JP2006027431A

JP2006027431A - 塗装皮膜を有するウェザーストリップの製造方法

Info

Publication number: JP2006027431A
Application number: JP2004208887A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Kagotani; 祐介籠谷; Tsutomu Takahara; 強高原
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2004-07-15
Filing date: 2004-07-15
Publication date: 2006-02-02

Abstract

【課題】ウェザーストリップに水系塗料を均一に塗布して表面に塗装皮膜を有するウェザーストリップとするウェザーストリップの製造方法を提供する。
【解決手段】押出機から未加硫ゴム組成物を押し出して未加硫成形体１４とする押出工程、未加硫成形体１４を２００〜２５０℃のオーブン中で加熱して加硫して加硫成形体１８とする加硫工程、加硫成形体１８の温度を９０〜１００℃に調整する温度調整工程、温度調整された加硫成形体１８の表面に水系塗料をスプレー塗布する塗装工程、及び表面塗装された加硫成形体１８を乾燥する乾燥工程とを有する表面に塗装皮膜を有するウェザーストリップ２８の製造方法とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、表面に塗装皮膜を有するウェザーストリップの製造方法に関するものである。

自動車用ウェザーストリップは、耐摩耗性、ドアやウィンドガラスとの粘着防止等を目的として、表面潤滑のための塗膜層が形成されている。係る塗膜層は、従来は、有機溶剤を使用した塗料を使用して形成されていた。

近年、地球環境の悪化防止や安全衛生上の観点より、有機溶剤を使用した塗料から溶剤として水を使用した水系塗料への切り換えが行われようとしている。係る水系塗料をウェザーストリップに塗布して潤滑性の塗膜を形成する技術として、硬化性の水性ウレタン塗料に特定の有機球状微粉末を配合した塗料を塗布する技術が公知である（特許文献１）。
特開２００１−２０７１１３号公報

しかし、ウェザーストリップは耐候性を考慮してポリクロロプレンゴム（ＣＲ）又はエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）が原料ゴムとして使用されており、これらの原料ゴムには、さらにプロセスオイルが配合されている。即ち本質的に強い疎水性を有するＣＲやＥＰＤＭに、さらに水とは全く親和性のないプロセスオイルが配合されたウェザーストリップは、強い撥水性を有しており、水系の塗料を使用して塗装皮膜を形成するべく塗装を行うとハジキ現象が生じ、とりわけ従来の有機溶剤系塗料を使用した場合と同様の薄い皮膜を均一に塗装、形成することが困難であった。

本発明は、ウェザーストリップに水系塗料を塗布して表面に均一な塗装皮膜を有するウェザーストリップとするウェザーストリップの製造方法を提供することを目的とする。

本願第１発明は、表面に塗装皮膜を有するウェザーストリップの製造方法であって、
押出機から未加硫ゴム組成物を押し出して未加硫成形体とする押出工程、前記未加硫成形体をオーブン中で加熱・加硫して加硫成形体とする加硫工程、前記加硫成形体の温度を９０〜１００℃に調整する温度調整工程、温度調整された前記加硫成形体の表面に水系塗料をスプレー塗布する塗装工程、及び塗装された前記加硫成形体を乾燥する乾燥工程とを有することを特徴とする。

本願第２発明は、表面に塗装皮膜を有するウェザーストリップの製造方法であって、
押出機から未加硫ゴム組成物を押し出して未加硫成形体とする押出工程、前記未加硫成形体の温度を９０〜１００℃に調整する温度調整工程、温度調整された前記未加硫成形体の表面に水系塗料をスプレー塗布する塗装工程、塗装された前記未加硫成形体を加熱して水分を蒸発させる乾燥工程、及び前記乾燥工程終了後の前記未加硫成形体をオーブン中で加熱して加硫して加硫成形体とする加硫工程とを有することを特徴とする。

