JP2005219362A - 長尺成形品の成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 長尺成形品の押出成形を連続させて、被覆層の古い材料と新しい材料の交換を素早くする成形方法を得る。
【解決手段】 表面に被覆層を有する長尺成形品の成形方法において、長尺成形品本体を押出成形する工程と、長尺成形品本体を押出成形する工程に連続して被覆層形成装置による被覆層を形成する工程を有し、被覆層を形成する工程は、被覆層形成装置が異なる被覆層を有する製品を成形する信号を押出成形制御装置から受けると、被覆層形成装置の切替バルブ３０を切替えて、連続的に上記長尺成形品本体５１を移送しつつ、異なる押出成形材料からなる被覆層５７を長尺成形品本体５１上に押出成形することを特徴とする長尺成形品の成形方法である。
【選択図】 図３

Description

本発明は、自動車のドアやトランクリッド等の扉と車体の開口部との間をシールするための、自動車用ウエザストリップ等の押出成形により成形される長尺成形品の成形方法である。さらに詳しくは、長尺成形品本体の表面に被覆層を形成する、長尺成形品の成形方法に関するものである。

自動車用ウエザストリップ等の長尺成形品は、押出成形により成形されている。この場合、合成ゴム、熱可塑性エラストマー等の材料を使用して、押出成形された後に、合成ゴムの場合には加硫槽で加硫されて、長尺成形品が成形される。そして、所定寸法に切断された後に、コーナー部等は型成形により成形され、自動車用ウエザストリップ等の製品となる（例えば、特許文献１参照。）。

自動車用ウエザストリップ等の場合には、通常その本体は、合成ゴムや熱可塑性エラストマーで形成され、その場合は配合材料の関係から黒色で形成されている場合が多い。
しかしながら、自動車の車室内の内装部品との調和と見栄えの向上のため、各種の色彩を持った製品が必要とされてきた。また、耐候性や耐薬品性等を向上させるために特別な材料を表面に設けることも必要とされてきた。
このようなため、自動車用ウエザストリップ等の押出成形された成形品本体の表面に着色された薄層を設けることが行われている。

この長尺成形品であるウエザストリップ１の本体に被覆層を設けるには、図５に示すように、押出成形により成形され、加硫槽（図示せず）で加硫されたウエザストリップ本体１ｂを一次プレフォーム機２により、若干折り曲げるようにプレフォームを行い、接着剤又はプライマー塗布機３によりウエザストリップ本体１ｂ上に接着剤又はプライマーを塗布する。また、押出成形機１１０に接続された押出ダイス１４０により、シート状に被覆層を押出成形する。その後、貼り合せ機４によりシート状に押出された被覆層をウエザストリップ本体１ｂに圧着して、被覆層をウエザストリップ本体１ｂに接着する。さらに、冷却槽５により冷却したウエザストリップ１を引取機６により引取る（例えば、特許文献２参照。）。
その後、所定の寸法に切断して、必要な場合は、コーナー部等を型成形して、製品としている。

この場合に、ウエザストリップ本体１ｂの押出成形を止めると、押出成形機（図示せず）の中の材料が合成ゴムの場合は加硫が始まり、いわゆる「焼け」と呼ばれるような固化してしまったりする場合がある。そのため、生産効率をあげるために、ウエザストリップ本体１ｂの押出成形からウエザストリップ１を引取機６により引取るまで連続した成形ラインで製造することが行われている。一方被覆層は、自動車の内装製品の色彩により、多種類の色彩のものが必要であり、被覆層の押出成形機１１０の押出材料を何回も交換することが必要である。
押出成形機１１０の押出材料を交換するには、新しい材料を押出成形機１１０の後方から入れ、押出成形機の中のスクリュー、押出ヘッドや押出ダイス中にある古い材料を押出して、排出し、新しい材料と交換している。

