JP2008127428A - 樹脂ホルダー用表面処理剤、表面処理された樹脂ホルダー、表面処理された樹脂ホルダーの製造方法および自動車窓ガラスと樹脂ホルダーとの複合体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】スルホン酸化合物を含有する樹脂ホルダー用表面処理剤、樹脂ホルダー用表面処理剤によりなる層を有する表面処理された樹脂ホルダー、および樹脂ホルダーを樹脂ホルダー用表面処理剤で洗浄することによって得られる表面処理された樹脂ホルダーの製造方法、並びに自動車窓ガラスと表面処理された樹脂ホルダーとを接着剤で接着させることによって得られる複合体およびその製造方法。
【選択図】なし
Description
図1は、樹脂ホルダーの一例を模式的に示す正面図である。
図2は、図1に示す樹脂ホルダーを中央で縦方向に切断し、その切断された断面を模式的に示す断面図である。
図1および図2に示すように、樹脂ホルダー100は、一対の接着部102、103を有し、これら接着部102、103の対向面間に窓ガラス104の端部が挟まれ且つ接着される断面コの字型の構造(図示せず。)を有している。
樹脂ホルダーの樹脂素材としては、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリアセタール等のエンジニアリングプラスチックが挙げられる。
このようなプライマー処理を不要とすることを目的として、例えば、特許文献1が提案されている。
特許文献1には、「自動車用窓ガラスと、前記自動車用窓ガラスを挿入して挟持する溝部を有するとともにポリブチレンテレフタレート樹脂もしくはポリエチレンテレフタレート樹脂のナチュラルグレードまたは当該ポリブチレンテレフタレート樹脂もしくはポリエチレンテレフタレート樹脂のナチュラルグレードにガラス繊維を含有する樹脂素材からなるガラスホルダーと、前記ガラスホルダーの溝部の自動車用窓ガラスとガラスホルダーとの間に形成され、シランカップリング剤を含有する1液タイプのウレタン接着剤層とを有する自動車用窓ガラス。」が記載されている。
そこで、本発明は、プライマーを使用する必要がなく、樹脂ホルダー中のガラス繊維の有無にかかわらず接着剤との接着性に優れる樹脂ホルダーおよびその製造方法を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、プライマーを使用する必要がなく、樹脂ホルダー中のガラス繊維の有無にかかわらず自動車窓ガラスと樹脂ホルダーとの接着性に優れる、自動車窓ガラスと樹脂ホルダーとの複合体およびその製造方法を提供することを目的とする。
また、本発明者は、スルホン酸化合物を含有する表面処理剤を特定の工程で用いることによって簡単に樹脂ホルダーを表面処理できることを見出した。
また、スルホン酸化合物を含有する表面処理剤を用いて処理された樹脂ホルダーを用いると、プライマーを使用する必要がなく、樹脂ホルダー中のガラス繊維の有無にかかわらず、接着性に優れた樹脂ホルダーと自動車窓ガラスとの複合体が製造できることを見出し、本発明を完成させた。
(1) スルホン酸化合物を含有する樹脂ホルダー用表面処理剤。
(2) 前記スルホン酸化合物が、芳香族炭化水素基を有する上記(1)に記載の樹脂ホルダー用表面処理剤。
(3) 前記芳香族炭化水素基を有するスルホン酸化合物が、ドデシルベンゼンスルホン酸およびp−トルエンスルホン酸のうちの少なくとも一方または両方を含有することを特徴とする上記(2)に記載の樹脂ホルダー用表面処理剤。
(4) 前記スルホン酸化合物に、さらに、溶剤または水を含有する上記(1)〜(3)のいずれかに記載の樹脂ホルダー用表面処理剤。
(5) 上記樹脂ホルダー用表面処理剤中の前記スルホン酸化合物の含有量が0.5〜4質量%である上記(1)〜(4)のいずれかに記載の樹脂ホルダー用表面処理剤。
(6) 表面が請求項1〜5のいずれかに記載の樹脂ホルダー用表面処理剤によって表面処理された樹脂ホルダー。
