(57)【要約】【課題】  窓用板状体と枠材との充分な接着強度が得られ、枠材の寸法精度も低下しない枠材付き窓用板状体の製造方法を提供する。【解決手段】  熱可塑性エラストマーからなる枠材本体１０ａと、接着性が付与された熱可塑性エラストマーからなる接着性付与層１０ｂとからなる枠材１０を形成する工程と、接着性付与層１０ａの表面にプライマー２０を塗布する工程と、窓用板状体３０をあらかじめ加熱する工程と、加熱された窓用板状体３０の温度が枠材１０への接着を可能とする温度状態にあるうちに、窓用板状体３０と枠材１０とを圧接して接合する工程とを含む。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
窓用板状体に、あらかじめ成形された樹脂製の枠材を接合してなる枠材付き窓用板状体の製造方法であって、
熱可塑性エラストマーからなる枠材本体を形成する工程と、前記枠材本体の前記窓用板状体と対向する側の表面に、接着性が付与された熱可塑性エラストマーからなる接着性付与層を形成する工程とからなる枠材形成工程と、
前記接着性付与層の前記窓用板状体と対向する側の表面にプライマーを塗布するプライマー塗布工程と、
前記窓用板状体をあらかじめ加熱する加熱工程と、
加熱された前記窓用板状体の温度が前記枠材への接着を可能とする温度状態にあるうちに、前記窓用板状体と前記枠材とを圧接して接合する圧接工程とを含むことを特徴とする枠材付き窓用板状体の製造方法。
【請求項２】
前記窓用板状体の前記枠材と対向する側の表面には、接着剤またはプライマーを塗布しない請求項１に記載の枠材付き窓用板状体の製造方法。
【請求項３】
前記枠材形成工程において、前記枠材本体を形成する工程と前記接着性付与層を形成する工程とを、共押出し成形又は共射出成形によって行う請求項１又は２に記載の枠材付き窓用板状体の製造方法。
【請求項４】
前記プライマーが、シランカップリング剤を含有するウレタン系のガラス接着用プライマーである請求項１〜３のいずれか１つに記載の枠材付き窓用板状体の製造方法。
【請求項５】
前記加熱工程を、前記窓用板状体が１２０〜２００℃となるように行う請求項１〜４のいずれか１つに記載の枠材付き窓用板状体の製造方法。
【請求項６】
前記圧接工程を、圧力０．３〜１ＭＰａ、圧接時間２〜１５秒で行う請求項１〜５のいずれか１つに記載の枠材付き窓用板状体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、自動車用窓等に好適に用いられる、枠材付き窓用板状体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
窓用板状体の一例である自動車等の窓用ガラス板には、樹脂製またはゴム製の枠材（モール）が一体化されている。この枠材は、ガラス板と車体との間に介在してガラス板と車体との間をシーリングする機能を有し、必要に応じて装飾等の機能も有している。
【０００３】
枠材としては、耐擦傷性および成形性に優れることから、従来、ポリ塩化ビニル樹脂が主に用いられていたが、近年の環境保護およびリサイクル性の観点から、代替材料としてオレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）を用いることが提案されている。ＴＰＯは熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）の１種であり塩素を含まず、成形温度下では熱可塑性を示し、かつ使用温度ではゴム弾性を示し、加硫ゴムのような架橋も不要なので再使用も可能であり、リサイクル性にも優れている。
【０００４】
一方、枠材を窓用板状体に一体化する方法としては、あらかじめ枠材を成形した後、接着剤やプライマーを介し、加熱や加圧を併用して窓用板状体と枠材とを接合する技術が提案されている。
【０００５】
例えば、下記の特許文献１には、ガスケット（枠材）をパネル（板状体）とは別個にモ−ルド成形し、下塗りコ−ティングをパネルまたはガスケットの少なくとも１つの上の表面に塗り、モールド中でパネルをガスケット上に乗せて押付けて、パネルとガスケットとを一体化する方法が開示されている。
