JPH0221073A - 自動車の車体の継目の独立気泡フォームシール、それを製造する方法及び装置 - 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】 〔従来の技術及び発明が解決しようとする問題点〕現在
、自動車の車体の接合部又は継目は高分子密封用組成、
通常はビニルプラスチゾル又はエポキシ樹脂により密封
されている。自動車の車体の溶接継目のほぼ全てについ
て、車体の地塗り及び塗装を行う前又は後に継目をシー
ラントで被覆すべきであることが指示されている。この
ようなシールは車内を湿気、塵及び風又は道路の騒音か
ら保護するものであるので重要である。また、シーツＬ
４ま漏れを防ぐと共に、腐食の問題に対抗する。シール
が不完全であると、品質不良の問題が生じ、メーカー側
にとっても保証修理コストの問題が起こる。

現在市販されている継目用シーラントシステムは、仕上
がった製品の外観をそこねず、それ以降の仕上げ作業に
汚れをもたらすことなく溶接継目又は接合部を十分な量
で被覆するように塗布されるシーラント材料のビードを
構成する。近年の技術革新によって、自動車の溶接継目
にシーラントを塗布する方法及び装置は、シーラント材
料を余分に使用せずに継目を有効に被覆できるように改
良された。本願の譲受人に発行されている米国特許第４
．６８２．７１１号はそのような改良された方法と装置
を目的とする。

自動車の車体のシーラントの方法及び装置をさらに改良
しようとする努力が続けられている。継目用シーラント
に要するコストの節減、材料使用量の減少、継目充填特
性の向上、接着強度の改善及び継目浸透度の向上もその
ような努力の目的となっている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、独立気泡フオームシールを自動車の車体の継
目に塗布する方法及び装置を目標にしている。自動車の
車体シールの独特の構成も提供される。本発明の方法は
、吹きかかりや、飛び散りもなく所定の場所にシールが
形成されるように液体シーラントの独立気泡フオームを
規制された量だけ自動車の車体の継目又は接合部に供給
する過程を含む。シーラント材料の発泡中に、ガスを内
包する多数の微細な独立気泡がほぼ均一に所定の場所に
発生する。

本発明の原理によれば、い（つかの利点が確保される０
本発明の方法及び装置を利用すると、シーラントの有効
性を失なわずに、シーラント材料の量をかなり減少させ
ることができる。１台当たり少な（とも数ボンドの重量
のシーラント節減が見込まれる。このような重量減少は
マイル当たりのガソリン消費量の節減にも直接つながる
。材料使用量が少な（なればコストも低減され、１台に
つき少なくとも数ドルは節約できると推定される。

独立気泡フオームシール構成では、所定の場所で発泡す
ることにより、フオームは硬化時に膨張して継目により
有効に浸透し、継目をより有効に充填するので、継目充
填特性を向上させることができる。さらに、硬化性のプ
ラスチゾル又はエラストマー継目密封用組成を現在採用
されている塗料オーブン硬化プロセスと時を同じくして
発泡させ、硬化させても良い。独立気泡シーラント構成
のもう１つの利点は、外表面がなめらかであるので表面
塗装が可能なことである。発泡後の高分子シーラントの
粘度は低下するので、自動車の継目の継目浸透度を向上
させることができる。

上述の利点及び現在の技術と比較したときのその他の改
良点は、少なくとも１社の主要自動車メーカーの確立し
た仕様に反して本発明の方法及び装置により達成されて
いる。さらに詳細にいえば、本発明以前には、自動車の
車体用シーラー及びそれにより形成されるシールは、シ
ール内に偶然に空気が侵入するのさえ阻止していた。空
気はシーラントの吹きかかりや飛び散りの原因となって
、継目を不完全なものにしていた。そこで、不完全で許
容しえない継目を製造することを恐れて、開口の形成、
すなわち、シーラント内への空気の捕捉を阻止すべく努
力がなされていた。そのような継目の不備は客室に湿気
、塵及び風の騒音の侵入を許す開口部を°形成してしま
うであろう。また、空気の侵入を招く継目の品質の問題
又は不連続なシール構造は費用のかさむ修理保証を必要
とする。

従って、自動車メーカーの仕様書では、車体接合部を水
、塵及び空気の侵入から密封する能力を低下させるよう
な気泡のないなめらかで、連続したシールを要求してい
た。このような詳細な仕様書はシーラントの塗装性、表
面のなめらかさ特性、固体含有量、外観、焼成後の乾燥
特性、耐腐食性及びその他の特性をさらに規定していた
。本発明以前には、このような仕様書は、シーラント材
料及びそれにより形成される継目が均質な固体状をなし
ていなければならないというメーカー側の要求を中心と
して作成された。従来のこのような状況とは異なり、従
って、自動車メーカーが課していたあらゆる必要条件に
反して、また、本発明が関連する技術分野の当業者の考
え方に反して、本発明は、先に詳細に述べた多数の圧倒
的利点を提供するガスを内包した独立気泡フオームを有
する自動車の車体の継目用シールを利用する。

