JP2001513713A - 中空部封止物と封止法 - Google Patents

中空部封止物と封止法

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JP2001513713A JP53687098A JP53687098A JP2001513713A JP 2001513713 A JP2001513713 A JP 2001513713A JP 53687098 A JP53687098 A JP 53687098A JP 53687098 A JP53687098 A JP 53687098A JP 2001513713 A JP2001513713 A JP 2001513713A
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シュワルツ,ローレンス・ディ
チャン,ロン・ジェイ
ドーズ,キース
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レイケム・コーポレイション
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Abstract

(57)【要約】 平坦な中空部封止物であって、(a)架橋結合された発泡性ポリマを含んでいる少なくとも1つのドライバーと、(b)少なくとも1つのドライバーと密着し、かつ部材面内においてこの少なくとも1つのドライバーを実質的に取り囲んでいる架橋結合されていない発泡性ポリマを含んでいるシーラーとを含んでいる封止物。

Description

【発明の詳細な説明】 中空部封止物と封止法 発明の技術分野 この発明は、中空部のための封止物とそれを製造し使用する方法に関する。よ り詳細には、この発明は、必要なところで空気、湿気、液体、粒子などの通過に 対して中空部を封止するための、自動車その他の陸上の乗物、ボートその他の海 上の乗物、飛行機その他の空中の乗物、陸上及び海上の構造を含む構造などにお けるチャネル部のための封止物に関する。ある観点では、この発明は、自動車な どの乗物のボディ構造におけるピラーなどのチャネル部の構成に関する。そして 、この発明は、主にその観点で議論される。 発明の背景 自動車、トラック等の乗物の製造において、多くの車体構成部品が、車体部品 の腐食を起こしうる湿気と汚染物の浸入を防止するために封止を必要とする中空 部を示す。このことは、単一車体の構造に関して特に真実である。単一車体の構 造では、重いフレームが、多数の湿気や汚染物を集める中空部を本来備える、構 造的に設計されたスペースフレームにより置き換えられる。また、これらの中空 部は、乗物の通常の使用において道路とエンジンの雑音や他の音が通る通路とし て作用する。たとえば、窓の開口の1部を区画する自動車車体の直立ポスト構造 は、長い中空部を備えるが、湿気と汚染物を集め湿気や破片の通過を防止する封 止材により少なくとも部分的に充填されていないなら、また、中空部にそって進 み乗物内の乗車仕切り部に進むはずの音を小さくするバッフルとして動作するの でないなら、中空部は音を通す。車体には、他にも、湿気や汚染物が入り乗物内 の他の部分へ運ばれるのを防止するために封止されるのが望ましい不規則な中空 部がある。 これらの中空部を封止するために多くの試みがなされていて、この目的のため のいくつかの技法や生産物が、米国特許第5,266,133号と第5,373 , 027号(Hanley他)、第5,212,208号と第5,160,465号(So derberg)、第5,040,803号(Cieslik他)、第4,874,650号( Moor,III)、第4,874,650号(Kitoh他)などに記載されている。 自動車の中空部封止において現在好まれている技法は、熱で活性化される封止 発泡材の使用である。典型的には、高温で膨張する(発泡する)材料、すなわち 、熱活性発泡材と熱活性架橋材の両方を含む熱可塑性混合物が、トレイまたは機 械的支持部の上に置かれる。このトレイまたは機械的支持部は、通常は、中空部 内で機械的に固定できるシート金属または成型高温熱プラスチックからなる。自 動車のボディは、典型的には、燐酸塩処理、さび防止処理、電気被覆及び他の塗 料浴において全体を浸漬することにより被覆されて、全部の開いた中空部の内部 が被覆されることが保証される。このため、被覆物が浸漬の間に入り込み、浴か らの移動の際に出ていくように、封止物(トレイ、発泡性材料とともに)は、発 泡の前に中空部の断面を充たすべきでない。自動車の車体がオーブンを通り、車 体の金属に被覆物を焼成するとき、発泡性のものが膨張して中空部の断面を充た し、中空部の壁を封止する。この技法は一般的に満足なものであることがわかっ ているが、2つの主な欠点がある。第1に、発泡材が発泡処理の間にそれ自体を 支持しないので、発泡部が架橋の前に沈降し、したがって支持を必要とする。こ の問題は、(中空部軸に垂直な)発泡材がほぼ垂直であるので、封止される中空 部の軸がほぼ水平であるとき特に重大であり、したがって、沈降は、中空部壁の 上部の方への泡の膨張を制限する傾向にある。膨張と封止の間に泡を支持するた めに必要なトレイは、封止部に重量と費用とを追加する。第2に、発泡性材料が 膨張の間に支持されるので、成型発泡材料の支持部への界面での接着は、泡の水 平方向の膨張を制限する。このため、より大きな膨張が、支持部に直交する方向 に(中空部の壁の方向よりは中空部の長手方向にそって)起こる。その結果、封 止は不完全であることがあり、より多い量の発泡性材料が、十分な封止を補償す るために使用され、また、封止部に重量と費用とを追加する。封止されるべき中 空部がとても不規則な断面を有するときや鋭い鋭角を有するときは、泡が中空部 の断面を充たすことや角の頂点にまで侵入することを保証するためかなりに余分 な発泡性材料が使用され、この問題は特に重大である。 ある用途では、特に自動車の車体の縦のピラーの封止において、ピラーの中で の排出路が具備可能であることが望ましい。たとえば、サンルーフを有する自動 車において、サンルーフの周りの空間においてたまっていく水の排出路を備える ことが必要である。通常、この排水路は、サンルーフ部から1以上の「A」ピラー (自動車のフロント窓のどちらかの側のピラー)を通る排水管により作られる。 こうして、通路はピラーの中の封止部により与えられねばならない。この目的の ため、3つの異なる解が現在使用されている。1つは、ピラー自体が排水管とし て動作でき、中空部封止部で排水プラグを備えることである。この排水プラグは 、曲がった通路を備え、これにより、液体が排水可能であり、また、プリグを通 っての音の通過を減少させる。この単純な解の2つの欠点は、排水の際に排水さ れる液体がピラーの内部と接触することと、通路が曲がりくねっていても開いて いるので、排水プラグを通っての音、特に高周波の音、が浸入することである。 第2の解は、穴のある通常の封止部と、穴を通る排水ホースを使用することであ る。ここに排水プラグの欠点は避けられる。しかし、乗物のフレームが十分に組 み立てられる前にホースが取り付けられる必要があるということは、塗料の焼成 炉における高温に抵抗できるホースが使用されねばならないことを意味し、これ は費用を増加する。第3の解は、塗装工程の間ピラーを開いておき、次にピラー を通して低コストのホースを取り付け、ピラーの中に2部ウレタンなどの発泡材 料の注入により適所でそれを封止することである。また、この解は、有効な封止 部を提供するが、ウレタンフォームの準備と注入、換気などのための資本設備を 必要とし、乗物組み立て工程における追加のステップが必要となる。 中空部封止物、特に陸上、海上、空中での乗物における通路、たとえば自動車 などの乗物における車体構造におけるピラー、における使用に適した封止物を生 産することが望ましい。その封止物は、望ましくは、容易に安価に作成でき、封 入されるべき中空部内で特別な道具を用いずに処理可能で据付可能であり、自動 車のボディで通常用いられる温度(たとえば115℃〜250℃)などに中空部 の温度を上げることによりすぐに活性化でき、活性化において、空気、湿気、他 の望ましくない流体と粒子および音の浸入に対して有効な封止を与える。望まし くは、そのような封止物は、封止部を通っての排水ホースなどの通過を許す。ま た、望ましくは、製造と使用が同様に容易であり、より有効に音を封じる多層中 空部封止物を生産する。 発明の簡単な概要 第1の見地では、この発明の提供する平面状封止物は、 (a) 架橋される発泡性ポリマーからなる少なくとも1個のドライバー(driver) と、 (b) 封止物の面の上で、この少なくとも1個のドライバーとじかに接触しこの 少なくとも1個のドライバーを実質的に取り囲む、架橋されていない発泡性ポリ マーからなるシーラー(sealer)とからなる。 特に、この第1の見地において、この発明の提供する平面状封止物は、中空部 の壁により区画され縦に長い中空部において使用され、この中空部は、前もって 決定された位置において封止される中空部の壁の中で断面を有する。この平面状 封止物は、 (a) 架橋される発泡性ポリマーからなる少なくとも1個のドライバーと、 (b) 封止物の面の上で、この少なくとも1個のドライバーとじかに接触しこの 少なくとも1個のドライバーを実質的に取り囲む、架橋されていない発泡性ポリ マーからなるシーラーと からなる。さらに、この封止物は、上記の前もって決定された位置で中空部の断 面を不完全に占め、中空部の中で上記の前もって決定された位置に置かれ発泡さ れたとき、膨張性と封止性を有するような寸法と形状を有する。この発泡された シーラーは、中空部の壁とじかに接触し封止させられる。 特に、この第1の見地で、この発明の提供する封止物は、中空部の壁により区 画され縦に長い中空部において使用され、この中空部は、前もって決定された位 置において封止される中空部の壁の中で断面を有する。この平面状封止物は、 (a)(1)架橋される発泡性ポリマーからなる少なくとも1個のドライバーと、 (2)封止物の面の上で、この少なくとも1個のドライバーとじかに接触しこ の少なくとも1個のドライバーを実質的に取り囲むシーラー(sealer)と からなる平面状中空部封止層と、 (b) 中空部の中に適合し、上記の前もって決定された位置での断面の中に封止 物を向きを合わせるように調整される支持構造と からなる。さらに、この封止物は、上記の前もって決定された位置で中空部の断 面を不完全に占め、中空部の中で上記の前もって決定された位置に置かれ発泡さ れたとき、封止層が膨張性と封止性を有するような寸法と形状を有する。この発 泡されたシーラーは、中空部の壁とじかに接触し封止させられる。 第2の見地において、本発明は、 (a)複数の平面封止層であって、各々が独立的に、 (a)架橋発泡性ポリマーからなる少くとも1個のドライバーと、 (b)少くとも1個のドライバーと密接する非架橋発泡性ポリマーからなると 共に、層の平面において少くとも1個のドライバーを大略取り囲むシーラーと を備える複数の平面封止層と、 (b)互いに離れた複数の封止層を支持する支持構造物と を備える多層中空部封止物を提供する。 