JP3452926B2 - 車両用窓を結合させる方法 - Google Patents
車両用窓を結合させる方法Info
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Description
あり、更に詳しくは、接着剤を用いることによって車両
用窓を取り付ける方法に関するものである。
を用いて、車両に車両用窓を取り付けることは知られて
いる。そのような取り付け手順では、窓の縁を、車体開
口部のフランジに接着させる。通常は、この手順は、窓
が接着されるフランジを含む車体を、車両用塗料のいく
つもの被膜を塗布した後で行う。塗装支持体に直接適用
するとき、多数の市販のウレタン接着剤では十分な接着
が提供されないので、通常は、塗面に対して下塗剤をま
ず最初に適用する必要がある。前記下塗剤は、一般的
に、例えばポリエステル樹脂のような被膜形成樹脂に、
フランジ、下塗剤、ウレタン接着剤と、車両用窓との間
の接着強さを向上させるための他の成分を加えた溶液を
含む。例えば米国特許第4,525,511号には、被膜形成樹
脂及び強酸を含む下塗剤が記載されている。米国特許第
4,643,794号には、ポリエステル樹脂10−20部、ポリイ
ソシアネート架橋剤4−5部、カーボンブラック3−9
部、及び揮発性溶剤66−83部を含む下塗剤が記載されて
いる。前記下塗剤は、ウレタン接着剤を用いてフランジ
に窓を結合させる前に、塗装された車両フランジに対し
て直接に適用される。
以上の揮発性有機化合物(VOCs)が組立工場の中に放出
される可能性がある。更に、一般的に、前記下塗剤を用
いると、下塗剤が車両の別の塗面に偶然に滴り落ちたり
又は適用されるようなある程度の不都合が生じるので、
車両用塗料のその部分を「修正」しなければならないか
もしれない。そのような塗料の修正は、コストがかか
り、望ましくない。
ことによって、車両を塗装する前にフランジをまず最初
にマスキングし、次に、車両を塗装した後に、しかしな
がら、車両用窓を車両のフランジに接着剤で結合させる
前に、前記マスクを除去することによって、車両用窓を
結合させることも知られている。しかしながら、この方
法は比較的労力を要する。自動化しようとしても、粘着
テープを、その全領域にわたって、フランジに対してプ
レスし、車両を塗装している間に車両用塗料が粘着テー
プの下面に入り込まないように感圧接着剤によって十分
にフランジを湿潤させなければならないので、効果的に
自動化することができない。更に、前記テープは、車両
の継目近くのフランジにおける間隙が車両用塗料を適用
することによって有効に封止されるような方法で、適用
することは難しい。又更に、テープ上の感圧接着剤は、
しばしば、その除去後に、車両用窓のフランジとの間に
接着強さを付与することができる残留物を残し、且つし
ばしばフランジからテープを除去している間に簡単に裂
けるので除去し難い。これらの短所の効果を最小化する
ために、前記テープは、その適用後直ちに(通常は1時
間以内に)フランジから取り除かなければらない。更
に、一般的に、「下塗剤/サーフェーサー」ペイント塗
料を適用する工程、約163℃(325゜F)の温度でその塗
料を硬化させる工程、着色ペイント塗料を適用する工
程、及び約121℃(250゜F)の温度でその塗料を硬化さ
せる工程を含む2つの塗装作業及び塗料硬化作業中に用
いるときには、前記方法により、テープの縁はカール
し、フランジから除去する際にはより簡単に裂け、更に
又、除去後にフランジ上に、より多くの残留物を残すの
で、前記テープによって効果的なマスキングは提供され
ない。
配置して、車両を塗装する前にフランジをまず最初にマ
スキングすることによって、車両用窓を結合させること
も知られている。しかしながら、前記の方法は、型板の
下及びフランジ上へ塗料が過剰スプレーされる(その後
に結合させるときに窓とフランジとの間の接着力が低下
する)のを防止には有効ではない。
且つ感圧接着剤マスキングテープを用いる方法の短所を
有していない、車両用窓を取り付ける方法を提供するこ
とは望ましいと考えられる。
する工程、 b)車両を塗装し、除去可能なマスクを形成させるのに
十分な程度にマスキング組成物を乾燥又は硬化させる工
程; c)フランジからマスクを除去する工程;及び d)車両用窓を車両フランジに接着剤で結合させる工程 を含む、車両用窓を車両フランジに結合させる方法であ
