(57)【要約】【課題】軽量でリサイクル性に優れ、成形が容易で、充分な装着強度を発揮することのできる熱可塑性樹脂製芯材およびそれを埋設した自動車用ウエザーストリップ、さらにはそれらの製造方法を提供する。【解決手段】自動車用ウエザーストリップ１のゴムや熱可塑性エラストマー製の保持部２に埋設される断面Ｕ字状の芯材１０を、結晶性の熱可塑性樹脂をアモルファス状態で帯状に押出成形し、その押出成形時または押出成形後にフィッシュボーンや井桁状等の肉抜状に成形し、さらに断面Ｕ字状に折曲成形した後、結晶化温度まで加熱し結晶化して製造する。【選択図】        図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車用ウエザーストリップ（１）の保持部（２）に埋設される断面Ｕ字状の芯材（１０）であって、前記芯材は，結晶性の熱可塑性樹脂をアモルファス状態で帯状に押出成形され，さらに断面Ｕ字状に折曲成形された後，結晶化温度まで加熱され結晶化されたものであることを特徴とする熱可塑性樹脂製芯材。
【請求項２】
芯材を形成する結晶性の熱可塑性樹脂のガラス転移点相当樹脂転移点温度が室温以上であることを特徴とする請求項１に記載の熱可塑性樹脂製芯材。
【請求項３】
熱可塑性樹脂製で断面Ｕ字状の芯材（１０）を保持部（２）に埋設した自動車用ウエザーストリップであって、前記芯材は，第一押出成形工程において，結晶性の熱可塑性樹脂をアモルファス状態で帯状に押出成形され，前記保持部（２）は，第二押出成形工程において，前記芯材にゴム（Ｒ）または熱可塑性エラストマー（Ｔ）が被覆された後，断面Ｕ字状に折曲成形され，その後，前記芯材が，結晶化温度まで加熱され結晶化されて形成されたものであることを特徴とする自動車用ウエザーストリップ。
【請求項４】
芯材を形成する結晶性の熱可塑性樹脂のガラス転移点相当樹脂転移点温度が室温以上であることを特徴とする請求項３に記載の自動車用ウエザーストリップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性樹脂製の芯材及びそれを埋設した自動車用ウエザーストリップ、並びにそれらの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、図１〜図３に示すように、自動車用ウエザーストリップ２０においては、車体開口部フランジ５１への装着を確実強固に行うために、ゴムＲや熱可塑性エラストマーＴで形成したウエザーストリップ本体部に、金属製の芯材３０を埋設して一体成形したものが多く使用されている。なお、５２は内装材、６０はドア、２１ａは爪部、２３はリップ片である。
【０００３】
こうしたウエザーストリップ２０は、帯状の金属平板を肉抜状に打抜き加工して芯材３０を加工した後、その芯材３０を押出成形工程において、ゴムＲや熱可塑性エラストマーＴで被覆すると同時に、爪部２１ａ付保持部２１やシール部２２，リップ片２３を形成し、その後、加硫している（熱可塑性エラストマーＴの場合は冷却している）。そして、最後に、芯材３０を埋設した保持部２１を、断面Ｕ字状に折曲げ加工している。
【０００４】
一方、近年では、環境問題への意識の高まりから、自動車用ウエザーストリップの芯材を金属製から樹脂製に転換し、軽量化とリサイクル性を向上させる試みがなされている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−３０６８３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、自動車用ウエザーストリップの芯材を樹脂製とした場合、押出成形後の後工程で断面Ｕ字状に折曲げ成形することが難しい。芯材を樹脂製とした場合、剛性や耐熱性を考慮し、融点やガラス転移点相当樹脂転移点温度の高い樹脂が必然的に選択され、そのため、その芯材にゴムＲや熱可塑性エラストマーＴを被覆した後に断面Ｕ字状に成形すると、高熱を加える必要があり、その熱によって当該ゴムＲ等を変形させてしまう等の弊害があるからである。
