JPH0286680A - ガスケット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 簾栗上皇科朋分国 本発明は、自動車エンジン用、あるいはその他一般産業
用のガスケントとして、殊に自動車エンジンなどの内燃
機関におけるシリンダーヘッド用として好適なガスケッ
トに関する。

の　′、並びに”　を　すべき問題占 自動車エンジンなどの内ＰＩ機関におけるシリンダーヘ
ッド用ガスケットは、高温度、高圧力下にて水や油と接
触した状態で使用されるものであるから該ガスケット用
の組成物としては、高温度、高圧力下にて長１υＩにわ
たって応力緩和性、耐水性並びに耐油性などの諸、壱に
おいて侵れた性能を具備することが要求されるが、従来
使用のシリンダーヘッド用ガスケットは上記の要求に対
して必ずしも充分な性能を有するとは言い難い。

問題点をＭ、／ｉ！するための手 本発明は、上記した要求に応え得る新規なガスケットを
提供しようとするものである。

すなわち本発明は、ガスケット本体層の表面の１部分ま
たは全面の上にシリカとカップリング剤とを含有する紫
外線硬化ポリウレタンアクリレートからなるシール層を
有することを特徴とするガスケットである。

溌１υ竺堆 前記した従来の技術における事情に鑑みて、本発明者ら
は、先にガスゲット本体層の表面上に紫外線硬化ポリウ
レタンアクリレートからなるシル層を有するガスケット
を捉案した。該ガスケットに関する発明は、特開昭６ｉ
１７９８２号、特開昭６３−７２９７１号、特開昭６３
−１７９８３号などとして公開されており、紫外線硬化
ポリウレタンアクリレートからなるシール層は、それ自
体耐水性並びに耐油性などに優れており、しかも該シー
ル層自体の形成時における紫外線硬化性塗料の塗布、紫
外線硬化によりシール層とガスケット本体層との強固な
結合が生じて耐水性並びに耐油性などの諸点において優
れたガスケットが得られる。

ところでその後の研究から、該シール層に更にシリカと
カップリング剤とが共存していると、該ソール層の後記
する耐へたり性が大きく改善されることがわかり、本発
明を完成した。

ガスケット本体層上に形成されるシール層は、ガスケッ
トの使用時において機械的な圧迫力を付加されるので、
該圧迫力により平坦化する方向に変形して一般にシール
機能を漸次喪失する。これが所謂へたり現象と称されて
いるものであって、外力に対するシール層の耐へたり性
が大きいほどガスケットとして優れており、したがって
本発明により一層高性能、高耐久性のガスケットが得ら
れる。

介朋迎Ｊμ０υｒ疲肌 本発明において対象とされるガスケット本体層としては
、無機および／または有機の耐熱繊維材料とアクリロニ
トリルブクジエンゴム、アクリルゴムあるいはその他の
各種の合成ゴムとからなるもの、あるいは黒鉛シートと
からなるものなど、内！！Ｊ！機関、特に自動車用エン
ジンなどに使用されている従来より公知の種々のガスケ
ットの本体層が挙げられる。

本発明においてガスケット本体層の上に設けるシール層
は、シリカとカップリング剤とを含存する紫外線硬化ポ
リウレタンアクリレートにて４７．￥成される。該シー
ル層は、未硬化のポリウレタンアクリレート、シリカ、
およびカップリング剤とを主成分と、する未硬化の紫外
線硬化性塗料を用いて後記する方法により形成すること
ができる。

未硬化のポリウレタンアクリレートとしては、ポリエー
テルポリオール系のポリウレタンアクリレート、ポリエ
ステルポリオール系のポリウレタンアクリレート、エー
テル基とエステル基とを分子中に存するポリウレタンア
クリレートなどが挙げられる。上記のポリエーテルポリ
オールとしては、たとえばポリエチレングリコール、ポ
リプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコー
ル、１．３−ブチレングリコール、１　４−ブチレング
リコール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグ
リコール、ンクロヘキサンジメタノール、２，２−ビス
（４−ヒドロキシシクロヘキシル）プロパン、エチレン
オキサイドやプロピレンオキサイドなどが付加したビス
フェノールＡなどが挙げられる。ポリエステルポリオー
ルとしては、たとえば上記したポリエーテルポリオール
の１種または２種以上とアジピン酸、セバシン酸、アゼ
ライン酸、ドデカンジカルボン酸などの二塩基酸あるい
はそれらの酸無水物との反応生成物などが挙げられる。