る。
する工程、 b)第一塗料組成物の被膜で車両を塗装し、除去可能な
マスクを形成させるのに十分な程度に液体マスキング組
成物を乾燥又は硬化させ、更に第一塗料組成物を乾燥又
は硬化させる工程; c)第二塗料組成物の被膜で車両を塗装する工程; d)フランジからマスクを除去する工程;及び e)車両用窓を車両フランジに接着剤で結合させる工程 を含む、車両用窓を車両フランジに結合させる方法であ
る。
に、車両用窓を車両フランジに結合させることができる
方法を提供する。又、本発明は、溶液型塗料用下塗剤を
用いる方法に比べて有機溶剤をあまり用いない方法も提
供する。有利には、該方法は、車両製造工場中へ揮発性
有機化合物をほとんど又はまったく放出しない。更に、
有利には、本発明方法は、一般的に、「下塗剤/サーフ
ェーサー」ペイント塗料を適用する工程、約163℃(325
゜F)の温度でその塗料を硬化させる工程、着色ペイン
ト塗料を適用する工程、及び約121℃(250゜F)の温度
でその塗料を硬化させる工程を含む2つの塗装作業及び
塗料硬化作業によって、固体マスキングに比べて、より
有効なマスクも提供する。更に又、フランジが油状金属
支持体(oilymetal substrate)を含む場合、マスキン
グ組成物は、フランジから除去されるときに、フランジ
上にある油状残留物の少なくとも一部分を除去して、車
両用窓とフランジとの間の結合の接着力(重ね剪断強さ
を含む)を増大させる、ことも発見された。
又は硬化させるときに、ストリッピングによって物理的
に除去されるマスクを形成する任意の有機物を基剤とす
る組成物が挙げられる。可剥性であるために、好ましく
はストリッピング作業中にフランジ/マスク界面におい
て引き千切られずにフランジから物理的にストリップさ
れるように、マスクが生起させた被膜が、フランジに対
する被膜の接着強さに比べて大きい凝集強さを有する。
好ましくは、生成したマスクの接着強さも、車両の塗装
後に容易に除去される程度に十分に小さい。適当な組成
物としては、例えば、キャリアー中に溶解又は分散され
る、且つ、キャリヤーを蒸発又は気化させたときに、溶
解又は分散された粒子が凝集又は融合することによって
又は成分の1つ又はそれ以上が重合することによって被
膜を形成する、有機化合物、オリゴマー、又はポリマー
を含む組成物が挙げられる。前記材料としては、例えば
ポリ塩化ビニル、スチレン−ブタジエンコポリマー、ア
クリル樹脂、及びウレタン樹脂が挙げられる。ある種の
材料は、これらの技術特性の故に、又は有機キャリヤー
(例えば水性スチレン−ブタジエン材料)を必要としな
い故に好ましいが、ポリ塩化ビニルは、コストの面から
考えて最も好ましい。
は、好ましくは、可塑剤と融合し、本発明方法の工程
(b)で塗料を硬化させる温度で硬くなるタイプのポリ
塩化ビニルである。例えば、約121℃(250゜F)の温度
で塗料を焼付けするときには、ポリ塩化ビニル樹脂は、
好ましくは、Formosa ChemicalsからFormulon(登録商
標)という名称で市販されている、ポリ塩化ビニルと、
酢酸ビニル4.2重量%とのコポリマーである。約163℃
(325゜F)の温度で焼付けされる塗料下塗剤/サーフェ
ーサー被膜を適用するときには、ポリ塩化ビニル樹脂
は、例えばFormosa ChemicalsからFormulon(登録商
標)KV−2という名称で市販されている比較的高分子量
の「純粋」ポリ塩化ビニル樹脂のような更にゆっくりと
融合する樹脂であってもよい。
制御する添加剤を含むこともできる。マスキング組成物
は、組成物をフランジに容易に適用することができる程
度に十分に低い粘度を有しているべきであるが、硬化後
に容易に除去される厚さで被膜組成物を適用することが
できる程度に十分な垂れ下がり抵抗を有しているべきで
あり、且つ、組成物を乾燥又は硬化させて被膜にする前
に、実質的に垂直又は半垂直の位置に保持すべきであ
る。好ましくは、組成物の極限粘度数は2−2.8であ
る。更に、以下のように、車両を塗装する前に、マスキ
ング組成物を適用するので、車両用塗料を乾燥又は硬化
させる温度で乾燥又は硬化する組成物を用いることも好
ましいかもしれない。
塑剤としては、周囲条件で液体として適用することがで
き、且つ周囲温度又は高温で組成物中に蒸発又は融合す
る、特有の材料のための任意の粘度降下剤が挙げられ
る。例えば、水は、スチレン−ブタジエン樹脂のための
