JPH01170683A - 熱硬化性高発泡シール材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、加熱により加硫されるとともに発泡して間隙
部内を充填してシールする熱硬化性高発泡シール材に関
する。本発明の熱硬化性高発泡シール材は、自動車のセ
ンターピラー内部などを充填して風切り音の発生を防止
する場合などに用いられる。

［従来の技術］ 自動車のセンターとラーなどの内部は空洞（間隙部）と
なっているために、走行中に風切り音が発生する場合が
ある。この問題点を防ぐには、その間隙部を充填するの
が有効であり、軽量化の観点からウレタン発泡体、ゴム
発泡体などが充填されている。この充填工程は、通常ぎ
装工程で所定形状に形成された発泡体を所定の作業穴か
ら間隙部内に挿入して行なわれている。

また特開昭６２−６２８８２号公報には、未加硫ゴムを
主成分としたシート状のシール材の開示がある。このシ
ール材は、間隙部を構成する一対の対向表面の一方に貼
着されて、１４０〜１７０℃の低温で加熱される。これ
により加硫されるとともに発泡して１．３〜１．６倍に
体積が膨脹し、以て間隙部が充填される。

［発明が解決しようとする問題点］ 発泡体を作業穴から挿入して充填する方法では、間隙部
の形状によっては隅々まで完全に充填することが困難な
場合があり、充填性にバラツキが生じる。また作業穴を
設けることが困難な閉空間を充填することはできない。

さらに作業穴は鋼板の打抜きエツジ部となっている場合
が多く、作業者が手を傷つける危険性がある。

特開昭６２−６２８８２号公報にみられるような発泡性
シール材を用いれば、上記不具合は解消され閉空間をも
充填することができる。しかしながら、従来の発泡性シ
ール材ではその発泡倍率はせいぜい２倍であり、充填容
積の大きな間隙部に使用するには多ｍのシール材が必要
となるため、コストの上昇を招く。また間隙部の間隔が
大きい場合にはシール材を厚くする必要があるが、シー
ル材が厚くなると、垂直表面に貼着されて加熱された時
にりしたり滑り落ちたりする場合がある。

本発明は上記シール材の改良を企図してなされたもので
あり、発泡倍率が大きく、かつ垂直面にも使用すること
ができる熱硬化性高発泡シール材を提供するものである
。

Ｅ問題点を解決するための手段］ 本発明の熱硬化性高発泡シール材は、未加硫ゴム、加硫
剤、軟化剤および無機充填材を含有するシート形状をな
し、間隙部を形成する一対の対向表面の一方に貼着され
た後加熱されることにより加硫されるとともに発泡して
間隙部を充填する熱硬化性高発泡シール材であって、 加熱により加硫されるとともに発泡して体積が１〜２倍
に膨脹する第１シール部材と、第１シール部材表面に［
１され加熱により加硫されるとともに発泡して体積が６
倍以上に膨脹する第２シール部材と、よりなり、第１シ
ール部材が一対の対゛　　　内表面の一方に貼着された
後加熱される構成としたことを特徴とする。

本発明者らは未加硫ゴム、加硫剤、軟化剤および無機充
填材を含有する熱硬化性発泡シール材の組成を鋭意研究
し１ｃ結果、発泡倍率が６倍以上となる組成を見出した
。しかしそのような組成の熱硬化性高発泡シール材を垂
直面に貼着し、加熱して発泡させたところ、第４図に示
すように、タレやスベリが生じ、充分な充填性が得られ
ない場合があることが明らかとなった。この原因は、シ
ール材は高発泡であるために、発泡途中に貼着された表
面との接触面積が小さくなって貼着力が低下することに
よるものであろうと推察される。そこで本発明の熱硬化
性高発泡シール材では、第１シール部材と第２シール部
材とを積層することによりこの問題点を解決したもので
ある。

第１シール部材は、加熱により加硫されるとともに発泡
して体積が１〜２倍に膨脹する組成とされる。その組成
は従来公知の組成とすることができ、例えば、未加硫ゴ
ム３０〜４０重量％、加硫剤２〜３重量％、軟化剤２０
〜３０重量％、発泡剤０〜３重量％および無機充填材３
０〜４０重量％を含む組成とすることができる。ここで
発泡により体積が１〜２倍に膨脹する構成としたのは、
高発鳩とすると一対の対向表面の一方との接触面積が減
少し、貼着力が低下して垂直面への施工時にタレる場合
があるからである。なお、１倍というのは無発泡の状態
を意味する。軽量化、コストなどの条件を加味すれば、
上記範囲内で最大限発泡させるのが望ましい。

