窗组件及其制造方法

专利名称：窗组件及其制造方法
技术领域：
本发明涉及窗组件，该窗组件在使用中连接到待连接到的主体(例如车辆)上的窗开口边缘上。
背景技术：
公知的是窗组件包括无机玻璃窗玻璃和掩蔽部件(也称为“框架”、“嵌线”、“衬垫”等，这将在后面被统称为“掩蔽部件”)，所述掩蔽部件沿着窗玻璃的周边一体并固定连接到窗玻璃。这样的窗组件在使用中连接到待连接的主体(诸如车辆、建筑或者工件上)的窗口开口边缘上。掩蔽部件由比窗玻璃更软的材料(合成树脂、与合成树脂相似的材料等)形成，这样具有隐藏在窗玻璃和待连接的主体之间的间隙的功能。
对于这样的窗组件，有这样一种窗组件(也称为“模块窗”或者“标准窗”)，其中框架(掩蔽部件)沿着透明窗玻璃的周边并通过将较软或者半硬的氯乙烯树脂注射成型而一体形成。JP-A-2-60722公开了这样的一种窗组件。

发明内容
最近，考虑到环境等的问题，需要由替代氯乙烯树脂的材料形成掩蔽部件。可以设想热塑弹性材料(此后也称为“TPE”)用作这样的替代材料。对于它们而言，从获取的容易性和减小重量的角度来看，优选使用主要由烯烃基(烯族的)热塑弹性体(此后也称为“TPO”)形成的掩蔽部件。从获取容易性的角度来看，优选使用主要由苯乙烯基热塑弹性体(此后也称为“TPS”)形成的掩蔽部件。但是，与氯乙烯树脂相比，TPE对无机玻璃通常具有更低的粘性。出于此原因，当TPE被用作模块窗的掩蔽部件时，无机玻璃窗玻璃和掩蔽部件之间的粘附减小或者甚至不存在。相应地，对于掩蔽部件难于使用TPE。
因此本发明的一个目标就是提供一种具有掩蔽部件的窗组件，所述掩蔽部件主要包含TPE(尤其是TPO或者TPS)，并形成以适当粘附到无机玻璃窗玻璃的周边部分。本发明的另外的目标是提供一种制造窗组件的合适方法。
本发明的第一方面涉及将被连接至待连接的主体的窗开口边缘的窗组件。所述窗组件具有无机玻璃窗玻璃，所述窗玻璃具有前表面和后表面，以及掩蔽部件，所述掩蔽部件与窗玻璃沿着窗玻璃的周边一体形成。在根据本发明的窗组件被连接到窗开口边的预定位置时，窗玻璃的周边和窗开口边之间的空间由掩蔽部件掩蔽。在窗玻璃的周边中以及掩蔽部件被形成的部分中，包含酸改性聚烯烃树脂和酸改性烯烃-苯乙烯共聚物树脂之一作为主要成分的粘合层被预先形成。掩蔽部件包括由包含烯烃基热塑弹性材料和苯乙烯基热塑弹性材料之一的基部成形材料形成的基部，并粘接到窗玻璃。基部典型如下形成。即，被加热和熔化的基部成形材料相对窗玻璃挤压。在该状态下，熔化的基部成形材料通过粘合层粘接到窗玻璃，并通过冷却固化。掩蔽部件还包括由主要包含热塑弹性材料的凸起部分成形材料形成并与基部一体形成的凸起部分。凸起部分自基部朝向窗开口边凸起。当窗组件被连接到预定的位置时，凸起部分弹性变形并与窗开口边弹性接触(弹性压力接触)。
根据本发明的第一方面，可以获得如下效果。即，提供了一种窗组件，其中主要由烯烃基热塑弹性材料或者苯乙烯基热塑弹性材料形成的掩蔽部件的基部牢固粘接到无机玻璃窗玻璃。
根据本发明的第二方面，在第一方面所限定的窗组件中，具有比窗玻璃的前表面更粗糙的表面的粗糙层在窗玻璃的后表面的至少一个周边中形成，粘合层的至少一部分形成在粗糙层上，掩蔽部件的基部通过粘合层粘接到窗玻璃上。根据第二方面中的窗组件，除了第一方面中的窗组件的效果，可以获得如下效果。即，提供了一种窗组件，其中掩蔽部件的粘接强度由于锚定效果的缘故而提高。
根据本发明的第三方面，在第一或者第二方面所限定的窗组件中，窗玻璃的端表面的至少一部分通过研磨而变粗糙，粘合层形成在包括粗糙端面的部分中，掩蔽部件的基部通过粘合层被粘接到窗玻璃。根据第三方面的窗组件，除了第一或者第二方面中的窗组件的效果外，可以获得如下的效果。即，提供了具有可以更加牢固粘接的掩蔽部件的窗组件。
根据本发明的第四方面，在第一至第三方面任一中所限定的窗组件中，基部成形材料还包括无机填料。根据第四方面的窗组件，除了第一至第三方面任一的窗组件的效果外，可以获得如下效果。即，可以提供更为牢固粘接的掩蔽部件的窗组件。
