(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
チキソトロピーを有するシーリング材の垂下性を測定する方法において、前記シーリング材を水平方向に沿って開口した開口部を有する材料保持体に保持させ、該材料保持体の開口部のシーリング材と接触体とを接触させた状態で該接触体を水平方向に沿って往復直線移動させることにより該シーリング材が少なくとも垂下し始めるまで一定の応力を一定時間内に所定回数該シーリング材に掛けた後、該接触体と材料保持体とを離間させてシーリング材の形状を測定することを特徴とするシーリング材の垂下性測定方法。
【請求項２】
前記材料保持体を、前記接触体が移動するとき接触体とは反対方向に往復直線移動させる請求項１に記載の方法。
【請求項３】
チキソトロピーを有するシーリング材の垂下性を測定する方法において、前記シーリング材を水平方向に沿って開口した開口部を有する材料保持体に保持させ、該材料保持体の開口部のシーリング材と接触体とを接触させた状態で該材料保持体を水平方向に沿って往復直線移動させることにより該シーリング材が少なくとも垂下し始めるまで一定の応力を一定時間内に所定回数該シーリング材に掛けた後、該接触体と材料保持体とを離間させてシーリング材の形状を測定することを特徴とするシーリング材の垂下性測定方法。
【請求項４】
前記シーリング材に一定の応力が掛かるように接触体と材保持体のどちらか一方又は両方を往復直線移動させるとき、これら接触体と材料保持体との最大離間距離が２０ｍｍ以下である請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記シーリング材の形状の測定が、材料保持体の開口部中央から接触体側の先端までの長さと材料保持体の開口中央から重力方向下方先端までの長さとから計測される請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
チキソトロピーを有するシーリング材の垂下性を測定する測定機において、前記シーリング材を保持し、水平方向に沿って往復直線移動可能に支持されると共に、移動方向の一方向側が開口した開口部を有する材料保持体と、該材料保持体が移動する直線の開口部側延長線上を往復直線移動可能に支持されると共に、材料保持体の開口部から露出するシーリング材と接触する接触体と、その接触体と材料保持体のシーリング材とを接触させ、その状態で該シーリング材が少なくとも垂下し始めるまで一定の応力が一定時間内に所定回数該シーリング材に掛かるように該接触体と材料保持体のどちらか一方又は両方を往復直線移動させ、かつ該接触体と材料保持体とを離間させる駆動部と、を備えたことを特徴とするシーリング材の垂下性測定機。
【請求項７】
前記駆動部が、前記接触体だけを往復移動させるか、前記材料保持体だけを往復移動させるか、又は接触移動体と材料保持体の両方を互いに異なる方向に往復移動させるかの３つのモードを選択可能に切り替える切替機能を有する請求項６に記載の測定機。
【請求項８】
前記駆動部が、前記接触体又は材料保持体の往復移動幅とそれら移動速度とを可変する可変機能を有する請求項６又は７に記載の測定機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はチキソトロピーを有するシーリング材の垂下性を測定するシーリング材の垂下性測定方法及びその測定機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば自動車等の車に用いられるシーリング材は硬化する前の形状を維持するためにチキソトロピー(チクソトロピー)が付与されている。すなわち、シーリング材は車のガラス例えばフロントガラスを車体(ボディ)に装着する際に用いられ、車体のガラスが装着される装着部に例えば三角ビードにして塗布された後、フロントガラスが嵌め込まれ、車体とガラスとのシールが行われる。このように、シーリング材を断面丸形状ではなく、所定の形状例えば三角形状にするのは、三角形で塗布した方が、少ない分量で車体とガラスとの接着を十分に行える。つまり、車体のガラスが装着される装着部は断面凹状の溝に形成され、この溝にシーリング材を塗布する(いれる)場合、シーリング材が断面丸形状であると、材料は先ず凹状の溝を形成する２つの壁（側壁の上部）に接触し、溝内にシーリング材を十分にいれられず、十分なシール効果を得るためにはさらに圧着しなければならず、余分の材料が必要になる。断面が三角形に形成されていると、先端（三角形の角部)を凹状の溝に挿入することにより、丸に比べて溝内に多くのシーリング材をいれることができると共に、先端が底部に接触すれば溝の底部までシーリング材をいれられるので、シール効果を十分にだせる。従って、シーリング材にチキソトロピーを付与する必要がある。
