JPH11199859A

JPH11199859A - 水密用シール材

Info

Publication number: JPH11199859A
Application number: JP490398A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Komori; 充小森; Norio Tezuka; 則雄手塚; Toru Iwasaki; 徹岩崎; Kazuhiro Fukuda; 和廣福田
Original assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Current assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Priority date: 1998-01-13
Filing date: 1998-01-13
Publication date: 1999-07-27

Abstract

(57)【要約】【課題】容器、管の水漏れの際に、水漏れを起こす欠
陥部に簡便に装着でき、かつ性能のよい水密用シール材
を提供する。【解決手段】水密用シール材は、板(あるいは繊維布)
でなる基材２の表面を撥水処理して、基材２表面に、こ
の表面２が水と接触したときに接触面に空気膜を保持可
能なコーティング層３を、またコーティング層３のある
板面の縁に両面接着テープ４を設けたもので、両面接着
テープ４により容器、管の欠陥部に装着し、コーティン
グ層３と水との接触面に形成される空気膜で水洩れが防
止され、水密用シール材と容器、管表面の間に小さな隙
間があっても許容される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、小さなすき間、ま
たは小さな孔からの水漏れを止めるのに好適な水密用シ
ール材に関する。

【０００２】

【従来の技術】水が入った容器、水が流れる管に割れ、
孔などの欠陥が生じて、中から水が漏れた時、暫定的に
水漏れを防ぐために、パテで欠陥をふさぐことが、一般
に行われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のようにパテで欠
陥をふさぐ場合は、パテは欠陥または欠陥周りをピッタ
リ封じるように取り付けなければならず、容器または管
の表面とパテとの間にわずかのすき間があると、そこか
ら内部の水が洩れ出てくる。したがって、パテの取付け
作業やその作業後の水漏れチェックなどにおおいに注意
を払わなければならず、作業に時間がかかる。

【０００４】本発明の目的は、容器、管の水漏れの際
に、水漏れを起こす欠陥部に簡便に装着でき、かつ性能
のよい水密用シール材を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の水密用シール材は、基材表面に、この表面
が水と接触したときに該接触面に空気膜保持可能なコー
ティング層を有してなることを特徴とする。そして、基
材を板状とする場合には、板表裏面のうち少なくとも一
方の板面が、上記コーティング層を形成する処理を施さ
れ、かつ水密用シール材の装着のために、一方の板面の
縁部に接着剤を塗布しておく、あるいは該縁部にマグネ
ットが取り付けておくことが好ましい。なお「表面が水
と接触したとき」とは、海水中や淡水中に没したとき、
陸上施設で水滴やしぶき、雨水、または海岸での波しぶ
きなど、表面が全面的に完全に没した場合のみでなく部
分的に水と接触した場合や一時的に水滴があたった場
合、また水の流れが接触した場合などを含む。

【０００６】水密用シール材が水と接触したときに接触
面に空気膜を保持可能なコーティング層を有すると、空
気中で水密用シール材を水で濡らしても、コーティング
層表面と水との接触面に空気膜ができ、この空気膜が水
に対するシール性能を発揮する。なお、水と接触したと
きに接触面に空気膜を保持可能なコーティング層を空気
中から水中に入れた場合も、コーティング層に空気が付
着して持ち込まれるので、空気膜が生成される。

【０００７】また、本発明の別の水密用シール材は、繊
維布からなる基材表面に、この表面が水と接触したとき
に接触面に空気膜を保持可能なコーティング層を有して
なることを特徴とする。そして繊維製シール材はガラス
繊維から構成するのが好ましい。この水密用シール材
は、対象物に対して、帯状でこの帯両端に接着剤または
マグネットをつけた取付け具により支えて装着するのが
よい。

【０００８】この水密用シール材は、柔軟な繊維製布か
ら構成されているので、欠陥、すき間に押しつけておけ
ば、容易になじんで形状を変える。また、本コーティン
グ層は水と接触したときに接触面に空気膜を形成するの
で、水が繊維間の隙間を通って内部に侵入することがな
い。

【０００９】以下、水に接したときに、あるいは、水中
に没したときに空気膜を保持可能なコーティング層を形
成する方法及びその作用について説明する。空気膜を保
持させるために、２つの条件が必要であることを見いだ
した。１つは材料の撥水性であり、もう一つは空気膜を
保持させるための表面の微細な凹凸構造である。前者の
撥水性は水との接触角で言うと９０度以上が望ましい。
９０度以下では空気膜を長期間保持することができな
い。後者の表面の微細な凹凸は水中で空気を保持するた
めに必要な空間である。この凹凸があるため、水中に没
したときこの部分に空気を保持し、表面に空気膜を保持
することが可能になる。材料と水が直接接することを防
止する働きがある。

