JPS61502179A - 一体型ウインドパネルの形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 一体型ウインドパネルの形成方法 技術分野 この発明は、一般的には射出成形に関するものでわシ、更に詳しくは、成形わく 内にガラス戸が一体に保持されている一体型ウインドパネルを成形する方法に関 するものである。

背景技術 現在のプラスチック材は、成形性が優秀であるために１種々複雑な形状および寸 法を有するプラスチック製品を成形することができる。これらのプラスチック製 品の多くは追加加工をほとんど必要としないか、または全く必要としないで、匹 敵し得る金属製品よシも遥かに経済的に製造できる。そのような製品には車両の パネルおよびドアあるいはお＼い等がある。

しかしながら、実際問題として、各種の車両に用いられるドアおよびパネルは、 その種の装置に通常よくある酷使に堪えるよう、充分な構造上の強度を有してい なけれはならない。例えば運転室のドアは、ドアｔ−閉めた場合、はとんど気密 はめ合いができるよう、曲がシを防止するために構造上充分な剛性を有していな けれはならない。このことは、金属製か、または剛性プラスチックで成形された 平坦な剛性わくをしはしは必要とする。

その上、多くのドアの窓は、これ゛までドアのわくに機械的に連結されて米だ。

この連結を造シ出す作業は、高価であシ、かつ時間を消費する作業である。また 、その連結は概して両部材に対し構造上の完全性ｔ−満足する種類のものではな く、はめ込みガラスがわくから孤立して、柔軟なガスケット溝内で通常遊動する 。この孤立は、わくと、はめ込みガラスとの間に伝達される衝撃荷重を減少させ るはかシでなく、わくとガラス材の間の熱膨張率を変化させることによシ誘導さ れる熱応力をも減少させる。もし、そのようなドアわく内のはめ込みガラスとし て透明プラスチックが用いられ原価節減のためにプラスチックの厚さを減らした い場合には、この機械回連Ｍは、連結からある程度の逃げを設けて、わくに対し プラスチックをたわませるか、または曲げることができる。

全体的なドア構造の原価を減少させるためと、一体構造によシもたらされる付加 的な構造上の一体性を利用するための早期の試みにおいて、予め成形された透明 プラスチックの窓ガラスがドアわく内へ一体的に成形された。

この工程において出会った問題の一つは、仕上がシドア内の窓ガラスがねじれて お）、かつ、波状になっていたことであった。その上、ドアわくがゆがむ傾向が らりた。

この問題を検討したところ、曲がりを防止するために、ドアわく内に必ず造り込 まれていた構造上の一体性が、わく内に窓ガラスを囲い込むのに適合していなか ったことがわかった。更に詳しくは、ドアわくが射出成形温度から周囲温度へ冷 却するにつれ、充分に熱収縮させられて、窓ガラスに対し比較的高い圧縮力を加 えるわくが、それを収縮させているのであると断定された。

この発明は、上記の問題の一つまたはそれ以上を克服することを日田とする。

発明の開示 この発明の一態様においては、高モジユラスプラスチック材の剛性わくと、その 周縁を前記わく内に一体的に埋設させている透明窓とを有する一体型ウインドパ ネルを形成する方法が、透明ガラス材の窓ガラスを、予め選ばれた温度まで加熱 し、その予熱された窓ガラスを鋳型内に置きその周縁を鋳型空隙部の内部へ突出 せしめ、かつ１上記空隙部の内部へ高モジュラスのプラスチック材の成分要素を 注入して、前記わく管形成し、前記窓ガラスの周縁をカプセル入れするステップ を含んでいる。

この発明は、高モジユラスプラスチック材よシ構成したわく内に、一体重に埋設 した透明窓ガラスの周縁を有する一体型ウインドパネルの形成方法を提供するも のである。透Ｆ！Ａ窓ガラスを、予め選ばれｆＣ温度まで予熱し、予熱した窓ガ ラスのまわシにプラスチック材を注入して成形する。窓ガラスを予熱すると、そ れが膨張し、形成された一体構造のドアが、上昇した成形温度から冷刻するにつ れて、窓ガラスもプラスチック材もほぼ同率で収縮するが、好ましくは窓ガラス が、わくよシもわずかに余計収縮するようにする。これが圧縮力を排除し、低引 張応力が窓ガラスに伝わるように・して、窓ガラスの曲がルを排除する。