未加硫ゴムとしては、天然ゴムおよび各種合成ゴムを用
いることができるが、天然ゴム（ＮＲ）、合成天然ゴム
（１’Ｒ）、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブ
タジェンゴム（ＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ブ
チルゴム（ＩＩＲ）、エチレン・プロピレンゴム（ＥＰ
Ｍ、ＥＰＤＭ）、ハイパロン（ＣＳＭ）　、およびシリ
コーンゴム（Ｑンのなかから選ぶことが望ましい。この
ようにすれば油分との親和性が良好となるので、油分の
付着した鋼板（以下、油面鋼板という）への貼着力が一
層向上する。

この第１シール部材の形状は、シート状、フィルム状あ
るいはテープ状とされる。その厚さは特に制限されない
が、軽量化、コストの観点から薄い方が好ましい。

加硫剤は加熱により機能し、常温では機能しないものが
望ましく、例えば硫黄化合物からなる加硫剤と、チアゾ
ール系化合物などの加硫促進剤とを混合して用いること
が好ましい。このような混合物は常温では反応しないが
、１４０〜１７０’Ｃに加熱されることにより反応し−
て硫黄を発生し、未加硫ゴムを加硫する。

軟化剤は、鉱物油、植物油など従来公知のものを用いる
ことができる。

発泡剤は上記加硫剤とほぼ同じ温度範囲で分解してガス
を発生するものが用いられ、例えばアゾジカルボンアミ
ド、ジニートロソベンタメチレンテトラミンなどを挙げ
ることができる。これらの発泡剤の分解を促進するため
に、尿素などの発泡助剤を併用することも好ましい。

無機充填材は主として増ｍ剤として機能し、炭酸カルシ
ウム、珪石粉、鎖酸バリウム、フェライトなどを従来と
同様に用いることができる。

第２シール部材は、加熱により発泡して体積が６倍以上
に膨張する組成とされる。このようにするには、未加硫
ゴム２５〜４０重量％、加硫剤２〜３重量％、軟化剤２
５〜４０重足％、発泡剤１〜１０重量％および無機充填
材１５〜３０重階％を含む組成とすることで達成される
。発泡率が６倍より小さいと、軽量化およびコスト低減
の目的が充分達成されず、大きな間隙を充填するのが困
難となる。

未加硫ゴムは第１シール部材と同様に各種のゴムを用い
ることができるが、第１シール部材に用いたゴムと同種
のゴムを含有することが望ましい。

このようにすれば第１シール部材との親和性に侵れるた
め、第１シール部材との結合力が一層向上して垂直面か
らのタレが一層防止される。なお、第２シール部材は油
面鋼板に直接貼着されないので、ニトリルゴム（ＮＢＲ
）　、エビクロルヒドリンゴム（Ｇｏ、ＥＣ０）、アク
リルゴム（ＡＣＭ）、ウレタンゴム（Ｕ）およびフッ素
ゴム（ＦＫＭ）などの油分と親和性の弱いゴムを用いる
こともできる。

軟化剤としては高粘度のものが用いられる。従来の軟化
剤は比較的低粘度であり、１００℃では約２０ｃｐｓ、
と著しく低粘度となる。そのため加熱時のシール材の粘
性が弱く、発生したガスは皮膜を破って逃げ、高発泡と
することができなかった。本発明の場合は、２０℃で１
０００ｃｐｓ。

以上、１００℃で３０ｃｐｓ、以上の高粘度の軟化剤が
用いられる。これにより第２シール部材は加熱時にも粘
性を有するため皮膜成長が助長され、高発泡とすること
ができる。

加硫剤、加硫促進剤および発泡剤は第１シール部材と同
様のものを用いることができる。なお、発泡剤の分解を
促進するために、発泡助剤を用いることが望ましい。こ
れにより一層高発泡とすることができる。

無機充填材も第１シール部材と同様のものを用いること
ができるが、加熱時のゴムの流動を妨げないもの、すな
わち径が１〜１０μｍで略球状のものが望ましい。

第１シール部材と第２シール部材の厚さの比は特に制限
されないが、前述したように第１シール部材が厚くなる
と軽量化、コストおよび発泡倍率の面で不具合があるた
め、第１シール部材の厚さは第２シール部材の半分以下
とするのが望ましい。