上記のいずれの製造方法によっても、ウェザーストリップに水系塗料を塗布して表面に均一な塗装皮膜を有するウェザーストリップを製造することができる。

上述の表面に塗装皮膜を有するウェザーストリップの製造方法における温度調整工程において、第１発明の加硫成形体、第２発明の未加硫成形体の温度が９０℃未満の場合には塗装工程において塗装されたウェザーストリップの表面において塗膜にハジキが生じて均一な塗膜を形成することができず、該温度が１００℃を超えると塗装工程において塗装した水系塗料の溶媒である水が沸騰して泡立ちを生じ、やはり均一で良好な塗膜を形成することができない。

上述の表面に塗装皮膜を有するウェザーストリップの製造方法において形成される塗装皮膜の厚さは２〜１０μｍであることが好ましい。塗装皮膜の厚さが薄すぎると塗膜の有する耐摩耗性、ドアやウィンドガラスとの粘着防止等の効果が十分に発揮されず、また摩耗によりすぐに効果を失い、厚すぎるとコスト的に不利となる。

上記の第１発明、第２発明の表面に塗装皮膜を有するウェザーストリップの製造方法において使用する前記水系塗料は、潤滑性シリコン化合物及びバインダーを含む塗料であることが好ましい。

係る塗料の使用により、ウェザーストリップに耐摩耗性、ドアやウィンドガラスとの粘着防止等の効果に優れた塗装皮膜を形成することができる。

本発明において使用する水系塗料は、ウェザーストリップの変形に追随する可とう性を有し、必要とされる耐摩耗性、ドアやウィンドガラスとの粘着防止等の効果を付与する塗装皮膜を形成するものは限定なく使用可能であり、水系ポリウレタン樹脂塗料、アクリルエマルジョン塗料、アクリルシリコンエマルジョン塗料等が例示される。塗装皮膜を有するウェザーストリップにおいて、要求される耐摩耗性や表面潤滑性を付与する塗料としては、塗料を構成する樹脂自体がパーフルオロアルキル基やアルキルシリル基を有するものであってもよく、バインダー樹脂自体が潤滑性を有していないが潤滑性を有する化合物が添加されたものであってもよい。これらのなかでも、水系バインダー樹脂に潤滑性シリコン化合物を添加した水系塗料の使用が好適である。潤滑性シリコン化合物としては、シリコン樹脂、シリコンゴム微粉末等のアルキルシリル基を有する化合物が例示される。

水系塗料を構成する樹脂は、反応硬化性であることが好ましく、特に硬化剤を添加する２液硬化性の水系塗料であることが好ましい。硬化剤としては、水溶性もしくは水分散性を有するイソシアネート化合物、カルボジイミド化合物などが例示される。

水系塗料は、有機溶剤を含んでいないことが好ましいが、必要に応じて少量、好ましくは５重量％以下の有機溶剤を含むものであってもよい。

水系塗料としては市販の水系潤滑性塗料を使用することも可能であり、例えばエムラロン３４５、ＴＷ−８０５等（日本アチソン社製）の他、信越化学工業、ロードファーイースト社の市販品が例示される。水系塗料には、必要に応じてカーボンブラックの水分散液等の顔料を添加することは好適な態様である。

図１は、本願第１発明の製造方法に適した装置を例示した概略図である。ウェザーストリップを構成するゴム材料組成物は押出機１０のダイス１２より所定形状の未加硫成形体１４として押し出される（押出工程）。

押し出された未加硫成形体１４は、加硫オーブン１６に送り込まれ、必要な発泡と加硫が行われて加硫成形体１８とされる（加硫工程）。加硫オーブン１６の温度は押出のライン速度や加硫オーブンの長さ等により適宜設定されるが、一般的に２００〜２５０℃に加熱されている。

ウェザーストリップである加硫成形体１８は温度調整槽２０に送り込まれて表面の温度調整が行われる（温度調整工程）。加硫成形体１８の温度は、加硫オーブン１６の温度、加硫オーブン１６から温度調整槽２０までの距離、環境温度等により異なるので、温度調整槽２０は、加熱、冷却のいずれにも対応可能に構成することが好ましい。温度調整は、塗装時の加硫成形体１８の表面温度が９０〜１００℃となるように調整する。加熱手段としては熱風への曝露、赤外線ヒーターによる加熱などの公知の手段を使用することができる。また冷却方法は水を霧状に吹き付ける方法、冷風を吹き付ける方法等の公知の方法が使用可能である。

