(57)【要約】【課題】外観見栄えが良好で接着強度が高く、ガラス割れが防止でき、部品点数も少ない自動車用窓ガラスハンドルの接合構造を提供する。【解決手段】自動車用窓ガラス２と樹脂製キャッチハンドルブラケット６２とを接着剤で接合する窓ガラスハンドルの接合構造であって、窓ガラス側の接合面２１に形成されたシランカップリング剤を主成分とするガラスプライマ層９１と、キャッチハンドルブラケットとガラスプライマ層との間に形成されたアクリルを主成分とする２液硬化型接着剤層９２とを有する。【選択図】  図２
2006076493.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車用窓ガラスと樹脂製キャッチハンドルブラケットとを接着剤で接合する窓ガラスハンドルの接合構造であって、前記窓ガラス側の接合面に形成されたシランカップリング剤を主成分とするガラスプライマ層と、前記キャッチハンドルブラケットとガラスプライマ層との間に形成されたアクリルを主成分とする２液硬化型接着剤層とを有することを特徴とする自動車用窓ガラスハンドルの接合構造。
【請求項２】
前記アクリルを主成分とする２液硬化型接着剤は、主剤としてメチルメタクリレート及びメタクリル酸、硬化剤として過酸化ベンゾイルをそれぞれ含むことを特徴とする請求項１記載の自動車用窓ガラスハンドルの接合構造。
【請求項３】
前記硬化剤に対する前記主剤の混合重量比率が、９〜１１倍であることを特徴とする請求項２記載の自動車用窓ガラスハンドルの接合構造。
【請求項４】
前記主剤の粘度が１３５〜１７５Ｐａ・ｓ、前記硬化剤の粘度が４０〜６０Ｐａ・ｓであることを特徴とする請求項２又は３記載の自動車用窓ガラスハンドルの接合構造。
【請求項５】
前記キャッチハンドルブラケットは、前記窓ガラス側の接合面に当接する接合面を有する矩形基板と、前記矩形基板の上面の中央に形成され、キャッチハンドルのリンク軸が挿入される軸受部と、を有することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の自動車用窓ガラスハンドルの接合構造。
【請求項６】
前記キャッチハンドルブラケットの矩形基板の下面の周囲に隆起部が形成されていることを特徴とする請求項５記載の自動車用窓ガラスハンドルの接合構造。
【請求項７】
前記接着剤層を形成する前に、前記キャッチハンドルブラケットの接合面に紫外線を照射することを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の自動車用窓ガラスハンドルの接合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用窓ガラスと樹脂製キャッチハンドルブラケットとの接合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のサイドウィンドなどに数度の角度で開閉する窓ガラスが採用されることがある。この種の窓ガラスは、Ｕ字状に折り曲げられたステンレス製板状ヒンジの一面をボルトによりボディに締結する一方で、板状ヒンジの他の一面に接着剤を用いて窓ガラスを接合する。また、ヒンジの対向端面にキャッチハンドルと呼ばれるリンク機構を有するハンドルを装着し、このキャッチハンドルを開閉操作することにより、窓ガラスを僅かに開いたり閉じたりする(特許文献１)。
【０００３】
従来の窓ガラスハンドルの接合構造においては、キャッチハンドルブラケットと窓ガラスとを、窓ガラスに孔を形成し、ここにボルトを挿入してナットフィニッシャで締め付けることにより接合していたが、ナットフィニッシャが自動車の外板面に露出するので見栄えが悪いことや、ボルトが緩んだりするおそれがある。また、窓ガラスに孔を形成するとここに応力が集中し、ガラス割れが生じるおそれもある。さらに、窓ガラスとキャッチハンドルブラケットとの接合部分には、ボルト及びナットフィニッシャの他にスペーサやパッキンなどの部品も必要となるので、コスト的にも、また作業的にも改善が望まれていた。
【特許文献１】特開平７−１０１２３８号公報
【発明の開示】
【０００４】
