(57)【要約】【課題】容易に補強用発泡性材料を配置することができ、位置ズレを生ぜずに確実に所定の位置での発泡を行なうことが可能である、ウェザーストリップの製造方法を提供する。【解決手段】中空体部分を備えた中空タイプウェザーストリップの製造方法において、前記ウェザーストリップの端部から、粘着表面を有する固形熱発泡性材料からなる発泡性充填補強材を、所定位置に挿入するために補強材支持部と係止部を備えた装填器具を使用して、ウェザーストリップの曲がり部に相当する中空体部分の箇所にまで挿入すること、及び、挿入された発泡性充填補強材を加熱して発泡させて、曲がり部が補強されたウェザーストリップを製造することを含む、中空タイプウェザーストリップの製造方法。【選択図】　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空体部分を備えた中空タイプウェザーストリップの製造方法において、
前記ウェザーストリップの端部から、粘着表面を有する固形熱発泡性材料からなる発泡性充填補強材を、所定位置に挿入するために補強材支持部と係止部を備えた装填器具を使用して、ウェザーストリップの曲がり部に相当する中空体部分の箇所にまで挿入すること、及び、
挿入された発泡性充填補強材を加熱して発泡させて、曲がり部が補強されたウェザーストリップを製造すること、
を含む、中空タイプウェザーストリップの製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の中空タイプウェザーストリップの製造方法に使用される、前記発泡性充填補強材を前記中空体部分の所定の位置に挿入するための装填器具であって、
前記発泡性充填補強材を部分的に包囲して支持するための支持部、及び、
前記発泡性充填補強材の挿入時における発泡性充填補強材の前記支持部上での摺動を防止するための係止部、
を備えた、装填器具。
【請求項３】
前記装填器具において、挿入距離に応じて所定の位置に設定するために摺動可能なストッパーを設けた、請求項２記載の装填器具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中空タイプウェザーストリップの製造方法及びそれに使用される装填器具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動車のドア部、ウィンドー部、トランク部あるいはルーフサイド部などには、雨水や洗車時の水が車内に浸入することを防止するために、ウェザーストリップが取り付けられている。ウェザーストリップは、エラストマーからなる中空体によってドアとボディーなどの自動車部品同士をシールする、中空タイプのものが一般的である。図１は典型的な中空タイプのウェザーストリップの斜視図を示している。このようなウェザーストリップ１は自動車部品の曲がりなどの形状に合わせて取り付けられる必要がある。図２に示すように、ウェザーストリップ１に所定以上の曲げを行なって曲がり部４を形成した場合には、中空体部分にシワやツブレ（Ｘ）などの変形が生じて、外観が損なわれるとともに、ウェザーストリップの重要な性能要件である水密性、気密性が損なわれる。このため、このような不具合に対する各種の対策が考案されている。
【０００３】
例えば、特開昭６３−１１２２４２号公報は、エアガンによるエア圧によって補強用の棒状スポンジゴムを挿入することにより、中空体部分の変形を防止することを提案している。特開平３−１６９７６２号公報及び特開平４−１１３９５０号公報は、上記のようなエアガンを用いたスポンジゴムを挿入する方法において、スポンジゴムの形状を工夫して、中空体部分の内面とスポンジゴムとの接触面積を小さくすることにより、それらの間の摩擦力を低くして滑りやすくした方法を開示している。
【０００４】
これらの公報に開示された方法では、（１）エア圧を制御することにより、スポンジゴムの挿入位置を制御するため、達成される挿入位置の精度が低い、（２）封入しやすくするためにスポンジゴム径を小さくすると、ウェザーストリップの曲げ時の変形防止対策が十分に行なえない、（３）スポンジゴム径を大きくすると、中空体部分は変形を起こしにくいが、挿入しにくい、といった問題がある。
【０００５】
