JP2004535315A

JP2004535315A - 耐摩耗性複合押出成形材の製造

Info

Publication number: JP2004535315A
Application number: JP2003513759A
Authority: JP
Inventors: ユ，ズオシン; ポーリ，ティム
Original assignee: クーパー・テクノロジー・サーヴィシズ・エルエルシー
Priority date: 2001-07-20
Filing date: 2002-07-19
Publication date: 2004-11-25
Also published as: KR20040048394A; MXPA04000629A; CA2454424A1; US20030035922A1; EP1409225A1; WO2003008174A1

Abstract

【解決手段】自動車のグラスランチャネルとして使用するための複合押出成形材を形成するための方法と、それによって形成される製品が開示されており、本体部材（２）はエラストマー熱硬化性ゴムで形成されており、耐摩耗性層（４）は、本体部材上に押出成形された架橋結合可能な熱可塑性樹脂又は高エチレン含有ＥＰＤＭゴムで構成されている。架橋結合可能な熱可塑性樹脂は、グラフトされたシラン官能基を含む水分架橋結合可能なポリエチレンである。耐摩耗性層（４）は、熱硬化性樹脂（２）が硬化処理される前か又は後で、且つ耐摩耗性層（４）が架橋結合する前か又は後に、熱硬化性樹脂上に押し出しされる。耐摩耗性層（４）の材料は、テープ状に押し出し、本体部材（２）上に積層してもよい。
【選択図】図１

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合押出成形材を形成するための工程、及びそれにより形成される製品に関しており、厳密には、グラスランチャネル複合材に関する。更に厳密には、本発明は、エラストマー熱硬化性樹脂と、架橋結合可能な熱可塑性又は架橋結合可能な高エチレン含有ＥＰＤＭとから成るグラスランチャネル複合押出成形材に関している。
【背景技術】
【０００２】
或る種の熱硬化性ポリマー材料を使ってシール部材を押出成形することによって自動車の様々な部品に対するシール部材を作ることは、自動車産業では一般的なことである。そのような成形工程によって製造される代表的なシール部材の例としては、グラスランチャネルがある。グラスランチャネルは、自動車のドアの窓枠内に、ガラスを窓枠内にぴったりと保持するだけでなくドアとガラスとの間にシール状態を形成するために取り付けられている。
【０００３】
グラスランチャネルを成形するのに、エチレン−プロピレン−ジエン・ターポリマー（ＥＰＤＭ）及びスチレン−ブタジエン・コポリマーゴム（ＳＢＲ）のような、様々な熱硬化性エラストマー材料が用いられてきた。これらの材料は、熱可塑性樹脂と比べると比較的安価で、一般的に、有効なシール性と受容可能な耐候性を実現するのに必要な望ましい可橈性を呈するので、製造業者に好まれている。しかしながら、通常、これらのエラストマーには、チャネルの寿命を延ばすために窓ガラスとの接触点に必要な、低摩擦特性と耐摩耗性が欠けている。
【０００４】
そのため、製造業者は、エラストマーシール部材の耐摩耗性を改良するため、様々な方策を試みてきた。グラスランチャネルの製造に用いられるそのような戦略の１つは、ガラスと接触する領域に沿って、エラストマーのグラスランチャネルの表面に低摩擦ポリマーのコーティングを施すことであった。コーティングは、通常、溶剤ベースのスプレーとしてチャネル表面に、直接噴霧するか、或いはプライマ又は接着剤の層をエラストマーに塗布した後で適用される。しかし、この方法は完璧ではない。処理時間が長く、追加の材料費が掛かる上に、エラストマーと表面コーティングの間を申し分なく接着させるのは難しい。コーティング上へスプレーするとクラックが入り易く、接着層は剥がれる恐れがある。
【０００５】
押出成形されたグラスランチャネルの耐摩擦性を改良するために製造業者が利用してきたもう１つの方法は、耐摩擦性の熱可塑性樹脂の層をグラスランチャネルのエラストマー部分に凝集接着させることである。これを達成するために、幾つかの技術が開発されてきた。或る方法では、エラストマーゴムと熱硬化性樹脂が同時押出成形される。押出後、積層材は炉に通され、そこでエラストマーゴムが硬化処理され、熱硬化性樹脂とゴムの間の界面は、熱硬化性樹脂が部分的に溶解しゴムと接着結合する温度まで加熱される。別の方法では、先ずゴムが押出成形され、炉に通され、そこで部分的に硬化処理される。次に、予熱された熱可塑性樹脂が、加硫処理されたゴムの上に押し出される。ゴムに残った熱で、両者の間の界面で熱可塑性樹脂が溶解し、両材料の間に結合状態が形成される。
【０００６】
この工程でよく用いられる１つの熱可塑性樹脂は、耐摩耗性に優れＥＰＤＭと相性が良好なことによる、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）である。一般的に、ＵＨＭＷＰＥは、テープの形で購入され、エラストマーゴム部分に貼り付けられる。このテープは申し分のない結果を提供するが、比較的高価なので製造経費が上がる。更に、超高分子量であるために、テープは、別々の巻きの端部の接合部を一体に継ぐとき巧く溶解しない。２つのテープの巻きを一体に直線状に接合するのが難しいので、製造の効率が悪くなり、無駄が出る。