【０００６】
また、下記の特許文献２には、あらかじめ形成されたガスケットをパネルに接着するよように支持型中に置き、パネル表面とガスケットの表面とに接着反応物で下塗りを行い、パネルをガスケットと接触させて、パネルとガスケットの間の接触境界を加熱することによって接合する方法が開示されている。
【特許文献１】特開平６−２９７９３９号公報
【特許文献２】特開平６−２９７９４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
枠材としてＴＰＯのような熱可塑性エラストマーを用いる場合、通常の熱可塑性エラストマー、なかでもＴＰＯは極性の乏しい樹脂材料であるので、ガラス表面との直接の接着性に乏しい。このため、この枠材を窓用板状体に一体化する方法としては、あらかじめ枠材を成形した後、接着剤を介し、加熱や加圧を併用して窓用板状体と枠材とを接合することが有効である。
【０００８】
しかし、上記の特開平６−２９７９３９号公報の方法においては、モールド中にガスケットが配置された状態でパネルを押し付けており、モールド成形による余熱によってガスケットが加熱された状態となっている。また、特開平６−２９７９４０号公報の方法においても、パネルとガスケットの間の接触境界を加熱することから、やはりガスケットが加熱されてしまうことが避けられない。
【０００９】
このように、上記の従来技術においては、いずれも枠材が加熱された状態で接合が行われる。このため、枠材の形状等に起因する加熱ムラが生じやすく、これによって、窓用板状体との接合面においても接着ムラが生じやすいという問題があった。また、枠材自身が加熱されるために熱変形しやすく、枠材の寸法精度が低下しやすいという問題もあった。
【００１０】
特に、ＴＰＯのような熱可塑性エラストマーからなる枠材は、高温下では軟化しやすいので、上記の接着ムラ、寸法精度の低下を防止することが重要となる。
【００１１】
また、枠材を窓用枠状体に接触させる前に、枠材の接合面のみを加熱することも考えられるが、その場合も、熱風又は赤外線による加熱となるため加熱ムラが発生し、結果的に接着ムラが発生する。
【００１２】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、窓用板状体と枠材との充分な接着強度が得られ、枠材の寸法精度も低下しない枠材付き窓用板状体の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明の枠材付き窓用板状体の製造方法は、窓用板状体に、あらかじめ成形された樹脂製の枠材を接合してなる枠材付き窓用板状体の製造方法であって、
熱可塑性エラストマーからなる枠材本体を形成する工程と、前記枠材本体の前記窓用板状体と対向する側の表面に、接着性が付与された熱可塑性エラストマーからなる接着性付与層を形成する工程とからなる枠材形成工程と、
前記接着性付与層の前記窓用板状体と対向する側の表面にプライマーを塗布するプライマー塗布工程と、
前記窓用板状体をあらかじめ加熱する加熱工程と、
加熱された前記窓用板状体の温度が前記枠材への接着を可能とする温度状態にあるうちに、前記窓用板状体と前記枠材とを圧接して接合する圧接工程とを含むことを特徴とする。
【００１４】
本発明の製造方法によれば、枠材本体表面に熱可塑性エラストマーからなる接着性付与層とプライマーとを順次形成したので、あらかじめ加熱された窓用板状体を枠材と圧接するのみで、窓用板状体からの伝熱による加熱効果と加圧によって、プライマーと接着性付与層とが強固に接合する。
【００１５】
したがって、高温で軟化しやすい熱可塑性エラストマーからなる枠材であっても、枠材を加熱することなく窓用板状体と接合でき、これによって接合面の接着ムラを防止して安定した接合を得ることができる。また、枠材を加熱しないので、枠材の寸法精度の低下も防止できる。さらに、枠材の加熱設備も不要であるので低コストで製造できる。
【００１６】