キャリヤーとして用いることができる。例えばフタレー
ト、アジペート、アゼレート、セバレート、ベンゾエー
ト、トノメリテート、ホスフェート、ポリエステル、又
はポリエポキシドのような可塑剤を、ポリ塩化ビニル樹
脂のための粘度降下剤として用いることができる。好ま
しくは、可塑剤は、ジアリルフタレート、ジオクチルフ
タレート、ジブチルフタレート、トリクレジルホスフェ
ート、又はジオクチルアジペートであり、最も好ましく
はジアリルフタレートである。例えば炭酸カルシウム、
沈降炭酸カルシウム及びミネラルスピリットのような他
の粘度及びレオロジー調整剤、及び充填剤を、マスキン
グ組成物において用いることもできる。好ましくは、前
記炭酸カルシウムの微細粒径によって、改良された垂れ
下がり抵抗が提供されるので、該組成物は、例えばICI
Chemical Companyから市販されているWinnofil SPTのよ
うな沈降炭酸カルシウムを少なくとも約2−20重量%含
む。
ができる程度の適当な厚さを有することができるが、好
ましくは0.127−1.27mmの厚さである。マスキング組成
物は、例えばはけ塗、押出、又は吹付のような任意の適
当な手段によって、本発明方法の工程(a)において、
車両フランジに対して適用することができ、手か又は機
械を用いて適用することができる。錆止め塗料で車両を
塗布しなければならない場合(例えば電着によって)、
好ましくは、マスキング組成物は、前記被膜を適用し乾
燥させた後に適用し、又、該組成物は、硬化後に前記被
膜に強力に接着しないようにして、除去するときに錆止
め被膜を有意に損傷しないように配合する。ポリ塩化ビ
ニル組成物は、この目的に関して適当なマスキング組成
物であることを発見した。ポリ塩化ビニル樹脂マスキン
グ組成物を用いるときには、好ましくは、該組成物は、
可塑剤を約30重量部、ポリ塩化ビニルを30重量部、及び
充填剤を35−40重量部、更に、望ましい接着性及びレオ
ロジー特性を該組成物に付与するのに必要な任意の他の
添加剤を含む。
程(b)及び本発明の第二態様の方法の工程(c)にお
いて、吹付のような任意の適当な手段によって、任意の
適当な塗料組成物の被膜で、車両を塗装することができ
る。適当な塗料組成物としては、例えばPPGから市販さ
れているURC 1000クリアコート、HBAL 9264ベースコー
ト、及び6518下塗剤/サーフェーサーのような自動車用
途の、PPGから市販されているものが挙げられる。又、
マスキング組成物は、マスキング組成物において用いら
れる特有の化学薬品に従って、任意の適当な手段によっ
て、可剥性マスクを形成させる程十分に乾燥又は硬化さ
せる。例えば、マスキング組成物は、周囲条件で乾燥す
ることができるか、あるいは硬化又は乾燥を容易にする
ために高温を用いることができる。好ましくは、マスキ
ング組成物は、車両に適用され、その後に、工程(a)
においてマスキング組成物が適用される塗料を硬化させ
るために用いられるオーブンの温度で乾燥又は硬化す
る。マスキング組成物は、車両の塗装前又は塗装後に硬
化させることができる。しかしながら、マスキング組成
物が高温で硬化する場合、車両をマスク及び塗装し、次
に、高温で塗料及びマスキング組成物を別々の工程で硬
化させなくても良いように、塗料及びマスキング組成物
を1回工程で硬化させることが好ましい。
膜層を適用し硬化させる前に、塗料の「下塗剤/サーフ
ェーサー」層を適用し硬化させるという条件がある場合
のように、1つ以上の塗料の層を適用し硬化させる必要
がある場合には塗料の第一層又は第二層を適用する前
に、マスキング組成物を適用し、次に高温で硬化させる
ことができる。塗料を適用し硬化させるプロセスの前又
はその間中において、いつでもマスクを硬化させること
ができるが、塗料の第一層を適用する前に、マスクを適
用しなければならない場合、好ましくは第一塗料層を硬
化させると同時にマスクを硬化させる。一般的に、「下
塗剤/サーフェーサー」第一塗料組成物層は約163℃(3
25゜F)の温度で硬化させ、例えばベース/クリアカラ
ーコート層のような第二塗料組成物層は約121℃(250゜
F)の温度で硬化させる。本明細書で用いている「塗料
組成物」という用語は、電着によって適用される錆止め
塗料を包含していない。
ンジからマスキング組成物は物理的に除去される。前記
除去は、好ましくはナイフ又は薄刃を用いて、フランジ