温度調整されたウェザーストリップである加硫成形体１８には塗装ブース２２において塗装が行われる（塗装工程）。塗装は少なくとも１基のスプレーガン２４を使用して行うスプレー塗装であることが、複雑な形状を有するウェザーストリップ１８に均一な塗装皮膜を形成することができるので好ましい。使用する水系塗料は、モーターＭにより駆動される撹拌機を備えた塗料サービスタンク３０から配管３２を通じて供給されるように構成されている。水系塗料も温度調整されていることが好ましく、好ましい塗料温度は１０〜３０℃であり、１５〜２５℃であることがより好ましく、２０±２℃であることがさらに好ましい。塗装工程において塗装された塗料は、９０〜１００℃に温度調整された加硫成形体１８に付着してレベリングし、均一な塗膜を形成すると同時に水が揮散してハジキを生じる前にウェザーストリップに密着し、ハジキや泡立ちのない塗装皮膜となる。

塗料の固形分濃度は、必要な厚さの塗装皮膜が形成されれば、特に限定されないが、通常５〜３５重量％程度であり、１０〜３０重量％であることがより好ましい。

塗装ブース２２から送り出された加硫成形体１８に形成された塗装皮膜はある程度乾燥しているが、さらに完全に乾燥させると同時に反応硬化性塗料については硬化反応を完了させるために乾燥オーブン２６に送り込まれ、表面に塗装皮膜を有するウェザーストリップである加硫成形体２８として排出される（乾燥工程）。乾燥オーブン２６には、揮発する水分を排出するダクト２７が設けられている。乾燥工程における塗層皮膜の乾燥は、その後の裁断工程などにおいて問題のない程度に行われればよく、完全乾燥する必要はない。

表面に塗装皮膜を有するウェザーストリップ２８は、その後所定長さに裁断され、必要に応じて型成形部の形成、穴あけとクリップの装着等が行われて最終製品とされる。

図２は、本願第２発明のウェザーストリップの製造方法に適した装置を例示した概略図である。実施例１と同様にウェザーストリップを構成するゴム材料組成物は押出機１０のダイス１２より所定形状の未加硫成形体１４として押し出される（押出工程）。

押し出された未加硫成形体１４は、温度調整槽４０に送り込まれて表面の温度調整が行われる（温度調整工程）。押し出された未加硫状態のウェザーストリップ１４の温度は、使用するゴム材料組成や形状に応じて異なるが６０〜１１０℃であり、温度調整槽は、段替えを考慮すると加熱、冷却のいずれもが行えるものとすることが好ましい。温度調整された未加硫成形体１４は、塗装ブース４２に送り込まれる。

塗装ブース４２において、表面の温度調整がされた未加硫成形体１４に、実施例１と同様に塗装が行われる（塗装工程）。塗装は少なくとも１基のスプレーガン２４を使用して行うスプレー塗装であることが、複雑な形状を有するウェザーストリップ（加硫成形体）１８に均一な塗装皮膜を形成することができるので好ましい。使用する塗料は、モーターＭにより駆動される撹拌機を備えた塗料サービスタンク３０から配管３２を通じて供給されるように構成されている。塗料も実施例１と同様に温度調整されていることが好ましい。

塗装され、塗装ブース４２から送り出された未加硫成形体１４は、実施例１の場合と同様に形成された塗装皮膜はある程度乾燥しているが、まだ水分を含んでおり、そのまま加硫オーブンに送り込むとオーブン内の水分率が高くなって加硫オーブンの温度調整精度が低下するために、さらに完全に乾燥させて水分を除去する必要があり、乾燥オーブン４６に送り込まれ、乾燥される（乾燥工程）。乾燥オーブン４６には、揮発する水分を排出するダクト４７が設けられている。

