(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
輸送手段用ガラス封止部材を形成するための方法であって、
可塑化装置を使用して、発泡剤により形成されている気泡核を含むポリマー溶融液を作ること、及び、
金型キャビティ内の圧力が可塑化装置内の圧力よりも低くなっていることに起因して気泡核が徐々に気泡へと成長するとともに、金型キャビティの内壁の少なくとも一部分で気泡核が成長するのを抑制するようにして、金型内に気泡核を含むポリマー溶融液を射出することにより射出成形処理を実施して、輸送手段用ガラス封止部材を形成すること、
を含む、輸送手段用ガラス封止部材の形成方法。
【請求項２】
金型キャビティの内壁の少なくとも一部分で気泡核が成長するのを抑制することが、キャビティの内壁の少なくとも一部分を冷却することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
キャビティの内壁の少なくとも一部分の温度が８℃〜２０℃の範囲内にある、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
金型キャビティの内壁の少なくとも一部分で気泡核が成長するのを抑制することが、気泡核を含むポリマー溶融液を金型内に射出する前にポリマー溶融液の温度を低下させることを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
金型キャビティの内壁の少なくとも一部分で気泡核が成長するのを抑制することが、金型のゲートを冷却することを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
金型キャビティの内壁の少なくとも一部分で気泡核が成長するのを抑制することが、４０Ｋｇ／ｃｍ2〜９０Ｋｇ／ｃｍ2の圧力下で金型内に気泡核を含むポリマー溶融液を射出することを含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
射出成形処理の際に金型内のガスを排気することをさらに含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
発泡剤の質量の射出原料の質量に対する比率が０．２％〜１０％の範囲内にある、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
発泡剤が物理的発泡剤又は化学的発泡剤を含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
ポリマー溶融液がポリ塩化ビニル又は熱可塑性エラストマーを含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
気泡核を含むポリマー溶融液を作ることが、
射出原料を用意すること、
この射出原料中に発泡剤を添加して混合物を作ること、及び、
混合物に対して可塑化処理を実施してポリマー溶融液を作ること、
を含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１３年１１月２２日提出の「輸送手段用ガラス封止部材の形成方法、輸送手段の窓ガラス及び金型」という発明の名称の中国特許出願第２０１３１０５９７０９６．Ｘ号の優先権を主張し、その開示全体を参照によりここに組み入れるものである。
【０００２】
本開示は、一般的に言えばガラスの技術分野に関し、より具体的には、輸送手段用ガラス封止部材の形成方法、この方法を使用して封止された輸送手段の窓ガラス、及び輸送手段用ガラス封止部材を形成するための金型に関する。
【背景技術】
【０００３】
ガラス封止部材は、ガラスと輸送手段の本体との間のシールを増強し、ガラスと輸送手段の本体との間の空間を通過する空気流の結果として生じる雑音を削減し、ガラスの安全性及び美観を改善することができる。
【０００４】
輸送手段の後方三角窓アセンブリを図１に示す。輸送手段の後方三角窓アセンブリには、ガラス１１とガラス１１の周りに形成されたガラス封止部材１２が含まれる。ガラス封止部材１２には、接着剤表面１２１、リップ１２２及び接着剤収容溝１２３が含まれる。接着剤収容溝１２３は、接着剤表面１２１に形成され、ガラス接着剤を収容するのに適合している。接着剤収容溝１２３は、ガラス接着剤が横方向に流れるのを防止することができ、こうして接着剤の漏れを回避することが可能となる。リップ１２２はシート状であり、締めつけられたときに変形することができる。ガラス封止部材１２は、射出成形法によって形成される。
【０００５】
射出成形法には、原料を可塑化させて溶融液を作ること、溶融液を金型キャビティ内に射出すること、金型キャビティ内で溶融液を冷却し硬化させることが含まれる。このようにして、金型キャビティの形状と一致した形状を有する射出成形部品が形成される。
【０００６】
しかしながら、ガラス封止部材を形成するための既存の射出成形法では、溶融液が冷却中に金型キャビティ内で収縮することがあり、こうして、形成されたガラス封止部材は設計仕様よりも寸法が小さくなる場合がある。その結果、ガラス封止部材は、輸送手段の窓ガラスの他の構成部品とうまく整合しないことがある。例えば、ガラス封止部材は、輸送手段の窓ガラスを設置する際に鮮明な装飾ストリップと整合せず、このためそれらの間にすき間が生じることになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述の収縮の問題を回避するためには、射出成形処理中に射出圧力を増大させる。しかしながら、射出圧力を増大させるとガラスの破損を招くことがあり、これはガラス封止部材作製の歩留りを低下させかねない。したがって、輸送手段用ガラス封止部材の形成方法が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
