JP7163877B2 - 樹脂ウインドウパネルおよび樹脂ウインドウパネルの車体接着構造 - Google Patents
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Description
この発明は、樹脂ウインドウパネルおよび樹脂ウインドウパネルの車体接着構造に関する。
近年では、自動車におけるルーフウインドウを樹脂ウインドウとし、ルーフウインドウの軽量化が実現されている。例えば、樹脂ウインドウの材料をポリカーボネート（ＰＣ）とするルーフウインドウパネルが知られている。
樹脂ウインドウパネルをポリカーボネートとする場合、ウレタン系接着剤を用いて樹脂ウインドウパネルを車体に固定することが考えられる。しかしながら、ウレタン系接着剤に含まれる可塑剤はポリカーボネートとの相溶性が高い場合があるため、可塑剤がポリカーボネートに移行すると、樹脂ウインドウパネルの表層を劣化するおそれがある。そこで、樹脂ウインドウパネルの接着剤に対応する位置に、ポリカーボネートとポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のポリマーアロイ化により得られるアロイ材層を形成し、車体とアロイ材層との間に接着剤を介在させて樹脂ウインドウパネルを車体に固定することがある。この場合、射出成形による２色成形によってアロイ材層を備える樹脂ウインドウパネルが形成される。
従来の樹脂ウインドウパネルおよび樹脂ウインドウパネルの車体接着構造としては、例えば、特許文献１に開示された樹脂部材およびこの部材を備えた車体構造が知られている。特許文献１には、樹脂部材が車両用ウインドウ部材であり、樹脂部材は樹脂基材および樹脂基材を他の部材に固定するための接着層を含む。車両用ウインドウ部材は接着層を介して車体に固定されている。樹脂部材の樹脂基材の車体側の面には、接着層に対応する位置に有色樹脂層が形成されている。
しかしながら、ポリカーボネートの樹脂ウインドウパネルにアロイ材層を接着剤に対応する位置に形成する場合、パネル樹脂ウインドウパネルの厚さにアロイ材層の厚さが加わるため、樹脂ウインドウパネルとしての意匠制約を受けるほか、車室空間を狭くするという問題がある。特に、２色成形によって形成されるアロイ材層を備えた樹脂ウインドウパネルの厚さは大きくなりがちで、この厚さを、意匠制約を受けずに車室空間を狭くしない程度に小さくすることは困難である。また、特許文献１の樹脂部材の樹脂基材に有色樹脂層を形成する場合も、樹脂基材の厚さに有色樹脂層の厚さが加わるため、同様の問題を招く。
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、ポリカーボネートの樹脂ウインドウパネルであってもウレタン系接着剤の可塑剤による劣化等の影響を受けることがなく、意匠制約や車室空間の狭小を招くことがない樹脂ウインドウパネルおよび樹脂ウインドウパネルの車体接着構造の提供にある。
上記の課題を解決するために、本発明は、窓枠部を囲む周縁部を車体に備える車両に設けられ、可塑剤を含有する接着剤により前記周縁部に取り付けられる樹脂ウインドウパネルにおいて、表面にハードコート層を有し、ポリカーボネートにより形成された第１樹脂パネル体と、前記第１樹脂パネル体の裏面に積層され、ポリエチレンテレフタレートにより形成された第２樹脂パネル体と、前記第１樹脂パネル体と前記第２樹脂パネル体との間に接着剤により形成される中間層と、を有し、前記第１樹脂パネル体は、透明なポリカーボネートにより形成された透明樹脂層と、前記透明樹脂層の裏面に積層され、前記透明樹脂層に比べて可視光線の透過率が低い不透明樹脂層と、を有し、前記第２樹脂パネル体は、少なくとも前記第１樹脂パネル体において前記周縁部に取り付けるための前記接着剤によるパネル接着部が形成される位置に対応して積層されていることを特徴とする。