【０００７】
従って、先行技術の欠点と限界を克服する、グラスランチャネル複合材を製造するための新しい方法が必要とされている。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、エラストマーゴムの本体部材と耐摩耗性層とを備えた押出成形グラスランチャネルを成形するための工程を提供するものであり、前記耐摩耗性層は、架橋結合可能なポリオレフィン又は架橋結合可能な高エチレン含有ＥＰＤＭを含んでいる。或る実施形態では、エラストマーゴムはＥＰＤＭであり、架橋結合可能なポリオレフィンは水分硬化可能なポリエチレンである。架橋結合可能なポリエチレンは、グラフトされたシラン官能基を含んでいる。水分があれば、水がシランを加水分解する。生じたシラノール基は、触媒の作用の下で、次に凝縮して分子間の架橋結合サイトを形成する。代わりに、架橋結合可能な高エチレン含有ＥＰＤＭを耐摩耗性層として使用してもよい。高エチレン含有ＥＰＤＭは、約７０から約９５重量百分率のエチレンと、約３から約１１重量百分率のエチリデン・ノルボルネン（ＥＮＢ）を含み、約８％から約３６％の結晶化度を有しているのが望ましい。ＥＰＤＭは、硫黄又は過酸化水素剤によって硬化させることができる。架橋結合可能なポリオレフィン又は架橋結合可能な高エチレン含有ＥＰＤＭは、材料を直接ゴム上に押し出すか、又は、材料をテープ状に押し出し、そのテープを積層技術手段によりＥＰＤＭに貼ることによって、エラストマーゴムの本体部材に貼り付けることもできる。
【０００９】
架橋結合可能なポリオレフィン層は、比較に値する強靭さを含め、ＵＨＭＷＰＥテープの全ての利点を、通常そのようなテープに付帯する高い価格や接合の難しさを伴わずに提供する。この材料は融通が利き、幾つかの方法でエラストマーゴム部材に貼り付けることができる。第１の好適な技法では、架橋結合可能なポリエチレンを、未硬化のＥＰＤＭ本体部材と同時に押し出し、次に、水に曝してポリエチレンを架橋結合させる。第２の技法では、架橋結合可能なポリエチレンをテープ状に押し出し、水槽に浸漬するなどして水に曝すことによって架橋結合させる。次いで、テープを、積層金型を通して、未硬化のＥＰＤＭ本体部材に積層する。次に、こうしてできた複合材を炉に通してＥＰＤＭを硬化させる。第３の技法では、架橋結合可能なポリエチレンを、硬化しているか又は部分的に硬化しているＥＰＤＭ本体部材上に押し出す。次に、こうしてできた複合材を、水槽に通すなどして水に曝し、ポリエチレンを架橋結合させる。第４の好適な技法では、架橋結合可能なポリエチレンを、テープ状に押し出し、硬化しているか又は部分的に硬化しているＥＰＤＭ部材上に積層する。次に、こうしてできた複合材を、水槽に浸漬するなどして水に曝し、ポリエチレンを架橋結合させる。
【００１０】
全ての技法が受容可能な結果をもたらすが、ＥＰＤＭが硬化する前にポリエチレンをＥＰＤＭに貼り合わせる場合、ポリエチレンは、ＥＰＤＭが硬化する前に架橋結合させるのがよい。こうすると、ポリエチレンが、加熱の間に過剰に溶解することはなくなる。上に述べた最初の２つの技法では、架橋結合可能なポリエチレンを、先に言及した架橋結合可能な高エチレン含有ＥＰＤＭ材料と取り替えても、同じ結果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は、様々なシーリングストリップ及びグラスランチャネルを提供する。簡単に言えば、グラスランチャネルは、それぞれ特定の材料から形成され固有の断面形状を有する少なくとも２つの構成要素を備えているのが望ましい。好適なグラスランチャネルは、底壁と２つの横方向に伸張する側壁とを有する熱硬化性エストラマーゴムの本体部材を備えている。一対の側壁の底壁とは反対側の遠位端部には、一対のシールリップが設けられている。底壁、両側壁及び両シールリップが一緒になって、窓ガラスの縁部又は一部分を受け入れて保持する内側チャンバを画定している。
【００１２】
グラスランチャネルは、更に、底壁の上面に配置されている耐摩耗性材料層を備えている。この層は、内側チャンバに露出し面している。後に詳細に説明するが、この層は、水分架橋結合可能なポリオレフィン又は高エチレン含有ＥＰＤＭゴムであるのが望ましい。
【００１３】
図１及び図２に、本発明による、自動車用グラスランチャネルの２つの好適な実施形態の断面を示している。好適なグラスランチャネルは、グラスランチャネルに適した当該技術分野では既知の数多くのエラストマー熱硬化性ゴムの内の１つ又はそれ以上で作られている本体部材２と、耐摩耗層４とで構成されている。本体部材２の成形に用いられる好適なエラストマー熱硬化性ゴムの例としては、限定するわけではないが、エチレン−プロピレン−ジエン・ターポリマー（ＥＰＤＭ）ゴム、スチレンブタジエン・コポリマーゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、天然又は合成イソプレンゴムがある。好適なエラストマーはＥＰＤＭである。エラストマーは、エラストマーの特性に悪影響を与えない濃度の、炭酸カルシウム、カーボンブラック、粘土、及びシリカの様な当該技術分野では既知の広範囲の添加物を含んでいてもよい。
