JPH10119085A - 曲面形状の透視部を有する縁枠付き樹脂製窓材の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 曲面形状を有する窓材を、簡単に、かつコス
トを抑えながら作製できて、それと同時に窓材の剛性を
高めることができる、縁枠付き樹脂製窓材の製造方法を
提供する。 【解決手段】 所要形状に湾曲している板材押え部（３
ａ）（３ｂ）を有する射出成形金型（３）のキャビティ
（５）内に、所要形状に湾曲しているアルミニウム枠
（６）（６）を設置する。次に、透視部用板材（２）を
前記射出成形金型（３）に装着した後、該射出成形金型
（３）を閉じることにより、透視部用板材（２）を板材
押え部（３ａ）（３ｂ）に沿って所要形状に曲面固定す
ると共に、該透視部用板材（２）の縁部に前記アルミニ
ウム枠（６）（６）を添着する。そして、溶融した軟質
塩化ビニル樹脂をキャビティ（５）に射出充填して、樹
脂製縁枠（８）を融着一体化することにより、透視部
（Ｗ）が所要形状に固定された縁枠付き樹脂製窓材
（Ｂ）を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、車両用窓材、機
器用のぞき窓材、建築用窓材等として使われる、曲面形
状の透視部を有する縁枠付き樹脂製窓材の製造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、縁枠付き窓材の透視部板材にはガ
ラスが採用されていたが、軽量化や成形しやすさ等の理
由から樹脂が採用されることが多くなった。特に曲面形
状を有する透視部用板材には、成形性が優れている点で
樹脂が最適であり、その樹脂を利用した曲面形状の透視
部を有する縁枠付き樹脂製窓材の製造には、一般に二つ
の方法が採用されている。

【０００３】まず、一つの方法を挙げる。押出成形など
で熱可塑性合成樹脂の原板を成形し、それを窓サイズに
ラフカットして透視部用板材を得る。そして、その透視
部用板材を加熱炉の中に入れ軟化させた後、加熱炉から
取り出す。次に、図１１に示すように、その透視部用板
材（２１）を所要曲面形状の成形型（２２）の上に載
せ、押さえ型（２３）によって縁部分を押さえ付けてか
ら冷却することにより、曲面形状に成形する。さらに、
ハードコートが必要であれば、コート液を流しかけるこ
とで成形品をコートするフローコートや、コート液中に
成形品を浸漬させることで成形品をコートするディッピ
ングを施した後、ＮＣルータなどでトリミングを行う。
最後に、その曲面形状を有する透視部用板材を射出成形
金型に装着し、縁部に樹脂を射出することで樹脂製縁枠
を形成する。

【０００４】もう一つの方法は、射出成形によって、曲
面形状を有する透視部用板材を直接作製し、上記の方法
と同様にして透視部用板材の縁部に樹脂製縁枠を形成す
るものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前者の方法で
は、透視部用板材（２１）を所要の曲面形状にするため
に、加熱炉の中に入れて軟化させた後、加熱炉から取り
出して、成形型（２２）の上に乗せ、押さえ型（２３）
によって縁部を押さえ付けてから冷却するという面倒で
多くの工程を経なければならない。また、後者の方法で
は、所要曲面形状の透視部用板材を製造するのに射出成
形を採用しているが、一般に射出成形の金型加工費は高
い。特に自動車用の透視部を射出成形で得ようとすると
場合、透視歪みの発生を防ぐためにキャビティを鏡面仕
上げにしなければならず、また、厚み変化の基線に対す
るうねりを±３ミクロン以下にしなければならないの
で、金型加工費はさらに高くなる。その結果、最終製品
である縁枠付き樹脂製窓材を得るのにコスト高が避けら
れないという問題があった。

【０００６】また、透視部用板材をガラスから樹脂に置
き換えることにより透視部用板材の剛性が低くなるた
め、樹脂製窓材の透視部の面積をあまり大きくできない
という問題もあった。