本発明の自動車の車体の継目を密封する方法は、バルク
リザーバから自動車の車体の継目へ規制された量の液体
シーラント材料を計量する工程と、ガスを内包した多数
の微細な気泡を含む独立気泡フオーム構造を有するシー
ラント材料のビードを継目に形成する工程とを含む。微
細なフオームの気泡は継目又は接合部の所定の場所では
ほぼ一様に発生される。これにより、独立気泡フオーム
構造は自動車の車体を湿気、塵及び騒音の侵入から密封
する。さらに、好ましい形態においては、独立気泡フオ
ーム構造は弾性又はゴム弾性であるので、継目をより有
効に密封すると共に、車体の振動に耐え且つ道路の騒音
を遮断する。独立気泡フオームシールを構成するために
発泡させうる有用な液体シーラント材料には、熱可塑性
、熱硬化性又はプラスチゾルポリマーの性質を有する高
分子材料が含まれるのが好ましい。さらに、オルガノゾ
ル液体シーラント組成を使用しても良い。現在、自動車
の車体を製造するに当たり車体シールを形成するために
広く採用されているのはビニルプラスチゾル又はエポキ
シ高分子組成である。ビニルプラスチゾルシーラーは、
通常、低温で融解して流動せず、可撓性を示すので、電
着塗装された陰極金属面に塗布される。前述のように、
これら公知のシーラント材料は、これまで、自動車の車
体シールの硬化以前又は硬化後に外から見て、あるいは
断面で見て空気を捕捉している兆候を全く示さないよう
に指定されていた。

独立気泡フオーム構造を有する自動車の車体継目を形成
するのに有用な装置の好ましい形態は、高分子シーラン
ト材料の処理ラインで、ガスをシーラント材料に混入す
る別個の低エネルギーミキサの上流側にあるポンプを含
む。ポンプは、液体シーラント材料のバルクリザーバか
ら低エネルギーミキサを介して高分子材料を圧力給送す
る。低エネルギーミキサの内部で、ガスは高分子シーラ
ント材料に導入されて溶解し、発泡シールを形成するた
めにポリマー／ガス溶解液をほぼ大気圧で供給するよう
に、低エネルギーミキサー内でガスは高分子材料に溶解
した状態に維持される。別の好ましい実施例においては
、装置は、複数の押出しガンにフオームシーラント材料
を供給する分配マニホルドの内部に入っているフオーム
シーラント材料に起こると思われる圧力変化とは無関係
に流量制御弁の作動に応じて押出しガンからフオームシ
ーラント材料の均一な流れを維持するように、押出しガ
ンを通るフオームシーラント材料の流れを計量する手段
を含む。このような好ましい計量手段に関し゛て、本願
の譲受人に発行されている米国特許第４．６８２，７１
１号に言及しておくと、この特許は、余分な材料を塗布
することなく溶接継目を被覆するために粘性シーラント
材料を供給するデイスペンサシステムを開示している。

この特許の開示内容は参考として本発明にそのまま採用
されている。さらに、同じ譲受人に譲渡された１９８７
年４月９日出願の米国特許出願第０３６，８７１号は、
本発明の独立気泡車体用シールを発泡するために使用さ
れても良い高粘度高分子材料を発泡させる方法及び装置
に関する。この出願も参考として本発明にそのまま採用
されている。

本発明の自動車の車体用フオームシールを形成する装置
の好ましい形態の１つは、ガス及び高分子シーラント材
料を加圧状態で収容するハウジングに沿って延在し且つ
内部の回転軸に取付けられた一連の互いに離間したディ
スクを有する低エネルギーディスクミキサを含む。この
低エネルギーディスクミキサは管状ハウジングと、ハウ
ジングの長さに沿って延在し、一連の互いに油量するデ
ィスクがその軸に対しほぼ垂直に取付けられている従動
軸とを含む。ディスクの外周には歯が形成されて、複数
の歯が互いに離間して弧状に位置し、歯の間に溝穴があ
るという形状になっている。歯はハウジングの内壁にほ
ぼ達するまで延出しているので、離間した溝穴はハウジ
ングの固定内壁と共に歯の間に一連の互いに周囲方向に
離間したチャンバを形成する。チャンバはハウジングを
その長さに沿ってディスクからディスクヘ一連の回転す
る区画室に分割する。発泡させるべきポリマーと発泡ガ
スは液体又は気体の形でハウジングの一端部からそれぞ
れ導入される。ポリマー／ガス溶液の流出口はハウジン
グの他端部から延出する。

軸は駆動されて、ディスクを軸の回転と共に回転させる
。ディスクの回転によってポリマー中でガスの気泡が分
散し、ディスクの溝穴に入っている高分子材料をハウジ
ングの固定された内壁に関してせん断し、ミキサを通る
高分子材料の層流を形成するので、ガスのポリマーへの
溶解度が増す。