このような問題を解消するものとして、特開昭６２−２５６６２６号公報は、中空体部分を備えた中空タイプウェザーストリップの製造方法において、ウェザーストリップの所定の箇所に発泡性コーナーピースが挿入されるようにして、未加硫でかつ未発泡のウェザーストリップ基材とともに発泡性コーナーピースを押出成形ダイから同時に押出し、加硫、発泡処理するウェザーストリップの製造方法を開示している。しかし、この方法では、外側の中空体部分と発泡性コーナーピースとを同時に加硫、発泡させるため、外側の中空体部分の加硫による硬化前にコーナーピースが発泡を起こして中空体部分が膨張してしまうなど、ウェザーストリップの外観形状を制御することが困難であり、また、シール機能にも問題が生じることが考えられる。また、押出装置についても、共押出を必要とするため、複雑な装置が要求される。
【０００６】
一方、特開平１−２６３００８号公報は、中空体部分にその外側表面から注入針を刺して、液状発泡性材料を注入し、それを発泡、硬化させることにより充填補強材を形成するウェザーストリップの製造方法を開示している。補強用材料が液体材料に限定されており、発泡・硬化前に流動性があるため、位置ズレを起こしてしまうことがある。このため、注入から硬化までの間、注入した材料が垂れ落ちないようにフタをして垂直方向に吊るさないようにする必要がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の目的は、所定の箇所に容易に補強用発泡性材料を配置することができ、位置ズレを生ぜずに確実に所定の位置での発泡を行なうことが可能である、ウェザーストリップの製造方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によると、中空体部分を備えた中空タイプウェザーストリップの製造方法において、
前記ウェザーストリップの端部から、粘着表面を有する固形熱発泡性材料からなる発泡性充填補強材を、所定位置に挿入するために補強材支持部と係止部を備えた装填器具を使用して、ウェザーストリップの曲がり部に相当する中空体部分の箇所にまで正確に挿入すること、及び、挿入された発泡性充填補強材を加熱して発泡させて、曲がり部が補強されたウェザーストリップを製造することを含む、中空タイプウェザーストリップの製造方法が提供される。
このような製造方法において、上記発泡性充填補強材は、発泡性充填補強材を部分的に包囲して支持するための支持部、及び、発泡性充填補強材の挿入時における発泡性充填補強材の前記支持部上での摺動を防止するための係止部を備えた装填器具により、ウェザーストリップの中空体部分に容易に挿入されうる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１には、典型的な中空タイプのウェザーストリップの斜視図が示されている。ウェザーストリップ１はシール機能を有する中空体部分２と自動車のシールを行なう部分に取り付けるための取り付け部３とを備えている。ウェザーストリップ１は、通常、エチレン−プロピレン−ジエンモノマー三元共重合エラストマー（ＥＰＤＭゴム）などのエチレン−プロピレン系エラストマー、クロロプレン系エラストマーから形成される。より詳細には、未加硫のエラストマー材料を、加硫剤、加硫促進剤、発泡剤などの添加剤とともに押出成形機を用いて成形することにより得られる。
【００１０】
図３は発泡性充填補強材を挿入した箇所において切断したウェザーストリップの中空体部分の斜視図を示す。図３（ａ）は発泡・架橋前の様子を示し、図３（ｂ）は発泡・架橋後の様子を示す。ウェザーストリップの端部から、粘着表面を有する固形熱発泡性材料からなる発泡性充填補強材５を、ウェザーストリップの曲がり部に相当する中空体部分の箇所にまで挿入し、その後、発泡性充填補強材を加熱して発泡させて、曲がり部が補強されたウェザーストリップを製造することができる。発泡性充填補強材５の挿入は、例えば、図４に示すように、発泡性充填補強材を部分的に包囲して支持するための支持部７、及び、発泡性充填補強材の挿入時における発泡性充填補強材の前記支持部上での摺動を防止するための係止部８を備えた装填器具６によって行なわれる。このような装填器具６はウェザーストリップの端部からの挿入距離を容易に知ることができるように、目盛りが付与されていてよく、又は、装填器具の長手方向に摺動可能なストッパー９が設けられてもよい。このようなストッパー９は、挿入距離に応じて、所定の位置に設定される。その後、中空体部分の中に装填器具６をストッパー９の位置まで挿入することにより、容易に所望の位置に充填補強材５を挿入することが可能になる。装填器具６の材質は、充填補強材を挿入するために適切なかぎり、限定されない。好ましくは、装填器具６の表面はテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）などでコーティングされて低付着性表面に加工されることもできる。このような表面を有すると、ウェザーストリップ１の中空体部分２を構成するＥＰＤＭエラストマーなどのエラストマーと装填器具との滑りが良好になり、また、挿入後、粘着表面を有する発泡性充填補強材５からの装填器具６の分離を容易にすることができる。