【０００６】
従って、図４に示すように、樹脂製の芯材４０を断面Ｕ字状に押出成形した後、図５（ａ）に示す井桁状や、（ｂ）に示すフィッシュボーン状等の肉抜状に加工し、その後の押出成形工程においてゴムや熱可塑性エラストマーで被覆すると同時に、保持部やシール部を形成し、図２に示すようなウエザーストリップ２０を形成している。
【０００７】
こうして形成した樹脂製の芯材４０およびウエザーストリップ２０には新たな問題がある。芯材４０の問題は、断面Ｕ字状に成形した後、肉抜状に加工するので、加工が困難であることである。また、ウエザーストリップ２０の問題は、樹脂製の芯材４０をあらかじめ断面Ｕ字状に押出成形し、その芯材４０に、さらなる押出成形によってゴムＲや熱可塑性エラストマーＴを被覆するため、芯材４０を埋設している保持部２１の間隔を小さく設定することが押出成形上、技術的に困難であり、よって、図６に示すように、左右の爪部２１ａの間隔Ｄが大きくなってしまい、装着保持性に欠けるといった問題が発生することである。
【０００８】
この問題を解決する手段として、図７に示すように、断面Ｕ字状の被覆部の外側延長部で爪部２１ａの内側を成形した後、被覆部の内側に押込む方法が提案されている（例えば、特許文献２乃至５参照）。
【特許文献２】特開２００４−１４２７１６号公報
【特許文献３】特開２００４−１６８０１９号公報
【特許文献４】特開２００４−２２４３２２号公報
【特許文献５】特開２００４−３３８６８８号公報
【０００９】
しかしながら、この手段では、前述した問題と同様に、芯材４０を断面Ｕ字状に成形した後に肉抜状に加工する必要があるため、加工が難しいという問題がある。また、芯材４０と爪部２１ａの内側とが接着していないため、装着強度が不足するといった問題がある。
【００１０】
本発明はこうした点に鑑み創案されたもので、軽量でリサイクル性に優れ、成形が容易で、充分な装着強度を発揮することのできる熱可塑性樹脂製芯材およびそれを埋設した自動車用ウエザーストリップ、さらにはそれらの製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
図８乃至図１０を参照しながら説明する。請求項１に記載の熱可塑性樹脂製芯材１０は、自動車用ウエザーストリップ１の保持部２に埋設される断面Ｕ字状の芯材であって、前記芯材１０は、結晶性の熱可塑性樹脂をアモルファス状態で帯状に押出成形され、さらに断面Ｕ字状に折曲成形された後、結晶化温度まで加熱され結晶化されたものであることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項２に記載の熱可塑性樹脂製芯材１０は、請求項１に記載の発明において、結晶性の熱可塑性樹脂のガラス転移点相当樹脂転移点温度が室温以上であることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項３に記載の自動車用ウエザーストリップ１は、熱可塑性樹脂製で断面Ｕ字状の芯材１０を保持部２に埋設したものであって、前記芯材１０は、第一押出成形工程において、結晶性の熱可塑性樹脂をアモルファス状態で帯状に押出成形され、前記保持部２は、第二押出成形工程において、前記芯材１０にゴムＲまたは熱可塑性エラストマーＴが被覆された後、断面Ｕ字状に折曲成形され、その後、前記芯材１０が、結晶化温度まで加熱され結晶化されて形成されたものであることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項４に記載の自動車用ウエザーストリップ１は、請求項７に記載の発明において、芯材１０を形成する結晶性の熱可塑性樹脂のガラス転移点相当樹脂転移点温度が室温以上であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１及び２に記載の熱可塑性樹脂製芯材１０は、樹脂製であるので、金属製の芯材３０と比較して軽量であり、リサイクル性に優れる。