【００１０】表面の微細な凹凸の形状は、断面が三角形
や半球状あるいは不定形の突起、または凹みを連続的に
または不規則に配置したものでよい。凹凸の寸法は、凹
部と凹部の間隔または凸部と凸部の間隔（以下、単に凹
凸の間隔という）は、２ｎｍ〜２００μｍが好ましい。
さらに好ましく２０ｎｍ〜５０μｍが好ましい。２０ｎ
ｍ以下では空気の保持できる空間の大きさが小さく、水
中での空気膜の容積が小さくなってしまうこと、２００
μｍ以上では、凹凸の間隔が広くなり、水中での空気の
保持が悪くなるからである。

【００１１】凹凸の高さは、２０ｎｍ以上が好ましい。
これ以下だと空気膜の保持性能が悪い問題がある。上限
は空気膜の形成に関しては特に制限はないが、溶接時に
作業がやりにくくならない、寸法精度悪くならない範囲
である。１ｍｍ以下が好ましい。

【００１２】具体的なコーティング方法としては、硬化
後に上記の撥水性と、空気層を保持させるための凹凸構
造が構成されるようにあらかじめ調整されたコーティン
グ液を、開先加工部等の溶接部表面に塗布する方法が利
用できる。

【００１３】コーティング液としては、疎水性粒子およ
び樹脂を溶媒に混合・分散したスラリーを用いる、ある
いは疎水基を有する表面処理剤の液を用いる。

【００１４】スラリに含む疎水性粒子は、無機酸化物の
粒子表面を疎水基を有する表面処理剤で処理したもの、
有機材料のポリテトラフルオロエチレン粒子を用いるこ
とが出来る。粒子は空気膜を保持するための凹凸構造を
構成するものであるので、粒径は、平均粒径で２ｎｍ〜
２００μｍが好ましい。さらに好ましくは２０ｎｍ〜５
０μｍが好ましい。２０ｎｍ以下では空気の保持できる
空間の大きさが小さく、水中での空気膜の容積が小さく
なってしまうこと、２００μｍ以上では、凹凸の間隔が
広くなり、水中での空気の保持が悪くなるからである。
処理を行う無機酸化物粒子の種類は、シリカ、アルミ
ナ、酸化チタン、酸化鉄などを挙げることが出来る。

【００１５】また、疎水基を有する表面処理剤は、アル
キル基やフッ素置換疎水性基を有するシラン、クロロシ
ラン、シラザンのいわゆるシラン化合物や、ジメチルポ
リシロキサン、アルキル基を有するチタネートカップリ
ング剤、アルミニウム系カップリング剤を使用する。ア
ルキル基を有するシラン化合物として、メチル基を有す
るもので、例えばメチルメトキシシランＣＨ₃Ｓｉ(ＯＣ
Ｈ₃)₃、ジメチルジメトキシシラン(ＣＨ₃)₂Ｓｉ(ＯＣＨ
₃)₂、トリメチルメトキシシラン(ＣＨ₃)₃Ｓｉ(ＯＣ
Ｈ₃)、メチルトリエトキシシランＣＨ₃Ｓｉ（ＯＣ₂Ｈ₅)
₃、ジメチルジエトキシシラン(ＣＨ₃)₂Ｓｉ(ＯＣ
₂Ｈ₅)₂、トリメチルエトキシシラン(ＣＨ₃)₃Ｓｉ(ＯＣ₂
Ｈ₅)、ヘキサメチルジシラザンなどがあり、エチル基を
有するものでは、エチルトリメトキシシランＣ₂Ｈ₅Ｓｉ
(ＯＣＨ₃)₃、ジエチルジメトキシシラン(Ｃ₂Ｈ₅)₂Ｓｉ
(ＯＣＨ₃)₂、トリエチルメトキシシラン(Ｃ₂Ｈ₅)₃Ｓｉ
(ＯＣＨ₃)、エチルトリエトキシシランＣ₂Ｈ₅Ｓｉ(ＯＣ
₂Ｈ₅)₃、ジメチルジエトキシシラン(Ｃ₂Ｈ₅)₂Ｓｉ(ＯＣ
₂Ｈ₅)₂、トリエチルエトキシシラン(Ｃ₂Ｈ₅)₃Ｓｉ(ＯＣ
₂Ｈ₅)などがあり、プロピル基を有するもので、プロピ
ルトリメトキシシランＣ₃Ｈ₇Ｓｉ(ＯＣＨ₃)₃、ジプロピ
ルジメトキシシラン(Ｃ₃Ｈ₇)₂Ｓｉ(ＯＣＨ₃)₂、トリプ
ロピルメトキシシラン(Ｃ₃Ｈ₇)₃Ｓｉ(ＯＣＨ₃)、プロピ
ルトリエトキシシランＣ₃Ｈ₇Ｓｉ(ＯＣ₂Ｈ₅)₃、ジプロ
ピルジエトキシシラン（Ｃ₃Ｈ₇)₂Ｓｉ（ＯＣ₂Ｈ₅)₂、ト
リプロピルエトキシシラン（Ｃ₃Ｈ₇)₃Ｓｉ(ＯＣ₂Ｈ₅)な
どがあり、長鎖アルキルシランとしてｎ−オクタデシル
トリメトキシシラン、ｎ−ドデシルトリエトキシシラン
等がある。

