JP3353914B2 - 異形縁取材を備えた物品の製造方法及び装置 - Google Patents

異形縁取材を備えた物品の製造方法及び装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、物品に結合したポリマ
ーの異形縁取材を有するプレハブ式の物品を製造するた
めの、例えば縁の周りに異形フレームを有する一体式ガ
ラス板、合わせガラス板、又は内側にプラスチックシー
トを備えたガラス板から作られたプレハブ自動車窓ガラ
スを製造するための方法に関する。本発明は更に、この
方法を実施するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】フロン
トガラスのような物品をフレーム異形材用の射出成形機
の型の中にコアプレートとして入れ、この物品の端部へ
異形フレームを直接射出成形して、異形縁取材、例え
ば、ポリマー製の封止用及び場合により保持用のフレー
ム、を有する自動車窓ガラスのような物品をプレハブ式
ユニットとして製造することが知られている（米国特許
第４１３９２３４号及び欧州特許第００７６９２４号各
明細書）。フレームを作るためには、反応系、殊に二成
分ポリウレタン系か、あるいは熱可塑性材料、例えばＰ
ＶＣのようなもの、あるいはまたゴムを使用することが
できる。ゴムを用いる場合、異形フレームは後に、射出
成形型そのものの中で又は別の操作で加硫しなくてはな
らない。この公知の射出成形法は、ガラス板のそれぞれ
のパターンごとに別々の射出成形型を用意しなくてはな
らないので非常に費用がかかる。
【０００３】更に、自動操縦装置により案内される調整
されたノズルを用いてガラス板の端部へ反応ポリマー系
の異形ストランドを押出して被覆することにより、エラ
ストマーのフレームを備えた窓ガラスを製造することが
知られており、この場合には、ポリマー材料はガラス板
にしっかり付着しそして硬化して弾性ポリマーになる
（米国特許第５０５７２６５号明細書）。反応系として
は、それぞれペースト状の、湿分で硬化する単一成分ポ
リウレタンプレポリマーや二成分系のポリウレタン系が
申し分のないことが分っており、適当な結合促進コーテ
ィングを最初にガラス表面へ適用することが必要であ
る。この公知の方法の場合には、製造設備を取替える必
要がないので、形状が非常に様々なガラスに特に経済的
なやり方でフレーム又はフレーム構成部品を備え付ける
ことができるが、その代わりに、窓ガラスの型式を変え
るごとに、自動操縦装置の変位プログラムだけは変更す
る必要がある。しかしながら、この公知の方法では、ポ
リマー系の反応時間を確保するために、押出されたフレ
ームのためのかなり費用のかかる硬化用区域又は部分を
生産ラインに設けなくてはならない。射出成形法と比較
すると、この方法の欠点は、押出された異形ストランド
の最初の部分と最後の部分の継目の位置を後に別の処理
工程で仕上げなくてはならないことである。更に、この
方法のために従来から知られ、使用されているプラスチ
ック材料は再使用可能ではなく、この材料の処分の点で
問題を引き起こす。
【０００４】本発明の目的は、ポリマーの縁取材をガラ
ス板のような別の物品に前もって装備するための方法で
あって、知られている押出法の利点を享受しながら、異
形縁取材が凝固するまでの時間が短縮し且つそれの仕上
げ工程が簡単になる方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、被覆されるべ
き表面を適当に前処理した後、押出機と加熱された耐圧
ホースとによって、自動操作装置により案内される加熱
された押出ノズルへ熱可塑性エラストマーを供給し、そ
して押出ノズルで押出して物品の表面へ被覆することか
らなる。
【０００６】本発明による方法には、知られている反応
性ポリマー系の押出しと比べて多数の決定的な利点があ
る。例えば、熱可塑性エラストマーは物品の表面へ供給
されてから直ちに冷却されることから、押出された異形
材の硬化工程は完全になくなる。この結果、処理工程が
かなり短縮され、単純化されることになる。更に、全周
