JP2002501149A

JP2002501149A - 空洞を封止する物品および方法

Info

Publication number: JP2002501149A
Application number: JP2000528450A
Authority: JP
Inventors: エドワード・シドジック; ピーター・エム・ゴッドフリー; ロン・ジェイ・チャン; キース・ドーズ
Original assignee: Tyco Electronics Corp
Current assignee: TE Connectivity Corp
Priority date: 1998-01-26
Filing date: 1999-01-22
Publication date: 2002-01-15
Also published as: US6114004A; CN1296451A; KR20010040400A; EP1053126A1; WO1999037506A1

Abstract

(57)【要約】（ａ）平坦な支持部材（１１０）と、（ｂ）発泡性ポリマーを含み、支持部材の面内で支持部材を取り囲んで接触する封止部材（１２０）であって、支持部材（１１０）の面内で支持部材と接触する少なくとも２つの層を含み、最も外側の層（１２４）が未架橋発泡性ポリマーを含み、内側の層（１２２）が架橋発泡性ポリマーを含む、封止部材（１２０）とを含む空洞封止物品（１００）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】（技術分野）本発明は、空洞（またはキャビティ）を封止する物品ならびにその製造および
使用方法に関する。

【０００２】（背景技術）本発明は、空気、水分、流体および粒子などの進行に対して空洞を封止するこ
とが望ましいあらゆる場合に、自動車または他の陸上輸送手段（または乗物もし
くは車両）、船または他の海上輸送手段、航空機または他の航空輸送手段ならび
に陸地および海洋建造物を含む建造物などにおけるチャンネル（channel、または通路、溝もしくは管）用の封止物品に関する。ある特定の趣旨においては、本
発明は、自動車およびこれに類する輸送手段の本体構造における、例えば柱状体
（pillar）などのチャンネルの封止体に関し、主にこの趣旨に関連して本発明を
説明するものとする。

【０００３】自動車、トラックおよびこれに類する輸送手段の組立の間、多くの本体構成部
分が、本体部品の腐蝕を招き得る水分および汚染物質の進入を防止するために封
止を必要とする空洞を備える。これは、重いフレームが、水分および汚染物質が
集まる多数の空洞を本質的に備える、構造的に設計された立体的（または空間）
骨組で置き換えられたユニボディ（unibody、または一体型本体）構造に関してまさしく当て嵌まる。これらの空洞は、自動車の通常の使用の際に、道路および
エンジンのノイズならびに他の音が、該空洞を通って伝送され得る通路としても
働く。例えば、窓の開口部分を規定する自動車本体（または車体）の支柱（upri
ght post）構造体は、細長い（elongated、または延在する）空洞を備え、この空洞は、水分および屑（debris）を遮る封止物体であって、消音用のバッフル（
この音は、消音されなければ、空洞の長さに亘って伝送されて、自動車の乗客用
区画へ発せられるであろう）としても機能する封止物体で少なくとも部分的に満
たされていない限り、水分および汚染物質を集め、また音を伝送することができ
る。他の不規則な空洞が自動車本体に存在し、これは、水分および汚染物質がそ
の領域に入ることを防止し、自動車本体の他の部分へ運搬されるように、望まし
くは封止される。

【０００４】これらの空洞を封止するために多くの試みがなされ、この目的のためのいくつ
かの技術および製品が、特に米国特許第５，２６６，１３３号および同第５，３
７３，０２７号（Ｈａｎｌｅｙら）、同５，２１２，２０８号および同第５，１
６０，４６５号（Ｓｏｄｅｒｂｅｒｇ）、同第５，０４０，８０３号（Ｃｉｅｓ
ｌｉｋら）、同第４，９８９，９１３号（Ｍｏｏｒｅ III）、ならびに同第４，８７４，６５０号（Ｋｉｔｏｈら）に記載されている。本明細書を通じて言及
されるこれらおよび他の文献の開示内容は、引用することにより本明細書に組み
込まれる。

【０００５】自動車の空洞を封止するのに現時点において好ましい技術は、熱で活性化され
る封止発泡材料の使用である。一般的には、昇温下で膨張（発泡）し得る材料、
即ち、熱活性化発泡剤と熱活性化架橋剤との両方を含む熱可塑性混合物の塊が、
空洞内に機械的に固定することが可能なトレイまたは他の機械的支持体（通常は
シート金属または成形された高温熱可塑性材料で出来ている）の上に配置される
。自動車本体は、現在一般的に、リン酸処理、防錆処理、電気コーティングおよ
び他の塗料バスへ全体を浸漬することによってコートされて、開いた全ての空洞
の内部がコートされることを確保しているので、封止物品（トレイならびに発泡
性材料の塊）は、発泡の前に空洞の断面を満たしてはならず、よって、コート剤
が浸漬の間に空洞に入り、バスから取り出した後にそこから排出される。自動車
本体が、本体の金属にコート剤を硬化させるためにオーブンを通過するときに、
発泡材料の塊が膨張して空洞断面を満たし、空洞の壁に封止（または封着）する
。この技術は概ね満足できるものであることが判明しているが、２つの主な欠点
がある。第１に、発泡材料は、発泡の間、自己支持性ではないので、発泡架橋（
foam crosslink）の前にたれやすく（sag）、従って、支持体を必要とする。この問題は、封止すべき空洞の軸がほぼ水平で、よって発泡材料（これは空洞の軸
に垂直である）がほぼ水平となり、従って、空洞壁の上方部分に向かう発泡材料
の膨張が制限されやすくなる場合に特に顕著である。膨張および封止の間に発泡
体を支持するのに必要なトレイは、重量および費用を封止体に付加する。第２に
、発泡性材料が、水平方向の膨張の際に下方から支持される場合、溶融した発泡
材料の支持体への界面（interfacial）接着力は、発泡体の横方向の膨張を制限し、よって、より大きな膨張が支持体に垂直に（空洞壁に向かってよりも、むし
ろ空洞の長手方向に沿って）生じる。この結果、封止が不完全となり得、適切な
封止を確保するためにより多くの量の発泡性材料が使用され、また、封止体に重
量および費用の両方を付加する。この問題は、封止すべき空洞が断面内で非常に
不規則であるか、あるいは非常に鋭角的な角度を有する場合、発泡体が空洞断面
を満たし、角度の頂点まで進行することを確保しようとするために、かなり過剰
の発泡性材料を使用する場合に特に顕著である。

【０００６】空洞を封止する物品、特に、陸上、海上、または航空輸送手段におけるチャン
ネル、例えば自動車またはこれに類する輸送手段の柱状体などに使用される封止
物品であって、容易に、かつ安価に作製でき、特別な道具を必要とすることなく
容易に取り扱え、封止すべき空洞内に据え付けられ、自動車本体が操作の際に一
般的に曝されるような温度（例えば、自動車の塗料オーブンの場合１１５℃〜２
５０℃）に空洞温度を上昇させることによって容易に活性化され、そして、活性
化すると、空気、水分、他の望ましくない流体および粒子、ならびに音などの進
入に対する効果的な封止を提供する封止物品を提供することが望ましい。

【０００７】（発明の簡単な要旨）第１の要旨においては、本明細書は、空洞を封止する物品（本明細書において
空洞封止物品とも言う）であって、（ａ）平坦な支持部材と、（ｂ）発泡性ポリマーを含み、支持部材の面内で支持部材を取り囲んで密接（in
timate）に接触する封止部材であって、支持部材の面内で密接に接触する少なく
とも２つの層を含み、最も外側の層が未架橋（uncrosslinked、または架橋していない）発泡性ポリマーを含み、および内側の層が架橋（crosslinked、または架橋している）発泡性ポリマーを含む封止部材とを含む物品を提供する

【０００８】第２の要旨においては、本発明は、本発明の空洞封止物品を用いることによっ
て空洞を封止する方法を提供する。

【０００９】（好ましい実施形態の詳細な説明）図面を参照して、図１は、本発明の第１の実施形態の空洞封止物品の部分切除
斜視図である。概して１００にて示される物品は、平坦な支持部材１１０と、支
持部材の面内で支持部材を取り囲む、概して１２０にて示される封止部材とを含
む。この第１の実施形態においては、封止部材１２０は、架橋発泡性ポリマーを
含む内側層１２２と、未架橋発泡性ポリマーを含む外側層１２４との、２つの層
を含む。また、この実施形態においては、支持部材は、封止部材の厚さと同じ厚
さを有して示され、全体としての空洞封止物品は、単一の平坦面を有する。用語
「厚さ」は、本明細書を通じて、本発明の空洞封止物品について用いられる場合
には支持部材の面に垂直な、物品の封止部材の寸法（またはディメンジョン）を
言うために使用される（よって、用語「厚さ」は、例えば第４および第５の実施
形態に見られるような、片側または両側から封止部材に係合する支持部材のチャ
ンネルまたは他の部分の厚さを含まない）。