金型キャビティ内での冷却に起因する可塑化溶融液の収縮を射出成形処理中に制御して、形成した輸送手段用ガラス封止部材が色収差及び隆起したグレーンを基本的に有していない、輸送手段用ガラス封止部材の形成方法が提供される。
【０００９】
１つの態様において、輸送手段用ガラス封止部材を形成するための方法が提供される。この方法は、発泡剤により形成される気泡核を含むポリマー溶融液を作ること、金型キャビティの内壁の少なくとも一部分で気泡核が成長するのを抑制するようにして金型内に気泡核を含むポリマー溶融液を射出することにより射出成形処理を実施して、輸送手段用ガラス封止部材を形成すること、を含む。
【００１０】
基本的原理は、気泡核を含むポリマー溶融液を利用することにより、気泡核が成長して気泡になり、キャビティ内で冷却中の可塑化溶融液（ポリマー溶融液）の収縮を補償することができ、そして気泡核が輸送手段用ガラス封止部材の外部表面に対応する金型キャビティの内壁の少なくとも一部分上で成長することが抑制される、ということにある。このようにして、形成した輸送手段用ガラス封止部材の外部表面には、基本的に気泡がなく、色収差がなく、隆起したグレーンがない。一部の実施形態において、金型キャビティの内壁の少なくとも一部分で気泡核が成長するのを抑制することは、金型キャビティの内壁の少なくとも一部分を冷却することを含んでもよい。金型に充填する処理の際は、ポリマー溶融液がキャビティの内壁に沿って流れ、連続して射出されるポリマー溶融液が徐々にキャビティを充填する。キャビティの内壁を冷却することにより、内壁に近いポリマーの温度が相対的に速く低下し、内壁近くのポリマーは急速に結晶化するか又は非晶質シェルを形成し、こうしてこれにより気泡核の成長が抑制される。さらに、ポリマーは一般に熱伝導率が低く、したがってキャビティ内部のポリマー溶融液の温度は急速に低下することがなく、キャビティ内部のポリマー溶融液中の気泡核が成長することができる。キャビティ内部のポリマー溶融液中の気泡核が成長するにつれて、大きい圧力が発生してキャビティの内壁に近いポリマー溶融液に加えられ、これがさらにキャビティの内壁に近いポリマー溶融液中の気泡核の成長を抑制することができる。このようにして、結果として得られたガラス封止部材は緻密な外部表面及び多孔質の内部構造を有することができる。
【００１１】
一部の実施形態において、金型キャビティの内壁の少なくとも一部分で気泡核が成長するのを抑制することは、気泡核を含むポリマー溶融液を金型内に射出する前に、ポリマー溶融液の温度を低下させることを含んでもよい。金型を充填する処理の間、ポリマー溶融液がキャビティの内壁に沿って流れ、連続して射出されるポリマー溶融液が徐々にキャビティを充填する。射出されたポリマーの温度が低下し、キャビティの内壁近くのポリマーがキャビティの内壁を通して熱を放散するにつれて、内壁近くのポリマーの温度が相対的に速く低下する。内壁近くのポリマーは急速に結晶化するか又は非晶質シェルを形成することができ、これにより気泡核の成長が抑制される。さらに、ポリマーは一般に熱伝導率が低く、したがってキャビティの内部のポリマー溶融液の温度は急速に低下することがなく、キャビティ内部のポリマー溶融液中の気泡核が成長することができる。キャビティ内部のポリマー溶融液中の気泡核が成長するにつれて、大きい圧力が発生してキャビティの内壁に近いポリマー溶融液に加えられ、これがさらにキャビティの内壁に近いポリマー溶融液中の気泡核の成長を抑制することができる。このようにして、結果として得られたガラス封止部材は、緻密な外部表面及び多孔質の内部構造を有する。一部の実施形態において、金型キャビティの内壁の少なくとも一部分に気泡核が成長するのを抑制することは、延長した射出管路を金型の入口に配置することを含むことができる。この延長した射出管路は、金型充填処理中に金型内に射出されるポリマーの温度を低下させることができる。金型充填処理の間、ポリマー溶融液がキャビティの内壁に沿って流れ、連続して射出されるポリマー溶融液が徐々にキャビティを充填する。射出されたポリマーの温度が低下し、そしてキャビティの内壁近くのポリマーがキャビティの内壁を通して熱を放散するにつれて、内壁近くのポリマーの温度が相対的に速く低下する。内壁近くのポリマーは急速に結晶化するか又は非晶質シェルを形成して、これにより気泡核の成長を抑制することができる。さらに、ポリマーは一般に熱伝導率が低く、したがってキャビティの内部のポリマー溶融液の温度は急速に低下することがなく、そしてキャビティ内部のポリマー溶融液中の気泡核が成長することができる。キャビティ内部のポリマー溶融液中の気泡核が成長するにつれて、大きい圧力が発生してキャビティの内壁に近いポリマー溶融液に加えられ、これがさらにキャビティの内壁に近いポリマー溶融液中の気泡核の成長を抑制することができる。このようにして、結果として得られたガラス封止部材は、緻密な外部表面及び多孔質の内部構造を有する。
【００１２】
