WO2017002579A1 - 基板一体型ガスケットの製造方法 - Google Patents

基板一体型ガスケットの製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2017002579A1
WO2017002579A1 PCT/JP2016/067315 JP2016067315W WO2017002579A1 WO 2017002579 A1 WO2017002579 A1 WO 2017002579A1 JP 2016067315 W JP2016067315 W JP 2016067315W WO 2017002579 A1 WO2017002579 A1 WO 2017002579A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cavity
substrate
mold
gasket
adhesive
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/067315
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
武史 眞坂
Original Assignee
Nok株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nok株式会社 filed Critical Nok株式会社
Priority to CN201680027645.1A priority Critical patent/CN107708957B/zh
Priority to EP16817688.1A priority patent/EP3315280B1/en
Priority to US15/739,126 priority patent/US10513068B2/en
Priority to KR1020187000325A priority patent/KR102429960B1/ko
Publication of WO2017002579A1 publication Critical patent/WO2017002579A1/ja

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • B29C45/14311—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles using means for bonding the coating to the articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/12—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with incorporated means for positioning inserts, e.g. labels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/0025—Preventing defects on the moulded article, e.g. weld lines, shrinkage marks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • B29C45/14336—Coating a portion of the article, e.g. the edge of the article
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/10—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0271—Sealing or supporting means around electrodes, matrices or membranes
    • H01M8/0276—Sealing means characterised by their form
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0271—Sealing or supporting means around electrodes, matrices or membranes
    • H01M8/0286—Processes for forming seals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • B29C45/14336—Coating a portion of the article, e.g. the edge of the article
    • B29C2045/14459—Coating a portion of the article, e.g. the edge of the article injecting seal elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • B29C2045/1486—Details, accessories and auxiliary operations
    • B29C2045/14868—Pretreatment of the insert, e.g. etching, cleaning
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • B29C2045/1486—Details, accessories and auxiliary operations
    • B29C2045/14959—Flashing the injected material to the outside of the mould cavity for any purpose
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2021/00—Use of unspecified rubbers as moulding material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2905/00—Use of metals, their alloys or their compounds, as mould material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/26—Sealing devices, e.g. packaging for pistons or pipe joints
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/26—Sealing devices, e.g. packaging for pistons or pipe joints
    • B29L2031/265—Packings, Gaskets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/34—Electrical apparatus, e.g. sparking plugs or parts thereof
    • B29L2031/3468—Batteries, accumulators or fuel cells
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2581/00—Seals; Sealing equipment; Gaskets
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/21—Circular sheet or circular blank
    • Y10T428/215—Seal, gasket, or packing