【００１０】図２は、本発明の第２の実施形態の空洞封止物品の部分切除斜視図である。概
して２００にて示される物品は、概して２１０にて示される平坦な支持部材と、
支持部材の面内で支持部材を取り囲む、概して２２０にて示される封止部材とを
含む。この実施形態においては、支持部材２１０は封止部材よりも薄く、よって
、これは中央平坦領域２１２と、封止部材の厚さと同じ厚さを有するＴ字形厚さ
周辺部２１４とを含み、封止部材２２０は、未架橋ポリマー（これは発泡性であ
る必要はないので、発泡性であっても、非発泡性であってもよい）を含む内側層
２２２と、架橋発泡性ポリマーを含む中間層２２４と、未架橋発泡性ポリマーを
含む外側層２２６との、３つの層を含む。３層構造の封止部材の特別な利点は、
未架橋の内側層が、発泡の際に支持部材に接着して封止し、よって、発泡後に、
更なる封止および構造的強度を封止物品に与えることにある。本実施形態におい
ては、封止部材と同程度の厚さを有する支持部材を用いる必要がなく、実際、い
ずれの適切な厚さをも有し得ることが解るであろう。

【００１１】しかしながら、より代表的には、本発明の空洞封止物品の支持部材および封止
部材は、封止部材が発泡した場合に、封止部材が支持部材の面内に留まることを
確保するような何らかの様式で係合し、このような係合を示す物品の実施形態を
図３〜７に示す。

【００１２】図３は、本発明の第３の実施形態の空洞封止物品の部分切除斜視図である。概
して３００にて示される物品は、平坦な支持部材３１０と、支持部材の面内で支
持部材を取り囲む、概して３２０にて示される封止部材とを含む。この実施形態
においては、支持部材３１０は単一の平坦部分を含み、封止部材３２０は、支持
部材よりも厚く、支持部材と係合するチャンネルが設けられている。第１の実施
形態と同様に、封止部材３２０は、架橋発泡性ポリマーを含む内側層３２２と、
未架橋発泡性ポリマーを含む外側層３２４との、２つの層しか含まない。この実
施形態では、封止部材は、支持部材の各辺につき１つの、４つのピース（または
部分）で出来ている。

【００１３】図４は、本発明の第４の実施形態の空洞封止物品の部分切除斜視図である。概
して４００にて示される物品は、概して４１０にて示される平坦な支持部材と、
支持部材の面内で支持部材を取り囲む、概して４２０にて示される封止部材とを
含む。この実施形態においては、支持部材４１０は、中央平坦領域４１２と、封
止部材４２０と係合するように設計されたＵ字形のチャンネル４１４が設けられ
、発泡の際に、支持部材４１０の面内に保持される周辺部とを含み、そして、第
１の実施形態と同様に、封止部材４２０は、架橋発泡性ポリマーを含む内側層４
２２と、未架橋発泡性ポリマーを含む外側層４２４との、２つの層を含む。本実
施形態においても、封止部材は、支持部材の各辺につき１つの、４つのピースで
出来ている。

【００１４】図５は、本発明の第５の実施形態の空洞封止物品の部分切除斜視図である。概
して５００にて示される物品は、概して５１０にて示される平坦な支持部材と、
支持部材の面内で支持部材を取り囲む、概して５２０にて示される封止部材とを
含む。この実施形態においては、支持部材５１０は、１対のエッジプレート５１
４および５１６の間に収められる中央スペーサー５１２を含み、スペーサーの周
辺の外側におけるエッジプレート間の空間は、上述の実施形態と同様に、封止部
材５２０と係合するように設計されたＵ字形のチャンネルを形成する。第３およ
び第４の実施形態と同様に、封止部材５２０は、架橋発泡性ポリマーを含む内側
層５２２と、未架橋発泡性ポリマーを含む外側層５２４との、２つの層を含み。
本実施形態においても、封止部材は、支持部材の各辺につき１つの、４つのピー
スで出来ている。

【００１５】支持部材の周辺部の回りにおいて均一な厚さを有する封止部材（これは、上記
の第２の実施形態のような実施形態における中央スペーサーの周辺部、あるいは
上記の第４または第５の実施形態のような実施形態におけるチャンネルの底を言
う）が、概して、製造上の簡単さの点から好ましいが、所望であれば、封止部材
が均一でない厚さを有し得ることは本発明の特徴である。用語「幅」は、本明細
書を通じて、支持部材の面内にある、本発明の物品の封止部材、あるいは封止部
材のいずれかの層の寸法（または大きさ）を言うために使用される。特に、封止
部材の架橋発泡性ポリマー層は、発泡後に、より大きい、またはより小さい封止
部材幅を提供するために、不均一な幅を有するべきことが望ましい場合があり、
特に、封止部材の架橋発泡性ポリマー層は、封止すべき空洞の断面が、その位置
において空洞の断面と密接に適合するためには支持部材の形状としては実際的で
ない、または望ましくない形状（例えば、するどく窪んだ頂部など）を有する場
所において、幅がより厚い領域を有することが特に望ましい場合がある。従って
、するどく窪んだ頂部を断面にて形成するような、「ピンチ溶接（pinch weld）
」、折りたたみ（fold）、または他の接続技術によって、空洞の断面が形成され
ている、物品の周辺部上の位置においては、架橋発泡性ポリマー層の幅がより厚
いことが望ましい場合がある。図３は、この、架橋発泡性ポリマー層３２２の、
角３３０および３３２におけるより厚い幅を例示し、そのような特徴は、封止さ
れるべき空洞が、これらの角に対応する位置にて空洞壁の間でピンチ溶接によっ
て形成された場合に特に適切であろう。また、本明細書において後に詳細に説明
するように、封止部材の幅は、空洞の形状が比較的規則正しく、壁の輪郭におい
て滑らかな場合にはより大きく（従って、空洞封止物品と空洞壁との間における
より広い間隔が可能であり）、また、空洞の形状が比較的不規則な場合にはより
狭い（従って、物品の形状を、空洞の形状に合わせてより密接に適合させること
が可能である）。

【００１６】図６は、本発明の第６の実施形態の空洞封止物品の空洞における断面図である
。概して６００にて示される物品は、概して６１０にて示される平坦な支持部材
と、支持部材の面内で支持部材を取り囲む、概して６２０にて示される封止部材
とを含む。この実施形態においては、支持部材６１０は、中央平坦領域６１２を
含み、その周辺部には、封止部材６２０に一方の側から係合し、発泡の際に、支
持部材６１０の面内に封止部材を保持するように設計された凸部６１４が設けら
れ、そして、第２の実施形態と同様に、封止部材６２０は、未架橋ポリマー（こ
れは発泡性である必要はない）を含む内側層６２２と、架橋発泡性ポリマーを含
む中間層６２４と、未架橋発泡性ポリマーを含む外側層６２６との、３つの層を
含む。この物品は、壁６３０および６３２を有する空洞の内部にあるものとして
示される。

【００１７】図７は、物品が、間隔を置いた位置関係にある２つの部分の封止部材を有し、
空洞内に配置されて示される、本発明の第６の実施形態の空洞封止物品の側方断
面図である。概して７００にて示される物品は、概して７１０にて示される平坦
な支持部材と、支持部材の面内で支持部材を取り囲む、概して７２０Ａおよび７
２０Ｂにて示される封止部材の２つの部分とを含む。この実施形態においては、
支持部材７１０は、封止部材の一部を各々支持する２つの周辺領域７１２Ａおよ
び７１２Ｂと、封止部材の部分７２０Ａおよび７２０Ｂと一方の側から各々係合
し、発泡の際に、支持部材７１０の面内にこれらを保持するように設計された凸
部７１４とを含む。第１の実施形態と同様に、封止部材の部分７２０Ａおよび７
２０Ｂは、架橋発泡性ポリマーを含む内側層７２２Ａおよび７２２Ｂと、未架橋
発泡性ポリマーを含む外側層７２６Ａおよび７２６Ｂとの、２つの層を各々含む
。物品は、壁７３０および７３２を有する空洞内に配置されて示されており、凸
部７１４は、凸部および空洞壁７３２を通るボルト７３４および７３６などによ
って、物品を空洞内に固定できるように、一方の側にて誇張して示されている。

