JPH1029223A - 曲面形状の窓部を有する窓枠付き樹脂窓の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 曲面形状の窓部を、簡単に、かつコストを抑
えながら作製できて、それと同時に窓部の剛性を高める
ことができる、窓枠付き樹脂窓の製造方法を提供する。 【解決手段】 窓部用平板（３）を、所要形状に湾曲し
たアルミニウム枠（６ａ）の保持縁（７ａ）（７ａ）間
に嵌め込むとともに湾曲に倣って矢印方向に曲げいれる
た後、アルミニウム枠（６ｂ）の保持縁（７ａ）（７
ａ）に残辺（３ｄ）を嵌め込むことにより、窓部用平板
（３）の周縁部がアルミ枠（６ａ）（６ｂ）に被覆され
た窓部本体を得る。次に、この窓部本体を、アルミニウ
ム枠（６ａ）（６ｂ）が射出成形用金型のキャビティ内
におさまるようにに装着する。そして、溶融した軟質塩
化ビニル樹脂をキャビティ（１０）に射出充填して、冷
却、固化させ、樹脂窓枠を融着一体化する。

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、機器
用のぞき窓、建築用窓等として使われる、曲面形状の窓
部を有する窓枠付き樹脂窓の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、窓枠付き窓の窓部にはガラスが採
用されていたが、軽量化や成型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。特に曲面形状の窓部
には、成形性が優れていることから、樹脂が最適であ
り、その曲面形状の窓部を有する窓枠付き樹脂窓の製造
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型し、それを窓サイズに
ラフカットして窓部用平板を得る。そして、その窓部用
平板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１０に示すように、その窓部用平板（２
１）を所要曲面形状の成形型（２２）の上に載せ、押さ
え型（２３）によって周縁部分を押さえ付けてから冷却
することにより、曲面形状に成型する。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
施す。そして、ＮＣルータなどでトリミングを行い窓部
本体を得る。最後に、その窓部本体を射出成形金型に装
着し、周縁部に樹脂を射出することで樹脂窓枠を形成す
る。

【０００４】もう一つの方法は、射出成形によって、所
要曲面形状を有する窓部本体を直接得て、上記の方法と
同様にして窓部本体の周縁部に樹脂窓枠を形成するもの
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、窓部用平板（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）
によって周縁部分を押さえ付けてから冷却するという面
倒な工程を経なければならない。また、後者の方法で
は、所要曲面形状の窓部本体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。
特に自動車用の窓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。

【０００６】また、窓部をガラスから樹脂に置き換える
ことにより窓部の剛性が低くなり、窓部をあまり大きく
できないという問題がある。

【０００７】この発明が解決しようとする課題は、製作
工程が簡単で、かつ射出成形を利用せずにコストを低く
抑え、さらには窓部の剛性を同時に高め得る、曲面形状
の窓部を有する窓枠付き樹脂窓の製造方法を提供する点
にある。

【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窓部を有する窓枠付き樹
脂窓の製造方法は、（ａ）断面において内方へ延びる上
下一対の保持縁（７ａ）（７ａ）を有し、前記窓部
（３）の輪郭をなし所要形状に湾曲しているとともに複
数の枠片（６ａ）（６ｂ）に分割可能となされた剛性枠
（６）と、窓部用平板（３）とを一体化することにより
曲面形状の窓部本体（８）を形成する工程であって、
前記剛性枠（６）の分割状態において、前記窓部用平板
（３）を、前記剛性枠（６）の少なくとも一つの枠片
（６ａ）の保持縁（７ａ）（７ａ）の間に嵌め込むとと
もに湾曲に倣って曲げ入れた後、残りの枠片（６ｂ）の
保持縁（７ａ）（７ａ）の間にも前記窓部用平板（３）
を嵌め込んで装着する第一工程と、（ｂ）前記窓部本体
（８）を、前記剛性枠（６）が射出成形用金型（９）の
キャビティ（１０）内に位置するように装着し、前記キ
ャビティ（１０）に樹脂を射出して、前記窓部本体
（８）の周縁部を被覆する樹脂窓枠（１１）を形成する
第二工程とを有することを特徴とする。

【０００９】この発明に係る曲面形状の窓部を有する窓
枠付き樹脂窓の製造方法の第一工程においては、窓部用
平板（３）に剛性枠（６）を装着一体化することによ
り、所要曲面形状の窓部本体（８）を製作する。

【００１０】前記窓部用平板（３）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
すぎると壊れやすいし、厚すぎると曲面形状に成形しに
くいので、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。

【００１１】前記窓部用平板（３）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
形した平板を窓部用平板（３）としてそのまま使用して
もよいし、窓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窓部用
平板（３）を製造してもよい。