の縁に対してほぼ直角方向にマスクを手で又は機械で切
断することによって、又はマスクの適用前にフランジに
配置されたフランジから外側に延びているタブ又は他の
材料片を引っぱり、接着剤によって車両用窓に対してフ
ランジを結合させることができるような、マスク、塗料
及び下塗剤/サーフェーサーが十分に無いフランジ表面
を提供するためにフランジからマスクをストリップする
ことによって、達成される。好ましくは、タブ法は、フ
ランジに対して前もって適用される電着塗布が損傷され
ないように用いられる。マスクは、塗料の上層が完全に
硬化又は固まる前又は後に、車両から除去することがで
きる。
の方法の工程(e)では、車両用窓を、接着剤を用い
て、車両フランジに対して結合させる。車両用窓は、任
意の適当なサイズ又は寸法であることができ、例えばガ
ラス又はポリマー材料(例えばポリカーボネート)のよ
うな任意の適当な材料を含むことができる。好ましく
は、車両用窓は、フランジに結合される表面上にガラス
を含む。更に、ウレタン接着剤の場合のように紫外線か
らの防護が必要とされる場合には、前記防護を接着剤に
対して提供するために、フランジに結合される表面上に
ある窓の縁に沿って、ブラックセラミックフリットの層
又はブラックエナメルの層を適用することも好ましい。
フリットに対する窓の接着力を増大させるために、及び
/又は、ブラック下塗剤において、紫外線からの防護を
必要とする接着剤を用いる場合、紫外線からの更なる防
護を提供するために、フランジに結合される表面上にあ
る窓の縁に沿って、シランガラス下塗剤の層又は「ワイ
プ」、及び/又は好ましくはブラックであるガラス下塗
剤の層を適用することも好ましい。
る適当な接着剤としては、前記支持体と共に有効に結合
する任意の接着剤が挙げられる。好ましくは、接着剤
は、大気湿度の存在下で硬化する、過剰のイソシアネー
ト基を有する一成分ウレタン接着剤である。最も好まし
くは、接着剤は、2.3−3.0のイソシアネート官能価を有
するウレタンプレポリマーと、米国特許第4,758,648号
及び第4,284,751号に記載されている、エーテルジモル
ホリノジエチルエーテルか又は有機錫と有機ビスマスと
の混合物のいずれかを含む触媒とから調製される「速
硬」タイプの接着剤である。
させることによって、又は接着剤を最初にフランジに適
用することによって、車両用窓を車両フランジに結合さ
せることができる。例えば車両用窓結合用途のためのウ
レタン接着剤の適用において通常に用いられる接着剤押
出機又はディスペンサーのような任意の適当な手段によ
って、接着剤を、フランジ又は窓に付着させることがで
きる。接着剤のビーズは、車両用窓を車両用窓フランジ
に有効に結合させるのに十分なサイズであるべきであ
る。接着剤ビーズを車両用窓に適用する場合、窓の縁の
少なくとも一部分に沿って適用するが、好ましくは、窓
の全周に沿って適用する。接着剤をフランジ又は窓に適
用したら、接着剤とフランジとの間及び接着剤と窓との
間に接触を提供するような様式で、手で又は機械的手段
のいずれかによって、窓を取り付ける。その後で、接着
剤を硬化させる。
いて、第一塗料組成物の被膜の適用後ではあるが第二塗
料組成物の適用前に、車両フランジをマスキングするた
めの、以下の工程:即ち、 a)第一塗料組成物の被膜で車両を塗装する工程; b)液体マスキング組成物を車両フランジに適用する工
程; c)第二塗料組成物の被膜で車両を塗装し、除去可能な
マスクを形成させるのに十分な程度に液体マスキング組
成物を乾燥又は硬化させ、更に第二塗料組成物を乾燥又
は硬化させる工程; d)そのフランジからマスクを除去する工程;及び e)その車両用窓をその車両フランジに結合させる工程 を含む、車両用窓を車両フランジに結合させる方法に関
する。
る。湿分硬化可能なポリウレタン接着剤を車両用窓に適
用し、PVCマスクがストリップされたフランジの部分と
接着剤が接触するようにして、窓を車両用窓開口部の中
に取り付ける。次に、接着剤を硬化させる。接着層は、
少なくとも約35.15kg/cm2(500psi)の重ね剪断強さを
有する。
ルキル基アルキルフタレート可塑剤(Aristech Chemica
l CompanyからPX 316という名称で市販されている)30
部、PVC/ビニルアセテートコポリマー分散型樹脂(Form
osa Chemical CompanyからOXY Formulon 0565という名