フレームを備えた物品の場合には、押出された異形スト
ランドの最初の部分と最後の部分との継目の最終仕上げ
が、知られている方法におけるよりもかなり簡単にな
る。と言うのは、その遷移部はいつでも簡単な後プレス
工具で再成形することができ、そしてこの再成形あるい
は仕上げ作業は必要ならば何回か繰返すことができるか
らである。更に、押出工具やノズル開口部内で反応系が
反応して硬化することに関連する公知の難点もなくな
る。押出工具で硬化するポリマー材料はそれを単に加熱
することにより可塑性の押出可能な状態にいつでも戻す
ことができるので、本発明による方法では押出工具を清
浄するための特別な対策を講じることはもはや必要な
い。最後に、非常に特別な利点は、熱可塑性エラストマ
ーからの廃材料を減らすことができるばかりでなく、そ
のような加工処理を受けた物品を含んでなる製品を後に
廃棄する際に、熱可塑性エラストマーの回収と再利用を
特別な困難なしに行うこともできるということである。
【０００７】本発明による方法のためには、熱可塑性材
料を外部シリンダー加熱器で必要な処理温度まで加熱す
る通常のスクリュー押出機を使用することができる。溶
融エラストマーは、やはり適当な加熱器を備えたフレキ
シブルホースを経て押出ノズルへ供給される。このホー
スは、熱可塑性エラストマーの粘度に相応する高圧に耐
えることができなくてはならず、またこの押出ノズル
は、適当な加熱器によりエラストマーの必要な処理温度
までやはり加熱され、そしてロボットにより物品の端部
に沿って案内される。
【０００８】本発明の目的のためには、例えば、ポリウ
レタン系の熱可塑性エラストマーを使用することができ
る。とは言うものの、殊に適当なものは、アイソタクチ
ックポリプロピレンやエチレン−プロピレン−ジエンゴ
ムの熱可塑性ポリウレタンエラストマー、例えばＭonsa
nto 社の製品SANTOPRENE、殊にSANTOPRENE Ａタイプ１
１１−６４、であることが分かっている。この種の熱可
塑性ゴムの加工温度は１８０〜２３０℃であり、そのた
め、押出機ばかりでなく、押出ノズルに通じるホースや
押出ノズル自体もこの温度範囲に調整されなくてはなら
ない。
【０００９】むき出しの又は処理された物品表面への、
例えばガラス板の上に存在するうわぐすりのコーティン
グへの、必要な強い結合を保証するために、本発明の別
の態様では、被覆すべき端部領域の表面を適当な結合促
進系で処理する。特に、塩素化溶剤中の改質ポリウレタ
ン系は、ガラス表面についての適当な結合促進系である
ことが分かっている。
【００１０】
【実施例及び作用効果】次に、本発明の方法を図面を参
照して更に詳しく説明する。
【００１１】図１に示すように、熱可塑性エラストマー
の異形フレームを端部に沿って設けるべきガラス板１
の、異形ストランドを押出して被覆すべき表面の端部
へ、例えば曲げ工程の過程でベークされる不透明の焼付
仕上材のフレーム様のコーティング２を施す。このコー
ティング２の表面は、初めに注意深く清浄され、そして
結合促進剤で前処理される。適当な結合促進剤は、トリ
クロロエチレン、１，１，１−トリクロロエタン及び塩
化メチレンの混合物からなる溶剤中の改質された二成分
ポリウレタン系であり、例えば、HENKEL社の製品Ｘ８３
１０やKOEMMERLING社の製品ＡＫ２９０が特に適してい
ることが分かっている。
【００１２】こうして前処理したガラス板を、次いでテ
ーブル５の上の、ロボット４の作業領域内に注意深く配
置する。
【００１３】ロボット４の操作ヘッド６に押出ノズル８
を取付ける。この押出ノズルは、所望の異形フレームの
断面に対応して調整されるノズル開口部９を備えてなる
（図２）。
【００１４】押出ノズル８は、予め決められた変位プロ
グラムに従ってロボット４によりガラス板１の端部に沿
って案内され、このロボット４は、中央制御装置１０か
ら制御ライン１１を経由して制御される。押出ノズル８
には、ノズル本体を熱可塑性エラストマーの押出しのた
めに必要な約２００℃の温度に加熱する電気発熱体１２
を備えつける。
【００１５】押出される熱可塑性エラストマーは、粒体
の形でスクリュー押出機１６の供給ホッパー１５に入れ
