(57)【要約】【課題】本発明は、生産工程が容易で、シール材施工後の、シール材の外観性、均一性が保たれ、かつ、シール材焼付後の垂れ・切れ等の問題を解決した、成形シール材およびその製造方法の開発を目的とする。【解決手段】主成分がプラスチゾルからなるシール材で、さらに、シール材に接着剤を転写することなく、プラスチゾルを予備加熱することにより、シール材自身が粘着性を有し、プラスチゾルを塗布するノズルの形状及び塗装機の移動速度を調節することにより、任意の形状に形成する成形シール材の製造方法を見出した。【特許請求の範囲】
【請求項１】
主成分がプラスチゾルからなり、シール材に接着剤を転写することなく、シール材自身が粘着性を有することを特徴とする成形シール材。
【請求項２】
プラスチゾルを予備加熱することにより、シール材に粘着性を付与することを特徴とする成形シール材の製造方法。
【請求項３】
プラスチゾルを塗布するノズルの形状及び塗装機の移動速度を調節することにより、任意の形状に形成することを特徴とする成形シール材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば乗用車等の車両の鋼板の合わせ目をシーリングするための、成形シール材に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の鋼板の合わせ目のシーリングには、ＰＶＣゾルを主成分とするペースト状シーラーが使用されている。これらのシーラーは、専用の塗布装置にて棒状に塗布され、刷毛等によって平滑にならした後、加熱乾燥炉を通過させることによりペースト状シーラーを乾燥、固着させ、鋼板の合わせ目をシーリングしていた。また、他の方法としては、接着面を片面に転写していた成形シール材を用いることにより垂直面等に対応していた。
【０００３】
しかしながら、まずペースト状シーラーによるシーリングでは、鋼板の合わせ目についてはシーリングできるものの、鋼板自体の角部分、いわゆるエッジ部分にはペースト状シーラーは塗布しても十分な膜厚が確保できず、エッジ部分は錆が発生し易い状態にあった。
【０００４】
さらに、ペースト状シーラーは刷毛ならしで膜厚を管理するため、作業者の熟練度により膜厚が不均一になるおそれがある。また、例えば自動車のルーフドリップのような箇所や、ストラットマウントのような箇所の比較的長い寸法、広い面積をシーリングする場合には、厚さの不均一に起因して、シーリング効果が不完全になることがあった。
【０００５】
また、ＰＶＣペースト等は、刷毛ならしにより刷毛目が残り、この刷毛目のスジ部分には塗料が十分に付着しないため上塗塗装後も刷毛目を覆い隠すことができずにそのまま残り、外観上の不都合があった。
【０００６】
接着剤を転写した成形シール材は、成形シール材に接着剤を転写する際に空気を巻き込み易く、その結果、焼付時のフクレおよび焼付後のシール性に欠け、水が侵入し易くなるという欠点があった。
【０００７】
そこで、特開平６−１４５６４７号に記載される、本出願人による自己付着成形シール材の発明により、上記した従来の欠点を解決するに至った。
【０００８】
該発明は、常温で付着性を有する熱可塑性樹脂を含む成形シール材で、その他付着付与剤、充填材等からなる。付着付与剤成分には、ブチルゴムを３０重量％以上含有し、その他の成分にはテレピン油、ナフテン系オイル、パラフィン系オイル等のオイル分やクマロン樹脂、石油樹脂のタッキファイヤ樹脂を使用する。
【０００９】
熱可塑性樹脂はポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリメタクリル酸メチル、ポリアミド、ポリエステル、エチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ＡＢＳ樹脂、エチレン−酢酸ビニル樹脂等の単独もしくは共重合体樹脂から適宜選択して使用する。
【００１０】
充填材成分としては、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、タルク、マイカ、クレー、二酸化チタン、生石灰等の粒状充填材、粉砕古紙、天然繊維や合成繊維を原材料とする解繊繊維等の繊維状充填材より適宜選択して使用する。
【００１１】
熱融着する際にこれを補助し、再度の熱軟化を防止するための熱可塑性樹脂としては、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリアマイド樹脂、フェノール樹脂、ポリブタジエン、ポリブテン等の液状ゴム等を使用する。
