説明

自動車のウエザーストリップ用乾性高発泡ゴムシーラー及び同ゴムシーラーを備えたウエザーストリップ並びに同ウエザーストリップの製造方法

【課題】 車体に容易に取付けることができると共に、シール性に優れる自動車用のウエザーストリップを提供する。
【解決手段】 少なくとも、ウエザーストリップ本体2と、ウエザーストリップの取付基部1aの底面に設けられ、板金取付面3aにコーティング材4を保有する乾性高発泡ゴムシーラー3とで構成する。また、コーティング材4を、変性ポリオレフィン樹脂、吸水剤および希釈溶剤で構成する。このコーティング材4には滑り性促進剤を加えることができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、取付基部の底面に乾性高発泡ゴムシーラーを貼り付けた自動車用のウエザーストリップに関するものである。
【背景技術】
【0002】
自動車用のウエザーストリップには、それが取付けられる車体(ボディ及びドア等)の形状に追従させて十分な水密性や気密性を持たせるために、取付基部の底面(車体に取付けられる側の面)にテープ状乾性高発泡ゴムシーラーを、その粘着力によって貼り付けたものがある。
【0003】
こうしたウエザーストリップのおもて面には、別部材による圧縮や摺動が繰り返し加えられるため、それらに耐えて優れたシール性を発揮させるために、滑り性に富んだ塗装層やパイル層が形成されたものがある(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2010−116092号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記したおもて面に塗装層やパイル層を有する従来のウエザーストリップのうち、塗装層を有するものにおいては、テープ状乾性高発泡ゴムシーラーを貼り付けた後に塗装した場合に飛散した剥離塗装微粒がウエザーストリップの取付基部の底面に設けられた乾性高発泡シーラーの板金取付面に付着することが多々ある。
【0006】
その場合、ウエザーストリップの乾性高発泡シーラーと車体との間に塗装微粒が存在することになるので、ウエザーストリップと車体との間の水密性が著しく低下し、水漏れ(シール性低下)の原因となり好ましくない。これは、乾性高発泡ゴムシーラーの表面には気泡による凹凸が無数存在し、そこに塗装微粒が付着すると保水力が急激に低下することによるものである。
【0007】
しかし、一方で、ウエザーストリップと車体との間に塗装微粒が存在することによって、ウエザーストリップを車体に取付ける際に、当該ウエザーストリップが車体の表面に沿って滑り易くなるので、取付けが容易になるといった利点もある。乾性高発泡ゴムシーラーは摩擦抵抗が高く、滑り難いといった特性を備えているが、その滑り難いといった特性を塗装微粒が打ち消す働きをするからである。
【0008】
前記した水漏れの問題を解決するための手段としては、ウエザーストリップのおもて面に塗装層を形成した後に、ウエザーストリップの底面に乾性高発泡シーラーを貼り付けることが考えられる。
【0009】
しかし、その場合は、ウエザーストリップの底面に塗装微粒が飛散して付着してしまい、当該ウエザーストリップと乾性高発泡シーラーとの間に塗装微粒が存在してしまうので、乾性高発泡シーラーがウエザーストリップに良好に付着しないといった問題が発生する。こうした問題を解消するためには、ウエザーストリップの底面(乾性高発泡シーラーを貼り付ける面)に、塗装層を形成するに先立ってテーピングを施す必要が生じるので作業工数が増加し、結果として生産性の低下に直結するので好ましくない。
【0010】
また、この手段では、乾性高発泡シーラーの板金取付面に塗装微粒が付着しないので、ウエザーストリップを車体に取り付ける際に、当該ウエザーストリップが車体の表面を滑り難い。従って、取付け作業が困難になるといった問題が生じる。
【0011】
本発明はこうした問題に鑑み創案されたもので、車体に容易に取付けることができると共に、シール性に優れる自動車用のウエザーストリップを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0012】
