(57)【要約】本発明は、発泡生成物の製造に係る方法、材料、生成物に関し、エポキシベース成分をアミンベース成分と混合する過程を有するものである。エポキシ成分は、アミンを触媒とした重合反応を通して架橋されている。これに関して、エポキシ成分及びアミン成分が混合されたときに、両者の間に発熱反応あるいは反応性混合物が生じる。上述の発熱反応により生成された熱が、エポキシ成分内の発泡剤の熱可塑性シェルを軟化させ、これにより、熱可塑性シェル内の溶媒コアが熱可塑性シェルを膨張させることが可能となり、膨張が生じる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
発泡物品の製造方法であって、
エポキシ調合物を用意するステップを有し、前記エポキシ調合物は、エポキシ樹脂と、溶媒コアで満たされた熱可塑性シェルを有する発泡剤と、揺変性充填剤と、を含み、
アミン調合物を用意するステップを有し、前記アミン調合物は、アミン及び揺変性充填材と、を含み、
前記エポキシ調合物と前記アミン調合物とを、反応性混合物が形成されて前記溶媒コアで満たされた前記熱可塑性シェルがアミンエポキシ発熱反応により軟化された後に前記溶媒コアからのガス圧によって膨張するように、混合するステップと、を有する方法。
【請求項２】
前記反応化合物の約３５重量％から９９重量％が前記エポキシ樹脂である、請求項１記載の発泡物品の製造方法。
【請求項３】
前記エポキシ樹脂及び前記揺変性充填剤は、前記発泡剤に添加する前に混合される、請求項１記載の発泡物品の製造方法。
【請求項４】
前記発泡剤を前記エポキシ樹脂及び前記揺変性充填剤と配合する前に、前記発泡剤を不活性充填剤と混合する過程を更に含む、請求項３記載の発泡物品の製造方法。
【請求項５】
前記反応性混合物は、カーボンブラック、セラミックマイクロスフィア、ポリマー粒子、ゴム粒子、セラミック粒子、不活性無機物粒子及びこれらの任意混合物のうちから選択される添加剤を更に含む、請求項１記載の発泡物品の製造方法。
【請求項６】
前記反応性混合物は、レール部材、フレーム部材、ドア部アセンブリ、ロッカー、及びフレームクロスメンバーかのうちから選択される自動車の所定の部位に用いるためのものである、請求項１記載の発泡物品の製造方法。
【請求項７】
前記反応性混合物混合物は、自動車のウィンドーフレーム、自動車の荷台蓋、自動車のリフトゲート、自動車のピラーアセンブリ、及び自動車のハッチのうちから選択される自動車の所定の部位に用いるためのものである、請求項１記載の発泡物品の製造方法。
【請求項８】
前記反応性混合物は、自動車のルーフシステム、ルーフボウ、ルーフレール、及びルーフヘッダのうちから選択される自動車の所定の部位に用いるためのものである、請求項１記載の発泡物品の製造方法。
【請求項９】
前記反応性混合物は、フェンダアセンブリ、バンパ、及びフロントエンド構造部のうちから選択される自動車の所定の部位に用いるためのものである、請求項１記載の発泡物品の製造方法。
【請求項１０】
発泡物品の製造方法であって、
エポキシ樹脂を用意する過程を有し、
揺変性充填剤を用意する過程を有し、
溶媒コアで満たされた熱可塑性シェルを有する発泡剤を用意する過程を有し、
アミン調合物を用意する過程を有し、前記アミン配合物は、アミン及び揺変性充填剤を含み、更に、
前記エポキシ調合物と前記アミン調合物とを、反応性混合物が形成されて前記溶媒コアで満たされた前記熱可塑性シェルがアミンエポキシ発熱反応により軟化された後に前記溶媒コアからのガス圧によって膨張するように、混合するステップと、を有する方法。
【請求項１１】
前記反応化合物の約３５重量％から９９重量％が前記エポキシ樹脂である、請求項１０記載の発泡物品の製造方法。
【請求項１２】
前記エポキシ樹脂及び前記揺変性充填剤は、前記発泡剤に添加する前に混合される、請求項１０記載の発泡物品の製造方法。
【請求項１３】
前記発泡剤を前記エポキシ樹脂及び前記揺変性充填材と配合する前に、前記発泡剤を不活性充填剤と混合する過程を更に含む、請求項１０記載の発泡物品の製造方法。