【００１８】図８は、本発明の第８の実施形態の空洞封止物品の断面図である。概して８０
０にて示される物品は、概して８２０にて示される封止部材によって包囲された
、概して８１０にて示される支持部材を含む。図５の実施形態におけるものと同
様に、支持部材８１０は、中央プレート８１２と１対のエッジプレートとを含み
、エッジプレートのうちの１つ（８１４として示される）だけが、断面の後方に
見えている。この実施形態においては、封止部材が支持部材の面内にて支持部材
を取り囲んでいるが、発泡の前に封止部材が連続的である必要はないことが示さ
れる。４つの異なる構造を有する封止部材が示される。封止部材８２０Ａは、架
橋発泡性ポリマーを含む内側層８２２Ａと、未架橋発泡性ポリマーを含む外側層
８２４Ａとの、２つの層を含む。封止部材８２０Ｂは、未架橋ポリマーを含む内
側層８２２Ｂと、架橋発泡性ポリマーを含む中間層８２４Ｂと、未架橋発泡性ポ
リマーを含む外側層８２６Ｂとの、３つの層を含む。封止部材８２０Ｃは、未架
橋ポリマーを含む内側層８２２Ｃと、架橋発泡性ポリマーを含む中間層８２４Ｃ
と、未架橋発泡性ポリマーを含む外側層８２６Ｃとの、３つの層を含み、また、
発泡の際に追加の空洞充填および封止を提供するように、未架橋発泡性ポリマー
８２８Ｃの２つのピースが、封止部材のストリップの両方の端部に加えられる。
封止部材８２０Ｄは、架橋発泡性ポリマーを含む内側層８２２Ｄと、未架橋発泡
性ポリマーを含む外側層８２４Ｄとの、２つの層しか含まず、また、発泡の際に
追加の空洞充填および封止を提供するように、未架橋発泡性ポリマー８２８Ｄの
２つのピースが、封止部材のストリップの両方の端部に加えられる。所望の封止
作用を得るために、これらの４つの異なる構造を有する封止部材のいずれを、単
独で、または他の構造ものと組合せて用いてもよい。

【００１９】図９は、空洞内に配置された図５の空洞封止物品（即ち、支持部材が中央スペ
ーサーと１対のエッジプレートとを含む）の面内における断面図であって、この
長手方向の軸を紙面に対して垂直とした図である。空洞の軸は、いずれの方向（
水平、斜め、または垂直）に向いていてもよく、この結果、封止されるべき断面
はこれに応じて、水平、斜め、または垂直となる。概して９００にて示される空
洞は、空洞の壁を形成する１対の部材９０２および９０４によって規定され、こ
れらは任意の適切な手段（図示せず）によって一緒に締結される。空洞封止物品
４００は、中央スペーサー５１２と、エッジプレート５１４および５１６（エッ
ジプレートは、断面の外に位置するので見えない）とを含み、概して５２０にて
示される封止部材は、架橋発泡性ポリマーの内側層５２２と、未架橋発泡性ポリ
マーの外側層５２４とを含む。空洞封止物品５００は、任意の適切な手段、例え
ばブラケット９１０（その脚部９１２の一部のみが見える）によって空洞９００
内に所定の位置にて配置され、物品は、ブラケットの脚部９１２にボルト９１６
によって固定される。図１０は、図９の空洞封止物品を更なる断面にて示すが、
空洞の長手方向の軸を紙面に対して平行としたものであり、ブラケット９１０に
よって物品を空洞内に配置する方法をより明瞭に例示する。図示されるように、
物品は、ブラケット９１０の脚部９１２にボルト９１６およびナット９１８によ
って固定され、他方、ブラケットのもう１つの脚部９１４は、空洞壁９０４にボ
ルト９２０およびナット９２２によって固定されている。十分時間に亘って十分
な温度を加えることによる物品の活性化の際に、封止部材５２０の架橋発泡性ポ
リマー層５２２が発泡して膨張し、未架橋発泡性ポリマー層５２４を押し付け、
該層５２４もまた発泡および膨張して空洞壁と密接に接触し、これにより空洞を
封止する。図１１は、発泡後の図９の空洞封止物品を示し、ここで、架橋発泡性
ポリマー層５２２が発泡および膨張して、空洞の断面を実質的により広範に満た
し、同じく発泡および膨張した未架橋発泡性ポリマー層５２４は、空洞壁と密接
に接触して封止するように押し付けられている。

【００２０】（空洞封止物品の構造および組成）（支持部材）支持部材は、本発明の空洞封止物品の貯蔵、封止されるべき空洞の内部への物
品の配置、封止部材の発泡による空洞の封止、ならびに空洞の内部での物品の使
用を可能にするのに必要な構造的信頼性（integrity）および耐久性を、例えば乗物の寿命のような長期間に亘って潜在的に有するいずれの材料からも作製され
得る。このことは、昇温下での構造的安定性（例えば、少なくとも１５０℃の温
度、好ましくは少なくとも１８０℃の温度における安定性、ならびにそれらの温
度での物品の封止部材の発泡により生じる力に耐える能力など）と、長期間の耐
久性との両方を要する。代表的には、支持部材は、例えば高温ポリオレフィン、
ナイロン（例えばナイロン６、ナイロン４６またはナイロン６６）などのポリア
ミド、ポリエステル（例えばポリエチレンテレフタレートなど）、芳香族ポリエ
ーテル、ポリエーテルケトン、またはポリアミドなどの高融点の熱可塑性ポリマ
ーあるいは熱硬化性樹脂など、特に、所望の形状に容易に成形できるものから作
製される。これらのポリマーは、一般的にはフィラー、抗酸化剤、難燃剤、およ
び／または例えばポリマー性物品に常套的な他の安定剤を含有し、ならびに、顔
料、可塑剤、および接着促進剤などを含有し得る。加えて、ポリマーは、必要ま
たは所望であれば、例えばガラス繊維などの補強材料を含み得る。

【００２１】支持部材は、前述のように、例えばモールディング（または鋳造）などによっ
て単一の部品として成形してよく、あるいは２つまたはそれ以上の部品から組み
立ててよい。

【００２２】構造的には、支持部材は、所望の形状に成形された適切な材料からなるシート
のような簡単なものとし得るが、特に支持部材が比較的薄い場合には、シートの
片側または両側が、支持部材にモールドされたリブまたは他の補剛手段によって
補強され得る。支持部材は、発泡（foamed）材料からなり得、このことは、支持
部材が、例えば上記の第１の実施形態におけるような、適切な材料からなる単一
の部品を含む場合、あるいは、支持部材が、上記の第５の実施形態におけるよう
な、中央スペーサーおよびエッジプレートを含む場合に特に有利であり、後者の
場合、中央スペーサーに発泡材料を用いることは、重量および費用の点で有利で
ある。

【００２３】支持部材の厚さが、封止部材の厚さよりも厚くない場合、支持部材の周辺部は
、支持部材上に封止部材を取り付けることが可能なように、（例えば図３に示す
ように）封止部材および支持部材に適合するようにチャンネルが設けられた封止
部材よりも浅い状態で残されてよく、あるいは、（例えば図２および４に示すよ
うに）封止部材と同等またはこれより厚いような厚さとされてよい。

【００２４】（封止部材）本発明の空洞封止物品の封止部材の発泡性層に適切な組成物は、目的とする用
途の温度範囲に対して適切な発泡温度、例えば、自動車本体など用の焼付け（ba
ke）オーブンにて曝される温度の範囲内の発泡温度を有する発泡性ポリマー組成
物であり得る。このような組成物は、ベース（base）ポリマーと、該ポリマーの
発泡をもたらす発泡剤とを含み得る。これは、代表的にはフィラー、抗酸化剤、
難燃剤、および／または例えばポリマー性物品に常套的な他の安定剤をも含有し
、ならびに、顔料、可塑剤、接着促進剤、および発泡剤の活性剤などを含有し得
る。非発泡性（non-foamable）層が存在する場合、封止部材の非発泡性の層に適
切な組成物は、代表的には同様のベースポリマー、フィラーなどを含むが、発泡
剤は含まない。

