熱交換器用パッキン材料およびそれを用いた熱交換器

【課題】タンク本体の材質としてシリコーン樹脂と接着しにくい樹脂を用いた場合であっても、タンク本体との接着力を十分に発現できるように、従来のパッキンと比較して、パッキンのシール性を確保しつつ、接着性を向上させる。
【解決手段】熱交換器の樹脂製タンクに接着されるパッキンを形成するための熱交換器用パッキン材料として、主剤と、主剤の架橋反応のための第１の架橋材と、シランカップリング剤と、シランカップリング剤との結合形成のための第２の架橋材と、シリカフィラーとを含有する液状のシリコーン樹脂組成物を用いる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器用パッキン材料およびそれを用いた熱交換器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ラジエータ等の熱交換器は、複数本のチューブと、これらと連通するヘッダタンクとを備えており、ヘッダタンクは、ポリアミド６６（ＰＡ６６）等の樹脂製のタンク本体と金属製のコアプレートとを連結してなり、タンク本体とコアプレートとの連結部は、タンク本体に接着されたパッキンによってシールされている。
【０００３】
そして、このパッキンは、パッキン材料としてシリコーン樹脂組成物を用い、タンク本体のパッキンとの接着部分を型の内部に収容した状態での射出成型によって形成されていた（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００４】
なお、このシリコーン樹脂組成物としては、主剤と、架橋材と、接着助剤であるシランカップリング剤と、シリカフィラーとを含むものが用いられていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−２４８７０号公報
【特許文献２】特開平７−２４８７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、タンク本体の構成材料として、新たにポリアミド６１０（ＰＡ６１０）などのシリコーン樹脂組成物と接着しにくい樹脂を用いた場合、射出成型時に、タンク本体とパッキンとの間に十分な接着力が発現せず、脱型後にパッキンがタンク本体から剥離するという問題が生じた。また、パッキンのシール性も低下してしまうという問題も生じた。
【０００７】
そこで、この問題の対策として、パッキン材料中の接着助剤を増量して、接着力を増大させることが考えられるが、実際に従来のパッキン材料に対して接着助剤を増量したところ、タンク本体との接着性は向上したが、シール性までは向上せず、十分なシール性を確保するまでには至らなかった。
【０００８】
本発明は上記点に鑑みて、タンク本体の材質としてシリコーン樹脂組成物と接着しにくい樹脂を用いた場合であっても、タンク本体との接着力を十分に発現できるように、従来のパッキンと比較して、パッキンのシール性を確保しつつ、接着性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、シリコーン樹脂組成物で形成された従来のパッキンでは、シリコーン樹脂組成物が本来有する接着力およびシール性が発揮されていなかったことに着眼し、シリコーン樹脂組成物が本来有する接着力およびシール性を発揮させることで、従来のパッキンと比較して、パッキンのシール性を確保しつつ、接着性を向上させたものである。
【００１０】
すなわち、上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、熱交換器の樹脂製タンクに接着されるパッキンを形成するための熱交換器用パッキン材料であって、
主剤と、主剤の架橋反応のための第１の架橋材と、シランカップリング剤と、シランカップリング剤との結合形成のための第２の架橋材と、シリカフィラーとを含有する液状のシリコーン樹脂組成物からなることを特徴としている。
【００１１】
この熱交換器用パッキン材料を用いてパッキンを形成すれば、タンク本体の材質としてシリコーン樹脂と接着しにくい樹脂を用いた場合であっても、タンク本体との接着力を十分に発現できるとともに、パッキンのシール性を確保できる。
【００１２】
この理由は、次のように考えられる。
【００１３】
従来では、シリコーン樹脂組成物の成分であるシランカップリング剤とシリカフィラーとが反応することで、シリコーン樹脂組成物が本来有する接着力およびシール性が十分に発揮されていなかった（後述の図４、５の説明箇所参照）。