上記材料などを用いてポリウレタンアクリレートを製造
するときに用いるジイソシアネートとしては、トリレン
ジイソシアネート、４．４“　−ジフェニルメタンジイ
ソシアネートなどの芳香族ジイソシアネート、イソポロ
ンジイソシアネート、４，４゛　−ジシクロヘキシルメ
タンジイソンアネートなどの脂環族ジイソシアネート、
ヘキサメチレンジイソシアネート、２．２′　−トリメ
チルへキサメチレンジイソシアネートなどの脂肪族ジイ
ソシアネートなどが挙げられる。またヒドロキシ基含有
重合性モノマーとしては、βヒドロキシエチルメタクリ
レート、β−ヒドロキシプロピルメタクリレート、β−
ヒドロキシラウリルメタクリレート、ε−カプロラクト
ン−βヒドロキシエチルメタクリレートなどのヒドロキ
シ基含存メタクリレートなどが挙げられる。

紫外線硬化性ポリウレタンアクリレート■ネミ１の市販
品としては、たとえば日本ゼオン社製のＺＦ４１Ｂ−１
１、旭電化社製のＢＹＸ−８０１７、ナガセプーラスチ
ソク社製のχＮＲ−５４７０などを例示することができ
る。

カップリング剤としては、シランカップリング剤、チタ
ンカップリング剤あるいはその他の力。

ブリング剤が用いられる。

シランカップリング剤としては、好ましくは、γ−アミ
ノプロピルトリエトキシシラン（たとえば信越化学社製
ＫＢＥ９０３）　、γ−ツルカプトプロピルトリメトキ
シシラン（たとえば信越化学社製ＫＢＭ８０３）　、Ｎ
−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルメチルジメト
キシシラン（たとえば信越化学社製ＫＢＭ６０３）など
である。

ヂタンカソプリング剤としては、好ましくは、イソプロ
ピルトリイソステアロイルチタネート（たとえば味の素
社製ＴＴＳ）などである。

各種カップリング剤のうち、シランカップリング剤が好
ましく、そのうちでもγ−アミノプロピルトリエトキシ
シラン、γ−ツルカブトブロピルトリメトキソシランな
どが特に好ましい。

シリカとしては、平均粒径が３０１１ｍ以下の粉末シリ
カ、好ましくは２．Ｏｔｔｍ以下、特に０．１〜１０μ
ｍの粉末シリカが好ましい。市販品としては、日本シリ
カニ業社製の商品名ニブシルＶＮ３、日本アエロジル社
製の商品名アエロジル２００などが例示される。

本発明においては、前記カンプリング剤はそれを用いて
シリカを予め処理し、シリカ表面に付着した状態で使用
してもよく、あるいは独立の配合剤としてシリカととも
に未硬化のポリウレタンアクリレートに配合混合しても
よい。いずれにせよりツブリング剤の配合量は、未硬化
のポリウレタンアクリレート１００重量部あたり０．１
〜１０重量部程度、好ましくは０．２〜３重量部程度で
ある。またシリカの配合量は、未硬化のポリウレタンア
クリレート１００重量部あたり２〜５０重量部程度、好
ましくは５〜３０重量部程度である。