【００２５】封止部材の未架橋ポリマー層（しばしば、本明細書の他の箇所においては単に
「シーラー」とも言う）は、得られる発泡ポリマーを強化するために、化学架橋
剤を含み得、好ましくはこれを含み、また、未架橋発泡性ポリマー層が封止部材
の最も内側の層を構成する場合には、発泡の際の空洞壁への、ならびに支持部材
への物品の接着を最大限とするために、粘着性付与剤をも含み得る。封止体およ
び封止部材の架橋層（しばしば、本明細書の他の箇所においては単に「ドライバ
ー（driver）」とも言う）は、２種の異なる組成物から出来ており、（例えば、
封止部材のドライバー部分およびシーラー部分を共成形（comolding）または共押出しすることによって）ドライバーの架橋の前に組み立てられ、そして、ドラ
イバーが放射線（radiation）によって架橋され、このときシーラーは、封止部材全体を放射して、ドライバーだけを放射線により架橋するように、放射線架橋
を妨げるように選択された試薬（「アンチ・ラド（anti-rad）」、例えば、アミ
ンなどのようなフリーラジカル失活剤（quencher））を含み得る。シーラーは、
発泡の前には未架橋（または架橋していない）状態（このことは、全く架橋がな
いか、あるいは未架橋のポリマーの発泡および接着特性を実質的に保持する程に
低い架橋度を有することを意味する）である。望ましくは、本明細書において後
でより詳細に説明するように、発泡の際にシーラーが架橋し、これにより、発泡
体に更なる安定性を付与する。しかしながら、発泡後でもシーラーが（直ぐ前で
規定したように）架橋していない状態であり得ることも、本明細書の範囲内にあ
る。

【００２６】封止部材の架橋ポリマードライバー層は、一般的には、化学架橋剤およびドラ
イバーの放射線架橋を促進するための放射線架橋促進剤（「プロ・ラド（pro-ra
d）」）のいずれかまたは双方を含む。封止部材のドライバー層が化学的に架橋される場合、選択される架橋剤は、発泡が起こる前にドライバーが架橋されるよ
うに、発泡剤の活性化温度よりも実質的に低い活性化温度を有するものとする。
封止部材のドライバー層が、例えば電子線照射への暴露などによって放射線架橋
される場合、ドライバー層は、代表的には、放射線架橋促進剤を含み、放射線架
橋促進剤の量およびタイプは、ポリマー組成物に応じて選択され得る。ドライバ
ーが放射線によって架橋される場合、照射の程度は、ドライバーの材料（ポリマ
ー、添加剤など）、放射線架橋促進剤のタイプおよび量、ならびに物品の厚さな
どによって決まる。電子線照射についての代表的な照射量は、０．２５〜２０Ｍ
ｒａｄ、好ましくは０．５〜１０Ｍｒａｄである。

【００２７】非発泡性未架橋層が存在する場合（例えば、図２中の内側層２２２、図６中の
内側層６２２などであり得る）、適切な非発泡性未架橋層は、望ましくは、発泡
性層と同様の材料であって、発泡剤およびこれに関連する活性化剤だけがない材
料から作製される。

【００２８】物品の封止部材の種々の層の組成が同様であることは本発明に必要ではないが
、それらは、物品を使用する場合にこれらの層が互いに封止し、得られた物品が
最適な封止を与えるように相溶性（compatible、または適合性）でなければなら
に。

【００２９】封止部材のドライバーおよびシーラーのポリマーの組成が同様であることは、
製造の観点からは好都合であり、また、封止部材がそのような発泡性ポリマー組
成物からなる単一の部品で出来ていることは更に好都合であり得る。この場合、
封止部材のドライバー層は、一般的には、放射線によって架橋され、発泡性ポリ
マー組成物は、シーラー用の化学架橋剤を含み、望ましくは、ドライバーの放射
線架橋を促進するための放射線架橋促進剤をも含む。しかしながら、より一般的
には、封止部材は、本明細書において後に説明するように、個々に作製された後
、組み立てられる２つまたはそれ以上の層から形成される。このように封止部材
の個々に作製された層を使用することにより、使用の際に各層が果たす機能に対
して、封止部材の種々の層を最適化することができる。

【００３０】適切なベースポリマーは、幅広いポリマーを含み得るが、一般的には、得られ
る封止部材が、封止されるべき空洞の封止に都合の良い温度で発泡し、予期され
る使用条件下にて安定であるように、特定の用途に関連して選択される。従って
、適切なベースポリマーまたはポリマーの混合物は、架橋のない状態で発泡する
所望の温度よりも低い軟化点、例えば、所望の発泡温度よりも少なくとも５０℃
低い温度にある軟化点を有する。ポリマーまたはポリマー混合物のメルトインデ
ックス（ＡＳＴＭＤ−１２３８によって測定される）は、望ましくは０．５〜
１０、好ましくは３〜７であり、いずれにせよ、望ましくは、発泡の際に、得ら
れる封止部材の膨張の程度が適切となるように選択される。

【００３１】従って、適切なポリマーは、オレフィン系ポリマー、例えば超低密度（very l
ow density）ポリエチレン、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度
ポリエチレン、ポリエチレン、あるいは、メタロセン重合によって調製されるエ
チレンコポリマー（例えばＥｘａｃｔ（Ｅｘｘｏｎ社製）およびＥｎｇａｇｅ（
Ｄｏｗ社製））、例えばエチレン−酢酸ビニルコポリマー、エチレン−メタクリ
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、イオノマー（例えばＳｕｒｌｙｎ（
ｄｕＰｏｎｔ社製）およびＩｏｔｅｋ（Ｅｘｘｏｎ社製））、例えばエチレン
−酢酸ビニル−メタクリル酸コポリマーなどのエチレンターポリマー、例えばエ
チレン−プロピレンゴム、ＥＰＤＭ、ニトリルゴム、ブチルゴム、クロロプレン
、クロロポリエチレン、ポリアクリレートエラストマー、クロロスルホン化ポリ
エチレン、熱可塑性エラストマーなどのエラストマー（または弾性体）、および
例えばポリフッ化ビニリデン、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（クロロトリフルオロエチレン）
、エチレン−クロロトリフルオロエチレンコポリマーなどのフルオロポリマー、
ならびに上記のいずれか２種またはそれ以上の混合物を含む。

【００３２】例えば、焼付けオーブン温度が１１５℃〜２５０℃、例えば約１６０℃である
自動車産業において使用するための空洞封止物品に使用される適切なポリマーま
たはポリマー混合物は、架橋のない状態で、１００℃以下、好ましくは９０℃以
下の軟化点を有する。このようなポリマーには、エチレン−酢酸ビニルコポリマ
ー（ＥＶＡ）およびエチレン−メチルアクリレートコポリマー（ＥＭＡ）などが
含まれ、必要に応じて互いに混合されるか、あるいは低密度ポリエチレンおよび
／またはイオノマーなどのポリマーと混合される。例示的なポリマーとしては、
５％〜４５％、特に１５％〜３５％、より特に２０％〜３０％のビニルアセテー
ト（Ａ）含量を有するＥＶＡが挙げられる。

【００３３】封止部材の組成物に適したフィラーには、例えば酸化亜鉛、硫酸バリウム（Ｈ
ｕｂｅｒｂｒｉｔｅ）、炭酸カルシウム、水酸化マグネシウム、およびアルミナ
三水和物などが含まれ、その濃度は、ベースポリマー１００部当たり約４０部以
下である。