(7) 前記樹脂ホルダーの樹脂素材が、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミドおよびポリアセタールからなる群から選ばれる少なくとも1種である上記(6)に記載の表面処理された樹脂ホルダー。
(8) 樹脂ホルダーを上記(1)〜(5)のいずれかに記載の樹脂ホルダー用表面処理剤で洗浄することによって表面処理されることを特徴とする樹脂ホルダーの製造方法。
(9) 洗浄剤によって樹脂ホルダーを洗浄する洗浄工程と、
洗浄された樹脂ホルダーを上記(1)〜(5)のいずれかに記載の樹脂ホルダー用表面処理剤で表面処理する工程とを具備する、樹脂ホルダーの製造方法。
(10) 自動車窓ガラスと、上記(6)または(7)に記載の表面処理された樹脂ホルダーとを、接着剤で接着させることによって得られる自動車窓ガラスと樹脂ホルダーとの複合体。
(11) 上記(6)または(7)に記載の表面処理された樹脂ホルダーに接着剤を塗布する塗布工程と、
接着剤が塗布された樹脂ホルダーと自動車窓ガラスとを接着させて複合体とする接着工程とを具備する、自動車窓ガラスと樹脂ホルダーとの複合体の製造方法。
本発明の表面処理された樹脂ホルダーの製造方法は、処理操作が簡単で、プライマーを使用する必要がないので環境性に優れ作業工程も減らすことができる。さらに、ガラス繊維の有無にかかわらず接着性との接着性に優れる樹脂ホルダーを得ることができ、この樹脂ホルダーを使用した自動窓ガラスとの複合体は、接着性に優れたものとなる。
まず、本発明の表面処理剤は、スルホン酸化合物を含有する樹脂ホルダー用表面処理剤である。
なお、本発明の樹脂ホルダー用表面処理剤を以下「本発明の表面処理剤」ということがある。
本発明の表面処理剤が含有できる溶剤は、スルホン酸化合物が可溶な揮発性のもので、スルホン酸化合物に対して不活性のものであれば特に制限されない。例えば、従来公知のものが挙げられる。
溶剤は、それぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
表面処理剤中のスルホン酸化合物の含有量が0.001質量%以上の範囲の場合、樹脂ホルダーの汚れをより落とすことができ、接着剤との接着性により優れ、50質量%以下の場合乾燥しやすく、接着剤が自動車窓ガラスや樹脂ホルダーに接触するのを妨げにくいので好ましい。
添加剤としては、例えば、ポリイソシアネート化合物、シランカップリング剤、触媒、樹脂、充填剤、着色剤、乾燥剤等が挙げられる。
ポリイソシアネート化合物は、それぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
充填剤としては、例えば、炭酸カルシウム、カーボンブラック、クレー、タルク、シリカ、ケイ藻土またはこれらの脂肪酸、脂肪酸エステル処理物等が挙げられる。
着色剤としては、例えば、チタンホワイト、カーボンブラック等が挙げられる。
乾燥剤としては、例えば、合成ゼオライト等が挙げられる。
本発明の表面処理された樹脂ホルダーは、表面が本発明の樹脂ホルダー用表面処理剤によって表面処理されたものである。
なかでも、耐久性に優れるという観点から、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミドおよびポリアセタールからなる群から選ばれる少なくとも1種であるのが好ましい。
樹脂ホルダーが有する自動車窓ガラスと接着する部分としては、例えば、断面が、コの字型、L字型のものが挙げられる。
樹脂ホルダーが自動車窓ガラスと接着する面積は、接着性がより高くなるという観点から、2〜100cm2であるのが好ましく、10〜50cm2であるのがより好ましい。
なお、コの字型の隙間部の幅は自動車窓ガラスの厚みに応じて適宜選択することができる。
昇降装置と接続する部分の形状は特に制限されず、例えば、昇降装置が樹脂ホルダーと接続する部分の形状に合わせて適宜選択することができる。
図1は、樹脂ホルダーの一例を模式的に示す正面図である。
図2は、図1に示す樹脂ホルダーを中央で縦方向に切断し、その切断された断面を模式的に示す断面図である。
