JP2014083767A - ウィンドウパネル - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂基体の一面に位置ずれなくフィルムを貼り合わせ、かつ、該フィルム側への樹脂のまわり込みのない見栄えに優れたウィンドウパネルを提供し、また該ウィンドウパネルを歩留まりよく確実に製造する方法を提供すること。
【解決手段】樹脂パネルの一面に樹脂製フィルムが貼り合わされたウィンドウパネルであって、前記樹脂製フィルムは、樹脂パネルの一面の形状と略同一形状のフィルム本体部と、前記フィルム本体部の外周部に形成されて、樹脂パネルの外縁周部の一部分に沿って貼合され、樹脂パネルの前記一面と交差するように延設されたフィルム突出部と、を有し、前記フィルム本体部の大きさは、該フィルム本体部と貼り合わされている前記樹脂パネルの一面の大きさと同じであるか、あるいはこれよりも小さいことを特徴とするウィンドウパネル。
【選択図】図１

Description

本発明は、インサート成形法により熱可塑性樹脂からなる基体の表面に熱可塑性樹脂製のフィルムを貼り合わせてなるウィンドウパネルに関する。

近年、車両用ウィンドウの軽量化等を目的として、ガラスの代わりに熱可塑性樹脂からなる基体の表面に熱可塑性樹脂製のフィルムを貼り合わせたウィンドウパネルが用いられている。このようなウィンドウパネルは、最表面のフィルムによって補強され、加えて耐傷性、耐候性を持たせることが可能である。

一般に、前記ウィンドウパネルのように、熱可塑性樹脂からなる基体にフィルムを貼り合わせた成形体は、インサート成形法により製造される。
インサート成形法においては、まず熱可塑性樹脂製のフィルムを熱可塑性樹脂からなる基体の形状に合わせて形成しておく。そして、基体の製造に用いる金型のキャビティ内に前記フィルムを配置する。続いて、対向する側の金型を押し付け、フィルムが配置されたキャビティに溶融した熱可塑性樹脂を射出又は注入し、冷却する。これにより基体表面にフィルムが貼り合わされた成形体が得られる。

前記インサート成形法による製造方法において、キャビティ部におけるフィルムの位置決めが不正確であると、溶融した熱可塑性樹脂を流し込む際にフィルムがずれてしまったり、樹脂がフィルムの裏面側に流れ込んでしまったりして、不良品の発生の原因となってしまう。このため前記金型のキャビティ内にフィルムを保持させる工程は非常に重要である。

前記金型のキャビティ内にフィルムを保持する方法としては、例えば、フィルムを帯電させてキャビティにフィルムを密着させる方法が知られている（特許文献１）。しかしながらこの方法では、フィルムにホコリ等の異物が付着しやすくなってしまい、少しでも異物が混入すれば製品として使用できなくなってしまうという問題がある。

また、別の例として、凸部を有する基体の凸部部分の頂壁と側壁部分をフィルムで覆う方法ではあるが、キャビティを区画する壁面に形成された凹部の底面よりも大きく形成されたフィルムを撓ませてキャビティ内の前記凹部に嵌め込み溶融した熱可塑性樹脂を射出又は注入する方法が知られている（特許文献２）。しかしながらこの方法では、熱可塑性樹脂からなる基体の一面の全面を覆うことはできない。

特開平０８−００１７１７号公報 特開２０１１−２５５６２２号公報

本発明はこうした実情の下に、樹脂基体の一面に位置ずれなくフィルムを貼り合わせ、かつ、該フィルム側への樹脂のまわり込みのない見栄えに優れたウィンドウパネルを提供し、また該ウィンドウパネルを歩留まりよく確実に製造する方法を提供することを目的とする。

本発明者は上記課題を解決すべく鋭意探求を重ねた結果、樹脂パネルを形成するための金型のキャビティの外周縁部の形状と略同一形状のフィルム本体部と、前記フィルム本体部の外周部の一部から延設され、前記キャビティの外周縁部よりも突出すように形成されたフィルム突出部とを有する樹脂製フィルムを樹脂パネルに貼り合わせることが有効であることを見出し、本発明を完成させた。