混合動作の結果、高分子シーラント材料にガスが溶解し
た溶液が形成される。その後、ポリマー／ガス溶液は加
圧状態でポリマー／ガス流出口からノズル又は計量ガン
等のデイスペンサへ移送されても良く、材料はさらにデ
イスペンサから大気圧で分配されて、独立気泡フオーム
構造を有する自動車の車体シールを形成する。

〔実施例〕

以下、添付の図面を参照して本発明の詳細な説明する。

本発明に従って分配できる液体シーラント組成は、熱可
塑性、熱硬化性、プラスチゾル又はオルガノゾルの性質
を有する前記のような高分子成分を含む。

当該技術分野で使用され且つ当業者に理解されている限
りにおいて、「熱可塑性材料」という用語は天然又は合
成の熱可塑性ポリマー又は高分子組成を全て含んでいる
。熱可塑性材料は、通常、使用温度では固体又は半固体
であるが、より高い温度に加熱すると溶融、すなわち液
化する。冷却すると材料は凝固する。すなわち、固体又
は半固体の状態に戻る。また、以下の説明の中で使用さ
れる［熱可塑性ホットメルト接着剤」又は「ホットメル
ト接着剤」という用語も当該技術分野では良く知られて
いる用語であり、この材料は加熱時に液化し、冷却時に
は凝固して、固体、半固体又は粘着状態になるという同
じ特性を有する。

当該技術分野で使用され且つ当業者に理解されている限
りにおいて、「熱硬化性材料」という用語は、天然又は
合成の熱硬化性ポリマー又は高分子組成を全て含んでい
る。熱硬化性樹脂は処理のある段階では液体であること
が多く、熱、触媒又はその他の化学的手段により硬化さ
れる。熱硬化物質は、完全に硬化した後はほとんど融解
及び溶解をせず、熱を加えて液化させることは不可能で
ある。

熱可塑性材料の例としては、ポリエチレン、ポリプロピ
レン、ポリブチレン、ポリスチレン、ポリ（α−メチル
スチレン）、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリメ
タクリル酸メチル、ポリアクリル酸エチル、ポリアクリ
ロニトリル等のエチレン系不飽和単量体の重合体；エチ
レンとプロピレンの共重合体、エチレンとスチレンの共
重合体、及びポリ酢酸ビニルとスチレンと無水マレイン
酸の共重合体等のエチレン系不飽和単量体の共重合体、
スチレンとメタクリル酸メチル、スチレンとアクリル酸
エチル、スチレンとアクリロニトリル、メタクリル酸メ
チルとアクリル酸エチル等、並びにポリブタジェン、ポ
リイソプレン及びポリクロロプレン等の共役ジエンの重
合体及び共重合体がある。本発明において有用な熱硬化
性材料の例としては、合成ブチルゴム、合成イソプレン
ゴム、シリコーンＲＴＶ　（室温加硫）ゴム、スチレン
ブタジェンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、
アクリロニトリル−スチレン−ブタジェンゴム等、アル
キド及びその他のポリエステルを含む飽和及び不飽和ポ
リエステル；ナイロン及びその他のポリアミド、ポリエ
ステルアミド及びポリウレタン；塩素化ポリエーテル、
エポキシ重合体、酢酪酸セルロース等のセルロースエス
テル等がある。これらの材料は１　、０００．０ＯＯｃ
ｐｓ以上にも達する粘度を有することができる。

本明細書では、「熱可塑性材料」という用語を「ホット
メルト」、「溶融」、「ホットメルト熱可塑性」又は［
ホットメルト接着剤」に代わるものとして使用している
。当然のことながら、これら全ての組成は先に定義した
ように熱可塑性を特徴とすることを了解すべきである。

下記に示される実施例で採用される（Ｂ型粘度計で測定
したときに）著しく異なる粘度を有する熱可塑性又はホ
ットメルト接着剤組成の例としては、従来のポリエチレ
ンをベースとする接着剤組成がある。熱可塑性材料の別
の例は、トレムコ社（Ｔｒｅｍｃｏ　Ｃｏｍｐａｎｙ）
からトレム・ブチル・シーラント・ＪＳ−７９２（Ｔｒ
ｅｍｃｏ　Ｂｕｔｙｌ　５ｅａｌａｎｔ　ＪＳ−７９２
）の商品名で発売されているポリイソブチレンをベース
とする熱可塑性密封コーキング材である。この材料は３
７５０Ｆで７４０，０００ｃｐｓ、　３５０　Ｆで９７
０．０ＯＯｃｐｓの範囲の粘度を有する。熱硬化性材料
の１例は、ダウコーニング社（Ｄｏｗ　Ｃｏｒｎｉｎｇ
　Ｃｏｍｐａｎｙ　）製造の比較的粘度の高いポリマー
材料、ダウコーニング７３２　ＲＴ　Ｖ　（Ｄｏｗ　Ｃ
ｏｒｎｉｎｇ　７３２　ＲＴＶ　）であるが、これは熱
硬化性ＲＴＶシリコーンゴムである。