しかし、スクリュー、押出ヘッドや押出ダイス中では、古い材料と新しい材料が混ざり合い、滞留するため、材料の交換に長時間必要としていた。
特開平６−１０６５９７号公報（第３−５頁、第４図） 特開平８−１７４６２０号公報（第２−４頁、第１−４図）

しかし、その間も、ウエザストリップ本体１ｂは、連続的に押出成形されて、被覆層の押出成形機のところを通過して、古い材料と新しい材料が混ざった被覆層で被覆され続けることとなる。
従って、古い材料と新しい材料が混ざった被覆層の部分を有するウエザストリップ１は、不良品となってしまう。このため、ウエザストリップ本体１ｂの押出成形を連続しつつ、被覆層の古い材料と新しい材料の交換を素早くすることが必要である。

上記課題を解決するために請求項１の本発明は、表面に被覆層を有する長尺成形品の成形方法において、長尺押出成形品本体の表面に被覆層を成形する２台の押出成形機と、２台の押出成形機にそれぞれ異なる押出成形材料を供給し、２台の押出成形機のそれぞれのノズルを切替バルブに接続し、切替バルブに被覆層押出ダイスを取付けて、被覆層形成装置を設け、長尺成形品本体を押出成形する工程と、長尺成形品本体を押出成形する工程に連続して被覆層形成装置による被覆層を形成する工程を有し、被覆層を形成する工程は、被覆層形成装置が異なる被覆層を有する製品を成形する信号を押出成形制御装置から受けると、被覆層形成装置の切替バルブを切替えて、連続的に上記長尺成形品本体を移送しつつ、異なる押出成形材料からなる被覆層を長尺成形品本体上に押出成形することを特徴とする長尺成形品の成形方法である。

請求項１の本発明では、表面に被覆層を有する長尺成形品の成形方法において、長尺押出成形品本体の表面に被覆層を成形する２台の押出成形機と、２台の押出成形機にそれぞれ異なる押出成形材料を供給したため、被覆層を押出成形中の一方の押出成形機の中の材料を交換しなくても、すぐに他方の押出成形機により次の新しい材料で、被覆層を成形することができる。更に、一方の押出成形機で被覆層を成形しているときに、他方の押出成形機の中の材料を次に成形する材料に入れ替えるように準備することができ、被覆層の押出成形材料の素早い交換ができる。

２台の押出成形機のそれぞれのノズルを切替バルブに接続し、切替バルブに被覆層押出ダイスを取付けて、被覆層形成装置を設けたため、切替バルブを切り替えることにより２台の押出成形機の中にあるそれぞれの材料を、容易に被覆層押出ダイスに導くことができる。また、被覆層を押出成形中に、１つの切替バルブにより、他の押出成形機中の材料交換が可能である。
２台の押出成形機のそれぞれのノズルを直接、切替バルブに接続したため、押出成形機と切替バルブ以後の押出ダイス中の材料のみ廃棄すればよく、材料切り替えに必要な材料を最小限にすることができ、材料の切替を素早くすることができる。

長尺成形品本体を押出成形する工程と、長尺成形品本体を押出成形する工程に連続して被覆層形成装置による被覆層を形成する工程を有したため、長尺成形品本体を押出成形する工程と被覆層を形成する工程を連続した製造ラインとすることができ、製造の流れをスムースにすることができ、製造時間が少なく、製造工程中の使用材料も少なくすることができる。

被覆層を形成する工程は、被覆層形成装置が異なる被覆層を有する製品を成形する信号を押出成形制御装置から受けると、被覆層形成装置の切替バルブを切替えて、連続的に上記長尺成形品本体を移送しつつ、異なる押出成形材料からなる被覆層を長尺成形品本体上に押出成形するため、異なる被覆層を有する製品を識別するためにインサートの切り欠きや押出成形後に長尺成形品本体にマークされた記号等をセンサーが読み取り、そのセンサーからの信号に基づいて異なる被覆層を有する製品を成形する信号を押出成形制御装置が被覆層形成装置の切替バルブに送ることができ、切替バルブはその信号を受けると、切替バルブを切り替えて、一方の押出成形機から他方の押出成形機へ切り替えることができる。これによって、被覆層の材料の切替を、製造する製品の種類に応じて自動的に、的確に行うことができる。
従って、１本の製造ラインで多種類の製品を自動的に確実に、素早く製造することができる。

