JP3527119B2 - ウェザーストリップの製造方法 - Google Patents
ウェザーストリップの製造方法Info
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- Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)
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Description
トリップの製造方法に関するものである。
動車のドア部、トランク部、ボンネット部等の開閉部に
おいて開閉する一方の部材に両面粘着テープ等により装
着され、他方の部材との当接により弾性変形してシール
効果を発揮することによって雨水の侵入などを防止する
ために装着される部材であり、断面視にて少なくとも開
閉部材に固定するための固定部とわずかな応力で弾性変
形してシール効果を発揮する発泡弾性体により形成され
るシール部を備えており、シール効果を高めるためにリ
ップ部が設けられる場合も多い。
成する材料としては、ポリクロロプレンゴム、エチレン
プロピレンゴム(EPDM)等の架橋反応タイプのゴム
材料が使用されており、発泡部、ソリッド部が共に架橋
ゴムにて形成されたものであった。ところが、架橋した
ゴムは再利用が困難であり、裁断してチップ化し、これ
をバインダーで固めてシートやブロックとして使用する
か、燃焼して燃料の一部とする以外は産業廃棄物とする
以外になく、廃棄物の低減、環境保護の観点から再利用
可能な材料への転換が求められていた。
ストマーの発泡体がウェザーストリップ材料として研究
・改良され、既に公知であり、シール部材とトリム部材
が一体化されたウェザーストリップであって、シール部
が熱可塑性エラストマー発泡体にて形成されたものは公
知である(特開平7−246646号公報)。
は、リップ部を備えた熱可塑性エラストマー製のウェザ
ーストリップは開示されておらず、実際に公知技術によ
ってリップ部を備えたウェザーストリップを成形する
と、リップ部にささくれだった凹凸が発生してシール性
能が低下し、外観的にも劣ったものしか得られない。
使用し、水等の環境に影響のない発泡剤を使用して製造
した、リップ部を有するウェザーストリップであって、
リップ部の外観が良好なウェザーストリップの製造方法
を提供することにある。
のシール部、固定部及びリップ部を備えた熱可塑性エラ
ストマー発泡体製のウェザーストリップの製造方法であ
って、前記熱可塑性エラストマーを押出機にて加熱溶融
する溶融工程、溶融状態にて非反応性発泡剤を加圧下に
て混練する発泡剤混練工程、得られた混合物を所定形状
のダイスから押し出すと同時に加圧から開放して熱可塑
性エラストマー発泡体とする発泡工程を備え、前記ダイ
スのリップ部形成部近傍を他の部分の形成部近傍の温度
より15〜40℃高温に調節することを特徴とするもの
である。
を、その他の部分を押し出すダイス部分より15〜40
℃高温に調節することにより、ささくれ等のない良好な
形状のリップ部を有する熱可塑性エラストマー発泡体製
のウェザーストリップを製造することができる。15℃
未満、40℃を超える温度のいずれの場合も良好な外観
が安定して得られない。
ーストリップは、リップ部を有するためにシール特性が
シール部と固定部のみからなるウェザーストリップより
も優れ、しかも熱可塑性エラストマーを構成材料として
使用するためにリサイクルが可能なウェザーストリップ
である。
ては、シール部の平均肉厚をaとした場合、前記リップ
部は肉厚cは、c≦aを充たすことが安定した形状とな
り、好ましい。一般的に使用されるウェザーストリップ
のシール部の肉厚aは厚くても3mm程度であり、従っ
て、リップ部の厚みcは3mm以下、即ち、1≦a≦
3、1≦c≦3である。ただし、1mm未満の厚みのリ
ップ部を押し出すことは困難である。
において前記リップ部は、成形品の先端部が円弧状であ
って、その曲率半径Rが0.5mm以上とすることが好
適である。
った形状の発泡体を押し出すことになるために、やはり
形状が安定せず、ささくれだった状態となる。ただし、
先端部の頂部近傍がこの要件を充たせばよく、先端部全
体が同一曲率半径である必要はない。
ラストマーは結晶性ポリオレフィンとゴム材料が重量比
にて10/90〜90/10の範囲で混合されたもので
あり、非反応性発泡剤として水を使用することが特に好
ましい。
し、微細で均一な発泡体を得ることが可能であり、リッ