【００１４】
これに対して、請求項１に記載の発明によれば、シランカップリング剤と第２の架橋材との間に結合を生じさせることで、シランカップリング剤とシリカフィラーとの反応を抑制できる。このため、シリコーン樹脂組成物が本来有する接着力およびシール性を十分に発揮させることができる（後述の図６、７の説明箇所参照）。
【００１５】
請求項１に記載に発明においては、具体的には、例えば、請求項２に記載のように、主剤１００重量部に対して、第１、第２の架橋材を合わせて２〜４．５重量部含むシリコーン樹脂組成物とすることができる。
【００１６】
請求項１、２に記載に発明においては、さらに、請求項３に記載のように、主剤１００重量部に対して、シリカフィラーを２５〜３０重量部含むとともに、主剤として分子量が９万〜１５万のものが用いられているシリコーン樹脂組成物とすることが好ましい。これによれば、後述する実施例に示すように、パッキンの成型時における良好な成型性を確保しつつ、パッキンのシール性の更なる向上が可能となる。
【００１７】
また、請求項４に記載の発明は、流体が流通する複数本のチューブ（１１１）と、チューブ（１１１）の長手方向両端側に配設され、チューブ（１１１）の長手方向と直交する方向に延びて複数本のチューブ（１１１）と連通するヘッダタンク（１２０）とを備え、
ヘッダタンク（１２０）は、複数本のチューブ（１１１）が接合されたコアプレート（１２３）と、コアプレート（１２３）と共にタンク内空間（１２４）を構成する樹脂製のタンク本体（１２５）とを連結してなるとともに、タンク本体（１２５）とコアプレート（１２３）との連結部は、タンク本体（１２５）に接着されたパッキン（１２６）によってシールされており、
パッキン（１２６）は、請求項１ないし３のいずれか1つに記載の熱交換器用パッキン材料を用い、タンク本体（１２５）のパッキン（１２６）との接着部分を型の内部に収容した状態での射出成型によって形成されたものであることを特徴としている。
【００１８】
これによれば、請求項１に記載の熱交換器用パッキン材料を用いてパッキンを形成するので、請求項１に記載の発明と同様に、タンク本体の材質としてシリコーン樹脂と接着しにくい樹脂を用いた場合であっても、タンク本体との接着力を十分に発現できるとともに、パッキンのシール性を確保できる。
【００１９】
また、請求項４に記載の発明においては、例えば、請求項５に記載の発明のように、タンク本体（１２５）がポリアミド６１０を用いて形成されている場合に、パッキン（１２６）とタンク本体（１２５）との接着強度を０．７ＭＰａ以上とすることが可能である。
【００２０】
ところで、タンク本体とコアプレートとの組み付け時のずれや、タンク本体等の部品寸法のばらつきによって、パッキンの圧縮率にばらつきが生じてしまう。この場合、パッキンの圧縮率にばらつきが生じていても、パッキンの圧縮率が、所定のタンク内部の圧力に耐えられる所定の圧縮率を上回っていれば、パッキンによるシール機能が発揮される。
【００２１】
しかし、時間経過によってパッキンにヘタリ（圧縮永久歪み）が生じることにより、パッキンの圧縮率が、徐々に低下していき、所定の圧縮率よりも下回ると、タンク内部の流体が漏れてしまう。このため、初期の圧縮率が小さい部位では、パッキンの圧縮率が、所定のタンク内部の圧力に耐えられる圧縮率を下回るまでの期間が短く、これが、パッキンのシール性の早期低下を招く要因であった。
【００２２】
そこで、このシール性の早期低下の対策の1つとして、パッキン自体の圧縮永久歪み特性を改善することが考えられる。圧縮永久歪み特性を従来よりも向上させれば、組み付け後のパッキンにおいて、圧縮率のばらつきによって圧縮率が低い部位が存在しても、所定の圧縮率を下回るまでの期間を長くでき、パッキンのシール性を向上できる。
【００２３】
したがって、請求項６に記載の発明は、パッキンのシール性を従来よりも向上させることを目的とするものである。
【００２４】
すなわち、上記目的を達成するため、請求項６に記載の発明では、熱交換器の樹脂製タンクに接着されるパッキンを形成するための熱交換器用パッキン材料であって、
主剤と、主剤の架橋反応のための架橋材と、シランカップリング剤と、シリカフィラーとを含有する液状のシリコーン樹脂組成物からなり、
シリコーン樹脂組成物は、主剤１００重量部に対して、シリカフィラーを２５〜３０重量部含むとともに、主剤として分子量が９万〜１５万のものが用いられていることを特徴としている。
【００２５】
