(57)【要約】【課題】生産性の向上を図ることができると共に、空隙を確実に閉塞できる空隙充填材を得る。【解決手段】加熱により発泡硬化する発泡体２をシート状に形成すると共に、発泡体２の少なくとも片面に箔体４を重ね合わせ、箔体４を発泡体２側に突き出して発泡体２に食い込む係合部６を箔体４に形成した。箔体４は発泡体２が発泡硬化する温度よりも低い温度で軟化しない素材で形成し、例えば、金属箔体が好ましい。係合部６は鉤型形状に形成したが、有底筒状でもよい。また、空隙充填材１はシート状の発泡体２を押出成形し、発泡体２に箔体４を重ね合わせ、箔体４を発泡体２側に突き出して発泡体２に食い込む係合部６を箔体４に形成してから、空隙の形状に応じて打ち抜いて形成するとよい。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱により膨張して空隙を充填する空隙充填材において、
加熱により発泡硬化する発泡体をシート状に形成すると共に、前記発泡体の少なくとも片面に箔体を重ね合わせ、前記箔体を前記発泡体側に突き出して前記発泡体に食い込む係合部を前記箔体に形成したことを特徴とする空隙充填材。
【請求項２】
前記箔体は前記発泡体が発泡硬化する温度よりも低い温度で軟化しない素材で形成したことを特徴とする請求項１に記載の空隙充填材。
【請求項３】
前記箔体の素材は金属箔体であることを特徴とする請求項２に記載の空隙充填材。
【請求項４】
前記係合部は鉤型形状であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の空隙充填材。
【請求項５】
前記係合部は有底筒状であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の空隙充填材。
【請求項６】
加熱により発泡硬化するシート状の発泡体を押出成形する押出工程と、
前記発泡体に箔体を重ね合わせる積層工程と、
前記箔体を前記発泡体側に突き出して前記発泡体に食い込む係合部を前記箔体に形成する形成工程と、
空隙の形状に応じて打ち抜く打ち抜き工程と、
を備えたことを特徴とする空隙充填材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用ピラー等の空隙を加熱により膨張して充填する空隙充填材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車用ピラー等の内部の空隙を空隙充填材の膨張によって充填することによって、遮音・制振特性及び強度を向上させる技術が広く利用されている。この空隙充填材は、センターピラー等の中空体が組み立てられる前に取り付けられる。センターピラー等の内部の空隙は、膨張した空隙充填材によって充填され、好適な遮音・制振特性及び強度を得ることができる。
【０００３】
空隙充填材を空隙に隙間なく充填するためには、空隙充填材を空隙に応じた形状に形成する必要があり、そのため、金型に形成したキャビティ内に発泡体材料を射出する等して、空隙充填材を形成していた。空隙毎にその形状に応じた金型により空隙充填材を形成すると、種々の金型を用意しなければならず、製造が煩雑になると共に、生産性の向上が図れない。
【０００４】
そこで、生産性の向上等を図るために、特許文献１にあるように、発泡体をシート状に押出成形すると共に、金属板等の支持体をシート状の発泡体に積層し、これを空隙に応じた形状に形成したものが提案されている。
【特許文献１】特開２００４−２５５８６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、こうした従来のものでは、１２０℃〜２００℃程度に加熱される際に、発泡体は一旦軟化して流動性を有する状態になり、その後、発泡体が反応開始温度に達すると、発泡しつつ硬化して、空隙を閉塞する。
【０００６】
発泡体が加熱されて流動性を有した際に、発泡体と支持体との接着力が低下して、発泡体が支持体からずれて垂れ下がり、空隙を十分に閉塞できない場合があるという問題があった。また、発泡体と支持体とを接着剤や粘着剤により接着させると、発泡体が支持体からずれるのをある程度は抑制できるが、接着剤や粘着剤も加熱温度で軟化してしまうので、十分な接着力が得られず、発泡体が支持体からずれてしまい、空隙を十分に閉塞できない場合があるという問題があった。
【０００７】
本発明の課題は、生産性の向上を図ることができると共に、空隙を確実に閉塞できる空隙充填材及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる課題を達成すべく、本発明は課題を解決するため次の手段を取った。即ち、
加熱により膨張して空隙を充填する空隙充填材において、
加熱により発泡硬化する発泡体をシート状に形成すると共に、前記発泡体の少なくとも片面に箔体を重ね合わせ、前記箔体を前記発泡体側に突き出して前記発泡体に食い込む係合部を前記箔体に形成したことを特徴とする空隙充填材がそれである。
