JP2001336640A - Thin-film carrier gasket - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、薄くて柔軟性を持つ薄
膜状のキャリアを用いた密封材であり、具体的にはキャ
リアへ弾性体を複合一体化したガスケットに関するもの
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sealing material using a thin and flexible thin-film carrier, and more particularly to a gasket in which an elastic body is integrated with a carrier.
【０００２】[0002]
【従来技術の内容】この種のガスケットとしては、固体
高分子型燃料電池の密封材として開発され、その固体高
分子電解質膜のガスシールを目的とするガスケット構造
として用いられるものが多い。その取付け構造として
は、前記電解質膜の形成された集電極フレーム間にガス
ケットが配置されるもので、前記集電極フレームのガス
ケット取り付けフランジにガスケットを挟着するが、前
記ガスケット取り付けフランジはカーボンで形成されて
いるので弾性に乏しく、局部荷重を受けた場合には簡単
に破壊され使用不能になる欠点を有している。2. Description of the Related Art Many gaskets of this type have been developed as sealing materials for polymer electrolyte fuel cells and are often used as gasket structures for the purpose of gas sealing of the polymer electrolyte membrane. As the mounting structure, a gasket is arranged between the collector frames on which the electrolyte membrane is formed, and a gasket is sandwiched between the gasket mounting flanges of the collector frame, but the gasket mounting flange is formed of carbon. Therefore, they have poor elasticity and are easily broken and unusable when subjected to a local load.
【０００３】そのために硬度の高い合成ゴム材あるいは
合成樹脂材（例えば硬度７０〜９０°程度品）を用いる
とバネ定数が低いので取り付けフランジは割れ難くなる
が、一方、カーボン材などで形成された取り付けフラン
ジの表面は滑らかでなくシールするに適当でない表面粗
さを持っているので、前記のような硬度の高い合成ゴム
材あるいは合成樹脂材からなるガスケットでは密封力が
充分とは言えず使用に耐えるものとなり得ていない。こ
の欠点を補うためにはどうしてもなじみ性の良好な低硬
度の合成ゴム材を採用する必要がある。For this reason, when a synthetic rubber material or a synthetic resin material having a high hardness (for example, a product having a hardness of about 70 to 90 °) is used, the spring constant is low, so that the mounting flange is difficult to be broken. Since the surface of the mounting flange is not smooth and has a surface roughness that is not suitable for sealing, a gasket made of a synthetic rubber or synthetic resin material with high hardness as described above does not have sufficient sealing power and cannot be used. I can't stand it. In order to compensate for this drawback, it is necessary to employ a low-hardness synthetic rubber material having good conformability.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】前記のような不具合に
対して求められる密封材は、いずれの要求性能も充分で
はないにしてもある程度満たすことができる中間的な硬
度と密着性を持った密封材料にてガスケットを形成する
ことが考えられるが、このような密封材料からなるガス
ケットは所詮ごまかしに過ぎずどちらの要求も根本的に
解決するものとなり得ていない。すなわち、硬度を高め
に設定すれば低いバネ定数で取り付けフランジの割れは
防げるが粗い表面ではシール性が不足し、反対に硬度を
低めに設定すれば取り付けフランジの形状保証が難しい
ものとなる。The sealing material required for the above-mentioned problems is a sealing material having an intermediate hardness and adhesion that can satisfy a certain degree, if not all, of the required performance. It is conceivable to form a gasket from a material, but a gasket made of such a sealing material is, after all, a deception and neither requirement can be solved fundamentally. That is, if the hardness is set high, the mounting flange can be prevented from cracking with a low spring constant, but the sealing property is insufficient on a rough surface. Conversely, if the hardness is set low, it is difficult to guarantee the shape of the mounting flange.
【０００５】本発明はこのような欠点を解決し、割れ易
い部材を安全確実に固定しシールすることにより装着部
材の性能と信頼性を高めることを目的としている。An object of the present invention is to solve the above drawbacks and improve the performance and reliability of a mounting member by securely fixing and sealing a fragile member.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明を図面に基づいて
詳しく説明すると、図１に示すように硬度６０〜９５°
のゴム材料あるいは合成樹脂材料から形成された薄膜状
のキャリア１へ硬度２５〜６０°の弾性体から成るシー
ル材２が形成一体化された薄膜キャリアガスケットであ
って、前記薄膜キャリア１の表裏面にゴム系であってそ
れぞれ材質の異なるシール材２１および２２を配置せし
めたことを特徴としている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail with reference to the drawings.