本発明では、第１樹脂パネル体の裏面に第２樹脂パネル体が積層されており、第２樹脂パネル体はポリエチレンテレフタレートにより形成されている。このため、接着剤を用いて樹脂ウインドウパネルを車両に固定しても、接着剤に含まれる可塑剤は、第２樹脂パネル体に遮られ、ポリカーボネートの第１樹脂パネル体に移行することはない。よって、ポリカーボネートの樹脂ウインドウパネルであっても、接着剤の可塑剤の移行による劣化等の影響を受けることがないほか、樹脂ウインドウパネルの厚さを小さくすることができるので意匠制約や車室空間の狭小を招くことがない。また、樹脂ウインドウパネルの取り付けに必要な接着剤によるパネル接着部に対応する位置に第２樹脂パネル体を形成することができ、樹脂ウインドウパネルの軽量化を図ることができる。
また、第１樹脂パネル体と第２樹脂パネル体との間に接着剤による中間層が形成されているので、第１樹脂パネル体と第２樹脂パネル体の接着力を確保することができる。
また、本発明は、上記の樹脂ウインドウパネルと、前記樹脂ウインドウパネルと前記周縁部とを接着するパネル接着部と、を有し、前記パネル接着部は、前記可塑剤を含有する接着剤により形成され、前記第２樹脂パネル体と前記周縁部との間に介在されていることを特徴とする。
本発明によれば、樹脂ウインドウパネルは、接着剤により形成されるパネル接着部により車体の周縁部に取り付けられ、車窓を構成する。パネル接着部は第２樹脂パネル体と車体の周縁部との間に介在されているので、ポリカーボネートの樹脂ウインドウパネルであっても、樹脂ウインドウパネルは接着剤の可塑剤による劣化等の影響を受けることがなく、樹脂ウインドウパネルの厚さを小さくすることができるので意匠制約や車室空間の狭小を招くことがない。
本発明によれば、ポリカーボネートの樹脂ウインドウパネルであってもウレタン系接着剤の可塑剤による劣化等の影響を受けることがなく、意匠制約や車室空間の狭小を招くことがない樹脂ウインドウパネルおよび樹脂ウインドウパネルの車体接着構造を提供できる。
（第１の実施形態）
以下、第１の実施形態に係る樹脂ウインドウパネルおよび樹脂ウインドウパネルの車体接着構造について図面を参照して説明する。本実施形態の樹脂ウインドウパネルおよび樹脂ウインドウパネルの車体接着構造は、車両としての自動車に適用されている。
以下、第１の実施形態に係る樹脂ウインドウパネルおよび樹脂ウインドウパネルの車体接着構造について図面を参照して説明する。本実施形態の樹脂ウインドウパネルおよび樹脂ウインドウパネルの車体接着構造は、車両としての自動車に適用されている。
図１に示すように、車両１０は、車体１１と、ルーフの一部を構成する樹脂ウインドウパネル１２と、車体１１の一部である左右一対のルーフサイドメンバ１３と、を備えている。
図１、図２に示すように、樹脂ウインドウパネル１２は、平面視では略矩形状であるが緩やかな湾曲面を有している。樹脂ウインドウパネル１２の前縁部１４は、図１に示すように、車両１０のフロントガラスウインドウ１５の上縁部に倣い、樹脂ウインドウパネル１２の後縁部１６は、樹脂ウインドウパネル１２とともにルーフを構成する後部ルーフ１７の前縁部に倣う。樹脂ウインドウパネル１２の左右の側縁部１８は、左右一対のルーフサイドメンバ１３に沿う。フロントガラスウインドウ１５、後部ルーフ１７および左右一対のルーフサイドメンバ１３は、窓枠部を囲む周縁部に相当する。
図３、図４に示すように、樹脂ウインドウパネル１２は、ポリカーボネート（ＰＣ）により形成された第１樹脂パネル体２１と、第１樹脂パネル体２１に積層され、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）により形成された第２樹脂パネル体２２と、を有している。