本発明の装置を使用して分配できる別の種類の液体高分
子組成はプラスチゾル又はオルガノゾルである。プラス
チゾルは、高分子物質用液体可塑剤に高分子物質の小さ
な粒子が懸濁又は分散した状態である。プラスチゾルは
揮発性シンナー又は希釈剤を全く含まない。多くの場合
、プラスチゾルは安定剤、増量剤及び顔料を含有するが
、全ての成分は処理中及び最終的な使用中に低い揮発性
を示す。前述のように現在、自動車の車体用シーラント
としてビニルプラスチゾルが広く使用されているが、こ
の材料は、通常、塗料焼付けと同時に加熱により融解す
る。オルガノゾルはプラスチゾルとごく近い関係にある
。オルガノゾルは有機揮発剤で増量した分散液であり、
揮発剤は高分子材料の融解中に除去される。プラスチゾ
ルとして最も一般的に使用されている高分子物質はポリ
塩化ビニル、並びに酢酸ビニル、アクリル酸ビニル及び
マレイン酸ビニル等のその共重合体である。

プラスチゾル系の例としては、ポリビニルブチラール、
酢酪酸セルロース、ポリぶつ化ビニリデン、ポリメタク
リル酸メチル及び先にリストアツブした重合体を形成す
る物質がある。プラスチゾル及びオルガノゾル組成の一
般的な説明はヘラルド・ニー・セイブニック（Ｈｅｒａ
ｌｄ　Ａ、　５ａｖｅｔｎｉｃｋ　）　［「プラスチゾ
ルとオルガノゾル（Ｐｌａｓｔｉｓｏｌｓ　ａｎｄＯｒ
ｇａｎｏｓｏｌｓ）　」ヴアン・ノストランド・レイン
ホールド社（Ｖａｎ　Ｎｏ５ｔｒａｎｄ　Ｒｅ１ｎｈｏ
ｌｄ　Ｃｏｍｐａｎｙ　）　。

１９７２学術会議目録の双書（Ｌｉｂｒａｒｙ　ｏｆ　
ＣｏｎｇｒｅｓｓＣａｔａｌｏｇ　）　Ｎａ７５−１５
１２５８の第６章、８３〜１０５ページに見られ、その
内容は本明細書中にも取入れられている。

重合体の組合せが様々に考えられるのに加え、本発明の
実施に当たっては、空気、窒素、酸素、二酸化炭素、メ
タン、エタン、ブタン、プロパン、ヘリウム、アルゴン
、ネオン、ジクロロジフルオロエタン及びモノクロロト
リフルオロメタン等のフルオロカーボン、又はその他の
ガス、あるいはこれらのガスの中のいずれかの混合物を
含む様々な種類のガスを使用して良い。この場合にも、
採用する高分子材料の種類及び他の添加剤に応じて、そ
のようなガスを変更することができる。

まず、図面の第１図に関して説明する。第１図には、本
発明の方法を実施する装置が概略的に示されている。こ
の装置は、パケット又はバレルｌ１等のバルク源から高
分子材料を１時間に約１０から１　、０００ボンド（４
５３０ｇ〜４５３ｋｇ）の規制流量と、通常は５００か
ら１２００ｐｓｉｇの範囲であるが、５０００ｐｓｉｇ
までであれば良い圧力で送出すことができるポンプ１０
を使用するが、このポンプは高分子材料に過度の量の作
用を加えることがないので、ポリマーの温度上昇は回避
される。

適切なポンプは、ジョンストーンポンプのように空気圧
モータ１３により駆動される複動ピストンポンプである
。しかしながら、材料をバルク容器１１から汲上げるの
に十分な圧力を与えることができるポンプであれば、い
ずれのものも適している。ポンプ１０は、ポリマーの流
量に比例する信号を発生するための線形電位差計１４等
の装置を具備する。

発泡させるべき材料はライン１６と、アキュムレータ１
７とを介してディスクミキサ１８の上流側端部、すなわ
ち流入端部１９へ給送されて、そこからミキサの内部へ
注入される。ライン１６は液体材料を加圧給送すること
ができるホースであっても良い。

発泡ガスは加圧ガス供給源からガスライン２０を介して
ディスクミキサ１８に供給される。ガス流量調整弁２２
と、差圧弁２４はガスライン２０にあって、ディスクミ
キサ１日に供給されるガスの圧力及び流量を装置圧力と
は関係なく、ポリマーの流量に比例して調整することが
できる。ガス流量調整弁２２として適しているのは、エ
マーソン・エレクトリック社（Ｅｔａｅｒｓｏｎ　ｆ！
１ｅｃｔｒｉｃ　Ｃｏ、）（ペンシルヴエニア州ハツト
フィールド）のブルックス・インスツルメント・デイビ
ジョン（ＢｒｏｏｋｓＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔ　Ｄｉｖｉ
ｓｉｏｎ　）製造のモデル５８５０Ｅ流量コントローラ
ー（Ｍｏｄｅｌ　５８５０ＥＦｌｏｗ　Ｃｏｎｔｒｏｌ
ｌｅｒ）である。ガスはポリマー材料流入口１９に近接
する位置でディスクミキサ１８に供給される。逆止弁２
５はポリマー材料がガスライン２０に流入するのを阻止
する。ポリマーとガスは、たとえば５００から１．２０
０ｐｓｉｇの高圧でディスクミキサ１８に導入される。

