特集　オピニオン！機械設計の課題と展望６．機械要素の動向と課題③：シール技術 ―‌過酷な環境下での密封性と低摩擦化を ‌ 実現する NOK　水田　裕賢＊＊みずた　ひろたか：技術本部　技術研究部　課長はじめに一方，非金属ガスケット（ゴム・エラストマー製）は通常，低温・低圧用途として用いられることが多いが，燃料電池自動車（FCV）や水素ステー自動車をはじめとする輸送機器，電力・エネルションの構成機器用の固定シール（O リングなギー関連機器，産業機器などで幅広く使用されてど）では耐圧要求が 70 MPa に達する。実際にいる密封装置（シール）は，密封対象の漏洩防止 70 MPa 高圧水素ガス環境下にて実製品の耐久性や異物の浸入防止による機器の寿命向上という観評価などを行い，水素暴露条件下で発生する O リ点で環境保全に直接的な関わりを持つが，動的シングの破壊メカニズムや耐久性確保のために重要ールは摩擦損失の低減による機械装置の省エネルな設計因子が明らかになってきている2）。また，ギーへの貢献という点においても重要性が高まっ FCV の重要な構成機器である固体高分子型燃料ている。また，近年発生している機械にまつわる電池のスタックを構成するセパレーターとシールさまざまな事故についても，シール技術も無関係ではないと思われる。本稿では，個別の詳細につ無機質紙またはマイカフィラーいては割愛し，代表的なシールについて，最近の研究動向から今後の課題や展望について述べる。ガスケット膨張黒鉛フィラー固定シール（ガスケット）はその構成材の違い（a）複合フィラーうず巻形ガスケット1）により，金属ガスケット，セミメタリックガスケット，非金属ガスケットの 3 つに大分類され，いずれも材料特性を考慮した改良が進められている。セパレータ金属およびセミメタリックガスケットは，両者とも高温・高圧環境下での使用を想定して設計されているが，さらなる高温化のニーズに応えるため，耐熱性を向上したシール材料の開発が進めらゴム（ガスケット）れている。耐熱性を有する無機フィラー（無機質紙，マイカ）で膨張黒鉛を保護することで，酸性の高温雰囲気でも優れたシール性と長寿命化の両（b）FCV燃料電池セル用シール3）面を達成した製品（図 1 ⒜）が提案されている1）。図 1　開発されたガスケットの事例第 59 巻　第 4 号（2015 年 4 月号） 33