特に、この第2の態様において、本発明は、中空部壁で形成される長手方向に 延在する中空部に使用される多層中空部封止物であって、中空部は、所定位置に おいて封止されるべき断面を中空部壁内に有する一方、 (a)複数の平面封止層であって、各々が独立的に、 (a)架橋発泡性ポリマーからなる少くとも1個のドライバーと、 (b)少くとも1個のドライバーと密接する非架橋発泡性ポリマーからなると 共に、層の平面において少くとも1個のドライバーを大略取り囲むシーラーと を備える複数の平面封止層と、 (b)中空部内に嵌入されると共に断面内の封止物を所定位置において指向させ るように構成され、且つ、互いには離れて複数の封止層を支持する支持構造物と を備え、又、封止物は、封止物が所定位置において中空部の断面を不完全に占 有する寸法及び形状を有し、さらに、封止物が中空部内の所定位置に配置されて 発泡させられる時、発泡したシーラーが中空部壁と密接及び封止接触せしめられ ように、封止層が膨張性及び封止性を有する多層中空部封止物を提供する。 第3の見地において、本発明は、本発明の中空部封止物を使用して中空部を封 止する方法を提供する。 第4の見地において、本発明は、本発明の中空部封止物を製造する方法を提供 する。 図面の簡単な説明 図1は、中空部内に定置された本発明の第1実施形態にかかる中空部封止物を 示す断面図である。 図2は、中空部の長手軸心に平行な図1のA−A線における断面図である。 図3は、発泡後の図1の中空部封止物を示す断面図である。 図4は、中空部内に定置された本発明の第2実施形態にかかる中空部封止物を 示す断面図である。 図5は、中空部内に定置された本発明の第3実施形態にかかる中空部封止物を 示す断面図である。 図6は、中空部内に定置された本発明の第4実施形態にかかる中空部封止物を 示す断面図である。 図7は、中空部内に定置された本発明の第5実施形態にかかる中空部封止物を 示す断面図である。 図8は、中空部内に定置された本発明の第6実施形態にかかる中空部封止物を 示す断面図である。 図9は、中空部内の支持板に載置された本発明の第1実施形態にかかる中空部 封止物を示す断面図である。 図10は、中空部の長手軸心に平行な図9のA−A線における断面図である。 図11は、貫通孔を有して、中空部内に定置された本発明の第7実施形態にか かる中空部封止物を示す断面図である。 図12は、中空部の長手軸心に平行な図11のA−A線における断面図である 。 図13は、貫通グロメットを有して、中空部内に定置された本発明の第8実施 形態にかかる中空部封止物を示す断面図である。 図14は、中空部の長手軸心に平行な図13のA−A線における断面図である 。 図15は、中空部内に定置された本発明の第9実施形態にかかる多層中空部封 止物を中空部軸心に平行な断面で示す断面図である。 図16は、中空部内に定置された本発明の第10実施形態にかかる多層中空部 封止物を中空部軸心に平行な断面で示す断面図である。 図17は、本発明の第11実施形態にかかる多層中空部封止物を示す斜視図で ある。 図18は、中空部内に定置された本発明の第11実施形態にかかる中空部封止 物を中空部軸心に平行な断面で示す断面図である。 図19は、発泡及び膨張後の本発明の第11実施形態にかかる中空部封止物の 断面図である。 好ましい実施形態の詳細な説明 一般的に、簡潔さと理解を容易にするために、本発明は、封止層自身が中空部 封止物を形成する場合を含む、単一の封止層だけを有する本発明の中空部封止物 に関して説明される。ここで、封止物又は封止物の封止層が1個だけのドライバ ーからなる。しかし、1個より多い封止層を有する中空部封止物及び1個より多 いドライバーを有する封止物又は封止層の特定の実例も与えられる。 図面(図面において、同一の番号が本発明の同一の部品を表す)を参照すると 、図1は、長手軸心が紙面に垂直である中空部内の所定位置に定置された発明の 第1実施形態にかかる中空部封止物を示す断面図である。中空部の軸心を、水平 、斜め又は垂直の任意の方向に指向させることにより、所定位置で封止すべき断 面を、それに従って、垂直、斜め又は水平にさせてもよい。10で一般的に示さ れる中空部は、任意手段(不図示)によって互いに止着される1対の中空部壁形 成部材12と14によって形成される。20で一般的に示される平面中空部封止 物は、封止物の平面において非架橋発泡性ポリマーシーラー24によって囲繞さ れると共に非架橋発泡ポリマーシーラー24と密接する単一の架橋発泡性ポリマ ードライバー22の単一封止層を備える。封止物20は、中空部壁の一方を貫通 するスタッド30に装着することによって中空部10内に配置される。 図2は、中空部の長手軸心が紙面に平行な別の断面図における図1の封止物を 示す。充分な温度を充分な時間だけ印加することにより封止物を活性化すると、 ドライバー22は、発泡して、膨張すると共に、同様に発泡及び膨張するシーラ ー24を中空部壁に圧接させて、中空部を封止する。 図3は、発泡後の図1の中空部封止物を示し、この時、ドライバー22は、発 泡して、中空部断面を実質的に充填するより大きく膨張しており、又、同様に発 泡及び膨張したシーラー24は中空部壁に封止状態で圧接させられている。 図4に示される本発明の第2実施形態にかかる中空部封止物は、同様に単一の ドライバーを有するが、そのドライバーが、ドライバーの発泡及び膨張によって シーラーに特に顕著な押圧を与えることが望ましい方向に拡大部又は突起を設け た一様でない形状を有する。 図5、図6と図7に示される本発明の中空部封止物の第1の単層態様のさらに 3つの実施形態は、20で一般的に示される封止物の各々が、複数のドライバー 22と、封止物の平面において複数のドライバーと密接及び該ドライバーを大略 囲繞するシーラー24を備える。中空部封止物又は中空部封止物の封止層の組成物 本発明の中空部封止物用又は中空部封止物の各封止層用の適当は組成物は、意 図する用途の温度範囲に適した発泡温度、例えば、車体等用のベークオーブンで 生ずる温度範囲内の発泡温度を有する発泡性ポリマー組成物である。このような 組成物は、ベースポリマーと、そのポリマーの発泡を起させる発泡剤を含有する 。それらは、典型的に、フィラー、酸化防止剤、難燃剤及び/又はポリマ物に慣 用される他の安定剤も含有し、さらに、顔料、可塑剤、定着剤、発泡剤用活性剤 等を含有してもよい。 本明細書の別の個所で時々、単に、「シーラー」と呼ばれる封止物のシーラー 部又は封止層は、発泡後のポリマーを強化するために化学架橋剤を含有してもよ いと共に、好ましくは化学架橋剤を含有し、さらに、発泡時の中空部壁への封止 物の接着を最大にするために粘着付与剤を含有してもよい。もしシーラーとドラ イバーが、一体に製作されず、ドライバーの架橋前に、例えば、ドライバーと封 止物のシーラー部又は封止層を同時成形又は同時押出によって組付けられて、ド ライバーが放射線によって架橋される場合、シーラーは、放射線架橋を防止する ように選択される薬剤である放射線防護剤、例えば、アミン等の遊離基クエンチ ャを含有してもよく、その結果、封止物又は封止層全体が照射されても、ドライ バーのみが放射線によって架橋される。シーラーは、発泡前に非架橋されるが、 これは、シーラーが、全く架橋されないか、非架橋ポリマーの発泡及び接着特性 を実質的に保持する程低い架橋度を有することを意味する。明細書において後述 するように、発泡体にさらに安定性が付与されるので、シーラーは、発泡時に架 橋されることが望ましいが、シーラーが、発泡後でさえ(直前に定義した)非架 橋されていることは本発明の範囲内にある。 上記封止物、または上記封止物の封止層または各封止層の上記少なくとも1つ の駆動部は、明細書ではしばしば単にドライバーと呼ばれ、架橋処理され、典型 的には、ドライバーの放射線架橋を強化するための化学架橋剤と放射線架橋促進 剤「プロラド(pro−rad)」のいずれかまたは両方を含む。上記封止物また は封止層の上記少なくとも1つの駆動部が化学的に架橋される場合は、選択され た架橋剤は吹き付け剤の活性化温度よりも実質低い活性化温度を有するものであ り、ドライバは泡の発生前に架橋される。上記少なくとも1つの駆動部が放射線 架橋の場合は、電子ビーム放射を受けることなどにより、駆動部は典型的には放 射線架橋促進剤を含み、その量と形態はポリマー組成により選択される。上記少 なくとも1つのドライバが放射線照射により架橋されるとき、放射の範囲はドラ イバーの材料(ポリマー、添加剤等)、放射線架橋促進剤の型および量、部品の 厚み等により決まる。電子ビーム照射の典型的な放射量は0.25と20メガラ ドの間、好ましくは0.5と10メガラドの間、さらに好ましくは2と6メガラ ドの間の値をとる。 もし封止物または封止層が複数のドライバーを有するときは、すべての複数の ドライバーが同程度に架橋され、それらの膨張特性が同じであることが一般的に 好都合であろう。例えば、図5および図6に示す封止物の第3および第4の実施 例では、ドライバーは同一寸法であり、封止物の平面内に規則的に配置され、上 記複数のドライバーが同一程度に架橋されることが好都合である。しかし、もし 望ましい場合は、ドライバーは同程度に架橋されないことも、本発明の範囲内で ある。例えば、図7に示すように2組のドライバー、即ち、外側の第2の組の4 個のドライバ222で囲まれた内側の第1の組の2個のドライバ221がある場 合は、内側および外側の組のドライバーが異なった範囲まで架橋され、異なった 膨張特性を有することが好都合でありうる。これは、例えば選択照射により達成 されうる。例えば、もし内側の組のドライバーが6メガラドまで照射されること などによりより重大に架橋され、外側の組のドライバは3メガラドまで照射され ることなどによりより軽く架橋結合され、封止材は架橋されない(照射されない )ことが望ましい場合は、部品を形成している1枚の発泡性ポリマー組成のシー トが部品に望ましい形状に切断され、内側の組のドライバーとなる部分のみ露出 するようにマスク(遮蔽)処理され、上記マスク処理された部品は3メガラドで 照射され、第1のマスク材は除去され、第2のマスク材が、内側および外側の組 のドライバーとなる部分を露出するように、封止物上に配置され、その後、再マ スク処理された部品は更に3メガラドで照射処理される。上記処理された封止物 は、異なった架橋程度と架橋されない封止材を有する2組のドライバーを有する 。 上記少なくとも1つのドライバーの発泡性ポリマーの組成と上記封止物の封止 材または封止層は同一組成であることは、本発明では要求されないが、仕上げら れた封止物または封止層が使用時に最適な封止特性を発揮するように、組成の同 一,不同一は両用とすべきである。 上記少なくとも1つのドライバと封止材の発泡性ポリマー組成が同じであるこ とは、製造にとって好都合であり、また、上記封止物または封止層が単一の発泡 性ポリマー組成などで形成されることがさらに好都合である。