【００１１】
上記のとおり、本発明の方法において、粘着表面を有する発泡性充填補強材はウェザーストリップの中空体部分に挿入される。発泡性充填補強材は、材料全体が粘着性を有するものであっても、外周表面全体に粘着剤を配置して粘着性を付与したものであっても、又は、外周部分の一部に粘着剤を配置して、部分的に粘着表面を付与したものであってもよい。発泡性充填補強材の表面の粘着性により、補強材の挿入後、発泡前に、補強材とウェザーストリップ中空体部分との固定が可能になる。発泡性充填補強材は、加熱により発泡されて、中空体部分と隙間なく密着して中空体部分を補強する。また、発泡性充填補強材は、補強材としての材料強度を得るための架橋構造を得るために、架橋性であることも望ましい。発泡性充填補強材は、発泡後、ウェザーストリップの装着時に追従性が要求されるため、ウェザーストリップと同様のエラストマー特性を有するべきである。
【００１２】
本発明において好適に使用される架橋型の発泡性充填補強材について以下に詳述する。このような発泡性充填補強材は、熱架橋性粘着マトリックス、熱架橋剤及び熱発泡剤を含む架橋性発泡性組成物からなる。
【００１３】
熱架橋性粘着マトリックスは架橋型発泡性充填補強材にタックを付与することができる。この熱架橋性粘着マトリックスは、基本的に、重合性前駆体から形成されるポリマーである。重合性前駆体は、所定量の開始剤の存在下で重合性モノマーから形成されたプレポリマーを含む。重合性モノマーは、配合の容易さ、優れた耐候性及び環境に対して影響を及ぼさない等の観点から、アクリル系モノマーを主に含んでいる。より詳細に述べると、上記アクリル系モノマーは比較的低い極性を有する、非第３アルキルアルコールの１官能性不飽和（メタ）アクリレートエステル及びそれらの混合物からなる群より選択される少なくとも１種のモノマーを含む。前記アルコールのアルキル基は約４〜約１２個の炭素を有し、エラストマーを形成する上で前記モノマーはホモポリマーとして約−６０℃〜２００℃のガラス転移温度（Ｔｇ）を有していることが望ましい。このような重合性のアクリル系モノマーは、例えば、ｎ−ブチルアクリレート、エチルアクリレート、メチルアクリレート、ヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、イソオクチルアクリレート、イソノニルアクリレート、ドデシルアクリレート、ラウリルアクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、メチルメタクリレート、２−フェノキシエチルアクリレート、ベンジルアクリレート、フェニルアクリレートであり、１種または２種以上のアクリレートまたはメタクリレートモノマーとの組み合わせである。
【００１４】
また、必要に応じて、例えば、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルカプロラクタム、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミドなどの低級アルキル置換アクリルアミド、イミドアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、アクリル酸、イタコン酸、フマル酸、マレイン酸のような極性モノマーも重合性モノマーに含まれてプレポリマーを構成してもよい。この場合の極性モノマーは、５５〜１００重量部の低極性アクリル系モノマーに対して、最大４５重量部含まれる。この範囲においてアクリルモノマーを選択することによりエラストマーに粘着性を付与することができる。
【００１５】
上述した重合性前駆体は溶液重合、乳化重合、懸濁重合、バルク重合など任意の重合方法により製造できる。その中で、溶媒などの廃棄を不要とする、工程が容易である、生産性が良い、環境を害さないなどの利点からバルク重合が好適である。この重合法は上記モノマーの混合物を紫外線、ＥＢ等に代表される放射線によって高分子化される放射線重合である。
【００１６】