られ、スクリュー押出機１６で融解されて、高圧下に押
出ノズル８へ供給される。スクリューの入っているスク
リュー押出機１６のシリンダー１７の周りは、複数の加
熱リング１８で取囲み、これらの加熱リングはその中で
回転するスクリューを含めてシリンダー１７を電気抵抗
発熱体により必要な温度に加熱する。スクリュー押出機
１６用の駆動モーター１９は、ロボット４と同じよう
に、やはり中央制御装置１０から制御ライン２０を経由
して制御される。
【００１６】押出機１６のシリンダー１７と押出ノズル
８との接続は、電気加熱される高圧ホース２２によって
なされる。この高圧ホース２２は、運転温度において少
なくとも２５０bar の圧力に耐えなくてはならず、ま
た、このホース２２を約２００℃の温度に調整して加熱
する電気加熱コイル２７を備えなくてはならない。その
一方で、高圧ホース２２は、押出ノズル８の動きに制約
なしに従うことができるのに十分なだけ、且つロボット
の動きを妨げないのに十分なだけ柔軟でなくてはならな
い。
【００１７】それとは別に、操作ヘッド６がガラス板１
の周囲を一巡する間に押出ノズルは３６０°回転し、そ
してこのねじりの動作がホース２２に伝えられるので、
高圧ホース２２は、一定の状況においては押出操作を妨
げかねない一定のねじり剛性を必ず有する。一方で、こ
の継続的なねじり荷重によってホース２２はいためら
れ、その結果ホース２２の消耗が加速されることにな
る。他方で、対応する反力がこれらのねじり力により操
作ヘッドへ伝えられて、押出操作を不正確にすることに
なりかねない。従って、これらの影響を回避するため
に、図２に示すように高圧ホース２２の途中に１又は２
以上の回り継手２３を取付けることができる。有利に
は、第一の回り継手２３を操作ヘッド６の直ぐ近くに配
置し、それと同時に第二の回り継手２３を押出機１６の
シリンダー１７と高圧ホース２２の間に配置する。それ
らの回り継手は、使用する特定の熱可塑性樹脂に応じた
必要条件に合わせて設計されなくてはならない。例え
ば、ここに記載したアイソタクチックポリプロピレンや
エチレン−プロピレン−ジエンゴムの熱可塑性ポリオレ
フィンエラストマーを使用する場合には、これらの回り
継手は約２００℃までの温度に耐え且つ約５００bar ま
での圧力に耐えなければならない。更に、それらの内径
は、圧力損失を避けるため可能な最大のものでなくては
ならない。
【００１８】この装置を用いて、Ｍonsanto 社の製品SA
NTOPRENE Ａタイプ１１１−６４を、先に説明した結合
促進剤で前処理したガラス板の端部領域へ異形ストラン
ド２４として押出して配置する（図３）。ここに例示す
る事例では、異形ストランド２４は、ガラス板１の周囲
面２５を越えて突き出した封止及び心合わせ用のリップ
２６を有する。ガラス板を自動車本体の窓枠に取付ける
際に、この弾性のリップ２６はガラス板１の周囲面２５
を回って曲がり、こうして窓の開口部に窓ガラスの中心
を自動的に合わせるのを保証する。更に、リップ２６
は、窓ガラス１の周囲面２５とこの周囲面２５に向き合
う窓枠のフランジとの間の隙間を埋める。このリップ２
６の代わりに、同じ目的を果たすホース様の中空異形材
を備え付けてもよい。
【００１９】このようなフレーム異形材２４を前もって
備えたガラス板１を自動車本体の窓枠へ取付けるために
は、コーティング２を適切な清浄液と適当な結合促進剤
とで適当に前処理してから、弾性のフレーム異形材２４
の横に並べて、図４に示すように接着組立用縁取材２８
をコーティング２の上へ適用する。この縁取材は、窓ガ
ラス１を車体の窓枠へ結合する役目を果たす。
【００２０】異形フレームを備えた自動車窓ガラスの事
例でもって上で説明した方法及び装置は、異形ガスケッ
ト又はバンドを任意の物品の表面やこの表面のいずこか
へ直接押出す場合にも利用することができる。この方法
及び装置は、次に揚げる産業で利用することができる。
【００２１】・自動車産業：ドア、トランク、ボンネッ
ト又は屋根のためのシール。 ・家庭電化製品：冷蔵庫のドア、洗濯機のシール。 ・建設産業：プレハブ式絶縁窓ガラス、ドア又は窓のシ