本発明においては、コロナ処理、フレーム処理およびプラズマ処理からなる群から選ばれる少なくとも1種によって表面処理されているのが好ましい態様の1つとして挙げられる。
コロナ処理、フレーム処理、プラズマ処理は特に限定されない。例えば、従来公知のものが挙げられる。
表面処理剤層は、樹脂ホルダーが接着剤と接着する部分に少なくとも配置されていればよい。
図3、図4は、表面処理剤層を有する樹脂ホルダーを切断し、その切断された断面を模式的に示す断面図である。
図3において、表面処理剤層を有する樹脂ホルダー120における表面処理剤層109は、接着部102、103が形成するコの字型の内側の面に配置されている。
図4において、表面処理剤層を有する樹脂ホルダー120における表面処理剤層109は、接着部102、103が形成するコの字型の内側の面、および接着部102、103の外側の面に配置されている。
なお、表面処理剤層の配置は、添付の図面に限定されない。例えば、このほかに、表面処理剤層を樹脂ホルダーの表面全体に配置することができる。
例えば、以下に説明する本発明の表面処理された樹脂ホルダーの製造方法によって製造するのが好ましい態様の1つとして挙げられる。
本発明の第1の態様の表面処理された樹脂ホルダーの製造方法は、
樹脂ホルダーを本発明の樹脂ホルダー用表面処理剤で洗浄することによって表面処理された樹脂ホルダーとするものである。
なお、以下これを「本発明の第1の態様の表面処理樹脂ホルダーの製造方法」ということがある。
また、本発明の第1の態様の樹脂ホルダーの製造方法において使用される樹脂ホルダーは上記と同様である。
洗浄後は0〜40℃の条件下で溶剤または水を揮発させることができる。
洗浄工程1において、樹脂ホルダーの表面を洗浄し、かつ樹脂ホルダーの表面に本発明の表面処理剤の層を配置することを同時に行うことができるので、本発明の第1の態様の表面処理樹脂ホルダーの製造方法は作業性に優れる。
本発明の第1の態様の表面処理樹脂ホルダーの製造方法によって得られた表面処理樹脂ホルダーは、本発明の自動車窓ガラスと樹脂ホルダーとの複合体に用いることができる。
本発明の第2の態様の表面処理された樹脂ホルダーの製造方法は、
洗浄剤によって樹脂ホルダーを洗浄する洗浄工程と、
洗浄された樹脂ホルダーを本発明の樹脂ホルダー用表面処理剤で表面処理することによる処理工程とを具備する、表面処理された樹脂ホルダーの製造方法である。
なお、以下これを「本発明の第2の態様の表面処理樹脂ホルダーの製造方法」ということがある。
洗浄工程2において、樹脂ホルダーは洗浄された樹脂ホルダーとされる。
溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコールのようなアルコール類;ベンゼン、キシレン、トルエン等の芳香族炭化水素化合物;n−ヘキサンのような脂肪族炭化水素化合物;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類;ホワイトガソリンが挙げられる。
溶剤は、それぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
洗浄後は室温下で溶剤を揮発させることができる。
処理工程における樹脂ホルダーの表面処理方法は、特に制限されない。例えば、塗布、浸漬する方法が挙げられる。
処理後は室温条件下に置いて水や溶剤を乾燥させることができる。
本発明の第2の態様の製造方法によって得られた表面処理樹脂ホルダーは、以下に説明する本発明の自動車窓ガラスと樹脂ホルダーとの複合体に用いることができる。
本発明の複合体は、
自動車窓ガラスと、本発明の表面処理された樹脂ホルダーとを、接着剤で接着させることによって得られる複合体である。
本発明の複合体を構成する表面処理された樹脂ホルダーは、本発明の表面処理された樹脂ホルダーであれば特に制限されない。
図5は、本発明の複合体の一例を模式的に示す正面図である。
図6は、図5に示す複合体のA−A線断面図である。