また、プライマーは、通常は接着性向上用の下塗り剤としてガラス等の窓用板状体の表面に形成されるものであるが、これを加熱しない枠材側にあらかじめ形成しておくことで、圧接工程前に、プライマーが加熱によって反応してしまうのを防止できる。
【００１７】
本発明においては、前記窓用板状体表面の前記枠材と対向する側の表面には、接着剤またはプライマーを塗布しないことが好ましい。窓用板状体表面の枠材と対向する側の表面にも接着剤またはプライマーを塗布した場合、窓用板状体の加熱工程において窓用板状体表面に塗布した接着剤またはプライマーが圧接工程前に反応してしまうので、枠材側のプライマーとの界面剥離が生じて接着強度が低下する。したがって、窓用板状体表面には接着剤またはプライマーを塗布せず、直接枠材と圧接することによって、窓用板状体表面と枠材との充分な接着強度を得ることができる。
【００１８】
また、本発明においては、前記枠材形成工程において、前記枠材本体を形成する工程と前記接着性付与層を形成する工程とを、共押出し成形又は共射出成形によって行うことが好ましい。これによれば、多層の枠材を効率よく製造できる。また、枠材本体と接着性付与層とは共に熱可塑性エラストマーであるので押出し界面の接着性にも優れる。
【００１９】
さらに、本発明においては、前記プライマーが、シランカップリング剤を含有するウレタン系のガラス接着用プライマーであることが好ましい。これによれば、ウレタン系のプライマーを用いることにより、プライマーと接着性付与層とが充分に接着する。また、シランカップリング剤を含有することで、特に窓用板状体が無機ガラスである場合に、ガラス側との充分な接着強度を得ることができる。
【００２０】
また、本発明においては、前記加熱工程を、前記窓用板状体が１２０〜２００℃となるように行うことが好ましい。上記の温度範囲で加熱工程を行うことにより、不要な枠材の加熱を防ぎつつ、枠材と窓用板状体との充分な接着強度を得ることができる。
【００２１】
さらに、本発明においては、前記圧接工程を、圧力０．３〜１ＭＰａ、圧接時間２〜１５秒で行うことが好ましい。上記の加圧条件で圧接工程を行うことにより短時間でも充分な接着強度が得られるので、接合時間を短縮して製造効率を向上できる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の製造方法によれば、枠材と窓用板状体との接着ムラがなく、安定した接着強度を得ることができ、枠材の寸法精度に優れる枠材付き窓用板状体を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の枠材付き窓用板状体の製造方法について図面を用いて説明する。図１には、本発明の製造方法の一実施形態を示す概略工程図であって、（ａ）枠材を成形した状態、（ｂ）枠材にプライマーを塗布した状態、（ｃ）枠材と接合する窓用板状体を配置した状態、（ｄ）枠材と窓用板状体とを圧接した状態、を示す断面図が示されている。
【００２４】
まず、図１（ａ）に示すような枠材１０を成形する。ここで枠材とは、例えば、ガラス板等の窓用板状体と車体等との間をシーリングするための樹脂製の部材であって、枠材以外にモール、モールディング、ガスケット等の名称で呼ばれている部材である。
【００２５】
本発明においては、この枠材１０が、熱可塑性エラストマーからなる枠材本体１０ａを形成する工程と、この枠材本体表面の少なくとも前記窓用板状体との接合面に、接着性が付与された熱可塑性エラストマーからなる接着性付与層１０ｂを形成する工程とによって多層の枠材として形成される。
【００２６】
成形方法としては、従来公知の射出成形や押出成形などの樹脂成形法を使用できるが、枠材本体１０ａと接着性付与層１０ｂとは共に熱可塑性エラストマー材料であるので、共押出し成形または共射出成形によって枠材１０を多層成形することが好ましい。
【００２７】
枠材本体１０ａの熱可塑性エラストマーとしては特に限定されず、オレフォン系、スチレン系、ウレタン系、エステル系、ポリアミド系、塩化ビニル系等が用いられるが、なかでも、オレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）を用いることが好ましい。