シーリング材に付与するチキソトロピーの基準はシーリング材の使われ方によって異なり、シーリング材の垂下性を評価する方法としてカーメーカースペック評価方法がある。
カーメーカースペック評価方法は、図２（ａ）に示すように試験板(ガラス板)２０にシーリング材２１を断面三角形状に塗布した後、この試験板２０を（ｂ）に示すように垂直(９０°)に立てる。この状態を３０分保持した後、シーリング材(三角ビード)２１の垂下性(たれ)を調べるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前述の方法では実際の自動車製造ラインに即していないので、正確な評価が得られない。すなわち、自動車ラインではシーリング材の車体への塗布は、ほとんどロボットにより自動的にノズル等から車体に塗布され、ノズルまでくる間にシーリング材が練り込まれてしまう。シーリング材は、ドラム等からポンプで圧送され、複数の配管を通るため、ノズルから排出される間に材料にシェア(応力)がかかって垂下性が悪くなる。つまり、シェアが掛かった場合、シーリング材は見かけ上柔らかくなって、垂れやすくなリ、この状態のままで車体に塗布される。カーメーカースペックではそのような練り込まれる要因がないので、材料がたれず、実際の自動車製造ラインに即した評価を行えない。
また、シーリング材の垂下性を評価する方法として開発部シェア方法がある。開発部シェア方法は、図３（ａ）に示すように材料カップ(ポリカップ)２２の内部側壁の一部に所定量のシーリング材２３を塗布し、そのカップ２２内の材料２３に例えばヘラ２４で一定時間所定回数のシェアをかける。シェアをかけた後（ｂ）に示すようにヘラ２４を引いて、その時のシーリング材２３の形状を調べるものである。この方法によって、シェアをかけた後のシーリング材２３の垂下性を評価することができるが、作業者がヘラ２４を用いてシーリング材２３にシェアをかけるため、一人の作業者でも繰り返して同じシェアを掛けるのが極めて難しい。また、官能試験のため個人差による判定基準にばらつきが生じるため、２人以上で試験を行うと作業者によって得られるデータが異なってしまう。
そこで、本発明は、このような実情に鑑みなされたものであり、その目的は、シーリング材の垂下性を正確に把握することができるシーリング材の垂下性測定方法及びその測定機を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明のシーリング材の垂下性測定方法は、チキソトロピーを有するシーリング材の垂下性を測定する方法において、前記シーリング材を水平方向に沿って開口した開口部を有する材料保持体に保持させ、該材料保持体の開口部のシーリング材と接触体とを接触させた状態で該接触体を水平方向に沿って往復直線移動させることにより該シーリング材が少なくとも垂下し始めるまで一定の応力を一定時間内に所定回数該シーリング材に掛けた後、該接触体と材料保持体とを離間させてシーリング材の形状を測定するものである。
また、前記材料保持体を、前記接触体が移動するとき接触体とは反対方向に往復直線移動させるものである。
【０００５】
さらに、本発明のシーリング材の垂下性測定方法は、チキソトロピーを有するシーリング材の垂下性を測定する方法において、前記シーリング材を水平方向に沿って開口した開口部を有する材料保持体に保持させ、この材料保持体の開口部のシーリング材と接触体とを接触させた状態で該材料保持体を水平方向に沿って往復直線移動させることにより該シーリング材が少なくとも垂下し始めるまで一定の応力を一定時間内に所定回数該シーリング材に掛けた後、該接触体と材料保持体とを離間させてシーリング材の形状を測定するものである。
前記シーリング材に一定の応力が掛かるように接触体と材料保持体のどちらか一方又は両方を往復直線移動させるとき、これら接触体と材料保持体との最大離間距離が２０ｍｍ以下であることが好ましい。また、前記シーリング材の形状の測定が、材料保持体の開口部中央から接触体側の先端までの長さと材料保持体の開口部中央から重力方向下方先端までの長さとから計測されることが好ましい。
【０００６】
本発明のシーリング材の垂下性測定機は、チキソトロピーを有するシーリング材の垂下性を測定する測定機において、前記シーリング材を保持し、水平方向に沿って往復直線移動可能に支持されると共に、移動方向の一方向側が開口した開口部を有する材料保持体と、この材料保持体が移動する直線の開口部側延長線上を往復直線移動可能に支持されると共に、材料保持体の開口部から露出するシーリング材と接触する接触体と、その接触体と材料保持体のシーリング材とを接触させ、その状態で該シーリング材が少なくとも垂下し始めるまで一定の応力が一定時間内に所定回数該シーリング材に掛かるように該接触体と材料保持体のどちらか一方又は両方を往復直線移動させ、かつ該接触体と材料保持体とを離間させる駆動部と、を備えたものである。
