JP5136193B2 - 枠体付きガラスの射出成形用金型および枠体付きガラスの製造方法 - Google Patents

枠体付きガラスの射出成形用金型および枠体付きガラスの製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、枠体が板ガラスに一体成形されている枠体付きガラスの製造に用いられる射出成形用金型および製造方法に関する。
電車や自動車等の車両の窓において、板ガラスは、金属製の車体に樹脂製の枠体を用いて装着されるのが一般的である。
近年、樹脂製の枠体は、流動性を有する状態の樹脂を押出成形あるいは射出成形により、板ガラスに直接成形され、枠体と板ガラスとが一体となった枠体付きガラスが、車輌の組み立て用部品として用いられている。
射出成形によって、枠体付きガラスを作製する場合、図5に示すように、板ガラス5が上金型2と下金型3との間に保持され、板ガラス5の周辺部に枠体用キャビティ4が形成され、この枠体用キャビティ4に溶融状態の樹脂が射出されて、枠体用キャビティ4に射出された溶融状態の樹脂が固化した後、上金型2を取り外し、枠体が板ガラスに一体成形された枠体付きガラスを下金型3から取り出して、枠体付きガラスが製造される。
射出成形の最中には、金型によって板ガラスは押さえつけられており、さらに板ガラスの周辺部に射出成形される高温・高圧の樹脂が流動するため、板ガラスには複雑な応力が発生し、板ガラスが破損することがある。
射出成形中にガラスの破損を検出するための技術として、例えば特許文献1がある。
枠体を板ガラスに射出成形で一体化成形する場合、板ガラスが割れるという問題を、板ガラスが破損しないようにするための技術として、例えば特許文献2のようにダミー板を用いる方法が開示されている。
板ガラスの破損は、ゲート付近で生じることが多く、特許文献3のように、射出成形金型に多数のゲートを設けることが提案されている。
特開特開2003−48233号公報 特開平5−57797号公報 特開2007−313669号公報
射出成形中の板ガラスの破損を防ぐ方法として、ダミー板を用いるのは生産性が著しく劣り、またゲートを多く設けるのは、ガラスおよび枠体の形状によっては困難となる。
本発明は、射出成形時の板ガラスの周縁に加わる荷重を低減し、板ガラスに枠体を射出成形によって一体成形するときの、板ガラスの破損が防げる射出成形用金型を提供する。
本発明の射出成形用金型は、板ガラスの周縁部に樹脂製の枠体を射出成形するために用いる射出成形用金型において、車内側ガラス面の枠体用キャビティに連通孔を介して連通する補助キャビティがガラス面に接して設けられており、車内側ガラス面の枠体用キャビティの幅w 、連通孔の幅w 、補助キャビティの幅w の合計w +w +w と、車外側ガラス面に成形される枠体用キャビティの幅w との比(w1+w2+w3)/w が0.5〜1.5であることを特徴とする射出成形用金型である。
また、本発明の射出成形用金型は、前記射出成形用金型において、補助キャビティの厚みtが1.0〜5.0mmであることを特徴とする射出成形用金型である。
また、本発明の射出成形用金型は、前記射出成形用金型において、ランナーから溶融樹脂を枠体用キャビティに射出するためのゲートが補助キャビティに設けられていることを特徴とする射出成形用金型である。
さらにまた、本発明の枠体付きガラスの製造方法は、枠体が形成されるガラス面にはプライマー処理がなされ、補助キャビティに面する板ガラスの面にはプライマー処理が無い板ガラスを用い、前記射出成形用金型で枠体を射出成形することを特徴とする枠体付きガラスの製造方法である。
本発明の枠体付きガラスに用いる射出成形用金型および枠体付きガラスの製造方法は、枠体の成形中において板ガラスが破損することのない射出成形用金型および製造方法を提供する。