【請求項１４】
前記反応性混合物は、カーボンブラック、セラミックマイクロスフィア、ポリマー粒子、ゴム粒子、セラミック粒子、不活性無機物粒子及びこれらの任意混合物のうちから選択される添加剤を更に含む、請求項１０記載の発泡物品の製造方法。
【請求項１５】
前記反応性混合物を自動車のキャビティ内に配置する過程を更に含む、請求項１０記載の発泡物品の製造方法。
【請求項１６】
前記反応性混合物は、レール部材、フレーム部材、ドア部アセンブリ、ロッカー、及びフレームクロスメンバーかのうちから選択される自動車の所定の部位に用いるためのものである、請求項１０記載の発泡物品の製造方法。
【請求項１７】
前記反応性混合物配合物は、自動車のウィンドーフレーム、自動車の荷台蓋、自動車のリフトゲート、自動車のピラーアセンブリ、及び自動車のハッチのうちから選択される自動車の所定の部位に用いるためのものである、請求項１０記載の発泡物品の製造方法。
【請求項１８】
前記反応性混合物は、自動車のルーフシステム、ルーフボウ、ルーフレール、及びルーフヘッダのうちから選択される自動車の所定の部位に用いるためのものである、請求項１０記載の発泡物品の製造方法。
【請求項１９】
前記反応性混合物は、フェンダアセンブリ、バンパ、及びフロントエンド構造部のうちから選択される自動車の所定の部位に用いるためのものである、請求項１０記載の発泡物品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、構造部材の強化に用いられる現場発泡材に関する。より詳細には、本発明は、ずり流動化特性（shear-thinning characteristics）が向上するのみならず、機械的特性が改良された（高圧縮強度、圧縮弾性率、ガラス転移温度及び硬化後の延性のバランスが取れている）２成分エポキシ樹脂／アミン発泡材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術における現場発泡材料としては、一般的にポリウレタン材、ポリウレア、若しくはエポキシベース樹脂等の材料が知られている。これらの材料は、体積膨張及び硬化を生じさせるだけでなく、常温での硬化、および膨張率や硬化率をある程度コントロールする方法とともに用いられる。これらの従来の技術は、例えば、自動車工業におけるある種の構造強化用途や様々な用途において有用であり成功を収めている。その要因は、幅広い温度範囲及び華氏２００度を超えるガラス転移温度において、圧縮強度が高く、かつ弾性率がほとんど変化しないといった、機械特性のバランスが向上していることによるものであろう。加えて、硬化後の延性が向上したことで、材料降伏強度を超える応力を受けたときに、その材料が塑性変形可能となっており、これは明確な利点である。更に、自動車産業を含む多くの用途におけるこれらの構造的強化特性は、ずり流動化構造材による利点を得ている。ずり流動化構造材においては、硬化前において、ゼロ剪断率における粘度が向上し、かつ剪断率が高いときには粘度が小さくなっている。これにより、この構造材は、ディスペンシング（dispensing）時、つまり注入を行う際においては流動性が高いが、ディスペンシング後にはフローを最小限に抑えることが可能となる。このずり流動化という性質は、発泡ガスをより効果的に目的位置に配置することを可能とし、均一で一貫した発泡セル構造の形成を助けることもできる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
当業者には周知であるが、合成樹脂が硬化する際にその樹脂内で発泡剤がセルを形成するというタイプの発泡生成物の形成プロセスにおいて、その適合性を決定する要因には種々のものがある。最も重要なことは、適切な硬化プロダクトが得られるように硬化率と発泡気泡の生成率との相互作用を、マッチングしなければならないことである。樹脂の硬化が速過ぎる場合、ガスに対して、最終生成物において適当なサイズ及び数の気泡を生成するのに適した時間が得られない。また、発泡成生成物の形成における過膨張も避けなければならない。気泡の形成に比較して硬化率が遅いことから急速な膨張が生じると、個々の気泡を取り巻く壁の強度が不十分な結果、気泡が膨張して単に破裂することになってしまう。