このような製造に ついては、本願では後で例示においてさらに議論される。ここでは、封止物の上 記少なくとも1つのドライバー部または封止層は典型的には放射処理により架橋 され、発泡性ポリマー組成は封止材用の化学的架橋剤と望ましくは上記少なくと も1つのドライバーの放射架橋を強化するための放射架橋促進剤も両方含んでい るであろう。 適当な基本ポリマーは広範囲の化合物を含むことが可能であり、典型的には、 仕上げ部品が封止処理される中空部の封止処理に好都合な温度で発泡し、意図さ れた使用条件において安定していることに特に適応するように選択される。従っ て、適当な基本ポリマーまたは混合ポリマーは、架橋が存在しない場合の望まし い発泡温度より低い軟化点、例えば望ましい発泡温度より低い少なくとも50℃ の軟化点を有する。ポリマーまたは混合ポリマーのASTM D−1238−9 5によって測定された溶解流量率MFIは、望ましくは0.5から10であり、 好ましくは3から7までの値であり、いずれにしろ発泡時において仕上げ封止部 の好適な膨張程度を与えるように望ましく選択される。 このように、好適なポリマーは、非常に低密度のポリエチレン、低密度のポリ エチレン、中間密度のポリエチレン、高密度のポリエチレン、ポリエチレンまた はイグザクト(Exxon)とエンゲージ(Dow)などのメタロセン重合によ って作成されたエチレンコポリマー、エチレンビニールアセテートコポリマー、 エチレンメタアリル酸コポリマー、エチレンアクリル酸コポリマー、エチレンブ チルアクリレートコポリマーなどのエチレンコポリマー、サーリン(duPon t)およびイオテック(Exxon)などのイオノマー、エチレンビニールアセ テートメタクリル酸コポリマーなどのエチレンターポリマー、エチレンプロピレ ンラバー、EPDM、ニトリールラバー、ブチルラバー、クロロピレン、クロロ ポリエチレン、ポリアクリレートエラストマー、クロロスルフォンポリエチレン 、熱可塑性エラストマーなどのエラストマー、とポリ弗化ビニリデン、エチレン テトラフルオロエチレンコポリマー、フッ化エチレンプロピレンコポリマー、ポ リ(クロロトリフロオロエチレン)、エチレンクロロtリフルオロエチレンコポ リマーなどのフッ素ポリマー、および上記の化合物の中の2以上の混合物を有す る。 例えば、自動車工業において使用の中空部封止物または封止層で使用の好適な ポリマーまたはポリマー混合物は、ベークオーブン温度は115℃から250℃ の範囲で、例えば160℃近傍であり、架橋がない場合は約100℃より低い好 ましくは90℃より低い軟化点を有し得る。このようなポリマーはエチレンビニ ールアセテートコポリマー(EVA)、エチレンメチルアクリレートコポリマー (EMA)などを含み、互いに任意に混合可能であり、または低密度および/ま たはイオノマーなどのポリマーと混合可能である。ポリマーの1例として、ビニ ールアセテート(VA)の含有率が5%と45%の間、特に15%と35%の間 、 特に20%から30%の間のEVAがある。 封止物または封止層の組成の好適なフィラー(充填材)は、基本ポリマーの1 00部のうちやく40部までの濃度で、酸化亜鉛、硫酸バリウム、炭酸カルシウ ム、水酸化マグネシウム、トリハイドレイトアルミナ、などの無機フィラー材を 含む。 吹き付け剤は、封止処理される空洞を含む製品の製造中に通常存在する高温、 例えば車体のペイントベークオーブン工程で存在する通常の温度(典型的には1 15℃から250℃の範囲)で、封止物または封止層の発泡と膨張に効果を与え るように選択される。好適な吹き付け剤は、アゾジカーボンアミドまたはベンゼ ンスルフォニルヒドラジッドの基本ポリマーを1ないし15パーセントで含む。 好適なアゾジカーボナミド吹き付け剤はセロゲン(Celogen)AZ130 または3990を含み、好適な変形アゾジカーボナミド剤はセロゲン(Celo gen)754または765を含み、これらはすべてユニローヤルケミカル製で ある。好適なベンゼンスルフォニルヒドラジッド吹き付け剤は、セロゲン(Ce logen)0Tとして市販のp,p’オクシビス(ベンゼンスルフォニルヒドラ ジッド)とセロゲン(Celogen)TSHとして市販のp-スルフォニルヒド ラジッドを含み、これらもまたユニローヤルケミカル製である。吹き付け剤は、 また、特別な適用に望ましい膨張程度により組合せ剤によって作成可能であり、 ジエチレングリコールなどの吹き付け剤活性剤、ユリア、ジニトロソペンタメチ レンテトラミン(DNPT)などを含むことも可能である。酸化亜鉛(Kado x)などのフィラー材も吹き付け剤の活性剤として作用する。活性剤の添加量は 吹き付け剤の選択と必要な拡張量によって決まる。 部品の難燃化を行うような濃度で、難燃化剤も存在してもよい。これらはポリ 臭化芳香族(例えばデカブロモビフェニル)などのハロゲン化難燃化剤、例えば 三酸化アンチモンなどの無機材料との組み合わせが可能であり、水酸化マグネシ ウムとフィラーとして前記トリハイドレイトアルミナなどの非ハロゲン化難燃化 剤を含みうる。 化学的架橋剤は、好ましくは部品または封止層の基本ポリマーに両用の遊離基 架橋剤である。好ましい化学的架橋剤は、ビス(過酸化t-ブチル)ジイソプロ ピルベンゼン、1,1-ジ過酸化t-ブチル-3,3,5-トリメチルシクロヘキサ、4,4-ジ 過酸化t-ブチルn-ブチルエステル(Trigonox)、過酸化ジクロニール (Dicup)などの過酸化物である。ほとんどの場合、化学架橋剤は基本ポリ マーの1ないし5パーセントで提供される。 吹き付け剤と化学架橋剤は、吹き付け剤の励起温度に近い値を有するように選 択される。例えば、吹き付け剤の励起温度よりもわずかに低い励起温度を有して もよく、発泡が膨張中に確実に保持され、しかし、発泡が完全に化学架橋剤の作 用により架橋処理される前に、架橋動作と発泡作用は封止物または封止層の封止 材が熱により膨張し発泡し、中空部の壁部に付着することが望ましい。望ましく は、吹き付け剤の活性温度は、(封止部品が充填される他の中空部の溶接中また は形成中、または燐酸処理、ペインティングまたはその他の被覆処理、またはそ の乾燥中に、任意の混合温度以上の合成温度などで)容易に不意に励起されない ように選択され、ただし、封止物が燃焼オーブンに存在するような発泡を形成す ることが望ましい温度の場合のみ励起される。 放射架橋促進剤は、ポリマーの架橋を促進するのに従来から用いられているも のの中から選択できる。ポリマーは、例えばトリアリル・シアヌレート(TAC) 、トリアリル・イソシアヌレート(TAIC)、トリアリル・トリメリテート、テト ラアリル・ピロメリテート、1、1、3−トリメチル−5−カルボキシ−3−( 4−カルボキシフェニル)インダン、トリメチロールプロパン・トリメリテート (TMPTM、サルトマー(Sartomer)350)、ペンタエリスリトール・トリメタ クリレート、トリ(2−アクリロキシエチル)イソシアヌレート、トリ(2−メ タクリロキシエチル)トリメリテートなど、およびそれらの組み合わせである。 存在する場合には、粘着付与剤が使用され、物または封止層、特に、物体また は封止層の周辺の外表面の粘着性を増大させる。物体または封止層の周辺は、膨 張され中空壁と接触しているが、外部表面は物の形成後、膨張前に粘着性を表す 。というのも、中空内に物体が最初に設置される間は、物体の外部表面は乾燥し 、非粘着性であるべきであることが一般的に望ましいからである。望ましくは、 膨張温度においてベースポリマーの接着品質を増大させるには、粘着付与剤は比 較的低分子量で、非結晶性で、少なくとも50度より上(ベースポリマーの軟化 点 に近く、好ましくはより高い温度)の環状および球状(ring-and-ball)軟化温 度を有し、ベースポリマーおよび存在する他のポリマーと相溶性があり得る。粘 着付与剤は、ベースポリマー100の割合(part)毎に30の割合まで存在し得 る。適切な粘着付与剤は、ノボラック樹脂、部分的ポリマー化樹脂、トールオイ 酸化防止剤、接着促進剤、可塑剤、ピグメント、などは従来の量で使用され得 る。 例示的な調合は、以下を含む。 これらの調合のうち調合AおよびCは、本発明の中空封止物体の封止部または 中空封止物体の封止層の製造に特に適応可能である。一方、調合BおよびDは、 ドライバーと中空封止物体の封止部または封止層との製造に適応可能である。 組成は、ポリマー混合技術における従来の方法、例えばバンバリー(Banbury) またはブランベンダー(Brabender)タイプのミキサなどの高剪断ミキサ内に配合 することによって調製できる。その際、注意が払われ、混合温度は、化学的架橋 剤または吹分け剤が活性化する程度までは上昇されないことを確実にする。典型 的には、ベースポリマー、(存在すれば)他のポリマー/粘着付与剤、および酸 化防止剤がまず加えられ、均質に混合される。充填剤、接着促進剤、(存在すれ ば)ピグメントがベースポリマーに配合でき、またはベースポリマーが配合され て軟化された後に加えられ得る。これらの第1の配合ステージは特に温度感受性 はない。一旦、吹分け剤および架橋剤を除く全ての成分が加えられ、完全に混合 されると、これら最後の吹分け剤および架橋剤が加えられる時に、温度制御は重 要になる。したがって、ミキサは冷却され、組成の温度は約95℃を超えないよ うにされ、より好ましくは約80℃を超えない。吹分け剤、触媒、架橋剤、およ び任意の可塑剤が加えられ、その結果としての組成は、組成が均一になるまで、 温度条件を制御され、高剪断ミキサにかけられる。その後組成は、例えば冷却ロ ーラを有する2ロールミルを通って処理されることで冷却できる。 そして、結果としてのバルク組成は、適当な手段により本発明の中空封止物体 向けに適当な形状に形成できる。例えば、切断のため押し出し成形され、シート 内にロールされ得、望ましい断面構造をもつロッド内に押し出し成形され、その 結果、物体内に細かく分けられ、望ましい形状に成形され、またはのちの成形ま たは押し出し成形のために小球状にする。 本発明の中空封止物体または中空封止物体の封止層を作るのに用いられる特定 の組成は、重大なことではない。当業者は、その技能およびここで引用された文 献を含む本開示を考慮すれば、適切な調合を決定して中空封止物体または本発明 の封止層を調製することは困難なことではなく、または特定の応用に対してその ような組成を最適にすることは困難なことではない。中空封止物体または封止層の製造 本発明の物体の単一封止物体または封止層が膨張性および封止特性を持ち,異 なる大きさや形状の中空の範囲を封止するのに使用できることは、本発明の意図 する範囲内のことである。より典型的には、中空封止物体または封止層は、特に 、封止が意図される特定の中空内での使用のために調合され、成形される。これ は特に、自動車その他の乗り物の製造において正しいことである。これらの製造 で は、中空は非常に異なった断面を持ってもよく、封止の質は水分、音および微粒 子バリヤーを提供するのにかなり重要である。 