プ部を備えたウェザーストリップの製造に好適である。
結晶性ポリオレフィンは本発明の発泡シール部材に高い
引張り強さ等の物理特性を与え、ゴム材料は柔軟性を与
えるものである。結晶性ポリオレフィン/ゴム材料の重
量比が10/90未満、即ち結晶性ポリオレフィンの比
率が少なくなりすぎると物理的強度が十分でなくなり、
90/10を超えると、即ちゴム材料が少なくなりすぎ
ると柔軟性が十分発揮されなくなる。
範囲、即ち、ゴム材料成分が多い範囲が柔軟性、可撓性
の点でより好ましい。
いて説明する。 図1は本発明のウェザーストリップの
断面形状の例を、また図2はリップ部5におけるL部近
傍の形状を拡大して示して示したものである。ウェザー
ストリップ1は、シール部3、固定部7と共にリップ部
5を備えている。このウェザーストリップ1は、固定部
7の底面に両面粘着テープを貼着する方法、底面に穿設
した孔にクリップを嵌挿・係止する方法、もしくはこれ
らを併用する方法等の公知の方法により、自動車のドア
フレーム等に装着される。
高さがh(mm)であり、中空シール部3は厚さがa
(mm)である。a、cは上記の条件を充たすことが好
ましいが、hは1mm以上である場合に特にシール性が
向上され、好ましく、0.5mm未満では、ささくれ立
つ等の外観不良はそれほど問題とはならない。即ち、h
≧0.5mm、より好ましくはh≧1.0mmである。
が好ましいが、先端部全体が同じ曲率半径に形成されて
いる必要はなく、頂点近傍に尖った部分がなければよ
い。
(TPE)を素材として使用し、これを押出機中にて加
熱溶融し、加圧下に非反応性発泡剤である水や炭化水
素、ハロゲン化炭化水素等の常温液状化合物、炭酸ガス
や窒素等の気体を混合し、所定形状のダイスを通じて大
気圧に開放して連続した発泡体としたものであってもよ
い。ただし、環境への影響がない点で水の使用が最も好
ましい。
としては、公知の熱可塑性エラストマーが限定なく使用
可能であり、具体的にはポリアミド系エラストマー、ポ
リエステル系エラストマー、ポリオレフィン系エラスト
マー等、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー等が例
示される。
述のように結晶性ポリオレフィンとゴム材料が重量比に
て10/90〜90/10の範囲で混合された熱可塑性
エラストマーの使用が特に好適である。かかる熱可塑性
エラストマーを構成する結晶性ポリオレフィンとして
は、炭素数が1〜4のα−オレフィンの単独重合体もし
くは共重合体が好ましく、具体的なα−オレフィンとし
ては、エチレン、プロピレン、1−ブテン、イソブテン
が例示される。
を構成するゴム材料としては下記のものが例示でき、特
に限定されることなく使用できる。 ・ジエン系ゴム:ニトリルゴム(NBR)、スチレンブ
タジエンゴム(SBR)、イソプレンゴム(IR)、ク
ロロプレンゴム(CR)、エチレンプロピレンジエンゴ
ム(EPDM)、天然ゴム(NR)等。 ・オレフィン系ゴム:エチレンプロピレンゴム(EP
R)、ブチルゴム(IIR)等。 ・臭素化ブチルゴム(Br−IIR)等のハロゲン化ブ
チルゴム。 ・その他ポリウレタンゴム、アクリルゴム、フッ素ゴ
ム、シリコンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン等。
種以上が混合されて使用される。特にIIR、EPD
M、EPR、NBR、Br−IIR,NRから選択され
る1種以上の使用が好適である。
均一に相溶していても良いが、一方が微粒子状にて分散
した、いわゆる「海・島」構造となっていることも好ま
しい態様である。特にゴム材料が島となっていることが
好ましい。
熱可塑性エラストマーとしては、市販の材料も使用可能
であり、サントプレン101−73(エーイーエス ジ
ャパン(株)製)等が例示される。
の添加剤を添加、混合することも好ましい態様である。
かかる添加剤としては、酸化防止剤、ワックス、着色
剤、充填剤、可塑剤やプロセスオイル等の軟化剤、粘着
付与剤等が例示される。
の金属粉、ケイ砂、ハードクレー、タルク、炭酸カルシ
ウム、酸化チタン、シリカ、硫酸カルシウム、炭酸カル
シウム、水酸化アルミニウム等の無機粉末、デンプンや
ポリスチレン粉末等の有機粉末、カーボンブラック等が
例示される。
が混合して使用される。またこれらの充填剤は必要に応
じてプライマー処理、各種のカップリング剤処理等の表
面処理を行って添加することも好ましい態様である。
P)、セバシン酸ジオクチル(DOS)等のジカルボン