本発明のガスケットの製造において用いる紫外線硬化性
塗料は、前記した３成分を通常の手段にて混合すること
により得ることができるが、必要に応して上記以外にそ
の他の薬剤を適当量配合してもよい、その他の薬剤とし
ては、各種の光重合開始剤、たとえばアセトフェノン、
ヘンヅフエノン、ミヒラーケトン、ベンジル、ヘンジイ
ン、ヘンジインエーテル、ヘンシルジメチルケタール、
光重合性モノマー類、たとえば、メチルメタクリレート
、エチルメタクリレート、２−エチルへキンルアクリレ
ート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロ
キシプロピルアクリレートなどの単官能性モノマー類、
１．３−ブタンジオールジアクリレート、１，４−ブタ
ンジオールジアクリレート、１．６−ヘキサンジオール
ジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート
、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ポリエチレ
ングリコール−４００ジアクリレート、ヒドロキンピパ
リン酸エステルネオペンチルグリコールジアクリレート
などの二官能性モノマー類、トリメチロールプロパント
リアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレー
ト、ジペンタエリスリトールへキサアクリレート、ポリ
メチロールプロパンポリアクリレートなどの三官能性乃
至多官能性子ツマー類、増感剤、安定剤などである。

本発明のガスケットは、上記したガスケット本体層構成
材のみからなるガスケット原材シート、またはフック付
鉄板などの芯材の両面に上記ガスケット本体層構成材を
摺り込んでなる、あるいは貼り合わせてなるガスケット
原材シートなどから適用対象のエンジン構造に合致させ
てガスケット（ガスケット本体層）を打ち抜き、ついで
その表面の所望個所、たとえば表面全面、水孔やオイル
孔の周囲のみ等、に上記の紫外線硬化性塗料をスクリー
ンコーティング、ロールコーティング、カーテンコーテ
ィング、デイスペンサーなどの方法にて塗布し、通常の
方法にて紫外線硬化することにより容易に製造すること
ができる。

丈籐桝 第１図乃至第３図は、いずれも本発明の実施例の非≠断
面図である。

第１図乃至第３図において、■はガスケット本体層、２
はフック付鉄板からなる芯材、３は紫外線硬化した前記
樹脂からなるシール層である。第１図の実施例では芯材
無しのガスケット本体層１の両面上に−様な厚さのシー
ル層３が設けられており、第２図の実施例では芯材２を
有するガスケット本体層ｌの水孔などの穿孔部分４を除
く両面上に−様な厚さのシール層３が設けられており、
第３図の実施例では芯材２を有するガスケット本体層１
の水孔などの穿孔部分４の片面周囲のみにシール層３が
設けられている。

実施例１ アクリロニトリルフ゛タジエンゴム（日本ゼオン社製の
ニソボール　ＬＸ５１３）の固形分として１００重星車
重芳香族ポリアミド繊維（Ｄｕｐｏｎ’　を社製のケブ
ラー２９）１００重量部、ロックウール（ロ木セメント
社製のＭＦ）１５０ｆｆｌｆｆ１部、充填剤タルク　（
日本タルク社製のタルク５Ｗ）３００重吋部、ソフトク
レー（浅田製粉社製のネオキャリアＫ）３５０重屋部、
加硫剤（細片化学社製イオウ）５重量部、加硫促進剤（
入内新興化学工業社製のツクセラーＴ’Ｔ）５重量部と
からなる組成物をフック付鉄板＜ｙｔさ０．２５ｍｍ）
の両面に摺り込み、ついで加熱加硫して厚さ１．２０１
璽のガスケット原材シートを得た。ついで、該シートか
ら外径７５■１、内径５５ｍｍのドーナツ状の試料を打
ち抜き、その片面はぼ中央部に下記に示す組成の茅外線
硬化性富料をスクリーンコーティング法によりコーティ
ングし、直ちに紫外線をＹ３３０秒間照射して硬化させ
、幅２曹霧、高さ０．２ｍ＠のシール層を形成しガスケ
ットを得た。

紫外線硬化性塗料：紫外線硬化性ポリウレタンアクリレ
ート　（日本ゼオン社製の商品名ＺＦ４１８−１１）１
００重星車重シリカ粉末（日本シリカニ業社製の商品名
ニブシルＶＮ−３）２０車５を部、およびシランカップ
リング剤（信越化学社製の商品名ＫＢＥ９０３）１．０
重量部とを混合したもの。

実施例２ アクリルゴムとして日本メタトロン社製のＮｏｘｔｉｔ
ｅ　Ａ−１０９５、加硫剤として細片化学社製のイオウ
、加硫促進剤として入内新興化学工業社製のツクセラー
Ｈを、また紫外線硬化性塗ｔ１として下記に示す組成の
ものを用いた以外は実施例１と同し方法で同構造のガス
ケットを得た。