これによれば、シリコーン樹脂組成物中のシリカフィラーの含有量を従来よりも減らし、シリコーン樹脂組成物中の主剤の含有量を相対的に増やすことで、パッキンの圧縮永久歪み特性を向上でき、パッキンのシール性を向上できる。
【００２６】
また、シリコーン樹脂組成物中のシリカフィラーの含有量を減らすと、シリコーン樹脂組成物の粘度低下により、パッキン成型時に成型不良が発生しやすくなるところ、本発明では、主剤として高分子量のものを使用することで、成型不良の発生を抑制でき、良好な成型性を確保できる。
【００２７】
請求項７に記載の発明では、請求項６に記載の熱交換器用パッキン材料で形成されたパッキン（１２６）と、パッキンが接着された樹脂製タンク（１２５）とを備えることを特徴としている。
【００２８】
これによれば、請求項６に記載の熱交換器用パッキン材料を用いてパッキンを形成するので、請求項６に記載の発明と同様に、パッキンの圧縮永久歪み特性を向上でき、パッキンのシール性を向上できる。
【００２９】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第1実施形態におけるラジエータの正面図である。
【図２】図１中のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図２中のパッキンの射出成型の様子を示す断面図である。
【図４Ａ】成型時における従来のパッキンの化学構造を示す模式図である。
【図４Ｂ】圧縮時における従来のパッキンの化学構造を示す模式図である。
【図４Ｃ】開放時における従来のパッキンの化学構造を示す模式図である。
【図５】図４Ａ中の破線で囲まれた領域の模式図である。
【図６Ａ】成型時における本発明のパッキンの化学構造を示す模式図である。
【図６Ｂ】圧縮時における本発明のパッキンの化学構造を示す模式図である。
【図６Ｃ】開放時における本発明のパッキンの化学構造を示す模式図である。
【図７】図６Ａ中の破線で囲まれた領域の模式図である。
【図８】本発明の実施例、比較例におけるシール性評価試験を示す図である。
【図９Ａ】本発明の実施例、比較例における接着性評価試験を示す図である。
【図９Ｂ】本発明の実施例、比較例における接着性評価試験を示す図である。
【図９Ｃ】本発明の実施例、比較例における接着性評価試験を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
（第1実施形態）
図１に第1実施形態におけるラジエータの正面図を示し、図２に図１中のＩＩ−ＩＩ線断面図を示す。本実施形態は、本発明における熱交換器を、車両走行用エンジン等の発熱体を冷却する冷却用流体を放熱させるラジエータに適用したものである。
【００３２】
本実施形態のラジエータ１００は、冷却用流体としての冷却水と空気とを熱交換するものであって、図１に示すように、冷却水が流通する複数本のチューブ１１１と、チューブ１１１の長手方向両端側に配設され、チューブ１１１の長手方向と直交する方向に延びて複数本のチューブ１１１と連通するヘッダタンク１２０とを備えている。
【００３３】
チューブ１１１は、その長手方向が上下方向に一致するように複数本並列に配置されている。また、複数のチューブ１１１間には、波状に形成された薄帯板状のフィンが配設され、フィンとチューブ１１１とが接合されている。フィンとチューブ１１１は、例えば、アルミニウム等の金属製であって、ろう付けによって接合されている。このフィンとチューブ１１１とによって、冷却水と空気とを熱交換するコア部１１０が構成されている。
【００３４】
ヘッダタンク１２０は、チューブ１１１の上端側に配置された第１ヘッダタンク１２０ａと、チューブ１１１の下端側に配置された第２ヘッダタンク１２０ｂとからなり、第１、第２ヘッダタンク１２０ａ、１２０ｂは、水平方向に延びた形状である。
【００３５】
第１ヘッダタンク１２０ａには、冷却水が流入する入口部１２１が設けられ、第２ヘッダタンク１２０ｂには、冷却水が流出する出口部１２２が設けられている。エンジンから流出した高温の冷却水は、入口部１２１から第１ヘッダタンク１２０ａに流入した後、各チューブ１１１に分配される。そして、熱交換を終えた低温の冷却水が、第２ヘッダタンク１２０ｂで集合されて、出口部１２２からエンジン側に戻されるようになっている。
【００３６】
第１ヘッダタンク１２０ａは、図２に示すように、複数本のチューブ１１１が接合されたコアプレート１２３と、コアプレート１２３と共にタンク内空間１２４を構成するタンク本体１２５とが連結された構成である。
【００３７】