請求項２の本発明は、長尺成形品本体は、合成ゴムからなる加硫された自動車用ウエザストリップである長尺成形品の成形方法である。

請求項２の本発明では、長尺成形品本体は、合成ゴムからなる加硫された自動車用ウエザストリップである長尺成形品であるため、弾性と耐候性、耐熱性に富んだゴムを使用し、自動車の内装に適合した装飾面の被覆層を有する自動車用ウエザストリップを得ることができる。
合成ゴムからなる加硫された自動車用ウエザストリップ本体に連続して被覆層を設けるため、加硫により加熱された自動車用ウエザストリップ本体に対して、被覆層の接着時に、加熱を必要とせず、被覆層を容易に熱接着することができる。

請求項３の本発明は、それぞれの被覆層は、シート状に同じ厚さで押出成形され、その後長尺成形品の表面に圧着される長尺成形品の成形方法である。

請求項３の本発明では、それぞれの被覆層は、シート状に同じ厚さで押出成形され、その後長尺成形品の表面に圧着されるため、長尺成形品の表面を一定の厚さで均等に覆うことができ、押出成形後に長尺成形品の表面に圧着されることにより、強固に長尺成形品の表面に固着することができる。また、シート状に同じ厚さで押出するために、薄層にすることができ、製造した製品の軽量化とコスト低減が可能である。

請求項４の本発明は、長尺成形品本体は、ＥＰＤＭで形成され、被覆層はオレフィン系熱可塑性エラストマーで形成された長尺成形品の成形方法である。

請求項４の本発明では、長尺成形品本体は、ＥＰＤＭで形成されたため、加硫により形状を保持できる充分な剛性と、柔軟性と弾力性を有し、耐候性に優れた安価な製品を得ることができる。被覆層はオレフィン系熱可塑性エラストマーで形成されたため、ＥＰＤＭで形成された長尺成形品本体と同じオレフィン系の材料のため、相溶性があり、接着しやすく、さらに、接着剤を使用することにより、より強固に接着することができる。
また、被覆層は熱可塑性エラストマー製のため、被覆層を成形した後に加硫する必要がなく、ＥＰＤＭに接着した後でも柔軟性を有することができる。

請求項５の本発明は、一方の押出成形機から他方の押出成形機に、切替バルブを切替えて被覆層を成形する前に、他方の押出成形機はウォーミングアップを行う長尺成形品の成形方法である。

請求項５の本発明は、一方の押出成形機から他方の押出成形機に、切替バルブを切替えて被覆層を成形する前に、他方の押出成形機はウォーミングアップを行うため、押出成形中の一方の押出成形機を動かしたままで、新しい材料をすぐ押出成形することができる状態に他方の押出成形機を準備することができ、新しい材料への切替が素早くでき、製造ラインを止めることなく、連続して製造することができる。なお、このでの押出成形機のウォーミングアップとは、押出成形機のスクリューを回転させ、被覆層の材料を可塑化させて切替バルブまで供給している状態、又は切替バルブで別の流路に材料を流して、材料を循環させる状態を示すものである。

本発明は、長尺成形品本体を押出成形する工程と、２台の押出成形機により被覆層を形成する工程を有しているため、長尺成形品本体を押出成形する工程と被覆層を形成する工程を連続した製造ラインとすることができる。また、切替バルブを切替えて、異なる押出成形材料からなる被覆層を押出成形するため、異なる被覆層を有する製品を成形する信号を長尺押出成形制御装置が切替バルブに送ることによって、被覆層の材料の切替を、製造する製品の種類に応じて自動的に、的確に行うことができ、１本の製造ラインで多種類の製品を自動的に確実に、素早く製造することができる。