図面の簡単な説明 第１図は、この発明の方法によシ形成されたドアの側面図、第２図線、第１図の １−１１ｉＩによる断面図、第３図線、第１図のＩ−１［＊による断面図、そし て第４図は、第１図のＶ−■線による断面図であシ、かつ鋳型の断面を略示する 図である。

発明を実施するための最良の形態 図面を参照すると、一体温ウィンドパネルを参照番号ＩＯによシ全体的に示して ワシ、この実施例においては産業車両の運転台（図示なし）のための一体温ドア である。

ドアには剛性わ（／／と、各々そ、れらの周縁部分１４Ｉをわく／／丙に埋設し である１対の透明窓ガラスｌコおよび／Ｊがある。わ＜／／［、内側に配置しで あるリプｌりに接合させであるには平坦な部分１６によシ限定されている。リプ １７の上部部分ｉｔは上部窓ガラス１２に外接するよう、横すプ／デによシ接合 させである。第２図および第４図に最もよく見られるとおシ、窓ガラスノコの周 縁部分／ヂは、リプｌりの上部部分ｉｔおよび横リブ１９の内部に一体的に埋設 しである。同様に、リプ１７の下部部分コ／扛、下部窓ガラス１３に外接するよ う、もう一つの横リプ−によシ接合させてあって、下部窓ガラス／３の周縁部分 ／４１が、リプ１７の下部コ／および槓リプ−の内部に一体的に埋設しである。

ビーム部分コが、わ（／／の幅にまたがっていて、横すプｌデの下縁部と、横リ プｎの上部部分、およびリプ／りの部分へ一体的に接合させてあって、はぼ１１ ′ビ一ム横断面を形成している。ドアわくの後縁上には１対のヒンジ評が一体的 に成形してらる。ヒンジ２ダの各々内には、ヒンジビンコ亭６が成形しである。

第４図は一鋳型コを線図で示しているが、この鋳型内で一体型ドア１０を形成す る。この鋳型は、上部鋳掴部分３および下部鋳型部分２７を含んでいる。上部鋳 型部分コ内には人口通路またはゲート；ｖが設けてろって、上部および下部鋳型 部分間に形成された鋳型空諒部コデと連通している。人ロゲートコは、典型８ｇ には、鋳型窒隙部コデ内へプラスチック材を層流状態で導入するよう、予め選ば れた長さを有する比較的せまいスロットである。３０でその一つが示しであるが 、上部鋳型部分ム内には複数の通気口が設けてあって、鋳型を引１デ内にプラス チック材・を注入するさいに、鋳型空隙部コタから空気、を抜くようになってい る。

窓ガラスノコおよび１３は、透明ガラス材の薄板、および好ましくは、ポリカー ボネートおよびアクリルのようなプラスチック材の薄板である。この発明におい ては、窓ガラスは、シリコン硬質被覆を施こして、よシ耐ひつかき性としたポリ カーボネートである。そのような窓ガラスは、マーガード（Ｍａｒｙａｒｄ　） の商品名の下に、ゼネラル・エレクトリック・カンパ＝　−（Ｇｇ５ａｒａＪ　 ’Ｅ＋ｌａｅｔｒｉｅＯｏｍｐａｓｙ　）によって製造されている。わ（／／と 、窓ガラス／２および／３との間の良好な接合を確保するよう、周縁部分上のシ リコン硬質被覆は砂やすりまたは研摩加工によシ除去される。

わくは、なるべくポリウレタンのような高モジユラスプラスチック材から成形す るのがよい、この発明においては、ガラス繊維およびガラス薄片のような減給光 てん材をポリウレタン樹脂基材に添加して、熱膨張率を、ポリカーボネートの熱 ＃張平に密接調和させである。充てん材はまた、硬化材内で熱流しとしても作用 し、リプ部分内の発熱ポリウレタン反応からの熱上昇を調和させる。

更に曳ポリウレタンの反応率を制御し、それによシポリウレタンの熱発生率を制 御するために、ジブチルジラウリルスズまたはトリエチレンジアミンのような触 媒を充分な量で添加する。反応率は、経済的に要求どおシになるよう急速でなけ ればならないが、しかし、それは実際的であるよう制限されなければならない。

熱発生率の制御はｆＬ喪である、というのは、硬化パネル内で達成された最高温 度を、部品からの熱伝達率と複合して、それが制御するからである。パネルの外 側壁は、ｔｌは鋳型の温度どおシであろうが、しかしリプ部分／７　、　／９、 −の中心は、概ね若干高温になっていると考えられる。この温度は、部品の中心 部の材料の分解と幽反応を防止するよう制御されなけれはならないので１５０℃ 以下であるのが好ましい。