【００１４】
或る好適な実施形態（図１）では、本体部材２は、長手方向両側部で横方向側壁１０８に連結されている底壁１０６を有するように形成されている。底壁は、上面及び下面（番号を付けず）を有している。両側壁の遠位端には、略左右対称のシールリップ１１０が取り付けられており、そこから内向きに突き出し、車の窓ガラス（図示せず）と係合してシールするようになっている。底壁１０６、両側壁１０８及びシールリップ１１０が一緒になって、窓ガラス（図示せず）の縁部又は一部を受け入れて保持する内側チャンバ１２０を画定している。両側壁１０８から、１つ又は複数の比較的短い上向きの保持短枝１１２とやや長い下向きの保持短枝１１４とが外方向に突き出しており、これ等は、グラスランチャネルを車両のドアフレーム及びサッシュ内にしっかりと保持する働きをする。上向きの保持短枝１１２は、底壁１０６に隣接して配置されるのが望ましい。下向き保持短枝１１４は、全体的に、側壁１０８と略平行に突き出ている。
【００１５】
第２の好適な実施形態（図２）では、本体部材２は、長手方向両側部で一対の実質的に垂直な両側壁２０８及び２１８に連結されている底壁２０６を有するように形成されている。底壁は、上面及び下面（番号を付けず）を有している。第１側壁２０８は、実質的に真っ直ぐで、根元から上部（番号を付けず）まで均一な厚さである。第１側壁２０８の上端には、シールリップ２１０が取り付けられており、そこから内向き且つ僅かに下向きに突き出し、車の窓ガラス（図示せず）と係合してシールするようになっている。第２側壁２１８には、シールリップ２１０の先端２２２に隣接して突起領域２２０が設けられ、シールリップと共に、窓ガラス（図示せず）をしっかりと保持できるようにしている。第２シールリップ２２４は、第２側壁２１８から上向き且つ内向きに突き出し、窓ガラスをきちんと保持する追加の接触点を形成している。底壁２０６と、両側壁２０８及び２１８と、シールリップ２１０及び２２４が一緒になって、窓ガラス（図示せず）の縁部又は一部分を受け入れて保持する内側チャンバ２２０を画定している。両側壁２０８及び２１８から、１つ又は複数の比較的短い上向きの保持短枝２１２が外向きに突き出ており、グラスランチャネルを車両のドアフレーム及びサッシュ（図示せず）内にしっかりと保持する働きをしている。各側壁２０８及び２１８からは、下向きの保持短枝２１４も外向きに突き出ている。これらの保持短枝２１４は、好ましくは底壁２０６に向かってほぼ下向きに伸張している。以上、本発明の２つの異なる実施形態について説明してきた。自動車の形、及び窓とドアフレームの形状次第で、多くの代替実施形態が考えられる。
【００１６】
本体部材の正確な形状とは無関係に、図１では１０６、図２では２０６である本体部材２の底壁の上向きの上面（番号を付さず）上に、架橋結合可能な熱可塑性樹脂又は架橋結合可能な高エチレン含有ＥＰＤＭから成る耐摩耗性層４が押出成形されている。この耐摩耗性層４は、グラスランチャネルのガラス（図示せず）と接触する領域に沿って貼り付けられており、その位置におけるグラスランチャネルの耐摩擦性を改良している。更に、保護特性と耐擦過傷性を付加するために、耐摩耗性層４を、各種シールリップ１１０、２１０及び２２４の上面（番号を付さず）のような、本体部材２の、窓ガラスに接触する別の領域上に押出成形してもよい。
【００１７】
本明細書で詳細に説明するように、ドア又はウィンドウアッセンブリに組み込まれているような最終的複合押出成形材では、少なくとも１つの架橋結合可能な熱可塑性樹脂又は架橋結合可能な高エチレン含有ＥＰＤＭから成る耐摩耗性層は、少なくとも部分的には架橋結合している。従って、本明細書の説明の多くが、耐摩耗性層を（上記のように）架橋結合可能な材料で構成されているとして言及しているが、好適な最終製造形態では、本発明の複合押出成形材は、少なくとも部分的には架橋結合している材料から成る耐摩耗性層を使用しているものと理解されたい。
【００１８】
本発明の或る特定の実施形態では、耐摩耗性層４は、架橋結合可能な熱可塑性樹脂で構成されている。好適な熱可塑性樹脂は、水分架橋結合可能なポリオレフィンである。特定の望ましい組成物は、電子ビーム照射又は１又は２段階のシラン架橋結合処理によって架橋結合させることのできる架橋結合可能な高密度ポリエチレンである。電子ビーム照射による架橋結合は、高価なので好ましくない。しかしながら、本発明の複合押出成形材及び関係する方法は、架橋結合のためにそのような技術を利用できるものと考えられる。１段階のシラン架橋結合は、ポリエチレン樹脂と、触媒を含むシラン濃縮物との直接混合材の押出成形を伴う。押出成形物は、その後、水があると架橋結合する。２段階架橋結合では、先ずシランが、既知の反応に従ってポリエチレン分子鎖にグラフトされ、シラングラフト・ポリエチレンができる。
【化１】

続いて、２段階反応で、シラングラフト・ポリエチレンはシラノール縮合触媒と混ぜ合わされ、その後、水に曝され、シラングラフト・ポリエチレンの架橋結合が促進される。先ず、水は、シランを加水分解してシラノールを作る。次いで、シラノールは縮合して分子間の非可逆性Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ架橋サイトを形成する。