【００３４】発泡剤は、封止されるべき空洞を含む製品の製造の間に通常存在する上昇した
温度にて、例えば、塗料焼付けオーブン（代表的には１１５℃〜２５０℃）を通
過する自動車本体の搬送の間に通常存在する温度にて、物品の封止部材の発泡お
よび膨張をもたらすように選択される。適切な発泡剤は、ベースポリマー１００
部当たり１〜１５部のアゾジカルボンアミドまたはベンゼンスルホニルヒドラジ
ドを含む。適切なアゾジカルボンアミド発泡剤にはＣｅｌｏｇｅｎ（登録商標）
ＡＺ１３０または３９９０が含まれ、また、適切な改質アゾジカルボンアミ
ド剤にはＣｅｌｏｇｅｎ（登録商標）７５４または７６５が含まれ、全てＵｎ
ｉｒｏｙａｌＣｈｅｍｉｃａｌ社製である。適切なベンゼンスルホニルヒドラ
ジド発泡剤には、Ｃｅｌｏｇｅｎ（登録商標）ＯＴとして市販されているｐ，ｐ
’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）およびＣｅｌｏｇｅｎ（登録
商標）ＴＳＨとして市販されているｐ−トルエンスルホニルヒドラジドが含まれ
、いずれもまたＵｎｉｒｏｙａｌＣｈｅｍｉｃａｌ社製である。発泡剤は、特
定の用途に対して望まれる膨張の程度に応じて試薬の組合せ（combination）から成ってよく、また、例えばジエチレングリコール、尿素、およびジニトロソペ
ンタメチレンテトラミン（ＤＮＰＴ）などの発泡剤活性剤を含んでいてもよい。
特定のフィラー、例えば酸化亜鉛（Ｋａｄｏｘ）などもまた、発泡剤の活性剤と
しても機能し得る。添加される活性剤の量は、発泡剤の選択および必要な膨張量
に応じて決定される。

【００３５】また、物品に難燃性を付与するようなタイプの難燃剤が、物品に難燃性を付与
するような量で存在し得る。これらには、例えば多臭素化芳香族化合物（例えば
デカブロモビフェニル）などのハロゲン化難燃剤が、例えば三酸化アンチモンな
どの無機物質と組み合わされて含まれ、あるいは、例えばフィラーとして上述し
たような水酸化マグネシウムおよびアルミナ三水和物などの非ハロゲン化難燃剤
が含まれ得る。

【００３６】化学架橋剤は、好ましくは、物品のベースポリマーと相溶し得るフリーラジカ
ル架橋剤である。好ましい化学架橋剤には、例えばビス（ｔ−ブチルペルオキシ
）ジイソプロピルベンゼン、１，１−ジ−ｔ−ブチルペルオキシ−３，３，５−
トリメチルシクロヘキサン、４，４−ジ−ｔ−ブチルペルオキシ−ｎ−ブチル吉
草酸エステル（Ｔｒｉｇｏｎｏｘ）、およびジクミルペルオキシド（Ｄｉｃｕｐ
）などの過酸化物である。ほとんどの場合、化学架橋剤は、ベースポリマー１０
０部当たり１〜５部で供給される。

【００３７】発泡剤および化学架橋剤は、化学架橋剤が、発泡剤の活性温度付近の活性温度
を有するように選択される。例えば、これは、発泡剤の活性温度よりもわずかに
低い活性温度を有し得、これにより、膨張の間、発泡体が安定性を維持するが、
望ましくは、架橋および発泡反応のキネティクスは、封止部材のシーラーが加熱
の際に膨張および発泡し、得られた発泡体が化学架橋剤の作用によって完全に架
橋する前に空洞の壁に接着するようなものとなる。望ましくは、発泡剤の活性温
度は、発泡剤が、（例えば、物品が配置される空洞の溶接または他の成形の間に
、あるいはリン酸処理、塗装もしくは他のコーティング処理、またはそのような
コーティングの乾燥の間に、最適な混合温度よりも高い温度にて混合することに
よって）容易に偶発的に活性化しないが、物品の封止部材が発泡すべきことが望
まれる温度、例えば焼付けオーブン内の温度に曝されたときにのみ活性化するよ
うに選択される。

【００３８】放射線架橋促進剤は、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ト酸エステル、トリアリル
トリメシン酸エステル、テトラアリルピロメリト酸エステル、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）インダンのジアリル
エステル、トリメチロールプロパントリメリト酸エステル（ＴＭＰＴＭ、Ｓａｒ
ｔｏｍｅｒ３５０）、ペンタトリエリスリトールトリメタクリレート、および
トリ（２−アクリルオキシエチル）イソシアヌレート、およびトリ（２−メタク
リルオキシ）トリメリト酸エステルなど、ならびにこれらの組合せなど、ポリマ
ーの架橋を促進するのに常套的に使用されるものから選択され得る。

【００３９】存在する場合には、粘着性付与剤は、物品をまず空洞内へ配置する間、物品は
一般的には乾燥し、かつ非粘着性であることが一般的に好ましいので、表面が、
物品の成形後および膨張前に粘着性を示さないように、膨張の際に物品の未架橋
層（例えば、最も外側の層および必要に応じて図２中の層２２２などのような内
側の未架橋層）の粘着性を高めるように選択される。望ましくは、膨張温度にお
けるベースポリマーの接着性能を高めるために、粘着性付与剤は、比較的小さい
分子量、不十分な結晶性、少なくとも５０℃の環球式軟化点（ring-and-ball so
ftening point）（好ましくはより高く、ベースポリマーの軟化点付近の軟化点）を有し、ベースポリマーおよび他の存在するポリマーと相溶性である。粘着性
付与剤は、ベースポリマー１００部当たり３０部以下で存在し得る。適切な粘着
性付与剤には、ノボラック樹脂、部分的に重合化したロジン、トール油ロジンエ
ステル、低分子量芳香族熱可塑性樹脂、ＨｅｒｃｕｌｅｓＣｈｅｍｉｃａｌ社
製のＰｉｃｃｏ（登録商標）樹脂およびＰｉｃｃｏｔａｃ（登録商標）樹脂など
がある。

【００４０】また、抗酸化剤、接着促進剤、可塑剤、および顔料なども、常套的な量で用い
られ得る。

【００４１】例示的な配合物は以下のものを含む：

【表１】

【００４２】これらの配合物のうち、配合物ＡおよびＣは、本発明の物品の封止部材のシー
ラー層の製造に特に適用可能であり、他方、配合物ＢおよびＤは、物品の封止部
材のドライバーおよびシーラー層の双方の製造に適用可能である。もちろん、配
合物が未架橋層の製造にのみ使用される場合、放射線架橋促進剤は必要ではなく
、また、配合物が非発泡性未架橋層の製造にのみ使用される場合、発泡剤および
放射線架橋促進剤のいずれもが必要ではない。

【００４３】配合物は、ポリマーのブレンドの分野において常套的な方法により、例えばバ
ンバリーまたはブラベンダー（Brabender）型ミキサーなどの高剪断力ミキサーで混合することによって、化学架橋剤または発泡剤が活性化する程度までブレン
ド物の温度が上昇しないことを確保するように注意しながら調製される。一般的
には、まず、ベースポリマー、他のポリマー／粘着性付与剤（存在する場合）、
および抗酸化剤が添加され、均質にブレンドされる。フィラー、接着促進剤、顔
料（存在する場合）は、ベースポリマーと混合してよく、あるいはベースポリマ
ーが混合により軟化した後に添加してもよい。これらの第１の混合段階は、温度
による影響を特に受けない。しかしながら、発泡剤および架橋剤を除く全ての成
分が添加され、十分にブレンドされると、これらの最後の薬剤が添加されるので
温度制御が重要になる。従って、組成物の温度が約９５℃を越えないように、よ
り好ましくは約８０℃を越えないようにミキサーを冷却し、そして、発泡剤（１
種またはそれ以上）、促進剤（１種またはそれ以上）、架橋剤、および任意の可
塑剤を添加し、得られた組成物を、制御した温度条件下にて、組成物が均質にな
るまで高剪断力混合に付する。その後、組成物は、例えば冷却したローラーを備
える２個のロールミルを通して処理することによって冷却される。

【００４４】その後、得られたバルク組成物は、任意の適切な手段によって、本発明の空洞
封止物品の封止部材の適切な形状に成形される。封止部材の製造に特に好都合な
方法は、封止部材を形成する各層を個々に成形して、適切な幅のシートに押出し
またはローラー加圧し、シートを一体に積層し、得られた積層体を、空洞封止物
品にて使用するのに適切な厚さ（本明細書においては、用語「幅」および「厚さ
」は、前述のように、最終的な物品に関して使用される）のストリップに切断す
ることである。その後、封止層のストリップは、封止物品を形成するように支持
部材と共に組み立てられる。