第１樹脂パネル体２１は、透明なポリカーボネートにより形成された透明樹脂層（図示せず）と、透明樹脂層の下方に積層される不透明樹脂層（図示せず）と、を有している。不透明樹脂層は、着色剤を添加された不透明なポリカーボネートにより形成されており、黒色である。なお、ここでいう「透明」とは、法規や告示によって定められた可視光線の透過率を満たしていることを示す。例えば、日本国においては、道路運送車両法や、道路運送車両の保安基準の細目を定める告示によって定められている可視光線の透過率を満たしていればよい。また、「不透明」とは、透明樹脂層に比べて、可視光線の透過率が低いことを示す。
第１樹脂パネル体２１の表面（透明樹脂層の表面）には、ハードコート層２３が形成されている。ハードコート層２３は、例えば、シリコン系化合物を含有するシリコン系の紫外線硬化型のアクリル樹脂からなるハードコート層である。ハードコート層２３は、シリコン系化合物を含有するため、その塗膜表面（ハードコート表面）にシリコン系化合物が固定化されることで表面硬度が高くなり、耐擦傷性・耐候性に優れたものとなる。
次に、第２樹脂パネル体２２について説明する。第２樹脂パネル体２２は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）により形成されている。第２樹脂パネル体２２は、ポリカーボネートと相溶性の高いウレタン系接着剤に含まれる可塑剤（例えば、フタル酸エステル）を第１樹脂パネル体２１へ移行させないようにするために設けられている。本実施形態の第２樹脂パネル体２２の厚さは約２５μｍである。ウレタン系接着剤は、図３、図４に示すように、樹脂ウインドウパネル１２を車体１１の周縁部の一部であるルーフサイドメンバ１３に取り付けられるときにパネル接着部２４を形成する接着剤である。図２に示すように、パネル接着部２４は、樹脂ウインドウパネル１２の前縁部１４、後縁部１６および側縁部１８に沿って形成されている。ウレタン系接着剤により形成されるパネル接着部２４は、樹脂ウインドウパネル１２の熱膨張・熱収縮を吸収できるように適度な弾性を有している。
第２樹脂パネル体２２は第１樹脂パネル体２１と同じ大きさである。第２樹脂パネル体２２の裏面（車室側となる面）には、ハードコート層２５が形成されている。ハードコート層２５は、第１樹脂パネル体２１の表面に形成されたハードコート層２３と同じシリコン系の紫外線硬化型のアクリル樹脂からなるハードコート層である。
第１樹脂パネル体２１のポリカーボネートおよび第２樹脂パネル体２２のポリエチレンテレフタレートは共に熱可塑性樹脂である。本実施形態の第１樹脂パネル体２１および第２樹脂パネル体２２は、押出成形機を用いた多層の共押出成形によって形成されている。
樹脂ウインドウパネル１２は、第２樹脂パネル体２２と周縁部の一部であるルーフサイドメンバ１３との間にウレタン系接着剤によるパネル接着部２４が介在されて車体１１の周縁部に取り付けられる。このように、本実施形態の樹脂ウインドウパネル１２の車体接着構造は、樹脂ウインドウパネル１２と、樹脂ウインドウパネル１２と周縁部の一部であるルーフサイドメンバ１３と接着されるパネル接着部２４と、を有する。そして、パネル接着部２４は、ウレタン系接着剤により形成され、第２樹脂パネル体２２とルーフサイドメンバ１３との間に介在されている。
次に、樹脂ウインドウパネル１２および樹脂ウインドウパネル１２の車体接着構造による作用について説明する。樹脂ウインドウパネル１２はパネル接着部２４によりルーフサイドメンバ１３に取り付けられている。パネル接着部２４は、第２樹脂パネル体２２とルーフサイドメンバ１３との間に介在されている。パネル接着部２４は、ウレタン系接着剤により形成されており適度な弾性を有しているので、樹脂ウインドウパネル１２の面方向に生じる熱膨張・熱収縮を吸収する。