同様に、ポリカーボネートガラス材の最＾予熱温度も１３２℃以下が好ましい。

この温度は、この材料に対する一ガラス転移温度である。もし、シリコン被覆し たポリカーボネートを、ガラス転移温度よシ高温度に加熱すれは、プラスチック が軟化して変形自在となシ、シリコン硬質被覆を分解させるか、またはひび割れ を生ぜしめることがおる。

ポリカーボネートガラス材を、ガラス転移温度以下の予め選ばれた温度に加熱す ることにょル、かつ、硬化ポリウレタンわく内に、同様に予め選ばれた平均温度 に到達するよう選ばれた量で、ポリウレタン材内の触媒を展開させることによシ 、当初わくおよびガラス材の両者に対しほぼ一つの平均温度になっているドア・ パネルを製作することができる。もし、ガラス材に対する熱膨張係数が、わくに 対する熱膨張係数と等しいか、またはそれよシも大きければ、わくおよびガラス 材間の圧縮熱応力によシ生ぜしめられるたわみは、予め選ばれた温度以下のすべ ての温度に対し排除されるであろう。ポリカーボネートガラス材を予熱するとま た、温度を増し、それによシ、ガラス材の周縁ｌダ付近のポリウレタンのための 反応率を増大させるが、そのことは、わくおよびガラス材間の接着遅Ｍを強化す る。

１特例におけるポリウレタンの組成要素を、材料の重量比で下に示す。

１Ｂ−成分′ （Ｕｗｈｉｏ＊　Ｃａｒｂｉｄｅ　ＮＩＡＸ　Ｐｏ１ｙａｌ　ｎｅａｉｎ　）ユ ニオン　カーバイド　ニアツクス　ポリオール樹脂Ｄ−４４６３ＬＩＸ （（）ｍａｓｓ　０ｏｒｓｉｓｙ　Ｍｉｌｌｇｄ　Ｇｌａｓｓ　Ｉ’１ｂｅｒ　 ）オーエンス　コーニング社製　ガラスＩｔｉ維７３７ＡＡ、長さＬ６ｍ　、　 ２４９Ｘ（Ｏｗａｎａ　０ｏｒｓｉ＊ｔｔ　Ｍｉｌｌｅｄ　Ｇｌａｓｓ　Ｆｌａ ｋｅ　）オーエンス　コーニング社製　ガラス薄片（α４■ふるい）　ａＺ　Ｘ （Ｏｏｌ＊ｎｍｂｉａｓ　Ｃａｒｂｏｎ　Ｒａｖｅｓ　Ｃａｒｂｏｎ　Ｂｌａｃ ｋ　）コロンビア　カーボン　レープン　カーボン　ブラック　Ｌ４　Ｘ（Ｍ　 ＆　Ｔ　Ｏｈｇｍｉｅａｌ　Ｃａｔａｌｙｓｉｓ　Ｔ−１２Ｄｉｂ＠ｔｙＬｔｉ ｓ　Ｄｉｌａｍｒａｔａ　）エム　アンド　ティー　化学触媒　ティー１２ジブ チルジラウリルスズ　Ｑ、０４Ｘ （ムｉｒ　Ｐｒｏｄｕ’ｅｔｚ　Ｃａｔａｌｙｓｔｓ　ＤＡＢＯＯ３３ＬＶＴｒ ｉｅｔｈｙｌｒ％ａ　Ｄｉαｍ１％ｇ）エア　プ四ダクッ　触媒　ダプフ　３３ エル　ヴイトリエチレン　ジアミン　α０４Ｘ １人−成分′ （ＴＬｕｂｉｅｏｓ　Ｘｚｏｅｙａ％ａｔａＭ）ルビコン　イソシアンｒＲ塩　 工Ａ　３ａ４　％一体型ドアＩＯを形成するこの方法は、透明ガラス材の窓ガラ ス／２　、　／３を、予め選ばれた温度まで加熱し、予熱された前記窓ガラスを 鋳型町内に位置づけて、前記ガラスの周縁部を鋳型空隙部２９円へ突出させ、か つ、高モジエラスプラスチック材の組成要素を前記鋳型空隙部コブ内へ注入し、 剛性わくｌｌを形成して、前記窓ガラスｌ−および１３の周縁部分１４１＋をカ プセル入れする工程を含んでいる。