【００１６】
また、この芯材１０は、結晶性の熱可塑性樹脂をアモルファス状態で帯状に押出成形し、この押出成形時または押出成形後に肉抜状に加工し、その後、断面Ｕ字状に折曲成形するので、断面Ｕ字状に形成した後に肉抜状に加工する場合と比較して成形が容易である。
【００１７】
この芯材１０は、結晶化温度まで加熱して結晶化するので、剛性と耐熱性に優れ、あらゆる環境において、安定した高い装着強度を発揮することができる。
【００１８】
なお、請求項２に記載の発明は、芯材１０を形成する熱可塑性樹脂をガラス転移点相当樹脂転移点温度が室温以上のものを使用しているので、取り扱い時等において、室温によって変形することがない。
【００１９】
請求項３及び４に記載の自動車用ウエザーストリップ１は、保持部２に埋設した芯材１０が樹脂製であるので、金属製の芯材３０と比較して軽量であり、リサイクル性に優れる。
【００２０】
また、この芯材１０は、第一押出成形工程において、結晶性の熱可塑性樹脂をアモルファス状態で帯状に押出成形し、この押出成形時または押出成形後に肉抜状に加工し、その後、断面Ｕ字状に折曲成形するので、従来技術のように断面Ｕ字状に形成した後に肉抜状に加工する場合と比較して成形が容易である。
【００２１】
また、この芯材１０は、第二押出成形工程において、芯材１０にゴムＲまたは熱可塑性エラストマーＴを被覆した後、断面Ｕ字状に折曲成形するので、保持部２の間隔ｄを充分に小さく設定することができる。これにより、充分な装着強度を与えることができる。
【００２２】
さらに、この芯材１０は、結晶化温度まで加熱して結晶化するので、剛性と耐熱性に優れ、あらゆる環境において、安定した高い装着強度を発揮する。
【００２３】
なお、請求項４に記載の発明は、芯材１０を形成する熱可塑性樹脂をガラス転移点相当樹脂転移点温度が室温以上のものを使用しているので、取り扱い時等において、室温によって変形することがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明に係る熱可塑性樹脂製芯材の実施形態を、図８および図９に示す。図８はフィッシュボーン状、図９は井桁状に肉抜加工したものである。この芯材１０は、本発明に係る熱可塑性芯材の製造方法により製造されるものである。
【００２５】
当該芯材１０は、断面Ｕ字状の爪部２ａ付保持部２と中空状のシール部３およびリップ片４とを備えた自動車用ウエザーストリップの前記保持部に埋設される断面Ｕ字状である。この芯材１０は、結晶性の熱可塑性樹脂をアモルファス状態で帯状に押出成形した後、フィッシュボーン状或いは井桁状等の肉抜状に加工し、さらに断面Ｕ字状に折曲成形したものである。この折曲成形は、芯材１０をガラス転移点相当樹脂転移点温度以上に加熱して行う。そして、最後に、結晶化温度まで加熱し、結晶化したものである。
【００２６】
この芯材１０は樹脂製であるため、金属製と比較して軽量であり、また、リサイクル性にも優れる。また、帯状の状態で肉抜状に加工された後、断面Ｕ字状に折曲げ加工されるので、加工が容易である。さらに、結晶化温度まで加熱して結晶化するので、剛性と耐熱性に優れ、あらゆる環境において、安定した高い装着強度を発揮する。
【００２７】
なお、本実施形態に係る熱可塑性樹脂製芯材１０は、ガラス転移点相当樹脂転移点温度が室温以上であるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリ乳酸（ＰＬＡ）を使用しているので、成形性に優れる。なお、ポリ乳酸（ＰＬＡ）を使用すると、環境面においても好ましい。
【００２８】