A thin-film carrier gasket in which a sealing material 2 made of an elastic body having a hardness of 25 to 60 ° is integrally formed on a thin-film carrier 1 formed of a rubber material or a synthetic resin material, And sealing members 21 and 22 made of rubber and made of different materials.
【０００７】また、前記シール材２の硬度を２５〜６０
°の範囲でそれぞれ異ならしめて配置せしめたことも特
徴としている。The hardness of the sealing material 2 is 25 to 60.
It is also characterized by being arranged differently in the range of °.
【０００８】[0008]
【発明の実施の形態】本発明でなる薄膜キャリアガスケ
ットは前記のように、薄くて柔軟性を持つ薄膜状のキャ
リア１を芯材に用いてその表裏面に材質あるいは硬度の
それぞれ異なるゴム系のシール材２１及び２２を配置
し、これらを複合一体化して薄膜キャリアガスケットを
形成したものであり、この構成によって低いバネ定数と
良好ななじみ性の相反する効果を同時に得ることに成功
したものである。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION As described above, the thin film carrier gasket according to the present invention uses a thin and flexible thin film carrier 1 as a core material and uses rubber-based rubber materials having different materials or hardnesses on its front and back surfaces. The thin film carrier gasket is formed by disposing the sealing materials 21 and 22 and combining them to form a thin film carrier gasket. With this configuration, it has been possible to simultaneously obtain a low spring constant and a favorable incompatible effect. .
【０００９】[0009]
【実施例】このような弾性体の層構造を持つ薄膜キャリ
アガスケットは、低いバネ定数によって取り付けフラン
ジの割れを防ぐ一方、粗れた表面でもシール性を確保す
ることを両立させるためになされるものである。その配
置構造としては、前記薄膜キャリア１の表面へシール材
２を設けるために種々の構造が採用できるが、例えば図
２に示すように前記シール材２を突起条形状として薄膜
キャリア１の同側面に異材質あるいは異硬度の材料を配
置せしめることもでき、この構造では同側面と表裏別面
のシール材２をそれぞれ異ならせるか、あるいは同側面
に設けたシール材２１及び２２の片方を裏面に配置せし
める。また、前記シール材２を局部荷重によって別々に
圧縮を受け止める突起条形状とすることなく、図３に示
すように層状に複数シール材２を積層せしめることも可
能であり、ここでのシール材２１及び２２は、その中程
に比較的高い硬度のゴム材を用い、表面部に低硬度のも
のを用いることで本発明の目的の荷重分散と表面粗れに
対処できる有効な配置構造となる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A thin-film carrier gasket having such an elastic layer structure is designed to prevent cracking of a mounting flange by a low spring constant and to ensure sealing even on a rough surface. It is. As the arrangement structure, various structures can be adopted to provide the sealing material 2 on the surface of the thin film carrier 1. For example, as shown in FIG. In this structure, the sealing material 2 on the same side and the front and back sides may be different from each other, or one of the sealing materials 21 and 22 provided on the same side may be disposed on the back side. Let me arrange. Further, it is also possible to stack a plurality of sealing materials 2 in a layered manner as shown in FIG. 3 without forming the sealing materials 2 in a projection shape which separately receives compression by a local load. By using a rubber material having a relatively high hardness in the middle and using a low-hardness material on the surface, the effective arrangement structure can cope with the load distribution and surface roughness of the present invention.
【００１０】実際の薄膜キャリア１は厚み０．１〜１．
０ｍｍ程度の合成ゴム材とか合成樹脂材を用い、その表
面へ弾性を持つシール材２を厚み０．０１〜０．５ｍｍ
程度に設ける。勿論、前記シール材２は用いる材質ある
いは硬度によってその厚みを種々選択し要求される性能
に対応する寸法を採用しなければならない。The actual thin film carrier 1 has a thickness of 0.1-1.
A synthetic rubber material or a synthetic resin material of about 0 mm is used, and a sealing material 2 having elasticity is applied to the surface with a thickness of 0.01 to 0.5 mm.
About. Of course, the thickness of the sealing material 2 must be variously selected depending on the material or hardness to be used, and a dimension corresponding to the required performance must be adopted.