タンク本体１２５は、ポリアミド６１０（ＰＡ６１０）等のポリアミド６６（ＰＡ６６）よりもシリコーン樹脂組成物と接着し難い樹脂を用いて形成された樹脂製である。なお、ポリアミド６１０は、ポリ（ヘキサメチレンセバカミド）と呼ばれるものである。一方、コアプレート１２３は、アルミニウム等の金属製である。そして、タンク本体１２５とコアプレート１２３との連結部は、タンク本体１２５に接着されたパッキン１２６によってシールされている。
【００３８】
パッキン１２６は、後述する熱交換器用パッキン材料を用いた射出成型によって形成されたものである。図３に、この射出成型の様子を示す。この射出成型は、具体的には、図３に示すように、タンク本体１２５の両端部を金型２００の上型２０１と下型２０２で挟み、タンク本体１２５のパッキン１２６との被接着部分を金型２００の内部に収容した状態で行われる。このときの射出成型条件としては、例えば、次の条件が挙げられる。
【００３９】
・金型温度：１８０℃（設定）、１６５℃（実温）
・樹脂温度：２０℃
・タンク本体温度：１２０℃
・１次圧：１０５ｂａｒ−２秒
・２次圧：１０ｂａｒ−１秒
・硬化時間：２０秒
この射出成型を行った後、上型２０１を外して、タンク本体１２５を取り出すことで、タンク本体１２５に良好に接着された状態のパッキン１２６が得られる。このとき、後述する熱交換器用パッキン材料を用いることで、パッキン１２６がタンク本体１２５から剥離することなく、タンク本体１２５およびパッキン１２６を金型２００から取り出すことができる。
【００４０】
次に、この射出成型に用いる熱交換器用パッキン材料について説明する。
【００４１】
この熱交換器用パッキン材料は、主剤と、主剤の架橋反応のための第１の架橋材と、シランカップリング剤と、シランカップリング剤との結合形成のための第２の架橋材と、シリカフィラーとを含有する液状のシリコーン樹脂組成物である。
【００４２】
主剤と第１の架橋材は、ゴム状のシリコーンポリマー（シリコーンゴム）を形成するためのものである。主剤として、例えば、ビニル基含有オルガノポリシロキサンを用いることができ、第１の架橋材として、例えば、オルガノハイドロジェンシロキサンを用いることができる。
【００４３】
シランカップリング剤は、接着助剤である。シランカップリング剤としては、エポキシ基、（メタ）アクリロキシ基、アルコキシシリル基、ヒドロシリル基、エステル基およびカルボニル基から選ばれる少なくとも１種、好ましくは２種以上の官能基を有するものを用いることができる。
【００４４】
第２の架橋材は、それ自体は、主剤に対する架橋材として用いることができるものであるが、第１の架橋材の存在下では、シランカップリング剤との結合を形成するものである。言い換えると、第２の架橋材は、シリコーン樹脂組成物の成分として加えられる架橋材のうち、主剤と架橋反応せずに、余剰分として存在するものである。
【００４５】
第２の架橋材は、後述の通り、シランカップリング剤との結合形成のために、１級シラノールを有するものであり、第２の架橋材として、第１の架橋材と同じ化合物を用いたり、第１の架橋材とは異なる化合物を用いたりすることができる。
【００４６】
第２の架橋材として、第１の架橋材と同じ化合物を用いる場合、従来のシリコーン樹脂組成物に対して、架橋材の配合量を増量すれば良いことから、熱交換器用パッキン材料の作製や入手が容易である。
【００４７】
シリカフィラーは、無機充填材である。なお、シリカフィラーに加えて、シリカフィラー以外の他の充填材がシリコーン樹脂組成物に含まれていても良い。また、架橋反応を促進させる硬化触媒等がシリコーン樹脂組成物に含まれていても良い。
【００４８】
これらの各成分の配合量は、主剤と第１の架橋材によってシリコーンポリマーが形成され、第２の架橋材とシランカップリング剤とが反応するように決定される。すなわち、第１の架橋材は、主剤に対して、架橋反応してシリコーンポリマーを形成するのに必要な配合量であり、第２の架橋材は、主剤とは反応せず、シランカップリング剤と結合して、タンク本体との間に十分な接着強度が発現するのに必要な配分量である（実施例１〜４参照）。このように、本発明においては、特に、主剤および第１、第２の架橋材の配合量が重要であり、シランカップリング剤とシリカフィラーの配合量については従来と同様に設定すれば良い。
【００４９】
この熱交換器用パッキン材料を用いることで、従来のパッキンと比較して、パッキン１２６のシール性を確保しつつ、接着性を向上させることができ、タンク本体１２５の材質としてシリコーン樹脂と接着しにくい樹脂を用いた場合であっても、タンク本体１２５との接着力を十分に発現できる。
