WO2009139308A1 - 枠体付きガラスの射出成形用金型および枠体付きガラスの製造方法 - Google Patents

枠体付きガラスの射出成形用金型および枠体付きガラスの製造方法 Download PDF

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中田　修
充広 高山
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    • B29C45/14836—Preventing damage of inserts during injection, e.g. collapse of hollow inserts, breakage

Definitions

  • the present invention relates to an injection mold and a manufacturing method used for manufacturing a glass with a frame in which a frame is integrally formed with a plate glass.
  • the plate glass is generally mounted on a metal body using a resin frame.
  • the plate glass 5 When producing a glass with a frame by injection molding, as shown in FIG. 5, the plate glass 5 is held between the upper mold 2 and the lower mold 3, and the frame cavity 4 is formed around the plate glass 5. After the molten resin is injected into the frame body cavity 4 and the molten resin injected into the frame body cavity 4 is solidified, the upper mold 2 is removed, and the frame body is formed into plate glass. The integrally formed glass with a frame is taken out from the lower mold 3 to manufacture the glass with a frame.
  • the plate glass is pressed by the mold, and the high-temperature and high-pressure resin that is injection-molded flows around the periphery of the plate glass. It may be damaged.
  • Patent Document 1 discloses a technique for detecting glass breakage during injection molding.
  • Sheet glass is often damaged near the gate, and as disclosed in Patent Document 3, it has been proposed to provide a number of gates in an injection mold.
  • the present invention provides an injection mold that reduces the load applied to the peripheral edge of the glass sheet during injection molding and prevents the glass sheet from being damaged when the frame is integrally formed on the glass sheet by injection molding.
  • An injection mold according to the present invention is an injection mold used for injection molding a resin frame on the peripheral edge of a plate glass, and communicates with a frame cavity on a glass surface inside the vehicle via a communication hole.
  • An auxiliary molding die is provided in contact with the glass surface.
  • the injection mold according to the present invention is the above-mentioned injection mold, and is the total w of the frame cavity width w 1 , the communication hole width w 2 , and the auxiliary cavity width w 3 on the vehicle interior glass surface. features and 1 + w 2 + w 3, a ratio of the width w 4 of the frame body cavity to be molded to the exterior side glass surface (w 1 + w 2 + w 3) / w 4 is 0.5 to 1.5 This is an injection mold.
  • the injection mold according to the present invention is an injection mold characterized in that the auxiliary cavity has a thickness t of 1.0 to 5.0 mm in the injection mold.
  • the injection mold according to the present invention is characterized in that in the injection mold, a gate for injecting molten resin from a runner to a frame cavity is provided in the auxiliary cavity. It is a metal mold.
  • the glass surface on which the frame is formed is subjected to primer treatment, and the surface of the plate glass facing the auxiliary cavity is made of plate glass without primer treatment, and the injection is performed.
  • a method for producing a glass with a frame which comprises injection molding a frame with a molding die.
  • the present invention provides an injection mold in which the plate glass is not damaged during the molding of the frame and a method for producing such a plate-attached plate glass.
  • the present invention will be described with reference to the drawings for an injection mold that is divided into an upper mold and a lower mold.
  • the present invention is not limited to the case of being divided into an upper mold and a lower mold, and can be applied to an injection mold that is divided into left and right.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view taken along a plane perpendicular to the end surface of the plate glass 5, showing a state in which the plate glass 5 is placed on the injection mold 1 of the present invention.
  • the plate glass 5 is sandwiched between the upper mold 2 and the lower mold 3, and a frame cavity 4 is formed at the edge of the plate glass 5.
  • a melted resin having fluidity is injected into the frame cavity 4 from an injection port (not shown), and a frame is integrally formed on the periphery of the plate glass 5.
  • plate glass in addition to flat plate glass, bent plate glass, tempered glass, bent tempered glass, flat plate glass, laminated glass produced using bent plate glass, and the like are used.