パネル接着部２４を形成するウレタン系接着剤はポリカーボネートと相溶性の高い可塑剤を含むが、可塑剤は第２樹脂パネル体２２によって第１樹脂パネル体２１への移行が妨げられる。したがって、第２樹脂パネル体２２は、可塑剤の移行による表面劣化を防止する。また、第１樹脂パネル体２１および第２樹脂パネル体２２は、押出成形機を用いた多層の共押出成形によって形成されているため、射出成形による２色成形と比較すると、樹脂ウインドウパネル１２は薄くなり、より軽量化される。
本実施形態では以下の作用効果を奏する。
（１）第１樹脂パネル体２１の裏面に第２樹脂パネル体２２が積層されており、第２樹脂パネル体２２はポリエチレンテレフタレートにより形成されている。このため、ウレタン系接着剤を用いて樹脂ウインドウパネル１２を車両１０に固定しても、ウレタン系接着剤に含まれる可塑剤は、第２樹脂パネル体２２に遮られ、ポリカーボネートの第１樹脂パネル体２１に移行することはない。よって、ポリカーボネートの樹脂ウインドウパネル１２であっても、ウレタン系接着剤の可塑剤の移行による劣化等の影響を受けることがない。また、射出成形による２色成形によって得られる樹脂ウインドウパネルと比較すると、樹脂ウインドウパネル１２の厚さを薄くできるので、意匠制約や車室空間の狭小を招くことがない。
（１）第１樹脂パネル体２１の裏面に第２樹脂パネル体２２が積層されており、第２樹脂パネル体２２はポリエチレンテレフタレートにより形成されている。このため、ウレタン系接着剤を用いて樹脂ウインドウパネル１２を車両１０に固定しても、ウレタン系接着剤に含まれる可塑剤は、第２樹脂パネル体２２に遮られ、ポリカーボネートの第１樹脂パネル体２１に移行することはない。よって、ポリカーボネートの樹脂ウインドウパネル１２であっても、ウレタン系接着剤の可塑剤の移行による劣化等の影響を受けることがない。また、射出成形による２色成形によって得られる樹脂ウインドウパネルと比較すると、樹脂ウインドウパネル１２の厚さを薄くできるので、意匠制約や車室空間の狭小を招くことがない。
（２）樹脂ウインドウパネル１２の車体接着構造は、ルーフサイドメンバ１３に取り付けられる樹脂ウインドウパネル１２と、樹脂ウインドウパネル１２とルーフサイドメンバ１３とを接着するパネル接着部２４と、を有する。パネル接着部２４は、ウレタン系接着剤により形成され、第２樹脂パネル体２２とルーフサイドメンバ１３との間に介在されている。樹脂ウインドウパネル１２は、ウレタン系接着剤により形成されるパネル接着部２４により車体１１のルーフサイドメンバ１３に取り付けられ、車窓を構成する。パネル接着部２４は第２樹脂パネル体２２と車体１１のルーフサイドメンバ１３との間に介在されているので、ポリカーボネートの樹脂ウインドウパネル１２であっても、樹脂ウインドウパネルはウレタン系接着剤の可塑剤による劣化等の影響を受けることがないほか、意匠制約や車室空間の狭小を招くことがない。
（３）第１樹脂パネル体２１および第２樹脂パネル体２２は、押出成形機を用いた多層の共押出成形によって形成されている。このため、射出成型による２色成形と比較すると、樹脂ウインドウパネル１２は薄くなり、より樹脂ウインドウパネル１２の軽量化を図ることができるほか、製作コストを低減することができる。また、押出成形であることから、樹脂ウインドウパネル１２を押出成形によって平板状に形成し、平板状の樹脂ウインドウパネル１２を熱処理による曲面加工によって曲面を有する樹脂ウインドウパネル１２を得ることが可能となる。因みに、射出成形によって曲面を有する第１樹脂パネル体２１に第２樹脂パネル体２２を貼着することも可能であるが、第２樹脂パネル体２２を皺無く貼着することは困難である。
（４）第２樹脂パネル体２２の裏面（車室側となる面）には、ハードコート層２５が形成されているため、第２樹脂パネル体２２を保護することができる。なお、ハードコート層２５は、第１樹脂パネル体２１の表面に形成されたハードコート層２３と同様に耐擦傷性、耐候性に優れている。