図1乃至図4を参照して説明する。請求項1に記載の自動車のウエザーストリップ用乾性高発泡ゴムシーラー3は、自動車の車体10の板金部に取付固定されるところの取付基部1aと他部材に離接するシール部1b,1cを有するゴム製ウエザーストリップに貼付ける乾性高発泡ゴムシーラー3であって,前記乾性高発泡ゴムシーラー3の板金取付面3aに、変性ポリオレフィン樹脂,吸水剤および希釈溶剤よりなるコーティング材4を塗布し,摩擦係数がμs≦1.0で,μk≦1.0としたものである。
【0013】
請求項2に記載の自動車のウエザーストリップ用乾性高発泡ゴムシーラーは、請求項1に記載の乾性高発泡ゴムシーラー3のコーティング材4に滑り性促進剤を加えたものである。
【0014】
請求項3に記載の自動車のウエザーストリップ用乾性高発泡ゴムシーラーは、請求項1又は2に記載の乾性高発泡ゴムシーラーにおいて、変性ポリオレフィン樹脂が変性ポリプロピレンであり、吸水剤がポリアクリル酸ナトリウムであることを特徴とするものである。
【0015】
請求項4に記載の自動車用ウエザーストリップのウエザーストリップ用乾性高発泡ゴムシーラーは、請求項2又は3に記載の乾性高発泡ゴムシーラーにおいて、滑り性促進剤がジメチルシリコーンであることを特徴とするものである。
【0016】
請求項5に記載の自動車のウエザーストリップは、自動車の車体10の板金部に取付固定されるところの取付基部1aと他部材に離接するシール部1b,1cを有するゴム製ウエザーストリップであって、ウエザーストリップ取付基部1aの底面に貼付けた乾性高発泡ゴムシーラー3の板金取付面3aに、変性ポリオレフィン樹脂,吸水剤および希釈溶剤よりなるコーティング材4を保有させたことを特徴とするものである。
【0017】
請求項6に記載の自動車のウエザーストリップの製造方法は、自動車の車体10の板金部に取付固定されるところの取付基部1aと他部材に離接するシール部1b,1cを有するゴム製ウエザーストリップであって、ウエザーストリップ取付基部1aの底面に貼付けた乾性高発泡ゴムシーラー3の板金取付面3aに、変性ポリオレフィン樹脂,吸水剤および希釈溶剤よりなるコーティング材4を保有させたことを特徴とするものである。
【0018】
請求項7に記載の自動車のウエザーストリップの製造方法は、請求項6に記載の自動車のウエザーストリップの製造方法において、コーティング材4に滑り性促進剤を加えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0019】
請求項1乃至4に記載の乾性高発泡ゴムシーラーを備えた自動車のウエザーストリップは、ウエザーストリップ取付基部1aの底面に貼付けたテープ状乾性高発泡ゴムシーラー3の板金取付面3aに、変性ポリオレフィン樹脂,吸水剤および希釈溶剤よりなるコーティング材4を保有させているので、車体10への取付けが容易であると共に、取付け後におけるシール性に優れる。
【0020】
すなわち、図3に示すように、乾性高発泡ゴムシーラー3の取付面3aにはコーティング材4が塗布等によって保有されており、このコーティング材4が乾性高発泡ゴムシーラー3の板金取付面に無数に存在する凹凸に入り込む。そして、吸水剤中の希釈溶剤が飛んで出た吸水ポリマーは滑り性に優れるため、ウエザーストリップ1を車体10に取付ける際に、当該ウエザーストリップ1を車体10の表面を円滑に滑らせることができる。そのため、ウエザーストリップ1を車体10の表面を滑らせながら取付けることができるので、取付けが容易となる。
【0021】
また、取付け後においては、図4に示すように、コーティング材4の吸水剤が水(大気中の水分や雨水など)を吸収して膨潤し、ウエザーストリップ1(乾性高発泡ゴムシーラー3)と車体10との間の隙間を埋める。これにより、ウエザーストリップ1と、当該ウエザーストリップ1が取付けられる車体10との間のシールを優れたものとすることができる。
【0022】
請求項5および6に記載の自動車用ウエザーストリップ1は、請求項1乃至3に記載の発明と同様の効果を発揮する。また、コーティング材4に滑り性促進剤を加えているので、ウエザーストリップ1の滑り性を高めることができる。これにより、ウエザーストリップ1を車体10に取付ける際に、当該ウエザーストリップ1を車体10の表面に沿ってより円滑に滑らせることができるので、さらに取付けが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】本発明に係るウエザーストリップが取付けられた自動車を示す側面図である。
【図2】図1のX−X線断面拡大図である。
【図3】図2のP部拡大図である(コーティング材が膨潤する前の状態を示す)。