称で市販されている)30部、炭酸カルシウム(Georgia
Marble CompanyからWingdale Whiteという名称で市販さ
れている)37部、沈降炭酸カルシウム(ICI Chemical C
ompanyからWinnofil SPTという名称で市販されている)
3部、及び無臭ミネラルスピリット2部を周囲条件下で
混合することによって、PVC樹脂組成物を調製する。
幅約25.4mm(1インチ)で、(あらかじめ電着被膜の層
が塗布されている)車両用窓開口部のフランジに適用す
る。車両を、下塗(PPGから市販されているPPG 6518 Ta
upeプライマー)で塗装し、約30分間約163℃(325゜F)
の温度で焼付けた。次に、車両をベースコート(PPGか
ら市販されているHBAL 9264)及びクリアコート(PPGか
ら市販されているURC 1000)で塗装し、約30分間121℃
(250゜F)で焼付けた。次に、硬化させたPVC樹脂マス
クを車両フランジからストリップする。湿分硬化可能な
ポリウレタン接着剤を車両用窓に適用し、PVCマスクが
ストリップされたフランジの部分と接着剤が接触するよ
うにして、窓を車両用窓開口部の中に取り付ける。次
に、接着剤を硬化させる。接着層は、少なくとも約35.1
5kg/cm2(500psi)の重ね剪断強さを有する。
Claims (10)
- 【請求項1】以下の逐次工程:即ち、 a)液体マスキング組成物を車両フランジに対して適用
する工程、 b)車両を塗装し、除去可能なマスクを形成させるのに
十分な程度にマスキング組成物を乾燥又は硬化させる工
程; c)フランジからマスクを除去する工程;及び d)車両用窓を車両フランジに接着剤で結合させる工程 を含み、液体マスキング組成物を、少なくとも121℃(2
50゜F)の温度で硬化させる、車両用窓を車両フランジ
に結合させる方法。 - 【請求項2】液体マスキング組成物は、キャリアー中に
溶解又は分散されたポリ塩化ビニル、スチレン−ブタジ
エンコポリマー、アクリル樹脂又はウレタン樹脂を含む
請求項1記載の方法。 - 【請求項3】液体マスキング組成物を、少なくとも163
℃(325゜F)の温度で硬化させる請求項1記載の方法。 - 【請求項4】液体マスキング組成物を、0.127−1.27mm
(0.005−0.05インチ)の厚さでフランジに適用する請
求項1記載の方法。 - 【請求項5】除去可能なマスクを形成させるのに十分な
程度にマスキング組成物を乾燥又は硬化させる前に、車
両を塗装する請求項1記載の方法。 - 【請求項6】フランジからマスクを除去する前に、塗料
組成物を乾燥又は硬化させる請求項1記載の方法。 - 【請求項7】以下の逐次工程:即ち、 a)液体マスキング組成物を車両フテンジに適用する工
程; b)第一塗料組成物の被膜で車両を塗装し、除去可能な
マスクを形成させるのに十分な程度に液体マスキング組
成物を121℃(250゜F)又はそれ以上の温度で乾燥又は
硬化させ、更に該第一塗料組成物を乾燥又は硬化させる
工程; c)第二塗料組成物の被膜で車両を塗装する工程; d)フランジからマスクを除去する工程;及び e)車両用窓を車両フランジに接着剤で結合させる工程 を含む、車両用窓を車両フランジに結合させる方法。 - 【請求項8】液体マスキング組成物は、キャリアー中に
溶解又は分散されたポリ塩化ビニル、スチレン−ブタジ
エンコポリマー、アクリル樹脂又はウレタン樹脂を含む
請求項7記載の方法。 - 【請求項9】以下の逐次工程:即ち、 a)第一塗料組成物の被膜で車両を塗装し、該第一塗料
組成物を121℃(250゜F)又はそれ以上の温度で乾燥又
は硬化させる工程; b)液体マスキング組成物を車両フランジに適用する工
程; c)第二塗料組成物の被膜で車両を塗装し、除去可能な
マスクを形成させるのに十分な程度に液体マスキング組
成物を乾燥又は硬化させ、更に該第二塗料組成物を乾燥
又は硬化させる工程; d)フランジからマスクを除去する工程;及び e)車両用窓を車両フランジに接着剤で結合させる工程 を含む、車両用窓を車両フランジに結合させる方法。 - 【請求項10】液体マスキング組成物は、キャリアー中
に溶解又は分散されたポリ塩化ビニル、スチレン−ブタ
ジエンコポリマー、アクリル樹脂又はウレタン樹脂を含
む請求項9記載の方法。
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