根据本发明的第五方面，在第一至第四方面任一中所限定的窗组件中，窗玻璃的外围具有线性部分和拐角部分，掩蔽部件在覆盖线性部分和拐角部分的区域中连续形成，并且掩蔽部件形成为这样的形状，凸起部分在拐角部分中比在线性部分中更为朝向窗玻璃的表面中心移动。根据第五方面中的窗组件，除了第一至第四方面任一中的窗组件的效果之外，可以获得如下的效果。即，当窗组件连接到待连接的主体时，不会在拐角部分上的凸起部分中发生压缩皱褶。
根据本发明的第六方面，在第一至第五方面之一中所限定的窗组件中，酸改性聚烯烃树脂是羧基改性聚烯烃树脂或者丙烯酸改性聚烯烃树脂。根据第六方面的窗组件，除了第一至第五任一方面中的窗组件的效果之外，可以获得如下效果。即，可以提供更加牢固地粘接的掩蔽部件的窗组件。
根据本发明的第七方面，在第一至第五方面任一中所限定的窗组件中，酸改性烯烃-苯乙烯共聚物树脂是羧基改性烯烃-苯乙烯共聚物树脂或者丙烯酸改性烯烃-苯乙烯共聚物树脂。根据本发明的第七方面的窗组件，除了第一至第五方面任一中的窗组件的效果之外，还可以获得如下效果。即，可以提供更加牢固地粘接的掩蔽部件的窗组件。
本发明的第八方面涉及制造窗组件的方法，所述窗组件包括无机玻璃窗玻璃和沿着窗玻璃的周边部分形成的掩蔽部件。所述制造方法包括准备窗玻璃的步骤，其中粘合层形成在掩蔽部件将被形成的部分中。粘合层典型地包含酸改性聚烯烃树脂和酸改性烯烃-苯乙烯共聚物树脂之一作为主要成分。所述制造方法可以包括步骤将包括粘合层的窗玻璃设置在注塑模具中；闭合模具，这样窗玻璃固定在模具中，窗玻璃的周边至少部分暴露在模具的腔中，并在模具内部形成对应掩蔽部件的形状的腔；通过模具的注射门在预定的注射压力下通过注射用成形材料填充腔，同时主要包含烯烃基热塑弹性材料和苯乙烯基热塑弹性材料之一的成形材料被加热并熔化，这样掩蔽部件形成并通过粘合层粘接到窗玻璃；以及冷却并固化成形材料，并打开所述模具以自模具中拉出窗组件，具有掩蔽部件的窗组件一体粘接到窗玻璃的周边。
根据第八方面的制造方法，可以获得如下效果。即，可以制造一种窗组件，其中主要从烯烃基热塑弹性材料或者苯乙烯基热塑弹性材料形成的掩蔽部件被牢固粘接到无机玻璃窗玻璃。
本发明的第九方面涉及制造包括无机玻璃窗玻璃和沿着窗玻璃的周边形成的掩蔽部件的窗组件的另一种方法。所述制造方法可以包括在掩蔽部件将被形成的窗玻璃的至少一部分上形成粘合层的步骤。典型地，这样形成的粘合层包含酸改性聚烯烃树脂和酸改性烯烃-苯乙烯共聚物之一作为主要成分。所述制造方法包括步骤将包括粘合层的窗玻璃设置在注塑模具中；闭合模具，这样窗玻璃固定在模具中，窗玻璃的周边至少部分暴露在模具的腔中，并在模具内部形成对应掩蔽部件的形状的腔；加热和熔化主要包含烯烃基热塑弹性材料和苯乙烯基热塑弹性材料之一的成形材料，并通过模具的注射门在预定的注射压力下通过注射用熔化成形材料填充所述腔，这样掩蔽部件形成并通过粘合层粘接到窗玻璃；以及冷却并固化成形材料，并打开所述模具以自模具中拉出窗组件，具有掩蔽部件的窗组件一体粘接到窗玻璃的周边。
根据本发明的第九方面的制造方法，可以获得如下效果。即，可以制造一种窗组件，其中主要从烯烃基热塑弹性材料或者苯乙烯基热塑弹性材料形成的掩蔽部件被牢固粘接到无机玻璃窗玻璃。此制造方法优选地也用在粘合层具有有效的周期来有效应用其功能(粘接性能)的情况中。即，所述制造方法具有更高的自由度以选择形成粘合层的材料(粘合剂)。
根据本发明的第十方面，在第八至第九方面所限定的制造方法中，具有比窗玻璃的前表面更粗糙的表面的粗糙层形成在至少窗玻璃的后表面的周边中，并且粘合层形成在粗糙层上。根据第十方面的制造方法，除了第八或者第九方面的制造方法的效果外，可以获得如下效果。即，可以制造具有更牢固粘接的掩蔽部件的窗组件。