【図4】図2のP部拡大図である(コーティング材が膨潤した後の状態を示す)。
【図5】サンプルの滑り性の実験方法を示す説明図である。
【図6】サンプルのシール性の実験方法を示す説明図である。(a),(b)は垂直切断側面図、(c)は一部切欠側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0024】
本発明に係る自動車用ウエザーストリップ1への実施形態を、図1乃至図4に示す。これは、自動車のドア10aに取付けられる代表的なドア用ウエザーストリップ1であり、ゴム製ウエザーストリップ本体2、テープ状乾性高発泡ゴムシーラー3、コーティング材4および塗装層5を備える。ここで本発明における自動車用ウエザーストリップとは、自動車の開閉部材間に配置され、水,空気,埃などの侵入を防止する製品全てを表す。
【0025】
このウエザーストリップ1は、取付基部1a、中空シール部1bおよびリップ状シール部1cを備え、取付基部1aが、車体10のドア10aに形成された板金部Fに嵌着される。この状態で、乾性高発泡ゴムシーラー3の板金取付面3aが、コーティング材4を介して板金部Fの外表面に密接する。また、中空シール部1bとリップ状シール部1cがボディ10bに弾接し、ドア10aとボディ10bとの間のシール性を確保する。
【0026】
ウエザーストリップ本体2はEPDMなどのゴム製であり、ウエザーストリップ1の本体部分を構成する。
【0027】
乾性高発泡ゴムシーラー3は、ウエザーストリップ本体2の底面(板金部側の面)に設けられた柔軟性に富むテープ状シール材である。
【0028】
乾性高発泡ゴムシーラー3の板金取付面3aはコーティング材4を保有している。なお、塗布とは、いかなる手段(例えば、ハケ塗りやスプレー塗装を用いても目的物へ付着させることである。コーティング材4は、変性ポリオレフィン樹脂、吸水剤、滑り性促進剤(活性付与剤)を希釈剤中に分散・溶解した溶液をテープ状乾性高発泡ゴムシーラーに塗布または含浸させたのち希釈剤を飛ばすことにより、変性ポリオレフィン樹脂が吸水剤を保持し且つ乾性高発泡ゴムシーラーと接着させるバインダーとなる。そして、バインダーとなった変性ポリオレフィン樹脂と吸水剤とが、乾性高発泡ゴムシーラーの表面や隙間に残り配置される。
【0029】
なお、変性ポリオレフィン樹脂としては変性ポリプロピレンが好適である。また、吸水剤としてはポリアクリル酸ナトリウムが好適であり、滑り性促進剤としてはジメチルシリコーンが好適である。
【0030】
また、ウエザーストリップ本体2のおもて面(中空シール部1bとリップ状シール部1cの外表面)に塗装層5を形成している。この塗装層5は滑り性に優れるので、中空シール部1bとリップ部シール部が繰り返しボディ10bに弾接して圧縮され、あるいは摺動しても、それに耐えながら優れたシール性を発揮することができる。
【0031】
乾性高発泡ゴムシーラー3の板金取付面3aにコーティング材4を保有させるのは、当該テープ状乾性高発泡ゴムシーラー3をウエザーストリップ1に貼り付ける前であっても良いし、貼り付けた後であっても良い。しかし、乾性高発泡ゴムシーラー3の取り扱いを考慮すると、当該乾性高発泡ゴムシーラー3をウエザーストリップ1に貼り付けた後、このウエザーストリップ1のおもて面に塗装層5を形成し、その後にコーティング材4を付着させることが好ましい。
【0032】
この場合、乾性高発泡ゴムシーラー3の板金取付面3aに塗装微粒が飛散することが考えられるが、本発明におけるコーティング材4はこのような状態でも板金取付面3aに良好に付着させることができることを確認した。従って、車体10(ドア10a)への取付けが容易であり、取付け後は、ウエザーストリップ1とドア10aとの間を良好にシールすることができる。
【0033】
本実施形態に係る自動車用ウエザーストリップ1は、乾性高発泡ゴムシーラー3の取付面3aにコーティング材4を保有しており、このコーティング材4が乾性高発泡ゴムシーラー3の取付面3aに無数に存在する凹凸に入り込む。そして、コーティング材4の吸水剤は滑り性に優れるため、ウエザーストリップ1を車体10に取付ける際に、当該ウエザーストリップ1を車体10の表面に沿って滑らせることができる。従って、ウエザーストリップ1を車体10に容易に取付けることができる。
【0034】