【００５０】
この理由は、次のように考えられる。図４Ａ〜４Ｃ、図５に、従来のパッキン１２６の化学構造の模式図を示し、図６Ａ〜６Ｃ、図７に、本発明のパッキン１２６の化学構造の模式図を示す。なお、図５は図４Ａ中の破線の円で囲まれた領域を示す模式図であり、図７は図６Ａ中の破線の円で囲まれた領域を示す模式図である。
【００５１】
従来では、シリコーン樹脂組成物の成分であるシランカップリング剤とシリカフィラーとが反応することで、シリコーン樹脂組成物が本来有する接着力およびシール性が十分に発揮されていなかった。
【００５２】
具体的には、図４Ａに示すように、射出成型時に、接着助剤であるシランカップリング剤１２が、パッキン１２６とタンク本体１２５との界面の接着部１２７に移動し、タンク本体１２５と反応すべきところ、図５に示すように、シシランカップリング剤１２とシリカフィラー１３との反応により、シランカップリング剤１２の接着部１２７への移動が阻害され、シランカップリング剤１２とタンク本体１２５を構成する樹脂成分１６との反応が阻害され（シランカップリング剤１２の失活）、シランカップリング剤１２によるパッキン１２６とタンク本体１２５との接着が阻害されていた。なお、シシランカップリング剤１２とシリカフィラー１３との反応とは、シランカップリング剤１２の３級シラノールとシリカ表面のＯＨ基との水素結合である。
【００５３】
また、図５に示すように、主剤１４と第１の架橋材１５との反応により、シリコーンポリマー１１が形成され、このシリコーンポリマー１１とシランカップリング剤１２とが結合する。
【００５４】
このため、図４Ｂ、４Ｃに示すように、パッキン１２６に圧縮応力が加えられた後、この圧縮応力から開放された場合、シランカップリング剤１２とシリコーンポリマー１１およびシリカフィラー１３のそれぞれとの間の相互作用によって、ヘタリ（圧縮永久歪み）が生じてしまい、シール性が低下していた。
【００５５】
これに対して、上述の熱交換器用パッキン材料を用いた場合、図７に示すように、第１の架橋材１５は主剤１４と反応してシリコーンポリマー１１を形成するが、第２の架橋材１７は主剤１４と反応せず、パッキン１２６中に存在する。
【００５６】
ここで、シリカフィラー１３表面のＯＨ基と、第２の架橋材１７の１級シラノールとについて、シランカップリング剤１２の３級シラノールに対する分子間力を計算したところ、シリカフィラー１３は１．５kcal/molであり、第２の架橋材１７は２．５５kcal/molであった。なお、使用した解析ソフトは、富士通（株）製SCIGRESS Basic V2である。
【００５７】
このように、シリカフィラー１３よりも第２の架橋材１７の方が、分子間力が高く、シランカップリング剤１２と結合し易いことから、第２の架橋材１７の１級シラノールが、シランカップリング剤１２の３級シラノールと水素結合し、シランカップリング剤１２とシリカフィラー１３との反応を抑制できる。
【００５８】
このため、図６Ａに示すように、射出成型時において、シランカップリング剤１２の接着部１２７への移動が可能となり、シランカップリング剤１２とタンク本体１２５を構成する樹脂成分１６との反応が可能となる。この結果、シリコーン樹脂組成物が本来有する接着力が十分に発揮される。
【００５９】
同様に、シランカップリング剤１２とシリカフィラー１３との反応が抑制されるので、図６Ｂ、６Ｃに示すように、パッキン１２６に圧縮応力が加えられた後、この圧縮応力から開放されたときのヘタリの発生を抑制できる。この結果、シリコーン樹脂組成物が本来有するシール性が十分に発揮される。
【００６０】
このように、従来のシリコーン樹脂組成物には、シランカップリング剤１２の失活を抑制できるほどの架橋材が存在していなかったのに対して、上述の熱交換器用パッキン材料には、シランカップリング剤１２の失活を抑制できるほどの架橋材が存在しているので、シリコーン樹脂組成物が本来有する接着力およびシール性が十分に発揮される。
【００６１】
（第２実施形態）
本実施形態では、熱交換器用パッキン材料として、第1実施形態で用いた熱交換器用パッキン材料に対して、さらに、シリコーン樹脂組成物中のシリカフィラーを減量し、主剤として高分子量化されたものを用いる。その他については第1実施形態と同じである。
【００６２】
この熱交換器用パッキン材料は、具体的には、後述する実施例５〜１２に示すように、シリコーン樹脂組成物中に、主剤１００重量部に対して、シリカフィラーを２５〜３０重量部含むとともに、主剤として分子量が９万〜１５万のものが用いられる。