【０００４】
発泡膨張率及び硬化率の制御においては、様々な従来技術が知られている。例えば、商品化された樹脂及び硬化剤において、幅広い範囲における反応性を有するものが入手可能である。加えて、もう１つのパラメータである発泡膨張率の制御に使用可能な、ある範囲の粘度を有する樹脂も入手が可能である。即ち、ある与えられた体積のガスに関して、粘度が低い樹脂は、粘度の高い材料よりも大きな体積に膨張できることが一般的に知られている。しかしながら、前記樹脂は、フォームを適切に形成するに十分な気泡圧力を保持するために充分な粘度を有さなければならない。
【０００５】
自動車での用途に関連して、発泡生成物は、環境に対する十分な抵抗力を有さなければならず、最も重要なこととしては、多くの用途において、基体に対しての接着性を保持しながら、金属を腐食から保護しなければならない。従来において、発泡成形による部材の多くは、所望の特性が得られるポリウレタンを使用して構成されていた。しかしながら、ウレタン主体の発泡成形材に代わる材料、より正確には、イソシアネート基の反応物をベースとする材料に代わる材料が、環境面から要望されることが多い。この環境面の要望の一部は、最終生成物において未反応の官能基が残ってしまうこと、及び製造プロセスにおいてイソシアネート基を有する化学物質の取り扱いが難しいことに起因する。加えて、従来技術に見られるポリウレタン材料は、最適な機械的特性を得ることはできず、一般に弾性係数、強度及びガラス転移温度が、エポキシベースの材料よりも低くなっている。しかしながら、ポリウレタン材料と比較して、従来のエポキシベースの材料は、硬化後の延性が低く、かつ注入時の粘度が高くなってしまう。
【０００６】
従って、工業及び製造工程において、硬化後の延性が向上しているだけでなく、圧縮強度や圧縮弾性係数が高くかつガラス転移温度が高い等の、機械的特性が向上した構造材が必要とされている。機械的特性が改良されることで、本発明に係る構造材は、その降伏強度を超えた負荷がかけられた場合に塑性的に変形可能となっている。しかしながら、従来の材料とは違って、上記係数あるいはガラス転移温度は実質的には減少しない。加えて、種々の用途に用いることができ、１つの成分若しくは双方の成分が、上述のずり流動化特性を呈する揺変性（thixotropic）充填材を用いた、改良された材質が必要とされている。本発明は、硬化後の物理的特性に優れるとともに製造時における所望の特性を有する材料を提供することにより、従来の技術に見られる難点を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、自動車部材キャビティのような中空構造を現場発泡による強化のための方法、材料、生成物に関する。１つの実施例として、本発明は、発泡生成物を生成するための２つの現場発泡材料から構成されている。他の樹脂系とすることも可能ではあるが、樹脂系の第１成分は、エポキシをベースとした樹脂を含む。好適には、第１成分は、物理的発泡剤で形成されていて、より好適には、膨張時に容積を増加させるようその状態が変化するシェル又は外膜を有するものが好ましい。例として、前記シェルは、加熱時において、溶媒コアがシェルを膨張させることが可能となるように溶解または軟化する、熱可塑性を有するものである。第２成分は、アミンを含んで、上述の延性における係数及びガラス転移温度の一方又は双方がほとんど低減しないという材料を得るための製剤とともに調製される。本発明で用いられるアミンは一級アミン又は二級アミンでとすることができる。概略的には、前記アミンは、エポキシ硬化剤若しくは変性剤であって、好適には、高固形分エポキシ硬化剤(high solids epoxy curing agent)であるが、水性エポキシ硬化剤であってもよい。本発明で好適に用いられるアミンの他の例としては、ポリアミド、脂肪族アミン、及び脂環式アミンが挙げられ、また、促進剤若しくは触媒として機能可能である他の溶媒剤をも用いることができる。第１若しくは第２成分の一方若しく両方に揺変性充填材を任意に含むこともでき、また、この揺変性添加剤を別個の成分とすることもできる。１つの実施形態では、この添加剤は、好適には、剪断率がゼロに近いときには粘度が高く、高剪断率においては粘度を低くさせるものであり、従来技術においては、より一般的には、ずり流動性として知られている。