本発明の中空封止物体または封止層の厚さは、発泡前に物体または層の面に垂 直な寸法が意図されており、典型的には3mmと13mmの間であり、より典型 的には5mmと8mmの間である。単一層物体では、その物体が、例えば図10 に見られる支持プレートのような支持構造を与えられていない場合には、製造中 および使用中の適当な構造的剛性を与えるために、比較的大きな厚みを持ち得る ことが望ましい。その物体が支持構造を与えられている、または多重層物体であ る場合には、比較的小さい厚みを持ち得ることが望ましい。 前述のように、本発明の中空封止物体または中空封止物体の封止層は、発泡可 能な架橋されていないシーラーによって実質的に取り囲まれた、少なくとも1つ の発泡可能な架橋されたドライバーを含む。その形状および大きさは、中空断面 およびその物体または層の発泡特性に基づいて選択され得る。物体または層は典 型的には断面を有し、その断面は封止される中空と形状において比較可能である が、中空の直線寸法の約45%と85の間、典型的には約55%と75の間であ る。 (発泡温度でかなり柔らかい)シーラーによるというよりは、物体または封止 層の少なくとも1つのドライバーによって、まず中空断面の充填剤が提供される ので、物体または封止層の少なくとも1つのドライバーは望ましくは、膨張にお いてドライバー単独で実質的に、しかし完全ではなく中空断面を充填するよう選 択されるべきであろう。例えば、膨張ドライバーは中空の寸法の40%と100 %の間、特に中空の寸法の70%と95%の間の直線寸法を持ち得る。小さすぎ るドライバーでは、より柔らかい封止部に対して中空の断面部の充填が不充分に なり、残りの空間を充填することになる。一方大きすぎるドライバーでは、完全 に膨張して、それにより封止を損傷する恐れがあるとき、中空内でゆがみ得る。 直線的な膨張率が200%(体積膨張率は800%)であるドライバー部に対し て、そのドライバーに対して適切な直線寸法は、その中空の直線距離は20%か ら50%、特に35%から45%であり得る。直線的な膨張率が230%(体積 膨張率は1200%)であるドライバー部に対して、適切な直線寸法は、18% から45%、特に30%から40%であり得る。特に、中空が不規則な形状をし ている場合には、ドライバー部の構成は中空の断面形状の不規則性、特に頂点の 方向に肥大し、封止部がこれらの不規則部および頂点の中に完全に押しやられ、 結果としての泡が完全に中空に充填され、封止することを確実にできる。これは 図4に示されている。図4では、封止物体の断面は概して図1の封止物体のそれ と同じである。封止物体20の単一ドライバー部22は、中空の頂点の方向に、 肥大22Aから22Fを含み、これらの頂点を充填する際の助けとなる。シーラ ーは比較的に一様に物体または層の面においてドライバーを取り囲み、膨張の間 、十分な封止の(すなわちまだ架橋されていない)発泡の大きさを提供し、それ によりドライバーと中空壁の間の全ての空間を完全に充填し、望ましくはそれら を接着する。それゆえにシーラーの最適な大きさは、シーラーの材料、膨張の程 度、膨張したドライバーが中空を満たす程度などのファクタに依存し得る。 ドライバーを取り囲むシーラーの幅は、特に密閉すべき中空部の形状の複雑さ に応じて封止物の部分ごとに異ならせてもよい。例えば、中空部が比較的矩形状 であり、中空部壁が比較的滑らか(方向性に急激な変化がない)であれば、封止物 ないし封止層の外周部と中空部壁との間に比較的大きい隙間があるのが望ましい ことがあり、それにより、密閉すべき中空部が完全浸漬により塗装された自動車 用ピラーであれば塗料が容易に流れるようにする。そのような場合では、ドライ バーからなる封止物ないし層の割合は一般に一層大きく、それに応じてシーラー の幅を小さくする。しかし、中空部が狭いか、形状として比較的規則的であるか の何れか一方、又は両方であれば、封止物ないし封止層の外周部と中空部の壁と の間の隙間としては、当該中空部の充填が適切に行われる上で一層狭いのが望ま しく、その場合、ドライバーからなる封止物ないし層の割合は一層少なくし、シ ーラーの幅としては一層大きくする。よって、封止物ないし封止層と中空部の壁 部との間の隙間の大きさを異ならせる一方、シーラーの幅を封止物における場所 ごとに異ならせて、本発明の中空部封止物を形状が複雑な中空部に充填すること ができる。 一般に、封止物ないし封止層の寸法としては、密閉すべき所定箇所での中空部 の寸法の割合として直接定めるのではなくて、前記所定箇所における封止物ない し層と中空部壁との間のある隙間を鑑みて、中空部の大きさと中空部の形状の複 雑さに応じて例えば1mmから約8mmに、例えば約3mmから5mmにし、その後封止 物の得られた寸法と所望のクリアランスから、シーラーが封止物ないし層と中空 部壁との間を主に封止した状態で所望箇所で膨張したドライバーが中空部をほぼ 充填するのが望ましいことを考慮に入れて中空部を密閉するのに必要な膨張の度 合いを算出することで定めてもよい。発泡性ポリマー材の膨張の度合いが、利用 する発泡材の量とドライバーの架橋の度合いとの両方により所望どおりに得られ ることから、中空部を充填する封止物ないし層の寸法を最適化できるのである。 このましくは、中空部封止物ないし封止物の封止層は、密閉すべき中空部の横 断面形状に一般に対応する形状を有するが、直線寸法のより小さい平坦シートの 形で製造している。その場合、前述したようにシーラーのための化学架橋材とド ライバー部ないし封止物ないし層の部分のための放射線架橋作用促進剤との両方 を含む発泡ポリマー組成物で封止物ないし層を製造するのが特に望ましい。発泡 ポリマー材のシートは封止物ないし層の最終寸法に合わせて切断するだけでよく 、または、封止物ないし層を発泡ポリマー材から所望の形状に成形し、ドライバ ー部は、当該封止物ないし層のシーラーとなる部分のドライバー部をマスキング して選択的に架橋させることで、封止物ないし層のドライバーなとなるその部分 のみを架橋させるのが望ましい。シーラー部と封止物ないし層のドライバー部は 、同一又は異なった発泡ポリマー材のシートから別々に切断してもよく、得られ たドライバーとシーラーとは本発明の中空部封止物に集成(assembly)される。こ の場合、ドライバーを得るに当たって切断したシートは、当該ドライバーを切断 するに先立って架橋させておいてもよく、又は、シートから切断した後にドライ バーを架橋させてもよい。中空部封止物ないしその封止層の製造方法としては他 にも考えられ、例えばドライバーの発泡ポリマー材の棒をドライバーに望まれて いる横断面に押出し成形し、架橋させ、その後当該棒の周囲にシーラーの発泡ポ リマー材を押出し成形し、得られた複合棒材を複数の中空部封止物ないし層とし て切断する方法や、ドライバーとシーラーとを同時に適当な形状に押出し成形(c oextrude)し、切断し、ドライバーを架橋させる方法、ドライバーとシーラーを 同一材料の一体形成品として、又は、ドライバーとシーラーごとに異なって二 種の材料を同時成型(comold)するとして成形する方法などがある。また、シーラ ーとしては中空部軸の方向に沿ってドライバーを取り囲む場合や、中空部横断面 において取り囲む場合も、これらの実施の形態は示していないけれども、本発明 の範囲に含まれるものである。 特定の構成の封止物ないし封止層には特定の製造方法が特に適しているのは明 らかである。例えば、単一のドライバーだけある場合に2種の別々の材料、即ち 、既に架橋させたドライバー用材料とシーラー用材料を用いて封止物ないし封止 物の封止層を物理的に集成するのが望ましいのではあるが、そのような方法は、 封止物ないし封止層に複数のドライバーを含ませる、特に、ドライバーが沢山あ る図6に示したような実施の形態では望ましいものでないことがある。しかし、 押出し成形と切断のような方法はそのような実施の形態でも適当なものである。 図6の実施の形態のようにドライバーが沢山ある封止物ないし封止層を製造する に当たっての望ましいところは、発泡ポリマー材のシートを製造し、ドライバー を生成するパターンにそれを照射し、そしてシートを所望封止物ないし封止層に 適した形状に切断するところにある。このパターン照射と切断とは、ドライバー が例えば図5に示した如く封止物ないし層内において規則的なパターンを形成す るように行うか、又は、ドライバーが、例えば封止物の全ての外周部にシーラー 材が設けられていない図6に示したような封止物ないし層に対して特定の配向を とらないように行ってもよい。 シーラーは、当該シーラーの素材がドライバーの素材というよりは中空部壁に 対して一層強力な接着力を発揮するのが通常であるから、それを用いた場合に封 止物ないし層の封止効率を最大化すべく、封止物ないし封止層の平面において少 なくとも一つのドライバーをほぼ取り囲んでいる。ここで「ほぼ取り囲んでいる」 とは、封止物ないし層の平面での封止物ないし層の外周部に主としてシーラーが 設けられていなければならないことを意味している。特に、封止物ないし層に単 一のドライバーだけがあるのであれば、ドライバーは封止物ないし層の平面にお いてシーラーにより完全に取り囲まれているのが望ましい。そのような状態は例 えば図1と図4に見られるところである。封止物ないし層に複数のドライバーが あるのであれば、その場合でもドライバーは封止物ないし層の平面においてシー ラーにより完全に取り囲まれているのが望ましく、このことは図5と図7に見ら れるところである。しかし、封止物ないし層が複数のドライバーを有する一方、 前述したように図6に示した態様で選択的にパターン照射した発泡ポリマー材の シートから切断されているものである場合に封止物ないし層の製造を容易化する ために、封止物ないし層の外周部の一部にドライバー材を設けてもよい。この場 合、シート状のドライバーのパターンニングとシートからの封止物ないし層の切 断の何れか一方又は両方は、シートから切断した封止物ないし層の外周部の50 %以下、好ましくは30%以下、より好ましくは20%以下にドライバー材が設け られており、当該外周部の大部分にはドライバー材が設けられないようにするの が望ましい。 一般に、本発明の複層中空部封止物は封止層を2層有しているが、本発明は2 層以上有する封止物をも含んでいる。簡単のために、また、本発明とその製造方 法並びに利用方法は2層だけを有する封止物であれば適切に説明できることから 、添付図面では2層中空部封止物だけを示している。しかし、当業者なら、自ら の熟練度とこの開示内容を鑑みるに、二層以上の複層中空部封止物を製造したり 、利用することは容易に想到できることである。 特定の複層中空部封止物の全ての封止層は同一であってもよいが、全ての封止 層を同一としないことも考えられる。 各封止層が同一となっている中空部封止物を利用すれば、1種の封止層を製造 するだけでよいこと、それに、1種の封止を利用した場合に複層中空部封止物の 製造が簡単になり、封止物の封止層の部分が同一で部分ごと選択する必要がない ことから、製造上に多大な利点が得られる。 