ガスライン２０は、ガスとポリマーが同時にディスクミ
キサ１８に入り、ミキサに完全に充満して、ミキサ内で
ガスをポリマーに溶解させるように、高分子材料をディ
スクミキサ１８に供給するライン１６に近接する位置で
ガスの気泡をミキサ内に導入する。

ディスクミキサ１８は、標準形モータ制御装置２８によ
り制御されるモータ／減速機２６によって駆動される。

ディスクミキサ１８の下流側端部には流出口３０が設け
られ、ポリマーとガスの溶液はこの流出口３０を介して
ミキサから流出し、ライン３２を介してデイスペンサノ
ズル３４に達する。ポリマー／ガス溶液がミキサから流
出するときの温度は熱電対３６により監視される。

熱電対３６からの弁入力信号に応答する弁３８の制御の
下にディスクミキサ１８を包囲するジャケット３７（第
２図）を通して冷却水を循環させることにより、ミキサ
の温度を調整することができる。一般に、上述の材料は
２０”Ｆまでの温度上昇の影響を受けず、３０”Ｆから
５０°Ｆの温度上昇に耐えることができる。これらのパ
ラメータを維持するために冷却剤を使用することができ
る。

次に、第２図及び第３図に関して説明する。これらの図
には、ディスクミキサ１８の構成が詳細に示されている
。ディスクミキサ１８は、ボルト（図示せず）により取
付は台に支持される管状ハウジング又はバレル４０を含
む。軸４６はハウジング４０の長手方向軸に沿って延在
している。下流側端部キャップ４８と上流側端部キャッ
プ５０は、それぞれ、ボルト５２等の適切な手段により
ハウジング４０の対応する対向端部に固着される。

ハウジング４０の両端部を閉鎖する端部キャップ４８及
び５０は、軸４６を回転自在に支持する適切なスラス＋
軸受５４と、ジャーナル５６とを含む。ハウジング４０
の内部が加圧されているためと、ホットメルト接着剤の
発泡等に適用する場合にはそのプロセスが高温（例えば
３５０°Ｆ以上）で起こるために、シールはそのような
高圧、高温に漏れを起こさずに耐えることができなけれ
ばならない。あるいは、材料をチャンバ又は中心孔４７
に押戻すために軸４６に細い溝を設けることもできる。

第１図に示すように、軸４６は減速機２６を介して電動
機により駆動される。モータ回転速度を制御するために
定ｒｐａｉ制御装置を使用することができる。単に例示
を目的とするのみであり、限定的な意味をもたないこの
特定の実施例においては、軸４６は、その中心線に対し
ほぼ垂直である一連の互いに離間するディスク５日を形
成するように機械加工される。第３図から最も明瞭にわ
かるように、ディスク５８はその外周部に溝穴６２によ
り互いに離間される一連の歯６０を有する。さらに、歯
６０はハウジング４０の内壁６４にほぼ達するまで延出
して、歯６０と、溝穴６２と、ハウジングの内壁６４と
の間に個々に離間した区画室を形成しているが、ハウジ
ング４０内部における軸及びディスクの回転を妨げるこ
とはない。駆動モータ２６の動作によって軸４６が回転
し、その結果、離間したディスク５８が回転すると共に
、歯６０及び溝穴６２はハウジングの固定した内壁６４
に関して移動する。

高分子材料は、ハウジング４０の中心孔４７と連通して
いるハウジングの上流側端部の流入口１９からハウジン
グ４０に入る。ライン１６は適切な接続継手（図示せず
）により流入口１９に接続される。ガスライン２０を介
してハウジングへ送出された発泡ガスはハウジング壁の
流入口１９に近接する位置にある開口（図示せず）を通
ってハウジング内に入る。ガスライン２０は適切な加圧
ホース接続継手によりこの開口に接続される。

材料の流出口３０はハウジング４０の下流側端部のハウ
ジング壁を貫通して延出する。流出口３０はライン３２
と接続され、ハウジング４０の内部でガスが溶液中に混
入され、加圧状態となっているポリマー材料をディスク
ミキサ１８から排出させ、デイスペンサノズル３４へ給
送させる。