【化２】

架橋結合されるシラン基の量、及びそれによる最終的なポリマー特性は、使用する触媒の量を含む生成過程を制御することによって調整することができる。架橋結合の量を判定するのに、ゲル・テスト（ＡＳＴＭＤ２７６５）が用いられる。シラングラフトされる前は、ポリエチレンは、例えばＡＳＴＭＤ１２３８で１．５ｇ／１０分のような、他のポリエチレンの押出等級と同じメルトフローインデクスを有している。しかしながら、シラングラフトされた後では、メルトフローインデクスは、例えば０．２ｇ／１０分のように一気に低下する。触媒は、多くの金属カルボキシレート及び脂肪酸を含め、シラノール縮合触媒として機能することが分かっている広範な材料の何れでもよい。本出願に適したシラングラフトベースの樹脂及び触媒は、共に、オンタリオ州ブランプトンのＡＴプラスチック社から、ベース樹脂はＦｌｅｘｅｔ５１００、触媒はＦｌｅｘｅｔ７２５という商品名で市販されている。
【００１９】
代わりに、架橋結合可能な高エチレン含有ＥＰＤＭを耐摩耗性層４として用いることもできる。ＥＰＤＭは、約７０から約９５重量百分率のエチレンと、約３から約１１重量百分率のジエンを含んでいるのが望ましい。好適なジエンは、エチリデン・ノルボルネンである。ＥＰＤＭは、約８％から約３６％の結晶化度含有量を呈するのが望ましい。好適な実施形態のグラスランチャネルに使用するのに適している高エチレン含有ＥＰＤＭは、デュポン・ダウ・エラストマーＬＬＣから、ＮｏｒｄｅｌＩＰ４９２０、４７７０及び４７２０の商品名で市販されている。
【００２０】
グラスランチャネルの耐摩耗性層４として使用されるのが上記２つの材料の何れであっても、それを本体部材２に貼り付けるには、幾つかの異なる方法を使うことができる。分かり易く説明するために、２段階架橋結合可能なシラングラフト・ポリエチレンを耐摩耗性層４として、且つＥＰＤＭを熱硬化性エラストマーゴム本体部材２として使用して、異なる工程を説明する。しかしながら、本発明は、高エチレン含有ＥＰＤＭだけでなく、別の架橋結合可能なポリオレフィンも耐摩耗性層４として使用することも含んでいる。更に、本発明は、上記以外の様々な別の熱硬化性エラストマーを使用することも含んでいる。
【００２１】
図３に示すように、本発明は、更に、共通の押出成形金型を通して、未硬化のＥＰＤＭ本体部材２と、架橋結合していないポリエチレン耐摩耗性層４とを、同時に押し出すことによって複合押出成形材を作るための第１の好適な技法を提供する。図７は、この第１の好適な技法の処理段階の概要を述べた概略図を示している。簡単に述べると、ＥＰＤＭゴムと架橋結合可能なポリエチレンが、供給される３５０、３５２。ＥＰＤＭゴムと架橋結合可能なポリエチレンが、同時に押し出され３５４、それぞれ本体部材２と耐摩耗性層４が形成される。次いで、耐摩耗性層の架橋結合可能なポリエチレンは、少なくとも部分的には架橋結合処理される３５６。その後、処理ラインからアッセンブリを取り外す３６０前に、本体部材のＥＰＤＭゴムは、少なくとも部分的には硬化処理される３５８。
【００２２】
図３を参照しながら更に詳細に述べると、シラングラフトされた架橋結合可能なポリエチレン用の第１押出器１０と、ＥＰＤＭ用の第２押出器とは、共通の押出金型１４と連通するよう配置されている。ＥＰＤＭ押出器１２は、ＥＰＤＭ化合物が遅滞なく流動し押し出しされるように、約７０℃から約８５℃の温度に維持されているのが望ましい。同じ理由で、ポリエチレン押出器１０は、約１６０℃から約２００℃の温度に維持されているのが望ましい。押出金型１４は、ＥＰＤＭ側１６が約１１０℃に維持され、ポリエチレン側１８が約２００℃から約２２０℃の温度に維持されているのが望ましい。押出金型の両側の間に断熱材（図示せず）を配することにより、この温度の相違が維持できるようになっている。ＥＰＤＭとポチエチレンは、約２０００から約３０００ｐｓｉの圧力で押し出される。ポチエチレンとＥＰＤＭは同時に押し出され、ポリエチレンが部分的に溶解しＥＰＤＭと拡散することによって、ＥＰＤＭと機械的に結合するようになっている。出来上がったポリエチレン層の厚さは、約０．００５から約０．０４０インチであり、約０．０１０から約０．０２０インチであるのが望ましく、代表的には約０．０２０インチである。
【００２３】
押し出されたＥＰＤＭとポリエチレンから成る、作り出された複合押出成形材２０は、次に蒸気槽２２に通され、ポリエチレンの架橋結合が促進される。蒸気槽２２は、約１００℃から約１１０℃の温度であるのが望ましい。ＥＰＤＭを硬化させるために、複合押出成形材２０は、本体部材２に用いられるＥＰＤＭの等級次第で、約１９５℃から約３００℃の温度の炉２４に通される。合計炉硬化時間は、約１．３から約４分の間であるのが望ましい。或る特定の好適な実施形態では、複合押出成形材２０は、約１５から約５０秒間約１９５℃に維持した後、約４５秒から約２．４分かけて約２２０℃まで上がり、炉を出る前に、約１５から約５０秒間かけて約１９５℃まで下がる炉２４内の複数の温度帯域を通される。その後、複合押出成形材は、製造ラインから取り外す前に、水又は空気冷却タンク２６内で、約３０℃から６０℃に冷却される。