【００４５】本発明の空洞封止物品の封止部材の種々の層を形成するのに使用される特定の
組成物は重要ではなく、当業者は、その能力、本明細書において引用される文献
を含む本明細書の開示内容を考慮すれば、本発明の物品のための封止部材を調製
するのに適切な配合物を決定すること、あるいはそのような組成物を特定の用途
に対して最適化することは困難ではないであろう。

【００４６】（空洞封止物品の製造）一般的に、本発明による空洞封止物品は、封止されるべき特定の空洞において
使用するように、具体的に調製され、成形される。このことは、空洞が非常に様
々な断面を有し、水分、音、および粒子のバリヤー（または障壁）を提供するた
めに、封止の質が非常に重要である自動車または他の乗物の製造における場合に
まさしく当て嵌まる。

【００４７】本発明の空洞封止物品の厚さは、代表的には３ｍｍ〜１３ｍｍ、より代表的に
は５ｍｍ〜１８ｍｍである。

【００４８】本発明の空洞封止物品は、上述のように、封止部材によって取り囲まれる支持
部材を含み、その寸法および形状は、空洞断面および封止部材の発泡特性に基づ
いて選択される。物品の断面は、望ましくは、封止層の発泡の前に、物品が空洞
断面を実質的に、しかし完全ではないように満たすように選択される。代表的に
は、物品は、封止されるべき位置における空洞の断面の線寸法（linear dimensi
on、または大きさ）よりも支持部材の面内において２ｍｍ〜１６ｍｍ小さい線寸
法を有し（即ち、物品と空洞壁との間のクリアランス・ギャップは１ｍｍ〜８ｍ
ｍとなり）、好ましくは、物品は、封止されるべき位置における空洞の断面の線
寸法よりも支持部材の面内において６ｍｍ〜１０ｍｍ小さい線寸法を有する（即
ち、物品と空洞壁との間のクリアランス・ギャップは３ｍｍ〜５ｍｍとなる）。

【００４９】支持部材の寸法および封止部材の幅は、発泡の際の封止部材の種々の層の膨張
程度および空洞壁と発泡した封止部材との間の所望の干渉（interferernce）（即ち、空洞壁により課される拘束（restrain）無しで（または自由に）物品が発
泡する場合、発泡後に物品が空洞寸法よりも大きくなる程度）によって決定され
る。好都合には、望ましくは封止部材は４ｍｍ〜２０ｍｍ、より望ましくは８ｍ
ｍ〜１６ｍｍの幅を有し、その結果、封止部材の個々の層が２〜１０ｍｍ、より
望ましくは３〜８ｍｍの幅を有する。一般的には、支持部材は、封止されるべき
位置における空洞の断面の線寸法よりも８ｍｍ〜４０ｍｍ小さい、支持部材の面
内における線寸法を有し（即ち、支持部材と空洞壁との間の「フィル・ギャップ
（fill gap、または充填空間）」は４ｍｍ〜２０ｍｍとなり）、好ましくは、支
持部材は、封止されるべき位置における空洞の断面の線寸法よりも１６ｍｍ〜３
０ｍｍ小さい、支持部材の面内における線寸法を有する（即ち、支持部材と空洞
壁との間の「フィル・ギャップ」は８ｍｍ〜１５ｍｍとなる）。

【００５０】封止部材およびその種々の層の幅は、特に、封止されるべき空洞の形状の複雑
さに応じて、封止物品の異なる位置間で変化し得る。例えば、空洞が比較的規則
正しい形状を有し、空洞壁が比較的滑らかである（任意の方向において急激な変
化がない）場合、物品と空洞壁との間のクリアランス・ギャップが比較的大きく
、例えば、封止されるべき空洞が全体含浸（total immersion）によって塗装される自動車の柱状体であるときに、塗料が容易に流れる程度であることが望まし
い。このようなときには、フィル・ギャップも、概してより大きく、従って、封
止部材もより広い幅を有する。しかしながら、空洞が比較的不規則な形状を有す
る場合、物品と空洞壁との間のクリアランス・ギャップはより狭いことが望まし
く、またそのような場合、フィル・ギャップもまたより小さく、封止部材はより
狭い幅を有する。従って、複雑な形状を有する空洞は、本発明の空洞封止物品に
よって、物品の異なる位置においてクリアランス・ギャップ、フィル・ギャップ
、および封止部材厚さが異なった状態で充填され得る（または満たされ得る）。

【００５１】一般的には、封止部材が均一な幅を有する場合、封止部材の幅は、架橋発泡性
層が、封止層全体の幅の２５％〜７５％、特に約５０％であるように、種々の層
に分割され、封止部材が３つの層を含む場合、内側の未架橋層の幅は、一般的に
は、外側の未架橋発泡層の幅より厚くはない。

【００５２】特に、空洞が不規則な形状を有する場合、封止部材の形状が、空洞の断面にお
ける形状の不規則な部分（または凹凸）に向かって、特に頂部に向かって膨張し
（exaggerate）、よって、未架橋のシーラー層がこれらの不規則な部分および頂
部へ完全に押し進められ、得られた発泡体が空洞を完全に満たして封止すること
を確保する。物品のシーラー層は、支持部材の面内にてドライバー層を比較的均
一に取り囲み、また、物品と空洞壁との間の全空間を完全に満たし、好ましくは
それらに接着するために、膨張の間に十分な封止（即ち、まだ架橋されていない
）発泡体を与えるような寸法を有する。従って、シーラー層の最適寸法は、シー
ラー層の材料の体積膨張、その膨張の程度、および膨張したドライバー層が空洞
を満たす程度などの因子によって決まり、本明細書の開示内容を考慮すれば、本
発明の空洞封止物品の設計において、これらの材料および寸法の実質的な変更が
可能であることは当業者には明白であろう。

【００５３】封止部材が発泡したときに空洞が物品で封止されるように、封止部材の種々の
層が選択される。望ましくは、封止を確保するのを助けるために、封止部材が、
制限されない様式で成形される場合には、空洞を所定の位置にて完全に満たす（
または充填する）よりも大きく、よって、発泡した封止部材と空洞壁との間に干
渉が存在し、よって、実際の使用の際には封止部材が空洞壁によって制限されて
膨張するように、層の幅およびその膨張の量（ration）が選択される。封止部材
の主な「充填」作用は、一般的には架橋発泡性ポリマー層によって提供される。

【００５４】当業者には、その能力および本明細書の開示内容を考慮すれば、本発明の空洞
封止物品の支持部材および封止部材に適切な寸法および材料を決定すること、あ
るいは所定の構成を特定の用途に対して最適化することは困難ではないであろう
。

【００５５】（空洞封止物品の使用）本発明の空洞封止物品は、封止されるべき空洞内に、好ましくは空洞断面の中
央に、物品の断面を空洞の断面にほぼ合わせて配置されて使用される。物品は、
当該技術分野において常套的であるような手段によって、例えば、既に成形され
た空洞内へ穴を通して据え付けることによって、あるいはより一般的には、２つ
またはそれ以上の壁部材の１つに固定し、その後、空洞を形成するように壁部材
を合わせて固定することによって、空洞内に据え付けられ得る。本発明の空洞封
止物品の特徴は、物品の空洞充填および封止効力を最大限にするように支持部材
および封止部材を用いることにより、空洞内での物品の正確な配置が、従来の空
洞封止体の配置ほど位置に依存（position-critical）しないことにあるが、本発明の物品による空洞の封止は、物品が空洞内に適切に配置された場合に最大限
となることは明白であろう。物品は、ブラケットまたは他の支持体（例えば図６
、７および８に例示されるようなもの）に取り付けることによって配置され得る
。ある場合には、封止されるべき空洞が、空洞封止物品を所望の位置に支持する
構造パーツ（１つまたはそれ以上）を有し、特に、支持部材が、その位置に関し
て所定の形状にモールドまたは成形されており、および／または埋め込み（また
は一体）成形された（molded-in）形状（例えば、穴または凸部）を備える場合には、それらのパーツと係合するようになっている。他の場合には、物品は、例
えば、凸部が空洞と係合して物品を所定の位置に正しく配置するように、物品の
支持部材から延在する凸部などの形状を有して成形され得る。また、物品の支持
部材は、空洞壁内の穴と係合するためのクリップなどを備え、あるいは、空洞壁
内に形成された、または空洞壁に取り付けられた凸部またはクリップなどと係合
するための穴を備え得る。より一般的には、物品は、他の発泡性空洞封止体に関
して当該技術分野で周知であるような、空洞に固定されるか、または空洞にしっ
かりと配置されるブラケットに固定することによって配置され得る。このことは
、前述のような図６、７および８に示される。当業者には、その能力および本明
細書の開示内容を考慮すれば、封止されるべき空洞内に本発明の封止物品を配置
するために他の方法を用い得、また、そのような全ての方法（または手段）が本
発明の範囲内にあることは明白であろう。