一部の実施形態において、金型キャビティの内壁の少なくとも一部分に気泡核が成長するのを抑制することには、金型のゲートを冷却することを含めてもよい。金型のゲートを冷却することによって、金型内に射出されるポリマーの温度を金型を充填する処理の際に低下させることができる。金型の充填処理の間、ポリマー溶融液がキャビティの内壁に沿って流れ、連続して射出されるポリマー溶融液が徐々にキャビティを充填する。射出されたポリマーの温度が低下してキャビティの内壁近くのポリマーがキャビティの内壁を通して熱を放散するにつれて、内壁近くのポリマーの温度は相対的に速く低下する。内壁近くのポリマーは急速に結晶化するか又は非晶質シェルを形成し、こうして気泡核の成長を抑制することができる。さらに、ポリマーは一般に熱伝導率が低く、したがってキャビティの内部のポリマー溶融液の温度は急速に低下せず、キャビティ内部のポリマー溶融液中の気泡核が成長することができる。キャビティ内部のポリマー溶融液中の気泡核が成長するにつれ、大きい圧力が発生してキャビティの内壁に近いポリマー溶融液に加えられ、これがさらにキャビティの内壁に近いポリマー溶融液中の気泡核の成長を抑制することができる。このようにして、結果として得られたガラス封止部材は、緻密な外部表面及び多孔質の内部構造を有する。
【００１３】
一部の実施形態において、本方法はさらに、射出成形処理の間に、金型内のガスを排気することを含んでもよく、これにより、気泡核が輸送手段用ガラス封止部材の表面に生じるのを防いで、輸送手段用ガラス封止部材の色収差及び隆起したグレーンを抑制することができる。
【００１４】
別の態様において、上述の方法のいずれかを用いて封入部材が形成されている輸送手段の窓ガラスが提供される。
【００１５】
基本的原理は、気泡核を含むポリマー溶融液を利用することにより、気泡核が成長して気泡となり、キャビティ内で冷却中の可塑化溶融液の収縮を補償することができ、そして輸送手段用ガラス封止部材の外部表面に対応する金型キャビティの内壁の少なくとも一部分で気泡核が成長するのを抑制することができる、ということにある。このようにして、形成した輸送手段用ガラス封止部材の外部表面には、基本的に気泡がなく、色収差がなく、隆起したグレーンがない。
【００１６】
別の態様において、輸送手段用ガラス封止部材を形成するための金型が提供される。金型の入口には延長した射出管路が配置され、及び／又は金型のゲートには冷却装置が配置され、この点でもって輸送手段用ガラス封止部材の内部は多孔質構造を有し、輸送手段用ガラス封止部材の表面はその内部に比べ緻密である。金型は、金型充填処理中に金型内に射出されるポリマーの温度を低下させることができる。金型充填処理の間、ポリマー溶融液がキャビティの内壁に沿って流れ、連続して射出されるポリマー溶融液が徐々にキャビティを充填する。射出されたポリマーの温度が低下してキャビティの内壁近くのポリマーがキャビティの内壁を通して熱を放散するにつれて、内壁近くのポリマーの温度が相対的に速く低下する。内壁近くのポリマーは急速に結晶化するか又は非晶質シェルを形成し、こうして気泡核の成長を抑制することができる。さらに、ポリマーは一般に熱伝導率が低く、したがってキャビティの内部のポリマー溶融液の温度は急速に低下せず、キャビティ内部のポリマー溶融液中の気泡核が成長することができる。キャビティ内部のポリマー溶融液中の気泡核が成長するにつれて、大きい圧力が発生してキャビティの内壁に近いポリマー溶融液に加えられ、これがさらにキャビティの内壁に近いポリマー溶融液中の気泡核の成長を抑制することができる。このようにして、結果として得られたガラス封止部材は、緻密な外部表面及び多孔質の内部構造を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】既存の技術における輸送手段の後方三角窓ガラスアセンブリを模式的に示す図である。
【図２】本開示の一実施形態による輸送手段用ガラス封止部材を形成する方法の概略流れ図である。
【図３】本開示の一実施形態による気泡核を含むポリマー溶融液を作る方法の概略流れ図である。
【図４】本開示の一実施形態において提供される輸送手段用ガラス封止部材を形成する方法によって形成したガラス封止部材を模式的に示す図である。
【図５】図４に示したＡ−Ａ線に沿った輸送手段用ガラス封止部材の模式断面図である。
【図６】本開示の一実施形態による輸送手段用ガラス封止部材を形成するための金型を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
背景技術において説明した通り、ガラス封止部材を形成するために射出成形法を使用する場合、可塑化した溶融液が金型キャビティ内で冷えて収縮することがあり、こうして、形成したガラス封止部材は設計仕様よりも小さいサイズを有する可能性があり、またガラス封止部材の表面上にひけが生じることがある。既存の技術では、溶融液の収縮を抑制するため、射出成形処理中に射出圧力を上昇させる。しかしながら、射出圧力の上昇はガラスの破損を引き起こしかねない。
【００１９】
本開示の実施形態では、輸送手段用ガラス封止部材を形成するために、気泡核を含む可塑化溶融液（ポリマー溶融液）を作って金型内に射出し、射出成形処理を行う。気泡核を含む可塑化溶融液は高い流動性を有し、それにより可塑化処理での成形温度を低下させることができる。その結果、加熱時間及び成形時間を短縮することができ、生産効率を上昇させることができ、可塑化処理における温度差を小さくすることができ、冷却時の可塑化溶融液の収縮を抑制することができる。
【００２０】