【００２４】
図４に示す、本発明による第２の好適な技法では、ポリエチレンは、テープ状に押し出され、未硬化のＥＰＤＭ本体部材上に積層される前に架橋結合処理される。ここで用いる「テープ」及び「テープ部材」という用語は、共に、略均一な厚さの薄い層状構造体を表すために用いている。テープは、本体部材に結合させるのに別の接着剤を使用しないのが望ましいが、接着剤を使用することも考えられ、それも本発明の範囲内にある。
【００２５】
図８では、この第２の好適な技法の処理段階の概要を述べた概略図を示している。簡単に述べると、ＥＰＤＭゴムと架橋結合可能なポリエチレンが供給される４５０、４５２。ＥＰＤＭゴムは本体部材へと押し出され４５４、架橋結合可能なポリエチレンは耐摩耗性テープ層へと押し出される４５６。耐摩耗性テープ層は、少なくとも部分的には架橋結合処理され４５８、その後冷却される４６０。耐摩耗性テープ層は、次に、本体部材上に積層される４６２。その後、本体部材は、アッセンブリが処理ラインから取り外される４６６前に、冷却される４６４。
【００２６】
図４を参照しながら更に詳細に述べると、ポリエチレンは、ポリエチレン押出器３０から第１金型３２を通して未硬化のテープ３４へと押し出され、その後、蒸気槽３６内で架橋結合処理される。少なくとも部分的には架橋結合しているテープ３８は、次に水冷却槽４０内で冷却される。少なくとも部分的には架橋結合しているテープ３８は、アキュムレーター４２で集められ、次いで、ゴム押出器４６から積層金型４４を通して押し出された未硬化のＥＰＤＭゴムで作られた本体部材上に積層金型４４を通して積層される。残りの工程は、第１の実施形態に関して述べたのと同じであり、形成されたＥＰＤＭ／ポリエチレン複合押出成形材４８は、炉５０を通して本体部材のＥＰＤＭが硬化処理され、次いで製造ラインから取り外される５４前に、冷却チャンバ５２内で冷却される。第２の実施形態の温度と圧力は、積層金型４４の温度が約１００℃から約１２０℃の温度であるのが望ましく、積層直前の硬化したポリエチレンテープ３８の温度が約３０℃から約４０℃であることを除き、全ての点で第１の技法で用いられたのと同じであるのが望ましい。
【００２７】
図５に示している本発明による第３の好適な技法では、未硬化のポリエチレンは、ＥＰＤＭが炉内で硬化処理された後、本体部材上に押し出される。図９では、この第３の好適な技法の処理段階の概要を述べた概略図を示している。簡単に述べると、ＥＰＤＭゴムと架橋結合可能なポリエチレンが供給される５５０、５５２。ＥＰＤＭゴムは本体部材へと押し出され５５４、その後、本体部材は、少なくとも部分的には硬化処理される５５６。架橋結合可能なポリエチレンは、耐摩耗性層として本体部材上に押し出される５５８。耐摩耗性層は架橋結合処理され５６０、アッセンブリを処理ラインから取り外す前に冷却される５６２。
【００２８】
図５を参照しながら更に詳細に述べると、ＥＰＤＭは、ゴム押出器６０から第１金型６２を通して押し出され、本体部材２が形成される。本体部材２は、炉６４に通され、ＥＰＤＭを硬化させる。炉６４から出ると、ポリエチレン押出器６８によって供給されるポリエチレンから成る耐摩耗性層が、第２金型６６を通して、硬化した本体部材２上に押し出され、複合押出成形材７０が形成される。複合押出成形材７０は、蒸気槽７２に送られ、ポリエチレンを架橋結合させ、その後、製造ラインから取り外す前に冷却チャンバ７４を通される。第３の技法の温度と圧力は、第１金型６２が約１００℃から約１２０℃の温度であり、第２金型６６が約２００℃から約２２０℃の温度であることを除き、全ての点において第１の技法に用いた温度と圧力と同じであるのが望ましい。
【００２９】
図６に示す第４の技法では、未硬化のポリエチレンがテープ状に押し出され、次に硬化しているＥＰＤＭ本体部材上に積層される。図１０では、この第４の好適な技法の処理段階の概要を述べた概略図を示している。簡単に述べると、熱硬化性エラストマーゴムと架橋結合可能な熱可塑性樹脂が供給される６５０、６５２。ＥＰＤＭゴムは本体部材へと押し出され６５４、架橋結合可能なポリエチレンは耐摩耗性テープ層へと押し出される６５６。本体部材は、少なくとも部分的には硬化処理され６５８、次に耐摩耗性層が本体部材上に積層される６６０。次に、耐摩耗性テープ層は、最終的アッセンブリが冷却され処理ラインから取り外される６６４前に、少なくとも部分的には架橋結合処理される６６２。
【００３０】
図６を参照しながら更に詳細に述べると、ＥＰＤＭが、ゴム押出器８０から第１金型８２を通して本体部材２へと押し出される。本体部材２は、炉８４を通して硬化処理される。ポリエチレンは、第２押出器８６から第２金型８８を通して押し出され、未硬化の耐摩耗性テープ９０が形成される。次に、積層ホイール９２が、未硬化のポリエチレンテープ９０を本体部材２に貼り付け、複合押出成形材９４が形成される。次に、複合押出成形材９４は、蒸気槽９６を通され、ポリエチレンテープ９０を架橋結合させ、その後、ラインから取り外される前に冷却チャンバ９８を通される。第４の技法の温度と圧力は、第１金型８２の温度が約１００℃から約１２０℃であり、第２金型８８の温度が約２００℃から約２２０℃であり、積層直前のテープ９０の温度が約８０℃から約１３０℃であることを除き、全ての点において第１の技法に用いられた温度と圧力に同じであるのが望ましい。