根据本发明的第十一方面，在第八至第十方面之一中所限定的制造方法中，粘合层由包含酸改性聚烯烃树脂和酸改性烯烃-苯乙烯共聚物之一作为主要成分的粘合剂而形成，并涂敷到(a)窗玻璃的表面之一的外围和窗玻璃的端面以及(b)窗玻璃的另外的表面的外围之一上，掩蔽部件形成在粘合层上，所述粘合层形成在前述表面之一上。根据第十一方面的制造方法，除了第八至第十方面任一的制造方法中的效果外，可以获得如下效果。即，可以制造具有更牢固粘接的掩蔽部件的窗组件。
根据本发明的第十二方面，在第八至第十一方面之一所限定的制造方法中，成形材料被注射，同时至少模具中的窗玻璃组的周边被加热到高于常温的温度范围中。根据本发明的第十二方面的制造方法中，除了第八至第十一方面任一中的制造方法的效果外，可以获得至少下述效果之一。即，可以制造具有更牢固粘接的掩蔽部件的窗组件。由于在通过加热熔化的成形材料被注射到腔中时施加到窗玻璃的热冲击可以被缓和，这就可以防止窗玻璃中所发生的未预期的损坏。此外，可以防止成形材料由于温度的突然下降而导致固化。相应地，在没有对成形材料过多的流动阻力以及不需要多余的注射压力的情况下可以在每个角落用成形材料合适填充所述腔。
根据本发明的第十三方面，在第十二方面中所限定的制造方法中，掩蔽部件被粘接到窗玻璃，同时窗玻璃作为整体被加热到高于常温的温度范围中。在此制造方法中，由于掩蔽部件在窗玻璃的外形通过加热膨胀的条件下粘接，窗玻璃和掩蔽部件在掩蔽部件的粘接之后通过冷却收缩。出于此原因，与掩蔽部件被粘接到不高于常温的温度范围中的窗玻璃的情况相比窗玻璃和掩蔽部件之间的收缩量的差异减小。因此，根据第十三方面中的制造方法，除了获得第十二方面中的制造效果外，可以获得如下效果。即，窗玻璃和掩蔽部件之间产生的应力被减小，从而更为有效地避免窗玻璃和/或者掩蔽部件的故障(例如扭曲或者变形)的发生。


图1是根据第一实施例的窗组件的示意正视图；图2是沿图1中线II-II所取的剖视图；图3是根据第一实施例制造窗组件的方法的示意视图；图4是根据第二实施例制造窗组件的方法的示意视图；图5是根据第三实施例制造窗组件的方法的示意正视图；图6是图5中沿着线VI-VI所取的剖视图；图7是根据第四实施例制造窗组件的方法的示意视图；图8是测试剥离强度的方法的示意视图；图9显示了测试剥离强度的方法的示意视图。
具体实施例方式
下面将详细说明本发明的优选实施例。顺便提及的是，除了说明书中特别说明的技术问题，如果它们是执行本发明必须的，可以作为基于背景技术而由普通技术人员指示和掌握的问题。本发明可以基于说明书和附图以及此领域中的公知技术中所公开的技术内容的基础上执行。
根据本发明构成窗组件的掩蔽部件的至少基部(将被粘接到窗玻璃的部分)由主要包含烯烃基热塑弹性材料或者聚乙烯基热塑弹性材料的成形材料形成。
构成成形材料的烯烃基热塑弹性体的硬链段(烯烃成分)的实例可以包括聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚-1-戊烯等。对于它们，聚乙烯和聚丙稀是优选的，聚丙烯尤其是优选的。烯烃基热塑弹性体的柔性链段(弹性体成分)的实例可以包括乙烯-丙稀共聚物(EPM)和乙烯-丙稀-二烯烃三元共聚物(EPDM)。对于它们，EPDM尤其优选。对于硬链段，可以包括两种或者更多种聚合物。柔性链段同理。尤其是，优选使用包含聚丙烯作为其硬链段以及EPM或者EPDM作为其柔性链段的烯烃基热塑弹性体。例如，包含5-45份的聚丙烯(优选为10-35份，更为优选的是20-30份)、20-60份EPDM(优选地为30-50份)和适量的软化剂(例如20-50份，优选是30-40份)质量比率的成形材料优选使用。能够优选作为形成掩蔽部件(至少掩蔽材料的基部)的材料的TPO商业产品的实例包括“Santoprene(注册商标)”，可以从Advanced Elastomer Systems Japan Ltd.公司获得、“Milastomer(注册商标)”，从Mitsui Chemicals，Inc.获得以及从Mitsubishi Chemical Corp.获得的“Thermorun”(商标)。