気泡核を含む可塑化溶融液を金型のキャビティ内に射出後、可塑化溶融液はキャビティ内で冷却され硬化して、輸送手段用ガラス封止部材を形成する。この処理の間に外側温度が低下すると、可塑化溶融液は自然に収縮する可能性がある。その上、可塑化するためには、スクリュー型可塑化装置又はプランジャ型可塑化装置が一般に使用される。射出成形処理及び硬化処理中に、金型キャビティ内の圧力は可塑化装置内の圧力よりも低くなり、その結果この圧力の低下に起因して、気泡核は徐々に成長して気泡になる。気泡核の膨張及び可塑化溶融液の収縮は互いに補償し合うことができ、このことが輸送手段用ガラス封止部材の収縮を抑制する。
【００２１】
しかしながら、射出成形処理で使用する気泡核を含む可塑化溶融液のために、輸送手段用ガラス封止部材の表面に気泡が形成されがちであり、こうして表面が粗くなることがあり、輸送手段用ガラス封止部材が色収差及び隆起したグレーンを有することがある。一般に、輸送手段の外側部材の外観についてのユーザーの要求条件は厳しい。したがって、色収差と隆起したグレーンのない製品を形成することのできる、金型キャビティ内で可塑化溶融液が収縮するのを抑制するための方法を提供する必要性が存在する。
【００２２】
以上の研究に基づいて、本開示の一実施形態においては、射出成形法を実施するため、金型キャビティの内壁の少なくとも一部分に気泡核が成長するのを抑制するように、気泡核を含むポリマー溶融液を作って金型内に射出する。このようにして、形成した輸送手段用ガラス封止部材の表面には色収差と隆起したグレーンが基本的になくなり、金型キャビティ内でのポリマー溶融液の収縮が抑制される。
【００２３】
以下で、本開示の実施形態について詳述する。以下の実施形態は、本開示を実施及び適用する方法の一例にすぎず、本開示の範囲を限定するものではないということに留意すべきである。
【００２４】
本開示の上述の目的、特徴及び利点は、添付図面と併せて以下の説明を参照することによってよりよく理解することができる。
【００２５】
図２は、本開示による一実施形態による輸送手段用ガラス封止部材の形成方法の概略流れ図である。この方法には、工程Ｓ１０１及びＳ１０２が含まれる。
【００２６】
Ｓ１０１では、気泡核を含むポリマー溶融液を作り、その際気泡核を発泡剤によって作る。
【００２７】
一部の実施形態では、ポリマー溶融液を輸送手段の外側部材（例えばガラス）の射出成形で使用して、ガラス封止部材を形成する。一部の実施形態では、ポリマー溶融液としては、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）又は他の好適な材料を挙げることができる。
【００２８】
図３を参照すると、気泡核を含むポリマー溶融液を作ることには、工程Ｓ２０１及びＳ２０２が含まれる。
【００２９】
Ｓ２０１では、射出成形用原料を用意し、この原料に発泡剤を加えて混合物を作る。
【００３０】
一部の実施形態において、原料はＰＶＣ粒子又はＴＰＥ粒子であることができる。後続の処理において、混合物に対して可塑化処理を行ってポリマー溶融液を作ることができる。
【００３１】
一部の実施形態では、発泡剤は物理的発泡剤又は化学的発泡剤であることができる。一部の実施形態では、物理的発泡剤として、圧縮空気、塩素化脂肪族化合物（例えば塩化メタン、ジクロロメタン又はジクロロエタン）、アルコール及びエーテルから選択される少なくとも１種を挙げることができる。
【００３２】
一部の実施形態において、化学的発泡剤としては、アンモニウム塩、重炭酸ナトリウム、亜硝酸ナトリウム、アゾイック化合物、スルホニルヒドラジン化合物、ニトロソ化合物、アゾジカルボンアミド及びアゾビスイソブチロニトリルから選択される少なくとも１種を挙げることができる。
【００３３】
一部の実施形態において、物理的発泡剤又は化学的発泡剤は、原料に対して実施される可塑化処理の間に射出成形用の原料中に添加することができる。
【００３４】
一部の実施形態においては、発泡剤が物理的発泡剤である場合、原料及び物理的発泡剤の質量に対する物理的発泡剤の質量の比率は０．２％〜１０％の範囲内でよく、それによりポリマー溶融液が適度の気泡核を有するようにすることができる。
【００３５】
一部の実施形態において、発泡剤が化学的発泡剤である場合、原料及び化学的発泡剤の質量に対する化学的発泡剤の質量の比率は０．２％〜１０％の範囲内でよく、それによりポリマー溶融液が適度の気泡核を有するようにすることができる。
【００３６】
なおも図３を参照すると、Ｓ２０２において、混合物に対して可塑化処理を行ってポリマー溶融液を作る。
【００３７】
一部の実施形態において、可塑化処理は、混合物を可塑化してポリマー溶融液を作るのを可能にする可塑化装置を使用して行うことができる。
【００３８】
一部の実施形態において、可塑化装置は、可塑化装填バレル、機械式バレル及び加熱ユニットを含む。可塑化装填バレルは、混合物を保持するのに適合されている。機械式バレルは、可塑化装填バレルと連結され、内部に配置された中空キャビティを有する。混合物は、可塑化装填バレルを通って中空キャビティ内に入る。加熱ユニットは、可塑化処理を完遂するため、機械式バレル内の混合物を加熱するのに適合されている。可塑化処理中に、粒子を含む混合物を加熱し溶融させて流動性のポリマー溶融液を作ることができる。一般に、可塑化装置はプランジャ型可塑化装置又はスクリュー型可塑化装置でよい。
【００３９】