本発明は、外観見栄えが良好で接着強度が高く、ガラス割れが防止でき、部品点数も少ない自動車用窓ガラスハンドルの接合構造を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明によれば、自動車用窓ガラスと樹脂製キャッチハンドルブラケットとを接着剤で接合する窓ガラスハンドルの接合構造であって、前記窓ガラス側の接合面に形成されたシランカップリング剤を主成分とするガラスプライマ層と、前記キャッチハンドルブラケットとガラスプライマ層との間に形成されたアクリルを主成分とする２液硬化型接着剤層とを有することを特徴とする自動車用窓ガラスハンドルの接合構造が提供される。
【０００５】
本発明では、接着剤を用いてキャッチハンドルブラケットと窓ガラスとを接合しているので、窓ガラスの外板に部品が露出せず、外観見栄えが良好なものとなる。また、窓ガラスに孔を形成しないので、応力集中によるガラス割れのおそれもない。しかも、ガラスプライマ層と接着剤層とで構成されるので部品点数がその分だけ削減できる。
【発明の実施の形態】
【０００６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。  
図１は本発明に係る自動車用窓ガラスヒンジの接合構造が適用される自動車の窓ガラス構造を説明するための図であって、同図（Ａ）は自動車の全体図、同図（Ｂ）はＢ−Ｂ線に沿う断面図、図２は図１（Ｂ）のII部を示す拡大断面図、図３は本発明に係るキャッチハンドルブラケットの一例を示す図であって、同図（Ａ）は斜視図、同図（Ｂ）はＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【０００７】
まず、本実施形態に係る接合構造の全体構造について説明すると、図１（Ａ）に示す自動車１のリヤサイドウィンドガラス２（本発明に係る窓ガラスに相当する。）においては、ボディフレームを構成する第２センターピラー３にヒンジ４が取り付けられ、同じくボディフレームを構成するリヤピラー５にキャッチハンドル６が取り付けられ、リヤサイドウィンドガラス２の前端がヒンジ４に、後端がキャッチハンドル６にそれぞれ固定されている。これにより、キャッチハンドル６の開閉操作にともないヒンジ４が弾性変形し、当該キャッチハンドル６の開閉寸法だけリヤサイドウィンドガラス２の後端が、前端のヒンジ４を支点として僅かに開閉することになる。この様子を図１(Ｂ）に二点鎖線で示す。以下、本発明に係る窓ガラスハンドルの接合構造を、リヤサイドウィンドガラス２の後端とキャッチハンドル６との接合構造に適用した一例を説明する。
【０００８】
図２に本実施形態に係る接合構造を断面図で示すが、リヤサイドウィンドガラス２とリヤピラー５との間にキャッチハンドル６が設けられている。キャッチハンドル６は、リヤピラー５に取り付けられる第１ブラケット６１と、リヤサイドウィンドガラス２に取り付けられる第２ブラケット６２と、これら第１ブラケット６１及び第２ブラケット６２を連結するリンク６３とから構成されている。
【０００９】
リヤピラー５と第１ブラケット６１との接合は、ボルト７及びナット８で締結されている。なお、このリヤピラー５と第１ブラケット６１との接合構造については、ボルト７及びナット８以外の接合方法に変更してもよい。
【００１０】
これに対して、リヤサイドウィンドガラス２と第２ブラケット６２との接合は、接着剤を用いた接合であって、ガラス２側の接合面２１に形成されたガラスプライマ層９１と、このガラスプライマ層９１と第２ブラケット６２との間に形成された接着剤層９２とから構成され、第２ブラケット６２側の接合面６２１にはプライマ層は形成されていない。本例では、接着剤を用いて第２ブラケット６２とウィンドガラス２とを接合しているので、ウィンドガラス２の外板に部品が露出せず、外観見栄えが良好なものとなる。また、ウィンドガラス２に孔をあけないので、応力集中によるガラス割れのおそれもない。しかも、ガラスプライマ層９１と接着剤層９２とで構成されるので部品点数がその分だけ削減できる。なお、これらガラスプライマ及び接着剤の化学的組成等の詳細は後述する。
【００１１】
第１ブラケット６１とリンク６３はリンク軸６４により回転可能に接続され、ウィンドガラス２を開くためにリンク６３を図２の矢印方向に回転させると、リンク軸６４は６４ａで示す位置まで移動し、逆にウィンドガラス２を閉じるためにリンク６３を元の位置まで回転させると、リンク軸６４は同図に示す位置まで移動する。これにより、このリンク軸６４〜６４ａで定められる寸法だけウィンドガラス２は開閉することになる。これに対して、リンク６３と第２ブラケット６２はリンク軸６５により回転可能に接続されている。