作为形成所述成形材料的苯乙烯基热塑弹性体，包含苯乙烯嵌段和烯烃嵌段的苯乙烯嵌段共聚物(SBC)是优选的。例如，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、聚乙烯-异戊二烯-聚乙烯嵌段共聚物(SIS)、聚乙烯-乙烯-丁烯-聚乙烯嵌段共聚物(SEBS，氢化SBS)、聚乙烯-乙烯-丙稀-聚乙烯嵌段共聚物(SEPS、氢化SIS)等可以被使用。优选作为形成掩蔽部件(至少掩蔽部件的基部)的材料的商业可获取产品的实例包括从Rikentechnos公司可获得的“Actymer”(商标)、从Advanced PlasticsCompounds公司可获得的“Sumiflex”(商标)以及从Mitsubishi Chemical公司可获得的“Rabalon(注册商标)”。
用于形成将被连接到窗玻璃的掩蔽部件的一部分(基部)可以包含有机或者无机填料。优选使用无机填料。无机填料的实例包括至少从碳酸钙、硅化钙、硅酸镁、黑烟末、云母、粘土、瓷土、硅土、硅藻土、云母粉、氧化铝、硫酸钡、硫酸铝、硫酸钙、碱性碳酸镁、二硫化钼、玻璃珠、希兰气球等中的一种微粒无机填料；以及诸如碳化纤维、玻璃纤维、氧化铝纤维、碳化硅纤维、无机须状物(例如碱性硫酸镁须状物、钛酸钾须状物和铝硼酸盐须状物)等的无机填料的纤维无机填料。可以只使用这些填料中的一种，或者将两种或者多种填料一起使用。例如，这样的无机填料相对待包含的部分的总的质量是1％至50％质量百分比。
顺便提及，除了掩蔽部件被粘接到窗玻璃的部分之外的掩蔽部件地部分可以由具有与前述基部成形材料基本相同的成分的成形材料形成，或者可以从具有与前述基部成形材料不同成分的成形材料(例如，主要包含TPE而不是TPO或者TPS的成形材料)形成。从制造容易性等的角度来看，通常优选地基部和凸起部分作为将在下面说明的实施例中一样一体注射成型。
粘合层包含酸改性聚烯烃树脂或者酸改性烯烃-聚乙烯共聚物树脂作为主要成分。聚烯烃树脂的实例包括聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、乙烯和另外的α-烯烃(至少是从丙稀、1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯等之一中选择的一种)共聚物树脂、以及丙稀和另外的α-烯烃(至少是从1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯等之一中选择的一种)的共聚物树脂。烯烃-聚乙烯共聚物树脂的示例包括烯烃基单体(乙烯、丙稀、1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯等)和苯乙烯基单体(苯乙烯、a-甲基苯乙烯等)的共聚物树脂。典型的示例是烯烃基单体和聚乙烯基单体的嵌段共聚物树脂。顺便提及的是，“树脂”此处可以包括在常温显示良好橡胶弹性的聚合体。
表述“聚烯烃树脂或者烯烃-聚乙烯共聚物树脂是‘酸改性’”意味着形成了酸性团(典型地为羧基团)。例如，酸改性树脂可以通过接合聚合(graft-polymerizing)未饱和羧酸到前述聚烯烃树脂或者烯烃-聚乙烯共聚物树脂中。至于未饱和羧酸，可以从丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、异巴豆酸、马来酸、富马酸、衣康酸等至少其一中选择。可选地，通过适当的后处理转变为羧基团的未饱和羧酸衍生物(酯、酐等)可以被使用。例如，在丙烯酸酯和/或者甲基丙烯酸酯被接合聚合，所述酯可以被水解以产生羧基团。