【００３１】
本発明の範囲から逸脱することなく、上記方法に様々な変更と調節を加えることができるが、上記最初の２つの技法では、架橋結合していないポリエチレンが過剰に溶解するのを避けるため、複合押出成形材を炉に通す前に、ポリエチレンを架橋結合させるのが望ましいことに注目頂きたい。ここに述べているように、上記最初の２つの技法では、架橋結合可能な高エチレン含有ＥＤＰＭを、耐摩耗性層として、架橋結合可能なポリオレフィンの代わりに用いてもよい。架橋結合可能な高エチレン含有ＥＰＤＭを用いて耐摩耗性層を形成する場合、図３及び図４のポリエチレンを架橋結合させるための上記蒸気槽は、硫黄又は過酸化水素硬化剤を使ってＥＰＤＭを架橋結合させる反応チャンバ（図示せず）に置き換える。
【００３２】
以上、本発明を、様々な好適な実施形態に関連付けて説明してきた。本明細書を読み、理解すると、この他の修正及び変更を施すことができるようになる。そのような修正及び変更は、特許請求の範囲に述べる事項及びそれと等価なものである限り、全て本発明に含まれるものである。従って、例えば、自動車のグラスランチャネルだけでなく、別の耐候性シールプロファイル用の複合押出成形材を、本発明の技法によって製造することもできる。更に、耐摩耗性層を、周囲の部品と整合するように色付けしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明による、自動車用グラスランチャネルの好適な実施形態の断面である。
【図２】本発明による、自動車用グラスランチャネルのもう１つの実施形態の断面である。
【図３】自動車用グラスランチャネルとして使うのに適している複合押出成形材を製造するための、本発明の第１の好適な技法を示す図である。
【図４】自動車用グラスランチャネルとして使うのに適している複合押出成形材を製造するための、本発明の別の好適な技法を示す図である。
【図５】自動車用グラスランチャネルとして使うのに適している複合押出成形材を製造するための、本発明の又別の好適な技法を示す図である。
【図６】自動車用グラスランチャネルとして使うのに適している複合押出成形材を製造するための、本発明の更に又別の好適な技法を示す図である。
【図７】図３に詳細に示している本発明の第１の好適な技法における主な処理段階を示すフローチャートである。
【図８】図４に詳細に示している本発明の第２の好適な技法における主な処理段階を示すフローチャートである。
【図９】図５に詳細に示している本発明の第３の好適な技法における主な処理段階を示すフローチャートである。
【図１０】図６に詳細に示している本発明の第４の好適な技法における主な処理段階を示すフローチャートである。

Claims

自動車のグラスランチャネルとして使用するのに適した複合押出成形材を形成するための方法において、
熱硬化性エストラマーゴムを供給する段階と、
前記熱硬化性エラストマーゴムを押し出して、本体部材を形成する段階と、
架橋結合可能な熱可塑性樹脂を供給する段階と、
前記架橋結合可能な熱可塑性樹脂を押し出して、耐摩耗性層を形成する段階と、
前記耐摩耗性層の前記架橋結合可能な熱可塑性樹脂を少なくとも部分的には架橋結合させる段階と、
前記耐摩耗性層を前記本体部材と接触させる段階と、
前記耐摩耗性層を前記本体部材と接触させる段階に続いて、前記本体部材を前記熱硬化性エラストマーゴムの硬化温度まで加熱することによって、前記本体部材を少なくとも部分的には硬化させ、それによって前記複合押出成形材を形成する段階と、から成る方法。
前記架橋結合可能な熱可塑性樹脂は、水分架橋結合可能なポリオレフィンである、請求項１に記載の方法。
前記水分架橋結合可能なポリオレフィンは、シラングラフトされたポリエチレンである、請求項２に記載の方法。
前記水分架橋結合可能なポリオレフィンを少なくとも部分的には架橋結合させる段階は、前記耐摩耗性層を蒸気槽内に浸すことによって実行される、請求項２に記載の方法。
前記熱硬化性エラストマーゴムを押し出す段階は、約１１０℃の押出温度を使って実行され、前記架橋結合可能な熱可塑性樹脂を押し出す段階は、約２００℃から約２２０℃の押出温度を使って実行され、前記耐摩耗性層を蒸気槽内に浸漬する段階は、前記蒸気槽を約１００℃から約１１０℃の温度で使って実行され、前記本体部材を加熱することによって前記本体部材を少なくとも部分的には硬化させる段階は、前記本体部材を約１９５℃から約３００℃の温度に加熱することによって実行される、請求項４に記載の方法。
前記本体部材を加熱することによって前記本体部材を少なくとも部分的には硬化させる段階は、前記本体部材を約１９５℃の温度に加熱し、前記本体部材を約１９５℃に約１５から約５０秒間維持し、更に前記本体部材を約２２０℃の温度に加熱し、前記本体部材を約２２０℃に約４５秒から約２．４分間維持し、次に、前記本体部材を約１９５℃の温度に冷却し、前記本体部材を約１９５℃に約１５から約５０秒間維持することによって実行される、請求項５に記載の方法。
前記接触させる段階は、前記耐摩耗性層の前記架橋結合可能な熱可塑性樹脂を少なくとも部分的には架橋結合させる段階の後で実行される、請求項１に記載の方法。