【００１２】
シール材を硬化させるための硬化剤としては、有機過酸化物、硫黄等を使用する。その他、紫外線吸収剤、老化防止剤、分散剤、消泡剤等の添加剤を適宜選択して使用する。
【００１３】
該発明は、施工時に熟練技術を要さず、非常に容易に、かつ短時間でシーリングをすることを可能にし、かつ、上塗り塗膜のしわ、割れ、縮み、クラック等の塗膜欠陥を防止することに成功した。しかしながら、シール材生産時の原料混合で独自の工程を必要とすること、また、成形シール材成形時に圧延押出し成形する手間がかかり、さらにその際の温度管理が難しいこと、熱による粘度低下が著しいため、シーリング焼付後の、シール材の垂れ・切れ等の問題が残っていた。
【００１４】
また、特開２０００−３４５１３８号に開示される発明によると、従来の問題点を解決すべく、シーリング部塗装面が他の一般外板部位と同等の塗膜外観品質、および塗膜耐久性を有するシール材である。これは、離型紙上にシール材を流延し、予備加熱を行ない、その後、スリット加工や抜き打ち加工をするといった工程により完成する成形シール材である。
【００１５】
しかしながら、該発明による成形方法は、シーリング部塗装面が他の一般外板部位と同等の塗膜外観品質、および塗膜耐久性を有するといった点で従来の問題点を解決しているが、成形シール材を貼付した後に、レベリング(平滑化)を行なう等、工程における作業数が多く、施工に時間がかかってしまうといった問題点が残っている。
【特許文献１】特開平６−１４５６４７号公報
【特許文献２】特開２０００−３４５１３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
そこで、本発明は、生産工程が容易で、シール材施工後の、シール材の外観性、均一性が保たれ、かつ、シール材焼付後の垂れ・切れ等の問題を解決した、成形シール材およびその製造方法の開発を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
かかる課題を解決せんとして、本発明者は鋭意研究の結果、主成分がプラスチゾルからなるシール材で、さらに、シール材に接着剤を転写することなく、プラスチゾルを予備加熱することにより、シール材自身が粘着性を有し、プラスチゾルを塗布するノズルの形状及び塗装機の移動速度を調節することにより、任意の形状に形成する成形シール材の製造方法を見出した。以下、詳細に説明する。
【００１８】
本発明によるシール材は、本来は塗布型シーリング材として用いられる配合物を活用する。塗布型シーリング材は、公知の塩化ビニル系樹脂やアクリル樹脂に可塑剤を加えて可塑化して得て、それらを主成分とするプラスチゾルに充填材、発泡剤、付着付与剤等を配合し製造する。
【００１９】
主成分とする樹脂は特に限定するものではなく、塩化ビニル系樹脂やアクリル樹脂の他に、例えば、アルキッド樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、酢酸ビニル樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合体等を使用することができる。
【００２０】
可塑剤は、ＤＯＰ、ＤＥＰ、ＤＢＰ、ＤＭＰ等のフタル酸エステル系可塑剤、ＴＥＰ、ＴＣＰ等のリン酸エステル系可塑剤、その他脂肪属一塩基酸エステル、脂肪属二塩基酸エステル、ニ価アルコールエステル等から適宜選択する。
【００２１】
充填材は、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、クレイ、タルク等の粉状充填材、マイカ、グラファイト等のリン片状充填材、針状カルシウムメタシリケート、ゾノトライト、チタン酸カリ、ロックウール短繊維、ガラスファイバー短繊維等の針状・繊維状充填材、ガラスバルーン、シリカバルーン、プラスチックバルーン等の中空状充填材、および二酸化チタン、カーボンブラック等の着色顔料である。
【００２２】
発泡剤は、加熱により分解しガスを発生するタイプの発泡剤が使用でき、具体的にはアゾジカルボンアミド、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、４，４‘オキシビスベンゼンスルホニルアセトンヒドラゾーン等が例示できる。発泡剤の分解温度を低下させてガス発生を促進するための発泡助剤として、尿素助剤および酸化亜鉛が推奨される。
【００２３】