すなわち、本発明は以下の構成を備えるものである。
（１）樹脂パネルの一面に樹脂製フィルムが貼り合わされたウィンドウパネルであって、
前記樹脂製フィルムは、
樹脂パネルの一面の形状と略同一形状のフィルム本体部と、
前記フィルム本体部の外周部に形成されて、樹脂パネルの外縁周部の一部分に沿って貼合され、樹脂パネルの前記一面と交差するように延設されたフィルム突出部と、
を有し、
前記フィルム本体部の大きさは、該フィルム本体部と貼り合わされている前記樹脂パネルの一面の大きさと同じであるか、あるいはこれよりも小さい
ことを特徴とするウィンドウパネル。
（２）樹脂導入部が前記樹脂パネルの他面側の外周部側に設けられ、
前記フィルム突出部は、前記樹脂導入部に略対向する位置に設置されることを特徴とする上記（１）に記載のウィンドウパネル。
（３）インサート成形法によって樹脂パネルの一面に樹脂製フィルムが貼り合わされたウィンドウパネルを製造する方法であって、
前記樹脂パネルを形成するためのキャビ型のキャビティ内に樹脂製フィルムを嵌め込んで保持する工程と、
型閉めした後に前記樹脂製フィルムに向かって溶融した樹脂を供給する工程と、
を有し、
前記樹脂製フィルムは、前記キャビティの外周縁部の形状と略同一形状のフィルム本体部と、前記フィルム本体部の外周部の一部から延設され、前記キャビティの外周縁部よりも突出すように形成されたフィルム突出部とを有し、
前記フィルム本体部の大きさは、前記キャビティの底面の大きさと同じであるか、あるいはこれよりも小さい
ことを特徴とするウィンドウパネルの製造方法。
（４）前記溶融した樹脂を供給する樹脂導入部は、前記フィルム突出部が形成されている部分のフィルム本体部部分と略対向する位置に設けられていることを特徴とする上記（３）に記載のウィンドウパネルの製造方法。

本発明により、樹脂基体の一面に位置ずれなくフィルムを貼り合わせ、かつ、該フィルム側への樹脂のまわり込みのない見栄えに優れたウィンドウパネルを提供することができる。また、前記ウィンドウパネルを歩留まりよく確実に製造する方法を提供することができる。

本発明に係るウィンドウパネルの一例を表す図である。 図１におけるＸ１−Ｘ１線断面を表す図である。 図１におけるＸ２−Ｘ２線断面を表す図である。 本発明に係るウィンドウパネルの応用例を表す図である。 本発明に係るウィンドウパネルの別の一例の部分拡大図である。 本発明に係るウィンドウパネルの製造方法の概略を表す図である。 樹脂製フィルムの一例を表す図である。 樹脂製フィルムの別の一例を表す図である。 樹脂製フィルムを金型のキャビティに重ねた状態を表す図である。 フィルム突出部の形状を例示した図である。 樹脂導入部の位置を例示した図である。 溶融樹脂が流れる様子を表した概略図である。

本発明に係るウィンドウパネルは、樹脂パネルの一面に樹脂製フィルムが貼り合わされたウィンドウパネルである。そして、前記樹脂製フィルムは、樹脂パネルの一面の形状と略同一形状のフィルム本体部と、前記フィルム本体部の外周部に形成されていて、樹脂パネルの外縁周部の一部分に沿って貼合され、樹脂パネルの前記一面と交差するように延設されたフィルム突出部と、を有する。また、前記フィルム本体部の大きさは、該フィルム本体部と貼り合わされている前記樹脂パネルの一面の大きさと同じであるか、あるいはこれよりも小さくなっている。

以下に図面を用いて本発明をより詳細に説明する。
図１に本発明のウィンドウパネルの一例として、リアクォーターウィンドウパネルを示す。なお、図１中の斜線部は、リアクォーターウィンドウパネルが車体に取り付けられた際に視認可能となる部分である。

図１は本発明のウィンドウパネルを樹脂製フィルムが貼り合わされた側から見た図である。図１に例示するウィンドウパネルは、左側及び下方側においては樹脂製フィルムと樹脂パネルの外周縁部とが一致している。そして、ウィンドウパネルの上方側から右下側に向かう外周縁部においては、樹脂製フィルムのフィルム本体部の外周部は樹脂パネルの外周部よりも内側に収まっている。すなわち、ウィンドウパネルの一面には、樹脂製フィルムが貼り合わされていない樹脂パネル部分がある。

上記の樹脂製フィルムで覆われていない領域がある部分の断面図（図１中のＸ１−Ｘ１線部分の断面図）を図２に示す。このようにウィンドウパネルの一部分に樹脂製フィルムで覆われていない隙間部分があったとしても、当該部分は車体に取り付けた際にウェルト、モール、エスカッション、金属メッキパネルなどの樹脂部品によって覆われて見えなくなってしまう部分であって、外観や性能に影響を与えることがない。

また、図１に例示するウィンドウパネルの上方側から右下側に向かう外周縁部においては、フィルム本体部にはその外周部の一部分から延設されたフィルム突出部が形成されている。そして、該フィルム突出部は樹脂パネルの外縁周部の一部分に沿って貼り合わされており、樹脂パネルのフィルム本体部が貼り合わされた面と交差するように延設されている。