  • the inner surface of the plate glass is colored so that the fixing parts used for fixing the plate glass to the vehicle body, such as clips and fasteners, and the adhesive cannot be seen from the outside of the vehicle. Is desirable.
  • thermoplastic elastomers such as styrene, olefin, vinyl chloride, and urethane can be used.
  • the edge of the plate glass 5 is caused by the pressure of the molten resin flowing in the frame cavity 4. Since a large load is generated in the portion, it is desirable to provide the auxiliary cavity 7 on the glass surface inside the plate glass as shown in FIG.
  • the total width w 1 + w 2 + w 3 of the width w 1 of the frame cavity on the glass surface inside the vehicle, the width w 2 of the communication hole, and the width w 3 of the auxiliary cavity is preferably 0.5 to 1.5, more preferably 0.8. ⁇ 1.2.
  • the thickness of the auxiliary cavity 7 is desirably 1.0 to 5.0 mm, and more desirably 1.5 to 4.0 mm. If the thickness of the auxiliary cavity 7 is less than 1 mm, there is a risk that the molten resin does not sufficiently penetrate into the auxiliary cavity, and it may not be possible to prevent the plate glass 4 from being damaged. Further, since the resin body formed by the auxiliary cavity 7 becomes unnecessary waste, it is preferably as thin as possible, and is preferably 5.0 mm or less.
  • the auxiliary cavity 7 communicates with the frame cavity 4 through the communication hole 8, and after injection molding, the resin body is molded by the frame 10, auxiliary cavity and communication hole as shown in FIG. 11 is formed at the end of the glass sheet 5.
  • the primer 6 is applied to the surface of the plate glass 5 on which the frame body 10 is formed, and the frame body 10 and the plate glass 5 are firmly bonded, but the resin body 11 formed by the auxiliary cavity 7 and the communication hole 8, Since the primer 12 is not applied to the surface of the plate glass, the resin bodies 11 and 12 can be easily cut and removed from the frame body 10.
  • FIG. 4 shows another embodiment of the present invention.
  • a gate 21 for injecting molten resin from a runner 20 is connected to a frame cavity 4 to the auxiliary cavity, and the molten resin is transferred from the auxiliary cavity to the frame cavity 4. It is made to flow in.
  • a quadrilateral plate glass having a size of 400 mm ⁇ 600 mm and a thickness of 3 mm was used, and a frame body was integrally formed around the periphery by injection molding.
  • one side of the frame has a width w 4 of the frame formed on the outside of the vehicle of about 30 mm and a thickness of about 3.0 mm.
  • the width of the frame formed on the inside of the vehicle about w 1 is the width 8 mm, a thickness of about 2.0 mm, the width w 4 of the frame of the exterior which four times the width w 1 of the interior side of the frame, the width w 4 of the frame of the exterior car
  • the width w 1 of the inner frame was greatly exceeded.
  • an auxiliary cavity 7 is provided for the frame cavity 4 in which the frame of the injection mold 1 is formed, and the auxiliary cavity 7 and the frame cavity 4 are communicated with each other through the communication hole 8. It was.
  • the auxiliary cavity had a width w 3 of about 8 mm and a thickness of about 2.0 mm.
  • the width w 2 of the communication hole was about 4 mm and the thickness was about 1.0 mm. Therefore, the value of (w 1 + w 2 + w 3 ) / w 4 is about 0.7.
  • a primer was applied to the end of the plate glass 5 on the surface of the plate glass on which the frame body is formed.
  • a nylon adhesive (main component: modified nylon, solvent: modified ethanol) was used as a primer.
  • a plate glass 5 is placed between the upper mold 2 and the lower mold 3, and a plasticizer and filler made of Shin-Etsu polymer are sent from the injection port (not shown) of the mold to the frame cavity 4 by an injection device.
  • the kneaded vinyl chloride resin was injected.
  • the resin was injected at a resin temperature of 190 ° C. ⁇ 10 ° C., a mold temperature of 50 ° C. ⁇ 10 ° C., and an injection pressure of 2-6 MPa.
  • a sheet glass 5 with a frame body 10 After the injected resin is solidified, from the injection mold 1, as shown in FIG. 2, a sheet glass 5 with a frame body 10, communication holes, and resin bodies 11 and 12 formed with auxiliary cavities is attached.
  • the plate body with the frame shown in FIG. 3 was taken out and cut at the boundary between the resin body 12 formed by the communication hole and the frame body 10.
  • the glass plate was not damaged.
  • Comparative Example The same frame as in the example was injection molded using an injection mold as shown in FIG. 6 in which the communication hole 8 and the auxiliary cavity 7 were not formed, but the glass was frequently damaged. The productivity was remarkably inferior to the examples.

