JPS62187781A - 含浸処理された軟質シ−ル材 - 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、なかでも内燃機関のシリンダヘッド、排気管
フランジあるいはその他の１同所のシールのための含浸
処理されたガスケットや平板パツキンのような、場合に
よっては金属の使用によって強化された繊維フリースを
有してなる含浸処理された軟質シール材と、該シール材
の含浸処理のための架橋性ンリコーンをベースとする含
浸剤に関する。

〔従来の技術〕

内燃機関のシリンダヘッド用軟質材料ガスケット等のシ
ール材は、通常その耐久性とシール性能の改善のため、
そしてまたその強度を高めるため、特に含浸処理される
。ＵＳ−ＰＳ第３，９７０，３２２　号によれば用いら
れる含浸剤は、液状のポリブタジェン及び、ポリアクリ
レート、並びにインシアネートあるいはエポキシを含む
系からなっていて、その含浸剤は、含浸処理されたシー
ル材の中で、場合によっては架橋剤の添加の下で、望ま
しくは熱的処理によって架橋化される。

現今ではまた、望ましくは金属塩触媒の添加の下で重合
し、特に密封されるべき媒体に対する、更先こは、温度
の作用並びに老化に対しての良い耐久性が得られるよう
な液状のシリコーンを含む系が公知である。したがって
、そのような架橋化する液状シリコーンも軟質のシリン
ダヘッド用ガスケットの含浸処理に用いられている。

ＤＥ　−Ｏ８第３２４５・６６４　　号によれば、白金
錯化合物の添加の下で架橋化する、望ましくはポリメチ
ルビニルソロキサンのような液状の付加重合性のシリコ
ーンが含浸剤として用いられる。しかしこの白金錯化合
、物は、なかでもアミン化合物あるいは硫黄化合物によ
って不活性化しその効力を失う。したがって、ＤＢ　−
Ｏ８第３２４５６６４号によれば、含浸剤が十分に架橋
化するように、シール材の繊維フリースにはアミンや硫
黄を含まないゴム系バインダが用いられている。しかし
ながらこのような繊維フリースシール材は、比較的高価
な特殊シール材として作られるもので、特にアミンある
いは硫黄を含む化合物やその他の触媒毒を含゛まない域
維フリース材料（アスベストを含まない場合、きむ場合
とも）は、その製造コストが高い。

ＤＥ−Ｏ８第３３１７５０１号によれば、メチル水素ポ
リシロキサン（ｍｅｔｈｙｌｈｙｄｒｏｇｅｎｐｏｌｙ
ｓｉｌｏｘａｎ　　　）のような、反応性で架橋化を可
能とする水素を含むポリシロキサンを含む系がシリンダ
ヘッド用軟質ｙスケットの含浸剤として用いられ、この
含浸剤の含浸処理ガスケット中での架橋化は、特に有機
の錫、アルミニウムあるいは鉛の塩の存在下で行われて
いる。しかし、そのようにして架橋化したシロキサンは
、架橋化の後でも、結合せずに反応性をもった水素を含
むポリシロキサン部分をなお有しているので、カスケラ
トが製品になってからもそれがさらに反応することがあ
り得る。特に、の ガスケットの表面領域で、相手の部材≧−触に際［して
そのような遅れ反応が起ると、ガスケットが各種部材と
粘着するようになる。例えば包装材料との不都合な粘着
あるいは、組立てた後のエンジンの金属シール面とのあ
るいはシリンダヘッドとの不都合な粘着が起り、シリン
ダへラドガスケットでは特に不利となる。したがって、
ＤＢ−Ｏ８第３３１７５０１号によれば、このガスケッ
トはあとで第２の処理として、縮合により架橋化するポ
リシロキサン樹脂による含浸処理あるいは上塗りが行な
われる。このように第２の処理工程を用いることは、当
然のこととして経済的なコスト高を招き、しかもガスケ
ットに全面上塗りすることは機能面への制限が大き〈実
施しにくい。