前記駆動部が、前記接触体だけを往復移動させるか、前記材料保持体だけを往復移動させるか、又は接触体と材料保持体の両方を互いに異なる方向に往復移動させるかの３つのモードを選択可能に切り替える切替機能を有することが好ましい。また、前記駆動部が、前記接触体又は材料保持体の往復移動幅とそれら移動速度とを可変する可変機能を有することが好ましい。
【０００７】
このように、シーリング材を材料保持体に保持させ、この材料保持体の開口部のシーリング材と接触体とを接触させ、その状態で該保持体と接触体のどちらか一方又は両方を一定時間内に所定回数水平方向に沿って往復直線移動させることにより、シーリング材に一定の応力を一定時間内に所定回数掛かけることができ、その結果、シキソ破壊が起こり見かけ上粘度が小さくなってシーリング材が柔らかくなる。次いで、上記接触状態にあるシーリング材と接触体とを、接触体と材料保持体を離間させることで両者を引き離し、その時の柔らかくなった状態でのシーリング材の垂下性を調べることが可能になる。従って、機械的にシーリング材に一定の応力が掛けられ、シーリング材の垂下性を正確に把握することが可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
図１は本発明のシーリング材垂下性試験機の一例を示す図である。
図１において、１は垂下性試験機を示し、この垂下性試験機１は、シーリング材２を保持する材料保持体３と、その材料保持体３に保持されているシーリング材２と接触する接触体４と、それら材料保持体３及び接触体４を移動させてシーリング材２にシェア（応力）を掛ける駆動部５とから主になる。
シーリング材２は自動車等の車に用いられるもので、チキソトロピー(チクソトロピー)が付与されているものならばどのようなものでもよい。
【０００９】
材料保持体３は、シーリング材２を保持すると共に水平方向の一方向に沿って開口された開口部３ａを有するものであり、その形状はどんな形のものでもよく、例えば円筒状、多角形状等に形成され、図示例では円筒状に形成されている。この材料保持体３は、保持体３の内部に直接シーリング材２を入れてもよく、また別の充填容器にシーリング材２を充填し、この容器を保持体３内に固定するようにしてもよい。図示例は充填容器（図示せず）を用いるタイプのもので、材料保持体３の上部に充填容器を固定するための固定金具６が設けられている。充填容器へのシーリング材２の充填は、容器を材料保持体３に固定する前でも後でもどちらでもよく、充填容器は容器の開口部が保持体開口部３ａ側に向くように固定金具６によって固定するようにする。
材料保持体３は、水平方向に沿って往復直線移動可能に支持装置に支持されている。この支持装置と制御部とにより駆動部５が構成されている。支持装置は、保持体３を往復直線移動できるものであればどんな装置出もよく、図示例ではピストン機構である。すなわち、材料保持体３の背面壁（開口部３ａとは反対側の壁）に、背面壁に対して直角方向に延在する第１ピストン７の先端部が固着されている。第１ピストン７は、水平方向に沿って往復直線移動可能に駆動装置例えば第１シリンダ８に支持されている。第１シリンダ８は、電気、エア等の流体などの駆動源により材料保持体３(第１ピストン７)を往復直線移動させるものであり、図示例ではエアが駆動源で、所定の圧力のエアが供給されるエアホース９が接続されている。この第１シリンダ８は、ピストン７の往復移動幅及び移動速度を可変可能に構成されている。第１シリンダ８は、材料保持体３が所定の高さに位置されるように第１取付台１０上にボルト１１等で着脱自在に固着されており、接触体４との接触後、保持体３の開口部３ａからシーリング材２がある程度垂れても設置面等に付着しないようになっている。
【００１０】
接触体４は円柱状に形成され、この一端面（円形面）が材料保持体３に保持されているシーリング材２と面接触するようになっている。接触体４はシーリング材２にシェアが掛けられればどのような形状でもよく、例えば接触面だけ円形に形成してもよいし、接触体４全体を多角柱状に形成してもよい。接触体４(接触面)の大きさは、材料保持体３の開口部３ａに露出しているシーリング材２と接触してシーリング材２にシェアを掛けられるならば任意に決められるが、シーリング材２と確実に接触するように保持体３の開口部３ａの大きさより小さく形成することが好ましい。