しかし、全てが同一でない封止層を利用した場合でも、本発明の複層中空部封 止物に利点をもたらすような状況がある。その一例としては、密封すべき中空部 の横断面がほぼ所定位置で変化する、例えば中空部の横断面積が変化する場合や 、中空部の横断面積ではなくて、その横断面形状が変化する場合、中空部が所定 箇所で湾曲するか、又は、不規則になる場合が挙げられる。そのような各状況で は、組成と厚みが同一でない場合に異なった寸法と形状の何れか一方、又は、両 方を有する封止物が、各封止層がそれのおかれているところで中空部の横断面を もっ ともよく封止するように選ばれるように望ましいことは当業者には明らかである 。例え密閉すべき中空部の横断面が複層中空部封止物の各封止層ごとに同一であ ったとしても、種々の封止層の寸法や、組成、厚み、膨張度合いなどが同一でな いことが望ましい場合もある。例えば、封止物の封止層の少なくとも一つ(好ま しくは全て)が、それが置かれたところで中空部の横断面を完全に封止するのが 望まれることもある。唯一の封止層を用いた場合では、その層は、完全な封止が 達成されるように選択すべきであり、封止の確実性(ドライバーとシーラーの寸 法、膨張度合いなどにより達成される)は、例えば音響特性などのその他の特性 の点において最適でないこともあり得る。特に、封止層の硬度としては、最大音 響遮蔽性能に望まれている硬度よりも大きくてもよいし、又はそれよりも小さく てもよい。本発明の複層封止物においては、封止物において異なる機能ごとに最 適化した異なった封止層を用いることもできる。例えば、ある一つの封止層を、 中空部横断面の完全封止に最適化させる一方、他の封止層を、より効果的な音響 遮蔽効果を醸し出すように最適化することが考えられる。同様に、封止層の厚み は、所望に応じて互いに異ならせてもよい。当業者なら、自らの知識とここでの 開示内容を鑑みると、本発明の複層封止物に適した封止層を定める一方、特定の 用途に合わせてそれらを最適化することは容易に想到できることである。 また、当業者なら、自らの知識とここでの開示内容を鑑みると、本発明の中空 部封止物と該封止物の封止層を製造するのに適した素材を選択したり、その製造 方法を実施することは容易に想到できることである。支持構造体 本発明の中空部封止物が構造体からなるものであれば、その支持構造体は二つ の機能を果たす。即ち、第1に、密閉すべき中空部の横断面内に嵌合して所定箇 所において中空部の横断面内で封止物ないし封止層を配向すると共に、第2に、 複層封止物の場合では、封止層を互いに隔離した状態に支持する。 支持構造体ないし成分は、本発明の中空部封止物を蓄え、密閉すべき中空部内 に定置させ、封止物の発泡により中空部を封止し、また、車両の寿命の如く潜在 的に長期間にわたって中空部内で利用できるに必要な構造的一貫性と耐性を有す る材料で作製してもよい。そのためには、例えば少なくとも150℃の温度、好 ましくは少なくとも180℃の温度のような高温での構造的安定度と、そのよう な高温での封止物の発泡に伴って生ずる力に対する耐性と、長期間耐久力などが 必要である。一般に、装着手段は、図9と図10における板42のような支持板 の材料として用いる場合では、スチールの如く、金属メッシュを含む金属で作製 してもよいし、高温ポリオレフィンのような高融点熱可塑性ポリマー、ナイロン 、例えばナイロン6、ナイロン46、又は、ナイロン66のようなポリアミド、 ポリエチレンテレフタレートのようなポリエステル、芳香族ポリエテール、ポリ エテールケトン、ポリアミド、熱硬化性樹脂など、特に所望形状に形成しやすい 材料で作製してもよい。これらのポリマーには通常、従来より公知の充填材、酸 化防止剤、防炎剤、ポリマー剤、その他の安定化剤などが含まれており、顔料、 可塑剤、接着促進剤などが含まれていてもよい。また、これらのポリマーには、 必要ないし所望に応じてガラス繊維などの強化材が含まれていてもよい。支持構 造体は、成型法などにより一体構成物として形成してもよいし、2封止物以上を 合体して形成してもよい。 支持構造体としては、中空部内にびったりはまって所定箇所において中空部の 横断面内に封止物を配向できるのようにその形状を定め、そのようにすることで 封止層が中空部壁に対して直交すると共に、後述のように支持構造体に、中空部 壁と相互作用してそのように配向できるようにするのが望ましい。 さらに、複層中空部封止物用としての支持構造体の形状は、複数の封止層を互 いに隔離した状態で支持できるような形状にする。従って、各封止層につき、支 持構造体は、中空部内に適切に配向されるように、また、封止物の封止層を発泡 させて膨張させると互いに隣り合った封止層間において中空部内に密封空間が形 成されるように、その封止層を支持することになる。通常、支持構造体は複数の 封止層を互いに隔離した状態で平行に支持するが、中空部が不規則な形であるか 、又は、湾曲した状態で封止すべきものであれば、封止層は、例えば中空部壁に 対して別々に直交できるように、非平行にするのが望ましい。 よって、支持構造体は各封止層ごとに一つか複数の支持板ないしトレーで構成 して、これらを互いに隔離した状態で取り付ける一方、他の発泡性中空部封止に おいてよく知られているような支持構造体を中空部内に位置決めする手段で構成 してもよい。 複層封止物における封止層の間の間隔または各対の封止層の間の間隔は、所望 周波数での減衰が最大化し得るように選択してもよく、これは所望周波数での音 の波長をλで表すと、約λ/4だけ封止層を隔離することにより達成できる。封 止層それ自体は完全に剛いものではないから、この理想的なλ/4間隔は事実上 最適でないことがあり、尤もよく望まれている減衰プロファイルを得るためには 間隔をいくらか調節する必要がある。そのような調節は、当業者には周知技術で ある。 支持構造体は、その構成と用途に応じて、例えば中空部の壁部を図10と図1 2に示したようにボルトナットのような締付け部材、または、クリップやスタッ ドのような類似の締め付け手段で取り付けるとか、何らかの手段で封止すべき中 空部内に据え付けて保持させるようにしてもよいし、又は、支持構造体のフレー ムが図17から図19に示したような突起を介して中空部の壁部を把持して封止 物を所定箇所に保持するようにしてもよい。被支持中空部封止物の製造 被支持中空部封止物は、封止層を支持構造体に装着することにより作製できる 。これは、封止物の構成によっては封止層を一つかそれ以上のスタッド、ネジ、 または比較的小さい支持体を介して構造体に装着することにより達成できる。封 止層には、支持構造体に形成した突起やクリップなどと係合する穴が設けられて いてもよいし、又は、支持構造体には封止層を貼付する接着面が備わっていても よい。 本発明の封止物の封止層のドライバー部は架橋処理してあるから、それを構成 するポリマーの融点以上の温度まで加熱して、ある程度軟化することこそあれ( 材料、架橋処理の程度、温度にもよるが)流れるようなことはない。従って、封 止層のドライバー部は比較的寸法が安定しており、従って、加熱と発泡時での流 動を防ぐのに実質的な支持体を必要とする(特に封止すべき横断面が垂直で、封 止層の流動により封止物が封止物の上方で中空部壁から引きつられる)どころか 、 封止物の封止層を、前述したような簡単な支持手段で支持構造体に据え付けるこ とができる点に本発明の複層封止物の際立った利点がある。その結果、本発明の 封止層は、持構造体に対して高価で複雑にして正確な装着を必要とせず、しかも 使用すれば優れた封止効果をもたらすことができるのである。 なお、当業者には、自らの知識とここでの開示内容を鑑みるに、本発明の封止 物を密閉すべき中空部内に据え付けるに当たり種々の手段を利用することができ るのは明らかであり、そのような手段も本発明の範囲に含まれるべきである。中空部封止物の利用 本発明の中空部封止物は、密閉すべき中空部に、好ましくは中空部横断面の大 凡中心に、封止物の横断面を中空部の横断面と大凡一致させて据え付けることに より利用する。封止物は、従来公知の手段で、例えば既に形成されている中空部 に穴を介して据え付ける、又は、通常は中空部を形成すべく後ほどに合体される 2以上の部材の一つに取り付けることにより、中空部内に据え付けられるように してもよい。封止物にドライバー部とシーラー部を用いて中空部充填封止効率を 最大化していることから、中空部への封止物の据え付けが従来の中空部封止のよ うに位置によって左右されるものでない点が本発明の中空部封止物の特徴である 。単一層封止物の場合では、スタッド、ネジ、またはその他の比較的小さい支持 体(前掲のソダーバーグ特許に開示されており、また、図1、図2、図4に示し たようなもの)に装着することにより据え付けてもよい。ある場合では、密閉す べき中空部に、所望箇所において中空部封止物を支持する構造部をもたせてもよ く、これは特に封止物を所定箇所に適した形状に成形するか、当該構造部と係合 する特徴(例えば孔や突起)をもたせて成形した場合に有利である。他の場合では 、封止物に、当該封止物の平面においてその封止物の外周部から延在する突起の ような特徴を持たせて、その突起が中空部と係合して封止物を所定箇所に正確に 定置させるようにしてもよい。これは図8に示されているところであり、そこで は単層封止物20に中空部壁と係合するように形状を定めたシーラー24A〜2 4Dの突起が設けられている。また、封止物にはその成型時にクリップなどを持 たせて、中空部壁における穴に係合するようにしてもよいし、又は、中空部壁に 形成 もしくは取り付けた突起、クリップなどが係合する穴を設けておいてもよい。さ らに、封止物は、支持板ないしトレー(または一対のかかる支持板ないしトレー の間、本発明の中空部封止物では広範囲の(extensive)支持体は不必要ではある が)のような支持構造体に取り付けることにより据え付けて、他の発泡性中空部 封止について従来より知られているような中空部内に取り付けるか、又は、確固 に位置決めするようにしてもよい。このことは図5、図6、図7、図11、図1 3に示されているところであり、そこでは、支持ブラケットの一つだけのアーム 40Aが図示されており、支持体の詳細は図9、図190、図12、図4におい て示してある。 図9と図10とにおいて、単層中空部封止物20は、封止物の背後にその外周 部の一部分だけが見える支持板42からなる支持構造体に、座金46を介してド ライバーと支持板とを貫通して延在するボルト44とナット48とにより取り付 けられている。ここでは、支持板42は、符号40で示したブラケットに装着さ れており、そのブラケットはそれが取り付けられているアーム40Aと、ボルト 50とナット52とにより中空部壁14の取り付けられて、支持板、従って、封 止物20を中空部内に位置決めする他のアーム40Bとを有している。なお、当 業者には、自らの知識とここでの開示内容を鑑みるに、本発明の封止物を密閉す べき中空部内に据え付けるに当たり、その他の手段を採用できるのは明らかであ り、そのような手段も本発明の範囲に含まれるべきである。 