また、取付け後においては、コーティング材4の吸水剤が大気中の水分などの水を吸収して膨潤し、ウエザーストリップ1(乾性高発泡ゴムシーラー3)と車体10との間の隙間を埋めるので、優れたシール性を発揮することも可能である。
【0035】
すなわち、乾性高発泡ゴムシーラー3の取付面3aに、コーティング材4をスプレーや刷毛で塗布した後、塗布されたコーティング材4の希釈溶剤が蒸発すると、ポリアクリル酸ナトリウムに代表される吸水剤と、吸水剤を保持し、かつ乾性高発泡ゴムシーラー3と接着させるバインダー成分である変性ポリプロピレンが、乾性高発泡ゴムシーラー3の取付面3aや隙間などに残存する。また、滑り性を向上させるために加えたジメチルシリコーンも同様に残存する。
【0036】
こうした成分を含むコーティング材4を付着させた乾性高発泡ゴムシーラー3に水が接触すると、コーティング材4の吸水剤が水を吸い込んで膨張する。膨張した吸水剤は、乾性高発泡ゴムシーラー3と車体10と間の隙間を埋めるため水の侵入を防ぐ。これにより、シール性が向上する。
【0037】
なお、上記実施形態におけるウエザーストリップ1においては、乾性高発泡ゴムシーラー3を、取付基部1aとドア10aとの間のみに設けているが、本発明はこれに限定されるものではなく、ウエザーストリップ本体2と車体10が当接する他の箇所に設けることができる。従って、例えば、シールリップ部1cとドア10aが接触する箇所にも設けることができる。
【0038】
また、本実施形態に係るウエザーストリップ1は、自動車のドアに取付けられるドアウエザーストリップであるが、本発明はこれに限定されるものではない。従って、前述のとおり、車体10に取付けられる全てのウエザーストリップ(例えば、ボディ側ウエザーストリップ、グラスラン、トランク用ウエザーストリップなど)を含む。
【実施例】
【0039】
本発明者らは、本発明に係るウエザーストリップ1と従来のウエザーストリップの滑り性とシール性を比較するための実験を行った。
[実験例1]
【0040】
滑り性の実験では、まず、乾性高発泡ゴムシーラー3の板金取付面3aに、コーティング材4をスプレーや刷毛で形成して二つのサンプルS1(本発明のウエザーストリップ1)を作成した。なお、両サンプルS1とも、乾性高発泡ゴムシーラー3として、ドアウエザーストリップ1に使用する無垢のエバーライトモラン(ブリヂストン製)を使用した。
【0041】
そして、図5(a)に示すように、そのサンプルS1を、塗布面を上側にした状態で新東科学株式会社製ヘイドン摩擦測定機20に上載した後、塗布面に塗装板金製時計皿21を押し当て、おもり22で100gfの荷重を作用させ、1000mm/分の速度で平行移動させて摩擦係数を測定した。
【0042】
また、図5(b)に示すように、コーティング材4を塗布していない二つのサンプルS2(従来のウエザーストリップ)を準備し、同様の実験を行った。なお、「従来サンプルNo.1」としてコーティング材4が飛散していない無垢のエプトシーラーを使用し、「従来サンプルNo.2」としてコーティング材4が飛散したエバーライトモランを使用した。
[実験例2]
【0043】
シール性の実験では、図6に示すように、縦T=5mm,横幅Z=5mm,長さ140mmの本発明のサンプルS1のエバーライトモランを上下方向の高さHが40mm強になるようにU形に曲げてアクリル板24に貼付けた。次にエバーライトモランの貼付け面と反対側の面に板金25の塗装面を当て、エバーライトモランの厚さtが40%になる迄圧縮した。その状態において、エバーライトモランの上向き開口Uの間に水深40mmになるように水を注入し、一時間後における水漏れの有無を視認した。
【0044】
これらの実験結果を表1に示す。
【0045】
【表1】

【0046】
この実験結果から分かるように、「本発明サンプル(No.1)」は摩擦係数が最も小さい。すなわち、変性ポリオレフィン樹脂と吸水剤(ポリアクリル酸ナトリウム)が分散または溶解したコーティング材4を乾性高発泡ゴムシーラー3に塗布することによって、滑り性(摩擦係数)を、μs≦1.0、μk≦1.0にまで減少させることができる。また、このコーティング材4は、水濡れ性(シール性)にも優れている。なお、「水濡れ性」とは、実際には前述した実験にて高発泡ゴムシーラー3を通過する水の発生有無を意味している。本発明サンプルでは、コーティング材4が水に濡れて膨潤し、シール性を発揮したと考える。
【0047】