【００１１】また、前記薄膜キャリア１は硬度６０〜９
５°と高い硬度を有しているのでシール材２の圧縮規制
材とすることができ、図４に示すように該薄膜キャリア
１の表裏面へ前記シール材２１及び２２に沿わせて別の
薄膜キャリア１１を積層形成せしめると、この薄膜キャ
リアガスケットの剛性の向上と前記シール材２１及び２
２の圧縮ストッパーとなり得る。The thin film carrier 1 has a hardness of 60-9.
Since it has a high hardness of 5 °, it can be used as a compression restricting material for the sealing material 2, and as shown in FIG. When the thin film carrier 11 is laminated, the rigidity of the thin film carrier gasket can be improved and the sealing materials 21 and 2 can be formed.
2 can be a compression stopper.
【００１２】ここでのシール材２はゴム材料から形成さ
れるが、前述の条件を満たせばこれを発泡体で形成せし
めることも可能であり、該発泡体のシール材２では軟度
の低い硬度の設定が容易であって変形密着性に優れるも
のとなる。Although the sealing material 2 is formed of a rubber material, it may be formed of a foam if the above-mentioned conditions are satisfied. Is easy to set, and the deformation adhesion is excellent.
【００１３】なお、シール材２の成形においては、所望
する形状の彫り込まれた型を用いてのモールド成型以外
には、例えばスクリーン印刷を用いたプリント成型と
か、板状素材から打ち抜き形成された帯状物を接着形成
する等のさまざまな方法を採用可能である。In the molding of the sealing material 2, in addition to the molding using a carved mold having a desired shape, for example, a printing using screen printing or a band formed by punching from a plate material is used. Various methods such as bonding an object can be adopted.
【００１４】ここで用いる薄膜キャリアガスケットの材
料としては、ゴムや熱可塑性エラストマー・樹脂等が好
適であり、例えばゴム材を挙げれば、ブチルゴム、スチ
レン−ブタジエン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重
合体、エチレン−アクリル酸メチル共重合体、エチレン
−アクリル酸エチル共重合体、ブタジエンゴム、シリコ
ンゴム、フッ素ゴム、エチレンプロピレンゴム等があ
る。As the material of the thin film carrier gasket used here, rubber, thermoplastic elastomers and resins are suitable. For example, rubber materials include butyl rubber, styrene-butadiene copolymer and ethylene-vinyl acetate copolymer. , Ethylene-methyl acrylate copolymer, ethylene-ethyl acrylate copolymer, butadiene rubber, silicone rubber, fluorine rubber, ethylene propylene rubber and the like.
【００１５】なお、ここでは高分子固定型燃料電池の密
封を目的とする用途で本発明の薄膜キャリアガスケット
を説明したが、これに拘るものでなく、例えばエンジン
の吸気部、排気部、冷却部、補機部の接合部とか電子部
品の筐体などの密封材として用いることもできる。この
使用材質例を挙げれば、吸気部に対してはフッ素ゴム、
ＮＢＲなどが適し、水気部に対してはＶＭＱとかＥＰＤ
Ｍが望ましいものとなる。Although the thin-film carrier gasket of the present invention has been described herein for the purpose of sealing a polymer-fixed fuel cell, the invention is not limited to this. For example, an intake unit, an exhaust unit, and a cooling unit of an engine. Also, it can be used as a sealing material such as a joint of an auxiliary unit or a housing of an electronic component. As an example of the material used, fluoro rubber is used for the intake section,
NBR etc. are suitable, VMQ or EPD for water
M is desirable.
【００１６】[0016]
【発明の効果】本発明の高硬度の薄膜状のキャリア１と
硬度あるいは材質の異なるシール材の組み合わせ配置に
よって、比較的脆弱な部材の密封にあってもその各々の
形状維持とシール性能向上が図れ低コスト化を果たす。
すなわち、硬度の高い薄膜キャリア１はクリープ特性に
優れているためシール性においても有利であり、また絶
縁性にも優れた性能を保有することになる。そして高度
の低いシール材は接触表面のなじみ性を向上させ硬度の
高い薄膜キャリア１の特性を補っている。According to the present invention, the combination of the high-hardness thin-film carrier 1 and the sealing material of different hardness or material makes it possible to maintain the shape of each relatively fragile member and improve the sealing performance even when sealing relatively fragile members. Achieve low cost.
In other words, the thin film carrier 1 having high hardness is excellent in creep characteristics, so that it is advantageous in terms of sealing performance, and also possesses excellent performance in insulating properties. The low-grade sealing material improves the conformability of the contact surface and complements the characteristics of the thin film carrier 1 having high hardness.