本发明中优选地用作粘合层(粘合剂)的主要成分的酸改性树脂的示例可以包括所谓的羧基修饰聚烯烃树脂、丙烯酸改性聚烯烃树脂、羧基修饰烯烃-聚乙烯共聚物树脂。可以用作形成粘合层的材料的商业可获取产品的示例包括Mitsubishi Chemical公司的“Surflen(注册商标)”。例如，可以使用“Surflen(注册商标)P-1000”、“Surflen A-1000”、“Surflen E-2000”、“Surflen AP-343”等。尤其是可以优选使用“Surflen(注册商标)P-1000”和“Surflen AP-343”。
顺便提及的是，获取合适的粘合剂的理论可以构想如下。
即，当TPO和酸改性聚烯烃树脂粘合剂彼此粘接在一起时，粘合剂和玻璃由于氢键结合或者粘合剂中的-H团和玻璃中的-OH团之间的酯键通过加热而彼此粘接，同时粘合剂和掩蔽部件由于粘合剂中的烯烃成分和掩蔽部件中的烯烃成分(例如PP成分)之间的相容性而彼此粘接。这样，可以认为从玻璃和使用TPO的掩蔽部件形成的窗玻璃彼此合适粘接在一起。
当TPS和酸改性烯烃-聚乙烯共聚物树脂粘合剂彼此粘接在一起，粘合剂和玻璃由于粘合剂中的-H团和玻璃中的-OH团之间的氢键通过加热激活而彼此粘接在一起，同时粘合剂和掩蔽部件由于粘合剂中的烯烃成分和掩蔽部件中的烯烃成分之间的相容性而彼此粘接。这样，可以认为由玻璃形成的窗玻璃和使用TPS的掩蔽部件彼此合适粘接在一起。
尽管在下面对本发明的实施例进行了说明，但是本发明不是为了将其内容限制在下述实施例中。
本发明将在本发明应用到轿车的后窗上的情况下进行说明。
如图1中所示，根据此实施例的后窗用窗组件1具有透明窗玻璃10，窗玻璃10包括前表面和后表面；以及沿着透明窗玻璃10的周边部分(周边)100设置的掩蔽部件20。所述窗组件1被形成以将被对称图1中所示的线C。窗玻璃10的外周形状在前视图中基本为矩形。窗玻璃10的外周形状具有四个比较接近直线的线性部分102和位于几乎为线性部分102的相邻之间放置的拐角部分104。在此实施例中，掩蔽部件20在覆盖线性部分102和拐角部分104的区域中连续形成。
如图2中所示，窗玻璃10作为一个整体形成为弯曲形状，这样在窗玻璃10连接到作为待连接的主体的车辆时在车辆外侧上的其前表面10A是凸形的，其在车辆内侧上的后表面10B是凹形的。作为窗玻璃10，可以使用普通的车后玻璃窗材料(例如具有大约3.0-3.5mm板厚的钢化玻璃)。
形成在窗玻璃10的后表面10B中的烧结层12被熔融粘接到周边上。由于具有相对较高的熔点的无机粉末(典型地为玻璃粉末)被分散到烧结层12的前表面(暴露表面)，烧结层12的前表面是比窗玻璃10的另外部分更粗糙的表面(即前表面10A和烧结层12没有形成的后表面10B的部分)。烧结层12被上色以不透明。典型地，烧结层12被上黑色。当从窗组件1的前表面观察时，烧结层12具有在窗玻璃10的外周部分的后侧之上的眼罩相同的功能。窗玻璃的端表面10C被研磨(通过研磨机等研磨)以比窗玻璃10的透明部分的前表面更粗糙。
掩蔽部件20具有基部22和凸起部分24。基部22以几乎截面为L形状的形式覆盖从端表面(轴向端表面)10C至后表面10B中的范围中的窗玻璃10的周边部分100。凸起部分24形成的很薄并弹性变形，并自基部向外凸起。粘合层30设置在窗玻璃后表面10B和窗玻璃端表面10C上的窗玻璃10将被基部22覆盖的部分中。这样，基部22(掩蔽部件20)通过粘合层30被粘接到窗玻璃10。在烧结层12被形成的部分中，粘合层30被形成在烧结层12上。在此实施例中，基部22和凸起部分24通过注塑成型从主要包含TPO的掩蔽部件成形材料一体形成。粘合层30包含酸改性聚烯烃树脂(优选地为酸改性聚丙烯树脂)或者酸改性烯烃-聚乙烯共聚物树脂作为主要成分。