【００５６】本発明の物品の支持部材は、封止部材が活性化および発泡する温度においても
形態的（dimensionally）に安定であるようの選択されるので、従って、物品は（特に、封止されるべき断面が直立しており、物品のたわみによって、封止材料
が封止物品の上方にある空洞壁から引き離され易い場合）、加熱および発泡の間
の物品のたわみを防止するために堅固な（substantial）支持体を必要とすることなく、簡単な支持体によって、封止されるべき空洞内に配置される。そのため
、本発明の空洞封止物品は、高価または複雑な、封止されるべき空洞内への取り
付けを必要としないにもかかわらず、使用の際に優れた封止を提供する。

【００５７】物品が乗物の空洞内に配置される場合、物品は、望ましくは、活性化および発
泡の前に空洞内で物品の回りに実質的に完全にクリアランス（または隙間）が存
在し、よって、リン酸処理、防錆処理、電気化学的塗装、および一般的に乗物（
または車両）本体に適用されるような他の処理を可能とするように配置される。
塗装などが行われない空洞内に物品が配置される場合、そのようなクリアランス
は不要である。

【００５８】本発明の物品の封止部材を発泡させることが望まれる場合、物品は、発泡剤お
よび化学架橋剤を活性化させるのに十分な時間、十分な温度に曝される、適切な
時間および温度は、封止が用いられる用途に応じて決まり、５〜１００分間の１
００℃〜３００℃の温度またはそれ以上の温度を含み得る。代表的には、新たな
乗物本体内のチャンネルを封止する場合、予め塗布した塗料を硬化させるように
本体が塗料焼付けオーブン内に配置されたときにこの熱活性化が起こり、そのよ
うな温度および時間は、代表的には１１５℃〜２５０℃にて１０〜４０分間、例
えば１６０℃にて２５分間であるが、他の温度および時間も適切であり得ること
は当業者には理解されよう。また、封止部材は、例えば封止部材が修理の目的で
使用され、または大きな構造体内に配置される場合、他の熱源（例えば、所定の
領域の誘導加熱のような局所加熱）によって発泡し得る。加熱の際には、物品の
封止部材の未架橋シーラー部分が軟化および発泡し、他方、封止部材の架橋ドラ
イバー部分は、シーラーを押圧して空洞の壁と密接な封止接触を形成するように
均一な様式で発泡する。その後、シーラー部分の発泡は、化学的に架橋されて、
シーラーの発泡体を安定化させ、よって、挿入物は、空洞の全断面を満たし、空
洞壁に密接に結合され、水分、音、および粒子のバリヤーとして機能する安定な
プラグを形成する。

【００５９】本発明を以下の実施例により説明する。

【００６０】（実施例１）ほぼ台形の形状を有するテスト用の空洞を軟鋼で作製した。台形の下底は７６
ｍｍ、上底は７０ｍｍ、高さは６７ｍｍであった。台形の２つの上方頂角は丸く
、下方頂角はピンチ溶接されて鋭い頂部を形成していた。

【００６１】本発明による空洞封止物品は、以下のようにして作製された。支持部材：支持部材を図５に示すように、即ち、支持部材の周辺部の回りにチャ
ンネルを形成するように、両側にエッジプレートを有する中央スぺーサーで作製
した。中央スペーサーは、下底４４ｍｍ、上底３８ｍｍ、高さ３５ｍｍの台形で
あり、６．５ｍｍ厚さのナイロン６６で作製した。各エッジプレートは、下底５
７ｍｍ、上底５１ｍｍ、高さ４８ｍｍの台形であり、３．２ｍｍ厚さのナイロン
６６で作製した。スペーサーおよびエッジプレートを、４つの３ｍｍのボルトで
組み立て、これにより得られた支持部材は、下底４４ｍｍ、上底３８ｍｍ、高さ
３５ｍｍの台形をなし、その周辺部を取り囲む６．５ｍｍ厚さおよび６．５ｍｍ
深さのチャンネルを有していた。封止部材：封止部材も図５に示すように作製した。発泡性シートを以下の配合物
から作製した。

【００６２】

【表２】

【００６３】ブラベンダー型ミキサーを８０℃に設定し、Ｖａｒｏｘ、Ｃｅｌｏｇｅｎ、お
よびＳａｒｔｏｍｅｒを除く全ての材料を添加して均質に混合した。その後、混
合プロセスの間、混合物の温度を８０℃以下に保ちながら、Ｖａｒｏｘ、Ｃｅｌ
ｏｇｅｎ、およびＳａｒｔｏｍｅｒを添加して均質に混合した。その後、混合し
た材料をペレタイズ（またはペレット化）して、未架橋発泡性のベースポリマー
のペレットを得た。５ｃｍ×５ｃｍ×６．５ｍｍのシートをこれらのペレットか
ら約１００℃（ＶａｒｏｘおよびＣｅｌｏｇｅｎの分解温度未満）にてモールド
した。１枚のシートに３．５ＭｅＶの電子線を４．８Ｍｒａｄで放射して、架橋
した発泡性ポリマー「ドライバー」を形成し、他方、２枚目の発泡性ポリマーシ
ートを未架橋のままとして、「シーラー」を形成した。これらのシートの各々は
、制限無しの状態で約１５０％の線膨張（linear expansion）を有する。２枚の
シートを１００℃にて圧力下で積層し、得られた積層シートを６．５ｍｍ幅のス
トリップ（または帯状片）に切断した（従って、ストリップの幅は、得られる封
止部材の厚さとなる）。組立：積層シートのストリップから４つの部品を、架橋ポリマー層が封止部材の
内側層（この層はスペーサーに隣接する）を形成し、未架橋ポリマー層が封止部
材の外側層を形成して支持部材の４辺に適合するように切断した。部品の端部を
面取りし、これにより、支持部材のスペーサーの回りに中空の台形体を形成した
。このようにして完成した封止物品は、下底７０ｍｍ、上底６４ｍｍ、および高
さ６１ｍｍの台形を形成し、封止部材は６．５ｍｍの厚さを有していた。

【００６４】１つの脚部が支持部材の中央部を通ってボルト固定され、他方の脚部が空洞壁
にボルト固定されたＬ字形ブラケットによって、封止物品を空洞内にて、空洞の
断面の中央に配置し、よって、封止物品と封止物品の周辺を取り囲む全ての空洞
壁との間のクリアランスを３ｍｍとした。このクリアランスは、封止層の膨張が
空洞壁によって制限されるような大きさであった。

【００６５】封止物品を含むテスト用空洞を１８０℃のオーブン内に３０分間配置し、その
後取り出して放冷した。

【００６６】テスト用空洞の実験により、物品の封止部材の内側架橋発泡性ポリマー（ドラ
イバー）層が発泡し、支持部材にあるチャンネルを越えて膨張し、小さな独立気
泡を有する均質な発泡体を形成したことが明らかとなった。この泡は、封止部材
の外側未架橋発泡性ポリマー（シーラー）層を押し付け、テスト用空洞の壁に極
めて近接させた。また、物品のシーラー層も、それほど均質ではなく、表面に観
測される連続気泡（または開放気泡）を有してはいるが発泡し、しかし、ドライ
バー層および支持部材は、テスト用空洞断面を完全に満たし、空洞壁への優れた
接着性を示した。

【００６７】得られた発泡物品は、非粘着性および非吸湿性であり、空洞を効果的に封止し
た。

【００６８】本発明を特定の実施形態および実施例と共に説明したが、開示した特定の材料
および方法の均等物もまた本発明に適用可能であり、そのような均等物が本発明
の特許請求の範囲に包含されると意図することは、当業者には、本明細書の開示
内容を考慮すれば明白であろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の第１の実施形態の空洞封止物品を示す部分切除
斜視図である。