【０００８】
本発明によれば、発泡生成物の製造方法が提供され、この方法では、（発泡剤を含む）第１成分と（硬化剤を含む）第２成分とを混合する過程とが含まれる。第１成分は、好適には、エポキシであり、調合物の第２成分（例：アミン）と重合反応を通して架橋されている。これに関して、エポキシ成分及びアミン成分が混合されたときに、両者の間に発熱反応あるいは反応性混合物が生じる。前記発熱反応により生成された熱が、エポキシ成分内の発泡剤の熱可塑性シェルを軟化させ、これにより、熱可塑性シェル内の溶媒コアが熱可塑性シェルを膨張させることが可能となり、膨張が生じる。好適実施形態においては、材料の混合物は、液状である。しかしながら、この材料の混合物は、種々の粘度やテクスチャのペーストあるいは固形物を含むことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
＜発明の詳細＞
以下記載のようにすべての濃度は、特に明示しない限りは、重量パーセントで表される。
【００１０】
本発明は、概して、３次元共有結合網を生じる、エポキシ樹脂と硬化剤との架橋反応により形成される２成分構造の現場発泡材及びその製造方法に関する。エポキシ樹脂に硬化剤を追加することは、上述の樹脂を、強固な架橋型ポリマー状態に硬化あるいは強固化させるために行われる。エポキシ樹脂が不安定な水素原子を含む硬化剤と混合されると、エポキシ環が開かれて硬化剤と反応する。概略すると、硬化したエポキシフォームは、アミン、ポリフェノール、及び無水酸化物のような３タイプの硬化剤１つを使用して生成される。フォームの硬化は、エポキシ樹脂重付加により達成されて、これにより、エポキシ樹脂と硬化剤間に起こる硬化反応は、通常は発熱反応となって、かなりの放熱量を生成する。こうした放熱及び発熱反応を制御することは、本発明の現場発泡材料にとって重要な要件である。本発明の現場発泡剤は、自動車及び他の輸送車両の製造において、フレーム部材、レール、ロッカー、ピラー、ラジエータ、ラジエータ、ラジエータサポートビーム、ドア、ハッチ、強固ビーム等の強度の維持あるいは増加に有用であることから、発熱をコントロールすることで、フォーム内の炭化若しくは燃焼が防止される。
【００１１】
より詳細には、本発明の上記方法及び組成物においては、２つの主成分：（１）溶媒コア(solvent core)を含む熱可塑性樹脂シェルを有する物理的発泡剤を用いて調製されるエポキシ樹脂成分、及び（２）アミン硬化剤成分を有し、このアミン硬化剤成分は、硬化後において、機械的に負荷が加えられた場合に塑性変形可能な材料を生成することができ、かつ、従来のエポキシ／アミン系に比較して硬化後の材料における上述の係数やガラス転移温度が実質的に低下しないものである。加えて揺変性添加剤が上記第１、第２の成分の一方もしくは双方に加えられて、発泡生成物の処理及び生成において有用であるずり流動化特性を発現させる。更に第１及び第２成分を組み合わせ又は混合することで生じる発熱反応は、溶媒コアを含んだ熱可塑性シェルよりなる物理的発泡剤を軟化させる働きをする。熱可塑性シェルが軟化するに従って、上記の溶媒コアは、シェルを膨張させて膨張されたパーティクルを生成する。重合時に生じる発熱反応の熱にされられたときの膨張特性から、好適な溶媒及びシェルが選択される。しかしながら、好適な充填剤及び商品名ＧＶＩ４０４０として市販されているアミンのような、反応性の低いアミン官能基による材料を用いることで、過剰な発熱を防ぐことができる。このような材料を用いない場合、硬化反応により上述の過剰な発熱が生じる（過剰な発熱によりコゲや炭化が生じる）おそれがある。