【００２８】
ＴＰＯの硬質相（ハードセグメント）としては、ポリプロピレンまたはポリエチレンが挙げられ、軟質相（ソフトセグメント）としては、ＥＰＲＭ（エチレン−プロピレンラバー）またはＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−エチリデンノルボルネン三元共重体）が挙げられる。なかでも、ハードセグメントがポリプロピレン、ソフトセグメントがＥＰＤＭであるＴＰＯがより好ましい。
【００２９】
接着性付与層１０ｂとして用いる、接着性が付与された熱可塑性エラストマーとしては、例えば、グラフト化等によって極性基等を導入した変性タイプの熱可塑性エラストマーを用いてもよく、熱可塑性エラストマーにポリウレタンを含有させたり、熱可塑性エラストマーにシランカップリング剤を含有させたブレンドタイプの熱可塑性エラストマーを用いてもよい。
【００３０】
このような接着性が付与された熱可塑性エラストマーは、例えば、サントプレーンＸ８２９１−８５ＴＬ（アドバンスト・エラストマー・システムズ社製）として市販されているものを用いることができる。
【００３１】
接着性付与層１０ｂの厚さは、０．０５〜１．０ｍｍであることが好ましい。厚さを０．０５ｍｍ以上とすることで充分な接着力が得られ、また、厚さを１．０ｍｍ以下とすることで接着性付与層１０ｂの材料破壊を防止できる。
【００３２】
枠材１０の形状は、要求性能やデザインの仕様などにあわせて適宜決定できる。例えば、窓用枠状体の周縁の全周にわたって同一の断面形状を有するものでも、部位に応じて異なる断面形状を有するものでもよい。また、窓用枠状体の周縁の全周にわたって一体化されるような形状でもよく、窓用枠状体のある特定の辺または部分のみに一体化されるような形状でもよい。
【００３３】
次に、図１（ｂ）に示すように、枠体１０の窓用板状体３０と対向する側の表面に、プライマー２０を塗布するプライマー塗布工程を行う。
【００３４】
窓用板状体３０としては、従来公知の窓用のガラス板等が好適に用いられる。ガラス板は、無機系の単板ガラス板、複数枚のガラス板が中間膜を介して積層された合わせガラス、強化処理が施された強化ガラス、熱線遮蔽性コーティングなどの各種の表面処理が施されたガラス板など、種々のガラス板が使用可能であり、暗色セラミックペーストの焼成体が形成されていてもよい。また、窓用板状体３０は無機ガラスには限定されず、例えばポリカーボネート樹脂やアクリル樹脂のような材料からなる樹脂板を使用することもできる。また、窓用板状体３０は必ずしも透明でなくてもよい。
【００３５】
プライマー２０としては特に限定されないが、シランカップリング剤を含有するウレタン系のガラス接着用プライマーを用いることが好ましい。これによって、窓用板状体３０および接着性付与層１０ｂとの充分な接着強度が得られる。
【００３６】
プライマーに含有されるウレタン系の化合物およびシランカッブリング剤は、溶剤中に希釈されて使用される。溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素、酢酸インプロピル、酢酸ブチル等のエステル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトンなどが挙げられる。
【００３７】
上記のようなウレタン系の化合物およびシランカッブリング剤を含むプライマーとしては、例えば、サンスター技研社製のガラスプライマー♯４３５−４１や、ダウ・オートモティブ社製のＢＥＴＡＰＲＩＭＥ５００１、ＢＥＴＡＳＥＡＬ４３５２０Ａ等として市販されているものを用いることができる。
【００３８】
また、プライマーには、ウレタン化合物、シランカップリング剤、溶剤以外に、本発明の目的を損なわない範囲で他の成分を配合してもよい。他の成分としては、例えば、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、ブロッキング防止剤、カーボンブラック等、その他の必要に応じて添加される各種の添加剤等が挙げられる。
【００３９】