【図２】図２は、本発明の第２の実施形態の空洞封止物品を示す部分切除
斜視図である。

【図３】図２は、本発明の第３の実施形態の空洞封止物品を示す部分切除
斜視図である。

【図４】図４は、本発明の第４の実施形態の空洞封止物品を示す部分切除
斜視図である。

【図５】図５は、本発明の第５の実施形態の空洞封止物品を示す部分切除
斜視図である。

【図６】図６は、本発明の第６の実施形態の空洞封止物品を示す側方断面
図である。

【図７】図７は、本発明の第７の実施形態の空洞封止物品を示す側方断面
図である。

【図８】図８は、封止部材が不連続である、本発明の第８の実施形態の空
洞封止物品を示す前方断面図である。

【図９】図９は、図４の実施形態に類似し、封止すべき空洞内に据え付け
られた、本発明の１つの実施形態の空洞封止物品を示す前方断面図である。

【図１０】図１０は、図９のＡ−Ａ線に沿った、空洞の長手方向に平行な
側方断面図である。

【図１１】図１１は、発泡後の図９の空洞封止物品を示す側方断面図であ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ピーター・エム・ゴッドフリーアメリカ合衆国94587カリフォルニア州ユニオン・シティ、ポラックス・コート 32328番 (72)発明者ロン・ジェイ・チャンアメリカ合衆国94538カリフォルニア州フレモント、ビーバー・コート804番 (72)発明者キース・ドーズアメリカ合衆国94402カリフォルニア州サン・マテオ、ウォレン・ロード520番Ｆターム(参考） 2E001 DA01 DF01 DH00 GA81 HD11 JA22 JD02 LA01 LA16 3D023 BA02 BA03 BA08 BB16 BB21 BC01 BD08 BE04 BE06 BE31 5D061 AA06 BB01 BB24

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】空洞を封止する物品であって、（ａ）平坦な支持部材と、（ｂ）発泡性ポリマーを含み、支持部材の面内で支持部材を取り囲んでそれと密
接に接触する封止部材であって、支持部材の面内で密接に接触する少なくとも２
つの層を含み、最も外側の層が未架橋発泡性ポリマーを含み、および内側の層が架橋発泡性ポリマーを含む封止部材とを含む物品。
【請求項２】封止部材が支持部材の面内にある内側層と外側層とを含み、内側層が、架橋発泡性ポリマーを含み、支持部材の面内で支持部材を取り囲ん
で密接に接触し、および外側層が、未架橋発泡性ポリマーを含み、支持部材の面内で内側層を取り囲ん
で密接に接触する請求項１に記載の物品。
【請求項３】封止部材が支持部材の面内にある内側層と中間層と外側層と
を含み、内側層が、未架橋ポリマーを含み、支持部材の面内で支持部材を取り囲んで密
接に接触し、中間層が、架橋発泡性ポリマーを含み、支持部材の面内で内側層を取り囲んで
密接に接触し、および外側層が、未架橋発泡性ポリマーを含み、支持部材の面内で中間層を取り囲ん
で密接に接触する請求項１に記載の物品。
【請求項４】空洞壁によって規定される長手方向に延在する空洞にて使用
するための空洞を封止する物品であって、該空洞が、所定の位置において封止さ
れるべき空洞壁の断面を有し、該物品が（ａ）平坦な支持部材と、（ｂ）発泡性ポリマーを含み、支持部材の面内で支持部材を取り囲んでそれと密
接に接触する封止部材であって、支持部材の面内で密接に接触する少なくとも２
つの層を含み、最も外側の層が未架橋発泡性ポリマーを含み、および内側の層が架橋発泡性ポリマーを含む封止部材とを含み、空洞の断面を所定の位置において不完全に占有するような寸法および形
状を物品が有し、物品が空洞内に所定の位置にて配置されて発泡した場合に、発
泡した最も外側の層が空洞壁と密接し、封止接触するように押し付けられるよう
な膨張および封止特性を物品の封止部材が有する、物品。
【請求項５】封止部材が支持部材の面内にある内側層と外側層とを含み、内側層が、架橋発泡性ポリマーを含み、支持部材の面内で支持部材を取り囲ん
で密接に接触し、および外側層が、未架橋発泡性ポリマーを含み、支持部材の面内で内側層を取り囲ん
で密接に接触する請求項４に記載の物品。
【請求項６】封止部材が支持部材の面内にある内側層と中間層と外側層と
を含み、内側層が、未架橋ポリマーを含み、支持部材の面内で支持部材を取り囲んで密
接に接触し、中間層が、架橋発泡性ポリマーを含み、支持部材の面内で内側層を取り囲んで
密接に接触し、および外側層が、未架橋発泡性ポリマーを含み、支持部材の面内で中間層を取り囲ん
で密接に接触する請求項４に記載の物品。
【請求項７】内側層が未架橋発泡性ポリマーを含む、請求項６に記載の物
品。
【請求項８】内側層が、発泡性でない未架橋ポリマーを含む、請求項６に
記載の物品。
【請求項９】封止部材の層が同一のポリマーを含む、請求項４に記載の物
品。
【請求項１０】架橋発泡性ポリマーが放射線架橋発泡性ポリマーを含む、
請求項４に記載の物品。
【請求項１１】封止部材の層がポリマーの独立したピースからなる、請求
項４に記載の物品。
【請求項１２】支持部材および／または封止部材が、支持部材を封止部材
に固定する係合手段を備える、請求項４に記載の物品。
【請求項１３】物品が３〜１３ｍｍの厚さを有する、請求項４に記載の物
品。
【請求項１４】物品が５〜１０ｍｍの厚さを有する、請求項１３に記載の
物品。
【請求項１５】物品が空洞の断面にほぼ対応する形状を有する、請求項４
に記載の物品。
【請求項１６】物品が、所定の位置における空洞の断面の線寸法より２〜
１６ｍｍ小さい線寸法を有する、請求項１５に記載の物品。
【請求項１７】物品が、所定の位置における空洞の断面の線寸法より６〜
１０ｍｍ小さい線寸法を有する、請求項１６に記載の物品。
【請求項１８】支持部材が、所定の位置における空洞の断面にほぼ対応す
る断面形状を有する、請求項４に記載の物品。
【請求項１９】物品を空洞内に所定の位置にて位置決めする手段を更に含
む、請求項４に記載の物品。
【請求項２０】位置決めする手段が、物品に固定された取付け部材を含み
、物品が所定の位置に配置された場合に、取付け部材が物品を所定の位置におけ
る断面内に位置決めおよび方向付けするように、空洞内に嵌まって適合し、空洞
と相互作用するようになっている、請求項１９に記載の物品。
【請求項２１】封止部材が、間隔を置いた位置関係で支持部材の周囲に位
置する２つの部分を含み、よって、物品が空洞内に所定の位置にて配置され、封
止部材が発泡した場合に、発泡した最も外側の層の２つの部分が、間隔を置いた
位置関係にある空洞壁に密接し、封止接触して、これにより、２重の封止を提供
する、請求項４に記載の物品。
【請求項２２】空洞壁によって規定される長手方向に延在する空洞を封止
する方法であって、該空洞が、所定の位置において封止されるべき空洞壁内の断
面を有し、該方法が（ｉ）空洞を封止する物品であって、（ａ）平坦な支持部材と、（ｂ）発泡性ポリマーを含み、支持部材の面内で支持部材を取り囲んでそれと
密接に接触する封止部材であって、支持部材の面内で密接に接触する少なくとも
２つの層を含み、最も外側の層が未架橋発泡性ポリマーを含み、および内側の層が架橋発泡性ポリマーを含む封止部材とを含む物品を供給する工程と、（ii）物品を空洞の断面内で所定の位置にて配置する工程と、（iii）物品が、膨張したバリヤーを空洞の断面にて形成し、空洞壁を封止するように、物品の封止部材が発泡するのに十分な時間、十分な温度で、物品を加熱
する工程とを含む方法。
【請求項２３】空洞が、自動車のユニボディフレーム内の空洞であり、加
熱する工程が、塗料焼付けオーブン内で自動車のフレームを焼付けることを含む
、請求項２４に記載の方法。