【０００９】
前記箔体は前記発泡体が発泡硬化する温度よりも低い温度で軟化しない素材で形成するとよい。その際、前記箔体の素材は金属箔体であってもよい。前記係合部は鉤型形状であってもよい。あるいは、前記係合部は有底筒状であってもよい。
【００１０】
また、加熱により発泡硬化するシート状の発泡体を押出成形する押出工程と、
前記発泡体に箔体を重ね合わせる積層工程と、
前記箔体を前記発泡体側に突き出して前記発泡体に食い込む係合部を前記箔体に形成する形成工程と、
空隙の形状に応じて打ち抜く打ち抜き工程と、
を備えたことを特徴とする空隙充填材の製造方法がそれである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の空隙充填材は、シート状の発泡体に箔体を重ね合わせ、箔体に形成した係合部により、加熱した際の発泡体の流動を抑制するので、生産性の向上を図ることができると共に、空隙を確実に閉塞できるという効果を奏する。また、箔体を発泡体が発泡硬化する温度よりも低い温度で軟化しない素材により形成することにより、確実に発泡体の流動性を抑制でき、特に、金属箔体であると、更に係合部が形成しやすい。
【００１２】
本発明の空隙充填材の製造方法によると、発泡体を押出成形して、発泡体に箔体を重ね合わせ、箔体に係合部を形成することにより、生産性の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１に示すように、１は空隙充填材で、空隙充填材１は加熱により発泡硬化するシート状の発泡体２の片面に箔体４が重ね合わされて形成されている。
【００１４】
発泡体２は、熱可塑性エラストマーを含む樹脂系材料やゴム材料、またはこれらを混合した材料に、発泡剤や硬化剤を適宜選択して配合すると共に、他の材料を必要に応じて配合して形成している。
【００１５】
樹脂系材料としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ＡＢＳ樹脂、メタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）、エチレン・プロピレン・ジエンコポリマー（ＥＰＤＭ）等のオレフィン系樹脂、エチレン・ビニルアセテート（ＥＶＡ）又はエチレン・メチルアクリレート（ＥＭＭＡ）等のエチレン系樹脂、スチレン・ブタジエンブロックコポリマー（ＳＢＳ）等のスチレン系樹脂、エポキシ樹脂等がある。
【００１６】
ゴム系材料としては、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、アクリロニトリル・ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ウレタンゴム（Ｕ）等がある。
【００１７】
硬化剤には、無機系と有機系とがあり、無機系としては、例えば、硫黄、酸化亜鉛や酸化マグネシウム等の金属酸化物等があり、有機系としては、４，４’−ジチオジモルホンリン、テトラメチルチウラムジスルフィド（ＴＭＴＤ）等のチラウムポリスルフィド、ジクミルパーオキサイド（ＤＣＰ）等の過酸化物、Ｐ−キノンジオキシム等のキノンジオキシム、トリエチレンテトラミン等のアミン化合物等がある。又、無機系及び有機系以外の硬化剤でもよく、エチレンジアミン（ＥＤＡ）等の脂肪族アミン、メタフェニレンジアミン（ＭＰＤＡ）等の芳香族アミン、無水フタル酸（ＰＡ）等の芳香族酸無水物等の硬化剤でもよい。
【００１８】
発泡剤にも、無機系と有機系とがあり、無機系としては、炭酸ナトリウム等があり、有機系としては、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）等のアゾ化合物、Ｎ，Ｎ’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン（ＤＰＴ）等のニトロソ化合物、４，４’−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド（ＯＢＳＨ）等のヒドラジン誘導体、Ｐ−トルエンスルホニルアジド等のアジド化合物等がある。
【００１９】
また、その他の添加剤として、尿素等の発泡助剤、炭酸カルシウムやクレーやマイカ等の充填剤、アルデヒドアミン類やグアニジン類やチアゾール類やチウラム類等の硬化促進剤、芳香族アミン類やリン酸類（酸化防止剤）等の老化防止剤、パラフィン基やナフテン基やアロマ基等を有する油等がある。
【００２０】
箔体４の素材としては、例えば、スチール、アルミニウム等の金属箔体、あるいは、フィルムやガラスクロスでもよく、発泡体２が加熱により発泡硬化する温度（例えば、１２０℃〜２００℃）よりも低い温度で軟化しない素材が好ましい。また、箔体４の厚さは、例えば、０．０５〜０．３ｍｍ程度でよく、発泡体２が加熱により軟化した際に、発泡体２を支持できる厚さを備えている必要はない。箔体４の厚さが０．０５ｍｍより小さいと、発泡体２の流動抵抗として機能することが困難となり、また、箔体４の厚さが０．３ｍｍより大きいと、後述する押出具８を押し付けた際に、発泡体２が押しつぶされて、箔体４が発泡体２に食い込むように押し出されない。
