JPH03265762A - 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】 産業上の利用分野 本発明は、表面にポリウレタンアクリレート系の着色シ
ール層を有してなり、自動車エンジンの如き内燃機関等
の産業用途などに好適なガスケットに関する。

従来の技術及び課題 高温・高圧下、かつ水や油との接触下に使用される自動
車エンジン等の内燃機関におけるシリンダーヘッド用の
ガスケットには、長期にわたる応力緩和性や耐水性、耐
油性などの諸点に優れることが要求される。

従来、前記のシリンダーヘッド等に用いうるガスケット
としては、ガスケット本体層の表面にポリウレタンアク
リレートの紫外線硬化層からなるシール層を設けたもの
が知られていたく特開昭６３１７９８２号公報、特開昭
６３−１７９８３号公報、特開昭６３−１２９７１号公
報）。当該シール層は、ガスケット本体層との結合力に
優れて耐水性、耐油性に優れる利点を有する。

しかしながら、高温・高圧下での使用時における機械的
な圧迫力の繰返しで圧縮平坦化されるヘタリ現象を示し
てシール性能を漸次喪失するという耐高温・高圧性、な
いし耐へタリ性に劣る問題点があった。またポリウレタ
ンアクリレートの硬化層が高度な透明性を有するため、
シール層の存否を確認しにくい難点もあった。

課題を解決するための手段 本発明は、上記の課題を克服し、特に耐ヘタリ性に優れ
る新規なガスケットを提供するものである。

すなわち、本発明のガスケットは、着色剤とシリカとカ
ップリング剤を含有するポリウレタンアクリレートの紫
外線硬化層からなる着色シール層を、ガスケット本体層
における表面の一部又は全部に有することを特徴とする
。

作用 シリカとカップリング剤を添加することによりポリウレ
タンアクリレートの紫外線硬化層の上記した、ガスケッ
ト本体層との結合性、耐水性、耐油性を損なうことなく
、耐高温・高圧性、ないし耐ヘタリ性を大幅に改善する
ことができる。また着色剤の添加によるシール層の着色
化で、その存否の確認が容易となる。

発明の構成要素の例示 本発明のガスケットは、ガスケット本体層の表面の一部
又は全部に、ポリウレタンアクリレート系紫外線硬化層
からなる着色シール層を設けたものである。その例を第
１図〜第３図に示した。ｌがガスケット本体層、３が着
色シール層である。

なお２は必要に応じ設けられる芯材で、ガスケット本体
層を形成する部品である。

本発明において、着色シール層を付与する対象のガスケ
ット本体層については特に限定はなく、内燃機関、特に
自動車エンジン等に使用されている種々の公知ガスケッ
トのいずれも用いることができる。一般には、無機及び
／又は有機の耐熱性繊維やその二次成形物の如き繊維成
分と、アクリロニトリルブタジェンゴムやアクリルゴム
等の各種の合成ゴムの如きゴム成分との混合物からなる
もの、あるいは黒鉛シートからなるものなどが用いられ
る。ガスケット本体層の形態としては限定するものでは
ないが、第１図の如く前記の繊維成分やゴム成分等の混
合物からなる構成剤をシート体１としたもの、第２図の
如く当該構成剤をフック付き鉄板等からなる芯材２に摺
り込んで摺込み層１を形成したもの、第３図の如く前記
シート体１、ないし黒鉛シート１等を芯材２にラミネー
トしたものなどがあげられる。なお、図中の４はガスケ
ット本体層に設けた貫通孔であり、これは水や油等の通
路などとして機能する。

ガスケット本体層の必要箇所に付与される着色シール層
は、着色剤とシリカとカップリング剤を含有するポリウ
レタンアクリレートの紫外線硬化層として形成される。

着色シール層の形成は例えば、未硬化の紫外線硬化型ポ
リウレタンアクリレートに、着色剤、シリカ、カップリ
ング剤、及び必要に応し用いる他の添加剤を配合して塗
料を調製し、その塗料を用いて行うことができる。

前記塗料の調製に用いる紫外線硬化型のポリウレタンア
クリレートとしては、ポリエーテルポリオール、ないし
ポリエステルポリオールや、ジイソシアネート、ヒドロ
キシル基含有重合性モノマなどを成分とするポリエーテ
ルポリオール系のもの、ポリエステルポリオール系のも
の、エーテル基とエステル基を一分子中に有するものな
どがあげられる。