本発明の封止物のドライバー部は架橋されているので、それを構成しているポ リマーの溶融点以上の温度まで加熱された場合、溶融あるいは流動することはな いけれども、ある程度(材料、架橋の程度および温度に依る)軟化する。したが って、ドライバー部が割合に寸法的に安定しており、それ故に、加熱および発泡 中のサジング(sagging)を防止するために(特に、後記の実施例3及び比較例 3において議論されるように、封止されるべき断面が垂直で、封止物のサジング が、封止材料を封止物上方の中空部壁部から剥離せしがちであろうと思われる場 合)、堅固なサポートを必要とするのではなく、封止物が、封止されるべき中空 部内に簡素なサポートで配設され得ることが、本発明の封止物の特有の利点であ る。例えば、上記封止物は、(例えば図1,2及び4に示されるように)単一の スタッドまたはネジで支持され得るし、(例えば図8に示されるように)効果的 に自己支持し得るし、又は、例えば(例えば図9,10,11及び12に示され るように)ナットとボルトまたは(例えば図13及び14に示されるように)グ ロメットのような簡単なファスナーにより、支持板上に支持できる。その上、ド ライバーは使用に際して形を成し膨張するので、例えば図9及び図10における ような支持板上への封止物の取り付けが、封止された取り付けである必要は無く 、ドライバーは、(図に示されたボルトのような)使用されるいかなる取付手段 に対しても、膨張してぴったりと封止するであろう。その結果、本発明の中空部 封止物は、封止されるべき中空部内への取り付けについて、費用のかさむ、複雑 なまたは精密な取り付けは必要とせず、しかも、使用時には優れた封止性を付与 する。 本発明の中空部封止物の装着および発泡の後に、排水ホース,電線あるいは同 様の物が本発明の中空部封止物の中を通ることを許容するために、中空部封止物 は、封止物を貫通する1つ若しくはそれ以上の開口を備えている。これらの開口 は、封止物のドライバーがより均一な膨張性を有し、それ故に封止物の発泡後の 寸法がより容易に予知できるので、典型的には、封止物のドライバーを貫通して 設けられる。上記開口を与える第1の方法においては、ドライバーは、単に、製 造中に切り込みを入れた開口を有し得る。ドライバー内の開口は、封止物の発泡 中におけるドライバーの膨張、そして、それ故に開口自体の膨張時に、開口が最 終的に所望の大きさまで広がるように、寸法が定められる。例えば、ドライバー が発泡時に200%の線膨張を有し、封止物の寸法及び形状は、ドライバーの膨 張がシーラーや中空部の壁によって束縛されず、そして、最終的な封止において 1cmの直径の開口が求められる場合には、封止物の製造時にはドライバーに5 mmの直径の開口が設けられる。もし、ドライバーの膨張が束縛される場合には 、開口はそれに応じて寸法が定められる。この開口は、例えば切削または成形の ような、適切なものであればいかなる方法によってでもドライバーに設けること ができるが、特に便利な方法は、適当な寸法の管状のパンチで、ドライバーを貫 通する開口の単なる切削である。ドライバーから打ち抜かれた材料は、封止が装 着され発泡される前に除去されるか、若しくは、所望の場合のみに開くことによ り、 もし排水ホースや他の物品が取り付けられない場合には、上記封止を傷が付かな い状態に維持する「ノックアウト(knock-out)」開口を設けるために適切な場 所に置かれる。図11は、本発明の単層の中空部封止物を示しており、そこでは 、開口54が封止物20の単層のドライバー22を貫通して設けられている。こ の実施態様では、図12により詳しく示されるように、その上に封止物20の封 止層が中空部内部で装着されているブラケットのアーム40Aが、封止物の中心 からオフセットされており、そこでは、他のアーム40Bが中空部壁部に固定さ れている。開口を設ける第2の方法においては、封止物の製作中に、固形体のグ ロメットがドライバーを貫通して挿入される。グロメットは、開口の所望の寸法 及び形状のもので、例えば0リングのように、グロメットを挿通する排水ホース などに対するきっちりした封止のための手段を備えている。もし固形体のグロメ ットが用いられる場合には、典型的には、中空部封止物を中空部内で所定箇所に 保持するのに用いられる支持部に取り付けられるであろう。このことは、図13 と図14に表されており、そこでは、グロメット56が、ドライバー22内の開 口を貫通して、中空部封止物20を、他方のアーム40Bが中空部壁部に固定さ れたブラケット40の一方のアーム40Aに保持している。この例では、グロメ ットが開口に対して明確な寸法と形状とを与えているので、封止物の発泡及び膨 張時にドライバーがグロメット内できっちりと膨張するように、封止物あるいは 封止層の形状は所望に応じて選ばれる。特に、封止物または封止層の寸法及びそ の膨張特性は、発泡時の封止物の膨張が中空部壁部によって拘束されるように、 グロメットが貫通するドライバー内の開口がグロメットから分離して非拘束状態 で膨張することがないように、選定されることが望ましい。 図13は、長手軸がページ内にある中空部内に配設された、本発明の中空部封 止物の多層の第9の実施態様を示す断面図である。その全体が200として示さ れる多層の中空部封止物は、その全体が300として示されるサポート構造体に よって離間した関係で支持された、その全体が200A及び200Bで示される 2つの封止層を備えている。封止層200Aは、架橋されていない発泡性ポリマ ーのシーラー240Aに覆われて密着した、架橋された発泡性ポリマーのドライ バー220Aを備えており、封止層200Bは、同様に、ドライバー220B及 びシーラー240Bを備えている。支持構造体300は、その中心部がボルト3 40とナット360で中空部壁部120の内側に固定された概略U字状のストラ ップ320を備え、U字の2つのアームは中空部内に突き出している。各封止層 200A及び200Bは、さらに支持板380A及び380Bによってそれぞれ 支持され、当該支持板およびU字状のストラップ320に、それぞれボルト及び ナット400A及び420A並びに400B及び420Bによって固定されてい る。 図14は、長手軸がページ内にある中空部内に配設された、本発明の中空部封 止物の多層の第10の実施態様を示す断面図であり、2つの封止層200A及び 200Bを支持構造体300に固定する異なる方法を示している。この図におい て、封止層200Aは接着層440によってU字形状のストラップ320に固定 され、封止層200Bはストラップ320及び封止層200B内の穴部を貫通す るエクスパンディングアンカー460A及び460Bによって、U字形状のスト ラップ320に固定されている。もし所望であれば、支持板があっても良いが、 この図には示されていない。 図17乃至図19は、他の支持構造体を用いた、本発明の中空部封止物の多層 の第11の実施態様を示している。これら3つの図においては、封止層のドライ バー及びシーラー部分並びに封止層をサポート構造体に保持する手段は、それら の位置および機能が従前の図から明らかであるので、個々には示されず、また描 かれていない。 図17は、その全体が500として示されたサポート構造体によって支持され た封止層200A及び200Bを示す、第11の実施態様の斜視図である。サポ ート構造体500は、封止層200A及び200Bに対する支持板520A及び 520Bと、支持板を離間した関係に保つスペーサ540及び560を備えてい る。この実施態様では、支持板520Aはフレキシブルな突起580A,600 A,620A及び640Aを有するものとして示され、支持板520Bはフレキ シブルな突起580B,600B,620B及び640Bを有するものとして示 されている。これらフレキシブルな突起は、図18により分かり良く示されてい るように、中空部の壁部に対して掴むように係合し、それにより、封止すること が望まれる中空部内の位置に封止物を保持するように設計されている。 図18は、長手軸がページ内にある中空部内に配設された、本発明の多層の中 空部封止物の第11の実施態様を示す断面図である。この図から分かるように、 支持構造体のフレキシブルな突起580A乃至640Bが中空部壁部120に係 合して、封止物を適切な位置に保持している。 図19は、発泡及び膨張の後の封止物の第11の実施態様を示す断面図である 。封止層200A及び200Bは、中空部の断面を満たすまで発泡し膨張してお り、これによって、「デッドスペース」をもった2つの封止を創り出している。 図15乃至図19において示されるもののように、多層の封止層を有する中空 部封止物の実施態様が、図5、図6及び図7において示され単一の封止層を有す る実施態様に関して従前に記載されたもののように、1つ以上のドライバーを備 えた封止層を採用することができ、及び/又は、図11乃至図14において示さ れ単一の封止層を有する実施態様に関して従前に記載されたもののように、開口 もしくは複数の開口を備え得ること、及びこのようなバリエーションの全ては、 本発明の範囲内のものであると考慮される。 封止物が車両の中空部内に配設される場合、封止物は、望ましくは、活性化お よび発泡前には、その回りに中空部内で実質的には完全な間隙があり、それによ り、燐酸塩処理、防錆処理、電気化学的な塗装などの、車体に対して一般に行わ れる処理が許容するように配置される。封止物が塗装などの受けない中空部内に 配置される場合には、かかる間隙は不要である。 本発明の封止物を活性化及び発泡させることが望まれる場合には、封止物は、 ブローイング剤および化学的な架橋剤を活性化するために、十分な時間にわたっ て十分な温度に曝される。好適な時間および温度は、封止が用いられる用途によ るが、100℃乃至300℃の間の温度あるいは5分から100分の間を超える 時間を含み得る。新しい車体における封止溝の場合には、典型的には、この熱的 活性化は、前以って塗布された塗料を硬化させるための塗装乾燥炉内に車体が置 かれたときに生じ、かかる温度および時間は、典型的には115℃乃至250℃ で10分乃至40分の間、例えば160℃で25分間であるが、当業者であれば 他の適切な温度及び時間も認めることであろう。また、例えば、補修目的で用い られ、あるいは大きな構造体中に置かれる場合などには、封止物は他の熱源(例 えば、誘導加熱のような局部加熱)によって活性化することができる。加熱に際 しては、封止物の架橋されていないシーラーは軟化し発泡する一方、封止物の架 橋されたドライバーは均一に発泡してシーラーを押圧し、封止を中空部壁部に密 着させる。それから、シーラーのフォームが化学的に架橋し、発泡した封止物が 中空部の全断面を満たし中空部壁部に密着した安定したプラグを形成するように シーラーフォームを安定化させ、湿気、音および微粒子のバリヤーとして働く。 本発明は、以下の例及び比較例により説明される。例1 発泡シートは、次の構成により作成される。 