【００１２】
特定の好適な実施形態においては、本発明に係る成分や調製物は、以下のものを含む。
【００１３】
樹脂成分
本発明の上記第１若しくは樹脂成分は、構造的接着特性により剛性付与することから選択される。適切な樹脂としては、架橋型ポリマ、より好適にはエポキシ樹脂が挙げられる。有効的なエポキシ樹脂の特性は、例えば、ポリマー科学及び技術百科(the Encyclopedia of Polymer Science and Engineering)の第２版、６巻３２２〜３８２頁（１９８６年刊）の“エポキシ樹脂(Epoxy Resins)”というタイトルの章に記載されている。上記好適なエポキシ樹脂は、平均して、約３５０から６００という平均分子量を有して、平均的にエポキシ１分子は、約１．８から２．５のエポキシ官能基を有する。上記エポキシ樹脂は、７０°Ｆ（約２５℃）において粘度約５，０００から約１００，０００ｃｐｓ（ブルックフィールド粘度）を有し、そして比重は、約１．０から約１．４である。前述したように上述の樹脂の好適な形状は、液体であり、更に比較的反応性が低く高粘度樹脂を含む。本発明において使用されるエポキシ樹脂の一例としては、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＡＤ、カテコール、レソルシノールのような多価フェノール若しくはグリセリン及びポリエチレングリコールのような多価アルコールをエピクロロヒドリンのようなハロゲン含有エポキシドと反応することにより得られるポリグリシジルエーテル；フタル酸のようなポリカルボキシル酸、テトラヒドロ無水フタル酸若しくはテレフタル酸をエピクロロヒドリン又はそれに類する物質と反応させて得られるポリグリシジルエステル；エポキシドフェノールノボラック樹脂（epoxidated phenolic-novolac resins:フェノールノボラック化合物のポリグリシジルエーテルと称されることもある）、エポキシ化されたポリオレフィン(epoxidated polyolefins)；グリジシル化されたアミノアルコール(glycidylated aminoalcohol)化合物及びアミノフェノール化合物が挙げられ、また、ヒダントインジエポキシド及びウレタン変性エポキシ樹脂である。本発明においては、エポキシ樹脂の混合物を使用してもよい。例えば、（常温における）液体、半固体、及び／若しくは固体のエポキシ樹脂の混合物を用いることができる。本発明に使用される好適なエポキシ樹脂は、DER３３１を含む。前述したように、樹脂の好適な形状は、液体状である。本発明に適した他の市販のエポキシ樹脂としては、これらに限定されるわけではないが、DER317、DER337及びDER324が挙げられる。樹脂は、第１若しくは樹脂成分の重量の約３５％から約９９％を構成し、より好適には本発明の組成物重量の約６５％から９８％を構成する。
【００１４】
本発明の樹脂成分は、発泡剤で形成されてもよく、より具体的には、発泡剤は、溶媒コアを含んだ熱可塑性シェルで構成されても良い。エポキシは通常、揮発性物質を発生させることなく硬化剤に反応することから、発泡成形された製品を生成するために、通常は発泡剤の添加が必要とされる。発泡剤は、（エポキシの発熱反応の熱によって熱分解を行って、気泡を発生させる）化学的なものでもよく、若しくは、沸点で単に帰化することで気泡を発生させる物理的なものでもよい。化学発泡剤が使用される場合、発泡剤粒子の大きさは、硬化泡に適した発泡形成特性を提供するために調整することもできる。例えば、小さな粒子程、より均一のセル構造を有するフォームを生じる傾向がある。本発明の他の形態では、発泡剤から気泡が発生する温度を低くするために発泡剤アクティベータ若しくはアクセラレータ（促進剤）をも使用することが好ましい。適切な化学発泡剤アクティベータは、これらに限定されるわけではないが、（BIKOTという商標でユニロイヤル化学[Uniroyal Chemicals]という会社によって販売されている、表面がコーティングされて油処理された尿素のような）尿素類ポリオール、有機酸、アミン、及び鉛、亜鉛、スズ、カルシウム、カドミウムの酸化物及び塩（カルボン酸塩を含む）を含む。