【００１２】
図３（Ａ）（Ｂ）に示す本実施形態に係る第２ブラケット６２は、たとえばポリブチルテレフタレート（ＰＢＴ）などのプラスチックから構成され、ウィンドガラス２の接合面２１に当接する接合面６２１を有する矩形基板６２２と、この矩形基板６２２の上面の中央に形成され、キャッチハンドル６のリンク軸６５が挿入される軸受部６２３とを有する。また、矩形基板６２２と軸受部６２３との間には複数のリブ６２４が形成され、軸受部６２３の強度を高めるようになっている。さらに、矩形基板６２２の裏面、すなわち接合面６２１には、その周囲に隆起部６２５が形成され、これにより隆起部６２５に囲まれた部分が接着剤溜り（隙間）を構成することになる。
【００１３】
本例の第２ブラケット６２の軸受部６２３は、図３に示すように矩形基板６２２の中央に形成され、断面がＴ字形状になっているので、剥がれ荷重Ｗは矩形基板６２２の断面係数Ｚの４倍に比例することになる。
【００１４】
ここで、第２ブラケットとウィンドガラス２とをボルト及びナットを用いて締結しようとする場合、その接合構造はたとえば図４に示すようになる。すなわち、ウィンドガラス２に孔２２を形成し、この孔にボルト１０１を挿入してナットフィニッシャ１０２で締め付ける。このとき、ナットフィニッシャ１０２とウィンドガラス２との間にプラスチック製スペーサ１０３を挟み、また第２ブラケット１０６とウィンドガラス２との間にもプラスチック製スペーサ１０４を挟んで緩衝性を付与する。そして、第２ブラケット１０６の矩形基板１０７にボルト１０１を相通させる孔１０９を形成する都合上、リンク軸６５が挿入される軸受部１０８は矩形基板１０７の一端に形成する。このように、第２ブラケットとウィンドガラス２とをボルト締結しようとすると、軸受部１０８を矩形基板１０７の中央に形成することはレイアウト上無理である。したがって、第２ブラケット１０６の断面形状は必然的にＬ字形状となるが、断面がＬ字形状の場合の剥がれ荷重Ｗは矩形基板１０７の断面係数Ｚに比例する。これにより、本例のＴ字形状の第２ブラケット６２は、図４に示すＬ字形状の第２ブラケット１０６に比べて、理論上、４倍の剥がれ荷重Ｗを有することになる。
【００１５】
次に、本例のガラスプライマ及び接着剤の化学的組成について説明する。
【００１６】
本例のガラスプライマ層９１を構成するガラスプライマは、シランカップリング剤を主成分とするプライマであって、端部にＳｉＯ基とＮＨ２基とを有し、図５に示す化学式で表される。
【００１７】
本例の接着剤層９２を構成する接着剤は、アクリルを主成分とする２液硬化型接着剤であって、主剤としてメチルメタクリレート及びメタクリル酸、硬化剤として過酸化ベンゾイルが含まれる。
【００１８】
本例において、硬化剤に対する主剤の混合重量比率は、好ましくは９〜１１倍、より好ましくは１０倍である。主剤と硬化剤の混合重量比率をこの範囲にすることで、硬化時間が作業性を損なわない程度に短縮する。また、主剤の粘度は１３５〜１７５Ｐａ・ｓ、硬化剤及び硬化開始剤の粘度は４０〜６０Ｐａ・ｓであることが好ましい。主剤及び硬化剤の粘度をこの範囲にすることで、接着剤を塗布したときの作業性を損なうことなく擦れを防止することができる。
【００１９】
本例の２液硬化型接着剤は以下のように硬化する。すなわち、まず硬化剤である過酸化ベンゾイルの分解反応が進行しラジカルが生成される。
【化１】
2006076493.tif 000003
【００２０】
次いで、このラジカルが主剤であるメチルメタクリレート及びメタクリル酸にアタックし、新たなラジカルが生成する。
【化２】
2006076493.tif 000004
【００２１】
そして、この新たなラジカルによって重合化することにより接着剤が硬化する。
【化３】
2006076493.tif 000005
【００２２】
本例では、２液硬化型接着剤を用いているので、１液ウレタン接着剤が硬化に２４時間要していたところを、２５分〜３０分程度で必要とされる接着力を呈することができる。これにより、生産効率が５０倍以上となり、またワークを保存するスペース等も著しく縮小することができる。
【００２３】
次に、接着剤層９２とガラス２との間の接着メカニズムについては、図５に示すように、ガラス２の表面Ｏとシランカップリング剤を主成分とするガラスプライマのＳｉＯ基とが結合する一方で、ガラスプライマと接着剤とは、ガラスプライマのＮＨ２基と接着剤のＣＯＯＲ基とが結合する。これにより、接着剤層９２、ガラスプライマ層９１及びガラス２が強固に接合される。