ブラベンダミキサ(Brabender mixer)が80℃に設定された。エバタネ,イル ガノクス及びカドクスが、加え合わせられ、均質に混合された。また、バロクス ,セロゲン,サルトメルが、加え合わせられ、均質に混合された。かかる混合工 程の間、上記ミキサの温度は確実に80℃より低く保たれていた。混合された材 料は、約100℃(バロクス及びセロゲンの分解温度よりも低い)で、約6mm 厚のシートに成形された。 テスト中空部は、平行な辺の長い方(樋の上部を横切る、シート状の金属の一 片で閉ざされた)にて約105mm,平行な辺の短い方(底辺)にわたって70 mm、並びに、高さ75mmの、不規則であるが略台形の断面を備えた、金属製 の雨樋の一部から形成される。テスト中空部の内部は、中空部の汚染をシミュレ ートし、中空部封止物の密封力のより厳密なテストを行うために、軽油(WD− 40)を吹き付けられる。 前述のように作成された発泡シートの一片が、上記線の寸法が中空部のものの 約65%〜85%で、略テスト中空部の形状に切断された。その一片は、平行な 辺の長い方が90mm,短い方が47mm、並びに、高さ51mmの台形であっ た。また、その一片は、アクリレートのジグ内に保持される。この場合には、約 13mm厚のアクリラートのマスクが、上記一片の上部に配置されており、(中 空部封止物のシーラー部分を形成する)約13mmの幅を備えた帯状に、上記一 片の縁部のまわりを覆い、平行な辺の長い方が45mm,短い方が29mm、並 びに、高さ25mmの台形の露出されたエリアを残し、ドライバー部分を形成す る。結果としてのアッセンブリは、上記一片の露出された部分(ドライバー)を 架橋させて本発明の中空部封止物を作成するために、3.0MeVの1.6Mr adで発光した。 上記テスト中空部は、その軸が垂直で断面が水平になるように、金属製のシー ト上に配置され、また、中空部封止物が、中空部の略中央に、金属製のシート上 に配置された。結果としてのアッセンブリは、157℃のオーブンに25分間入 れられ、その後、取り出され冷却された。 テスト中空部の検査は、封止物の架橋ドライバー部分が発泡し、等方性をもっ て膨張して、小さな閉じたセルを備えた均一な泡が形成されることを明らかにし た。この泡は、封止物の周囲における架橋していないシーラー部分を、テスト中 空部の壁部へ近接させる。また、封止物のシーラーが、不均一に、また、表面に て開いたセルを伴ないながら、発泡するものの、ドライバーについては、テスト 中空部の断面を完全に充填し、中空部の壁部に対してより優れた粘着性を発揮す る。 結果としての発泡した封止物は、粘着性及び吸湿性がなく、中空部を良好に密 封した。 この例の封止物の材料の四角なテストピースは、架橋したもの(ドライバー等 )又は架橋していないもの(シーラー等)のいずれでも、同一の温度及び時間で 発泡させられ、金属製のシート上に水平に置かれるが、これに限定されることは ない。架橋した材料は、各方向に200%の線膨張(800%の体積の膨張)で 、等方性をもって膨張し、小さなセル寸法の均一な泡をもたらした。架橋してい ない材料は、2つの水平方向における約180%の線膨張で、また、中央におい て約265%,縁部において100%という不均一な膨張(約600%の線膨 張)で、非等方性をもって膨張し、きめの粗い構造をもたらした。比較例1 この発明でなく例1のものに類似した中空部封止物が、次のように作成される 。 放射架橋促進剤又は架橋を要することなく(すなわちドライバーの欠乏)、例 1の場合と同じ構成である。しかし、その全領域にわたり、均一に放射架橋され ている。 これらの封止物は、例1の中空部封止物と同様にしてテストされた。すなわち 、それらをテスト中空部内に水平に配置して、それらをオーブンのなかで発泡さ せる。架橋していない封止物は、おそらくその支持体に対する粘着によって、優 先的に垂直方向に発泡し、テスト中空部の断面は充填しなかった。しかし、中空 部壁部に対する泡の粘着は良好であった。均一に架橋した封止物は、等方性をも って発泡した。しかし、それは、中空部の壁部に粘着せず、壁部に接触しようと する箇所で縮んでおり、その結果、テスト中空部の断面を充填しなかった。 これらの結果は、例1の結果を考慮すると、架橋したドライバー及び架橋して いないシーラーを備えた本発明の中空部封止物が、中空部を密封するために良好 に作用し、また、一方、ドライバー又はシーラーのいずれかが欠乏している、類 似の封止物は、中空部を密封するように作用しないことを示している。例2 例1にて用いられたものに類似した本発明の中空部封止物は、例1のものに類 似するものの、付加的な重量比30のピコタク(Piccotac)95(粘着性付与剤, ハーキュリーズ・ケミカル・コーポレーション(Hercules Chemical Co).)を含 む構成から作成された。上記封止物は、例1に記載された方法でテストされた。 この封止物のシーラー部分は、発泡に際して、例1の封止物のシーラーよりも大 きく変形した。しかし、その封止物は、ドライバーの同一の均一な膨張,中空部 断面の充填、及び、例1の物により示された中空部壁部に対する良好な密封状態 をあらわした。 最終的な発泡した封止物は、粘着性及び吸湿性がなく、中空部を良好に密封し た。例3 この発明の中空部封止物及びテスト中空部は、例1の場合のように作成された 。封止物は、シート状の金属製の支持プレートに対して、両面接着テープの一片 により接着されている。上記支持プレートは、封止物に類似した形状及び寸法を 有 しており、それが(つまり封止物)が中空部において中央に支持されるように、 その角部にフランジを備えている。結果としてのアッセンブリは、中空部の軸が 水平になる(従って、封止物及び中空部の断面は垂直である)ように、オーブン 内に入れられ、封止物を発泡させるために、157℃で25分間加熱される。 テスト中空部の検査は、封止物の架橋ドライバー部分が発泡し、等方性をもっ て膨張して、小さな閉じたセルを備えた均一な泡が形成されることを明らかにし た。この泡は、封止物の周囲における架橋していないシーラー部分を、テスト中 空部の壁部へ近接させる。また、封止物のシーラーが、不均一に、また、表面に おいて開いたセルを伴ないながらも発泡する。しかし、ドライバーについては、 テスト中空部の断面を完全に充填し、中空部の壁部に対してより優れた粘着性を 発揮する。 結果としての発泡した封止物は、粘着性がなく、吸湿性がなく、中空部を良好 に密封した。比較例3 この発明でなく、例1に類似した中空部封止物は、封止物がドライバーを欠乏 しないように中央領域を放射架橋することを除いて例1の場合と同様の工程を用 いて、封止物を製造することにより作成された。封止物は、例3の中空部封止物 と同じ方法でテストされた。すなわち、テスト中空部において垂直に配置し、オ ーブン内でそれを発泡させる。封止物は、優先的に水平方向に発泡し、中空部壁 部の上部から沈降して、テスト中空部の断面を充填しなかった。しかし、中空部 壁部に対する泡の粘着は良好であった。これらの結果は、例3の結果を考慮する と、架橋したドライバー及び架橋していないシーラーを備えた本発明の中空部封 止物が、中空部を密封するために良好に作用し、また、一方、ドライバーが欠乏 している類似の封止物は、中空部を密封するように作用しないことを示している 。実施例4 ほぼ台形である試験用の中空部が軟鋼で調製された。台形の底辺は76mmで あり、頂辺は70mmであり、高さは67mmであった。台形の頂部の2つの角 部は丸味をつけられ、そして底部の2つの角部はピンチ溶接されて鋭い角頂を形 成していた。 本発明にかかる中空部封止物は、一般的には実施例1のように調製されている が、各封止物は複数のドライバーと、該ドライバーと密着しかつこれを実質的に 取り囲む封止材とを有していた。発泡性のシートは次のような組成物で調製され た。 ブラベンダ(Brabender)・ミキサは80℃にセットされた。そして、バロッ クス、セロゲン及びサートマを除くすべての材料がこれに投入され、均質となる よう混合された。この後、混合工程時にミキサの温度が確実に80℃より低くな るようにして、バロックス、セロゲン及びサートマが投入され、均質となるよう 混合された。混合された材料は、この後ペレット化されて、ベースとなる非架橋 発泡性ポリマのペレットとなった。およそ100℃(バロックス及びセロゲンの 分解温度より低い)でこれらのペレットから厚さ6.5mmのシートが成形され 、これに対して定型的な手法でもって3.5MeV電子の放射線が4.8メガラド で照射され、本発明にかかる部材が形成された。 1つの具体例においては、ドライバーは1辺3mmの正方形であり、6mmの 中心間隔でもって正方形の格子状に配置された。第2の具体例では、ドライバー は1辺6mmの正方形であり、中心間隔は12mmであった。第3の具体例では 、ドライバーは1辺13mmの正方形であり、中心間隔は19mmであった。第 4の具体例では、ドライバーは直径3mmの円形であり、中心間隔は6mmであ っ た。第5の具体例では、ドライバーは直径6mmの円形であり、中心間隔は12 mmであった。そして、その他の実施例では、ドライバーは、不均一な形状であ った。加熱により、これらの各部材は発泡させられ、試験用中空部の壁部に封止 が施された。実施例5(シミュレートされた多層中空部封止物) 本発明にかかる多層の中空部封止物の特徴を説明するために、2つの単層の中 空部封止物どうしを試験用チャンネル内で密接して取りつけることにより、シミ ュレートされた2層の中空部封止物が調製された。そして、このようにして調製 された種々のシミュレートされた2層の部材の音響特性が相互に比較され、かつ 単層の部材と比較された。 1つの具体例では、厚さが6.4mmである60mm×60mmの正方形の発 泡性ポリマを調製することにより2つの封止層が調製された。そして、その中心 部の40mm×40mmの区画(「ドライバー」)は放射架橋結合され、これは およそ150%の線膨張率(体積膨張率ではおよそ340%)を有していた。各 封止層は、該封止層の中心部を通る3mmのボルトでもって、3mmのメッシュ 状の60mm×60mmの背板にボルト締結され、そのもう一方の側には、幅1 9mmのL字形のアルミニウム製帯金が取りつけられた。帯金の長い方の脚部の 長さは50mmであり、この長い方の脚部の端部から12mmのところに第1穴 部が設けられ、ボルトはこの穴部を通り抜けてナットに締結された。そして、そ の短い方の脚部の長さは25mmであり、この短い方の脚部の端部から12mm のところに第2穴部が設けられた。この帯金は、75mm×75mmの正方形の 横断面を有する長さ250mmの0.8mm鋼鈑製のチャンネルの内壁部に、第 2穴部を通り抜けるボルトで固定された。これにより、封止層はチャンネルの横 断面の中心に位置決めされ、チャンネルの端部に近い封止層は、該チャンネルの 端部からほぼ50mmであった。2つの封止層間の距離は、チャンネル内での支 持具の位置により調整されることが可能であった。膨張率、寸法及び厚さが異な る同様の封止層もまた調製された。 