〔発明が解決しようとする問題点〕

したがって本発明が目的とするのは、含浸剤の架橋化の
後に不利な粘着／付着を起す性質がなく、かつ簡単に安
価に製造でき、場合によってはその他の使用上の特性ま
でが改善された含浸処理されたシール材、およびそのシ
ール材の含浸処理のための、シリコーン樹脂を含む含浸
剤を提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明によればこの目的は、反応性水素を含むポリシロ
キサンと、付加架橋性ポリシロキサンと、架橋触媒と、
必要に応じた添加剤とを含む混合物からなる液状の含浸
剤で含浸処理された軟質シール材によって解決される。

この混合物で含浸処理され、その含浸剤がその処理後に
架橋化したシール材においては粘着性についての驚くべ
き特性が示された。つまり、該シール材は粘着せず、包
装材料や組立て後のシール面との不都合な粘着は認めら
れなかった。

この際何よりも驚くべきこととして、付加架橋性ポリシ
ロキサンの添加量が、望ましくは３〜２０重量％七いう
少い量であり、それに比べて反応性の水素を含むポリシ
ロキサンの分量は多いにもかかわらず、架橋化した含浸
剤を含んでいるシール材の不都合な粘着はもはや起らな
かった。付加架橋性ポリシロキサンはその量が少くても
、反応性の水素をブロックして封じ込め、それ故に不都
合な後続反応を阻止するものと見られる。その際はまた
、本発明による含浸処理されたシール材が、反応性の水
素を含むポリシロキサンで単に含浸処理されたンールオ
オに比べて、符に改善された滑り特性、改善された耐老
化性、シールすべき媒体に対しての改善された耐久性を
示すことが判明した。

用いるに望ましい反応性の水素を含むポリシロキサンと
しては、望ましくは、その粘度が１５〜３０　ｍＰａＳ
　　であるポリ水素シロキサン（ｐｏｌｙ−ｈｙｄｒｏ
ｇｅｎｓｉｌｏｘａｎ　　）を挙げルコトカテキル。付
加架構性ポリシロキサンとしては、望ましくはその粘度
が約５００　ｍＰａＳ　　のビニル−、アリル−あるい
はアクリレート−シリコーンポリマーを用いるのが望ま
しい。

架橋触媒としては、付加架橋性ポリシロキサンおよび反
応性水素を含むポリシロキサンに対してしかるべく働く
、第１の成分としての白金錯化合物と、第２の成分とし
ての鉛、アルミニウム、錫、チタン、亜鉛、コバルト、
および／あるいはジルコンを含む有機金属化合物の混合
物を１〜５％重量比で用いることができる。更に、驚く
べきことに、第２の成分としての有機金属化合物、なか
でも有機錫化合物は、それだけで、これら両種のポリシ
ロキサンを同時に架橋化させるのに足りることが判明し
た。したがって、付加架橋性ポリシロキサン単独の架橋
化に必要とされていた白金錯化物の使用をとりやめるこ
とができた。それによって架橋触媒はもはや容易に他の
化合物によって不活性化されることはなくなり、支障な
しに機能することとなる。

通常、架橋触媒には、場合によってはさらに架橋補助剤
も加えられるが、シール材の含浸処理で普通に用いられ
る添加物と共に、直接にポリシロキサン調製用媒体に加
えられる。しかし、有機金属化合物は予備含浸によって
、場合によっては繊維フリースの製造の際にでも、繊維
フリースの中に添加されても良いものであることがなお
判明している。乾燥後の繊維フリース中で細かく分散し
て繊維の上に付着している触媒は、第２の処理工程でフ
リース中に供給されたボリンロキサン混合物の架橋化に
対して、その触媒が普通どうりに含浸剤の調製浴の中に
加えた場合と同様に良好に作用する。この方法によれば
、含浸剤ＵｌｉｉＩ中での反応（架４ｍ）開始つまり先
行的架橋化と、それによる早期の調！！液の使用不能比
が防止され有利である。