可塑化処理の間に、混合物中に含まれた発泡剤は、物理的又は化学的な作用下で気泡核を発生させることができる。さらに、プランジャ又はスクリューの押圧下では、中空キャビティ内の圧力が相対的に高くなり、気泡核が成長して気泡にならない可能性がある。
【００４０】
図２を参照すると、Ｓ１０２において、金型キャビティの内壁の少なくとも一部分で気泡核が成長するのを抑制するようにして金型内に気泡核を含むポリマー溶融液を射出することにより射出成形処理を実施して、輸送手段用ガラス封止部材を形成する。
【００４１】
金型は、形成しようとする輸送手段用ガラス封止部材と一致するキャビティを含む。
【００４２】
一部の実施形態において、輸送手段用ガラス封止部材を形成するために金型内に気泡核を含むポリマー溶融液を射出することにより射出成形処理を実施することには、キャビティ内に気泡核を含むポリマー溶融液を射出することと、ポリマー溶融液を冷却し成形温度下で硬化させて輸送手段用ガラス封止部材を形成することとが含まれていてもよい。
【００４３】
射出成形処理中、成形温度は射出成形用原料の溶融温度よりも低いことから、ポリマー溶融液は自然に収縮し得る。その上、金型キャビティ内の圧力は可塑化装置内の圧力よりも低く、そのため気泡核は圧力の低下に起因して徐々に気泡へと成長する。気泡核の膨張とポリマー溶融液の収縮は互いに補償し合うことができ、そしてこれが輸送手段用ガラス封止部材の収縮を抑制する。
【００４４】
一部の実施形態においては、輸送手段用ガラス封止部材の収縮をさらに抑制するため、射出成形処理の間、ポリマー溶融液に対し保持圧力を適用してもよいということに注目すべきである。しかしながら、上述の実施形態においては、収縮を抑制するために発泡剤が利用され、したがって過度に高い保持圧力によって引き起こされるガラスの破損を回避し生産歩留りをさらに改善する目的で、ポリマー溶融液に対して保持圧力を与えないこと又は低い保持圧力のみを与えることが可能である。
【００４５】
その上、気泡核を含むポリマー溶融液は良好な流動性を有し得る。ポリマー溶融液に加えられる圧力は、ガラスが破損することがないように、より低いものであるべきである。良好な流動性を有するポリマー溶融液は、金型にとってより良好な充填効果を提供でき、これは複雑な構造を有する輸送手段用ガラス封止部材を形成するのに有益である。
【００４６】
さらに、気泡核を含むポリマー溶融液で形成した輸送手段用ガラス封止部材は微小孔を有し、それにより輸送手段用ガラス封止部材の材料及び重量を削減することができる。
【００４７】
この実施形態において、射出成形処理は、輸送手段用ガラス封止部材を形成するため、金型キャビティの内壁の少なくとも一部分で気泡核が成長するのを抑制し、そしてこれが金型キャビティ内のポリマー溶融液の収縮を抑制することができ、かつ形成した輸送手段用ガラス封止部材に色収差及び隆起したグレーンが基本的にないようにして、金型内に気泡核を含むポリマー溶融液を射出することによって実施される。
【００４８】
金型キャビティの内壁の少なくとも一部分で気泡核が成長するのを抑制するとは、輸送手段用ガラス封止部材の表面に対応する位置で気泡核が気泡へと成長しないことを意味する。既存の技術では、気泡のガスが排気されない場合、輸送手段用ガラス封止部材の表面にひけが発生しかねない。しかしながら、本開示の実施形態では、気泡核は少しのガスしか含まず、したがって輸送手段用ガラス封止部材の表面にひけが発生せず、これによりさらに色収差及び隆起したグレーンが回避される。その上、輸送手段用ガラス封止部材の表面に対応しない位置では、気泡核はなおも気泡へと成長して差し支えない。気泡核の膨張及びポリマー溶融液の収縮は互いに補償し合うことができ、すなわち金型キャビティ内のポリマー溶融液の収縮は抑制され、こうして輸送手段用ガラス封止部材の寸法を設計仕様と一致させることが可能となり、輸送手段用ガラス封止部材の表面には基本的に色収差及び隆起したグレーンが発生し得ない。
【００４９】
一部の実施形態において、金型キャビティの内壁の少なくとも一部分で気泡核が成長するのを抑制することは、金型キャビティの内壁全体で気泡核が成長するのを抑制することを含むことができる。一部の実施形態において、金型キャビティの内壁の少なくとも一部分で気泡核が成長するのを抑制することは、金型キャビティの内壁の一部で気泡核が成長するのを抑制することを含むことができる。
【００５０】
一部の実施形態において、金型キャビティの内壁全体で気泡核が成長するのが抑制される上述の方法によって形成された輸送手段用ガラス封止部材の表面には、基本的に色収差及び隆起したグレーンが生じない。一部の実施形態においては、輸送手段用ガラス封止部材の表面の一部分に色収差及び隆起したグレーンのないことが求められるだけであり、したがって金型キャビティの内壁の一部分のみで気泡核の成長を抑制することができ、これにより加工費を削減することができる。
【００５１】
一部の実施形態において、金型キャビティの内壁の少なくとも一部分で気泡核が成長するのを抑制することは、キャビティの内壁の少なくとも一部分を冷却することを含むことができる。
【００５２】
一部の実施形態において、ポリマー溶融液は、射出装置を用いてキャビティ内に射出することができる。
【００５３】