上記のフィルム突出部が形成されている部分の断面図（図１中のＸ２−Ｘ２線部分の断面図）を図３に示す。図３に示すように、フィルム突出部は樹脂パネルの側面部に沿って貼り合わされている。

上記ではフィルム本体部の外周部が樹脂パネルの内側にある場合を例示したが、これはウィンドウパネルの形状等によって適宜変更されるものであり、樹脂パネルの一面の全面がフィルム本体部によって覆われているウィンドウパネルも本発明の好ましい態様の一例である。すなわち、フィルム本体部の大きさが該フィルム本体部と貼り合わされている前記樹脂パネルの一面の大きさと同じであるか、あるいはこれよりも小さくなっていればよい。
なお、フィルム本体部の形状やフィルム突出部が形成されている位置によっては、製造過程においてフィルム本体部が溶融樹脂の移動方向にわずかに引っ張られ、フィルム本体部の外周部の一部分が、樹脂パネルの側面部の一部分にまわり込んで貼り合わされることもある。本発明のウィンドウパネルはこのような態様のもの含むものであり、上記したようにフィルム本体部の大きさが樹脂パネルの一面の大きさと同じであるかこれよりも小さければよい。

上記のように本発明のウィンドウパネルは、フィルム本体部の外周部の一部分に樹脂パネルの側面部に貼りあわされるように延設されたフィルム突出部が設けられていることによって、樹脂製フィルムと樹脂パネルとの位置ずれがなく、かつ樹脂製フィルム側への樹脂のまわり込みのない見栄えに優れたウィンドウパネルを提供することができる。

また、本発明のウィンドウパネルは、樹脂導入部が前記樹脂パネルの他面側（フィルム貼合せ面の反対側）の外周部側に設けられ、前記フィルム突出部は前記樹脂導入部に略対向する位置に設置されることが好ましい。これにより、樹脂製フィルム側への樹脂のまわり込みをより確実に防止することができ、ウィンドウパネルを歩留まりよく確実に製造することが可能となる。

本発明のウィンドウパネルは、例えば図４に示すように、自動車の窓ガラスに代わるウィンドウパネル（リアウィンドウ、クォーターウィンドウ等）に利用することができる。また、ルーフパネル等に利用することが出来る。
更に、樹脂製フィルムに、金属等、メタリックやソリッドカラーを印刷して意匠性を向上させることも可能である。例えば、ウィンドウパネルの中央部を透明にして、外周部分に黒のプリントを施したものなどがある。

また、リアウィンドウにはリアワイパーを設置する場合がある。この場合には本発明のウィンドウパネルの一部にリアワイパー軸用の貫通孔を設ければよい。すなわち、本発明のウィンドウパネルにおいては一部に貫通孔が設けられていても構わない。図５に、そのような貫通孔を設けた部分の形状を例示する。

本発明において前記樹脂製フィルムとしては、特に限定されるものではなく公知のものを利用することができ、例えば、ポリカーボネート、ＡＢＳ、セルロースエステル、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ＰＶＣ、ポリエステル、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアリールエーテルスルホン、ポリウレタン（ＰＵ）およびポリアミド（ＰＡ）等を利用することが可能である。
また、樹脂製フィルムに耐候性などを目的として各種添加剤を添加して利用することも可能である。更に、樹脂製フィルムは単層のものに限られず、多層のものも好ましく利用することができる。例えば、図５に示すように、黒色に着色されたフィルムに耐候性等を備えた透明のフィルムを積層した樹脂製フィルムを用いることもできる。

本発明において前記樹脂パネルとしては、特に限定されるものではなく公知のものを利用することができ、例えば、ポリカーボネート、アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン（ＡＢＳ）、スチレン／アクリロニトリル（ＳＡＮ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリアミド（ＰＡ）、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、ポリオレフィン等を利用することが可能である。
接着性の観点から、樹脂製フィルムと樹脂パネルとは、同一の樹脂材料を用いる方が好ましい。

続いて本発明に係るウィンドウパネルの製造方法を説明する。
本発明に係るウィンドウパネルの製造方法は、インサート成形法によって樹脂パネルの一面に樹脂製フィルムが貼り合わされたウィンドウパネルを製造する方法であって、図６に示すように、前記樹脂パネルを形成するためのキャビ型のキャビティ内に樹脂製フィルムを嵌め込んで保持する工程と、型閉めした後に前記樹脂製フィルムに向かって溶融した樹脂を供給する工程と、を有する。