［発明の作用および効果］ 本発明の熱硬化性高発泡シール材では、無発泡または低
発泡の第１シール部材が間隙部を構成する一対の対向表
面の一方に貼＠される。一般に、未加硫ゴムに起因する
第１シール部材自身の粘着性により貼着されるが、場合
によっては接着剤、両面テープなどを用いて接着するこ
ともできる。

この第１シール部材表面には、加熱により６倍以上の体
積に発泡する第２シール部材が積層されている。

従って、一対の対向表面の一方に貼着された本発明の熱
硬化性高発泡シール材を加熱すると、主として第２シー
ル部材が高発泡して間隙部を充填すると同時に、第１シ
ール部材と第２シール部材に含有される未加硫ゴムが加
硫される。この時第１シール部材は無発泡または低発泡
であるので、一対の対向表面の一方との接触面積は高く
確保され、垂直面であってもりしたり滑り落ちたりする
不具合が防止される。また、第１シール部材と第２シー
ル部材とは未加硫ゴムを含む類似の組成であるので、第
２シール部材が高発泡して接触面積が低下しても、両者
の付着強度は高度に維持される。従って第１シール部材
表面から第２シール部材がりしたり滑り落ちたりするの
が防止される。

すなわち本発明の熱硬化性高発泡シェル材によれば、垂
直面に施工してもりしたり滑り落ちたりすることなく確
実に間隙部を充填することができる。また、高発泡であ
り広い間隙部でも少量で充填することができるため、−
層の軽量化、コストダウンを図ることができる。さらに
従来困難であった閉空間をも容易に充填することができ
る。

また、本発明の熱硬化性高発泡シール材を車体の形成時
に間隙部に貼着しておけば、電着塗装の乾燥工程などに
同時に発泡させて充填させることができ、熱エネルギー
を節約することができる。

そして発泡後にも鋼板表面と第１シール部材との接触面
積が轟く維持されるため、水分が界面に浸入するのが防
止され防錆性能にも優れている。

さらに第１シール部材中の未加硫ゴムの種類を選択する
ことにより、油面鋼板への貼着性をも確保することがで
き、上記車体の形成時における施工が一層容易となると
ともに錆を一層防止することができる。

（実施例コ 以下実ｆｌ！！１例により具体的に説用する。なお、以
下にいう「部Ｊは全て重量部を意味する。

（実施例１） （１）第１シール部材用組成物の調製 未加硫ＢＲ３５部、軟化剤としてのプロセスオイル２５
部、発泡剤としてのアゾジカルボンアミド２部、無機充
填材としての炭酸カルシウム粉末３５部、加硫剤として
のテトラメチルチウラムジスルフィド２部および加硫促
進剤としてのＮ−シクロへキシル−２−ベンゾチアゾリ
ルスルフェンアミド１部をよく混練して第１シール部材
用組成物とした。この組成物は１４０〜２１５℃程度に
加熱されることにより、加硫されるとともに発泡して体
積が約１．２倍に膨張する。

（２）第２シール部材用組成物の調製 未加ＩＩｔＳＢＲ３５部、軟化剤としてのプロセスオー
＋’／ｌ、（１００℃ニオケル粘度６０ＣｐＳ、）２５
部、発泡剤としてのアゾジカルボンアミド５部、発泡助
剤としての尿素５部、無機充填材としての炭酸カルシウ
ム２６部、加硫剤としてのテトラメチルチウラムジスル
フィド２部および加硫促進剤としてのＮ−シクロヘキシ
ル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド２部とをよ
く混練して第２シール部材用組成吻とした。この組成物
は１４０〜２１５℃程度に加熱されることにより、加硫
されるとともに発泡して体積が約８．５倍に膨張する。

（３）熱硬化性高発泡シール材の形成 上記第１シール部材用組成物と第２シール部材用組成物
とを、２色押出成形して第１図に示すテープ状の熱硬化
性高発泡シール材１を形成した。

第１シール部材用組成物から形成された第１シール部材
１１の厚さは２ｍ１１１第２シ一ル部材用組成物から形
成された第２シール部材１２の厚さは３ｍｍである。第
１シール部材１１と第２シール部材１２とは未加硫ＳＢ
Ｒの粘着力により一体的に強固に結合している。