Definitions

  • the present invention relates to a method of manufacturing a gasket integrated with a substrate using a mold.
  • a rubber elastic body (rubber material or rubber) is attached to a substrate 1 such as a separator that is a component of a fuel cell.
  • a substrate-integrated gasket in which a gasket 2 made of a synthetic resin material having a shape elasticity) is integrally bonded is provided.
  • a gasket in which the gasket 2 is integrally bonded to the substrate 1 through an adhesive layer 3 is known.
  • FIG. 7 shows a typical prior art of a method for manufacturing such a substrate-integrated gasket. That is, in this manufacturing method, first, a substrate 1 having an adhesive layer 3 formed on the surface in advance by application of an adhesive. Is positioned and fixed between the molds 101 and 102, and a LIM (Liquid) is placed in a gasket molding cavity 103 defined between the adhesive layer 3 on the surface of the substrate 1 and the inner surface of one mold 101. Liquid rubber is injected by a technique such as “Injection (Molding)”, crosslinked and cured by thermal reaction to form a gasket, and simultaneously bonded to the substrate 1 via the adhesive layer 3 (see, for example, Patent Document 1 below) .
  • a technique such as “Injection (Molding)”, crosslinked and cured by thermal reaction to form a gasket, and simultaneously bonded to the substrate 1 via the adhesive layer 3 (see, for example, Patent Document 1 below) .
  • the mold pressing surface 101a around the cavity 103 in the mold 101 is in close contact with the adhesive layer 3 on the surface of the substrate 1 during the mold clamping shown in FIG. Therefore, in order to prevent molding defects due to residual air or the like in the cavity 103, it is necessary to provide the mold 101 with a required number of air vents (not shown) extending from the cavity 103. A post-process for removing burrs made of a cured liquid rubber that has flowed into the air vent is necessary.
  • An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a substrate-integrated gasket that can eliminate the need for a post-process.
  • the method for manufacturing a substrate-integrated gasket according to the present invention comprises an application step of applying an adhesive to the surface of a substrate in a predetermined pattern corresponding to the extended shape of the gasket to be molded, and the substrate is placed in a mold. Filling a cavity defined between the substrate and the inner surface of the mold by clamping and curing the uncured molding material, and in the coating step, the cavity extending direction A main application region of the adhesive extending along the region, a partial application region of the adhesive that can be in close contact with the mold outside the cavity, and reaching a position inside the cavity from a position outside the cavity An adhesive non-application area is formed.
  • the molding material filled in the cavity defined by the mold clamping is molded as a gasket having a shape corresponding to the cavity by curing and is integrally bonded to the substrate through the adhesive layer.
  • a partially coated region formed outside the cavity in the adhesive layer on the surface of the substrate is interposed between the mold and the substrate facing each other outside the cavity.
  • a minute gap is formed by a non-application region that reaches the position inside the cavity from a position outside the cavity, and this minute gap becomes a discharge path for air and gas in the cavity in the filling process of the molding material. Further, the minute gap allows air and gas to pass through easily, but suppresses the outflow of the molding material.
  • the residual air in the cavity is formed by the minute gap formed by the non-adhesive region of the adhesive outside the cavity. Therefore, it is not necessary to provide an air vent in the mold, and a post-process for cutting off burrs generated in the air vent can be dispensed with.
  • FIGS. 2A and 2B show a clamping state in a preferred embodiment of a method for producing a substrate-integrated gasket according to the present invention, wherein FIG. 2A is a cross-sectional view taken along line AA ′ in FIG. 2, and FIG. is there.
  • reference numeral 10 is an upper mold in the LIM molding mold apparatus
  • reference numeral 20 is a lower mold in the LIM molding mold apparatus
  • reference numeral 1 is a substrate on which a gasket is integrally molded. It is.
  • the substrate 1 is positioned and installed on the upper surface of the lower die 20, and the lower surface of the upper die 10 disposed on the upper side of the lower die 20 is placed between the substrate 1 on the lower die 20 in the illustrated clamping state.
  • a groove-shaped recess 11 for defining a gasket-forming cavity 40; a mold pressing surface 12 for clamping the substrate 1 between the lower mold 20 around the cavity 40 (groove-shaped recess 11);