さらに、密着性を強化するための付着付与剤であるウレタン樹脂、ポリアミン、ポリアミド、ポリオール等から選ばれる１種以上の配合物と、オキシム、フェノール、セロソルブ、メチルエチルケトシム、ラクタム等のブロック剤により末端ＮＣＯ基がブロックされたポリイソシアネートプレポリマーとの混合物を適宜添加する。
【００２４】
以上の成分を、ロールミル、ボールミル、プラネタリーミキサー、ニーダー、アトライター、グレンミル等の公知の分散機によって混合分散してシール材を得る。
【００２５】
上記によって得られたシール材は、従来公知の、エアレスポンプを適用したフローガン塗装、エアーによるカートリッジ塗装等により、任意の、適用箇所に合わせた形状に形成する。
【００２６】
成形シール材の形成方法として、まず、フローガン塗装機、カートリッジ塗装機等により、シール材を、予備加熱用の鋼板上にシール材の形状に塗装する。フローガン塗装機やカートリッジ塗装機は、速度、およびノズルの幅を自由に変えることができるので、任意の厚み、幅の成形シール材を形成することができる。
【００２７】
フローガン塗装機、あるいはカートリッジ塗装機にて、予備加熱用の鋼板上に、シールする箇所に合わせた形状に塗装をした後、次に予備加熱用の鋼板ごと、加熱炉に入れて、６０〜１１０℃で５〜３０分間、好ましくは６０〜７０℃で１０〜２０分間、予備加熱を行なう。予備加熱する温度が６０℃未満であると、可塑剤が反応しないため、シール材がタック性を得ることができない。１１０℃を超えると、付着付与剤に含まれるブロック剤が付着付与剤から解離し、付着付与剤の付着効果が発揮され、完全な接着効果が現れてしまい、シール材施工上、都合が悪くなるためである。加熱時間が５分未満であると、可塑剤が反応しないため、シール材がタック性を得ることができない。３０分を超えると、付着付与剤に含まれるブロック剤が付着付与剤から解離し、付着付与剤の付着効果が発揮され、完全な接着効果が現れてしまい、シール材施工上、都合が悪くなるためである。
【００２８】
予備加熱の温度と時間は、使用する材料によって変化するが、例えばアクリル樹脂は６０〜８０℃で１０分間予備加熱されることにより、可塑剤によって可塑化され、シール材自体がタック性を得る。そして、自動車塗装ラインでの中塗乾燥炉にて、約１２０℃で加熱することにより、付着付与剤に含まれるブロック剤が付着付与剤から解離することで、付着付与剤の付着効果が発揮される。本発明による成形シール材は、タック性を保持しているため、自動車鋼板の継ぎ目や、長い寸法のシーリング箇所、幅の広い隙間の埋め込み等、シーリングが困難な箇所でも施工を容易に行なうことができる。
【００２９】
予備加熱を行なったシール材は、適用箇所に合わせた規定の大きさにカッティングする。カッティング方法としては、型により、適用箇所に合わせた任意の大きさに抜き打ち形成するのが好ましい。シール材自身が粘着性を持っているため、型で抜く際、型にシール材のべたつきが付着するのを防止するために、型には非粘着効果を有したフッ素加工がなされているとさらに良い。あるいは、シール材が高温であると、型にべたつきが付着し易いので、シール材を予備加熱した後、熱を冷ましてから低温で型抜きを行なうことも好ましい。
【００３０】
シール材をシート状に形成した後にカッティングを行なっても良い。シート状に形成するには、スプレー、ロール等を使用して形成する。その後、型を用いてシール材を適用箇所に合わせた規定の大きさにカッティングをするが、型で抜く際、型にシール材のべたつきが付着するのを防止するために、型には非粘着効果を有したフッ素加工がなされているとさらに良い。あるいは、シール材が高温であると、型にべたつきが付着し易いので、シート状に形成した後、シール材の熱を冷ましてから低温で型抜きを行なうことも好ましい。
【００３１】
本発明による成形シール材は、自動車塗装ラインに輸送される際、成形シール材それぞれの間に離型紙を挟んでおくことが好ましい。成形シール材がタック性を有しているため、相互の接着を防ぐためである。
【００３２】
本発明による成形シール材を施工するには、任意の鋼板合わせ目の上に、成形シール材を軽く手圧着する。予備加熱によってタック性を有しているので、鋼板合わせ目上に、容易に接着する。
【００３３】
次に、自動車塗装ラインにおいて、シール材の上に中塗塗装を行なう。約１２０〜１４０℃で１０〜３０分間、加熱炉にて加熱するのであるが、自動車塗装ラインにおいては、中塗乾燥炉、上塗乾燥炉、場合によってはリペア塗装の乾燥、と３回以上にわたる加熱乾燥を受ける。その加熱により著しい粘度低下が生じるため、従来のシール材は垂れ・切れ等の問題が発生していたため、乾燥炉における、約１２０℃の熱に耐えうる成形シール材が求められている。