必要に応じて、ジャケット３７とハウジング４０の外壁
との間の空間７０に冷却水を循環させる等の方法により
、ハウジング４０を冷却しても良い。

冷却水の入口と出口としてポート７２．７４をそれぞれ
設けてもよい。あるいは、ホットメルト接着シールを発
泡させるときのように高分子材料の加熱を必要とするシ
ーラントを適用するのであれば、ジャケット３７を取外
し、ハウジング４０を所望の温度に加熱するためにバン
ドヒータを使用しても良い。

本発明のこの実施例の動作中には、ガスと高分子材料（
たとえば、ビニルプラスチゾル）は約５００から１２０
０ｐｓｉの範囲の圧力でディスクミキサ１８の中へ導入
される。ディスク５８は５０から２０Ｏｒｐｍ、好まし
くは１００から２００ｒｐｍの範囲の速度で回転される
。ガスが回転するディスクと接触するようになると、い
くつかの現象が起こる。第１に、ガスの気泡が歯６ｏに
衝突すると、気泡は分裂して、さらに小さい気泡になる
。第２に、ガスとポリマーが歯６０の間の溝穴６２に入
って、そこを通過する間、溝穴６２がハウジング４０の
固定された内壁６４に関して回転する狭いチャンバを形
成しているために、ガスとポリマー材料はせん断される
。この作用は、ガスとポリマーがハウジングの長さに沿
って通過する間、続いている。第３に、ガスとポリマー
の混合物は、ハウジングの中心孔４７を通りながら後続
する下流側のディスクに絶えず出入りする間に、切断さ
れ、せん断され、ねじられるので、ガスと高分子材料と
の間には広い界面領域が形成される。

ミキサの流出口３０の終端では、ガスは完全にポリマー
に混入され、溶解している。

添付の図面には、ディスクが取付けられている軸がほぼ
水平に配設されるようなミキサの向きを示しであるが、
この特定の向きをとることは重要ではない。上流側又は
下流側の端部が高くなるようにミキサを垂直軸に配置す
ることは可能であろうし、垂直と水平の間の任意の向き
をとってもよい。いずれの場合でも、ポリマー材料はハ
ウジングの内部に充満するからである。

失旌勇 第２図及び第３図に示されるようなディスクミキサを使
用して、自動車の車体用シーラント組成を発泡させた。

ディスクミキサは４１Ｌ４０ｍから作製した。中心孔４
７の長さは８インチ（２０，３２ｃｍ）、半径１．０　
Ｏ８インチ（２゜５６ｃｍ）であった。

ハウジングは、ハウジングを３０°から７０’Ｆの範囲
で冷却することができる外部水ジャケント３７を有する
ものであった。ポリマー材料の流入時の温度は６５°か
ら７０°Ｆであった。図面の第２図に示すように、軸４
６はハウジング（バレル）４０を貫通していた。軸の直
径（２）は１．５インチ（３，８１ｃｍ）であった。軸
４６は、直径２．０インチ（５，０８ｃｍ）、幅（６）
０．２５インチ（０，６３５ｃｍ）の鋼製ディスクを１
６枚含む構成であった。ディスク間の溝幅（７）は０．
２５インチ（０，６３５ｃｍ）であり、溝の深さ（９）
も０．２５インチ（０，６３５ｃｍ）であった。ディス
クは、それぞれ、１５本の歯と、１５個の溝穴を有する
。

第３図に示される寸法の溝穴の深さ（３）は０．１２５
インチ（０，３１７５ｃｍ）　、溝穴の幅（１２）は０
．３５６インチ（０，９０４ｃ＋ｎ）であった。歯６０
と内壁６４との間の間隙の幅（８）は０．００８インチ
・（０，２０３ｍｍ）であった。ディスクの周囲の１５
パーセントは歯６０の上面領域が占めていた。

通常は約０．２５馬力で動作される電動機により軸を駆
動した。軸は、通常、１００から２０　Ｏｒｐｍの範囲
で回転された。材料は、全て、Ｎ２ガスにより発泡させ
た。ポリマー材料とガスを５００から１０００ｐｓｉの
範囲の圧力でミキサ内に導入した。使用される材料とそ
の圧力に応じて内径が０、０６０インチから０．１２５
インチ（１，５２４〜３．１８＋ｍｎ）まで変化し、長
さは０．５インチから３インチ（１，２７〜７．６２ｃ
ｍ）まで変化するデイスペンサノズルに材料を送出した
。

実」Ｉ１上 ヒ述の装置を使用して、ストウファーーワッカー・シリ
コン社（Ｓｔｏｕｆｆｅｒ−Ｗａｃｋｅｒ　５ｉｌｉｃ
ｏｎｅ　Ｃｏ、）か９３１の商品名で販売している白色
シリコーンＲＴＶシーラントを第１表に記載される条件
の下で発泡させた。