【０００７】本発明は、これらの問題点を解決すること
を目的として、製作工程が簡単で、かつ縁枠成形以外は
射出成形を利用せずにコストを低く抑え、さらには透視
部の面積を大きくできる、曲面形状の透視部を有する縁
枠付き樹脂製窓材の製造方法を提供しようとするもので
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明に係る曲面形状の透視部を有する縁枠付き
樹脂製窓材の製造方法は、（ａ）所要形状に湾曲してい
る板材押え部とその外側にキャビティとを有する射出成
形金型のキャビティ内に、所要形状に湾曲している剛性
枠を設置する第一工程と、（ｂ）前記透視部用板材を第
一工程の射出成形金型に装着し、前記板材押え部により
上下から挟むように曲面固定すると共に、その縁部に前
記剛性枠を添わせて配置させた状態にして、射出成形金
型を閉じる第二工程と、（ｃ）前記キャビティ内に樹脂
を射出して前記透視部用板材の縁部及び前記剛性枠を一
体化し前記樹脂製窓材とする第三工程とからなることを
特徴とする。

【０００９】この発明に係る曲面形状の透視部を有する
縁枠付き樹脂製窓材の製造方法の第一工程において、板
材押え部（３ａ）（３ｂ）（３ｃ）（３ｄ）とその外側
にキャビティ（５）とを有する射出成形金型（３）を用
意し、そのキャビティ（５）内の所望の位置に剛性枠
（６）（６）を設置する。

【００１０】前記射出成形金型（３）は、その上型と下
型の一部の板材押え部において最終製品の所要形状に湾
曲し、その外側にキャビティ（５）を有すること以外
は、従来の金型と特に変わりはない。また、この板材押
え部（３）は全部分において湾曲している必要はなく、
後述の透視部用板材（２）の湾曲させたい部分に相当す
る板材押え部（３ａ）（３ｂ）が所要形状に湾曲してい
ればよい。

【００１１】前記剛性枠（６）は、縁枠（８）の射出成
形時に透視部用板材（２）の縁部付近に融着一体化させ
た際、該透視部用板材（２）の少なくとも一辺を湾曲状
態に保持するために用いる。そのため、材質は、弾性率
が１０ＧＰａ以上であるＦＲＰアルミニウム、ステンレ
ス等が挙げられ、また、全体形状は、一方向に最終製品
の曲面形状である所要形状に湾曲しており、その湾曲の
程度は、内部応力に対する透視部用板材（２）の強制曲
げの限界を考慮すると、曲率半径が板厚の１５０倍から
３００倍Ｒ以上になるようにすれば問題ない。さらに、
断面形状については特に限定されるものでなく、例え
ば、断面Ｌ字形状や断面Ｕ字形状が挙げられる。

【００１２】また、前記剛性枠（６）（６）の前記キャ
ビティ（５）内の所望位置への設置方法は、例えば、材
質が特に限られない支持ピン（７）を数本用意し、その
上端に前記剛性枠（６）を装着し、その下端を前記キャ
ビティ（５）内の所望位置にそれぞれ埋設することによ
る方法が挙げられるが、これに限られものでなく、要は
キャビティ（５）内の所望位置に剛性枠（６）（６）を
設置する方法であればよい。

【００１３】第二工程においては、透視部用板材（２）
を前記射出成形金型（３）に装着した後、該射出成形金
型（３）を閉じるが、この際、前記板材押え部により上
下から挟むように前記透視部用板材（２）を曲面固定す
ると共に、その縁部に前記剛性枠（６）（６）を添わせ
て配置させた状態にする。また、前記透視部用板材
（２）を前記射出成形金型（３）に装着した際、該透視
部用板材（２）の自重または吸盤（４）による真空吸引
により該透視部用板材（２）を大まかに曲げておくとな
およい。