本発明の実施の形態を図１〜図４に基づき説明する。本実施の形態では自動車用ウエザストリップに適用した場合を例にとり説明するが、本発明は、他の押出成形により成形される長尺成形品に対して適用することができる。
図１は、本実施の形態の成形方法で製造される自動車用ウエザストリップ５０の断面図である。ウエザストリップ５０は、トリム部５２と中空シール部５８からなるウエザストリップ本体５１とトリム部５２等の上面に設けられた装飾のための被覆層５７から構成される。

トリム部５２は、断面略Ｕ字形をなし、内部に芯金５４が埋設され、上部に車室内に延びるカバーリップ５３が設けられている。トリム部５２の断面略Ｕ字形の内面には複数の車外側保持リップ５５と１つの車内側保持リップ５６が設けられている。トリム部５２のＵ字形の内部にドアや車体開口縁のフランジが挿入され、車外側保持リップ５５と車内側保持リップ５６により保持されて、ウエザストリップ５０が装着される。
トリム部５２は、ゴム、熱可塑性エラストマーや軟質合成樹脂等のソリッド材又は微発泡材で形成され、中空シール部５８は、柔軟性と弾力性のためゴムや熱可塑性エラストマー等のスポンジ材で構成されている。

トリム部５２の上面とカバーリップ５３の上面には、被覆層５７が固着されている。トリム部５２の上面とカバーリップ５３の上面は車内側から見ることができる。このため、この被覆層５７は、デザイン的に自動車の内装の色彩や色艶に対応してその表面装飾を変化させることが必要であり、多種の表面装飾を有する被覆層５７が使用される。
被覆層５７は熱可塑性エラストマーや軟質合成樹脂材及びそれらの発泡材で構成されている。

このウエザストリップ５０の製造方法を説明する。図４は、ウエザストリップ５０の製造ラインの一部分を示す模式図である。
ウエザストリップ５０は、まず、ウエザストリップ本体５１が押出成形機（図示せず）により成形される。押出成形機に芯金５４を供給し、押出成形機によりトリム部５２及びカバーリップ５３を構成するソリッド材と中空シール部５８を構成するスポンジ材を同時に押出してウエザストリップ本体５１を押出成形する。その後、それらの材料がゴムの場合は高周波加熱炉、熱風加熱炉等に移送され、加熱して加硫する。

加硫されたウエザストリップ本体５１は、図４に示すように、一次プレフォーム機２に送られ、そこで、一次プレフォーム機２のローラーにより、プライマー塗布の容易性や被覆層５７の接着を容易にするため、若干折り曲げられる。
一次プレフォーム機２の後に、ウエザストリップ本体５１はプライマー塗布機３に送られる。そこでウエザストリップ本体５１のトリム部５２の上面とカバーリップ５３の被覆層５７が固着する部分に、被覆層５７の固着力を強化するためにプライマーを塗布する。

プライマーが塗布されたウエザストリップ本体５１は、第１押出成形機１０と第２押出成形機２０の各ノズルが取付けられた切替バルブ３０に連結された押出ダイス４０部位に送られる。ここでウエザストリップ本体５１のトリム部５２及びカバーリップ５３の上面上に車内の内装に対応した色を有する被覆層５７がシート状に押出される（図２、図３参照）。この被覆層57の押出、切替バルブ３０と押出ダイス４０の詳細については後述する。

被覆層５７がトリム部５２及びカバーリップ５３の上面上に押出されたウエザストリップ本体５１は、図４に示すように、貼り合わせ機４に送られ、ローラーにより、被覆層５７をウエザストリップ本体５１に押し付けるとともに、被覆層５７の側部の端部をカバーリップ５３の先端裏面に回り込ませて、ウエザストリップ本体５１と被覆層５７を圧着する。このとき、ウエザストリップ本体５１は、加硫された後のため、温かい状態であり、また、被覆層５７は押出された直後のため高温であり、プライマー接着作用と併せて、被覆層５７がウエザストリップ本体５１に強固に固着される。
さらに、ウエザストリップ本体５１がＥＰＤＭで形成され、被覆層５７がオレフィン系熱可塑性エラストマーで形成されるような、同種類の材料又は同じ材料の相互に相溶性のある材料の場合はより強固に固着される。