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係る樹脂ウインドウパネルおよび樹脂ウインドウパネルの車体接着構造を説明する。本実施形態の樹脂ウインドウパネルは、第１樹脂パネル体と第２樹脂パネル体との間に中間層が形成されている点で第１の実施形態と異なる。本実施形態では第１の実施形態と同じ構成については先の説明を援用し、共通の符号を用いる。
次に、第２の実施形態に係る樹脂ウインドウパネルおよび樹脂ウインドウパネルの車体接着構造を説明する。本実施形態の樹脂ウインドウパネルは、第１樹脂パネル体と第２樹脂パネル体との間に中間層が形成されている点で第１の実施形態と異なる。本実施形態では第１の実施形態と同じ構成については先の説明を援用し、共通の符号を用いる。
図５に示すように、本実施形態の樹脂ウインドウパネル３０は、第１樹脂パネル体２１と第２樹脂パネル体２２との間に中間層３１が形成されている。中間層３１の材料は、エポキシ系接着剤である。中間層３１の材料は、エポキシ系接着剤のほか、例えば、ウレタン系接着剤、アクリル系接着剤等の構造用接着剤であればよい。そして、中間層３１の材料が可塑剤の第１樹脂パネル体２１への移行を妨げる機能を備える接着剤であれば、中間層３１が第１樹脂パネル体２１への可塑剤の移行を妨げるのでより好ましい。
本実施形態によれば、第１の実施形態の作用効果（１）～（４）と同等の作用効果を奏する。また、樹脂ウインドウパネル３０における第１樹脂パネル体２１と第２樹脂パネル体２２との間に中間層３１が形成されているので、第１樹脂パネル体２１と第２樹脂パネル体２２との接着力が強固となり、第２樹脂パネル体２２の第１樹脂パネル体２１からの剥離を防止することができる。よって、樹脂ウインドウパネル３０の耐候性はさらに向上される。
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態に係る樹脂ウインドウパネルおよび樹脂ウインドウパネルの車体接着構造を説明する。本実施形態の樹脂ウインドウパネルでは、第２樹脂パネル体の構成が第１の実施形態と異なる。本実施形態では第１の実施形態と同じ構成については先の説明を援用し、共通の符号を用いる。
次に、第３の実施形態に係る樹脂ウインドウパネルおよび樹脂ウインドウパネルの車体接着構造を説明する。本実施形態の樹脂ウインドウパネルでは、第２樹脂パネル体の構成が第１の実施形態と異なる。本実施形態では第１の実施形態と同じ構成については先の説明を援用し、共通の符号を用いる。
図６に示すように、本実施形態の樹脂ウインドウパネル４０では、第２樹脂パネル体４１は、第１樹脂パネル体２１においてパネル接着部２４が形成される位置に対応する位置に積層されている。第１樹脂パネル体２１の裏面におけるパネル接着部２４が積層されていない部位にはハードコート層４２が形成されている。なお、第１樹脂パネル体２１と第２樹脂パネル体４１との間に第２の実施形態と同様に中間層を設けてもよい。
本実施形態によれば、第１の実施形態の作用効果（１）～（４）と同等の作用効果を奏する。また、第２樹脂パネル体４１は、第１樹脂パネル体２１において樹脂ウインドウパネル４０の取り付け先であるルーフサイドメンバ１３に取り付けるためのウレタン系接着剤によるパネル接着部２４が形成される位置に対応する位置に積層されている。このため、樹脂ウインドウパネル４０のルーフサイドメンバ１３への取り付けに必要なウレタン系接着剤よるパネル接着部２４に対応する位置に第２樹脂パネル体４１を形成することができる。第２樹脂パネル体４１の材料費を低減することができるほか、樹脂ウインドウパネル４０の軽量化をさらに図ることが可能となる。
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能であり、例えば、次のように変更してもよい。