接触体４も前記保持体３と同様に支持装置図示例ではピストン機構により水平方向に沿って往復直線移動可能に支持されている。すなわち、接触体４の他端面の中央部に、端面に対して直角方向に延在する第２ピストン１２の先端部が固着されている。第２ピストン１２は、水平方向に沿って往復直線移動可能に駆動装置例えば第２シリンダ１３に支持されている。第２シリンダ１３は、前記第１シリンダ８と同じシリンダを用いても他の装置を用いてもどちらでもよく、図示例は第１シリンダ８と同じものでエアホース１４が接続されており、ピストン１２の往復移動幅及び移動速度を可変可能に構成されている。
第２シリンダ１３は、ボルト１５等で着脱自在に第２取付台１６上に固着されている。この第２取付台１６には、シリンダ１３(ピストン１２)の位置を調節する位置決め機構(図示せず）が備えられ、これにより、第１ピストン７と第２ピストン１２を同軸上であって材料保持体３と接触体４とを接触可能に位置決めすることが可能となる。この第２取付台１６に制御部１７が設けられている。
【００１１】
制御部１７は、第１シリンダ８及び第２シリンダ１３へのエアの供給を制御して、材料保持体３と接触体４とのどちらか一方または両方を往復直線移動させてシーリング材２にシェアを掛け、移動後、材料保持体３と接触体４とを離間させるものである。具体的には、▲１▼接触体４だけを動かしてシェアを掛ける場合、▲２▼材料保持体３を動かす場合、▲３▼接触体４及び材料保持体３の両方を動かす場合の３つのモードがある。▲１▼の場合は、先ず材料保持体３を所定の位置に移動させ、そして接触体４を材料保持体３のシーリング材２と接触させて、接触体４を所定時間所定回数往復直線移動させ、移動後、接触体４及び材料保持体３を同時に反対方向に移動させて引き離す（それぞれのシリンダ方向に移動させる）。▲２▼は、先ず接触体４を所定の位置に移動させた後、材料保持体３をシーリング材２が接触体４と接触するように移動させると共に所定時間所定回数往復直線移動させ、移動後、材料保持体３及び接触体４を同時に反対方向に引き離す（それぞれのシリンダ方向に移動させる）。▲３▼は、接触体４及び保持体３を所定の位置（例えばピストン７，１２間の中央）で接触するように移動させ、接触体４及び材料保持体３を所定時間所定回数それぞれ反対方向に往復直線移動させ、移動後、接触体４及び材料保持体３を同時に反対方向に引き離す（それぞれのシリンダ方向に移動させる）。このように、接触体４と材料保持体３のどちらか一方または両方を往復直線移動させている際の移動幅（接触体４と材料保持体３の最大離間距離）は、シーリング材２と接触面との面積により可変するが、往復移動中、接触体４と材料保持体３の両方にくっついているシーリング材２が２つに切断されない幅（移動幅が大きいと往復移動毎にシーリング材２がきれてしまうためきれない幅）でシーリング材２にシェアが掛けられるならばその幅は任意に決められる。好ましくは、移動幅は２０ｍｍ以下にすることが望ましく、２０ｍｍを越えると、シーリング材２がきれることがあるからである。
【００１２】
また、制御部１７には、前記▲１▼▲２▼▲３▼の３つのモードを選択可能に切り替える切替機能１８が備えられていると共に、接触体４又は材料保持体３の往復移動幅とそれら移動速度とを可変させる可変機能１９が備えられ、これにより、任意のモード、接触体４又は材料保持体３の往復移動幅及び移動速度を選択してシーリング材２にシェアを掛けられる。例えば、シェア時間３０秒間に接触体４の往復移動幅を２０ｍｍ、往復移動回数を１５０回に設定して、シーリング材２の垂下性を調べることが可能となる。なお、制御部を第２取付台に設けたが、第１取付台に設けるようにしてもよく、また、他の個所に設けるようにしてもよい。
【００１３】
さて、この垂下性試験機１を用いてシーリング材２の垂下性を調べるには、先ず、シーリング材２を充填容器に容器からあふれるように充填して、容器からあふれるシーリング材２を容器開口部の縁にあわせてへら等でかきとる。この充填容器を容器開口部が接触体４側に向くように材料保持体３に固着（保持）する。接触体４（第２ピストン１２）は、第２取付台１６の位置決め機構によって、第１ピストン７と同軸上であって材料保持体３と接触体４とが接触する位置に位置決めする。
そして、駆動部５により接触体４と材料保持体３を動かすが、この場合、切替機能１８及び可変機能１９によりシェア条件を予め設定する。例えば接触体４だけを動かし（前記▲１▼のモード）、シェア時間は３０秒、接触体４の往復移動幅を２０ｍｍ、往復移動回数を１５０回にそれぞれ設定する。また、シーリング材２の特性が変わる他の条件例えば温度条件等も任意に設定あるいは測定する。
