[发明专利]用于热交换器的垫片材料和使用其的热交换器

说明书

发明背景

1. 发明领域

本发明涉及用于热交换器的垫片材料和使用其的热交换器。

2. 相关技术描述

热交换器，如散热器，包含多个管和与这些管连通的集水槽（header tank）。通过将由树脂，如聚酰胺66（PA66）制成的槽体连接到金属芯板上，构造集水槽。为了确保槽体与芯板之间的密封，在它们之间施加垫片（也称作填料）作为密封手段。垫片由有机硅树脂制成，并通过将该组合物注射成型到模具中由此形成密封垫片来形成。（参见例如日本未审专利公开(Kokai) Nos. 7-24870和7-24871）。在这些专利公开中描述的热交换器中，使用含有基体树脂、交联剂、作为助粘剂的硅烷偶联剂和二氧化硅填料的组合物作为用于垫片的有机硅树脂组合物。

发明概述

在现有技术的热交换器中，当槽体由有机硅树脂组合物难粘合到其上的树脂，如聚酰胺610（PA610）制成时，问题在于在槽体的树脂和形成垫片的有机硅树脂组合物之间未施加充足粘合力。此外，当从模具中取出集水槽时，由于粘合力不足，垫片与槽体分离。另外还在于，作为密封材料的垫片的密封性质降低。

作为对这些问题的解决方案，已经考虑通过提高有机硅树脂组合物中助粘剂的量来提高粘合力。但是，当实际提高有机硅树脂组合物中助粘剂的量时，尽管增强垫片与槽体的粘合，但垫片的密封性质仍未改进并且不足以确保密封可靠性。

考虑到这些问题，本发明的一个目的是与常规垫片相比在确保垫片的密封可靠性的同时提高垫片的粘合性以致甚至在使用难粘合到硅树脂组合物上的树脂作为槽体的组成材料时，垫片与槽体的粘合力也足够。

在本发明中，通过将注意力集中于在由有机硅树脂组合物形成的常规垫片中没有发挥有机硅树脂组合物中固有的粘合力和密封性质的事实，通过充分确保垫片中的有机硅树脂组合物中固有的粘合力和密封性质，与常规垫片相比在确保垫片的密封可靠性的同时增强垫片的粘合性。

也就是说，为了实现上述目的，本发明是用于热交换器的垫片材料，其用于形成确保芯板充分粘合到热交换器的专用树脂制槽体上的垫片，其中该垫片材料是包含作为主要试剂的基体树脂、用于引发基体树脂交联反应的第一交联剂、硅烷偶联剂、用于形成到硅烷偶联剂上的键的第二交联剂和二氧化硅填料的液体有机硅树脂组合物（第一发明）。该基体树脂用于与第一交联剂一起形成橡胶状有机硅聚合物（硅橡胶）。作为基体树脂，例如可以使用含乙烯基的有机聚硅氧烷。

当使用这种垫片材料形成垫片时，即使在例如使用有机硅树脂难粘合到其上的树脂，如PA610作为槽体的组成材料时，垫片与槽体的粘合力充足，同时，可以确保垫片的密封可靠性、

其原因被认为如下。

在现有技术的热交换器中，如下面参照图4A至4C和图5所述，由于作为有机硅树脂组合物的组分的硅烷偶联剂和二氧化硅填料之间的反应，不能充分发挥有机硅树脂组合物中固有的粘合力和密封性质。

与此相反，根据本申请的第一发明，由于在硅烷偶联剂和第二交联剂之间成键，可以抑制硅烷偶联剂与二氧化硅填料的反应。又可以如下面参照图6A至6C和图7所述使有机硅组合物中固有的粘合力和密封性质充足。

在第一发明中，具体而言，该垫片材料优选包含或由（composed of）含有每100重量份基体树脂总共2至4.5重量份第一和第二交联剂的有机硅树脂组合物构成（第二发明）。

此外，在上述第一和第二发明中，该有机硅树脂组合物优选包含每100重量份基体树脂20至30重量份的量的二氧化硅填料，本文所用的基体树脂具有90,000至150,000的重均分子量（Mw）（第三发明）。根据第三发明，如下所述，可以确保垫片模制过程中的良好可模制性，以及垫片的进一步改进的密封可靠性。

除垫片材料外，本发明是包含允许流体在其中流动的多个管（111）和在管（111）的两个纵向端侧上提供的集水槽（120）的热交换器，集水槽（120）在与管（111）的纵向垂直的方向上延伸并与所述多个管（111）连通，其中集水槽（120）包含其上连有所述多个管（111）的芯板（123）和与芯板（123）一起构成槽内部空间（124）的树脂制槽体（125）。槽体（125）和芯板（123）连接并用粘合到槽体（125）上的垫片（126）密封（第四发明）。在这种第四发明中，垫片（126）由上文提到的根据第一至第三发明的垫片材料作为注射成型产品形成。通过在模具中在形成垫片（126）的位置注入垫片材料，形成注射成型产品。在注射成型过程中，至少一部分槽体（125）（垫片（126）粘合到其上）和垫片（126）形成位置处于在模具中。