【００２４】
これに対して、接着剤層９２と第２ブラケット６２との間の接着メカニズムについては、図６（Ａ）に示すように、ＰＢＴのＣＯ基と接着剤のＣＯＯＲ基とが結合することにより、接着剤層９２及び第２ブラケット６２が強固に接合される。
【００２５】
なお、接着剤を塗布する前に第２ブラケット６２の接合面６２１に紫外線を、たとえば１０分程度照射することがより好ましい。紫外線を照射すると紫外線の作用により発生したオゾンから分離した活性酸素が第２ブラケット６２の接合面６２１に付着した油分などを分解するので、接着性を高めることができる。また、プラスチックなどに紫外線を照射すると、プラスチック表面の化学結合を切断し、紫外線の作用により発生したオゾンから分離した活性酸素がその切断された表面の分子と結合して−ＯＨ、−ＣＯＨ、−ＣＯＯＨなどの極性基を増加させるので、図６（Ｂ）に示すように、これらの極性基が接着剤のＣＯＯＲ基と結合し、さらに接着剤層９２及び第２ブラケット６２が強固に接合される。
【００２６】
以上の接着メカニズムにより、第２ブラケット６２、接着剤層９２、ガラスプライマ層９１及びガラス２が強固に接着されることになり、接着不良による第２ブラケット６２とガラス２の剥がれ等が防止される。
【００２７】
また、上述したように第２ブラケット６２の軸受部６２３が矩形基板６２２の中央に形成されて断面がＴ字形状とされているので、第２ブラケット６２自体の剥がれ荷重も格段に向上することになる。
【００２８】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【００２９】
たとえば、上述した実施形態では、本発明の自動車用窓ガラスヒンジの接着構造をリヤサイドウィンドガラスに適用した例で説明したが、ガラスとキャッチハンドルブラケットの接合構造であればこの部位に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係る自動車用窓ガラスヒンジの接合構造が適用される自動車の窓ガラス構造を説明するための図であって、（Ａ）は自動車の全体図、（Ｂ）はＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図２】図１（Ｂ）のII部を示す拡大断面図である。
【図３】本発明に係るヒンジの一例を示す、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）はＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図４】本発明に係る接合構造の比較例を示す断面図である。
【図５】本発明に係る接着剤と窓ガラス側の接合面との接着メカニズムを説明するための図である。
【図６】本発明に係る接着剤と第２ブラケットの接合面との接着メカニズムを説明するための図である。
【符号の説明】
【００３１】
２…リヤサイドウィンドガラス(窓ガラス)
２１…接合面
６…キャッチハンドル
６１…第１ブラケット
６２…第２ブラケット（ブラケット）
６２１…接合面
６２２…矩形基板
６２３…軸受部
６２４…リブ
６２５…隆起部
６３…リンク
６４，６５…リンク軸
９１…ガラスプライマ層
９２…接着剤層
【図１】
2006076493.tif 000006
【図２】
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【図３】
2006076493.tif 000008
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年9月21日(2004.9.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2006076493.tif 000012
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2006076493.tif 000013
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2006076493.tif 000014
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2006076493.tif 000015