酸エステル類、リン酸エステル類等が例示される可塑剤
並びにアロマティック系オイル、ナフテン系オイル、パ
ラフィン系オイルに分類されるプロセスオイルが例示さ
れる。これらの軟化剤のうち可塑剤は主としてNBRや
ポリウレタンゴム等の極性の高いゴム材料の軟化剤とし
て使用され、プロセスオイルは主として天然ゴムやEP
DM等に使用されるが、特に限定されるものではなく、
また2種以上を併用してもかまわない。
シール部材に要求される特性に応じて選択され、かつそ
の添加量も調整される。
微架橋するために使用される架橋剤は一般的にゴムの架
橋に使用される架橋剤は特に限定無く使用可能である。
が使用され、過酸化物架橋においてはジクミルパーオキ
サイド、MEKパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサ
イド等の有機過酸化物が使用される。またIIRについ
てはフェノール樹脂やベンゾキノンオキシム等のオキシ
ム化合物が、CRなどについては酸化亜鉛や酸化マグネ
シウム等の金属酸化物、チオ尿素等が使用される。
使用して架橋することも可能である。本発明のウェザー
ストリップは、押出機を使用して製造される。即ち、押
出機のホッパーから原料の熱可塑性エラストマーを投入
し、シリンダー部にてこれを溶融してスクリューにて押
出機先端部に装着されたダイス方向へ移送し、シリンダ
ー中央部ないしはその近傍にて発泡剤である水を加圧下
に注入して均一に混合・分散し、ダイスにて所定形状に
て押し出すと同時に加圧を解放して水を気化させること
によって熱可塑性エラストマーを発泡体とすることによ
り製造される。成形されたウェザーストリップは所定長
さに切断され、必要に応じて端部を金型を使用して同一
又は異なる樹脂を注入して接続し、エンドレス状として
自動車のフレームに装着される。
をその他の部位より高温に加熱する方法としては、公知
の方法は限定なく使用可能であるが、図3に例示したよ
うに、ダイス9のリップ部成形部近傍に局部ヒーター1
1を埋設する方法が好適な方法として示すことができ
る。
性エラストマーとしてサントプレーン101−73(エ
ーイーエス ジャパン(株)製)を使用し、発泡剤とし
て水を3.0%の添加量となるように供給し、図1に示
した形状のダイスを使用して押出成形によってウェザー
ストリップの製造実験を行った。 スクリュー直径(D):50mm L/D :30(L:スクリュー長さ) スクリューの先端(ダイ装着側)より1/3の位置に水
注入口を設置した。
℃その他の部位の近傍の温度:180℃ (比較例) ダイスのウェザーストリップを形成する周囲の温度を等
しく180℃に調節した。
状の寸法を測定したところ、リップ部は厚さが1mm、
高さが2mm、先端部の曲率半径は0.5mmであっ
た。 評価は、リップ部の外観を目視によりささくれだ
った凹凸が発生しているか否かを観察することにより行
った。 実施例においては、外観は良好であったが、比
較例のウェザーストリップは、ささくれだった外観を呈
し、実用に供することができるものではなかった。
示した図。
プ部のL部近傍を拡大して示した図。
ダイスの例を示した図。
Claims (4)
- 【請求項1】 中空のシール部、固定部及びリップ部を
備えた熱可塑性エラストマー発泡体製のウェザーストリ
ップの製造方法であって、 前記熱可塑性エラストマーを押出機にて加熱溶融する溶
融工程、溶融状態にて非反応性発泡剤を加圧下にて混練
する発泡剤混練工程、得られた混合物を所定形状のダイ
スから押し出すと同時に加圧から開放して熱可塑性エラ
ストマー発泡体とする発泡工程を備え、前記ダイスのリ
ップ部形成部近傍を他の部分の形成部近傍の温度より1
5〜40℃高温に調節することを特徴とするウェザース
トリップの製造方法。 - 【請求項2】 前記シール部の平均肉厚をaとした場
合、前記リップ部は肉厚cは、c≦aを充たすものとす
る請求項1に記載のウェザーストリップの製造方法。 - 【請求項3】 前記リップ部は、先端部が円弧状であっ
て、その曲率半径Rが0.5mm以上とする請求項1又
は2に記載のウェザーストリップの製造方法。 - 【請求項4】 前記熱可塑性エラストマーは結晶性ポリ
オレフィンとゴム材料が重量比にて10/90〜90/
10の範囲で混合されたものであり、非反応性発泡剤と
して水を使用することを特徴とする請求項1〜3のいず
れかに記載のウェザーストリップの製造方法。
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