射出装置がポリマー溶融液をキャビティ内に射出するときに、キャビティ内の圧力は射出装置内の圧力よりも低く、したがって圧力差のために気泡核は徐々に成長することができる。射出成形処理中の成形温度は、射出成形用原料の溶融温度より低くなければならない。一部の実施形態において、成形温度は１３０℃〜２１０℃の範囲内にあることができる。この実施形態においては、キャビティの内壁を冷却することにより、内壁近くのポリマーの温度は相対的に速く低下して、内壁近くのポリマーは急速に結晶化し又は非晶質シェルを形成し、こうしてこのことが気泡核の成長を抑制する。さらに、ポリマーは一般に熱伝導率が低く、したがってキャビティ内部のポリマー溶融液の温度は急速に低下できず、キャビティ内部のポリマー溶融液中の気泡核が成長することができる。キャビティ内部のポリマー溶融液中の気泡核が成長するにつれて、大きい圧力が生じてキャビティの内壁に近いポリマー溶融液に加えられ、これがキャビティの内壁に近いポリマー溶融液中の気泡核の成長をさらに抑制することができる。このようにして、結果として得られたガラス封止部材の外部表面には、基本的に気泡が少しも又はほとんど形成されない。
【００５４】
一部の実施形態において、キャビティの内壁の少なくとも一部分は、８℃〜２０℃の範囲内の温度で、例えば８℃、１０℃、１５℃又は２０℃で、冷却してもよい。上述の温度は、１３０℃〜２１０℃の範囲内の成形温度との良好な温度差を生じさせることができる。
【００５５】
キャビティの内壁に対して、それを冷却するために任意の好適な冷却方法を実施することができる。一部の実施形態においては、キャビティの内壁を取り囲む流路を形成することができ、射出成形処理中にキャビティの内壁を冷却するため冷却水をこの流路内に注入することができる。
【００５６】
一部の実施形態において、金型キャビティの内壁の少なくとも一部分で気泡核が成長するのを抑制することは、４０Ｋｇ／ｃｍ2〜９０Ｋｇ／ｃｍ2の圧力下で金型内に気泡核を含むポリマー溶融液を射出することを含むことができる。多数の実験に基づいて、上述のパラメータを用いた方法により形成したガラス封止部材の表面には基本的に気泡が形成されず、そしてこのガラス封止部材は多孔質の内部構造を有することがわかる。
【００５７】
一部の実施形態において、金型キャビティの内壁の少なくとも一部分に気泡核が成長するのを抑制することは、気泡核を含むポリマー溶融液を金型内に射出する前に、ポリマー溶融液の温度を低下させることを含むことができる。金型の充填処理の際に、ポリマー溶融液はキャビティの内壁に沿って流れ、そして連続して射出されるポリマー溶融液が徐々にキャビティを充填する。射出されたポリマーの温度が低下してキャビティの内壁近くのポリマーがキャビティの内壁を通して熱を放散できるようになるにつれて、内壁近くのポリマーの温度は相対的に速く低下し得る。内壁近くのポリマーは急速に結晶化し又は非晶質シェルを形成し、こうして気泡核の成長を抑制することができる。さらに、ポリマーは一般に熱伝導率が低く、したがってキャビティの内部のポリマー溶融液の温度は急速に低下することができず、キャビティ内部のポリマー溶融液中の気泡核が成長することができる。キャビティ内部のポリマー溶融液中の気泡核が成長するにつれて、大きい圧力が生じてキャビティの内壁に近いポリマー溶融液に加えられ、これがキャビティの内壁に近いポリマー溶融液中の気泡核の成長をさらに抑制することができる。このようにして、結果として得られたガラス封止部材は緻密な外部表面を有するとともに、多孔質の内部構造を有する。
【００５８】
一部の実施形態において、金型キャビティの内壁の少なくとも一部分で気泡核が成長するのを抑制することは、金型のゲートを冷却することを含むことができる。
【００５９】
このゲートは、ポリマー溶融液が注入システムを通ってキャビティに入る前の最後のトールゲートである。ゲートを冷却することにより、金型充填処理の際に金型内に射出されるポリマーの温度を低下させることができる。金型充填処理の間、ポリマー溶融液はキャビティの内壁に沿って流れ、そして連続して射出されるポリマー溶融液が徐々にキャビティを充填する。射出されたポリマーの温度が低下してキャビティの内壁近くのポリマーがキャビティの内壁を通して熱を放散するにつれて、内壁近くのポリマーの温度は相対的に速く低下する。内壁近くのポリマーは急速に結晶化し又は非晶質シェルを形成して、これにより気泡核の成長を抑制することができる。さらに、ポリマーは一般に熱伝導率が低く、したがってキャビティの内部のポリマー溶融液の温度は急速に低下することができず、キャビティ内部のポリマー溶融液中の気泡核が成長することができる。キャビティ内部のポリマー溶融液中の気泡核が成長するにつれて、大きい圧力が生じてキャビティの内壁に近いポリマー溶融液に加えられ、これがキャビティの内壁に近いポリマー溶融液中の気泡核の成長をさらに抑制することができる。このようにして、結果として得られたガラス封止部材は緻密な外部表面を有するとともに、多孔質の内部構造を有する。
【００６０】
その上、金型のゲートを冷却することにより、ポリマー溶融液がゲートを通って金型キャビティ内に入る際の膨張効果により誘起される隆起したグレーンをさらに回避することができる。
【００６１】
一部の実施形態においては、金型のゲートを冷却してもよく、そしてポリマー溶融液を４０Ｋｇ／ｃｍ2〜９０Ｋｇ／ｃｍ2の圧力下で管路を通してキャビティ内に射出することができる。
【００６２】