このコーティング材4に滑り性促進剤(ジメチルシリコーン)を加えた「本発明サンプル(No.2)」は、優れた水濡れ性(シール性)を維持したまま、滑り性(摩擦係数)を、μs≦0.7、μk≦0.7にまで低減することができる。ここで使用しているジメチルシリコーンは粘性率が1000センチストークスであるが,これに限定されず,1.0〜10000センチストークスが好ましく使用できる。
【0048】
この実験から、滑り性および水濡れ性(シール性)に優れるコーティング材4を乾性高発泡ゴムシーラー3に塗布した本願発明に係る自動車用ウエザーストリップ1は、車体10に容易に取付けることができ、取付け後においてはシール性に優れることが理解できる。
【0049】
なお、上記実験の場合のように、コーティング材4の配合系を合計100重量部とした場合、ポリアクリル酸ナトリウムに代表される吸水性樹脂の添加量は0.5〜20.0重量部が好ましいことを確認した(0.5未満では水漏れ性が悪く、20以上では塗布し難い)。また、ジメチルシリコーンは0.1〜5.0重量部が好ましいことも確認した(0.1未満では滑り性が悪く、5以上では滑り性は変わらないが、撥水してしまうためシール性が悪い)。変性ポリプロピレンについては、揮発性溶剤を含む配合剤で1.0〜99.5重量部が好ましい(1.0未満では吸水性樹脂を保持し難く、99.5重量部以上では水漏れ性が悪い)。また、希釈溶剤の量は塗布方法に適するよう適宜調整して添加される。
【符号の説明】
【0050】
1 ウエザーストリップ
1a 取付基部
1b 中空シール部
1c リップ状シール部
2 ウエザーストリップ本体
3 乾性高発泡ゴムシーラー
3a 板金取付面
4 コーティング材
5 塗装層
10 車体
10a ドア
10b ボディ
20 摩擦測定機
21 時計皿
22 おもり
24 アクリル板
25 塗装板金
S1 本発明のサンプル
S2 従来のサンプル
F 板金部
W 水

【特許請求の範囲】
【請求項1】
自動車の車体(10)の板金部に取付固定されるところの取付基部(1a)と他部材に離接するシール部(1b,1c)を有するゴム製ウエザーストリップに貼付ける乾性高発泡ゴムシーラー(3)であって,前記乾性高発泡ゴムシーラー(3)の板金取付面(3a)に、変性ポリオレフィン樹脂,吸水剤および希釈溶剤よりなるコーティング材(4)を塗布し,摩擦係数がμs≦1.0で,μk≦1.0としたことを特徴とする自動車のウエザーストリップ用乾性高発泡ゴムシーラー。
【請求項2】
前記コーティング材(4)に滑り性促進剤を加えたことを特徴とする請求項1に記載の自動車のウエザーストリップ用乾性高発泡ゴムシーラー。
【請求項3】
前記変性ポリオレフィン樹脂が変性ポリプロピレンであり、前記吸水剤がポリアクリル酸ナトリウムであることを特徴とする請求項1又は2に記載の自動車のウエザーストリップ用乾性高発泡ゴムシーラー。
【請求項4】
前記滑り性促進剤がジメチルシリコーンであることを特徴とする請求項2又は3に記載の自動車のウエザーストリップ用乾性高発泡ゴムシーラー。
【請求項5】
自動車の車体(10)の板金部に取付固定されるところの取付基部(1a)と他部材に離接するシール部(1b,1c)を有するゴム製ウエザーストリップであって、ウエザーストリップ取付基部(1a)の底面に貼付けた乾性高発泡ゴムシーラー(3)の板金取付面(3a)に、変性ポリオレフィン樹脂,吸水剤および希釈溶剤よりなるコーティング材(4)を保有させたことを特徴とする自動車のウエザーストリップ。
【請求項6】
自動車の車体(10)の板金部に取付固定されるところの取付基部(1a)と他部材に離接する塗装層(5)付シール部(1b,1c)を有するゴム製ウエザーストリップの製造方法であって、ウエザーストリップ取付基部(1a)の底面に乾性高発泡ゴムシーラー(3)を貼付け、この後に該ウエザーストリップのおもて面に塗装層(5)が形成され、その後に乾性高発泡ゴムシーラー(3)の板金取付面(3a)に、変性ポリオレフィン樹脂,吸水剤および希釈溶剤よりなるコーティング材(4)を保有させたことを特徴とする自動車のウエザーストリップの製造方法。
【請求項7】
前記コーティング材(4)に滑り性促進剤を加えたことを特徴とする請求項6に記載の自動車のウエザーストリップの製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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