ール。 ・産業一般：蓋又はカバーのシール、パイプガスケット
又はケーシングのシール。 ・繊維又は衣類産業：衣類のシール、強化用エラストマ
ーバンド、長靴のシール等。
【００２２】おのおのの場合ごとに、基材の性質に応じ
て、良好な接着を保証するのにプライマーを使用するこ
とが必要になることがあるかもしれない。所定のポリマ
ーがおのおのの基材、例えばプラスチック又は塗装され
た材料へ付着するのを促進するのにどのプライマーが一
番適切であるかを見いだすことは、当業者のなすべきこ
とである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による方法を実施するのに適当な装置を
例示する斜視図である。
【図２】図１の装置の部分拡大斜視図である。
【図３】加熱押出ヘッドとその操作方法を示す詳細斜視
図である。
【図４】取付ける用意のできた自動車窓ガラスの部分詳
細斜視図である。
【符号の説明】
１…ガラス板 ４…ロボット ８…押出ノズル １０…中央制御装置 １６…スクリュー押出機 １７…シリンダー ２２…高圧ホース ２３…回り継手
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−202074（ＪＰ，Ａ) 欧州特許出願公開421833（ＥＰ，Ａ １) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B29C 47/02 B62D 65/06

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 しっかり結合されたポリマーの異形縁取
    材を備えたプレハブ式の物品を製造するための方法であ
    って、物品（１）の表面を適当に前処理した後に、押出
    機（１６）と加熱された耐圧ホース（２２）とにより、
    アイソタクチックポリプロピレン又はエチレン−プロピ
    レン−ジエンゴムの熱可塑性ポリオレフィンエラストマ
    ーを、変位制御自動操作装置（４）によって案内される
    加熱された押出ノズル（８）へ供給し、そしてこのエラ
    ストマーをこの押出ノズル（８）により物品（１）の表
    面へ押出して被覆することを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 前記物品が建築物のドア又は窓ガラスか
    らなり、前記異形縁取材がシールであることを特徴とす
    る、請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記物品が家庭用電化製品のドア又は部
    品からなり、前記異形縁取材がシールであることを特徴
    とする、請求項１記載の方法。
  4. 【請求項４】 しっかり結合されたポリマーのフレーム
    又はフレーム構成部品を構成する異形縁取材を備えたプ
    レハブ式の自動車窓ガラスであり、一体式ガラス板、合
    わせガラス板又は内側にプラスチックシートを備えたガ
    ラス板から作られた自動車窓ガラスを製造するための方
    法であって、窓ガラス（１）の表面を適当に前処理した
    後に、押出機（１６）と加熱された耐圧ホース（２２）
    とにより、変位制御自動操作装置（４）によって案内さ
    れる加熱された押出ノズル（８）へ熱可塑性エラストマ
    ーを供給し、そしてこのエラストマーをこの押出ノズル
    （８）により窓ガラス（１）の表面へ押出して被覆する
    ことを特徴とする方法。
  5. 【請求項５】 アイソタクチックポリプロピレン又はエ
    チレン−プロピレン−ジエンゴムの熱可塑性ポリオレフ
    ィンエラストマーを熱可塑性エラストマーとして使用す
    ることを特徴とする、請求項４記載の方法。
  6. 【請求項６】 塩素化溶剤中の改質ポリウレタン系をガ
    ラス表面の前処理のための結合促進剤として用いること
    を特徴とする、請求項４又は５記載の方法。
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