このとき、紫外線重合を例に取れば重合に必要な開始剤は特に限定しない。ラジカル重合開始剤としてチバ・スペシャルティー・ケミカルズからイルガキュア、メルク・ジャパンからダロキュアー、ベルシコール社からベルシキュア（Ｖｅｌｓｉｃｕｒｅ）の商標で市販されている。光重合開始剤は一般に、アクリレートモノマー１００重量部に対して約０．０１から５重量部の量で用いられる。
【００１７】
上記重合性前駆体は、好ましくは、架橋性アクリル系モノマーをさらに含む。架橋性モノマーは、熱発泡・熱架橋前の架橋性粘着マトリックスに耐歪み性などの特性を付与する。このような架橋性アクリル系モノマーは架橋点をもつ重合性モノマーである限り特に限定しないが、好適には、グリシジル基、水酸基、カルボキシル基を有するアクリル系モノマーである。
【００１８】
この架橋性アクリル系モノマーは、好ましくは、上述したプレポリマー１００重量部に対して０．１〜２０重量部含まれる。０．１重量部より少なく架橋性アクリル系モノマーが含まれていると、十分な架橋が得られないため、熱発泡前の充填補強材としての耐歪み性が十分でないことがあるからである。逆に、２０重量部より多く架橋性アクリル系モノマーが含まれていると、ガラス転移温度が上がり、粘着特性が著しく低下するからである。
【００１９】
重合性前駆体には、所定量の開始剤の他に、必要に応じて、連鎖移動剤がさらに添加されてよい。開始剤とともに連鎖移動剤を添加してプレポリマーと架橋性アクリル系モノマーの重合を行うことにより、適当な重合度をもった架橋性粘着マトリックスを形成することができる。開始剤は特に限定されずベンゾインアルキルエーテル、ベンゾフェノン、ベンジルメチルケタール、ヒドロキシクロヘキシルフェニルケトン、１，１−ジクロロアセトフェノン、２−クロロチオキサントン等が適用可能である。連鎖移動剤は上記重合の進行を制限するために用いられ、重合物の分子量を低下させることで、最終物である架橋性粘着マトリックスの発泡密度、発泡組成物の表面粘着性、外観を調整することができる。
【００２０】
連鎖移動剤としては、具体的には、四臭化炭素等のハロゲン化炭化水素、又はイソオクチルチオグリコレート、オクチルチオグリコレート、ラウリルメルカプタン、ブチルメルカプタン等のイオウ化合物を用いることができる。
【００２１】
架橋性発泡性組成物は、上記のとおり、熱発泡剤及び熱架橋剤をさらに含む。熱発泡剤は熱によって分解し、二酸化炭素、窒素又はアンモニア等のガスを発生するものである。このような熱発泡剤が架橋性粘着マトリックスに分散していると、架橋性発泡性組成物の熱架橋・熱発泡の後に、発泡構造が形成される。熱発泡剤としては、例えば、（ｉ）重炭酸アンモニウム、亜硝酸アンモニウム等の無機発泡剤、（ｉｉ）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、（ｉｉｉ）アゾジカルボンアミド（ＡＺＣ）、アゾビスイソブチルニトリル（ＡＢＩＮ）等のアゾ化合物、（ｉｖ）ベンゼンスルホニルヒドラジド（ＢＳＨ）、トルエンスルホニルヒドラジド（ＴＳＨ）、４，４−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）（ＯＢＳＨ）等のスルホニルヒドラジド化合物等が挙げられる。その際、必要に応じて、公知の発泡助剤が併用されて発泡速度の向上、発泡温度の低下を図ってもよい。
【００２２】
熱架橋剤は熱に対して感度を有し、架橋性粘着マトリックスのポリマー間に架橋結合を形成することができる。架橋結合は、熱発泡後の充填補強材に十分な耐歪み性を付与することができる。熱架橋剤としては、例えば、エポキシ化合物、アミド化合物、アミン化合物、酸、酸無水物が挙げられる。
上記の架橋型発泡性組成物は、加熱による熱発泡剤及び熱架橋剤の作用により、発泡構造と架橋構造とが付与される。また、好ましくは、架橋構造と発泡構造が加熱によりほぼ同時期に形成されるように、熱発泡剤及び熱架橋剤が適宜選択される。発泡、架橋は、通常８０℃〜１５０℃で１０〜３０分間加熱することにより行なわれる。さらに、熱発泡剤及び熱架橋剤の配合量と架橋性粘着マトリックスの分子量を適宜調整すれば、密度、気泡のサイズの制御も可能である。実際には、このような配合量及び分子量の調整により、発泡・架橋後の充填補強材の密度は、通常は０．０２〜８．０ｇ／ｃｍ３、好適には０．０５〜５．０ｇ／ｃｍ３、より好適には０．１〜３．０ｇ／ｃｍ３範囲で制御可能である。
【００２３】
【実施例】
実施例１