前記接触させる段階は、前記耐摩耗性層の前記架橋結合可能な熱可塑性樹脂を少なくとも部分的には架橋結合させる段階の前に実行される、請求項１に記載の方法。
前記熱硬化性エラストマーゴムを押し出す段階と、前記架橋結合可能な熱可塑性樹脂を押し出す段階は、前記熱硬化性エラストマーゴムと、前記架橋結合可能な熱可塑性樹脂とを、共通の押出金型を通して同時に押し出すことによって実行される、請求項１に記載の方法。
前記耐摩耗性層はテープ部材である、請求項１に記載の方法。
前記テープ部材が積層ホイールを使用して前記本体部材に積層される積層段階を更に含んでいる、請求項１０に記載の方法。
前記熱硬化性エラストマーゴムを供給する段階は、エチレン−プロピレン−ジエン・ターポリマー（ＥＰＤＭ）ゴムを供給することによって実行される、請求項１に記載の方法。
前記耐摩耗性層の厚さは、約０．００５から約０．０４０インチである、請求項１に記載の方法。
前記耐摩耗性層の厚さは、約０．０１０から約０．０２０インチである、請求項１３に記載の方法。
自動車のグラスランチャネルとして使用するのに適した複合押出成形材を形成するための方法において、
熱硬化性エストラマーゴムを供給する段階と、
前記熱硬化性エラストマーゴムから本体部材を押し出す段階と、
架橋結合可能な熱可塑性樹脂を供給する段階と、
耐摩耗性層を、前記架橋結合可能な熱可塑性樹脂から、約２００℃から約２２０℃の温度で押し出す段階と、
前記耐摩耗性層を前記本体部材と接触させる段階と、
前記耐摩耗性層の前記架橋結合可能な熱可塑性樹脂を少なくとも部分的には架橋結合させる段階と、
前記本体部材を前記熱硬化性エラストマーゴムの硬化温度まで加熱することによって、前記本体部材を少なくとも部分的には硬化させ、それによって前記複合押出成形材を形成する段階と、から成る方法。
前記架橋結合可能な熱可塑性樹脂は、水分架橋結合可能なポリオレフィンである、請求項１５に記載の方法。
前記水分架橋結合可能なポリオレフィンは、シラングラフトされたポリエチレンである、請求項１６に記載の方法。
前記耐摩耗性層の前記架橋結合可能な熱可塑性樹脂を少なくとも部分的には架橋結合させる段階は、前記耐摩耗性層を蒸気槽内に浸漬することによって実行される、請求項１６に記載の方法。
前記本体部材を押し出す段階は、約１１０℃の押出温度で実行され、前記耐摩耗性層を蒸気槽内に浸漬する段階は、約１００℃から約１１０℃の温度の蒸気槽で実行され、前記本体部材を加熱することによって前記本体部材を少なくとも部分的には硬化させる段階は、前記本体部材を約１９５℃から約３００℃の温度に加熱することによって実行される、請求項１８に記載の方法。
前記本体部材を加熱することによって前記本体部材を少なくとも部分的には硬化させる段階は、前記本体部材を約１９５℃の温度に加熱し、前記本体部材を約１９５℃に約１５から約５０秒間維持し、更に、前記本体部材を約２２０℃の温度に加熱し、前記本体部材を約２２０℃に約４５秒から約２．４分間維持し、次に、前記本体部材を約１９５℃の温度に冷却し、前記本体部材を約１９５℃に約１５から約５０秒間維持することとによって実行される、請求項１９に記載の方法。
前記接触させる段階は、前記耐摩耗性層の前記熱可塑性樹脂を少なくとも部分的には架橋結合させる段階の後で実行される、請求項１５に記載の方法。
前記接触させる段階は、前記耐摩耗性層の前記熱可塑性樹脂を少なくとも部分的には架橋結合させる段階の前に実行される、請求項１５に記載の方法。
前記熱硬化性エラストマーゴムを押し出す段階と、前記架橋結合可能な熱可塑性樹脂を押し出す段階は、前記熱硬化性エラストマーゴムと、前記架橋結合可能な熱可塑性樹脂とを、共通の押出金型を通して同時に押し出すことによって実行される、請求項１５に記載の方法。
前記本体部材は、前記耐摩耗性層を前記本体部材と接触させる前に硬化処理されている、請求項１５に記載の方法。
前記本体部材は、前記耐摩耗性層を前記本体部材と接触させた後で硬化処理される、請求項１５に記載の方法。
前記耐摩耗性層はテープ部材である、請求項１５に記載の方法。
前記テープ部材が積層ホイールを使って前記本体部材に積層される積層段階を更に含んでいる、請求項２６に記載の方法。
前記熱硬化性エラストマーゴムは、エチレン−プロピレン−ジエン・ターポリマー（ＥＰＤＭ）ゴムである、請求項１５に記載の方法。
前記耐摩耗性層の厚さは、約０．００５から約０．０４０インチである、請求項１５に記載の方法。
前記耐摩耗性層の厚さは、約０．０１０から約０．０２０インチである、請求項２９に記載の方法。
自動車のグラスランチャネルとして使用するのに適した複合押出成形材を形成するための方法において、
熱硬化性エストラマーゴムを供給する段階と、
前記熱硬化性エラストマーゴムから本体部材を押し出す段階と、
約７０から約９５重量百分率のエチレンと約３から約１１重量百分率のジエンとから成り、約８％から約３６％の結晶化度を有している高エチレン含有エチレン−プロピレン−ジエン・ターポリマー（ＥＰＤＭ）ゴムから成る耐摩耗性層を提供する段階と、
前記耐摩耗性層を前記本体部材と接触させる段階と、
前記本体部材を前記熱硬化性エラストマーゴムの硬化温度まで加熱することによって、前記熱硬化性エラストマーゴムを少なくとも部分的には硬化させ、それによって前記複合押出成形材を形成する段階と、から成る方法。