【００１４】前記透視部用板材（２）の材質は、透明な
熱可塑性合成樹脂、例えばポリカーボネート、ポリメチ
ルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリ
サルホン、ポリアリレート等が挙げられる。これらの中
でも、曲げ性、耐衝撃性、耐熱性、経済性を考慮すると
ポリカーボネートが好ましく、表面にシリコンハードコ
ート処理を施し傷付きにくくしたものがよい。板厚は、
薄すぎると壊れやすく、厚すぎると曲面形状に成形しに
くいため、１．０ｍｍないし８．０ｍｍ程度にするのが
好ましい。また、平板の材料樹脂中に紫外線吸収剤、熱
線吸収剤、色剤等を必要に応じて添加してもよい。さら
に、平板にマークなどを印刷したり、窓の輪郭部分にス
クリーン印刷でマスキング部を設けたりしてもよい。

【００１５】また、前記透視部用板材（２）の製造方法
は特に限定されないが、透視ひずみが少なく、経済性の
よい押出成形により製作したものが好ましい。また、こ
の押出成形した平板を透視部用板材（２）としてそのま
ま使用してもよいし、透視部の形状が単純でない場合に
は、その平板を打ち抜き加工などにより打ち抜いて所要
輪郭の透視部用板材（２）を製造してもよい。

【００１６】次に、第三工程において、前記射出成形金
型（３）のキャビティ（５）内に樹脂を射出することに
より、前記剛性枠（６）（６）と前記透視部用板材
（２）の縁部とを一体化する樹脂製縁枠（８）を形成
し、透視部（Ｗ）が曲面固定された縁枠付き樹脂製窓材
（Ｂ）を製造する。この樹脂製窓材枠（８）の樹脂の種
類は、一般の射出成形の場合は軟質塩化ビニル樹脂や熱
可塑性エラストマー等がよく、ＲＩＭ成形の場合はウレ
タン樹脂等がよい。また、樹脂製縁枠（８）と透視部用
板材（２）とが成形時にしっかり接着しない場合には、
成型前に透視部用板材（２）の縁部にプライマー処理を
施すと接着しやすい。さらに、樹脂製縁枠（８）を形成
する際、ボルト、ネジ、仮止めクリップ、装飾用モール
のような窓取り付け部品をインサート成形することもで
きるし、また、前記剛性枠（６）（６）の一部が前記樹
脂製縁枠（８）から露出するように射出成形すれば、該
剛性枠（６）（６）自体が装飾用モールとして機能す
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】

［実施例１］この発明の一実施例を図に基づいて説明す
る。

【００１８】まず、押出成形によって、透明ポリカーボ
ネートからなり長さ２０００ｍｍ、幅１０００ｍｍ、厚
さ２ｍｍの原板を成形し、窓材の透視部に相当する形状
の輪郭部分にスクリーン印刷でマスキング部（１）を設
けた。また、傷付きにくくするために、原板の両表面に
ディッピングによりアクリル系プライマー層をコートし
た後、シリコンハードコート層をコートし積層状態とし
た。そして、この原板を打ち抜き機によりマスキング部
（１）の外周部で打ち抜き、図１に示すような台形の透
視部用板材（２）を得た。

【００１９】次に、図２及び図３に示すような、射出成
形金型（３）を用意した。この射出成形金型（３）は、
最終製品の所要形状に湾曲した板材押え部（３ａ）（３
ｂ）及びフラットな板材押え部（３ｃ）（３ｄ）を有
し、また、板材押え部（３ａ）（３ｂ）（３ｃ）（３
ｄ）の外側にあるキャビティ（５）の所望位置（５ａ）
（５ｂ）内には２個のアルミニウム枠（６）（６）が設
置され、さらに、板材押え部（３ａ）（３ｂ）（３ｃ）
（３ｄ）の内側には透視部用板材（２）を吸引するため
の吸盤（４）が３か所に設けられている。

【００２０】このアルミニウム枠（６）（６）は透視部
用板材（２）の２辺（２ａ）（２ｂ）に装着するための
もので、図４に示すように、最終製品の所要曲面形状で
ある曲率半径２５００Ｒで長手方向に湾曲し、その長さ
は該板材の２辺（２ａ）（２ｂ）と同じである。また、
断面形状は、後に透視部用板材（２）の湾曲した状態を
保持するために、内方及び上方へ延びる保持縁（６ａ）
（６ｂ）からなるＬ字形状になっており、その保持縁
（６ａ）（６ｂ）の長さ（ｄ）はそれぞれ１０ｍｍ，厚
み（ｔ）は１ｍｍにしてある。さらに、この保持片の一
方（６ａ）には、後述の支持ピン（７）を挿入するため
の挿入孔（６ｃ）が長手方向に等間隔に５か所設けら
れ、その挿入孔（６ｃ）の内径は該支持ピン（７）の直
径と同じ２ｍｍ程度にした。