【００６３】
これによれば、シリコーン樹脂組成物中のシリカフィラーの含有量を、従来よりも減らして３０重量部以下とすることで、シリコーン樹脂組成物中の主剤の含有量が相対的に増えるので、従来のパッキンと比較して、パッキンの圧縮永久歪み特性をより向上でき、パッキンのシール性をより向上できる（実施例５、６参照）。
【００６４】
なお、シリコーン樹脂組成物中のシリカフィラーの含有量を２５重量部以上とするのは、シリカフィラーの含有量が少なすぎると、パッキンの材料強度が低くなってシール性および接着力が悪化してしまうからである（実施例６、比較例３参照）。
【００６５】
また、シリコーン樹脂組成物中のシリカフィラーの含有量を従来よりも減らすと、シリコーン樹脂組成物の粘度低下により、パッキン成型時にバリが発生するという成型不良が発生しやすくなる。
【００６６】
これに対して、本実施形態では、さらに、主剤として分子量が９万以上という高分子量のものを用いることで、シリコーン樹脂組成物の粘度低下が抑制されるので、パッキン成型時のバリの発生を抑制でき、良好な成型性を確保できる（実施例５、６、比較例４、６参照）。
【００６７】
なお、主剤の分子量を１５万以下とするのは、主剤の分子量が高すぎると、シリコーン樹脂組成物の粘度が高くなりすぎて、パッキンの成型時に金型内部へ樹脂が十分に充填されないという成型不良が発生するからである（実施例７、８、比較例５、７参照）。
【００６８】
したがって、本実施形態の熱交換器用パッキン材料を用いることで、第1実施形態の熱交換器用パッキン材料による効果に加えて、良好な成型性を確保しつつ、パッキンのシール性の更なる向上が可能となる。
【００６９】
（他の実施形態）
第２実施形態は、第1実施形態と同様に、シリコーン樹脂組成物中の架橋材の含有量を従来よりも多くしていたが、架橋材の含有量を従来と同じとしても良い。ここで、後述する実施例５、６、９〜１２は、架橋材の含有量が異なるものであり、これらの実施例で同様の効果が得られることから、
シリコーン樹脂組成物中のシリカフィラーを減量し、主剤として高分子量化されたものを用いることによって得られる効果は、架橋材の含有量に依存しないことが推測される。
【００７０】
したがって、例えば、シリコーン樹脂組成物中に、主剤１００重量部に対して、架橋材を１．５重量部含む場合において、シリコーン樹脂組成物中に、主剤１００重量部に対して、シリカフィラーを２５〜３０重量部含むとともに、主剤として分子量が９万〜１５万のものを用いることで、シリカフィラーの配合量がこれよりも多い場合と比較して、良好な成型性を確保しつつ、パッキンのシール性の向上が可能である。
【００７１】
なお、上述の各実施形態では、射出成型を、タンク本体の一部を金型内部に収容して行ったが、タンク本体の全部を金型内部に収容して行っても良い。
【００７２】
また、上述の各実施形態では、ラジエータに本発明を適用したが、樹脂製タンクに接着されるパッキンを有する他の熱交換器においても本発明の適用が可能である。
【実施例】
【００７３】
（実施例１〜３および比較例１、２）
実施例１〜３および比較例１、２として、表１に示す成分比のシリコーン樹脂組成物を用意し、各シリコーン樹脂組成物を上述の条件にて射出成型してパッキン１２６を形成した。表１に示す成分比は主剤１００重量部を基準としたものである。そして、形成されたパッキン１２６のシール性評価を行うとともに、各シリコーン樹脂組成物の接着力評価を行った。さらに、パッキンを成型したときのバリの発生の有無や金型内部への樹脂の充填不良の発生の有無から成型性の評価を行った。これらの評価結果を表１に示す。
【００７４】
なお、主剤、架橋材および硬化触媒として下記の一般的な材料を用いた。また、シリカフィラーおよびシランカップリング剤（接着助剤）として一般的な材料を用いた。
【００７５】
・主剤：ビニル基含有オルガノポリシロキサン
主剤の分子量：７万
・架橋材：オルガノハイドロジェンシロキサン
・硬化触媒：白金触媒
また各評価方法は次の通りである。
（シール性評価）
図８にシール性評価の試験に用いた治具を示す。図８に示す冶具を用いて、圧縮永久歪み試験を実施した。具体的には、恒温槽３０１の内部において、治具３０２、３０３でパッキン１２６を挟み、パッキン１２６の一方側が治具内部の冷却水３０４に接触し、パッキン１２６の他方側が空気３０５に接触した状態として、パッキン１２６を圧縮して、圧縮永久歪みを測定した。このときの測定条件は次の通りである。