【００２１】
箔体４は、発泡体２の片面のほぼ全面に重ね合わされており、本実施形態では、特に接着剤等を用いることなく、箔体４は発泡体２の粘着性により接着されている。また、箔体４を発泡体２側に突き出して発泡体２に食い込む係合部６が複数形成されている。
【００２２】
本実施形態では、箔体４の素材に厚さ０．０５ｍｍのアルミ箔体が用いられており、図２に示すように、発泡体２と箔体４とを重ね合わせた状態で、舌状の押出具８を箔体４側から発泡体２に向かって押し付けて、係合部６が形成されている。押出具８は発泡体２に食い込むまで押し付けられ、押出具８を押し付けることにより、箔体４には孔１０が開けられると共に、箔体４の一部が発泡体２内に折り曲げられて係合部６が形成されている。係合部６の先端は鉤型断面形状に曲げられて形成されている。
【００２３】
係合部６は、発泡体２と箔体４とを重ね合わせた状態で形成する際、箔体４の厚さが必要以上に厚いと、押出具８を押し付けた際に、発泡体２が押しつぶされて、箔体４が発泡体２に食い込むように押し出されない。押出具８により係合部６が形成できるように、箔体４の厚さを実験等により適宜決定すればよい。また、その際、発泡体２は適度に軟化した状態にあるのが好ましく、例えば、後述する押出機１２から発泡体２を押出成形した直後の状態が好ましい。
【００２４】
尚、係合部６の形成に際しては、箔体４に対して斜め方向から角度を付けて押出具８を押し出すことが望ましく、これにより、発泡体２の内部に係合部６を好適に食い込ませることができるようになる。係合部６が少なくとも発泡体２に食い込むように形成する。
【００２５】
次に、前述した本実施形態の空隙充填材の製造工程について、図３によって説明する。
押出工程では、前述した樹脂系材料やゴム材料、またはこれらを混合した材料に、発泡剤や硬化剤を適宜選択して配合し、押出機１２により発泡体２を連続したシート状に押出成形する。押出機１２では、１２０℃以下の温度で混練されて、発泡体２を押出成形する。
【００２６】
そして、積層工程では、シート状の発泡体２の片面側に前述した箔体４をそのほぼ全面に重ね合わせる。箔体４は、例えば、ロールに巻かれた箔体４をシート状の発泡体２に重ねて、発泡体２の粘着性により接着させるとよい。押出機１２から押し出された直後の発泡体２は、暖かい状態にあり、表面は粘着性を有している。
【００２７】
次に、形成工程では、押出具８を箔体４側から発泡体２に押し込み、係合部６を形成する。押出機１２から押し出された直後の発泡体２は、暖かく、適度に軟化した状態にあり、押出具８を押し込むことにより、箔体４が発泡体２に食い込み、係合部６が形成される。そして、打ち抜き工程では、使用する空隙に応じた形状の空隙充填材１を打ち抜いて、空隙充填材１を形成する。
【００２８】
続いて、こうして形成した空隙充填材１の使用方法について説明する。
使用に先立って、空隙充填材１には固定具２１が取り付けられる。固定具２１は、例えば、図９〜図１１に示すように、係止部２２と連結部２４とを備え、係止部２２はその先端に弾性片部２６が形成されており、図示しない孔に係止部２２を挿入すると、弾性片部２６が閉じながら孔に挿入され、弾性片部２６が孔を通過すると、弾性片部２６が開いて、孔から係止部２２が抜け落ちないように係止される
連結部２４は、板状に係止部２２から立設されると共に、フック部２７が形成されており、空隙充填材１に形成された図示しない孔にフック部２７を挿入して、空隙充填材１が連結部２４に固定される。
【００２９】
前述した固定具２１に限らず、図１２、図１３に示す固定具２８でもよく、この固定具２８は、前述したと同様の係止部２２及び弾性片部２６を備えると共に、空隙充填材１が挿入されるスリット２９ａを備え、スリット２９ａ内に突出した突部２９ｂが空隙充填材１に形成した図示しない孔に侵入して、空隙充填材１を支持するように構成されている。
【００３０】
図４（ａ）に示すように、自動車のレール３０に本実施形態の空隙充填材１を用いる場合、インナーパネル３１の孔に係止部２２を挿入して、空隙充填材１を固定具２１により仮止めする。そして、インナーパネル３１にアウターパネル３２を重ね合わせて、空隙３４を有するレール３０を形成する。
【００３１】
空隙充填材１は、空隙３４に応じた形状に予め前述した打ち抜き工程により形成されている。例えば、インナーパネル３１やアウターパネル３２の内壁と約１ｍｍ程度の隙間が形成されるように、閉塞する空隙３４の断面形状よりも少し小さく形成する。
【００３２】
また、取り付ける際には、発泡体２の面と、重力方向とがほぼ平行になるように、空隙充填材１が空隙３４内でほぼ立設した状態となるように取り付ける。更に、係合部６が斜め下方に突き出されるように配置する。
【００３３】