【００１５】
典型的には、発泡成分において重量比で約０．１％から約２％の発泡剤が用いられるが、最適量は、もちろん選択されるアクティベータ／アクセラレータ、発泡剤容量、硬化温度及び他の変数によって異なる。本発明に係る、上述の第１又は樹脂成分により得られる好適な物理発泡剤の一例は、エクスパンセル（Expancel 820-DU）という商標で販売されている。最も好適には、本発明の発泡剤の溶媒コアは液体状である。
【００１６】
アミン成分
本発明のアミン成分は、硬化剤を用いて調製することができ、従来の材料における上述の各種係数やガラス転移温度を達成可能であるうえに、更に、硬化後において実質的に塑性変形が可能である。加えて、好適なアミン構成成分は、硬化後の構成材における機械特性の向上に有用であり、例えば、降伏を引き起こす圧縮ひずみの値は、従来の硬化剤を使用して生成された材料に比較して、より高くなっている。このような機械的特性の存在は、自動車産業に見られる構造補強の用途に特に有用であるが、使用範囲はこうした応用に限定されるものではない。従って、本発明に使用される第１及び樹脂構成成分の架橋は、そのような樹脂を硬化するための従来知られている化学材料のいずれを添加することによって達成してもよい。そのような化学材料を、以下では“硬化剤”と称するが、これには、当業者に知られる硬化剤、硬化促進剤、アクティベータ、触媒若しくはアクセラレータといった材料をも含まれる。ある種の硬化剤は、触媒作用により硬化を促進するものの、その他の硬化剤は樹脂の反応に直接加担して、圧縮、鎖構造拡張及び／若しくは合成樹脂の架橋によって形成される熱硬化性高分子網構造に結合される。熱硬化性合成樹脂がエポキシ樹脂である場合、少なくとも１つの硬化剤であって、窒素を含む化合物であるものをを採用することが特に好ましい。そうした硬化剤（エポキシ樹脂に有用である他の硬化剤も加えて）は、前述に参照したポリマー科学及び技術百科事典(the Encyclopecia of Polymer Science and Engineering)の上述の章に記載されている。硬化剤として有用である適当な化合物としては、アミン、アミノ化合物、アミン塩、及び４級アンモニウム化合物が挙げられる。どのようなタイプのアミンも使用可能ではあるが、本発明の形成に適切なアミン化合物としては、脂環式アミン硬化剤が挙げられる。この脂環式アミン硬化剤は、商品として販売されている硬化剤に比較してエポキシ樹脂に関して硬化時間が長いことから、硬化後のエポキシにおけるガラス転移温度の増加に有用であり、これにより、高温において機械的安定性が増加している。本発明に使用される具体的に好適なアミンは、エアプロダクツ（Air Products）社によってアンカミン（Ancamine）2556という商標で販売されている。
【００１７】
添加剤
更に、本発明では、追加的添加成分の調製も含まれる。この追加的添加成分は、上述の成分の一方若しくは両方に、ずり流動性を生じさせ、これにより材料の処理特性が向上されている。本発明のそのような添加剤の構成成分の１つには、充填剤が挙げられる。通常、充填剤は、エポキシ発泡性配合物に対して、コスト削減、色彩変更、反応時における発熱の抑制、及び収縮率の制御を行うために添加される。微細粒子の形態での充填剤（例えばカーボンブラックあるいは乾式シリカ:fumed silica）は、凝集剤としても役に立つ。小さな粒子は、非均質核形成のためのサイトを提供し、このサイトにより、ある種の発泡剤が使用された場合における発泡によるセルの生成及びその後の成長が可能となる。非均質核形成において、過飽和により引き起こされた気泡分子は、凝集剤の固体／液体界面上に凝集サイトを形成する。最終的なセルサイズは、発熱性、硬化速度、発泡剤の量、及びエポキシと他の構成成分間の相互作用を含むその他の要因により左右される。