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Abstract

開示されているのは、板ガラスの周縁部に樹脂製の枠体を射出成形するために用いる射出成形用金型である。この金型は、車内側ガラス面の枠体用キャビティに連通孔を介して連通する補助キャビティがガラス面に接して設けられていることを特徴とする。この金型を使用する射出成形によって、射出成形時の板ガラスの周縁に加わる荷重を低減し、板ガラスに枠体を射出成形によって一体成形するときの、板ガラスの破損が防ぐことが可能である。

Description

枠体付きガラスの射出成形用金型および枠体付きガラスの製造方法
　本発明は、枠体が板ガラスに一体成形されている枠体付きガラスの製造に用いられる射出成形用金型および製造方法に関する。
発明の背景
　電車や自動車等の車両の窓において、板ガラスは、金属製の車体に樹脂製の枠体を用いて装着されるのが一般的である。
　近年、樹脂製の枠体は、流動性を有する状態の樹脂を押出成形あるいは射出成形により、板ガラスに直接成形され、枠体と板ガラスとが一体となった枠体付きガラスが、車輌の組み立て用部品として用いられている。
　射出成形によって、枠体付きガラスを作製する場合、図５に示すように、板ガラス５が上金型２と下金型３との間に保持され、板ガラス５の周辺部に枠体用キャビティ４が形成され、この枠体用キャビティ４に溶融状態の樹脂が射出されて、枠体用キャビティ４に射出された溶融状態の樹脂が固化した後、上金型２を取り外し、枠体が板ガラスに一体成形された枠体付きガラスを下金型３から取り出して、枠体付きガラスが製造される。
　射出成形の最中には、金型によって板ガラスは押さえつけられており、さらに板ガラスの周辺部に射出成形される高温・高圧の樹脂が流動するため、板ガラスには複雑な応力が発生し、板ガラスが破損することがある。
　射出成形中にガラスの破損を検出するための技術として、例えば特許文献１がある。
　枠体を板ガラスに射出成形で一体化成形する場合、板ガラスが破損しないようにするための技術として、例えば特許文献２のようにダミー板を用いる方法が開示されている。
　板ガラスの破損は、ゲート付近で生じることが多く、特許文献３のように、射出成形金型に多数のゲートを設けることが提案されている。
特開特開２００３－４８２３３号公報 特開平５－５７７９７号公報 特開２００７－３１３６６９号公報
　射出成形中の板ガラスの破損を防ぐ方法として、ダミー板を用いるのは生産性が著しく劣り、またゲートを多く設けるのは、ガラスおよび枠体の形状によっては困難となる。
　本発明は、射出成形時の板ガラスの周縁に加わる荷重を低減し、板ガラスに枠体を射出成形によって一体成形するときの、板ガラスの破損が防げる射出成形用金型を提供する。
　本発明の射出成形用金型は、板ガラスの周縁部に樹脂製の枠体を射出成形するために用いる射出成形用金型において、車内側ガラス面の枠体用キャビティに連通孔を介して連通する補助キャビティがガラス面に接して設けられていることを特徴とする射出成形用金型である。
　また、本発明の射出成形用金型は、前記射出成形用金型において、車内側ガラス面の枠体用キャビティの幅ｗ1、連通孔の幅ｗ2、補助キャビティの幅ｗ3の合計ｗ1＋ｗ2＋ｗ3と、車外側ガラス面に成形される枠体用キャビティの幅ｗ4との比（ｗ1＋ｗ2＋ｗ3）／ｗ4が０．５～１．５であることを特徴とする射出成形用金型である。
　また、本発明の射出成形用金型は、前記射出成形用金型において、補助キャビティの厚みｔが１．０～５．０ｍｍであることを特徴とする射出成形用金型である。
　また、本発明の射出成形用金型は、前記射出成形用金型において、ランナーから溶融樹脂を枠体用キャビティに射出するためのゲートが補助キャビティに設けられていることを特徴とする射出成形用金型である。
　さらにまた、本発明の枠体付きガラスの製造方法は、枠体が形成されるガラス面にはプライマー処理がなされ、補助キャビティに面する板ガラスの面にはプライマー処理が無い板ガラスを用い、前記射出成形用金型で枠体を射出成形することを特徴とする枠体付きガラスの製造方法である。