プライマー２０の形成は、従来公知の塗布方法により行うことができる。プライマーの塗布量としては、樹脂固形分換算で１０〜５０ｇ／ｍ２が好ましい。１０ｇ／ｍ２未満であると接着力が不充分となるので好ましくなく、５０ｇ／ｍ２を超えると、硬化時のプライマー層が厚くなりすぎるため、プライマー層自身が材料破壊を起こすおそれがあるので好ましくない。
【００４０】
次に、図１（ｃ）に示すように、プライマー２０が窓用板状体３０との接合面となるように、枠材１０を受け治具１５上に固定し、窓用板状体３０が、枠材１０のプライマー２０と対向するように配置する。治具１５としては例えば金属製の治具等が使用でき特に限定されない。
【００４１】
ここで、本発明においては、この状態で、窓用板状体３０のみをあらかじめ加熱する加熱工程を行う。すなわち、本発明においては、窓用板状体３０のみを加熱し、枠材１０側には加熱を行わないことを特徴としている。
【００４２】
窓用板状体３０の加熱は、１２０〜２００℃となるように行うことが好ましく、１２５〜１４０℃となるように行うことがより好ましい。加熱が１２０℃未満であると接着性が不充分となるので好ましくなく、２００℃を超えると加熱に要するエネルギーが過剰で不経済であるので好ましくない。窓用板状体３０の加熱手段としては、ヒーター、赤外線等の従来公知の加熱手段を用いることができ特に限定されない。
【００４３】
最後に、図１（ｄ）に示すように、枠材１０と窓用板状体３０とを圧接する接合工程を行う。これにより、プライマー２０と窓用板状体３０とが接着して、枠材１０と窓用板状体３０とが一体化される。また、このとき、窓用板状体３０からの伝熱による加熱効果と加圧によって、プライマー２０と接着性付与層１０ｂとの接着強度がさらに強固なものとなる。その後、受け治具１５から取り外すことによって、枠材付き窓用板状体を得ることができる。
【００４４】
この圧接工程は、加熱された窓用板状体３０の温度が枠材１０への接着を可能とする温度状態にあるうちに行う。具体的には、圧接工程時の窓用板状体３０の温度が１２５〜１４０℃となるように行うことが好ましい。また、圧接工程における条件は、圧力０．３〜１ＭＰａ、圧接時間２〜１５秒で行うことが好ましい。
【００４５】
以上の製造方法によって得られる枠材付き窓用板状体は、枠材本体１０ａと接着性付与層１０ｂとが共に熱可塑性エラストマー材料からなるので充分な接着強度が得られる。また、プライマー２０を枠材１０の接着性付与層１０ｂ上に形成することで、接着性付与層１０ｂとプライマー２０とも充分な接着強度が得られる。この接着強度は、上述したように、窓用板状体３０からの伝熱による加熱効果と加圧によって、プライマー２０と接着性付与層１０ｂとの接着強度がさらに強固なものとなる。さらに、あらかじめ加熱された窓用板状体３０を枠材１０と圧接することで、プライマー２０と窓用板状体３０とも充分な接着強度が得られる。
【００４６】
したがって、この製造方法によれば、枠材１０を加熱する工程を含まなくても、熱可塑性エラストマーからなる枠材１０と窓用板状体３０とを充分な接着強度で接合できる。
【実施例】
【００４７】
以下、本発明を実施例および比較例によって具体的に説明する。
【００４８】
実施例１
＜枠材の製造＞
枠材本体の樹脂材料として、サントプレーン１２１−６７Ｗ１７５（アドバンスト・エラストマー・システムズ社製）、接着性付与層の樹脂材料として、サントプレーンＸ８２９１−８５ＴＬ（アドバンスト・エラストマー・システムズ社製）を用い、共押出しにより、枠材本体および接着性付与層が一体成形された、１５０×４ｍｍ（枠材本体厚さ２．９ｍｍ、接着性付与層厚さ０．１ｍｍ、合計厚さ３ｍｍ）の枠材を製造した。
【００４９】
＜プライマーの塗布＞
ウレタン系のガラス接着用プライマー（商品名：♯４３５−４１、サンスター技研社製）を、樹脂換算で１５ｇ／ｍ２となるように、上記の枠材の９０×４ｍｍの範囲に塗布した。
【００５０】
＜枠材付き窓用板状体の製造＞