第　　１　　表 流量（ｇ／分） 動力（ｈｐ） 動力（ｃａｌ／分） トルク　（ｉｎ　　１ｂｆ） ミキサ流入口圧力（ｐｓｉｇ） ミキサ流出口圧力（ｐｓｉｇ） 圧力１員失（ｐｓｉｇ） ポンプ出口の圧力（ｐｓｉｇ） ガン入口の圧力 ミキサ流入口のシーラント温度 じＦ） ミキサ流出口のシーラント温度 （°Ｆ） ８７．５ ０、１７　１ １、　８００ ６９．６ ６８．８ 温度上昇じＦ　）　　　　　　　　　　−０，８”ミキ
サ流入口の冷却水温度じＦ）　　６０．０ミキサ流出口
の冷却水温度じＦ）　　６０．９冷却水の温度上昇（’
Ｆ）　　　　　　　０．９水の概算流量（ｆ／分）３．
７ 冷却水への概算消散カロリー　１，８７０（ｃａ　ｌ　
７分） ＊冷却水使用のため 実施例■〜■ 第２表は、第１図〜第３図のミキサを使用して市販の様
々なポリマーを発泡させた結果を示す。

いずれの場合も、得られた製品は、本発明の自動車の車
体継目用シールを形成するための連続する、微細な泡を
内包した非常に均質なりリーム状フオームであった。

シリコーン 星」し唐 本発明の方法及び装置により発生したフオームは自動車
の車体の継目及び／又は亀裂を密封するために所定の場
所に注入又は発泡注入されれば良く、発明の詳細な説明
及び特許請求の範囲において使用されている用語「継目
」は車体のそのような開口部を全て含むものとする。第
４図Ａから第４図りには、自動車の車体接合部のいくつ
かが示されている。第４図Ａは、溶着部６ａの間に間隙
７を残して互いに点溶接されている車体金属板６の部分
平面図である。塵、湿気及び騒音の侵入を阻止するため
に、間隙７を８の部分で密封しなければならない。第４
図Ｂは、間隙７及びコーチ継手を代表するフオームシー
ル８の横断面図であって、ガスを内包するごく少数の実
際の独立気泡を拡大した形で９として示している。第４
図Ｃ及び第４図りは、それぞれ重ね継手と、突合せ継手
の変形断面を表わしているという点を除いて第４図Ｂと
同様であり、車体金属板６ｂのそれぞれの間隙７ａに独
立気泡フオームシール８ａが示されている。第１図から
第３図に示されるシステムと装置を利用して、自動車の
第４図Ａから第４図りに示される種類の溶接継目又は継
手に粘性フオームシーラント材料を供給する。最も好ま
しい形態として、前述のように、第２図及び第３図のデ
ィスクミキサから粘性シーラント材料を供給するために
米国特許第４，６８２，７１１号のシステムを使用する
。

この米国特許第４，６８２．７１１号のシステムは示さ
れていないが、先にこの特許について詳細に言及してお
り、前述のように、このシステムは材料を均一に塗布す
ることができるため、他の種類の塗布方法に比較して最
も材料を節約できるので、この特許の開示内容は参考と
して本明細書に取入れられている。当然のことながら、
手動操作で塗布する方法や、押出しガンを装備したロボ
ットを利用する方法など、他の塗布方法を採用しても差
しつかえない。さらに、押出しガンにより手動操作でフ
オームシーラントを塗布することも可能である。

先に明らかにしたように、プラスチゾル組成は現在広く
使用されてはいるが、継目の密封を目的として発泡され
たものはない。上述の方法と装置を利用して、ビニルプ
ラスチゾルを自動車の車体接合部用の独立気泡フオーム
シールに形成しても良い。

供給された溶液から継目又は接合部の所定の場所ヘビー
ドが押出されるにつれて、ビードは発泡する。ビードは
継目を充填するために望ましい幅と量になるように規制
される。発泡は溶液中のガス（Ｎ２）の膨張によって起
こる。ガスはポリマーのマトリクス中に捕捉されて、微
細な独立気泡構造を形成し、フオームは膨張して継目を
充填する。

発泡する組成がビニルプラスチゾル又はエラストマーで
ある場合、フオームは可撓性又はゴム弾性を示す。

いくつかの利点が確実に得られる。まず、シーラントの
有効性を失なわずに、シーラント材料の量を相当に減ら
すことができる。５０体積パーセントを占める気泡構造
を有するフオームによって重量と、材料の使用量が共に
減少するので、この点でもコストを節約できる。所定の
場所で発泡を起こさせるため、わずかな膨張でより有効
に継目を充填することができるので、独立気泡フオーム
シール構造によって継目充填特性は改善される。

さらに、硬化する性質のプラスチゾル又はエラストマー
シーム組成を発泡させても良（、現在採用されている塗
料オーブン硬化プロセスと全く同時に膨張と共にフオー
ムを硬化させて、継目を充填することができる。発泡後
のポリマーシーラントの粘度は低下するので、自動車の
接合部においてより大きな継目浸透度が得られる。