【００７６】
・恒温槽内の温度：１００℃
・パッキン１２６の圧縮率：１９％
・内部冷却水：５０％ＬＬＣ（水：ＬＬＣ＝５０：５０）
・圧縮時間：１２０００時間
そして、１２０００時間圧縮後の圧縮永久歪みの測定結果について、本発明者らの実験結果から得ている、圧縮永久歪みの大きさと、ＰＡ６１０製のタンク本体を用いた場合のパッキンのシール性との関係に基づいて、次のように評価した。すなわち、ＰＡ６１０製のタンク本体を用いた場合のパッキンのシール性が、ＰＡ６６製のタンク本体を用いた場合の従来のパッキンのシール性に対して、同等レベルであると言える数値を○とし、それよりも高いレベルであると言える数値を◎とし、それよりも低いレベルであると言える数値を×とした。
（接着性評価）
図９Ａ、９Ｂ、９Ｃに接着性評価方法を示す。図９Ａ、９Ｂ、９Ｃに示す方法により、シリコーン樹脂組成物の接着強度を測定した。
【００７７】
図９Ａに示すように、恒温槽４０１の内部でＰＡ６１０製の被着体４０２を１６５℃で予熱した後、図９Ｂに示すように、実施例１〜３および比較例１、２のシリコーン樹脂組成物４０３を被着体４０２の表面に配置し、このシリコーン樹脂組成物４０３を被着体４０２とナット４０４に接着した。このとき、シリコーン樹脂組成物４０３を１６５℃で２０秒硬化させた。その後、図９Ｃに示すように、恒温槽４０１から被着体４０２とナット４０４に接着したシリコーン樹脂組成物４０３を取り出して、プシュプルゲージにて接着強度を測定した。
【００７８】
そして、接着強度が０．７ＭＰａ以上のものを○と評価し、それ以外のものを×と評価した。この理由は、本発明者らの実験結果によると、接着強度が０．７ＭＰａ以上のときであれば、射出成型後に、パッキン１２６がタンク本体１２５から剥離することなく、タンク本体１２５およびパッキン１２６を金型から取り出すことができるからである。
【００７９】
【表１】

表１に示すように、実施例１〜３および比較例１は、いずれも、パッキンの成型時にバリの発生や金型内部への樹脂の充填不良の発生もなく、成型性が良かった。しかし、比較例１は、シール性と接着性の両方が悪かった。また、比較例２は、比較例１よりもシランカップリング剤を増量したものであり、比較例２によれば、比較例１と比較して、接着性を向上できたが、シール性を向上できなかった。
【００８０】
これに対して、実施例１〜３は、主剤１００重量部に対して、第１、第２架橋材を合わせて２重量部以上４．５重量部以下含むものであり、すなわち、比較例１の成分量に対して、シランカップリング剤ではなく、架橋材を増量したものであり、実施例１〜３のいずれも、比較例１と比較して、接着性とシール性の両方を向上できた。この結果より、実施例１〜３は、接着強度が０．７ＭＰａ以上となるほど、パッキン内に第２の架橋材（架橋材の余剰分）が存在していると考えられる。
（実施例４〜８、比較例３〜７）
表２、３に示す成分比のシリコーン樹脂組成物を用意して、実施例１と同様に、パッキンのシール性評価と、シリコーン樹脂組成物の接着力評価と、成型性の評価とを行った。
【００８１】
【表２】

表２に示すように、実施例４〜６および比較例３は、実施例２に対して、シリカフィラーの配合比を減らすとともに、主剤を高分子量化したものである。このとき用いた主剤は、高分子量化された状態で入手した一般的なものである。その他の成分については実施例２と同じである。
【００８２】
実施例４〜６のいずれも、比較例１と比較して、接着性とシール性の両方を向上できた。また、パッキンの成型時ではバリの発生や金型内部への樹脂の充填不良の発生もなく、成型性が良かった。
【００８３】
ただし、実施例４のシリカフィラーが３５重量部のときでは、パッキンのシール性は従来と同等レベルであったのに対して、実施例５、６のシリカフィラーが３０、２５重量部のときでは、パッキンのシール性が従来のパッキンよりも高いレベルであった。
【００８４】
一方、比較例３のシリカフィラーが２０重量部のときでは、シリカフィラーが少なすぎることにより、パッキンの成型時においてバリが発生した。また、このときでは、パッキンの材料強度が低下したために、シール性と接着性の両方が悪かった。
【００８５】
【表３】

表３に示すように、実施例７および比較例４、５は、実施例５に対して、主剤の分子量が異なるものであり、その他の成分については実施例５と同じである。また、実施例８および比較例６、７は、実施例６に対して、主剤の分子量が異なるものであり、その他の成分については実施例６と同じである。