【００１２】前記剛性枠（６）は窓部用平板（３）の周
縁部に装着することにより、窓部用平板（３）を強制的
に曲げるとともに、その曲げた状態を保持するために用
いる。そのため、材質は、弾性率が１０ＧＰａ以上あれ
ばよく、例えば、ＦＲＰ、アルミニウム、ステンレス等
が挙げられる。また、形状は、窓部の輪郭をなし、最終
製品の曲面形状である所要曲面形状に湾曲しており、そ
の湾曲の程度は、内部応力に対する窓部平板（３）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。断面
においては、窓部用平板（３）を嵌め込んで保持するた
めに内方へ延びる上下一対の保持縁（７ａ）（７ａ）を
有し、それら保持縁（７ａ）（７ａ）の相互の間隔は同
じないしほぼ同じにして、例えば、構造的に簡単な断面
がコの字形状が好ましい。さらに、剛性枠（６）は、第
一工程において窓部用平板（３）に装着するために、分
割可能となされている。この分割片の数は特に限定され
ないが、工程数を少なくするために２個の枠片となるよ
うにするのが好ましい。

【００１３】しかして、第一工程において、まず、前記
剛性枠（６）を分割状態にしておき、それら分割片（６
ａ）（６ｂ）のうち少なくとも一つの枠片（６ａ）の保
持縁（７ａ）（７ａ）の間に、窓部用平板（３）を嵌め
込んで、枠片（６ａ）の湾曲に倣って曲げていき装着す
る。さらに、残りの枠片（６ｂ）の保持縁（７ａ）（７
ａ）の間に、窓部用平板（３）の枠片（６ａ）が装着さ
れていない部分を嵌め込んで装着し、周縁部が剛性枠
（６）に被覆された曲面形状の窓部本体（８）を製造す
る。このとき、窓部用平板（３）と剛性枠（６）の装着
一体化を確実にするために接着剤を使用してもよい。ま
た、曲げた時に生じる内部応力を除去するために、窓部
本体（８）にアニーリングを施してもよい。

【００１４】第二工程において、前記樹脂窓枠（１１）
の成型法は射出成形を適用するが、このとき、剛性枠
（６）が覆われるように樹脂窓枠（１１）を形成する。
樹脂窓枠（１１）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、
樹脂窓枠（１１）と窓部本体（８）とが成形時にしっか
り接着しない場合には、窓部本体（８）の周縁部にプラ
イマー処理を施すと接着しやすい。さらに、樹脂窓枠
（１１）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。

【００１５】

【発明の実施の形態】この発明の実施例を図に基づいて
説明する。

【００１６】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（１）を成形し、図１に示すように、窓
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（２）を設けた。次に、傷付きにくくするため
に、原板（１）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（４）をコートした後、シリコンハード
コート層（５）をコートし、図２のような積層状態とし
た。そして、この原板（１）を打ち抜き機によりマスキ
ング部（２）の外周部で打ち抜き、図３のような台形の
窓部用平板（３）を得た。

【００１７】次に、図４に示すような、窓部の輪郭をな
し分割可能なアルミニウム枠（６）を作製した。このア
ルミニウム枠（６）は、窓部用平板（３）の長手方向の
２辺（３ａ）（３ｂ）と幅方向の辺（３ｃ）の計３辺を
ちょうど覆うことができる断面コの字状のアルミニウム
枠（６ａ）と、窓部用平板（３）の残りの辺、すなわち
窓部用平板（３）の幅方向の辺（３ｄ）をちょうど覆う
ことができる断面コの字状のアルミニウム枠（６ｂ）と
からなる。アルミニウム枠（６ａ）（６ｂ）の断面形状
は、窓部用平板（３）を嵌め込んでいくために、図５に
示すような、内方へ延びる上下一対の保持縁（７ａ）
（７ａ）と断面壁（７ｂ）からなるコの字状になってお
り、保持縁（７ａ）（７ａ）の長さ（ｄ）はそれぞれ１
０ｍｍ，断面壁（７ｂ）の高さ（ｈ）は２ｍｍ，厚み
（ｔ）は１ｍｍにしてある。また、アルミニウム枠（６
ａ）の左右両側部は、窓部用平板（３）を強制的に湾曲
させるために、最終製品の所要曲面形状である曲率半径
２５００Ｒで湾曲している。

【００１８】しかして、図６に示すように、窓部用平板
（３）を、アルミニウム枠（６ａ）の保持縁（７ａ）
（７ａ）間に嵌め込むとともに湾曲に倣って矢印方向に
曲げ入れることにより、窓部用平板（３）の３つの辺
（３ａ）（３ｂ）（３ｃ）がアルミニウム枠（６ａ）に
挟み込まれるようにした。さらに、アルミニウム枠（６
ｂ）の保持縁（７ａ）（７ａ）の間に残りの辺（３ｄ）
を嵌め込んで装着一体化し、図７に示すような、窓部用
平板（３）が強制的に湾曲せしめられた窓部本体（８）
を得た。このとき、アルミニウム枠（６ａ）（６ｂ）と
窓部用平板（３）の接着を確実にするために接着剤を使
用した。