空隙充填材１を固定具２１により仮止めした後、加熱すると、発泡体２は始め軟化して流動性を有するようになるが、その後、発泡して硬化する。箔体４には孔１０が開けられているので、孔１０を介して発泡体２が外気に晒される面積が拡大し、孔１０を介した受熱面積が増加して、発泡効率も向上する。発泡体２が軟化して流動性を有するようになっても、係合部６が軟化した発泡体２の流動抵抗となり、軟化した発泡体２は箔体４の係合部６により、流動性が抑制される。
【００３４】
よって、軟化した発泡体２は垂れ落ちたりしたずれ下がることがなく、図４（ｂ）に示すように、加熱により発泡体２が発泡硬化して、空隙充填材１の厚さ方向に膨張し、空隙３４を確実に閉塞する。また、発泡体２が冷却されるに従って収縮するが、その収縮の際に係合部６を挟み込むようにして収縮し、係合部６に確実に係合して垂れ下がるのを抑制する。
【００３５】
次に、前述した実施形態と異なる第２実施形態の空隙充填材５１について、図５によって説明する。尚、前述した実施形態と同じ部材については、同一番号を付して詳細な説明を省略する。
【００３６】
第２実施形態の空隙充填材５１は、発泡体２の両面にほぼ全面にわたって箔体４が設けられ、箔体４を発泡体２側に突き出して発泡体２に食い込む係合部６が形成されている。発泡体２の厚さが厚いときに、両面側に箔体４を設けると、発泡体２の流動性をより抑制でき、大きな流動抵抗を得ることができる。
【００３７】
次に、第３実施形態の空隙充填材６１について、図６、図７によって説明する。
本第３実施形態の空隙充填材６１は係合部６２が有底筒状に形成されている。係合部６２は、円柱状の押出具６４を箔体４側から発泡体２に向かって押し付けて、箔体４を発泡体２側に押し出して、発泡体２に食い込んだ有底筒状の係合部６２を形成している。
【００３８】
この係合部６２でも、前述した実施形態と同様に、加熱により発泡体２が軟化して流動性が高くなっても、係合部６２が流動抵抗となって、発泡体２が垂れ下がるのを抑制する。尚、係合部６２は、発泡体２に図示しない孔を形成してから、押出具６４により押し出して形成してもよく、その際、発泡体２は常温に冷却されて硬化した状態にあってもよい。
【００３９】
図８（ａ）に示すように、空隙充填材６１を固定具２１によりインナーパネル３１に仮止めした後、インナーパネル３１にアウターパネル３２を重ね合わせて、空隙３４を有するレール３０を形成する。そして、加熱すると、発泡体２は始め軟化して流動性を有するようになるが、その後、発泡して硬化する。発泡体２が軟化して流動性を有するようになっても、係合部６２が軟化した発泡体２の流動抵抗となり、軟化した発泡体２は箔体４の係合部６２により、流動性が抑制される。
【００４０】
よって、軟化した発泡体２は垂れ落ちたりしたずれ下がることがなく、図８（ｂ）に示すように、加熱により発泡体２が発泡硬化して、空隙充填材６１の厚さ方向に膨張し、空隙３４を確実に閉塞する。
【００４１】
以上本発明はこの様な実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得る。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施形態としての空隙充填材の斜視図である。
【図２】図１のＡＡ拡大断面図である。
【図３】本発明の一実施形態としての空隙充填材の製造方法を工程順に示す説明図である。
【図４】本実施形態の空隙充填材を空隙に配置した状態の説明図である。
【図５】第２実施形態の空隙充填材の拡大断面図である。
【図６】第３実施形態の空隙充填材の斜視図である。
【図７】図６のＢＢ拡大断面図である。
【図８】第３実施形態の空隙充填材を空隙に配置した状態の説明図である。
【図９】本実施形態の空隙充填材に固定具を取り付けた説明図である。
【図１０】本実施形態の固定具の正面図である。
【図１１】本実施形態の固定具の側面図である。
【図１２】別の実施形態の固定具の正面図である。
【図１３】別の実施形態の固定具の側面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１，５１，６１…空隙充填材  ２…発泡体
４…箔体                    ６，６２…係合部
８，６４…押出具            １０…孔
１２…押出機                ２１，２８…固定具
２２…係止部                ２４…連結部
２６…弾性片部              ２７…フック部
２９ａ…スリット            ２９ｂ…突部
３０…レール        ３１…インナーパネル
３２…アウターパネル          ３４…空隙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2008273020.tif 000014
【図１３】
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