本発明を、上金型と下金型とに分割される射出成形用金型について、図に基づいて説明する。なお、本発明は、上金型と下金型とに分割される場合に限定されるものではなく、左右に分割される射出成形用金型にも応用が可能である。
射出成形用金型を用いて、板ガラスの周縁部に樹脂製の枠体を一体に成形する場合、板ガラスが射出成形中に割れるという問題が生じる。
図1は、板ガラス5が本発明の射出成形用金型1に載置された状態を示す、板ガラス5の端面に垂直な面での、概略断面図である。
板ガラス5は、上金型2と下金型3との間に挟持され、板ガラス5のエッジ部に枠体用キャビティ4が形成される。この枠体用キャビティ4に流動性を有する溶融した樹脂が図示しない注入口より射出されて、板ガラス5の周辺部に枠体が一体的に形成される。
板ガラスには、フラットな板ガラスの他に、曲げ加工された板ガラス、強化ガラス、曲げ加工をした強化ガラス、フラットな板ガラスあるいは曲げ加工した板ガラスを用いて作製される合わせガラス等が、用いられる。
また、板ガラスの車内側の面には、板ガラスを車体に固定するために用いられる、クリップやファスナー等の固定用部品、接着剤を車外側から見えないようにするため、着色がなされていることが望ましい。
枠体を形成する樹脂には、スチレン系、オレフィン系、塩ビ系、ウレタン系等の熱可塑性エラストマーを用いることができる。
射出成形用金型では、図1のように、射出成形用金型1に挟持されている板ガラス5に枠体を一体に成形する場合、射出成形用金型1の図示しない注入口から、溶融状態の樹脂が、図示しないランナーおよびゲートを通って枠体用キャビティ4に射出され、図3のように、板ガラス5の端面から表面に渡り、枠体10が形成される。
板ガラス5の車外側に形成される枠体の幅w4と車内側に形成される枠体の幅w1とが異なる場合、枠体用キャビティ4を流動する溶融樹脂の圧力によって板ガラス5の端部に大きな荷重が発生するので、図1のように板ガラスの車内側にガラス表面に補助キャビティ7を設けることが望ましい。
射出成形中に板ガラスが破損するのを防ぐために、車内側ガラス面の枠体用キャビティの幅w、連通孔の幅w、補助キャビティの幅wの合計w+w+wと、車外側ガラス面に成形される枠体用キャビティの幅wとの比(w+w+w)/wが0.5〜1.5であることが好ましく、より好ましくは、0.8〜1.2である。
補助キャビティ7の厚みは、1.0〜5.0mmとすることが望ましく、より望ましくは1.5〜4.0mmとする。補助キャビティ7の厚みが1mmより薄いと、溶融樹脂が充分に補助キャビティ内にいきわたらない危険性があり、板ガラス4の破損我を防止することができない可能性がある。また、補助キャビティで形成7される樹脂体は不要な廃棄物になるのでなるべく薄いほうが好ましく、5.0mm以下とすることが好ましい。
補助キャビティ7は、連通孔8を介して、枠体用キャビティ4と連通してなるもので、射出成形後は、図2のように枠体10と補助キャビティ及び連通孔で成形される樹脂体11とが、板ガラス5の端部に形成される。
枠体10が形成される板ガラス5の表面にはプライマー6が塗布されており、枠体10と板ガラス5とは強固に接着するが、補助キャビティ7及び連通孔8で形成される樹脂体11、12はプライマーが板ガラスの表面に塗布されていないので、樹脂体11、12は容易に枠体10から切断して取り除くことができる。
図4は本発明の別の実施形態を示すもので、枠体用キャビティ4にランナー20から溶融樹脂を射出するゲート21を補助キャビティに連通させて、補助キャビティから溶融樹脂が枠体用キャビティ4に流動するようにしたものである。
枠体用キャビティ4にゲートを設ける場合、射出成形後枠体からゲートの部位を取り除く作業が必要となるが、ゲート21を保持キャビティ7に設けることにより、前記ゲート跡の成形が不要となる。
以下に、本発明を実施例によって説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