より具体的には、前記のポリエーテルポリオールとして
例えば、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、シクロ
ヘキサンジメタツール、２，２−ビス（４−ヒドロキシ
シクロヘキシル）プロパン、エチレンオキシドやプロピ
レンオキシド等が付加してなるビスフェノールＡなどが
あげられる。

ポリエステルポリオールとしては例えば、前記ポリエー
テルポリオールの１種又は２種以上と、アジピン酸、セ
バシン酸、アゼライン酸、トチカンジカルボン酸の如き
二塩基酸、ないしそれらの酸無水物との反応生成物など
があげられる。

ジイソシアネートとしては例えば、トリレンジイソシア
ネー）、４．４’−ジフェニルメタンジイソシアネート
の如き芳香族系ジイソシアネート、イソボロンジイソシ
アネート、４，４°−ジシクロヘキシルメタンジイソシ
アネートの如き脂環族系ジイソシアネート、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の如き脂肪族系ジイソシアネー
トなどがあげられる。

ヒドロキシル基含有重合性モノマとしては例えば、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
クリレートの如きヒドロキシル基含有のメタクリレート
などがあげられる。

市販の紫外線硬化型ポリウレタンアクリレートとしては
例えば、ＺＦ−４１８−１１（商品名、日本ゼオン社製
）　、ＢＹＸ−８０１７（商品名、旭電化社製）　、Ｘ
Ｎ１１５４７０　（ナガセプラスチック社製）などがあ
げられる。

紫外線硬化型のポリウレタンアクリレートに配合する着
色剤としては、各種の染料や顔料などの適宜なものを用
いてよく、その色は任意である。

市販の着色剤としては例えば、フィンネート５０Ｒ−４
０６［赤１、フィンネートＦＴＮＺ４０８［オレンジ］
、フィンネート５０８Ｌ　［青］　くいずれも商品名、
日本ゼオン社製）などがあげられる。

着色剤の配合量は、ポリウレタンアクリレート１００重
量部あたり、ｏ、ｏｉ〜０．５重量部、就中０．０２〜
０．２重量部が適当である。その配合量が０．０１重量
部未満では、着色度に乏しいし、０．５重量部を超える
と紫外線の透過を過度に低下させてポリウレタンアクリ
レートの紫外線硬化が不充分となりやすい。

シリカとしては、平均粒径が３０μｍ以下、就中２０μ
ｍ以下、特に０．１〜ＩＯμｍの粉末が好ましく用いら
れる。市販のシリカとしては例えば、ニブシルＶＮ−３
（商品名、日本シリカニ業社製〉、アエロジル２００（
商品名、日本アエロジル社製）などがあげられる。

シリカの配合量は、ポリウレタンアクリレート１００重
量部あたり、２〜５０重量部、就中５〜３０重量部が適
当である。その配合量が２重量部未満では耐高温・高圧
性、ないし耐ヘタリ性の向上効果に乏しいし、５０重量
部を超えると形成した着色シール層が耐水性や耐油性、
ガスケット本体層との密着力に乏しい場合がある。

カップリング剤としては、例えばシラン系カップリング
剤やチタン系カップリング剤などの各種のカップリング
剤を用いうる。好ましく用いうるシラン系カップリング
剤としては例えば、γ−アミノプロピルトリエトキシシ
ラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、Ｎ
−β（アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジメ
トキシシランなどがあげられる。例示のシラン系カップ
リング剤は例えば、ＫＢＥ９０３や、ＫＢＭ８０３、Ｋ
ＢＭ６０３　（いずれも信越化学工業社製）などの商品
名で市販されている。好ましく用いうるチタン系カップ
リング剤としては例えば、イソプロピルトリイソステア
ロイルチタネートなどがあげられる。かかるチタン系カ
ップリング剤は例えば、ＴＴＳ　（味の素社製）などの
商品名で市販されている。各種のカップリング剤のうち
シラン系カップリング剤が好ましく用いることができ、
就中γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−メル
カプトプロピルトリメトキシシランが好ましい。

カップリング剤の配合量は、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、就中０．２
〜３重量部が適当である。その配合量が０．１重量部未
満ではシリカの定着性に乏しいし、１０重量部を超える
と添加効果の寄与度に乏しくなる。なおりツブリング剤
は、予めシリカを処理した状態で配合してもよい。