紫外線硬化性塗料：紫外線硬化性ポリウレタンアクリレ
ート　（ナガセプラスチック社製の商品名ＸＮＲ−５４
７０）１００重量部、シリカ粉末（日本アエロジル社製
の商品名アエロジル２００）１０重置部、およびシラン
カップリング剤（信越化学社製の商品名ＫＢＥ８０３）
０．３重量部とをｌｄ合したもの。

実施例３ 膨張黒鉛をプレス成形して作られた厚さ０．７５１１の
カーボンシート（日本カーボン社製）を用い、これを０
．２５ｍｍのフック付鉄板の両側に貼り合わせて１．２
５ｓ嘗厚のガスケット原材シトとして用いた以外は実施
例１と同し方法で同構造のガスケットを得た。

実施例４ 紫外線硬化性塗料として紫外線硬化性ポリウレタンアク
リレート塗料（旭電化社製の商品名ＢＹＸ−８０１７）
１００重量部、シリカわ）末（日本シリカニ業社製の商
品名ニブシルＶＮ−３）１５重ν部、およびシランカッ
プリング剤（信越化学社製の商品名ＫＢＥ８０３）０．
５重量部とを混合したものを用いた以外は実施例１と同
し方法で同構造のガスケットを得た。

比較例１ 紫外線硬化性塗料として、紫外線硬化性ポリウレタンア
クリレート　（日本ゼオン社製の商品名２Ｆ４１ｆｌ−
１１＞を用いた以外は実施例１と同し方法で同構造のガ
スケットを得た。

比較例２ 紫外線硬化性塗料として、紫外線硬化性ポリウレタンア
クリレート塗ｖ４（ナガセプラスチノク社製の商品名Ｘ
ＮＲ−５４７０）を用いた以外は実施例２と同じ方法で
同構造のガスケア）を得た。

実施例１〜４、比較例１〜２で得た各ガスケットにつき
、常温で下記の水漏れ試験および油謡れ試験を行い、そ
の結果を下表に示した。

水漏れ試験： ＋１１加熱処理なしの場合：試験ガスケットを５０ｋ　
ｇ　／　ｃ、、ｍ　”の圧力で両側から締めつけ、内部
水圧を０．５ｋｇ／ｃｍ”から０．５ｋ（Ｈ／Ｃｍ２の
ステップで上昇させ、各上昇水圧毎に１５分間維持し水
漏れが発生する内部水圧を調べる。水漏れ発生の有無は
目視により行う。

（２）加熱処理ありの場合：試験ガスケットを５０ｋｇ
／ｃｍ２の圧力で両側から締めつけ、その状態で２２０
℃で２２時間加熱処理した後、室温まで冷却してから内
部水圧を０．５ｋｇ／ｃｍ２から０．５ｋｇ／ｃｍ”の
ステップで上昇させ、各上昇水圧毎に１５分間維持し水
漏れが発生する内部水圧を調べる。水漏れ発生の有無は
目視により行う。

油漏れ試験： 水に代わってＪＩＳＮｏ、３号油を用いたことのみ上記
の水漏れ試験と異なる加熱処理有無の２種類の工Ｊ（験
８行った。

本発明のガスケットは、前記したように、耐水性並びに
耐油性などの諸点において優れ、特に耐へたり性に優れ
ているので、自動車エンジン用、あるいはその他一般産
業用のガスケットとして、殊に自動車エンジンなどの内
燃機関におけるシリンダーヘッド用としてすこぶる有用
である。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図はいずれも本発明の実施例の参会断面
図である。 第１図乃至第３図において、■はガスケット本体層、２
はフック付鉄板からなる芯材、３は紫外線硬化した樹脂
からなるシール層、４は水孔等の穿孔部分である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ガスケット本体層の表面の１部分または全面の上に
   シリカとカップリング剤とを含有する紫外線硬化ポリウ
   レタンアクリレートからなるシール層を有することを特
   徴とするガスケット。