本発明の実施形態を示す概略断面図である。 射出成形後の枠体の断面図である。 枠体付きガラスの断面図である。 本発明の別の実施形態を示す概略断面図である。 射出成形による枠体付きガラスの製造を示す概略断面図である。 従来の枠体を成形するキャビティの概略断面図である。
詳細な説明
　本発明は、枠体の成形中において板ガラスが破損することのない射出成形用金型およびそのような枠体付き板ガラスの製造方法を提供する。
　本発明を、上金型と下金型とに分割される射出成形用金型について、図に基づいて説明する。なお、本発明は、上金型と下金型とに分割される場合に限定されるものではなく、左右に分割される射出成形用金型にも応用が可能である。
　射出成形用金型を用いて、板ガラスの周縁部に樹脂製の枠体を一体に成形する場合、板ガラスが射出成形中に割れるという問題が生じる。
　図１は、板ガラス５が本発明の射出成形用金型１に載置された状態を示す、板ガラス５の端面に垂直な面での、概略断面図である。
　板ガラス５は、上金型２と下金型３との間に挟持され、板ガラス５のエッジ部に枠体用キャビティ４が形成される。この枠体用キャビティ４に流動性を有する溶融した樹脂が図示しない注入口より射出されて、板ガラス５の周辺部に枠体が一体的に形成される。
　板ガラスには、フラットな板ガラスの他に、曲げ加工された板ガラス、強化ガラス、曲げ加工をした強化ガラス、フラットな板ガラスあるいは曲げ加工した板ガラスを用いて作製される合わせガラス等が、用いられる。
　また、板ガラスの車内側の面には、板ガラスを車体に固定するために用いられる、クリップやファスナー等の固定用部品、接着剤を車外側から見えないようにするため、着色がなされていることが望ましい。
　枠体を形成する樹脂には、スチレン系、オレフィン系、塩ビ系、ウレタン系等の熱可塑性エラストマーを用いることができる。
　射出成形用金型では、図１のように、射出成形用金型１に挟持されている板ガラス５に枠体を一体に成形する場合、射出成形用金型１の図示しない注入口から、溶融状態の樹脂が、図示しないランナーおよびゲートを通って枠体用キャビティ４に射出され、図３のように、板ガラス５の端面から表面に渡り、枠体１０が形成される。
　板ガラス５の車外側に形成される枠体の幅ｗ4と車内側に形成される枠体の幅ｗ1とが異なる場合、枠体用キャビティ４を流動する溶融樹脂の圧力によって板ガラス５の端部に大きな荷重が発生するので、図１のように板ガラスの車内側にガラス表面に補助キャビティ７を設けることが望ましい。
　射出成形中に板ガラスが破損するのを防ぐために、車内側ガラス面の枠体用キャビティの幅ｗ1、連通孔の幅ｗ2、補助キャビティの幅ｗ3の合計ｗ1＋ｗ2＋ｗ3と、車外側ガラス面に成形される枠体用キャビティの幅ｗ４との比（ｗ1＋ｗ2＋ｗ3）／ｗ4が０．５～１．５であることが好ましく、より好ましくは、０．８～１．２である。
　補助キャビティ７の厚みは、１．０～５．０ｍｍとすることが望ましく、より望ましくは１．５～４．０ｍｍとする。補助キャビティ７の厚みが１ｍｍより薄いと、溶融樹脂が充分に補助キャビティ内にいきわたらない危険性があり、板ガラス４の破損を防止することができない可能性がある。また、補助キャビティ７で形成される樹脂体は不要な廃棄物になるのでなるべく薄いほうが好ましく、５．０ｍｍ以下とすることが好ましい。
　補助キャビティ７は、連通孔８を介して、枠体用キャビティ４と連通してなるもので、射出成形後は、図２のように枠体１０と補助キャビティ及び連通孔で成形される樹脂体１１とが、板ガラス５の端部に形成される。
　枠体１０が形成される板ガラス５の表面にはプライマー６が塗布されており、枠体１０と板ガラス５とは強固に接着するが、補助キャビティ７及び連通孔８で形成される樹脂体１１、１２はプライマーが板ガラスの表面に塗布されていないので、樹脂体１１、１２は容易に枠体１０から切断して取り除くことができる。
　図４は本発明の別の実施形態を示すもので、枠体用キャビティ４にランナー２０から溶融樹脂を射出するゲート２１を補助キャビティに連通させて、補助キャビティから溶融樹脂が枠体用キャビティ４に流動するようにしたものである。