如图2中所示，当窗口组件1被连接到待连接的主体(此实施例中由轿车的主体面板制成)的窗开口边9时，凸起部分24与窗开口边9弹性压力接触，这样，窗玻璃10的端面10c与窗开口边9之间的空间可以被掩蔽。顺便提及的是，凸1中的附图标记41指示用于固定地定位窗组件1的固定装置的连接位置。窗组件1可以通过将固定装置锁定到形成在车体面板中的定位孔中而定位。图2中的附图标记44指示密封剂44，所述密封剂44也用作粘合剂(设置在窗组件1的整个周长上)。密封剂44粘接窗组件1和窗开口边9，并具有膏状以在其间密封。密封剂44在密封剂44固化时显示如同橡胶状的弹性。图2中的附图标记46指示用于抑制密封剂44凸起的所谓的障碍橡胶(设置在窗组件1的整个周长上)。
这样，如此构造的窗组件1可以使用窗玻璃10如下步骤进行制造，所述窗玻璃10包括通过研磨而变粗糙的端表面10C和烧结层12。
步骤1此步骤对窗玻璃的周边部分脱脂。即，至少将设置粘合层30的窗玻璃10的周边部分的区域被清洁(脱脂)。例如，所述区域用低级醇擦除。这样，油、灰尘、污物等从此区域中移除。
步骤2这是形成粘合层的步骤。即，粘合层30形成在被清洁的周边部分中。例如，通过溶解或者将酸改性聚丙烯树脂分散到合适的溶剂(例如包括作为主要成分的甲苯的溶剂)所获得的粘合剂通过刷子等涂敷到窗玻璃10的预定区域上(掩蔽部件20将被形成的部分)。
步骤3这是干化粘合剂层的步骤。即，粘合剂(施加粘合剂)30被干化(优选空气干化)以蒸发粘合剂中所容纳的溶剂的至少一部分(优选大部分)。
步骤4这是加热窗玻璃的步骤。即，其上具有粘合层30的窗玻璃10被加热，这样至少周边部分100被放置在高于常温(例如25℃)的温度范围中。这种情况下的加热温度可以诸如设置在不低于大约50℃(典型地在大约50-130℃)的范围中，优选地在不低于大于60℃的范围中(典型地在大约60-120℃范围中)，更为优选地在不低于大约80℃的范围中(典型地在大约80-120℃的范围中)。作为整体的窗玻璃10可以被加热到高于常温的温度。步骤3可以与步骤4同时执行。
步骤5这是将窗玻璃设置在注射模具中的步骤。即，具有预先形成在其上的粘合层30的窗玻璃10被如图3所示设置在注射模具50中。注射模具50具有芯模部分(下模部分)52和腔模部分(上模部分)54。注射模具50被打开，窗玻璃10然后设置在其中。顺便提及的是，当步骤4被省略时，窗玻璃10可以在打开的注射模具50中加热并在其中设置窗玻璃10。
步骤6这是闭合模具和形成掩蔽部件形成腔的步骤。即，当所述模具50闭合(夹紧)，如图3所示，形状对应掩蔽部件20的形状的腔56通过芯和腔模部分52、54的模具表面以及窗玻璃10的周边部分100限定和形成。尤其是，所述腔56包括形状对应掩蔽部件20(参看图2)的基部22的底部222的底部形成腔562、形状对应基部22的侧部部分224的侧部形成腔564和形状对应掩蔽部件20的凸起部分24的凸起部分形成腔566。通过合模，窗玻璃10在其中至少窗玻璃10的周边部分100的一部分暴露在腔56中的情况下而固定。在如图3中所示的模具50中，附图标记502指示此条件下用作窗玻璃挤压合密封部分的一部分。
步骤7这是通过注射将所述腔填充加热和熔化成形材料(主要包含TPO树脂)的步骤。即，所述腔56通过注射在预定的注射压力(通常优选设置在大约200-1,000kgf/cm2，即，大约20-100MPa)通过滑槽542、直浇口544和设置在腔模部分54中的注射门546填充加热和熔化掩蔽部件成形材料。相应地，被加热和熔化的掩蔽部件成形材料与窗玻璃10通过粘合层30压力接触。尽管此情况下的注射成型温度根据使用的TPO等而变化，合适的注射成型温度通常设置在大约170-230℃的范围中。通过加热供给到所述腔56和注射压力的成形材料，具有如图2所示的截面形状的掩蔽部件20通过粘合层30被形成并一体粘接到窗玻璃10的周边部分100。