そして前記樹脂製フィルムは、前記キャビティの外周縁部の形状と略同一形状のフィルム本体部と、前記フィルム本体部の外周部の一部から延設され、前記キャビティの外周縁部よりも突出すように形成されたフィルム突出部とを有することを特徴とする。更に、前記フィルム本体部の大きさは、前記キャビティの底面の大きさと同じであるか、あるいはこれよりも小さくなるようにしておく。

上記のようにフィルム本体部の外周部には前記フィルム突出部が延設されているため、フィルム本体部は樹脂パネルを形成する金型のキャビティ内に収まるが、フィルム突出部はキャビティからはみ出すこととなる。このため、樹脂製フィルムをキャビティ内に嵌め込む工程においては、フィルムをわずかに撓ませて強制的に押し込むようにする必要がある。

このとき、樹脂製フィルム全体としては、前記フィルム突出部がフィルム本体部の一部を占める形状となっているものの、フィルム突出部の面積はフィルム本体部に比べてはるかに小さいため、フィルム本体部とフィルム突出部との境目部分（フィルム突出部の付け根部分）で撓むようになる。すなわち、フィルム本体部はほぼ平板状のままキャビティ内に保持され、フィルム突出部が撓んでキャビティの厚み方向に変形し、該厚み方向に沿うようにしてキャビティ内に収容される。これによって樹脂パネルを形成するキャビ型のキャビティ内に樹脂製フィルムを位置決めすることができる。

前記フィルム突出部はフィルム本体部の外周縁に沿ってその一部分に設けられていればよく、図７のように外周部の各縁部に設けていてもよいし、外周部の一側の縁部のみに設けていてもよい。

前記フィルム突出部が、フィルム本体部の外周部の一側縁部のみに形成されている場合には、フィルム突出部とフィルム本体部の他側の縁部とによって位置決めされる。すなわち、フィルム本体部の前記他側の縁部はキャビティ内の底面と側壁との角部に突き当り、その対向する側においてフィルム突出部がキャビティの厚み方向に沿って撓み、これによってキャビティ内に樹脂製フィルムが保持される。このため、キャビティ内への樹脂製フィルムの保持と位置決めが容易であり、かつ精度良く行うことができる。

また、前記フィルム突出部がフィルム本体部の対向縁部にも形成されている場合には、一側縁部から延設されているフィルム突出部と、他側縁部から延設されているフィルム突出部とによって位置決めされる。すなわち、フィルム本体部の対向する両側の外周部から延設されているそれぞれのフィルム突出部が、キャビティの厚み方向に沿って変形し、これによってキャビティ内に樹脂製フィルムが保持される。

なお、フィルム本体部の外周部の一部がキャビティの厚み方向に沿って変形していても構わない。この場合には、ウィンドウパネル形成後において、フィルム本体部の外周部の一部が樹脂パネルの側面部にわずかにまわり込んで貼り合わされているようになる。

前記樹脂製フィルムにおけるフィルム突出部の個数は、樹脂製フィルムの大きさや形状によって適宜変更すればよいものであり、特に限定されるものではない。例えば、ウィンドウパネルを自動車のリアガラスに用いる場合には、図７に示すように６個設けても良いし、図８に示すように５個であってもよい。

図９は、図７に示す樹脂製フィルムを金型のキャビティの上面に重ね、嵌め込む前の状態を表している。図９に示す例では、前記フィルム本体部の形状は、金型のキャビティの外周縁部の形状と略同一であって、該外周縁部よりもわずかに小さく、外周縁部の内側に収まるように形成されている。そして、フィルム本体部の外周部の一部からは前記フィルム突出部が延設されており、該フィルム突出部はキャビティの外周縁部よりもわずかに突出すように形成されている。図９に示す例では、フィルム突出部の端部はキャビティの外周縁部から約１ｍｍ突出しているが、本発明はこの構成例に限られるものではない。キャビティの外周縁部からフィルムの突出部が突出している部分の長さは、０．５ｍｍ〜２．０ｍｍであることが好ましい。

なお、図９においては、フィルム本体部の形状は金型のキャビティの底面形状よりもわずかに小さい場合を例示したが、本発明においてフィルム本体部の形状とキャビティの底面形状の形状（大きさ）との関係はこれに限られるものではない。フィルム本体部の形状とキャビティの底面形状の大きさとが一致していても良い。
このように、前記フィルム本体部の大きさが前記キャビティの底面の大きさと同じであるか、あるいはこれよりも小さいことにより、樹脂製フィルムを全周にわたって、しわなくきれいに樹脂パネルの一面に貼り合わせることができる。一方、フィルム本体部の大きさが前記キャビティの底面の大きさいよりも大きいと、樹脂製フィルムを全周にわたってきれいに折り曲げることができず、キャビティ内に樹脂製フィルムを嵌め込んで保持する際にしわができてしまう。