【００１６】上記のような炭素数１〜２０のアルキル基
を１〜３個有するアルコキシシランに、クロルシランま
たはシラザンの、単独または複数種を混合して使用する
ことができる。

【００１７】フッ素置換疎水性基を有するシラン化合物
は、例えばパーフルオロオクチルエチルトリエトキシシ
ランＣＦ₃(ＣＦ₂)₇(ＣＨ₂)₂Ｓｉ(ＯＣ₂Ｈ₅)₃、パーフル
オロイソプロピルエチルトリエトキシシラン(ＣＦ₃)₂Ｃ
Ｆ(ＣＨ₂)₂Ｓｉ(ＯＣ₂Ｈ₅)₃などのほかに、パーフルオ
ロメチルエチルトリメトキシシラン、パーフルオロブチ
ルエチルトリメトキシシラン、パーフルオロオクチルエ
チルトリメトキシシラン、パーフルオロオクチルエチル
メチルジメトキシシランなどの炭素数１〜２０の、好ま
しくは１〜１０のパーフルオロアルキル基を有するアル
コキシシランなどが挙げられる。

【００１８】チタネートカップリング剤としては、イソ
プロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピ
ルトリス(ジオクチルパイロホスフェート)チタネート、
テトライソプロピルビス(ジオクチルホスファイト)チタ
ネート、テトラオクチルビス(ジトリデシルホスファイ
ト)チタネートなどが挙げられる。

【００１９】アルミニウム系カップリング剤としてはア
セトアルコキシアルミニウムジイソプロピレートを挙げ
られる。

【００２０】コーティング液を、基材にコーティングす
る方法としては、吹き付け、刷毛塗り、ディッピング等
通常の方法が利用できる。

【００２１】上記処理をした水密用シール材の表面は、
水にまったく濡れない性質となる。この水密用シール部
材を空気中で容器または管等の水漏れ箇所に当てたとき
に、水との接する部位に空気膜が生じる。これは、コー
ティング層が水と接する際、コーティング層が接してい
た空気を持ち込み、保持するからである。この空気膜
は、水密用シール材を水中に持込み光を当てると、銀色
に反射するので、その反射光により確認できる。

【００２２】ここで、上記の各表面処理剤により形成さ
れたコーティング層が、水に接したとき、ないし水中に
没したときに、空気膜を保持可能となるような性質につ
いて、図４、５、６を参照して説明する。図４に示すよ
うに、表面の一部にコーティング層２１を形成した平板
２０(金属、セラミックまたは合成樹脂等の板)を空気中
から水２３中に入れた際、コーティング層２１表面に接
していた空気が保持された状態で水中に持ち込まれ、層
表面部に空気膜２２が形成される。そして、例えば、こ
の空気膜２２に細管２４を通じて少量の空気を送りこむ
と、空気はこの空気膜２２内に取り込まれて、膜２２は
点線で示すように膨らむ。このようにコーティング層２
１は、水中で表面上に薄い空気膜２２を保持し、外部か
ら供給された空気を空気膜２２中に取り込むという特有
の性質がある。

【００２３】この空気を取り込む性質について、さら
に、図５(Ａ)、(Ｂ)を用いて説明する。まず、図５(Ａ)
に示すように、表面全体にコーティング層２１を形成し
た平板２０を水中で傾斜させて、細管２４を通じて板表
面に空気を連続的に供給した時は、空気がコーティング
層２１表面に保持された空気膜２２に取り込まれ、板２
０の傾斜面にそって上昇し、そして空気膜２２端から気
泡２７となって浮上する。図５(Ｂ)は、図５(Ａ)での平
板２０を上り斜面の正面寄りからみた図であり、図示の
ように、空気２５が上り斜面にそって広がりながら流
れ、上端で空気溜り２６となり、そこから気泡２７とな
って浮上する。これと比べて、本コーティング層がな
い、例えば生地表面を露出した平板２０を若干傾斜させ
て水中に浸漬し、金属板表面に細管を通じて空気を送り
こんだ時、図６に示すように空気は板表面に接すると、
直ちに板表面から離れ、気泡となって浮上する。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面により具体的
に説明する。図１は本発明の実施の形態１となる水密用
シール材の構成を示す図である。この水密用シール材１
は、四角形板状の基材２と、基材２の一方の面（表面）
に、表面が水と接触したときに該接触面に空気膜を形成
するようなコーティング処理により形成したコーティン
グ層３と、基材２表面で対向する２つの縁部に接着剤と
して取り付けた両面接着テープ４とから構成されてい
る。基材２としては、金属、合成樹脂、ゴムまたは木の
板を用いる。コーティング層３は、例えば撥水処理剤と
してｎ−オクタデシルトリメトキシシラン２０重量部と
ｎ−ヘキサン８０重量部とからなる混合液を用い、この
混合液をシリコーンゴム板２に刷毛塗りして乾燥したも
のである。上記両面接着テープ４の代わりにマグネット
を用いてもよい。また両面接着テープ４は基板の４辺に
設けても差し支えない。