前記高エチレン含有ＥＰＤＭは、ジエン要素としてエチリデン・ノルボルネンを含んでいる、請求項３１に記載の方法。
前記接触させる段階は、前記高エチレン含有ＥＰＤＭが架橋結合した後で実行される、請求項３１に記載の方法。
前記接触させる段階は、前記高エチレン含有ＥＰＤＭが架橋結合する前に実行される、請求項３１に記載の方法。
前記接触させる段階は、前記本体部材の前記熱硬化性エラストマーゴムが硬化する前に実行される、請求項３１に記載の方法。
前記耐摩耗性層は、テープ部材である、請求項３１に記載の方法。
前記テープ部材が積層ホイールを使って前記本体部材に積層される積層段階を更に含んでいる、請求項３６に記載の方法。
前記熱硬化性エラストマーゴムは、エチレン−プロピレン−ジエン・ターポリマー（ＥＰＤＭ）である、請求項３１に記載の方法。
前記耐摩耗性層の厚さは、約０．００５から約０．０４０インチである、請求項３１に記載の方法。
前記耐摩耗性層の厚さは、約０．０１０から約０．０２０インチである、請求項３９に記載の方法。
少なくとも部分的には硬化している熱硬化性エラストマーゴムから成る本体部材に固定され直接隣接して配置されている、高エチレン含有ＥＰＤＭから成る耐摩耗性層を備えている、自動車のグラスランチャネルとして用いるのに適している耐摩耗性複合押出成形材において、前記高エチレン含有ＥＰＤＭは、約７０から約９５重量百分率のエチレンと、約３から約１１重量百分率のジエンとを含み、約８％から約３６％の結晶化度を有している、複合押出成形材。
自動車のグラスランチャネルとして用いるのに適応している耐摩耗性複合押出成形材において、
熱硬化性エラストマーゴムから成り、第１側壁と第２側壁の間に配置され、前記両側壁と接合されている底壁を有している本体部材であって、前記第２側壁は前記第１側壁と反対側に配置されており、前記第１及び第２側壁は、それぞれ、前記底壁から横方向に伸張しており、内向きに突き出するシールリップと複数の外向きに突き出ている保持短枝を有するよう形成されている本体部材と、
前記本体部材の前記底壁に固定されており、架橋結合可能な熱可塑性樹脂から成り、約０．００５から約０．０４０インチの厚さを有している耐摩耗性層と、を備えている複合押出成形材。
前記熱可塑性樹脂は、水分架橋結合可能なポリオレフィンである、請求項４２に記載の複合押出成形材。
前記水分架橋結合可能なポリオレフィンは、シラングラフトされたポリエチレンである、請求項４３に記載の複合押出成形材。
前記水分架橋結合可能なポリオレフィンは、少なくとも部分的には架橋結合している、請求項４３に記載の複合押出成形材。
前記耐摩耗性層は、約０．００５から約０．０４０インチの概ね均一な厚さを有する薄い層状設計のテープ部材の形をしている、請求項４２に記載の複合押出成形材。
押し出され少なくとも部分的には硬化している高エチレン含有ＥＰＤＭの耐摩耗性層と、押し出され少なくとも部分的には硬化している熱硬化性エラストマーゴムの本体部材とを備えている、自動車のグラスランチャネルとして用いるのに適している耐摩耗性複合押出成形材において、前記本体部材は、底壁と、前記底壁の互いに反対側の両側辺に接合されている２つの横向きに伸張する側壁とを備えており、各側壁には、内向きに突き出ているシールリップと複数の外向きに突き出ている保持短枝とが設けられており、前記耐摩耗性層は、前記本体部材の前記底壁に接合され隣接して配置されており、前記高エチレン含有ＥＰＤＭは、約７０から約９５重量百分率のエチレンと約３から約１１重量百分率のジエンとを含み、約８％から約３６％の結晶化度を有しており、前記耐摩耗性層の厚さは約０．００５から約０．０４０インチである、複合押出成形材。
窓を受け入れて保持するためのグラスランチャネルにおいて、
（Ａ）（ｉ）第１の長手方向縁部と、その反対側の第２の長手方向縁部と、前記第１縁部と前記第２縁部の間に伸張する上面と、同じく前記第１縁部と前記第２縁部の間に伸張する、前記上面と反対側の底面とを画定している底壁と、
（ｉｉ）前記底壁の前記第１縁部と連続しており、前記底壁に対して略横方向に伸張している第１端部と、その反対側の第２端部とを有する第１側壁と、
（ｉｉｉ）前記底壁の前記第２縁部と連続しており、前記底壁に対して略横方向に伸張している第１端部と、その反対側の第２端部とを有する第２側壁と、
（ｉｖ）前記第１側壁の前記第２端部と連続しており、前記第１側壁に対して略横方向に伸張している第１シールリップと、
（ｖ）前記第２側壁の前記第２端部と連続しており、前記第２側壁に対して略横方向に伸張している第２シールリップと、を有する熱硬化性エラストマーゴム本体部材であって、前記底壁と、前記第１及び第２側壁と、前記第１及び第２シールリップとが、前記第１及び第２シールリップの少なくとも一方を動かすことによってアクセス可能な内側チャンバを画定するよう構成されている本体部材と、
（Ｂ）前記本体部材の前記底壁の前記上面上に配置され前記内側チャンバに露出された少なくとも部分的には架橋結合している耐摩耗性材料の層であって、前記耐摩耗性材料は、水分架橋結合可能なポリオレフィンと高エチレン含有ＥＰＤＭから成るグループから選択され、前記層は約０．００５から約０．０４０インチの厚さに形成されている耐摩耗性材料の層と、を備えているグラスランチャネル。