図6において、樹脂ホルダー100は接着部102および103を具備し、対向する接着部102および接着部103は接着部102と接着部103との間に断面コの字型の構造(図示せず。)を形成し、接着部102、103が形成する断面コの字型構造の内部(図示せず。)に表面処理剤層109および接着剤層107が配置されている。そして、接着部102と接着部103との間に自動車窓ガラス104が配置されている。接着部102および接着部103が対向する内側の面内において自動車窓ガラス104は樹脂ホルダー100と表面処理剤層109および接着剤層107によって接着され、自動車窓ガラス104と樹脂ホルダー100との複合体200となる。
なお、本発明の複合体は添付の図面に限定されるものではない。
自動車窓ガラスに配置される樹脂ホルダーの位置は、使用される昇降装置等に応じて適宜決定することができる。
また、本発明の複合体を20℃、60%RHの条件下に7日間置いた後さらに40℃の温水中に15日間置いて引き上げた後、引張試験機を用いて20℃、60%RHの条件下において測定された、複合体の接着強度は、1,000〜5,000Nであるのが好ましく、4,000〜5,000Nであるのがより好ましい。
本発明の自動車窓ガラスと樹脂ホルダーとの複合体の製造方法は、
本発明の表面処理された樹脂ホルダーに接着剤を塗布する塗布工程と、
接着剤が塗布された樹脂ホルダーと自動車窓ガラスとを接着させて複合体とする接着工程とを具備する自動車窓ガラスと樹脂ホルダーとの複合体の製造方法である。
塗布工程において使用される表面処理された樹脂ホルダーは、本発明の表面処理された樹脂ホルダーであれば特に制限されない。
また、塗布工程において使用される接着剤は、上記と同義である。
接着剤を樹脂ホルダー、自動車窓ガラスに塗布する方法は、特に制限されない。
接着時間は、24時間以内とすることができる。
しかしながら、自動車窓ガラスや樹脂ホルダーをプライマー処理すると、プライマー処理後、接着剤を塗布するまでの時間が制限され(通常、約8時間以内に接着剤を塗布することが要求される。)、作業性が悪かった。
また、プライマー処理するための作業工程が必要で、作業性が悪かった。
また、本発明の表面処理された樹脂ホルダーは、樹脂ホルダーに接着剤を塗布するまでの時間が制約されることがなく、樹脂ホルダーにガラス繊維を含有させる必要がなく、樹脂ホルダー中のガラス繊維の有無にかかわらず接着性に優れる。
また、本発明の表面処理された樹脂ホルダーの製造方法は、自動車窓ガラスや樹脂ホルダーにプライマー処理をする必要がないので作業工程が減らすことができ、本発明の表面処理された樹脂ホルダーの製造方法によれば、樹脂ホルダーに接着剤を塗布するまでの時間が制約されることがなく、樹脂ホルダー中のガラス繊維の有無にかかわらず自動車窓ガラスとの接着性に優れる樹脂ホルダーを得ることができる。
また、本発明の自動車窓ガラスと樹脂ホルダーとの複合体は、接着性に優れる。
また、本発明の自動車窓ガラスと樹脂ホルダーとの複合体の製造方法は、プライマー処理をする必要がないので作業工程を減らすことができ、樹脂ホルダーに接着剤を塗布するまでの時間が制約されることがなく、樹脂ホルダー中のガラス繊維の有無にかかわらず自動車窓ガラスと樹脂ホルダーとを強固に接着させることができる。
本願発明者は、本発明の表面処理剤に含有されるスルホン酸化合物が樹脂ホルダーの表面をスルホン化して樹脂表面の極性を高くすることができるため本発明はこのような効果を発揮することができると推察する。
1.樹脂ホルダー
下記第1表および下記第2表に示す樹脂材料の樹脂ホルダーを準備した。実施例、比較例で使用された樹脂ホルダーの形状は、図1および図2に示すものであり、接着部102および接着部103で形成されるコの字型構造はその大きさが縦2.5cm、横3.0cmであり、コの字型構造の隙間は5.0mmであった。
下記第1表に示す成分を第1表に示す量で混合して表面処理剤を調製した。
また、下記第2表に示す成分を第2表に示す量で混合して表面処理剤を調製した。