【００２１】次に、前記アルミニウム枠（６）（６）の
前記キャビティ（５）内の所望位置（５ａ）（５ｂ）へ
の設置方法を説明すると、まず、図２に示すように、こ
の射出成形金型（３）のキャビティ（５ａ）（５ｂ）内
において、支持ピン（７）を、その下端が埋設される状
態で配置した。この埋設するときの支持ピン（７）の間
隔は、前記アルミニウム枠（６）に設けられた挿入孔
（６ｃ）の間隔と同じである。そして、図２及び図３に
示すように、前記支持ピン（７）の上端を前記アルミニ
ウム枠（６）（６）の挿入孔（６ｃ）に挿入装着するこ
とにより、該アルミニウム枠（６）（６）を前記キャビ
ティ（５）内の所望位置（５ａ）（５ｂ）に設置した。
なお、前記アルミニウム枠（６）（６）と前記支持ピン
（７）との装着方法は、上述のように前記支持ピン
（７）の上端を前記アルミニウム枠（６）の挿入孔（６
ｃ）に挿入することにより装着する方法に限らず、例え
ば、アルミニウム枠（６）に上述のような挿入孔（６
ｃ）を設けずに、前記支持ピン（７）の上端を該アルミ
ニウム枠にそのまま接着することにより装着する方法で
もよく、要はキャビティ（５ａ）（５ｂ）内に該アルミ
ニウム枠（６）（６）を設置できる方法であればよい。

【００２２】しかして、図５に示すように、前記透視部
用板材の２辺（２ａ）（２ｂ）が、上述の工程で前記キ
ャビティ（５ａ）（５ｂ）内に設置された前記アルミニ
ウム枠（６）（６）に沿うように、該透視部用板材
（２）を射出成形金型（３）に装着した。このとき、上
述のように射出成形金型（３）の内側３か所には吸盤
（４）が設けられているため、その吸盤（４）の真空吸
引および透視部用板材（２）の自重により透視部用板材
（２）を大まかに湾曲させた。そして、最終的には、図
５に示す矢印方向に前記射出成形金型（３）を閉じて、
透視部用板材（２）を所要曲面形状に湾曲させると共
に、透視部用板材（２）の２辺（２ａ）（２ｂ）に前記
剛性枠（６）（６）を添着した。つまり、前記射出成形
金型（５）の上型と下型を合わせ閉じる際に、該射出成
形金型（３）の板材押え部（３ａ）（３ｂ）により前記
透視部用板材（２）をはさみながら該板材押え部（３
ａ）（３ｂ）の所要形状に沿って湾曲さていき、それと
共に前記キャビティ（５ａ）（５ｂ）内において前記透
視部用板材（２）の２辺（２ａ）（２ｂ）に前記剛性枠
（６）（６）を添着した。

【００２３】次に、図６に示すように、溶融した軟質塩
化ビニル樹脂を前記キャビティ（５）に射出充填して、
冷却、固化させ、前記透視部用板材（２）の周縁部及び
該アルミニウム枠（６）（６）を融着一体化させる樹脂
製縁枠（８）を形成し、これにより透視部用板材（２）
の所要形状に曲面固定された状態を保つことができるよ
うにした。また、この樹脂製縁枠形成の際、前記支持ピ
ン（７）も樹脂製縁枠（８）内に取り込められるが、こ
の支持ピン（７）は樹脂製縁枠形成後に取り外し可能と
なされたものでもよい。