ゲートは、ポリマー材料及び他のプロセスパラメータによって決定される特定の温度下で冷却してよいことに注目すべきである。この特定の温度は、金型キャビティ内に射出されるポリマー溶融液の温度を一定の範囲（例えば５℃、１０℃又は２０℃など）だけ低下できるようにすることができ、そして過小射出などの、いくつかの問題を結果としてもたらす可能性のあるポリマー溶融液の高い粘度を生じさせてはならない。例えば、比較的高いガラス転移温度を有するポリマー材料（例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴＰ）など）に対しては、金型のゲートの温度を４０℃に保持することができる。比較的低いガラス転移温度を有するポリマー材料（例えばポリプロピレン（ＰＰ）など）に対しては、金型のゲートの温度を比較的広い範囲で低下させることができ、例えば１０℃に保持することができる。
【００６３】
金型のゲートは、任意の好適な装置によって冷却することができる。一部の実施形態においては、ゲートを取り囲む流路を形成することができ、そしてゲートを冷却するために、射出成形処理時にこの流路に冷却水を注入することができる。
【００６４】
一部の実施形態において、金型キャビティの内壁の少なくとも一部分で気泡核が成長するのを抑制することは、金型の入口に延長した射出管路を配置することを含むことができる。
【００６５】
延長した射出管路は、金型充填処理の際に金型内に射出されるポリマーの温度を低下させることができる。金型の充填処理中、ポリマー溶融液はキャビティの内壁に沿って流れ、そして連続して射出されるポリマー溶融液が徐々にキャビティを充填する。射出されたポリマーの温度が低下してキャビティの内壁近くのポリマーがキャビティの内壁を通して熱を放散するにつれて、内壁近くのポリマーの温度は相対的に速く低下する。内壁近くのポリマーは急速に結晶化し又は非晶質シェルを形成し、こうして気泡核の成長を抑制することができる。さらに、ポリマーは一般に熱伝導率が低く、したがってキャビティの内部のポリマー溶融液の温度は急速に低下することができず、そしてキャビティ内部のポリマー溶融液中の気泡核が成長することができる。キャビティ内部のポリマー溶融液中の気泡核が成長するにつれて、大きい圧力が生じてキャビティの内壁に近いポリマー溶融液に加えられ、これがキャビティの内壁に近いポリマー溶融液中の気泡核の成長をさらに抑制することができる。このようにして、形成されたガラス封止部材は、緻密な外部表面及び多孔質の内部構造を有する。一部の実施形態では、延長した射出管路の長さを実用上の要件に基づいて決定することができる。すなわち、この長さが、ポリマー溶融液の温度を必要とされる温度まで低下させるのを可能にすることができる。例えば、ポリマー溶融液の温度を比較的広い範囲で低下させることが求められる場合には、延長した射出管路の長さは５ｃｍでよい。ポリマー溶融液の温度を比較的狭い範囲で低下させることが求められる場合には、延長した射出管路の長さは１ｃｍでよい。
【００６６】
このほかに、射出成形処理の際に、輸送手段用ガラス封止部材の色収差及び隆起したグレーンをさらに抑制するため、金型内のガスを排気してもよい。
【００６７】
一部の実施形態において、金型内のガスは金型に配備された排気装置を通して排気することができる。一部の実施形態において、排気装置は、金型に少なくとも１つの排気孔を含んでいてもよい。この排気孔は、ガスを排気しポリマー溶融液は排出できないことを保証する適切な直径を有することができる。
【００６８】
一部の実施形態において、少なくとも１つの排気孔は、輸送手段用ガラス封止部材が平滑な表面を有することを保証する均一な排気を実現するために金型に均一に配置されている複数の排気孔を含むことができる。さらに、金型内のガスを排気することで、気泡が輸送手段用ガラス封止部材の表面に形成されるのを防ぎ、そしてさらに輸送手段用ガラス封止部材の色収差及び隆起したグレーンを抑制することもできる。
【００６９】
一部の実施形態において、排気装置は、金型に少なくとも１つの排気ニードルを含んでもよい。金型内のガスは、この少なくとも１つの排気ニードルを通して排気することができる。
【００７０】
一部の実施形態においては、輸送手段用ガラス封止部材の色収差及び隆起したグレーンを抑制するために、輸送手段用ガラス封止部材の裏側に対応する金型内の位置に少なくとも１つの排気ニードルを配置してもよい。輸送手段用ガラス封止部材の裏側とは、取り付けの際に輸送手段の本体構造と向かい合う輸送手段用ガラス封止部材の側を意味することができる。
【００７１】
一部の実施形態においては、排気装置は、輸送手段用ガラス封止部材と金型のキャビティの内壁との間のガスを排出できる、金型と連結された排出装置であってもよい。この排気装置は制御性が良好であり、良好な排気効果を保証する。
【００７２】
一実施形態において、上述の方法により形成される輸送手段の窓ガラスが提供される。図４を参照すると、輸送手段の窓ガラスは、ガラス３００と、上述の方法によりガラス３００の任意の側に形成された輸送手段用ガラス封止構造体３１０とを含む。
【００７３】
図５を参照すると、図５は、図４に示したＡ−Ａ線に沿った輸送手段用ガラス封止構造体３１０の断面図を模式的に示している。図５から見て、輸送手段用ガラス封止構造体３１０の表面には基本的に、気泡により生成される微小孔がなく、あるいは気泡核により生成される小さな微小孔が僅かにしかなく、その一方、輸送手段用ガラス封止構造体３１０の内側には多くの微小孔がある。
【００７４】
一実施形態においては、輸送手段用ガラス封止部材を形成するための金型が提供される。図６を参照すると、金型は、ベース４０１と延長した射出管路４０２とを含む。射出対象の輸送手段用ガラスの形状に一致するキャビティを含むベース４０１は、射出対象の輸送手段用ガラスに対して射出処理を実施するのに適合している。延長した射出管路４０２は、ポリマー溶融液を注入するのに適合している。