  • a gate (not shown) for injecting the liquid rubber mixed with the liquid molding material into the cavity 40 is formed.
  • the groove-like recess 11 serving as the cavity 40 extends endlessly in the plane direction in a predetermined pattern corresponding to the extended shape of the gasket to be molded (gasket 2 shown in FIG. 4).
  • 4 includes a flat base molding portion 11a on the substrate 1 side and a seal lip molding portion 11b on the upper side.
  • an adhesive layer 30 is formed in advance in a predetermined pattern corresponding to the extended shape of the gasket to be molded (the gasket 2 shown in FIG. 4), in other words, the extended shape of the cavity 40. Specifically, in the step of forming the adhesive layer 30 by applying an adhesive to the surface of the substrate 1, as shown in FIGS. 2 and 3, along the surface facing the groove-shaped recess 11 that becomes the cavity 40.
  • a main application region 31 of the adhesive extending in the direction of the adhesive, and a belt-like projecting from the main application region 31 to the outside in the width direction at a predetermined interval in the extending direction, and in close contact with the mold pressing surface 12 of the upper mold 10 outside the cavity 40 in mold clamping
  • coating areas 32 and 32 is formed.
  • the non-application region 33 extends from a position outside the cavity 40 so as to reach a position inside the cavity 40, that is, a position inside the width direction end portion 11 c of the groove-shaped recess 11.
  • an adhesive layer 30 having a planar shape having the regions 31 to 33 as described above by applying an adhesive to the surface of the substrate a shape corresponding to the non-application region 33 is formed on the surface of the substrate 1.
  • a method in which a mask is laid and an adhesive is applied by a spray coating apparatus, a method in which a mask having a shape corresponding to the non-application area 33 is applied by screen printing, or a method that is read and stored in advance.
  • an ink-jet coating method or the like that can be applied in a maskless manner according to the coating pattern data is applicable.
  • the gap ⁇ is very small, air or volatile gas can easily pass therethrough, but liquid rubber having a significantly higher viscosity than air or volatile gas cannot pass through easily. Moreover, the formation of burrs due to the liquid rubber filling the cavity 40 flowing out into the gap ⁇ is effectively suppressed.
  • the liquid rubber is crosslinked and cured by means of heating or the like, thereby forming a flat strip-shaped base 2a and a V-shaped cross section from its upper surface as shown in FIG.
  • a gasket 2 made of a rubber elastic body (rubber material or synthetic resin material having rubber-like elasticity) having a seal lip 2b raised in a chevron is molded, and a base 2a of the gasket 2 is interposed via an adhesive layer 30. Therefore, by separating the upper mold 10 from the substrate 1 and performing mold opening, it is possible to take out the substrate-integrated gasket having a structure in which the gasket 2 is integrally bonded to the substrate 1.
  • the remaining air, volatile gas, etc. in the cavity 40 are transferred to the mold pressing surfaces of the substrate 1 and the upper mold 10 by the adhesive non-application area 33. Since it is easily discharged through a minute gap ⁇ with respect to 12, molding defects due to residual air, volatile gas, etc. can be prevented, and air and volatile gas from the cavity 40 are discharged to the upper mold 10. It is not necessary to provide a separate air vent or the like, and for this reason, burrs are not generated due to the outflow of liquid rubber to the air vent, and the burr cutting step can be eliminated.
  • the adhesive layer 30 formed by applying an adhesive to the surface of the substrate 1 has a band-shaped partial application region 32 and a non-application region 33 in a predetermined extension direction of the main application region 31.
  • the partial application region 32 is interposed between the substrate 1 and the mold pressing surface 12 of the upper mold 10, and the non-application region 33 is connected to the partial application region 32.
  • the formation pattern of the partial application region 32 and the non-application region 33 is not particularly limited as long as the gap ⁇ due to the minute step is formed.
  • a large number of partial application regions 32 are formed in a hexagonal lattice from a position outside the cavity 40 to a position inside the cavity 40.
  • region 33 may be extended continuously between these partial application
  • Substrate 2 Gasket 10 Upper mold (mold) 12 Mold holding surface 20 Lower mold (mold) 30 Adhesive layer 31 Main application area 32 Partial application area 33 Non-application area 40 Cavity ⁇ Gap