以上、本発明、その様々なパラメータ及び最良の動作モ
ードを説明したが、その他の変形は当業者には明白であ
ろうし、そのような変形は本発明の範囲内に含まれてい
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の方法を実施する装置の概略図、 第２図は、本発明の方法を実施する際に使用されるディ
スクミキサの軸の長手方向軸に沿った横断面図、 第３図は、第２図の綿３−３に沿った横断面図、及び 第４図Ａから第４図りは、本発明の方法と装置を使用し
て密封できる自動車の車体の継目又は接合部の種類と、
独立気泡フオーム構造とを示す図・・・ライン、１８・
・・・・・ディスクミキサ、２０スライン、２６・・・
・・・モータ／減速機、３４イスペンサノズル、４０・
・・・・・ハウジング、・・・軸、５８・・・・・・デ
ィスク、６０・・・・・・歯、６溝穴。 ・・・・・・ガ ・参〇１′＋１ ４６・・・ ２・・・・・・ ＦＩＧ、４Ａ ＦＩＧ、４Ｃ ＦＩＧ、４Ｂ ′−７４ ＦＩＧ、４Ｄ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、バルクリザーバから自動車の車体の継目へ規制され
   た量の液体シーラント材料を供給する工程と、 車体の継目の所定の場所で、ガスを内包す る多数の微細な気泡を含む独立気泡フォーム構造を有す
   る前期シーラント材料のフォームを直接形成することに
   より、前記自動車の車体を湿気、塵及び騒音の侵入から
   密封する工程とから成る自動車の車体の継目を密封する
   方法。 ２、特許請求の範囲第１項記載の方法において、前記フ
   ォームを硬化時に膨張させて前記継目に充満させ且つ浸
   透させ、前記継目で前記フォームを硬化させる工程をさ
   らに含む。 ３、特許請求の範囲第１項記載の方法において、前記シ
   ーラント材料は熱可塑性ポリマー、熱硬化性ポリマー、
   プラスチゾルポリマー又はオルガノゾルポリマーから成
   る材料群から選択された高分子組成である。 ４、特許請求の範囲第３項記載の方法において、前記高
   分子材料は熱作用の下に発泡される。 ５、特許請求の範囲第３項記載の方法において、前記高
   分子材料は周囲温度で発泡される。 ６、特許請求の範囲第１項記載の方法において、前記シ
   ーラント材料はプラスチゾル組成であり、所定の場所で
   のフォームの形成は周囲温度で実施され、その後、さら
   に高い温度でフォームを硬化させることにより、前記シ
   ールを形成する。 ７、特許請求の範囲第１項記載の方法において、前記液
   体シーラント材料の処理ラインで、 別個の低エネルギーミキサの上流側にポンプを設け、前
   記ポンプが前記高分子シーラント材料をバルクリザーバ
   から前記ミキサを介して圧力給送し、前記ミキサが前記
   高分子シーラント材料を受入れる流入口及び前記高分子
   シーラント材料を分配する流出口を備えたハウジングと
   、前記ミキサのハウジングの内部において、前記高分子
   シーラント材料をガスと混合する一連の互いに離間する
   回転自在のディスクとを有して成る工程と、 前記高分子シーラント材料を前記ポンプの 作用により前記ミキサの内部を通して前記一連のディス
   クに沿って圧力給送する工程と、前記ガスを加圧した状
   態で前記ミキサの内 部に導入して、前記高分子シーラント材料に溶解させる
   工程と、 加圧状態でポリマー／ガス溶液を形成する ために前記ガスの前記高分子シーラント材料への溶解を
   増すように前記ミキサを通過する前記高分子シーラント
   材料の層流を形成する工程と、 前記ミキサの内部で前記ガスを前記高分子 シーラント材料に溶解した状態に維持する工程と、 ポリマー／ガス溶液を前記ミキサの流入口 から流出口に向かって小さな圧力降下を伴ないながら前
   記ミキサの流出口の下流側から分配することにより、前
   記ミキサ内部での前記高分子シーラント材料の早期発泡
   を回避し、前記ガスが大気圧で溶液から解放されて、前
   記ポリマーシーラントフォームを形成するようにする工
   程とをさらに含む。 ８、自動車の車体が継目を形成する並設された車体部品
   を有し、前記継目の所定の場所で発泡されるガスを内包
   した多数の微細な気泡を伴なう独立気泡フォーム構造の
   シーラントを含んで成ることにより自動車の車体を湿気
   、塵及び騒音の侵入から密封することを特徴とする自動
   車の車体の継目用シール構成。 ９、特許請求の範囲第８項記載の自動車の車体の継目用
   シール構成において、前記フォームは、塗装可能なよう
   になめらかな表面を有し、気泡構造が約５０体積パーセ
   ントを占める可撓性フォームである。 １０、特許請求の範囲第８項記載の自動車の車体の継目
   用シール構成において、前記シーラントは熱可塑性ポリ
   マー、熱硬化性ポリマー、プラスチゾルポリマー及びオ
   ルガノゾルポリマーから成る材料群から選択されるポリ
   マーから形成される。