この技術分野において、適切な充填剤が多数知られており、また、本願出願人等に譲渡された米国特許第５，６４８，４０１号（参照として本願に包含される）でも適切な充填材が議論されているが、本発明における特に好適な添加剤は、揺変性添加剤であり、この揺変性添加剤は、第１及び第２の成分のいずれか（あるいは双方とすることもできる９に添加され、これにより、双方の成分にずり流動性を生じさせる。そのような揺変性充填剤の一例として、ケブラー１Ｆ５４３(Kevlar 1F543)という商標名で販売されているアラミドパルプが挙げられる。特に好適な実施形態では、上述の揺変性充填剤は、第１成分あるいはエポキシ成分と、第２成分あるいはアミン成分との少なくとも１つ（または双方とすることもできる）に配合される。この添加剤により、ずり流動性、つまり、ゼロ剪断率（zero shear rate)において粘度を増大させて高剪断率において粘度を減少させること、が実現される。
【００１８】
また更に、本発明においては、特定の応用において必要であれば、カーボンブラック、固体ゴム粒子、中空の微少球状物（ホローマイクロスフィア：hollow microspheres)、及び不活性ポリマー粒子のような他の添加剤を使用することもできる。例えば、強度性及び剛性を高く保持しながらフォームの密度を低くするために、ガラスホローグラスマイクロスフィアを添加してもよい。市販の入手可能なホローグラスマイクロスフィア（グラスマイクロバルーン又マイクロバブルと称されることもある）としては、ミネソタマイニングアンドマニュファクチャリング(Minnesota Mining & Manufacturing)社で販売されている、スコッチライト(Scotchlite)という商標名で販売されている材料が挙げられる。このスコッチライトには、Ｂ３８，Ｃ１５，Ｋ２０，及びＶＳ５５００という等級がつけられている。。このホローグラスミクロスフィアは、好適には、その直径が約５〜２００マイクロメータである。ホローグラスミクロスフィアの粉砕強度は、硬化後の熱硬化性フォーム若しくはそのようなフォームを含む選択された強化構造部材に所望される特性に応じて選択することができる。適切な補強物も同様に含まれてよい。例えば、グラスファイバーは、標準的な強化されたフォームの強度及び剛性の増加を助けることから、補強剤の１つのタイプとなっている。グラスファイバーは、切断、粉砕、若しくは他の適切な物理的な形状で用いることもできる。
【００１９】
他のタイプの充填剤及び補強剤を、本発明に係る発泡可能な組成物に任意に加えることもできる。熱硬化性樹脂の分野において公知であるいずれの有機若しくは非有機充填剤、例えばシリカ（乾式シリカ及び発熱性シリカを含み、これらは揺変性又は流動性を制御するものとして機能してもよい）、炭酸カルシウム（コーティングされた及び／又は含浸された炭酸カルシウムを含み、これらは、微細粒子形状とされると、特に、揺変性又は流動性を制御するものとして作用する。）、グラスファイバー以外のファイバー（例えばワラスナイトファイバー、カーボンファイバー、セラミックファイバー、アラミッドファイバー）、アルミナ、クレイ、砂、金属（例えばアルミニウム粉）、セラミックマイクロスフィアのようなグラスマイクロスフィア以外のマイクロスフィア、熱可塑性樹脂マイクロスフィア、熱硬化性樹脂マイクロスフィア、及びカーボンマイクロスフィア（これらすべては、固体若しくは中空、膨張した若しくは膨張可能の状態でよい）等を用いることができる。
【００２０】
本発明の他の形態若しくは配合物において使用される他の任意の添加剤若しくは成分としては、グリシジルエーテル、グリシジルエステル、アクリリック、溶媒及び可塑剤などの希釈剤（反応性又は非反応性）と、硬化剤及び柔軟剤（脂肪族ジエポキシド、ポリアミノアミド、液体多硫化ポリマー、ブタジエンアクリロニトリルコポリマーのような液体ニトリルゴムを含むゴムであり、カルボキシ基、アミン基又はこれに類する基等の官能基を有してもよい）と、カップリング剤／湿潤剤／粘着促進剤（例、シラン）と、着色剤（例、カーボンブラックのような染料及び色素）と、安定剤（例、酸化防止剤、ＵＶ安定剤）等が挙げられる。これに関して、下記に掲げる好適な配合物に、任意の着色剤、強化剤及び充填剤のようなこれらの添加成分を使用してもよい。