ちなみに、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の融点は２６０℃、結晶化温度は１３３℃、ガラス転移点相当樹脂転移点温度は７８℃であり、ポリ乳酸（ＰＬＡ）の融点は１６０℃、結晶化温度は１２０℃、ガラス転移点相当樹脂転移点温度は６０℃である。従って、前者の場合は、８０〜１２０℃程度で断面Ｕ字状に折曲成形し、１２０〜１４０℃で結晶化させ、後者の場合は、６０〜１００℃程度で折曲成形し、１００〜１３０℃で結晶化させる。このとき、折曲成形時の温度が、結晶化温度に近すぎると結晶化が早く進むので、折曲成形が困難となるので注意が必要である。また、樹脂を結晶化させるときの温度は、結晶化温度より低すぎても高すぎても結晶化速度が遅くなるので、結晶化温度の前後１０℃に保つのが良い。なお、これらの温度は、グレードによって若干異なるため、成形および結晶化温度もそれに従い異なる。
【００２９】
また、この芯材１０を形成する熱可塑性樹脂は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリ乳酸（ＰＬＡ）の他に、結晶性樹脂で、アモルファス状態の帯状シートを形成することができ、かつ、折曲成形中に結晶化が進み過ぎることが無いような結晶加速度の比較的遅いものが適している。
【００３０】
なお、これらの熱可塑性樹脂には、結晶速度を調整する目的で、結晶核剤、結晶化促進剤を添加することができる。また、非晶性樹脂等の他の樹脂を加えることも、耐熱性を付与できる範囲であれば、添加することができる。さらに、剛性や耐熱性を高め、線膨張係数を小さくするために、ガラス繊維、カーボン繊維、タルク、マイカなどの補強剤を添加しても良いし、また、一般的に利用される熱安定剤、可塑剤、滑剤、着色剤、酸化防止剤、紫外線防止剤を添加することもできる。
【００３１】
本発明に係る自動車用ウエザーストリップ１の実施形態を、図１０に示す。このウエザーストリップ１は、本発明に係る自動車用ウエザーストリップの製造方法によって製造される。
【００３２】
この自動車用ウエザーストリップ１は、熱可塑性樹脂製で断面Ｕ字状の芯材１０を、同じく断面Ｕ字状の保持部２に埋設したものである。なお、保持部２には中空状のシール部３と舌片状のリップ部４が一体押出成形されている。
【００３３】
このウエザーストリップ１は、その芯材１０を、第一押出成形工程で、結晶性の熱可塑性樹脂をアモルファス状態で帯状に押出成形し、当該押出成形後に肉抜状に加工したものである。また、保持部２を、第二押出成形工程で、芯材１０にゴムＲまたは熱可塑性エラストマーＴを被覆した後、断面Ｕ字状に折曲成形している。この際、シール部３とリップ部４を同時に成形する。そして、芯材１０を、結晶化温度まで加熱して結晶化させている。
【００３４】
なお、芯材１０の断面Ｕ字状への折曲成形は、当該芯材１０にゴムＲまたは熱可塑性エラストマーＴを被覆した際の熱で行うこともできるし、また、ガラス転移点相当樹脂転移点温度以上に加熱することによっても行うことができる。アモルファス状態の芯材１０は、ガラス転移点相当樹脂転移点温度以上で容易に変形させて再成形することができるので、この断面Ｕ字状への折曲成形は容易に行うことができる。
【００３５】
この自動車用ウエザーストリップ１は、保持部２に埋設した芯材１０を樹脂製としているので軽量であり、リサイクル性にも優れる。また、この芯材１０は、結晶性の熱可塑性樹脂をアモルファス状態で帯状に押出成形し、この押出成形時または押出成形後に肉抜状に加工し、その後、断面Ｕ字状に折曲成形するので、断面Ｕ字状に形成した後に肉抜状に成形する場合と比較して成形が容易である。
【００３６】
また、この芯材１０は、第二押出成形工程において、芯材１０にゴムＲまたは熱可塑性エラストマーＴを被覆した後、断面Ｕ字状に折曲成形するので、保持部２の間隔ｄを充分に小さく設定することができる。これにより、充分な装着強度を与えることができる。
【００３７】
さらに、この芯材１０は、結晶化温度まで加熱して結晶化するので、剛性と耐熱性に優れ、あらゆる状況において、安定した高い装着強度を発揮する。
【００３８】
なお、この芯材１０を形成する熱可塑性樹脂は、ガラス転移点相当樹脂転移点温度が室温以上であるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）またはポリ乳酸（ＰＬＡ）を使用している。これにより、温度によって容易に変形せず、また、成形性にも優れる。なお、ポリ乳酸（ＰＬＡ）は、植物から得られる乳酸を重合して得られるものであるため環境面においても優れる。