【００２５】この水密用シール材１は、基材２が剛性の
ある金属製または木製などとすれば使用箇所が平面と限
定されるが、基材２を可撓性のあるゴム製とすれば、平
面、円筒曲面など広い範囲で、適用することができる。

【００２６】図２、図３はそれぞれ本発明の実施の形態
２となる水密用シール材の取付け要領を示す図である。
この水密用シール材５は基材をガラス繊維布を重ね合わ
せたもので、本コーティング液に漬け、その後乾燥した
ものである。この水密用シール材５は、柔軟性があるた
め、図２に示すように、例えば水１２を入れた容器の底
板９の上に側板８が立てて取り付けられたＴ継ぎ手部分
の水漏れに対処するのに好都合である。両部材８、９が
形成する角部に水密用シール材５を配置し、両部材８、
９にまたがる取付け具６により押さえつけ、取付け具６
の両端に設けた接着剤７により両部材８、９に装着す
る。この時、両部材８、９のすき間から流出した水と接
触する繊維布（５）の表面には空気膜１０（例えば１ｍ
ｍ厚）が形成され、水漏れを防止することができる。こ
の空気膜を形成する空気は水密用シール材５とともに持
ち込まれる。繊維布（５）と各部材８、９との接触面に
も空気膜が形成される。

【００２７】図３は、例えば、満水の水容器の蓋１１に
設けられた穴１３を水密用シール材５によりふさいだ様
子を示しており、図２で説明したと同様にして、水容器
が振動して穴１３からこぼれようとする水１２を止める
ことができる。なお、取付け具６は、端面形状が角溝
形、半円形ないし皿形のものなど、材質が、スチール、
ゴムなど、適宜用いるとよい。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、水密用シール材は、コ
ーティング処理を施して、シール材表面に、その表面が
水と接触したときに接触面に空気膜保持可能なコーティ
ング層を有するものとしたので、この水密用シール材に
より、水漏れの起きる水容器や水管に割れまた孔などの
欠陥部をふさぐことにより、水漏れを容易に防ぐことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の水密用シール材の構成
図である。

【図２】本発明の実施の形態２の水密用シール材の構成
とそれの取り付け要領を示す図である。

【図３】本発明の実施の形態２の水密用シール材の構成
とそれの別の取り付け要領を示す図である。

【図４】水中で空気膜を表面に保持するコーティング層
を説明する図である。

【図５】板面に形成されたコーティング層が空気膜を保
持し、該空気膜に取り込まれた空気がコーティング層の
面にそって移行することを説明する図である。

【図６】撥水処理されてない板を水中に浸漬し、板表面
に空気を送りこんだ時、空気は直ちに気泡となって浮上
する様子を示す図である。

【符号の説明】

１水密用シール材２基材３コーティング層４両面接着テープ５水密用シール材６取付け具７両面接着テープ１０空気膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者福田和廣東京都中央区築地５丁目６番４号三井造船株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面が水と接触したときに該接触面に空
気膜保持可能なコーティング層を有してなることを特徴
とする水密用シール材。
【請求項２】前記基材が板状で、一方の板面の縁部に
接着剤が塗布されている請求項１記載の水密用シール
材。
【請求項３】前記基材が板状で、一方の板面の縁部に
マグネットを取り付けた請求項１記載の水密用シール
材。
【請求項４】繊維布からなる基材の表面に、水と接触
したときに該接触面に空気膜保持可能なコーティング層
を有してなることを特徴とする水密用シール材。
【請求項５】前記繊維布はガラス繊維からなる請求項
４記載の水密用シール材。
【請求項６】水密シールの対象物に、帯状で該帯の端
部に接着剤またはマグネットをつけた取付け具により支
持されて装着される請求項４または５に記載の水密用シ
ール材。