本発明の典型的な含浸剤は、 ａ）７５〜９６軍量％の望ましくはその粘度が１５〜３
０　ｍＰａＳ　　のメチル水素ホリンロキサン（ｍｅｔ
ｈｙｌｈｙｄｒｏｇａｎｐｏｌｙｓｉｌｏｘａｎ　　　
　）のような１反応性の水素を含むポリシロキサン、 ｂ）　　３〜２０重量％の望ましくは粘度が約５００ｍ
ＰａＳ　　のメチルビニルポリシロキサンからなる付加
架構性ボリンロキサン、 ｃ）　　１〜５重ｆ［％の鉛、アルミニウム、チタン、
亜鉛、錫、コバルトおよび／またはジルコンを含む有機
金属化合物系触媒、 も良い。

したがって本発明によって、粘着性のないンリコーン樹
脂含浸のシール材が製造され得る。特に、その製造の過
程は簡単で費用節減的である。すなわち、シール材の含
浸は１段の操作で行われ、また安価なポリシロキサンを
主成分とした含浸剤を用いることができ、更に、粘度が
低く、したがって、種々の含浸処理の際に、短い含浸時
間、少ない材料損失で軟質材料への最適な参込みの得ら
れる含浸剤を用いることができるからである。一方、シ
ール材に架橋触媒を予備含浸させることによって、すな
わち触媒を含まないので、含浸剤の調製後に架橋が進み
含浸剤浴の使用が不可能になるようなことのないポリシ
ロキサンを含む含浸剤の大量調製が可能となり、更に待
に大量生産の場合に、シール材の経済的な含浸が可能と
なる。

使用の際にこのシール材は、シリコーン含浸処理シール
材の好ましい緒特性を同時に具現し、しかも、公知のシ
リコーン含浸シール材より数段も優れている。

この／−セ材は、なかでも改善された表面領域の滑り特
性、改善されたシール特性、特に高温の油や冷却水に対
する改善された耐久性を有するほか、その高い耐熱性に
よって圧力作用下での熱の影響が少なく、そしてまた圧
力作用下での負荷に対する耐力が高い。

本発明による含浸剤によれば、特に内燃機関に用いる繊
維フリースからなるガスケットや平板パツキンが有利に
含浸処理され得るが、本発明の含浸剤は、更に含浸処理
され得るシェル用の他種の軟質材料の含浸処理、あるい
はまた織物の分野でも用いられ得る。

〔実施例〕

以下においては実施例によって本発明をさらに詳しく説
明する。

まず始めに、 ａ）９０重量部のメチル水素ポリシロキサン（ｍｅヒｈ
ｙｌｈｙｄｒｏｇａｎｐｏｌｙｓｉｌｏｘａｎ　　　　
）（粘度２２ｍＰａＳ　） ｂ）　　６重量部のメチルビニルポリシロキサン（粘度
５００　ｍＰａＳ　） ｃ）　　４重量部のジラウリン酸ジブチル錫（ｄｉｂｕ
ｔｙｌｚｉｎｎｄｉｌａｕｒａｔ　）で成る含浸剤につ
いて述べる。

この含浸剤調製液は２４　ｍＰａＳ　　の粘度を有して
おり、シリンダベッドのガスケットに適する金属で強化
された厚さ３＆１１のアスベスト繊維フリースが、この
含浸剤の浴の中で２分間含浸処理され、その、空孔の充
てん率は約６０容積％であった。

この含浸処理の後に含浸剤の架橋が炉中２３０℃、２．
５分の条件で達成された。

含浸処理された材料についての粘着特性、老化特性、シ
ール特性および流動特性が測定された。

このガスケットは鋼フランジおよびアルミニウムフラン
ジの中で５　、１０　、２０　Ｎ／−のシール圧力の下
におかれ、まずは被密封媒体の影響なしで１５０℃にお
いて２４時間の更に被密封媒体として冷却水を用いた９
０℃で１００時間の負荷試験が実施された。

このガスケットは、低い圧力の下ではシール面と全く粘
着せず、高い圧力の下では僅かの、しかし問題にならな
い粘着を示した。比較のため試験されたポリメチル水素
ンロキサンで含浸処理されたガスケットは低い負荷の下
であってもシール面との強い粘着を示した。