上記のようにして調製した表面処理剤を容器に入れて、室温下でこれに上記の樹脂ホルダーを浸漬後引き上げて、表面処理された樹脂ホルダーを得た。
なお、実施例5においては、イソプロピルアルコール(IPA)で樹脂ホルダーを清掃後、表面処理剤で前記と同様の方法で表面処理をした。
また、比較例1〜4は、イソプロピルアルコールで樹脂ホルダーを清掃したのみで表面処理剤は使用しなかった。
表面処理された樹脂ホルダーの接着部102および接着部103からなる断面コの字型構造の内部の面に1液湿気硬化型ウレタン接着剤(WS−292、横浜ゴム社製)を塗布して、接着剤が塗布された樹脂ホルダーを自動車窓ガラスの端部から組み込み、自動車窓ガラスと樹脂ホルダーとの複合体を得た。
得られた複合体を20℃、60%RHの条件下の恒温室に7日間置き、その後の複合体の引き抜き強度を引張試験機を用いて20℃、60%RHの条件下で測定した。複合体から樹脂ホルダーを引き抜く際の引き抜き強度の結果および破壊状態を第1表および第2表に示す。
なお、第1表、第2表において破壊状態がCF100%であるとは、引き抜き試験の結果、接着剤が凝集破壊したことを示す。
得られた複合体を20℃、60%RHの条件下の恒温室に7日間置き、その後さらに40℃の温水中に15日間置いた後引き上げ、引張試験機を用いて耐温水40℃、15日後の引き抜き強度を引張試験機を用いて20℃、60%RHの条件下で測定した。20℃、60%RHの条件下の恒温室に7日間置いた後の接着性、および耐温水40℃15日後の耐温水接着性についての引き抜き強度の結果および破壊状態を第2表に示す。
これに対して、スルホン酸化合物で処理した実施例1〜5は、樹脂ホルダー中のガラス繊維の有無にかかわらず良好な接着性を示した。
102、103 接着部
104 自動車窓ガラス
105 接続部
106 ネジ孔部
107 接着剤
109 表面処理剤層
120 表面処理剤層を有する樹脂ホルダー
200 複合体
Claims (11)
- スルホン酸化合物を含有する樹脂ホルダー用表面処理剤。
- 前記スルホン酸化合物が、芳香族炭化水素基を有する請求項1に記載の樹脂ホルダー用表面処理剤。
- 前記芳香族炭化水素基を有するスルホン酸化合物が、ドデシルベンゼンスルホン酸およびp−トルエンスルホン酸のうちの少なくとも一方または両方を含有することを特徴とする請求項2に記載の樹脂ホルダー用表面処理剤。
- 前記スルホン酸化合物に、さらに、溶剤または水を含有する請求項1〜3のいずれかに記載の樹脂ホルダー用表面処理剤。
- 樹脂ホルダー用表面処理剤中の前記スルホン酸化合物の含有量が0.5〜4質量%である請求項1〜4のいずれかに記載の樹脂ホルダー用表面処理剤。
- 表面が請求項1〜5のいずれかに記載の樹脂ホルダー用表面処理剤によって表面処理された樹脂ホルダー。
- 前記樹脂ホルダーの樹脂素材が、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミドおよびポリアセタールからなる群から選ばれる少なくとも1種である請求項6に記載の表面処理された樹脂ホルダー。
- 樹脂ホルダーを請求項1〜5のいずれかに記載の樹脂ホルダー用表面処理剤で洗浄することによって表面処理されることを特徴とする樹脂ホルダーの製造方法。
- 洗浄剤によって樹脂ホルダーを洗浄する洗浄工程と、
洗浄された樹脂ホルダーを請求項1〜5のいずれかに記載の樹脂ホルダー用表面処理剤で表面処理することによる処理工程とを具備する、樹脂ホルダーの製造方法。 - 自動車窓ガラスと、請求項6または7に記載の表面処理された樹脂ホルダーとを、接着剤で接着させることによって得られる自動車窓ガラスと樹脂ホルダーとの複合体。
- 請求項6または7に記載の表面処理された樹脂ホルダーに接着剤を塗布する塗布工程と、
接着剤が塗布された樹脂ホルダーと自動車窓ガラスとを接着させて複合体とする接着工程とを具備する、自動車窓ガラスと樹脂ホルダーとの複合体の製造方法。
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