これらの設定により第１ピストン７を介して材料保持体３が接触体４側に移動し、第２ピストン１２が第１ピストン７側に移動して接触体４の接触面が材料保持体３のシーリング材２に面接触する。接触後、接触体４が３０秒間、１５０回往復直線移動する。このように接触体４が往復直線移動することにより、シーリング材２の接着力によって接触体４と材料保持体３の両方に付着したシーリング材２が伸び縮みしてシキソ破壊がおこり、シーリング材２にシェアが掛けられる。すなわち、接触体４の往復直線移動という簡単な動きでシーリング材２にシェアを掛けることができる。
往復移動直後、接触体４及び材料保持体３が同時に反対方向に同一速度で離間（移動）して、接触体４と材料保持体３にくっついていたシーリング材２が接触体４にくっつくものと材料保持体３にくっつくものとにわかれ（切れ）、例えば材料保持体３にくっついたものは図１に示すようになる(垂れる）。なお図１は接触体にくっついたシーリング材については省略している。
【００１４】
このように、シーリング材２にシェアを掛け、見かけ上柔らかくなった状態で接触体４と材料保持体３とを離間させるので、見かけ上柔らかい状態のシーリング材２の垂下性試験を行え、実際の自動車ラインに即した形でシーリング材２の垂下性を評価することができる。すなわち、実際の自動車ラインではシーリング材２はポンプ等で高圧にされていると共に配管等を通る間に管壁と接触して練り込まれ、見かけ上柔らかくなった状態で車体等に塗布され、しかもこの柔らかくなった状態は同じシーリング材２を用いても配管の長さ等により変わるが、前記切替機能１８や可変機能１９等の設定を変えることにより任意のシェアをシーリング材２に掛けることができるので、条件を適宜設定することにより、実際の自動車ラインに即した形でのシーリング材２の垂下性を評価することができる。また、この際、シーリング材２の特性が変わる他の条件例えば温度条件等も任意に設定あるいは測定することにより、より目的の条件に即した垂下性の評価を行えることになる。
【００１５】
つぎに、この垂れ形状を測定して、シーリング材２の垂下性を把握する。この垂れ形状（ビード形状）の測定はビード形状が測定されるならばどのように測定してもよく、例えば材料保持体３（充填容器）の開口部３ａの中央から接触体３側の先端までの長さ（ビード高）ａとその中央部から下方に垂れた先端までの長さ（糸の長さ）ｂとにより、次の総合評価式を用いて評価するようにする。
総合評価＝ビード高(ａ)×ビード高(ａ)÷糸の長さ(ｂ)
この総合評価式を用いることでシーリング材２の垂下性を数値化することが可能となり、シーリング材２の形状を維持できる度合を数値化でき、一目でシーリング材２の垂下性を把握することができる。
【００１６】
具体的には、シーリング材Ａ、Ｂ、Ｃの垂下性を測定し、その結果を表１に示した。試験条件は、測定温度が２５℃、２０℃、第１シリンダの圧力２ｋｇ／ｃｍ2、１ｋｇ／ｃｍ2、シェア時間が３０秒、接触体の往復移動幅が２０ｍｍ、往復移動回数が１５０回で行った。なお、比較のため開発部シェア方法（ハンドシェア）についても行った。
【表１】
0003732917.tif 000002
【００１７】
従って、本発明の垂下性試験機１及びその試験方法を用いることで、機械的に同じレベルでシーリング材２にシェアを掛けられるため、異なった人がシーリング材２の垂下性を測定しても、個人差による判定基準にばらつきがなくなり、シーリング材２の垂下性を正確に評価することができる。また、温度やシリンダでの圧力等を変えた場合、開発部シェア方法では条件差による違いがでないが、本発明の試験機１及び試験方法を用いることによりその条件差の違いについても数値化で表すことができ、より正確にシーリング材２の垂下性を評価することができる。
さらに、正確にシーリング材２の垂下性を評価して数値化することが可能となるので、シーリング材２の品質の検査を数値化でき、他のシーリング材との比較対照を行える。また、シーリング材２を研究開発する際には、現在使われているシーリング材２の垂下性を一つの指標として利用することができるので、より垂下性に優れたシーリング材２の開発が容易になる。
【００１８】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、シーリング材の垂下性を正確に把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の垂下性試験機の一例を示す正面図である。
【図２】カーメーカースペック評価方法を示す図である。
【図３】開発部シェア方法を示す図である。
【符号の説明】
１  垂下性試験機
２  シーリング材
３  材料保持体
３ａ  開口部
４  接触体
５  駆動部
【図１】
0003732917.tif 000003
【図２】
0003732917.tif 000004
【図３】
0003732917.tif 000005