○ 上記の実施形態では、第２樹脂パネル体の厚さは約２５μｍとしたが、この限りではない。第２樹脂パネル体の厚さは、例えば、１００μｍ程度であってもよい。第２樹脂パネル体を厚くすることで樹脂ウインドウパネルの厚さは増大するが、可塑剤の第１樹脂パネル体への移行の防止はより確実となる。
○ 上記の実施形態では、樹脂ウインドウパネルを押出成形により形成するとしたが、この限りではない。押出成形以外に射出成形であってもよい。射出成形の場合、第１樹脂パネル体を射出成形により得た後、得られた第１樹脂パネル体に第２樹脂パネル体を積層すればよい。
○ 上記の実施形態では、樹脂ウインドウパネルおよび樹脂ウインドウパネルの車体接着構造としてルーフパネルに適用した例を説明したが、本発明はルーフパネルに限定されない。本発明の樹脂ウインドウパネルおよび樹脂ウインドウパネルの車体接着構造は、例えば、サイドウインドウパネルやリヤウインドウパネル等に適用可能である。
○ 上記の実施形態では、車両として自動車の例を示したが車両は自動車に限定されない。車両は自動車のほか、例えば、鉄道車両であってもよい。
○ 上記の実施形態では、樹脂ウインドウパネルを押出成形により形成するとしたが、この限りではない。押出成形以外に射出成形であってもよい。射出成形の場合、第１樹脂パネル体を射出成形により得た後、得られた第１樹脂パネル体に第２樹脂パネル体を積層すればよい。
○ 上記の実施形態では、樹脂ウインドウパネルおよび樹脂ウインドウパネルの車体接着構造としてルーフパネルに適用した例を説明したが、本発明はルーフパネルに限定されない。本発明の樹脂ウインドウパネルおよび樹脂ウインドウパネルの車体接着構造は、例えば、サイドウインドウパネルやリヤウインドウパネル等に適用可能である。
○ 上記の実施形態では、車両として自動車の例を示したが車両は自動車に限定されない。車両は自動車のほか、例えば、鉄道車両であってもよい。
１０ 車両
１１ 車体
１２、３０、４０ 樹脂ウインドウパネル
１３ ルーフサイドメンバ
１５ フロントガラスウインドウ
１７ 後部ルーフ
２１ 第１樹脂パネル体
２２、４１ 第２樹脂パネル体
２３ ハードコート層（第１樹脂パネル体）
２４ パネル接着部
２５ ハードコート層（第２樹脂パネル体）
３１ 中間層
１１ 車体
１２、３０、４０ 樹脂ウインドウパネル
１３ ルーフサイドメンバ
１５ フロントガラスウインドウ
１７ 後部ルーフ
２１ 第１樹脂パネル体
２２、４１ 第２樹脂パネル体
２３ ハードコート層（第１樹脂パネル体）
２４ パネル接着部
２５ ハードコート層（第２樹脂パネル体）
３１ 中間層
Claims (2)
- 窓枠部を囲む周縁部を車体に備える車両に設けられ、可塑剤を含有する接着剤により前記周縁部に取り付けられる樹脂ウインドウパネルにおいて、
表面にハードコート層を有し、ポリカーボネートにより形成された第１樹脂パネル体と、
前記第１樹脂パネル体の裏面に積層され、ポリエチレンテレフタレートにより形成された第２樹脂パネル体と、
前記第１樹脂パネル体と前記第２樹脂パネル体との間に接着剤により形成される中間層と、を有し、
前記第１樹脂パネル体は、透明なポリカーボネートにより形成された透明樹脂層と、前記透明樹脂層の裏面に積層され、前記透明樹脂層に比べて可視光線の透過率が低い不透明樹脂層と、を有し、
前記第２樹脂パネル体は、少なくとも前記第１樹脂パネル体において前記周縁部に取り付けるための前記接着剤によるパネル接着部が形成される位置に対応して積層されていることを特徴とする樹脂ウインドウパネル。 - 請求項１記載の樹脂ウインドウパネルと、
前記樹脂ウインドウパネルと前記周縁部とを接着するパネル接着部と、を有し、
前記パネル接着部は、前記可塑剤を含有する接着剤により形成され、前記第２樹脂パネル体と前記周縁部との間に介在されていることを特徴とする樹脂ウインドウパネルの車体接着構造。
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