【００８６】
実施例７、８の分子量が１５万のときでは、実施例５、６と同様に、接着性、成型性が良く、パッキンのシール性が従来のパッキンよりも高いレベルであった。
【００８７】
一方、比較例４、６の分子量が８万のとき、パッキンの成型時において、バリが発生し成型性が悪かった。比較例５、７の分子量が１６万のとき、パッキンの成型時において、金型内部に樹脂が十分に充填されず（ショート）、成型性が悪かった。
【００８８】
これらの結果より、シリカフィラーが２５重量部以上３０重量部以下の範囲であって、主剤の分子量は９万以上１５万以下の範囲が良いことがわかる。
（実施例９〜１２）
表４に示す成分比のシリコーン樹脂組成物を用意して、実施例１と同様に、パッキンのシール性評価と、シリコーン樹脂組成物の接着力評価と、成型性の評価とを行った。なお、このとき用いた主剤は、高分子量化された状態で入手した一般的なものである。
【００８９】
【表４】

実施例９〜１２は、実施例５、６に対して、架橋材の配合比が異なるものであり、実施例５、６と同様の評価結果であった。これらの結果より、シリコーン樹脂組成物に含まれる架橋材が、主剤１００重量部に対して２重量部以上４．５重量部以下の範囲であって、シリカフィラーを２５重量部以上３０重量部以下の範囲が良いことがわかる。
【符号の説明】
【００９０】
１００ラジエータ（熱交換器）
１１１チューブ
１２０ヘッダタンク
１２３コアプレート
１２５タンク本体
１２６パッキン

【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換器の樹脂製タンクに接着されるパッキンを形成するための熱交換器用パッキン材料であって、
主剤と、前記主剤の架橋反応のための第１の架橋材と、シランカップリング剤と、前記シランカップリング剤との結合形成のための第２の架橋材と、シリカフィラーとを含有する液状のシリコーン樹脂組成物からなることを特徴とする熱交換器用パッキン材料。
【請求項２】
前記シリコーン樹脂組成物は、前記主剤１００重量部に対して、前記第１、第２の架橋材を合わせて２〜４．５重量部含むことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器用パッキン材料。
【請求項３】
前記シリコーン樹脂組成物は、前記主剤１００重量部に対して、前記シリカフィラーを２５〜３０重量部含むとともに、前記主剤として分子量が９万〜１５万のものが用いられていることを特徴とする請求項１または２に記載の熱交換器用パッキン材料。
【請求項４】
流体が流通する複数本のチューブ（１１１）と、
前記チューブ（１１１）の長手方向両端側に配設され、前記チューブ（１１１）の長手方向と直交する方向に延びて前記複数本のチューブ（１１１）と連通するヘッダタンク（１２０）とを備え、
前記ヘッダタンク（１２０）は、前記複数本のチューブ（１１１）が接合されたコアプレート（１２３）と、前記コアプレート（１２３）と共にタンク内空間（１２４）を構成する樹脂製のタンク本体（１２５）とを連結してなるとともに、前記タンク本体（１２５）と前記コアプレート（１２３）との連結部は、前記タンク本体（１２５）に接着されたパッキン（１２６）によってシールされており、
前記パッキン（１２６）は、請求項１ないし３のいずれか1つに記載の熱交換器用パッキン材料を用い、前記タンク本体（１２５）の前記パッキン（１２６）との接着部分を型の内部に収容した状態での射出成型によって形成されたものであることを特徴とする熱交換器。
【請求項５】
前記タンク本体（１２５）は、前記樹脂としてポリアミド６１０を用いて形成されたものであり、
前記パッキン（１２６）と前記タンク本体（１２５）との接着強度が０．７ＭＰａ以上であることを特徴とする請求項４に記載の熱交換器。
【請求項６】
熱交換器の樹脂製タンクに接着されるパッキンを形成するための熱交換器用パッキン材料であって、
主剤と、前記主剤の架橋反応のための架橋材と、シランカップリング剤と、シリカフィラーとを含有する液状のシリコーン樹脂組成物からなり、
前記シリコーン樹脂組成物は、前記主剤１００重量部に対して、前記シリカフィラーを２５〜３０重量部含むとともに、前記主剤として分子量が９万〜１５万のものが用いられていることを特徴とする熱交換器用パッキン材料。
【請求項７】
請求項６に記載の熱交換器用パッキン材料で形成されたパッキン（１２６）と、前記パッキンが接着された樹脂製タンク（１２５）とを備えることを特徴とする熱交換器。

【図１】