成形されたわく／／は、ガラス材の窓ガラス／コ、／３の周縁部ｌダへ接合され るようになる。この方法はまた、わ（／／が、窓ガラスの初期温度および熱膨張 係数とほぼ同じ初期温度および熱膨張係数を有するように高モジユラスプラスチ ック材の組成要素を選ぶ工程をも含んでいる。

注入工程は、反応組成要素の急速混合を含んでおシ、それ以上に、プラスチック 材内で、ポリカーボネート窓の予熱された温度に本質的に適合する発熱温度上昇 が生ずる。この発明において扛、硬化プラスチックの中心における反応温度な約 １４３℃であシ、かつ外側處においては約６０℃である。窓ガラスを加熱する予 め選ばれた温度は、約１０７ないし１３５℃の範囲内である。予め遣はれた温度 は約１２１℃であるのが好ましい。

この発明において利用される注入プレ七スは、一般に「リアクションインジエク ションモールディング」と呼ばれ、そこでは組成要素が、鋳Ｈｅ１ｍ内の入口通 路ｄ内へ注入される直前に混合室内でまとめられる。更に詳しくは、イソシアン 歌塩以外の上記の要素がすべて予め混合され、次いで一つ入口通路を通して混合 室内へ供給される一方、イソシアン散塩拡、もう一つの通路を通して混合室内へ 供給される。

前述にかんがみ、この発明の構造は、窓ガラスがねじれることのない一体をウィ ンドパネルを形成する改轡された方法を提供することは容易に明白でちる。これ は、窓ガラスを、鋳型内に位置づける前に予め加熱し、一体型のドア、が成形温 度から冷却するにつれて、わくおよび窓ガラスの両者を、約同飯熱収縮させるよ うにすることによって達成される。これは、わくが、窓ガラスを曲げるのに充分 な圧縮力を窓ガラスに与えるのをほぼ防止する。その上、窓ガラスの縁部がわく に接合させられて、窓ガラスのたわみ性を非常に減少させる。

この発明のその他の態様、目的および利点は、図面、開示および添付の請求の範 囲の検討から得られる。

国際調査報告 １＋ｎａ＋間−ｓ−＾−−〇ｈａａ−ＰＣＴ／υ５ｆ３４１０１３Ｓ１

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．高モジユラスブラスチツク材の剛性わく（１１）を有し、かつ、それの周縁 部（１４）を前記剛性わく（１１）内に一体的に埋設させている透明窓ガラス（ １２，１３）を有する一体型ウインドパネルを形成する方法であつて、透明ガラ ス材の窓ガラス（１２，１３）を、予め選ばれた温度まで加熱し； 予め加熱された前記窓ガラスを、鋳型内に位置づけて、周縁部分（１４）を、鋳 型空隙部（２９）内へ突出させ；かつ、 前記鋳型空隙部内へ、高モジユラスブラスチツク材の組成要素を注入して、前記 剛性わくを形成し、かつ、それの周縁部分を前記わく内へカプセル入れする、工 程を含む方法。
2. ２．請求の範囲第１項に記載の方法において、前記組成要素に対し、充分な量の 減縮充てん材を添加して、前記わくに、前記ガラス材の窓ガラスの熱膨張係数に ほぼ等しい熱膨張係数を有せしめる工程を含む方法。
3. ３．請求の範囲第２項に記載の方法において、予め選はれた前記温度に本質的に 等しい平均成形温度を前記わくのために作り出すよう決定された量で、前記組成 要素に対し触媒を添加する工程を含む方法。
4. ４．請求の範囲第３項に記載の方法において、前記わく（１１）の最高温度が、 約１４３℃あり）、かつ、前記ガラス材の予め選ばれた温度が、約１０７ないし １３５℃の範囲内にある方法。
5. ５．請求の範囲第４項に記載の方法において、予め選ばれた前記温度が、好まし くは約１２１℃である方法。
6. ６．請求の範囲第５項の方法において、前記高係数プラスチツク材が、ポリウレ タンであり、かつ、前記ガラス材の窓ガラスが、ポリカーポネートである方法。
7. ７．高モジユラスプラスチツク材ツク材の剛性わくと、前記剛性わく内に周縁部 分を一体的に埋設させているガラス材の透明窓ガラスとを含む一体型ウインドパ ネル。
8. ８．請求の範囲第７項の一体型ウインドパネルにおいて、前記高モジユラスブラ スチツク材が、ポリウレタンであり、かつ、前記ガラス材の窓ガラスが、ポりカ ーボネートである一体型ウインドパネル。