【００２４】以上のようにして、図７に示すような、曲
面形状の透視部（Ｗ）の縁部が樹脂製縁枠（８）により
被覆された縁枠付き樹脂製窓材（Ｂ）を得た。

【００２５】［実施例２］次に、他の実施例を図に基づ
いて説明する。

【００２６】まず、実施例１と同様にして、図１に示す
ような台形の透視部用平板（２）を得た。

【００２７】次に、図８に示すような、射出成形金型
（３）を用意した。この射出成形金型（３）は、最終製
品の所要形状に湾曲した板材押え部（３ａ）（３ｂ）及
びフラットな板材押え部（３ｃ）（３ｄ）を有し、板材
押え部（３ａ）（３ｂ）（３ｃ）（３ｄ）の内側には透
視部用板材（２）を吸引するための吸盤（４）が３か所
に設けられており、この構成は実施例１と同じである。
そして、板材押え部（３ａ）（３ｂ）（３ｃ）（３ｄ）
の外側にあるキャビティ（５）の所望位置（５ａ）
（５ｄ）内には剛性枠が設置されるが、この剛性枠はス
テンレス枠（９）であり、また、その形状および設置方
法が実施例１と異なっている。

【００２８】すなわち、このステンレス枠（９）は、図
９に示すように全体形状がＬ字形状をなし、その１辺
（９ａ）は最終製品の所要曲面形状である曲率半径２５
００Ｒで長手方向に湾曲形成され、他辺（９ｂ）は直線
的に形成されている。そして、ステンレス枠（９）の辺
（９ａ）（９ｂ）の長さは前記透視部用板材（２）の辺
（２ａ）（２ｄ）の長さとほぼ同じで、断面形状は厚み
０．５ｍｍのＵ字形状となされている。また、ステンレ
ス枠（９）の設置においては、この実施例では実施例１
で利用した支持ピン（８）のような介在物を一切利用し
ない方法をとった。つまり、図８に示すように、該ステ
ンレス枠（９）を、その底面をキャビティ（５ａ）（５
ｄ）内における上型の内面壁に埋設された磁石（１０）
（１０）で吸着させることにより、直接キャビティ（５
ａ）（５ｂ）内に設置した。なお、この実施例において
ステンレス枠（９）の内面壁への吸着方法を磁石（１
０）（１０）によるものとしたが、その方法に限られる
ものでなく、例えば真空吸引によるもの等でもよい。

【００２９】しかして、図８に示すように、前記透視部
用板材（２）の２辺（２ａ）（２ｄ）が上述の工程で前
記キャビティ（５ａ）（５ｄ）内に設置された前記ステ
ンレス枠（９）に添うように、該透視部用板材（２）を
射出成形金型（３）に装着した。このとき、上述のよう
に射出成形金型（３）の内側３か所には吸盤（４）が設
けられているため、その吸盤（４）の真空吸引および透
視部用板材（２）の自重により透視部用板材（２）を大
まかに湾曲させた。そして、最終的には、図８に示す矢
印方向に前記射出成形金型（３）を閉じて、その際、該
射出成形金型（３）の板材押え部（３ａ）（３ｂ）（３
ｃ）（３ｄ）により前記透視部用板材（２）をはさみな
がら、透視部用板材（２）を該板材押え部（３ａ）（３
ｂ）の所要形状に沿って湾曲させた。

【００３０】次に、実施例１と同じく、溶融した軟質塩
化ビニル樹脂を前記キャビティ（５）に射出充填して、
冷却、固化させ、前記透視部用板材（２）の周縁部及び
該ステンレス枠（９）を融着一体化させる樹脂製縁枠
（８）を形成し、これにより透視部用板材（２）の所要
形状に曲面固定された状態を保つことができるようにし
た。なお、この際、前記ステンレス枠（９）は前記キャ
ビティ（５ａ）（５ｄ）の境界部に設置されているた
め、該ステンレス枠（９）の一部は樹脂製縁枠（８）か
ら露出する。

【００３１】以上のようにして、図１０に示すような、
曲面形状の透視部（Ｗ）の縁部が樹脂製縁枠（８）によ
り被覆されると共に、ステンレス枠（９）の一部が樹脂
製枠から露出した縁枠付き樹脂製窓材（Ｂ）を得た。