步骤8这是冷却注射成形材料(树脂)的步骤。至少被注射成形材料的表面被冷却到低于其熔化的(固化)温度。优选地，整个注射成形材料被冷却到基本低于熔化的温度(更为优选地，冷却到低于其热变形温度的温度之下)。在此情况下，具有足以补偿由于冷却导致的体积收缩的成形材料可以连续地供给到所述腔56(以由此保持压力)。
步骤9这是打开模具并从其中拉出窗组件的步骤。即，注射模具50被打开，这样窗组件1子使用注射器销548的模具50中拉出。这样，可以制造其中掩蔽部件20被一体连接到窗玻璃10的周边部分100的窗组件1。在掩蔽材料20中，基部22和凸起部分24从一个或者相同的掩蔽部件成形材料一体注射成型。
顺便提及的是，在通过示例这样的制造方法中，除了步骤1至9之外的制造步骤如果需要也可以增加。步骤1-9的一个或者多个可以被省略或者与其它步骤组合。可以省略的步骤的示例可以包括步骤1、步骤3和步骤4。
根据所述制造方法，当成形材料在其中至少窗玻璃10的周边部分100被加热的状态下注射。这样，防止注射成形材料的温度突然降低。因此，各拐角(例如，通过附图标记562、564和566指示的各部分)中的腔56可以合适地填充成形材料，对成形材料没有任何多余的流动阻力并不需要任何额外的注射压力。结果，需要喷射成形材料的压力(注射压力)可以被减小，这样应用到窗玻璃10上的材料压力可以被减小。因此，可以防止在成形材料被注射时窗玻璃10受到损坏，可以防止窗玻璃10在模具中由于成形材料的注射压力而移动(位移)。在模具夹紧时夹持窗玻璃10的夹紧力也可以被减小，这样窗玻璃可以在模具夹持时受到损坏。根据所述制造方法，至少可以获得这些效果之一。
尽管所述对具有主要包含TPO成形材料的掩蔽部件成形材料所形成的掩蔽部件的窗组件进行了说明，本发明也可以应用到具有主要包括TPS(优选地为TBS)的掩蔽部件成形材料所形成的掩蔽部件的窗组件。在这种情况下，包含酸改性烯烃-聚乙烯共聚物树脂作为主要成分的粘合层优选地用作粘合层。
尽管所述实施例在粘合层30只设置在掩蔽部件20将被形成的区域中(基部22将被粘接的区域)，粘合层30被设置的区域不限于此。例如，考虑到制造误差，粘合层30可以被设置在包括前述区域但是稍微大于前述区域的区域中。可选地，粘合层30可以设置在前述区域的一部分中。此外，粘合层30可以连续设置在纵向方向中，如实施例中那样，或者可以间断设置(例如，以条状形式)。
在第二实施例中，窗组件用这样的结构制造其中在掩蔽部件的注射成型中，注射材料的一部分液化以使得将诸如连接夹的固定装置粘接到窗玻璃的后表面成为可能。具有与第一实施例中相同功能的部件通过相对应的相同附图标记指示，并省略对其说明。
如图4中所示，在窗玻璃10中，粘合层30和32预先形成在将形成掩蔽部件20的窗玻璃后表面10B的部分上以及固定装置42将被固定连接的窗玻璃后表面10B的部分上，这与第一实施例中方式相同。在注射模具50打开时，固定装置42设置在模具50(芯模部分52)的预定位置中，然后设置窗玻璃10。在模具50被闭合时，腔56被形成。被加热和熔化的成形材料通过横浇口(runner)542和注入口(sprue)544被注射到腔56中。在此情况下，保持部分形成腔549通过注射通过连接到横浇口542的另外的注入口545填充以加热和熔化成形材料。这样，用于固定所述固定装置42的基部422的保持部分可以通过粘合层32被形成并粘接到窗玻璃后表面10B。保持部分(形成为对应保持部分形成腔549的形状，如图4中所示)保持固定装置42的基部422。结果，固定装置42可以被固定到窗玻璃后表面10B中的烧结层12的预定位置上。当窗组件1被连接到车体面板等，固定装置42被锁定到车体的开口部分的定位孔中以用于定位窗玻璃1。顺便提及的是，在根据本发明的窗玻璃中，掩蔽部件20的基部被形成以基本只覆盖窗玻璃10的周边部分100的后表面10B侧。
顺便提及的是，当保持间隙以防止固定装置42的基部422与窗玻璃后表面10B的直接接触，进入间隙的成形材料固化。相应地，固定装置42可以给予多个方向。