３００×３００ｍｍ（厚さ２ｍｍ）の強化ガラス板（窓用板状体）を１３０℃に加熱し、この状態でガラス板と枠材のプライマー塗布面を０．７７ＭＰａで３０秒間圧接して、実施例の枠材付き窓用板状体を得た。なお、接着時におけるガラス板の温度は１３０℃であった。
【００５１】
実施例２
上記の実施例１において、ガラス板と枠材との圧接時間を５秒、１０秒、２０秒、３０秒の４段階、圧力を０．７７ＭＰａ、０．５４ＭＰａ、０．３７ＭＰａの３段階とした以外は上記の実施例１と同様の条件で枠材付き窓用板状体を製造した。
【００５２】
比較例１
プライマーの塗布を枠材およびガラス板の両方に行った以外は実施例と同様の条件で、比較例１の枠材付き窓用板状体を得た。
【００５３】
比較例２
プライマーの塗布をガラス板のみに行った以外は実施例と同様の条件で、比較例２の枠材付き窓用板状体を得た。
【００５４】
試験例１
実施例１および比較例１、２の枠材付き窓用板状体について、下記の方法で剥離試験を行い、剥離強さ評価した。その結果をまとめて表１に示す。なお、表１中、剥離強さは１０ｍｍ幅、すなわちＮ／ｃｍに換算した値である。
【００５５】
剥離試験はＪＩＳ−Ｋ６２５６に準拠して室温下で行い、枠材の試験片の非接着部分をチャックで掴み、引張り速度３００ｍｍ／分、９０度剥離の条件で試験を行った。
【００５６】
剥離強度としては、枠材サンプルが破壊する時、または枠材サンプルがガラス板から剥がれる時の引張り強さ（Ｎ／５mm）を測定し、実施例、比較例共に２点ずつ試験を行った（ｎ＝２）。
【００５７】
また、剥離状態は、枠材サンプル自身の材料破壊の場合をＢ、枠材の接着性付与層とプライマーとの界面剥離の場合をＡｆＰ、ガラスとプライマーとの界面剥離の場合をＡｆＧとした。
【００５８】
【表１】
2005193563.tif 000003
【００５９】
表１に示す評価結果から、プライマーを枠材の接着性付与層のみに塗布した実施例１においては、ガラス加熱温度１２０℃以上で剥離状態が枠材の材料破壊となっており、剥離強度も充分なものであった。したがって、実施例においては、枠材の加熱を行わなくても充分な接着強度が得られていることがわかる。
【００６０】
一方、プライマーの塗布をガラス板のみに行った比較例２においては、ガラス加熱温度が１２０℃以上でも、高温によってプライマーが反応しているために枠材の接着性付与層とプライマーとの界面剥離が生じており、充分な接着強度が得られていないことがわかる。また、プライマーの塗布を枠材およびガラス板の両方に行った比較例１の場合も、ガラス板側のプライマーに同種の現象が起こっているため、実施例１よりも剥離強度が劣ることがわかる。
【００６１】
試験例２
ガラス板と枠材との圧接時間、圧力を変えて作成した実施例２のそれぞれの枠材付き窓用板状体について、試験例１と同様な方法で剥離試験を行い、剥離強さ評価した。その結果をまとめて表２に示す。なお、表２中、剥離強さは１０ｍｍ幅、すなわちＮ／ｃｍに換算した値である。また、表中のハイフン（−）は試験を行っていないことを表す。
【００６２】
【表２】
2005193563.tif 000004
【００６３】
表２に示す評価結果から、ガラス板と枠材との圧接時間が５秒以上、圧力０．３７ＭＰａ以上で、充分な接着強度が得られていることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明の枠材付き窓用板状体の製造方法は、窓用板状体と枠材との充分な接着強度が得られて接着ムラがなく、枠材の寸法精度も低下しないので、例えば、自動車用窓等に好適に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の製造方法の一実施形態を示す概略工程図であって、（ａ）枠材を成形した状態、（ｂ）枠材にプライマーを塗布した状態、（ｃ）枠材と接合する窓用板状体を配置した状態、（ｄ）枠材と窓用板状体とを圧接した状態、を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１０  枠材
１０ａ  枠材本体
１０ｂ  接着性付与層
１５  受け治具
２０  プライマー
３０  窓用板状体
【図１】
2005193563.tif 000005