音響試験は、1993年3月1日〜5日にミシガン州デトロイトで開かれたS AE国際会議及び展示会におけるSAE技術誌第930336号中の、サハ及び マイヤーにかかる「伸長可能な封止材料の音響性能の評価」中に記載されている 手法で実施された。チャンネルは、拡声器及び音源マイクロフォンを収容してい る反響室の壁部内に配置された開口部に入っている道具の内部に取り付けられ、 この開口部のもう一方の側には、受音マイクロフォンを収容している小さい無響 室が付設された。125Hz〜10KHzの範囲にわたって挿入損失(事実上は 、封止物に起因する減衰)が測定された。 比較のために試験された、実施例1中に記載されたタイプの中間の膨張率(線 膨張率160%)の泡を用いた厚さ12.7mmの単層の封止物では、挿入損失 (デシベルで測定された、中空部封止物の挿入前後における受音マイクロフォン の音圧レベル間の差)は、125Hzと200Hzとの間では10〜12dBで あり、500Hzではおよそ50dBに上昇し、そして800Hzでおよそ30 dBに低下し、1600Hzまでは再び45dBに上昇し、さらに10KHzま では40〜45dBの範囲内にとどまるといった事実が認められた。厚さが9. 5mm及び6.4mmの同様の単層の封止物では、500Hz未満では同様の性 能となり、800Hzと1250Hzとの間ではおよそ20dBに低下し、2K Hzから10KHzまでの範囲では挿入損失が平均で35〜40dBとなること が認められた。 厚さ6.4mmの同一のフォームからなり互いに38mm離間した2つの封止 層を用いた、本発明にかかる2層の封止物では、500Hzまではかなり減衰し 、1KHz周辺ではさほど低下せず、2.5KHz〜10KHzの範囲内では厚 さ12.7mmの単層の封止物の場合に比べて、挿入損失は、周波数の上昇に伴 ってその差を増加させつつ、平均で6dBより大きく改善されるといった事実が 認められた。 高膨張率(線膨張率200%)のフォームについても同様の結果が認められた 。この場合、1KHz付近での挿入損失の低下は、単層の部材については中間の 膨張率の泡についてのものよりはるかに大きく、そして2層の部材については低 下しない。しかし、高周波数での挿入損失の差は大きくはなかった。典型的には 、膨張率が大きいもの、すなわち軟質泡では、単層及び2層の両部材とも高周波 数 での減衰が良好となる。 これらのデータは、封止物の合計厚さが同一である場合、2層の中空部封止物 は、同様の単層の中空部封止物よりも、良好な音響性能(より大きい減衰)を示 すということを示唆している。 25mmから38mmまでの中間の膨張率の泡を用いた2層の部材において封 止層間の距離を変えた場合、該距離が大きいときには若干大きい、ないしはやや 大きい減衰が生じるものの、挿入損失についての効果はほとんで生じなかった。 異なる膨張率(硬度)の封止層を備えた2層の部材を用いた試験においては、 低膨張率(線膨張率125%)であり比較的硬い1つの封止層と、高膨張率(線 膨張率200%)であり比較的軟らかいもう1つの封止層との組み合わせが、2 つの同一の高膨張率の封止層を用いた同様の仕様のものよりも、やや大きい減衰 が実現されるということが見出された。 これらのデータは、本発明にかかる多層の中空部封止物においては、封止層間 の距離を変えること、及び同一でない層を用いることにより、封止物の特性を変 えることが可能であることを示している。 本発明は、特定の実施の形態及び実施例に関連づけて開示されているが、この 開示に関連する当業者にとっては、ここに開示されている構成及び技術と等価な ものについてもまた本発明が適用可能であることは明らかであろう。そして、こ のような等価なものは、以下のクレームに包含されることが意図されている。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 08/944,736 (32)優先日 平成9年10月6日(1997.10.6) (33)優先権主張国 米国(US) (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),AU,BR,CA,C N,CZ,HU,IL,JP,KR,MX,NO,PL ,RU (72)発明者 シュワルツ,ローレンス・ディ アメリカ合衆国94025カリフォルニア州メ ンロ・パーク、コンティネンタル・ドライ ブ1085番

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.(a) 架橋される発泡性ポリマーからなる少なくとも1個のドライバーと、 (b) 封止物の面の上で、この少なくとも1個のドライバーとじかに接触しこの 少なくとも1個のドライバーを実質的に取り囲む、架橋されていない発泡性ポリ マーからなるシーラーと からなる平面状中空部封止物。 2.中空部の壁により区画され縦に長い中空部において使用され、この中空部は 、前もって決定された位置において封止される中空部の壁の中で断面を有する平 面状封止物であって、 (a) 架橋される発泡性ポリマーからなる少なくとも1個のドライバーと、 (b) 封止物の面の上で、この少なくとも1個のドライバーとじかに接触しこの 少なくとも1個のドライバーを実質的に取り囲むシーラー(sealer)と からなり、 上記の前もって決定された位置で中空部の断面を不完全に占め、中空部の中で 上記の前もって決定された位置に置かれ発泡されたとき、膨張性と封止性を有す るような寸法と形状を有する。この発泡されたシーラーは、中空部の壁とじかに 接触し封止させられる封止物。 3.中空部の壁により区画され縦に長い中空部において使用され、この中空部は 、前もって決定された位置において封止される中空部の壁の中で断面を有する平 面状封止物であって、 (a)(1)架橋される発泡性ポリマーからなる少なくとも1個のドライバーと、 (2)封止物の面の上で、この少なくとも1個のドライバーとじかに接触しこ の少なくとも1個のドライバーを実質的に取り囲むシーラーと からなる平面状中空部封止層と、 (b) 中空部の中に適合し、上記の前もって決定された位置での断面の中に封止 物を向きを合わせるように調整される支持構造とからなり、 上記の前もって決定された位置で中空部の断面を不完全に占め、中空部の中で 上記の前もって決定された位置に置かれ発泡されたとき、封止層が膨張性と封止 性を有するような寸法と形状を有する。この発泡されたシーラーは、中空部の壁 とじかに接触し封止させられる封止物。 4.(a) 複数の平面封止層であって、各々が独立的に、 (1)架橋発泡性ポリマーからなる少くとも1個のドライバーと、 (2)少くとも1個のドライバーと密接する非架橋発泡性ポリマーからなると 共に、層の平面において少くとも1個のドライバーを大略取り囲むシーラーと を備える複数の平面封止層と、 (b)互いに離れて複数の封止層を支持する支持構造物と を備える多層中空部封止物。 5.中空部壁で形成される長手方向に延在する中空部に使用される多層中空部封 止物であって、中空部は、所定位置において封止されるべき断面を中空部壁内に 有する一方、 (a)複数の平面封止層であって、各々が独立的に、 (1)架橋発泡性ポリマーからなる少くとも1個のドライバーと、 (2)少くとも1個のドライバーと密接する非架橋発泡性ポリマーからなると 共に、層の平面において少くとも1個のドライバーを大略取り囲むシーラーと を備える複数の平面封止層と、 (b)中空部内に嵌入されると共に断面内の封止物を所定位置において指向させ るように構成され、且つ、互いには離れた複数の封止層を支持する支持構造物と を備え、封止物が所定位置において中空部の断面を不完全に占有する寸法及び 形状を有し、さらに、封止物が中空部内の所定位置に配置されて発泡させられる 時、発泡したシーラーが中空部壁と密接及び封止接触せしめられように、封止層 が膨張性及び封止性を有する多層中空部封止物。 6.二つの封止層を含む請求項4または5に記載の封止物。 7.各々の封止層が同一である請求項4〜6のいずれかに記載の封止物。 8.封止物もしくは、そのもしくは各々の封止物の各封止層が単一のドライバー を有する請求項1〜7のいずれかに記載の封止物。 9.封止物もしくは、そのもしくは各々の封止物の各封止層が一つ以上のドライ バーを有する請求項1〜7のいずれかに記載の封止物。 10.封止物もしくは、そのもしくは封止物の各シーラー内における発泡性ポリ マによる少なくとも一つのドライバーおよびシーラーは同一である請求項1〜9 のいずれかに記載の封止物。 11.少なくとも一つのドライバーの発泡性ポリマが放射線架橋による発泡性ポ リマである請求項10記載の封止物。 12.少なくとも一つのドライバーおよびシーラーは発泡性モノポリマで形成さ れ、そのポリマはドライバーに発泡すべく、選択的に放射線にさらされる請求項 11記載の封止物。 13.封止物または各封止物のシーラーが3mmないし13mmの厚さを有する請求 項1〜12のいずれかに記載の封止物。 14.封止物もしくは、そのもしくは各封止物のシーラーが5mmないし8mmの厚 さを有する請求項1〜12のいずれかに記載の封止物。 15.封止物もしくは、そのもしくは各封止物の封止層が、所定の位置にて中空 部の縦断面形状に一般的に合致する縦断面形状を有する請求項2,3および5な いし14のいずれかに記載の封止物。 16.少なくとも一つの貫通した孔を有する請求項1〜15のいずれかに記載の 封止物。 17.中空部の壁で限定された縦方向の中空部を封止する方法であって、その中 空部は所定の位置にて封止するための中空部壁の内部に縦断面を有しており、該 方法は、 (a)請求項1〜16のいずれか一つに基づき、平面状中空部を封止する封止物 を与え、 (b)その封止物を中空部の縦断面内の所定の位置に設け、 (c)封止物または封止層を発泡させて、中空部の縦断面内に拡張された発泡バ リアを形成し、そして中空部壁を封止するよう、封止物を十分な時間かつ十分な 温度で加熱する方法。 18.中空部は車の単一フレーム内の中空部であり、加熱ステップは、塗装焼付 けオーブン内での車のフレーム焼付けを含む請求項17記載の方法。 19.平面状の中空部を封止する封止物、もしくは中空部を封止する封止物のた めの封止層を与える方法であって、 中空部を封止する封止物は、架橋された発泡性ポリマを含むドライバーと、平 面状の封止物もしくは封止層内において、少なくとも一つのドライバーと密接に 接触して少なくとも一つのドライバーを実質的に取り囲んでいる未架橋の発泡性 ポリマを含むシーラーとを含んでおり、 前記方法は、 (a)発泡性ポリマシートを設け、 (b)封止物の少なくとも一つのドライバーとなる部分もしくはシートの部分を 選択的に架橋させることを含む方法。 (20)選択的に架橋させるステップは、一部もしくは複数部分にイオン化させ る放射による選択的な放射により実行される請求項19記載の方法。
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