【００３４】
本発明による成形シール材は、シール材成形時の約７０℃の加熱によって、主成分であるアクリル樹脂が可塑材によって可塑化され、適度な粘着性を保持することができ、さらに、自動車塗装ラインでの中塗乾燥にて約１２０℃の加熱により、付着付与剤に含まれるブロック剤が付着付与剤から解離し、付着付与剤の接着効果が発揮され、完全に鋼板継ぎ目に接着する。そのため、シール材貼り付け後の、シール材接着のための焼付け、あるいはシール材に接着剤を塗布する必要がないので、工程作業の減数化を図ることができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明による成形シール材は、本来は塗布型シーリング材として用いられる配合物を活用するため、従来の成形シール材を組成する高価な原料を必要としないので、コストの削減を図ることができる。また、成形に関しても、塗装機により容易に形状を形成することができるので、押出し機や圧延機等の機械をも必要とせず、よって、成形シール材の成形を非常に容易にした。さらに、成形シール材に予備加熱を行なうことにより、成形シール材にタック性を持たせ、鋼板合わせ目、特に幅の広い隙間の埋め込み、シーリング性に不安のあるような長い寸法をもつ鋼板合わせ目部分のシーリングも、なんら熟練を必要とせず、さらに、施工後の焼付けにおいても、垂れや切れ等の問題も解決するに至った。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
本発明の理解に供するため、以下に実施例を記載する。いうまでもなく、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【００３７】
アクリル樹脂３５重量％、ＤＯＰ５重量％、炭酸カルシウム重量４０％、アゾジカルボンアミド１０重量％、ポリアミド１０重量％の配合からなる混合物をニーダーにて混練し、それをフローガン塗装にて、一片の長さ５０ｍｍの予備加熱用鋼板上に塗装した。鋼板ごと、加熱炉にいれ、７０℃にて１０分間、予備加熱をし、型により抜き打ち形成を行ない、厚さ０．５ｍｍ、幅１０ｍｍ、長さ３０ｍｍの長方形の成形シール材を得た。厚さ０．８ｍｍ、一片の長さ３０ｍｍの正方形の自動車用鋼板の半分の面積を覆うように、同じ鋼板２枚を重ね合わせ、成形シール材を上の鋼板の一片と下の鋼板の面をシーリングする様に置き、これに中塗塗料を塗装して１２０℃で２０分間焼付け、さらに上塗塗料を塗装して１４０℃で２０分間焼き付けた。
【比較例】
【００３８】
ブチルゴム３５重量％を含みその他テレピン油、石油樹脂を等分に含むゴム成分２６重量部、エチレン-酢酸ビニル樹脂２０重量部、炭酸カルシウム４０重量部、ポリウレタン樹脂２重量部、ブタジエンゴム１０重量部、有機過酸化物２重量部、の配合からなる混合物をニーダーにて混練し、押出し成形機にて成形した。これをトリムし、厚さ０．５ｍｍ、幅１０ｍｍ、長さ３０ｍｍの長方形の成形シール材を得た。厚さ０．８ｍｍ、一片の長さ３０ｍｍの正方形の自動車用鋼板の半分の面積を覆うように、同じ鋼板２枚を重ね合わせ、成形シール材を上の鋼板の一片と下の鋼板の面をシールする様に置き、１２０℃で２０分間焼付け、これに中塗塗料を塗装して１２０℃で２０分間焼付け、さらに上塗塗料を塗装して１４０℃で２０分間焼き付けた。
【００３９】
比較例において、高価な原料や、シール材を成形するための押出し機を必要とし、また、シール材を鋼板上に載置した後の焼付け、自動車塗装ラインにて中塗塗装をした後、そして上塗塗装をした後の焼付けの、合計３回の焼付けが必要とされる。
【００４０】
実施例においては、本来は塗布型シーリング材として用いられる配合物を活用するため、高価な原料を使用する必要がない。また、塗布型シーリング材を自動車ボディに吹付ける際に使用する塗装機を活用してシール材を成形するため、押出し機を使用する必要もない。さらに、シール材は、予備加熱によりタック性を保持しているため、シーリングするべき箇所に軽く貼りつけるだけで行なえた。自動車塗装ラインにおいて、中塗塗装後の焼付けによってシール材が接着効果を持つので、シール材を貼りつけるための焼付けが必要なく、中塗塗装後の焼付け、上塗塗装後の焼付けの２回のみで良いので、シール材の施工を非常にスムーズに行なうことができた。また、外観性にも何ら、問題なく、均一性が保たれ、シール材焼付け後の垂れ・切れの問題もなくなった。