【００２１】
本発明の成分は、以下に開示されているような様々な範囲にわたって配合することができるが、次の表に、本発明の成分に関する重量比による好適な配合を示す。
2004526044.tif 000002
【００２２】
本発明の上述の方法において、好適には液体状で、第１若しくは樹脂成分と、第２若しくはアミン成分と、が混合される。例えば、上述の材料は、重合物により静的に若しくは動的に混合されて、その後この混合物は選択された形状及び寸法の型キャビティに配置される。この型キャビティは、自動車のボディーキャビティ若しくは現場発泡構造材料により構造的に補強が可能であるいずれのキャビティでもよい。他の実施形態若しくは手法においては、成分や材料を別途型キャビティ内に噴霧してもよい。揺変性フィラー及び樹脂は、好適には前もって混合される。混合がなされると、組成物は、常温で硬化される（即ち外部から熱を加えることなく硬化される）。
【００２３】
本発明に係る上述の方法、装置、製剤は、自動車若しくは航空宇宙ビークルの補強用に使用される様々な基板及び部材の用途に好適であり、また、これらに関連して使用され得る。最も特記すべきこととしては、本発明は、自動車の一部に用いられる基板や部材に対して適用され、コーティングその他により基板や部材上に配される。この自動車の一部としては、自動車ロッカー（automotive rocker）、レール部材、フレーム部材、クロスメンバ（横材）、車台エンジンクレードル、ルーフシステム類、ビークルウィンドーフレーム、ビークルの荷台蓋類、リフトゲート、ルーフボウ類、リフトゲート類、ルーフヘッダ類、ルーフレール類、フェンダアセンブリ、ピラーアセンブリ、ドアアセンブリ、ラジエータ／ラジエータサポータ、バンパ類、レール部材、フレーム部材、ドアアセンブリ、ロッカー、フレームクロス部材、ビークルウィンドーフレーム一式、ビークルの荷台蓋、リフトゲート、ビークルピラー部材、ビークルハッチ、ビークルルーフシステム、ルーフボウ、ルーフレール、ルーフヘッダ、フェンダ部材一式、バンパ、及びフロントエンド構造（front end structure）、フッドのようなボディ外板類、トランク類、ハッチ類、荷物用ドア類、フロントエンド構造部分類、及び自動車内のドアインパクトバー類が挙げられ、また、その他の自動車の部位であって自動車のエクステリアに隣接する部位であってもよい。これらの表面や部材に対して、上述のような本発明の適用がなされる。自動車内で本発明の適用対象となる場所は、パフォーマンスに対する要件及び個々の用途及び要求仕様における経済性によって決定される。加えて本発明は、ＵＳ特許４，９２２，５９６、４，９７８，５６２，及び５，８８４，９６０，及び共同所有であり、共同出願中である２０００年２月１１日に提出されたＵＳ出願番号０９／５０２，６８６，２０００年３月１４日に提出された０９／５２４，９６１，２０００年８月７日に提出された６０／２２３，６６７，２０００年８月１４日に提出された６０／２２５，１２６，２０００年９月２９日に提出された０９／６７６，７２５、及び、特に、１９９９年１２月１０日に提出された０９／４５９，７５６に開示されている構造補強システムに関連して使用することができる。また、これらの出願は、本願に参照として包含される。
【００２４】
以上のように、本発明により、上述の目的、課題及び利点を十分に満たす方法及び装置が提供されていることが明瞭となっている。なお、本発明を特定の実施形態に従って記載したが、当業者においては、これらの記載から多くの他の実施形態と、改良と、及び変更を行いえることは自明である。従って、すべての他の実施形態と、改良と、及び変更は、いずれも本願に添付した請求項の趣旨と範囲に包含されることを意図したものである。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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