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Gasket Seals (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

金型にキャビティから延びるエアベントを設ける必要がなく、このためエアベント内に形成されるバリを切除する後工程も不要とした基板一体型ガスケットの製造方法であって、成形すべきガスケットの延長形状と対応する所定のパターンで基板（１）の表面に接着剤を塗布する塗布工程と、基板（１）を金型内に設置して型締めすることにより基板（１）と金型（１０）の内面との間に画成されるキャビティ（４０）に未硬化の成形材料を充填して硬化させる工程と、からなり、塗布工程において、キャビティ（４０）の延長方向に沿って延びる接着剤の主塗布領域（３１）と、キャビティ（４０）の外側で金型（１０）と密接可能な接着剤の部分塗布領域（３２）と、キャビティ（４０）の外側の位置からキャビティ（４０）の内側の位置に達する接着剤の非塗布領域（３３）を形成する。

Description

基板一体型ガスケットの製造方法
　本発明は、金型を用いて基板と一体のガスケットを製造する方法に関する。
　例えば燃料電池には、燃料ガスや酸化ガスなどをシールするための手段として、図６に示すように、燃料電池セルの構成部品であるセパレータ等の基板１に、ゴム弾性体（ゴム材料又はゴム状弾性を有する合成樹脂材料）からなるガスケット２を一体に接着した基板一体型ガスケットが設けられている。そして、この種の基板一体型ガスケットとしては、ガスケット２が接着剤層３を介して基板１に一体に接着されたものが知られている。
　図７は、このような基板一体型ガスケットの製造方法の典型的な従来技術を示すもので、すなわちこの製造方法においては、まず予め接着剤の塗布によって表面に接着剤層３を形成した基板１を、金型１０１，１０２間に位置決め固定し、この基板１の表面の接着剤層３と一方の金型１０１の内面との間に画成されたガスケット成形用キャビティ１０３内に、ＬＩＭ（Liquid Injection Molding）などの手法によって液状ゴムを射出し、熱反応により架橋硬化させてガスケットを成形すると同時に接着剤層３を介して基板１に一体に接着している（例えば下記の特許文献１参照）。
特開２００８－１６８４４８号公報
　しかしながら、従来の基板一体型ガスケットの製造方法によれば、図７に示す型締めの際に、金型１０１におけるキャビティ１０３の周囲の型押さえ面１０１ａが基板１の表面の接着剤層３と密着した状態となるため、キャビティ１０３内の残留エア等による成形不良を防止するには、金型１０１に、キャビティ１０３から延びる所要数のエアベント（不図示）を設ける必要があり、したがって成形完了後、エアベント内に流入した液状ゴムの硬化物からなるバリを切除する後工程が必要となっていた。
　本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題は、金型にキャビティから延びるエアベントを設ける必要がなく、このためエアベント内に形成されるバリを切除する後工程も不要とすることの可能な基板一体型ガスケットの製造方法を提供することにある。
　本発明は、上述した技術的課題を解決するため、以下の手段を採用した。
　すなわち本発明に係る基板一体型ガスケットの製造方法は、成形すべきガスケットの延長形状と対応する所定のパターンで基板の表面に接着剤を塗布する塗布工程と、前記基板を金型内に設置して型締めすることにより前記基板と前記金型の内面との間に画成されるキャビティに未硬化の成形材料を充填して硬化させる工程と、からなり、前記塗布工程において、キャビティの延長方向に沿って延びる前記接着剤の主塗布領域と、前記キャビティの外側で前記金型と密接可能な前記接着剤の部分塗布領域と、前記キャビティの外側の位置から前記キャビティの内側の位置に達する前記接着剤の非塗布領域を形成することを特徴とするものである。
　上記方法によれば、型締めによって画成されるキャビティに充填された成形材料は、硬化によってキャビティと対応する形状のガスケットとして成形されると共に、接着剤層を介して基板に一体に接着される。そして、型締めの際には、キャビティの外側で互いに対向する金型と基板の間に、基板の表面の接着剤層のうちキャビティの外側に位置して形成された部分塗布領域が介在することによって、キャビティの外側の位置から前記キャビティの内側の位置に達する非塗布領域による微小隙間が形成され、この微小隙間は、成形材料の充填過程でキャビティ内のエアやガスの排出路となる。また、この微小隙間は、エアやガスは容易に通過可能である反面、成形材料の流出を抑制するものである。
　本発明に係る基板一体型ガスケットの製造方法によれば、キャビティへの成形材料の充填過程で、キャビティ内の残存エア等が、キャビティの外側に接着剤の非塗布領域によって形成される微小な隙間を通じて容易に排出されるため、成形不良を防止することができ、このため金型にエアベントを設ける必要がなく、エアベントに発生するバリを切除する後工程も不要とすることができる。
本発明に係る基板一体型ガスケットの製造方法の好ましい実施の形態における型締め状態を示す部分的な断面斜視図である。 本発明に係る基板一体型ガスケットの製造方法の好ましい実施の形態における基板上の接着剤層と金型との関係を示す部分的な平面図である。 本発明に係る基板一体型ガスケットの製造方法の好ましい実施の形態における型締め状態を示すもので、（Ａ）は図２におけるＡ－Ａ’断面図、（Ｂ）はＢ－Ｂ’断面図である。 本発明に係る基板一体型ガスケットの製造方法の好ましい実施の形態における型開き状態を示す部分的な断面斜視図である。 本発明に係る基板一体型ガスケットの製造方法の他の好ましい実施の形態における基板上の接着剤層と金型との関係を示す部分的な平面図である。 基板一体型ガスケットの一例を示す部分的な断面図である。 従来技術に係る基板一体型ガスケットの製造方法を示す部分的な断面図である。