【００１９】次に、図８に示すように、この窓部本体
（８）を、アルミニウム枠（６ａ）（６ｂ）が射出成形
用金型（９）のキャビティ（１０）内におさまるように
装着した。そして、溶融した軟質塩化ビニル樹脂をキャ
ビティ（１０）に射出充填して、冷却、固化させ、アル
ミニウム枠（６ａ）（６ｂ）を覆うように樹脂窓枠（１
１）を形成するとともに、窓部本体（８）の周縁部に融
着一体化させた。

【００２０】以上のようにして、図９に示すような、曲
面形状の窓部（Ｗ）の周縁部が樹脂窓枠（１１）により
被覆された窓枠付き樹脂窓（１４）を得た。

【００２１】

【発明の効果】この発明に係る、曲面形状を有する窓部
本体の製造方法は、（ａ）断面において内方へ延びる上
下一対の保持縁（７ａ）（７ａ）を有し、前記窓部
（３）の輪郭をなし所要形状に湾曲しているとともに複
数の枠片（６ａ）（６ｂ）に分割可能となされた剛性枠
（６）と、窓部用平板（３）とを一体化することにより
曲面形状の窓部本体（８）を形成する工程であって、前
記剛性枠（６）の分割状態において、前記窓部用平板
（３）を、前記剛性枠（６）の少なくとも一つの枠片
（６ａ）の保持縁（７ａ）（７ａ）の間に嵌め込むとと
もに湾曲に倣って曲げ入れた後、残りの枠片（６ｂ）の
保持縁（７ａ）（７ａ）の間にも前記窓部用平板（３）
を嵌め込んで装着するようにしたので、従来のような面
倒な工程を経ずに簡単に曲面形状を有する窓部本体を製
造できるし、また、射出成形も利用していないのでコス
トを上げずにすむ。

【００２２】また、上記第一工程で窓部用平板（３）の
周縁部に剛性枠（６）が装着された窓部本体（３）を、
第２工程により、その周縁部を被覆する樹脂窓枠（１
１）を融着一体化した樹脂窓に仕上げたので、剛性の高
い窓枠付き樹脂窓とすることができる。

【００２３】さらに、前記窓枠付き樹脂窓において、窓
部用平板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
にくくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】コーティングとマスキングを施した原板の平面
図

【図２】図１の原板の拡大断面図

【図３】窓部用平板の平面図

【図４】アルミニウム枠の斜視図

【図５】アルミニウム枠の断面形状を示す図

【図６】窓部用平板にアルミニウム枠を嵌め込む過程を
示す図

【図７】窓部本体の斜視図

【図８】樹脂窓枠成型時の状態を示す断面図

【図９】窓部本体と樹脂窓枠が一体化した窓枠付き樹脂
窓の斜視図

【図１０】平板を湾曲させる工程を示す図

【符号の説明】

３・・・窓部用平板 ６ａ、６ｂ・・・アルミニウム枠（剛性枠） ７ａ・・・保持縁 ８・・・窓部本体 ９・・・射出成型用金型 １０・・・キャビティ １１・・・樹脂窓枠

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窓部用
   平板（３）の周縁部が樹脂窓枠（１１）により被覆され
   た窓枠付き樹脂窓の製造方法において、 （ａ）断面において内方へ延びる上下一対の保持縁（７
   ａ）（７ａ）を有し、前記窓部（３）の輪郭をなし所要
   形状に湾曲しているとともに複数の枠片（６ａ）（６
   ｂ）に分割可能となされた剛性枠（６）と、窓部用平板
   （３）とを一体化することにより曲面形状の窓部本体
   （８）を形成する工程であって、 前記剛性枠（６）の分割状態において、前記窓部用平板
   （３）を、前記剛性枠（６）の少なくとも一つの枠片
   （６ａ）の保持縁（７ａ）（７ａ）の間に嵌め込むとと
   もに湾曲に倣って曲げ入れた後、残りの枠片（６ｂ）の
   保持縁（７ａ）（７ａ）の間にも前記窓部用平板（３）
   を嵌め込んで装着する第一工程と、 （ｂ）第一工程で得られた前記窓部本体（８）を、前記
   剛性枠（６）が射出成形用金型（９）のキャビティ（１
   ０）内に位置するように装着し、前記キャビティ（１
   ０）に樹脂を射出して、前記窓部本体（８）の周縁部を
   被覆する樹脂窓枠（１１）を形成する第二工程とを有す
   ることを特徴とする、曲面形状の窓部を有する窓枠付き
   樹脂窓の製造方法。
2. 【請求項２】 前記窓部用平板（３）はポリカーボネー
   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
   形状の窓部を有する窓枠付き樹脂窓の製造方法。