【実施例１】
【００３９】
第一の押出機を用いてガラス繊維強化ポリエチレンテレフタレート（ＲＹＮＩＴＥ  ４１５ＨＰ、デュポン株式会社製）を押し出すとともに急冷し、アモルファス状態で幅４０ｍｍ、厚さ１ｍｍの帯状に成形した。その後、フィッシュボーン状に肉抜状に加工し、図１０のような樹脂芯材を得た。次に、第二の押出機を用いてこの樹脂芯材に熱可塑性エラストマー（サントプレーン  １０１−７３、エーイーエス・ジャパン株式会社製）を被覆するとともに、シール部３、リップ部４、爪部２ａを同時に成形した。続いて、熱可塑性エラストマーを被覆した芯材を１００℃に加熱して断面Ｕ字状に折曲成形し、その後で、１３０℃に加熱して、芯材を結晶化させて、図１０に示す自動車用ウエザーストリップを得た。こうして製造した自動車用ウエザーストリップは、保持部２の間隔ｄが充分小さく、車体開口部フランジ５１へ強固に装着することができた。
【実施例２】
【００４０】
芯材に用いる樹脂をポリ乳酸（テラマックＨＶ−６２００、ユニチカ株式会社製）に変更して押し出し、芯材を結晶化させる温度を１２０℃としたほかは、実施例１と同様にして、自動車用ウエザーストリップを得た。こうして製造した自動車用ウエザーストリップは、保持部２の間隔ｄが充分小さく、車体開口部フランジ５１へ強固に装着することができた。
【００４１】
上述の実施例では、リップ片４を有するウエザーストリップについて説明したが、リップ片４のないウエザーストリップにも適用できること勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】自動車の側面図である。
【図２】図１のＹ−Ｙ断面図である。
【図３】従来例に係る金属製の芯材を埋設した自動車用ウエザーストリップを示す断面図である。
【図４】従来例に係る樹脂製の芯材を示す斜視図である。
【図５】従来例に係る樹脂製で肉抜状の芯材を示す斜視図である。
【図６】従来例に係る樹脂製の芯材を埋設した自動車用ウエザーストリップを示す断面図である。
【図７】他の従来例に係る樹脂製の芯材を埋設した自動車用ウエザーストリップを示す断面図である。
【図８】本発明に係る熱可塑性樹脂製芯材の実施形態を示す斜視図である。
【図９】本発明に係る熱可塑性樹脂製芯材の他の実施形態を示す斜視図である。
【図１０】本発明に係る自動車用ウエザーストリップの実施形態を示す斜視図および断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１        自動車用ウエザーストリップ
２        保持部
２ａ      爪部
３        シール部
４        リップ片
１０      熱可塑性樹脂製芯材
２０      自動車用ウエザーストリップ
２１      保持部
２１ａ    爪部
２２      シール部
２３      リップ片
３０      金属製芯材
４０      樹脂製芯材
５０      車体
５１      フランジ
５２      内装材
６０      ドア
Ｄ        間隔
ｄ        間隔
Ｒ        ゴム
Ｔ        熱可塑性エラストマー
【図１】
2006321319.tif 000003
【図２】
2006321319.tif 000004
【図３】
2006321319.tif 000005
【図４】
2006321319.tif 000006
【図５】
2006321319.tif 000007
【図６】
2006321319.tif 000008
【図７】
2006321319.tif 000009
【図８】
2006321319.tif 000010
【図９】
2006321319.tif 000011
【図１０】
2006321319.tif 000012