まず、重合性モノマーと開始剤とをジャーに入れて混合物を調製した。ここでは、重合性モノマーとしては８０重量部の２−エチルヘキシルアクリレートと２０重量部のＮ，Ｎ−ジメチルアクリルアミドを用いた。また、開始剤としてはチバ・スペシャルティ・ケミカルズからイルガキュアー（商標）６５１の商品名で市販されている光開始剤を０．０４重量部用いた。つぎに、ジャーからは窒素を用いてパージし、それから、この混合物には放射の９０％が３００〜４００ｎｍでかつ３５１ｎｍの最大をもつ蛍光黒色電球（Ｓｙｌｖａｎｉａ　Ｆ２０Ｔ１２Ｂ）によって紫外線の照射を行い、この光開始剤を活性化することにより重合性モノマーの重合を開始してプレポリマーを調製した。本実施例では、この重合は、プレポリマーの粘度が約３０００ｍＰａ・ｓになるまで続けた。
つぎに、上記プレポリマーを含む混合物を攪拌しながら、３重量部のグリシジルメタクリレートからなる架橋性アクリル系モノマー、０．１重量部のイルガキュアー６５１からなる光開始剤、及び、０．０３重量部の四臭化炭素を添加した。それから、ジャーのガス抜きをした後に上記紫外線をその混合物に再び照射することにより、混合物中の未反応のモノマーをさらに重合して架橋性粘着マトリックスを生成した。
【００２４】
つぎに、上記架橋性粘着マトリックスを２軸押出機に投入し８０℃で混練した。その後、上記２軸押出機のシリンダの中間部から、３０重量部の炭酸カルシウム、４．０重量部のジシアンジアミド、１．０重量部のイミダゾール系硬化促進剤（四国化成工業製２ＭＺＡ−ＰＷ）、及び、５．０重量部の４，４−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）を添加して架橋性発泡性組成物にした。それから、この架橋性発泡性組成物をダイによって押出成形し、切断して、直径５ｍｍΦ及び長さ５０ｍｍの棒状サンプルを得た。
【００２５】
上記のとおりに得られた棒状サンプルを、図１に示す形状のＥＰＤＭエラストマー製のウェザーストリップの中空体部分（内径１５ｍｍΦ）に設置し、それを１５０℃のオーブン中に３０分間放置してサンプルを発泡、架橋させた。
【００２６】
比較例１
実施例１で用いたのと同一のウェザーストリップの中空体部分に、直径１０ｍｍΦ及び長さ５０ｍｍのＥＰＤＭエラストマー製の発泡済パッドを空気圧により挿入した。
【００２７】
比較例２
実施例１で用いたのと同一のウェザーストリップの中空体部分に、一液型発泡性ウレタン（日本ポリウレタン工業製：エアロフロス）を中空体部分に注射針で導入し、それを１５０℃のオーブン中に３０分間放置して発泡、架橋させた。
【００２８】
上記の実施例及び比較例の評価結果を下記の表１に示す。
【００２９】
【表１】
2004009651.tif 000002
【００３０】
表中、作業性については、Ａ：充填補強材の挿入、作業性が良好である。Ｂ：挿入は容易であるが、注入後の液流れを防止する必要があるなど、作業性は不十分である。Ｃ：作業性が悪く、所望の位置に充填補強材を挿入するには熟練を要する。補強シール性については、Ａ：良好である。Ｂ：ウェザーストリップの中空体部分と補強材との間に隙間がある。
【００３１】
【発明の効果】
本発明のウェザーストリップの製造方法によると、簡単な装填器具により発泡性充填補強材を容易に、ウェザーストリップ中空体部分の所望の箇所に挿入することができる。
また、中空体内部で発泡するため、隙間なくシールでき、中空体部分の曲げ部でのツブレなどによるウェザーストリップのシール性不良を防止できる。
さらに、粘着表面を有する固形の発泡性充填補強材を用いるので、発泡・架橋前でも所定の位置に確実に固定することができ、液状発泡性シーラーを用いた場合と異なり、発泡・架橋前の液流れによるシール不良を防止するための注意を要しない。
【図面の簡単な説明】
【図１】中空タイプのウェザーストリップの斜視図を示す。
【図２】図１に示すウェザーストリップの曲げ部における変形を示す斜視図である。
【図３】発泡性充填補強材を挿入した箇所において切断したウェザーストリップの中空体部分の斜視図を示す。
【図４】本発明の方法に使用できる装填器具の斜視図を示す。
【符号の説明】
１…ウェザーストリップ
２…中空体部分
３…取り付け部
４…曲がり部
５…発泡性充填補強材
６…装填器具
７…支持部
８…係止部
９…ストッパー
【図１】
2004009651.tif 000003
【図２】
2004009651.tif 000004
【図３】
2004009651.tif 000005
【図４】
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