　以下、本発明に係る基板一体型ガスケットの製造方法を、図４に示す基板一体型ガスケットの製造に適用した好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
　まず図１に示す型締め状態において、参照符号１０はＬＩＭ成形用金型装置における上型、参照符号２０はＬＩＭ成形用金型装置における下型、参照符号１はガスケットが一体に成形される基板である。
　下型２０の上面には基板１が位置決め設置されており、下型２０の上側に配置された上型１０の下面には、図示の型締め状態において下型２０上の基板１との間にガスケット成形用キャビティ４０を画成するための溝状凹部１１と、キャビティ４０（溝状凹部１１）の周囲で基板１を下型２０との間で挟持するための型押さえ面１２と、複数の液状成形材料を混合した液状ゴムをキャビティ４０へ射出するための不図示のゲートが形成されている。
　キャビティ４０となる溝状凹部１１は、成形すべきガスケット（図４に示すガスケット２）の延長形状と対応する所定のパターンで平面方向へ無端状に延びており、また、成形すべきガスケット（図４に示すガスケット２）の断面形状に対応して、基板１側の扁平なベース成形部１１ａと、その上側のシールリップ成形部１１ｂからなる。
　基板１の表面には、成形すべきガスケット（図４に示すガスケット２）の延長形状、言い換えればキャビティ４０の延長形状と対応する所定のパターンで予め接着剤層３０が形成されている。詳しくは、基板１の表面に接着剤を塗布して接着剤層３０を形成する工程では、図２及び図３にも示すように、キャビティ４０となる溝状凹部１１と対向される面に沿って延びる接着剤の主塗布領域３１と、この主塗布領域３１からその延長方向所定間隔で幅方向外側へ帯状に張り出し、型締めにおいてキャビティ４０の外側で上型１０の型押さえ面１２と密接可能な接着剤の部分塗布領域３２と、隣接する部分塗布領域３２，３２の間の非塗布領域３３を形成する。非塗布領域３３は、キャビティ４０の外側の位置からキャビティ４０内、すなわち溝状凹部１１の幅方向端部１１ｃより内側の位置に達するように延びている。
　基板１の表面に接着剤を塗布して上述のような領域３１～３３を有する平面形状をなす接着剤層３０を形成する方法としては、基板１の表面に非塗布領域３３と対応する形状のマスクを敷設してその上から接着剤をスプレー塗布装置によって塗布する方法や、非塗布領域３３と対応する形状のマスクを有するスクリーン版を用いてスクリーン印刷によって塗布する方法や、予め読み込んで記憶された塗布パターンのデータによってマスクレスで塗布するインクジェットによる塗布方法などが適用可能である。
　そしてこのような接着剤層３０が形成された基板１を図示のように金型装置に設置して型締めすると、図１及び図３に示すように、基板１と上型１０の型押さえ面１２との間には、接着剤の部分塗布領域３２が介在することによって、非塗布領域３３には、部分塗布領域３２との微小段差による隙間δが形成される。
　このため、複数の液状成形材料を混合した液状ゴムを、上型１０の不図示のゲートを通じてキャビティ４０へ射出すると、この液状ゴムがキャビティ４０へ充填される過程で、キャビティ４０内の残存エアや液状ゴムからの揮発ガスなどが、基板１と上型１０の型押さえ面１２との間に接着剤の非塗布領域３３によってキャビティ４０の延長方向所定間隔で形成された隙間δを通じて押し出され、外部へ排出される。
　また、隙間δは微小なものであるため、エアや揮発ガスなどは容易に通過可能である反面、エアや揮発ガスに比較して粘性が著しく大きい液状ゴムは容易に通過することができない。しかもキャビティ４０へ充填された液状ゴムが隙間δへ流出することによるバリの形成が有効に抑制される。
　キャビティ４０への液状ゴムの射出充填が完了したら、この液状ゴムを、加熱等の手段によって架橋硬化させることによって、図４に示すように、扁平な帯状のベース２ａ及びその上面から断面Ｖ字状の山形に***したシールリップ２ｂを備えるゴム弾性体（ゴム材料又はゴム状弾性を有する合成樹脂材料）製のガスケット２が成形されると共に、このガスケット２のベース２ａが、接着剤層３０を介して基板１に一体に接着されるので、上型１０を基板１から分離して型開きを行うことによって、基板１にガスケット２が一体接着された構造の基板一体型ガスケットを取り出すことができる。
　そして上述の実施の形態によれば、液状ゴムをキャビティ４０へ充填する過程でキャビティ４０内の残存エアや揮発ガスなどが、接着剤の非塗布領域３３による基板１と上型１０の型押さえ面１２との間の微小な隙間δを通じて容易に排出されるため、残存エアや揮発ガスなどによる成形不良を防止することができ、しかも上型１０にキャビティ４０からのエアや揮発ガスを排出するためのエアベントなどを別途に設ける必要がなく、またこのため、エアベントへの液状ゴムの流出によるバリの発生も起こり得ず、バリの切除工程を不要とすることができる。
　なお、上述の実施の形態では、基板１の表面に接着剤を塗布することによって形成される接着剤層３０が、帯状の部分塗布領域３２と非塗布領域３３を主塗布領域３１の延長方向所定間隔で交互に有するものとして説明したが、型締めによって、部分塗布領域３２が基板１と上型１０の型押さえ面１２との間に介在して、非塗布領域３３に部分塗布領域３２との微小段差による隙間δが形成されるものであれば、部分塗布領域３２と非塗布領域３３の形成パターンは特に限定されない。
　たとえば、図５に本発明に係る基板一体型ガスケットの製造方法の他の実施の形態として示すように、キャビティ４０の外側の位置からキャビティ４０内側の位置にかけて、多数の部分塗布領域３２が六角格子状あるいは正方格子状などをなすように散在し、非塗布領域３３がこれらの部分塗布領域３２の間を連続して延びているものであっても良い。
１　基板
２　ガスケット
１０　上型（金型）
１２　型押さえ面
２０　下型（金型）
３０　接着剤層
３１　主塗布領域
３２　部分塗布領域
３３　非塗布領域
４０　キャビティ
δ　隙間