被覆層５７が固着されたウエザストリップ５０は、冷却槽５に送られ、水または冷風により冷却される。
冷却槽５から出たウエザストリップ５０は、引取機６により引き取られて、所定の寸法に裁断された後、ドアや車体のコーナー部等に合わせて型成形されて製品となる。なお、ウエザストリップによっては両面接着テープやクリップ等が取付けられて製品となるものもある。

次に、被覆層５７を押出して、ウエザストリップ本体５１に被覆層５７を固着する工程について図２と図３により詳細に説明する。
図２は、被覆層５７を押出成形する工程の断面図である。図３は図２における、被覆層５７を押出成形する押出機のヘッドと切替バルブ３０及び押出ダイス４０の部分の詳細断面図である。

ウエザストリップ本体５１のトリム部５２及びカバーリップ５３の上面上に被覆層５７を設けるには、図２に示すように、まず第１押出成形機１０又は第２押出成形機２０のスクリュー１１、２１を回転させ、被覆層５７の材料を切替バルブ３０に押出す。押出材料は切替バルブ３０を経由して押出ダイス４０に送られ、押出ダイス４０からシート状でかつ一定の肉厚に押出される。
さらに詳しくは、第１押出成形機１０のスクリュー１１を回転させると、シリンダー内にある被覆層５７の材料が可塑化されて、押出ヘッド１２から材料を切替バルブ３０に送られる。

切替バルブ３０に送られた材料は、図３に示すように、切替バルブ３０の第１流入路３３を通り、回転体３１に設けられた回転体溝３２を経由して、第１流出路３５に達する。そして、その材料は、切替バルブ３０に接続された押出ダイス４０に送られる。切替バルブ３０の第１流出路３５と押出ダイス４０のダイス流路４１は連通している。そのため、被覆層５７の材料はダイス流路入口４２から入り、ダイス流路４１を通り、ダイス流路出口４３からシート状に被覆層５７としてウエザストリップ本体５１の上面上に載るように押出される。

そして、被覆層５７の押出工程の前に設けられているセンサー（図示せず）によって、ウエザストリップ本体５１に埋設された芯金５４に設けられた切欠部や、ウエザストリップ本体５１の表面に設けられた記号や文字を認識して、製造される対象製品の被覆層５７を変えることを認識した場合に、センサーからの信号が押出成形制御装置に送られ、該押出成形制御装置から被覆層５７の材料を切り替える信号が切替バルブ３０に送られる。すると、切替バルブ３０の回転体３１が回り、第２流入路３４と回転体溝３２と第１流出路３５が連通する。そして、第２押出成形機２０からスクリュー２２によって材料が切替バルブ３０に送られる。

切替バルブ３０に送られた材料は、切替バルブ３０の第２流入路３４を通り、回転体３１に設けられた回転体溝３２を経由して、第１流出路３５に達する。そして、上記の被覆層５７と同様に、その材料は、切替バルブ３０に接続された押出ダイス４０に送られる。切替バルブ３０の第１流出路３５と押出ダイス４０のダイス流路４１は連通している。そのため、被覆層５７の材料はダイス流路入口４２から入り、ダイス流路４１を通り、ダイス流路出口４３からシート状に被覆層５７としてウエザストリップ本体５１の上面上に載るように押出される。