【図１】本発明の実施例を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の他の実施例を示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing another embodiment of the present invention.
【図３】本発明の他の実施例を示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing another embodiment of the present invention.
【図４】本発明のその他の実施例を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing another embodiment of the present invention.
１ 薄膜状のキャリア １１ 別の薄膜のキャリア ２ シール材 ２１ 材質あるいは硬度の異なるシール材 ２２ 材質あるいは硬度の異なるシール材 ２３ 材質あるいは硬度の異なるシール材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Thin-film carrier 11 Another thin-film carrier 2 Sealing material 21 Sealing material with different material or hardness 22 Sealing material with different material or hardness 23 Sealing material with different material or hardness
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｍ 8/10 Ｈ０１Ｍ 8/10 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (Reference) H01M 8/10 H01M 8/10
Claims (7)
された薄膜状のキャリアへ弾性体からなるシール材が形
成一体化された薄膜キャリアガスケットにおいて、前記
薄膜キャリアの表裏面にゴム系であってそれぞれ材質の
異なるシール材を配置せしめたことを特徴とする薄膜キ
ャリアガスケット。1. A thin-film carrier gasket in which a sealing material made of an elastic material is integrally formed on a thin-film carrier made of a rubber material or a synthetic resin material. A thin-film carrier gasket characterized by disposing sealing materials of different materials.
された薄膜状のキャリアへ弾性体からなるシール材が形
成一体化された薄膜キャリアガスケットにおいて、前記
薄膜キャリアの表裏面にゴム系であってそれぞれ硬度の
異なるシール材を配置せしめたことを特徴とする薄膜キ
ャリアガスケット。2. A thin-film carrier gasket in which a sealing material made of an elastic material is integrally formed on a thin-film carrier made of a rubber material or a synthetic resin material. A thin-film carrier gasket characterized by disposing sealing materials having different hardnesses.
膜キャリアガスケットにおいて、前記シール材を突起条
形状として同面に複数条配置せしめたことを特徴とする
請求項１ないし２の薄膜キャリアガスケット。3. The thin-film carrier gasket according to claim 1, wherein the thin-film carrier gasket comprising the thin-film carrier and a sealing material has a plurality of the sealing materials formed in the form of protrusions on the same surface.
膜キャリアガスケットにおいて、前記シール材を薄膜キ
ャリアの表裏面に複数積層せしめたことを特徴とする請
求項１ないし２の薄膜キャリアガスケット。4. The thin-film carrier gasket according to claim 1, wherein a plurality of the seal materials are laminated on the front and back surfaces of the thin-film carrier.
膜キャリアガスケットにおいて、前記薄膜キャリアを６
０〜９５°の高硬度とし、前記シール材を硬度２５〜６
０°の低硬度に形成せしめたことを特徴とする請求項１
ないし２ないし３ないし４の薄膜キャリアガスケット。5. A thin film carrier gasket comprising said thin film carrier and a sealing material, wherein said thin film carrier is
The sealing material has a hardness of 25 to 6 with a high hardness of 0 to 95 °.
2. The method as claimed in claim 1, wherein the hardness is as low as 0 °.
Or 2 to 3 or 4 thin film carrier gaskets.
膜キャリアガスケットにおいて、前記薄膜キャリアのシ
ール材が設けられていない部分へ薄膜のキャリアを積層
配置せしめたことを特徴とする請求項１ないし２ないし
３ないし４ないし５の薄膜キャリアガスケット。6. A thin-film carrier gasket comprising a thin-film carrier and a sealing material, wherein a thin-film carrier is laminated on a portion of the thin-film carrier where no sealing material is provided. 3 to 4 to 5 thin film carrier gaskets.
膜キャリアガスケットにおいて、前記シール材をゴム材
料の発泡体で形成せしめたことを特徴とする請求項１な
いし２ないし３ないし４ないし５ないし６の薄膜キャリ
アガスケット。7. A thin film carrier gasket comprising said thin film carrier and a sealing material, wherein said sealing material is formed of a foam of a rubber material. Thin film carrier gasket.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2000160328A JP2001336640A (en) | 2000-05-30 | 2000-05-30 | Thin-film carrier gasket |
Applications Claiming Priority (1)
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| Publication Number | Publication Date |
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