Claims (1)

  1. 　成形すべきガスケットの延長形状と対応する所定のパターンで基板の表面に接着剤を塗布する塗布工程と、前記基板を金型内に設置して型締めすることにより前記基板と前記金型の内面との間に画成されるキャビティに未硬化の成形材料を充填して硬化させる工程と、からなり、前記塗布工程において、キャビティの延長方向に沿って延びる前記接着剤の主塗布領域と、前記キャビティの外側で前記金型と密接可能な前記接着剤の部分塗布領域と、前記キャビティの外側の位置から前記キャビティの内側の位置に達する前記接着剤の非塗布領域を形成することを特徴とする基板一体型ガスケットの製造方法。
PCT/JP2016/067315 2015-06-29 2016-06-10 基板一体型ガスケットの製造方法 WO2017002579A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201680027645.1A CN107708957B (zh) 2015-06-29 2016-06-10 基板一体型密封垫的制造方法
EP16817688.1A EP3315280B1 (en) 2015-06-29 2016-06-10 Method for manufacturing substrate-integrated gasket
US15/739,126 US10513068B2 (en) 2015-06-29 2016-06-10 Method of manufacturing substrate integrated gasket
KR1020187000325A KR102429960B1 (ko) 2015-06-29 2016-06-10 기판 일체형 개스킷의 제조 방법

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015-129820 2015-06-29
JP2015129820A JP6696738B2 (ja) 2015-06-29 2015-06-29 基板一体型ガスケットの製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017002579A1 true WO2017002579A1 (ja) 2017-01-05