また、図７及び図８ではフィルム突出部が長方形状の場合を示したが、フィルム突出部の形状はこれに限定されるものではなく、キャビティの外周縁部から突出するようにされている限りにおいて任意の形状を選択することが可能である。図１０にフィルム突出部がとり得る形状の例を示す。

前記前記キャビ型にコア型を押し付けて前記樹脂製フィルムに向かって溶融した樹脂を供給する工程においては、図１１に示すように、前記溶融した樹脂を供給するための樹脂導入部が、前記フィルム突出部が形成されている部分のフィルム本体部部分と略対向する位置に設けることが好ましい。

このように、樹脂導入部の位置が、フィルム突出部の付け根部分近傍のフィルム本体部部分と対向する位置となるようにフィルム突出部を形成しておくことにより、樹脂導入部から供給された溶融樹脂はフィルム本体部に沿って流れ、フィルム本体部の外周部がキャビティの底面から浮き上がることを抑制することができる。このため、溶融樹脂が樹脂製フィルムの表面側に洩れることを防止することができる。また、フィルム本体部上を流れた溶融樹脂は、図１２に示すように、フィルム突出部をキャビティの壁面に沿って押しつけてその後固化する。

樹脂製フィルムとしてポリカーボネート製のフィルムを用い、樹脂パネル用の溶融樹脂としてポリカーボネートを用いて図１に示す形状のウィンドウパネルを作製した。
まず、図１に示すように略三角形状の一側に４つのフィルム突出部が形成された樹脂製フィルムを用意した。そして、この樹脂製フィルムを略同一形状のキャビティに嵌め込んだ。このとき、フィルム突出部が形成されていない側のフィルム本体部の外周部は、キャビティの底面と側壁との角部に突き当り、フィルム突出部はキャビティ内の側壁に沿って変形した。これにより樹脂製フィルムの保持と位置決めを容易に行うことができた。
なお、フィルム突出部が形成されている部分のフィルム本体部近傍と略対向する位置から樹脂を導入する構成とした。
続いて、型閉めした後に樹脂製フィルムに向かって溶融した前記樹脂を供給した。これにより樹脂はフィルム本体部に沿って流れ、その後固化した。
製造されたウィンドウパネルは、樹脂パネルと樹脂製フィルムとに位置ずれがなく、かつフィルム側への樹脂のまわり込みもなく、見栄えに優れたウィンドウパネルであった。また、不良品ができずに歩留まりよく製造することができた。

Claims (4)

1. 樹脂パネルの一面に樹脂製フィルムが貼り合わされたウィンドウパネルであって、
   前記樹脂製フィルムは、
   樹脂パネルの一面の形状と略同一形状のフィルム本体部と、
   前記フィルム本体部の外周部に形成されて、樹脂パネルの外縁周部の一部分に沿って貼合され、樹脂パネルの前記一面と交差するように延設されたフィルム突出部と、
   を有し、
   前記フィルム本体部の大きさは、該フィルム本体部と貼り合わされている前記樹脂パネルの一面の大きさと同じであるか、あるいはこれよりも小さい
   ことを特徴とするウィンドウパネル。
2. 樹脂導入部が前記樹脂パネルの他面側の外周部側に設けられ、
   前記フィルム突出部は、前記樹脂導入部に略対向する位置に設置されることを特徴とする請求項１に記載のウィンドウパネル。
3. インサート成形法によって樹脂パネルの一面に樹脂製フィルムが貼り合わされたウィンドウパネルを製造する方法であって、
   前記樹脂パネルを形成するためのキャビ型のキャビティ内に樹脂製フィルムを嵌め込んで保持する工程と、
   型閉めした後に前記樹脂製フィルムに向かって溶融した樹脂を供給する工程と、
   を有し、
   前記樹脂製フィルムは、前記キャビティの外周縁部の形状と略同一形状のフィルム本体部と、前記フィルム本体部の外周部の一部から延設され、前記キャビティの外周縁部よりも突出すように形成されたフィルム突出部とを有し、
   前記フィルム本体部の大きさは、前記キャビティの底面の大きさと同じであるか、あるいはこれよりも小さい
   ことを特徴とするウィンドウパネルの製造方法。
4. 前記溶融した樹脂を供給する樹脂導入部は、前記フィルム突出部が形成されている部分のフィルム本体部部分と略対向する位置に設けられていることを特徴とする請求項３に記載のウィンドウパネルの製造方法。

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