【００７５】
延長した射出管路４０２は、金型の充填処理中に金型内に射出されるポリマーの温度を低下させることができる。金型の充填処理の際に、ポリマー溶融液はキャビティの内壁に沿って流れ、そして連続して射出されるポリマー溶融液が徐々にキャビティを充填する。射出されたポリマーの温度が低下してキャビティの内壁近くのポリマーがキャビティの内壁を通して熱を放散するにつれて、内壁近くのポリマーの温度は相対的に速く低下する。内壁近くのポリマーは急速に結晶化し又は非晶質シェルを形成することができて、これにより気泡核の成長を抑制する。さらに、ポリマーは一般に熱伝導率が低く、したがってキャビティの内部のポリマー溶融液の温度は急速に低下できず、そしてキャビティ内部のポリマー溶融液中の気泡核が成長することができる。キャビティ内部のポリマー溶融液中の気泡核が成長するにつれて、大きい圧力が生じてキャビティの内壁に近いポリマー溶融液に加えられ、これがキャビティの内壁に近いポリマー溶融液中の気泡核の成長をさらに抑制することができる。このようにして、結果として得られたガラス封止部材は、緻密な外部表面及び多孔質の内部構造を有する。
【００７６】
一部の実施形態においては、金型の充填処理中に金型キャビティ内に射出されるポリマーの温度を低下させることのできる冷却装置を、金型のゲートに配置することができる。
【００７７】
一部の実施形態において、金型はさらに、排気装置、例えば排気孔、排気ニードル又はガス抜き装置などを含んでもよい。
【００７８】
排気装置は、射出処理の際にキャビティの内壁にある気泡を排出することができて、これにより形成された輸送手段用ガラス封止部材の色収差及び隆起したグレーンを抑制することができるように、射出処理の際に金型内のガスを排出するのに適合させることができる。
【００７９】
上述の実施形態を組合せてもよいということに留意すべきである。例えば、延長した射出管路を設けるのと同時に、金型キャビティの内壁を冷却する。
【００８０】
本開示はその好ましい実施形態を参照して開示されてはいるものの、本開示は一例としてのみ提示しているのであって、限定するものではないことを理解すべきである。当業者は、これらの実施形態を本開示の精神及び範囲から逸脱することなく改変及び変更することができる。したがって、本開示の保護範囲は特許請求の範囲に規定した範囲を対象とするものである。
本発明の代表的な態様としては、以下を挙げることができる：
《態様１》
輸送手段用ガラス封止部材を形成するための方法であって、
発泡剤により形成されている気泡核を含むポリマー溶融液を作ること、及び、
金型キャビティの内壁の少なくとも一部分で気泡核が成長するのを抑制するようにして、金型内に気泡核を含むポリマー溶融液を射出することにより射出成形処理を実施して、輸送手段用ガラス封止部材を形成すること、
を含む、輸送手段用ガラス封止部材の形成方法。
《態様２》
金型キャビティの内壁の少なくとも一部分で気泡核が成長するのを抑制することが、キャビティの内壁の少なくとも一部分を冷却することを含む、態様１に記載の方法。
《態様３》
キャビティの内壁の少なくとも一部分の温度が８℃〜２０℃の範囲内にある、態様２に記載の方法。
《態様４》
金型キャビティの内壁の少なくとも一部分で気泡核が成長するのを抑制することが、気泡核を含むポリマー溶融液を金型内に射出する前にポリマー溶融液の温度を低下させることを含む、態様１に記載の方法。
《態様５》
金型キャビティの内壁の少なくとも一部分で気泡核が成長するのを抑制することが、金型の入口に延長した射出管路を配置することを含む、態様４に記載の方法。
《態様６》
金型キャビティの内壁の少なくとも一部分で気泡核が成長するのを抑制することが、金型のゲートを冷却することを含む、態様４に記載の方法。
《態様７》
金型キャビティの内壁の少なくとも一部分で気泡核が成長するのを抑制することが、４０Ｋｇ／ｃｍ2〜９０Ｋｇ／ｃｍ2の圧力下で金型内に気泡核を含むポリマー溶融液を射出することを含む、態様１に記載の方法。
《態様８》
射出成形処理の際に金型内のガスを排気することをさらに含む、態様１〜７のいずれか１つに記載の方法。
《態様９》
発泡剤の質量の射出原料の質量に対する比率が０．２％〜１０％の範囲内にある、態様１〜７のいずれか１つに記載の方法。
《態様１０》
発泡剤が物理的発泡剤又は化学的発泡剤を含む、態様１〜７のいずれか１つに記載の方法。
《態様１１》
ポリマー溶融液がポリ塩化ビニル又は熱可塑性エラストマーを含む、態様１に記載の方法。
《態様１２》
気泡核を含むポリマー溶融液を作ることが、
射出原料を用意すること、
この射出原料中に発泡剤を添加して混合物を作ること、及び、
混合物に対して可塑化処理を実施してポリマー溶融液を作ること、
を含む、態様１に記載の方法。
《態様１３》
封入部材が態様１〜１２のいずれか１つに記載の方法を用いて形成されている、輸送手段の窓ガラス。
《態様１４》
内側が多孔質構造を有しその内側よりも表面が緻密である輸送手段用ガラス封止部材を形成するための金型であって、金型の入口に延長した射出管路が配置され、及び／又は金型のゲートに冷却装置が配置されている、輸送手段用ガラス封止部材を形成するための金型。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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