乾燥オーブン４６から送り出された塗装後の未加硫成形体４８は加硫オーブン５０に送り込まれ、必要な発泡と加硫が行われて加硫成形体５２が形成される（加硫工程）。加硫オーブン１６は、実施例１の場合と同様に２００〜２５０℃に加熱されている。加硫オーブン５０では、塗料の反応硬化も行われ、表面に塗装皮膜を有するウェザーストリップである加硫成形体５２として排出される。図２の例では、発泡、加硫と共に塗料の乾燥もほぼ完全に行われる。

図３には、ウェザーストリップを塗装するスプレーガンの位置をウェザーストリップの断面方向から見た図にて示した。例示したウェザーストリップ６０は、取付部６６、中空シール部６２、リップ部６４、小リップ部６８を有しており、ドアやボデーに接触する中空シール部６２、リップ部６４、小リップ部６８には塗装する必要がある。そのため、図３に示した例では、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の３基のスプレーガンにて塗装を行っている。スプレーガンＳ１〜Ｓ３は、ウェザーストリップ６０の移動方向に関して間隔をおいて設置することが好ましい。

図３に例示した断面形状を有するＥＰＤＭを原料ゴムとして使用したウェザーストリップについて、塗装を行って表面の潤滑性を評価した。塗装は図１に例示したものと基本的に同様の構成を有する製造装置を使用して行った。加硫オーブンから出た未塗装のウェザーストリップ（加硫成形体）の表面温度は約９０℃であり、加熱して塗装ブースに送り込まれたときの表面温度は９５℃であった。塗料はＴＷ−８０５（日本アチソン）を使用して乾燥と層皮膜の厚さが５μｍとなるように塗装した。ライン速度を１２ｍ／ｍｉｎに設定し、スプレーガンの吐出量は、所定の塗装皮膜が形成されるように調整した。乾燥オーブンの温度は１５０℃に設定し、乾燥オーブンの長さから計算した乾燥時間は５分であった。

得られた表面塗装されたウェザーストリップの塗装皮膜と基材の密着性は良好であり、測定した動摩擦係数は、ウェザーストリップの長さ方向に移動させたときの測定値が０．２２μであり、ウェザーストリップの長さ方向と直角方向に移動させたときの測定値が０．２８μであり、いずれも未塗装品より低く、表面潤滑性が改善されており、耐摩耗性も良好であった。

本願第１発明の製造方法に適した装置を例示した概略図本願第２発明の製造方法に適した装置を例示した概略図ウェザーストリップを塗装するスプレーガンの位置をウェザーストリップの断面方向から示した図

符号の説明

１４未加硫成形体
１８加硫成形体
２８ウェザーストリップ

Claims

表面に塗装皮膜を有するウェザーストリップの製造方法であって、
押出機から未加硫ゴム組成物を押し出して未加硫成形体とする押出工程、前記未加硫成形体をオーブン中で加熱・加硫して加硫成形体とする加硫工程、前記加硫成形体の温度を９０〜１００℃に調整する温度調整工程、温度調整された前記加硫成形体の表面に水系塗料をスプレー塗布する塗装工程、及び塗装された前記加硫成形体を乾燥する乾燥工程とを有することを特徴とする、表面に塗装皮膜を有するウェザーストリップの製造方法。
表面に塗装皮膜を有するウェザーストリップの製造方法であって、
押出機から未加硫ゴム組成物を押し出して未加硫成形体とする押出工程、前記未加硫成形体の温度を９０〜１００℃に調整する温度調整工程、温度調整された前記未加硫成形体の表面に水系塗料をスプレー塗布する塗装工程、塗装された前記未加硫成形体を加熱して水分を蒸発させる乾燥工程、及び前記乾燥工程終了後の前記未加硫成形体をオーブン中で加熱・加硫して加硫成形体とする加硫工程とを有することを特徴とする、表面に塗装皮膜を有するウェザーストリップの製造方法。
前記水系塗料は、潤滑性シリコン化合物及びバインダーを含む塗料であることを特徴とする請求項１又は２に記載の表面に塗装皮膜を有するウェザーストリップの製造方法。