着色シール層の形成用塗料に必要に応し配合される薬剤
、ないし添加剤としては例えば、アセトフェノン、ベン
ゾフェノン、ミヒラーケトン、ベンジル、ヘンジイン、
ベンゾインエーテル、ベンジルジメチルケタール等の光
重合開始剤、メチルメタクリレート、エチルメタクリレ
ート、２−エチルへキシルアクリレート、２−ヒドロキ
ジエヂルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリ
レートの如き単官能性モノマ類や、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−ヘキザンシオールシアクリレート、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ジアク
リレート、ヒドロ　０ キシピパリン酸エステルネオペンチルグリコールジアク
リレートの如き二官能性モノマ類や、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、ジペンタエリスノ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の如き三
官能性、ないし多官能性モノマ類等の光重合性モノマ、
その他、増感剤、安定剤などがあげられる。

ガスケットの形成は、例えば前記塗料を、適用対象のエ
ンジン構造に適合するよう所定の形態に打ち抜いたガス
ケット本体層の表面に、スクリーンコーティング方式、
ロールコーティング方式、カーテンコーティング方式、
デイスペンサ一方式等の適宜な方式で塗布し、その塗布
層に紫外線を照射して硬化処理する方法などにより容易
に行うことができる。第１図〜第３図に例示の如く、着
色シール層３を設ける位置は、ガスケット本体層におけ
る両表面の全体（第１図）、両表面の貫通孔４を除く部
分（第２図）、片表面の貫通孔４の周囲部分（第３図）
など、適宜に決定してよい。

形成する着色シール層の厚さは任意である。一般には１
０〜５００１ｍの厚さである。

本発明のガスケットは、自動車エンジン等の産業用途な
ど、種々の用途に用いることができる。

就中、内燃機関におけるシリンダーヘッド用などの高温
・高圧に晒される用途や、水や油が関与する用途に有利
に用いられる。

発明の効果 本発明のガスケットは、ポリウレタンアクリレート系シ
ール層が着色剤で着色されてその存否の判別が容易であ
ると共に、その着色シール層がシリカとカップリング剤
を含有して耐高温・高圧性ないし耐ヘタリ性、及び耐水
性、耐油性に優れている。

実施例 参考例１ 紫外線硬化型ポリウレタンアクリレート（日本ゼオン社
製：　ＺＦ−４１８−１１）１００部（重量部、以下同
じ）、着色剤（日本ゼオン社製・フィンネート５０ＢＬ
）０．１部、シリカ粉末（日本シリカニ業社製：ニプシ
ルＶＮ−３）２０部、及びシラン系カップリング剤（信
越化学工業社製：ＫＢＥ９０３）１部を混合して塗料を
調製した。

参考例２ 紫外線硬化型ポリウレタンアクリレート（ナガセブラス
ヂック社製：　ＸＮＲ−５４７０）１００部、着色剤（
日本ゼオン社製、フィンネート５０Ｒ４０６）０．２部
、シリカ粉末（日本アエロジル社製・アエロジル２００
）（０部、及びシラン系カップリング剤（信越化学工業
社製：　Ｋ　Ｂ　Ｅ　８０３　’）０．３部を混合して
塗料を調製した。

参考例３ 紫外線硬化型ポリウレタンアクリレート（日本ゼオン社
製　ＺＦ−４１８−１１）１００部、着色剤（日本ゼオ
ン社製、フィンネートＦＴＮＺ４０８）０．１部、シリ
カ粉末（日本シリカニ業社製ニブシルＶＮ−３）２０部
、及びシラン系カップリング剤（信越化学工業社製：　
ＫＢＥ９０３）１部を混合して塗料を調製した。