サイズが400mm×600mm、厚み3mmの4辺形の板ガラスを用い、その周辺に枠体を射出成形で一体成形した。
枠体の1つの辺は、図1のように、車外側に形成される枠体の幅wが幅約30mmで、厚み約3.0mmであり、車内側に形成される枠体の幅wが幅約8mm、厚み約2.0mmで、車外側の枠体の幅wは車内側の枠体の幅wの4倍程度と、車外側の枠体の幅wは車内側の枠体の幅wを大きく上回るものであった。
このため、射出成形用金型1の前記の枠体が形成される枠体用キャビティ4に対し、補助キャビティ7を設け、補助キャビティ7と枠体用キャビティ4とは、連通孔8で連通させた。
補助キャビティの幅wは約8mm、厚みは約2.0mmとした。また、連通孔の幅wは幅約4mm、厚みは約1.0mmとした。従って、(w+w+w)/wの値は、約0.7である。
射出成形用金型の上金型2を開いて、下金型3に板ガラス5を載置する前に、板ガラス5の端部には、枠体が形成される板ガラスの表面にプライマーを塗布した。
プライマーには、ナイロン系接着剤(主成分;変性ナイロン、溶剤;変性エタノール)を用いた。
板ガラス5を上金型2と下金型3の間に載置し、射出装置により溶融樹脂を金型に、図示しない射出口から枠体用キャビティ4に、信越ポリマー製の可塑剤と充填剤が混練された塩化ビニル樹脂を射出した。
樹脂の射出は、樹脂温度を190℃±10℃、金型温度を50℃±10℃、射出圧力2〜6MPaで行った。
射出された樹脂が固形化した後、射出成形用金型1から、図2のような、板ガラス5に枠体10と連通孔と補助キャビティで成形された樹脂体11、12が付いたものを取出し、連通孔で成形された樹脂体12と枠体10との境界で切断して、図3に示す枠体つき板ガラスとした。
本実施例では、板ガラスの破損は生じなかった。
比較例
連通孔8と補助キャビティ7が形成されていない、図6に示すような射出成形用金型を用いて、実施例と同様の枠体を射出成形したが、ガラスの破損が頻繁に生じ、実施例に比べ、生産性が著しく劣った。
本発明の実施形態を示す概略断面図である。 射出成形後の枠体の断面図である。 枠体付きガラスの断面図である。 本発明の別の実施形態を示す概略断面図である。 射出成形による枠体付きガラスの製造を示す概略断面図である。 従来の枠体を成形するキャビティの概略断面図である。
符号の説明
1、1´ 射出成形金型
2、2´ 上金型
3、3´ 下金型
4、4´ 枠体用キャビティ
5、5´ 板ガラス
6、6´ プライマー
7 補助キャビティ
8 連通孔
10 枠体
11 補助キャビティで成形される樹脂体
12 連通孔で成形される樹脂体
20 ランナー
21 ゲー

Claims (4)

  1. 板ガラスの周縁部に樹脂製の枠体を射出成形するために用いる射出成形用金型において、車内側ガラス面の枠体用キャビティに連通孔を介して連通する補助キャビティがガラス面に接して設けられており、車内側ガラス面の枠体用キャビティの幅w 、連通孔の幅w 、補助キャビティの幅w の合計w +w +w と、車外側ガラス面に成形される枠体用キャビティの幅w との比(w1+w2+w3)/w が0.5〜1.5であることを特徴とする射出成形用金型。
  2. 補助キャビティの厚みtが1.0〜5.0mmであることを特徴とする請求項1に記載の射出成形用金型。
  3. ランナーから溶融樹脂を枠体用キャビティに射出するためのゲートが補助キャビティに設けられていることを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載の射出成形用金型。
  4. 枠体が形成されるガラス面にはプライマー処理がなされ、補助キャビティに面する板ガラスの面にはプライマー処理が無い板ガラスを用い、請求項1乃至3のいずれかに記載の射出成形用金型で枠体を射出成形することを特徴とする枠体付きガラスの製造方法。
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