 parts by mass and the content of lauric acid in the coating after curing was changed to 50% by mass. Made. Evaluation similar to Example 1 was performed about the obtained sealing member.
(実施例3)
実施例1において、トルエン溶液へのラウリン酸の添加量を7.5質量部に変更し、硬化後のコーティング中のラウリン酸含量を60質量%に変更した以外は、実施例1と同様にシール部材を作製した。得られたシール部材について、実施例1と同様の評価を行った。
(Example 3)
The seal is the same as in Example 1 except that in Example 1, the amount of lauric acid added to the toluene solution is changed to 7.5 parts by mass, and the content of lauric acid in the coating after curing is changed to 60% by mass. A member was produced. Evaluation similar to Example 1 was performed about the obtained sealing member.
(比較例1)
実施例1において、トルエン溶液へラウリン酸を添加しなかった以外は、実施例1と同様にシール部材を作製した。得られたシール部材について、実施例1と同様の評価を行った。
(Comparative example 1)
A seal member was produced in the same manner as in Example 1 except that lauric acid was not added to the toluene solution in Example 1. Evaluation similar to Example 1 was performed about the obtained sealing member.
(比較例2)
実施例1において、トルエン溶液へのラウリン酸の添加量を1.25質量部に変更し、硬化後のコーティング中のラウリン酸含量を20質量%に変更した以外は、実施例1と同様にシール部材を作製した。得られたシール部材について、実施例1と同様の評価を行った。
(Comparative example 2)
A seal is performed in the same manner as in Example 1 except that the amount of lauric acid added to the toluene solution is changed to 1.25 parts by mass and the content of lauric acid in the coating after curing is changed to 20% by mass. A member was produced. Evaluation similar to Example 1 was performed about the obtained sealing member.
(比較例3)
実施例1において、トルエン溶液へのラウリン酸の添加量を12質量部に変更し、硬化後のコーティング中のラウリン酸含量を71質量%に変更した以外は、実施例1と同様にシール部材を作製した。得られたシール部材について、実施例1と同様の評価を行った。
(Comparative example 3)
The sealing member was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount of lauric acid added to the toluene solution was changed to 12 parts by mass and the content of lauric acid in the coating after curing was changed to 71% by mass. Made. Evaluation similar to Example 1 was performed about the obtained sealing member.
(比較例4)
実施例1において、トルエン溶液が硬化シリコーンゴムを含有しないように変更した以外は、実施例1と同様にシール部材を作製した。得られたシール部材について、実施例1と同様の評価を行った。
(Comparative example 4)
A seal member was produced in the same manner as in Example 1 except that the toluene solution in Example 1 was changed so as not to contain the cured silicone rubber. Evaluation similar to Example 1 was performed about the obtained sealing member.
実施例1〜3及び比較例1〜4における「塩水浸漬試験結果」、「シール性結果」、「塗布時タック性結果」、及び動摩擦係数を下記表1及び2に示す。 The “saltwater immersion test results”, the “sealing result”, the “coating tackiness result”, and the dynamic friction coefficient in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 4 are shown in Tables 1 and 2 below.
表1の結果より、実施例1〜3では、コーティングがタイプA デュロメータ 硬度が50未満の硬化シリコーンゴムと、飽和脂肪酸とを含むコーティングとを含み、コーティング中の硬化シリコーンゴムの含量は30質量%以上70質量%未満であり、ラウリン酸の含量は、30質量%以上60質量%以下であるため、塩水浸漬試験結果、シール性結果、及び塗布時タック性結果は共に「○」であった。 From the results of Table 1, in Examples 1 to 3, the coating contains a cured silicone rubber having a hardness of less than 50 type A, and a coating containing saturated fatty acid, and the content of the cured silicone rubber in the coating is 30% by mass Since it is less than 70% by mass and the content of lauric acid is 30% by mass or more and 60% by mass or less, the result of the saltwater immersion test, the sealability result, and the application tackiness result were both “o”.
一方、表2の結果より比較例1では、シール部材のコーティングが飽和脂肪酸を含まないため塩水浸漬試験結果及びシール性結果は「○」であったものの、塗布時タック性結果は「×」となった。 On the other hand, according to the results of Table 2, in Comparative Example 1, although the coating of the seal member contained no saturated fatty acid, the salt water immersion test result and the sealability result were "o", but the tackiness result at the time of application was "x" became.
比較例2では、シール部材のコーティング中のラウリン酸の含量が20質量%と低いため、塩水浸漬試験結果及びシール性結果は「○」であったものの、塗布時タック性結果は「△」となった。 In Comparative Example 2, since the content of lauric acid in the coating of the seal member was as low as 20% by mass, the result of the saltwater immersion test and the sealability result were “o”, but the tackiness result at the time of application was “Δ” became.
比較例3及び4ではそれぞれ、シール部材のコーティング中のラウリン酸の含量が71質量%及び100質量%と高いため、塗布時タック性結果は「○」となったものの、塩水浸漬試験結果及びシール性結果は「×」であった。 In Comparative Examples 3 and 4, since the content of lauric acid in the coating of the seal member is as high as 71% by mass and 100% by mass respectively, the tackiness result at the time of application was “o”, but the salt water immersion test result and seal Sex results were "x".
Claims (3)
前記ゴム基材上に、タイプA デュロメータ 硬度が50未満の硬化シリコーンゴムと、飽和脂肪酸とを含むコーティングと、
を有し、
前記コーティング中の硬化シリコーンゴムの含量は、30質量%以上70質量%未満であり、
前記コーティング中の飽和脂肪酸の含量は、30質量%以上60質量%以下である、シール部材。 Rubber base material,
A coating comprising a cured silicone rubber having a Type A durometer hardness of less than 50 and a saturated fatty acid on said rubber substrate;
Have
The content of the cured silicone rubber in the coating is 30% by mass or more and less than 70% by mass,
The seal member, wherein the content of saturated fatty acid in the coating is 30% by mass or more and 60% by mass or less.
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