参考例４ 紫外線硬化型ポリウレタンアクリレート（日本ゼオン社
製・ＺＩ−４１８−１１）をそのまま塗料として用いた
。

実施例１ アクリロニトリルブタジェンゴム（日本ゼオン社製：ニ
ラポールＬＸ５１３）１００部（固形分として〉、芳香
族ポリアミド繊維（デュポン社製：ケブラー２９）１０
０部、ロックウール（日本セメント社製、ＭＰ）１５０
部、タルク（日本タルク社製：タルク５Ｗ）３００部、
ソフトクレー（浅田製粉社製：ネオキャリアＫ）３５０
部、加硫剤（硫黄細井化学社製）５部、及び加硫促進剤
〈大向新興化学工業社製、ツクセラーＴ’Ｔ）５部から
なる混合物を、厚さ２５０μｍのフック付き鉄板の両面
に摺り込んだのち加熱して加硫処理し、それより打ち抜
いた外径７５ｍｍ、内径５５ｎｖｎのドーナツ形態板よ
りなる厚さ１．２０ｍｍのガスケット本体層の片面にお
けるドーナツ幅のほぼ中央部に、参考例１で得た塗料を
その円周にわたりスクリーンコーティングしたのち、直
ちに紫外線を約３０秒間照射して硬化３ ４ 処理し、幅２　ｍｍ　、、厚さ２００μｍの青色シール
層を形成してガスケットを得た。

実施例２ アクリルゴム（日本メクトロン社製：　Ｎｏｘｔｉｔｅ
Ａ−１０９５）１００部（固形分として）、芳香族ポリ
アミド繊維（デュポン社製：ケブラ−２９〉１００部、
ロックウール（日本セメント社製二ＭＦ）１５０部、タ
ルク〈日本タルク社製・タルク５Ｗ）３００部、ソフト
クレー（浅田製粉社製・ネオキャリアＫ）３５０部、加
硫剤（硫黄、細井化学社製）５部、及び加硫促進剤（入
内新興化学工業社製ニックセラーＨ）５部からなる混合
物を用いて実施例１に準して得たドーナツ形態板よりな
る厚さ１．２０ｍｍのガスケット本体層の片面に、参考
例２で得た塗料の紫外線硬化層からなる赤色シール層を
形成してガスケットを得た。

実施例３ 膨脹黒鉛をプレス成形して得た厚さ７５０μｍのカーボ
ンシート（日本カーボン社製）を厚さ２５０μｍのフッ
ク付き鉄板の両面に接着し、それより打ち抜いた外径７
５＋ｎｍ、内径５５ｍｍのドーナツ形態板よりなる厚さ
１．２５ｍｍのガスケット本体層の片面に、参考例３で
得た塗料を用いて実施例１に準じオレンジ色シール層を
形成してガスケットを得た。

比較例１ 参考例４の塗料でシール層（無色透明）を形成したほか
は実施例１に準じてガスケットを得た。

比較例２ 参考例４の塗料でシール層〈無色透明〉を形成したほか
は実施例２に準じてガスケットを得た。

比較例３ 参考例４の塗料でシール層（無色透明）を形成したほか
は実施例３に準じてガスケットを得た。

評価試験 実施例、比較例で得たガスケットについて、目視による
シール層の存否の判別性、及び下記の方法により常温に
おける水漏れ性、油漏れ性を調べた。

［水漏れ性］ （１）加熱処理なしの場合：ガスケットを５０ｉ／　５ ６ ｃｎ？の圧力で両側より締め付け、内部水圧を０　、５
　ｋｇ／Ｃ−のステップで０　、５　ｋｇ　／　ｃａか
ら上昇させ、各上昇水圧毎に１５分間維持して水漏れが
発生（目視で確認）する内部水圧を調べた。

（２）加熱処理ありの場合：ガスケットを５０　ｋｇ　
／Ｃａの圧力で両側より締め付け、その状態下に２２０
℃で２２時間加熱処理したのち室温まで冷却させ、つい
で内部水圧を０．５ｋｇ／ｃｎ（のステップでＯ，，５
ｋｇ／Ｃ−から上昇させ、各上昇水圧毎に１５分間維持
して水漏れが発生（目視で確認）する内部水圧を調べた
。

［油漏れ性］ 水に代えてＪＩＳ出、３号油を用いたほかは前記の水漏
れ性試験に準して評価した。

結果を表に示した。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図はそれぞれ他の実施例の断面図
である。 １：ガスケット本体層 ２・芯材 ３：着色シール層 ４・貫通孔

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、着色剤とシリカとカップリング剤を含有するポリウ
   レタンアクリレートの紫外線硬化層からなる着色シール
   層を、ガスケット本体層における表面の一部又は全部に
   有することを特徴とするガスケット。