９０℃で１０００時間以上行った老化試験では実質的な
圧縮性の低下は認められなかった。

このガスケットは、空孔の充満率が僅か６０容積％であ
っても、６　Ｎ／Ｉｊまでの面圧の下で冷却水およびエ
ンジンオイルに対してシール性を有した。

材料の流動限界は従来の含浸処理されたガスケットでの
値と対応していた。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. （１）なかでも内燃機関のシリンダヘッド、排気管フラ
   ンジあるいはその他の個所のシールのための含浸処理さ
   れたガスケットとして有用な含浸処理された軟質シール
   材、特には金属強化繊維フリースを有してなるシール材
   であって、該シル材に、反応性の水素を含む液状ポリシ
   ロキサン樹脂と、付加架橋性ポリシロキサン樹脂と、架
   橋触媒と、必要に応じた架橋補助剤とを含む混合物から
   なる含浸剤が含浸されており、その含浸剤が該シール材
   の中で架橋化するものであることを特徴とする含浸処理
   されたシール材。
2. （２）前記シール材に含浸させる含浸剤が反応性の水素
   を含むポリシロキサンの７５〜９６重量％と、付加架橋
   性のポリシロキサン樹脂の３〜２０重量％とを含んでい
   るものである特許請求の範囲第１項に記載のシール材。
3. （３）前記反応性の水素を含むポリシロキサンが、粘度
   １５〜３０ｍＰａＳのメチル水素ポリシロキサンである
   特許請求の範囲第１項あるいは第２項に記載のシール材
   。
4. （４）前記付加架橋性ポリシロキサンが、ケイ素原子と
   結合した炭素二重結合を含むポリシロキサンからなるも
   のである特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか
   に記載のシール材。
5. （５）前記付加架橋性ポリシロキサンが、粘度３００〜
   ６００ｍＰａＳのメチルビニルポリシロキサンからなる
   ものである特許請求の範囲第４項に記載のシール材。
6. （６）前記架橋触媒が、白金錯化合物と；亜鉛、錫、コ
   バルト、鉛、アルミニウム、チタンおよび／またはジル
   コンを含む有機金属化合物との混合物からなるものであ
   る特許請求の範囲第１項ないし第５項のいずれかに記載
   のシール材。
7. （７）前記架橋触媒が有機金属化合物からなるものであ
   る特許請求の範囲第１項ないし第５項のいずれかに記載
   のシール材。
8. （８）前記シール材が、前記架橋触媒を含んだ含浸剤で
   含浸処理されている特許請求の範囲第１項ないし第７項
   のいずれかに記載のシール材。
9. （９）前記架橋触媒が予め繊維フリース材料の製造の際
   に該繊維フリース中に供給されるか、あるいは含浸処理
   されていない繊維フリース中に予　め単独で供給され、
   その後該触媒を含まない前記ポリシロキサンを含む含浸
   剤が含浸されてなるものである特許請求の範囲第１項な
   いし第７項のいずれかに記載のシール材。
10. （１０）含浸剤が、反応性の水素を含むポリシロキサン
    の７５〜９６重量％、付加架橋性のポリシロキサンの３
    〜２０重量％および架橋触媒の１〜５重量％を含むもの
    である特許請求の範囲第１項ないし第９項のいずれかに
    記載のシール材の含浸処理のための含浸剤。
11. （１１）前記含浸剤が、シール材の含浸処理で通常用い
    られる添加剤をさらに含んでいる特許請求の範囲第１０
    項に記載の含浸剤。
12. （１２）前記含浸剤が、７５〜９６重量％の粘度１５〜
    ３０ｍＰａＳのメチル水素ポリシロキサン、３〜２０重
    量％の粘度５００ｍＰａＳのメチルビニルポリシロキサ
    ン、および１〜５重量％のジラウリン酸ジブチル錫を含
    むものである特許請求の範囲第１０項に記載の含浸剤。