【００３２】

【発明の効果】この発明に係る、曲面形状の透視部を有
する縁枠付き樹脂製窓材の製造方法は、（ａ）所要形状
に湾曲している板材押え部とその外側にキャビティとを
有する射出成形金型のキャビティ内に、所要形状に湾曲
している剛性枠を設置し、（ｂ）前記透視部用板材を第
一工程の射出成形金型に装着し、前記板材押え部により
上下から挟むように曲面固定すると共に、その縁部に前
記剛性枠を添わせて配置させた状態にして、射出成形金
型を閉じ、（ｃ）前記キャビティ内に樹脂を射出して前
記透視部用板材の縁部及び前記剛性枠を一体化し前記樹
脂製窓材とするので、従来のような面倒な工程を経ずに
簡単に曲面形状の透視部を有する縁枠付き樹脂製窓材を
製造できるし、また、縁枠成型以外は射出成形を利用し
ていないのでコストを上げずにすむ。

【００３３】また、上記第二工程で剛性枠が添うように
配置された透視部用板材の縁部が、第三工程により樹脂
製縁枠と融着一体化するので、剛性の高い縁枠付き樹脂
製窓材とすることができる。さらに、この剛性枠の一部
が縁枠から露出するように窓材を製造すると、剛性枠は
窓材の剛性を高めるだけでなく装飾用としても機能し得
る。

【００３４】なお、前記縁枠付き樹脂製透視部用板材に
おいて、透視部用板材をポリカーボネート樹脂とするこ
とで、曲げ性、耐衝撃性、耐熱性、経済性がよくなる
し、また、その表面にシリコンハードコート処理が施す
ことで傷付きにくい縁枠付き樹脂製窓材を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】透視部用板材の平面図である。

【図２】実施例１においてキャビティ内にアルミニウム
枠が設置された射出成形金型の縦断面図である。

【図３】図２のＩ−Ｉ線断面図である。

【図４】アルミニウム枠の斜視図である。

【図５】実施例１において透視部用板材を装着した状態
における射出成形金型の横断面図である。

【図６】樹脂製縁枠成形時のキャビティ付近の断面図で
ある。

【図７】実施例１における縁枠付き樹脂製窓材の斜視図
である。

【図８】実施例２において透視部用板材を装着した状態
における射出成形金型の横断面図である。

【図９】ステンレス枠の斜視図である。

【図１０】実施例２における、ステンレス枠の一部が縁
枠から露出した縁枠付き樹脂製窓材の斜視図である。

【図１１】従来技術において板材を湾曲させる工程を示
す斜視図である。

【符号の説明】

２・・・透視部用板材 ３・・・射出成形用金型 ３ａ、３ｂ・・・板材押え部 ４・・・吸盤 ５ａ、５ｂ・・・キャビティ ６・・・アルミニウム枠（剛性枠） ７・・・支持ピン

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱可塑性樹脂からなり曲面形状の透視部
   用板材の縁部が樹脂製縁枠により被覆された縁枠付き樹
   脂製窓材の製造方法において、 （ａ）所要形状に湾曲している板材押え部とその外側に
   キャビティとを有する射出成形金型のキャビティ内に、
   所要形状に湾曲している剛性枠を設置する第一工程と、 （ｂ）前記透視部用板材を第一工程の射出成形金型に装
   着し、前記板材押え部により上下から挟むように曲面固
   定すると共に、その縁部に前記剛性枠を添わせて配置さ
   せた状態にして、射出成形金型を閉じる第二工程と、 （ｃ）前記キャビティ内に樹脂を射出して前記透視部用
   板材の縁部及び前記剛性枠を一体化し前記樹脂製窓材と
   する第三工程とからなることを特徴とする、曲面形状の
   透視部を有する縁枠付き樹脂製窓材の製造方法。
2. 【請求項２】 前記透視部用板材がポリカーボネート樹
   脂からなり、その表面にシリコンハードコート処理が施
   されていることを特徴とする、請求項１記載の曲面形状
   の透視部を有する縁枠付き樹脂製窓材の製造方法。