（４）試験例 上記熱硬化性高発泡シール材１を長さ５Ｑｍ３幅５０ｍ
ｍの大きさに切断し、第２図に示すように、第１シール
部材１１の表面を、２０１１１１１１の間隔を隔てて平
行に並んだ一対の油面鋼板２の一方に貼着する。なお、
この時熱硬化性高発泡シール材１は、第１シール部材１
１の粘着力により油分が存在しても強固に貼着される。

次に熱硬化性高発泡シール材１が貼着された一対の油面
鋼板２を垂直に立て、１８０℃で３０分加熱する。この
加熱により第１シール部材１１および第２シール部材１
２は加硫されるとともに発泡して、第３図に示すように
、一対の油面鋼板２の間隔２０１１Ｉ１１を確実に充填
する。加熱の間も、第１シール部材１１および第２シー
ル部材１２には、りしたり滑り落ちたりするような不具
合は生じなかった。

（実施例２） 本実施例では、実施例１の第１シール部材用組成物の発
泡剤（アゾジカルボンアミド）を２部とした。この第１
シール部材用組成物は加熱により１．６倍に発泡する。

そして第１シール部材が１１Ｉｌｒａ１第２シ一ル部材
が３ｍｍの厚さのテープ状となるように成形され、実施
例１と同様に試験された。

本実施例の熱硬化性高発泡シール材は実施例１よりも薄
肉で軽量であるが、実施例１と同様に２０１の間隙を確
実に充填し、タレなどの不具合は生じなかった。

（比較例１） 実施例２と同様の第１シール部材用組成物のみを用い、
厚さ５ｍｍのテープ状に形成して一層の熱硬化性シール
材とした。このシール材を用いて実施例１と同様の試験
を行なったところ、油面鋼板からのタレなどは生じなか
ったが、発泡倍率が小さく２０■の間隙を完全に充填す
ることはできなかった。

（比較例２） 実施例１と同様の第２シール部材用組成物のみを用い、
厚さ５ｍｍのテープ状に形成して一層の熱硬化性高発泡
シール材とした。このシール材を用いて実施例１と同様
の試験を行なったところ、第４図に示すように、油面鋼
板からのタレおよび滑り落ちが生じて２０ＩＩｌｌＩｌ
の間隙を完全に充填することはできなかった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の熱硬化性高発泡シール材の
斜視図、第２図は本発明の熱硬化性高発泡シール材を一
対の対向表面の一方に貼着した状態の断面図、第３図は
本発明の熱硬化性高発泡シール材を一対の対向表面の一
方に貼着して発泡させた状態の断面図、第４図は比較例
２の熱硬化性高発泡シール材を一対の対向表面の一方に
貼着して発泡させた状態の断面図である。 １・・・熱硬化性高発泡シール材　２・・・油面鋼板１
１・・・第１シール部材　１２・・・第２シール部材特
許出願人　　トヨタ自動車株式会社 同　　　　イイダ産業株式会社 代理人　　　弁理士　　大川　宏 第１図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）未加硫ゴム、加硫剤、軟化剤および無機充填材を
   含有するシート形状をなし、間隙部を形成する一対の対
   向表面の一方に貼着された後加熱されることにより加硫
   されるとともに発泡して該間隙部を充填する熱硬化性高
   発泡シール材であって、加熱により加硫されるとともに
   発泡して体積が１〜２倍に膨脹する第１シール部材と、 前記第１シール部材表面に積層され加熱により加硫され
   るとともに発泡して体積が６倍以上に膨脹する第２シー
   ル部材と、よりなり、 前記第１シール部材が前記一対の対向表面の一方に貼着
   された後加熱される構成としたことを特徴とする熱硬化
   性高発泡シール材。
2. （２）第１シール材と第２シール材とは同種の未加硫ゴ
   ムを含有する特許請求の範囲第１項記載の熱硬化性高発
   泡シール材。
3. （３）第１シール材に含有される未加硫ゴムは、天然ゴ
   ム（ＮＲ）、合成天然ゴム（ＩＲ）、スチレン・ブタジ
   エンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、クロロ
   プレンゴム（ＣＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、エチレン
   ・プロピレンゴム（ＥＰＭ、、ＥＰＤＭ）、ハイパロン
   （ＣＳＭ）、およびシリコーンゴム（Ｑ）のなかから選
   ばれる特許請求の範囲第１項記載の熱硬化性高発泡シー
   ル材。