Family

ID=57608066

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2016/067315 WO2017002579A1 (ja) 2015-06-29 2016-06-10 基板一体型ガスケットの製造方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10513068B2 (ja)
EP (1) EP3315280B1 (ja)
JP (1) JP6696738B2 (ja)
KR (1) KR102429960B1 (ja)
CN (1) CN107708957B (ja)
WO (1) WO2017002579A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023286286A1 (ja) * 2021-07-16 2023-01-19 興国インテック株式会社 成型方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6848803B2 (ja) 2017-10-11 2021-03-24 トヨタ自動車株式会社 燃料電池
JP6870563B2 (ja) 2017-10-11 2021-05-12 トヨタ自動車株式会社 燃料電池の単セルの製造方法
WO2020149010A1 (ja) * 2019-01-18 2020-07-23 Nok株式会社 基材一体ガスケット成形用の金型
CN111653803B (zh) * 2020-04-29 2022-07-01 上海电气集团股份有限公司 一种液流电池的液流框的密封方法
CN111730803B (zh) * 2020-06-30 2023-01-31 武汉理工新能源有限公司 密封结构的制备方法及膜电极与双极板的密封连接方法
WO2022271005A1 (en) * 2021-06-24 2022-12-29 Samurai 2K Aerosol Sdn. Bhd. Method for forming and securing a gasket on a mounting cup
KR102441890B1 (ko) 2022-03-17 2022-09-07 남재현 전력분배기용 금속판 일체형 개스킷 시트 제조방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009158241A (ja) * 2007-12-26 2009-07-16 Toyota Motor Corp 燃料電池
JP2011129267A (ja) * 2009-12-15 2011-06-30 Nok Corp 燃料電池セルの短絡防止構造

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5916600A (en) * 1996-09-06 1999-06-29 Donnelly Corporation Mold assembly for holding a sheet of glass during molding
JP5274742B2 (ja) * 2000-03-03 2013-08-28 クイックステップ、テクノロジーズ、プロプライエタリ、リミテッド 複合材コンポーネントを接合する方法及び接合するための装置と接合されるコンポーネントとの組み合わせ
JP4993077B2 (ja) * 2007-01-09 2012-08-08 Ｎｏｋ株式会社 シール部品の製造方法
CN202985993U (zh) 2012-12-28 2013-06-12 慈溪市盛艺模具有限公司 汽车内饰件模具的排气装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009158241A (ja) * 2007-12-26 2009-07-16 Toyota Motor Corp 燃料電池
JP2011129267A (ja) * 2009-12-15 2011-06-30 Nok Corp 燃料電池セルの短絡防止構造

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023286286A1 (ja) * 2021-07-16 2023-01-19 興国インテック株式会社 成型方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107708957A (zh) 2018-02-16
JP2017013273A (ja) 2017-01-19
EP3315280B1 (en) 2019-04-03
KR20180021059A (ko) 2018-02-28
EP3315280A1 (en) 2018-05-02
JP6696738B2 (ja) 2020-05-20
US20180186047A1 (en) 2018-07-05
CN107708957B (zh) 2020-06-30
EP3315280A4 (en) 2018-07-11
KR102429960B1 (ko) 2022-08-04
US10513068B2 (en) 2019-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017002579A1 (ja) 基板一体型ガスケットの製造方法
US10960599B2 (en) Method of manufacturing gasket
JP5585754B2 (ja) シール部品の製造方法及び金型
JP6383200B2 (ja) プレート一体ガスケットの製造方法
JPWO2017212775A1 (ja) ガスケットの製造方法
KR102172632B1 (ko) 반도체 패키지 모듈 제조장치 및 제조방법
CA2988375C (en) Method for manufacturing gasket
JP6383203B2 (ja) プレート一体ガスケットの製造方法
WO2017077900A1 (ja) スクリーン印刷用スクリーン版
CN107825855B (zh) 喷墨头及喷墨头的制造方法
EP1950474B1 (en) Method of manufacturing gasket and seal structure
JP3865024B2 (ja) ガスケット
US7435371B2 (en) Method for manufacturing rubber parts combined with substrate
JP2016186327A (ja) プレート一体ガスケットの成形方法
JP2015017656A (ja) プレート一体型ガスケット
WO2017002580A1 (ja) ガスケットの製造方法
JP4798781B2 (ja) ガスケット及びその製造方法
TW202128392A (zh) 鏤空區雙色射出不溢料方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16817688

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20187000325

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2016817688

Country of ref document: EP