　枠体用キャビティ４にゲートを設ける場合、射出成形後枠体からゲートの部位を取り除く作業が必要となるが、ゲート２１を保持キャビティ７に設けることにより、前記ゲート跡の成形が不要となる。
　以下に、本発明を実施例によって説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
　サイズが４００ｍｍ×６００ｍｍ、厚み３ｍｍの４辺形の板ガラスを用い、その周辺に枠体を射出成形で一体成形した。
　枠体の１つの辺は、図１のように、車外側に形成される枠体の幅ｗ4が幅約３０ｍｍで、厚み約３．０ｍｍであり、車内側に形成される枠体の幅ｗ1が幅約８ｍｍ、厚み約２．０ｍｍで、車外側の枠体の幅ｗ4は車内側の枠体の幅ｗ1の４倍程度と、車外側の枠体の幅ｗ4は車内側の枠体の幅ｗ1を大きく上回るものであった。
　このため、射出成形用金型１の前記の枠体が形成される枠体用キャビティ４に対し、補助キャビティ７を設け、補助キャビティ７と枠体用キャビティ４とは、連通孔８で連通させた。
　補助キャビティの幅ｗ3は約８ｍｍ、厚みは約２．０ｍｍとした。また、連通孔の幅ｗ2は幅約４ｍｍ、厚みは約１．０ｍｍとした。従って、（ｗ1＋ｗ2＋ｗ3）／ｗ4の値は、約０．７である。
　射出成形用金型の上金型２を開いて、下金型３に板ガラス５を載置する前に、板ガラス５の端部には、枠体が形成される板ガラスの表面にプライマーを塗布した。
　プライマーには、ナイロン系接着剤（主成分；変性ナイロン、溶剤；変性エタノール）を用いた。
　板ガラス５を上金型２と下金型３の間に載置し、射出装置により溶融樹脂を金型の図示しない射出口から枠体用キャビティ４に、信越ポリマー製の可塑剤と充填剤が混練された塩化ビニル樹脂を射出した。
　樹脂の射出は、樹脂温度を１９０℃±１０℃、金型温度を５０℃±１０℃、射出圧力２～６ＭＰａで行った。
　射出された樹脂が固形化した後、射出成形用金型１から、図２のような、板ガラス５に枠体１０と連通孔と補助キャビティで成形された樹脂体１１、１２が付いたものを取出し、連通孔で成形された樹脂体１２と枠体１０との境界で切断して、図３に示す枠体つき板ガラスとした。
　本実施例では、板ガラスの破損は生じなかった。
　比較例
　連通孔８と補助キャビティ７が形成されていない、図６に示すような射出成形用金型を用いて、実施例と同様の枠体を射出成形したが、ガラスの破損が頻繁に生じ、実施例に比べ、生産性が著しく劣った。
１、１´　　射出成形金型
２、２´　　上金型
３、３´　　下金型
４、４´　　枠体用キャビティ
５、５´　　板ガラス
６、６´　　プライマー
７　　補助キャビティ
８　　連通孔
１０　　枠体
１１　　補助キャビティで成形される樹脂体
１２　　連通孔で成形される樹脂体
２０　　ランナー
２１　　ゲート

Claims (5)

  1. 板ガラスの周縁部に樹脂製の枠体を射出成形するために用いる射出成形用金型において、車内側ガラス面の枠体用キャビティに連通孔を介して連通する補助キャビティがガラス面に接して設けられていることを特徴とする射出成形用金型。
  2. 車内側ガラス面の枠体用キャビティの幅ｗ1、連通孔の幅ｗ2、補助キャビティの幅ｗ３の合計ｗ1＋ｗ2＋ｗ3と、車外側ガラス面に成形される枠体用キャビティの幅ｗ4との比（ｗ1＋ｗ2＋ｗ3）／ｗ4が０．５～１．５であることを特徴とする請求項１に記載の射出成形用金型。
  3. 補助キャビティの厚みｔが１．０～５．０ｍｍであることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の射出成形用金型。
  4. ランナーから溶融樹脂を枠体用キャビティに射出するためのゲートが補助キャビティに設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の射出成形用金型。
  5. 枠体が形成されるガラス面にはプライマー処理がなされ、補助キャビティに面する板ガラスの面にはプライマー処理が無い板ガラスを用い、請求項１乃至４のいずれかに記載の射出成形用金型で枠体を射出成形することを特徴とする枠体付きガラスの製造方法。
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