次に、被覆層５７の材料の切り替えについて説明する。この製造ラインを制御する押出成形制御装置から、次の被覆層５７の成形を準備する信号を受けると、第１押出機１０から第２押出機２０に切り替える前に、第２押出機２０の材料の可塑化を完全に行い、材料の流れを定常状態にするため、第２押出機２０のウォーミングアップを行う。このウォーミングアップは、図３に示すように、第２押出機２０のスクリュー２１を回転させ、シリンダー内の材料を可塑化して、押出ヘッド２２からノズル２３を経由して切替バルブ３０の第２流入路３４へ材料を送り、回転体３１の他の回転体溝３２から第２流出路３６へ材料を流す。そして、ウォーミングアップ中の材料は、この第２流出路３６から外に排出させるか、まはは、第２押出成形機２０の材料投入口近傍にフィードバックさせて材料を循環させる。これにより、切替バルブ３０を切り替える前の、第２押出機２０のウォーミングアップを行うことができる。このウォーミングアップにより切替バルブ３０を切り替えた直後から第２押出成形機２０による被覆層５７のスムースな押出成形を行うことができる。

なお、押出成形制御装置から次の被覆層５７の成形をする準備の指令が入った段階で、このウォーミングアップを行うことができ、第１押出機１０が被覆層５７を押出成形中に行うことができるので、材料切替は、時間を要することなくできる。
また、材料の切替は切替バルブ３０の回転のみにより行うため、切替によりウエザストリップ本体５１上に押出される余分な被覆層５７は、切替バルブ３０から押出ダイス４０のダイス流路４１に残留する材料のみとなり、材料切替に伴うロスを最小限度にすることができる。
なお、さらに次の被覆層５７の成形をする準備の指令が入ったときには、第１押出成形機１０側で上記と同様にウォーミングアップが行われる。また、この時には、第１押出成形機１０の材料は、さらに次の被覆層５７に対応する材料に変えられており、この材料変更は、第２押出成形機２０が稼動しているときに行われるので、材料変更により製造ラインを止めるようなことはない。

本発明の実施の形態の製造方法により製造される自動車用ウエザストリップの断面形状である。 本発明の実施の形態の製造方法における、被覆層を押出成形する工程の断面図である。 図２における、被覆層を押出成形する押出機のヘッドと切替バルブ及び押出ダイスの部分の詳細断面図である。 本発明の実施の形態の製造方法における、製造工程を示す模式図である。 従来の製造方法における、製造工程を示す模式図である。

符号の説明

１０ 第１押出成形機
２０ 第２押出成形機
３０ 切替バルブ
３１ 回転体
４０ 押出ダイス
５０ ウエザストリップ
５７ 被覆層

Claims (5)

1. 表面に被覆層を有する長尺成形品の成形方法において、
   長尺押出成形品本体の表面に被覆層を成形する２台の押出成形機と、該２台の押出成形機にそれぞれ異なる押出成形材料を供給し、上記２台の押出成形機のそれぞれのノズルを切替バルブに接続し、該切替バルブに被覆層押出ダイスを取付けて、被覆層形成装置を設け、
   上記長尺成形品本体を押出成形する工程と、該長尺成形品本体を押出成形する工程に連続して上記被覆層形成装置による上記被覆層を形成する工程を有し、
   該被覆層を形成する工程は、上記被覆層形成装置が異なる被覆層を有する製品を成形する信号を押出成形制御装置から受けると、上記被覆層形成装置の切替バルブを切替えて、連続的に上記長尺成形品本体を移送しつつ、上記異なる押出成形材料からなる上記被覆層を上記長尺成形品本体上に押出成形することを特徴とする長尺成形品の成形方法。
2. 上記長尺成形品本体は、合成ゴムからなる加硫された自動車用ウエザストリップである請求項１に記載の長尺成形品の成形方法。
3. 上記それぞれの被覆層は、シート状に同じ厚さで押出成形され、その後上記長尺成形品の表面に圧着される請求項１又は請求項２に記載の長尺成形品の成形方法。
4. 上記長尺成形品本体は、ＥＰＤＭで形成され、上記被覆層はオレフィン系熱可塑性エラストマーで形成された請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の長尺成形品の成形方法。
5. 一方の押出成形機から他方の押出成形機に、上記切替バルブを切替えて被覆層を成形する前に、他方の押出成形機はウォーミングアップを行う請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の長尺成形品の成形方法。

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