在第三实施例中，本发明通过实例应用到车辆三角窗(诸如客用车或者有蓬货车的后三角窗、或者旅行车的行李室侧表面中的玻璃窗)。如图5、6中所示，在根据本发明的实施例的窗组件3中，掩蔽部件20的基部22通过端表面10C被连续形成在自窗玻璃10的周边部分100的后表面10B至前表面10A的区域中。基部22通过预先设置的粘合层30被粘接到窗玻璃10(在形成掩蔽部件20以前)，其方式与前述实施例相似。这样构造的窗组件3被连接以使掩蔽部件20的薄和弹性凸起部分24与构成将从外部连接的主体(此实施例中为小汽车)的窗开口边9的车体面板弹性接触。
在使用的材料和注射成型的条件被改变的情况下对窗玻璃和掩蔽部件之间的粘附力进行了检查。作为试件，窗玻璃主要由厚3mm、长120mm和宽25mm的玻璃板构成。玻璃板的一个表面(后表面)通过形成在整个表面上的烧结层(粗糙层)而变粗糙。玻璃板的另外的表面(前表面)所保留(平滑)玻璃表面的粗糙度比玻璃板的后表面低。在试件的前表面或者后表面之一中，粘合层形成在纵向方向中自一端至中心的附近的区域(大约60mm长的区域)中。作为用于形成粘合层的粘合剂，可以使用Mitsubishi Chemical公司的“Surflen(注册商标)P-1000”(此后称为“粘合剂(A)”)和“Surflen AP-343”(此后称为“粘合剂(B)”)。
成形材料被注射到试件的粘合剂形成表面上，这样形成板状模制件(对应窗组件中的掩蔽部件)。作为成形材料，可以使用主要包含“Milastomer(注册商标)S650B”的成形材料(此后称为“成形材料(1)”)，其是可以从Mitsui Chemicals公司获得的TPO，主要包含“Sumiflex(商标)QE503ATB”的成形材料(此后称为“成形材料(2)”)，其是从AdvancedPlastics Compounds公司可以获得的TPS、主要包含“Thermorun(商标)QT70SA”的成形材料(此后称为“成形材料(3)”)，其是从Mitsui Chemicals公司可以获得的TPO。对于它们，成形材料(1)相对总质量包含40％质量百分比的无机填料(此实施例中为云母)。
注射成型如下执行。即，如图7所示，具有上模部分62和下模部分64的注射模具60被打开，试件5被设置在下模件64中，同时包括在试件5中的粘合层30的表面(前表面或者后表面)朝向上。图7显示了试件5被设置的状态，同时没有形成烧结层12的试件5的表面(即，玻璃板4被暴露的表面)朝向上。当模具60闭合时，厚大约2mm、长大约120mm并且宽大约25mm的腔56通过试件5的前表面和上模件62的腔表面限定和形成。在投射机的气缸的温度为190℃，并且投射压力是800kgf/cm2(大约78MPa)的情况下，被加热和熔化的成形材料通过设置在上模件62中的注入口544注入，这样腔56填充成形材料。在此情况下，在成形材料被注射之前，试件5在烤箱中被适当加热到预定的温度。特别是，在试件5被设置在温度15℃(未加热)、60℃(加热15秒)、或者80℃(加热30秒)时成形材料被注入。在完成注入之后保持5秒压力之后，模具60被冷却并打开。具有形成在其上的板状模制件的试件5(将被测量的试样)自模具60中取出。
每个所获得的试样被放置在普通状态、过湿状态(在温度50℃和湿度95％保持240小时)、加热状态(在温度80℃保持240小时)、入水状态(在温度40℃保持240小时)、入高温水状态(在温度80℃在水中保持3小时)、热冲击状态(一个循环5次，其中试样在温度80℃保持5小时，室温保持1小时，在温度30℃保持5小时，在室温保持1小时)。此后，模制件相对试件的粘接强度通过180°剥离试验进行测量。即，如各图8(板状模制件6没有形成在设有烧结层的表面上的情况)和图9(板状模制件6形成在设有烧结层的表面上的情况)所示，形成在没有形成粘合层30区域中的试件5上的板状模制件6往后折叠，并在180°方向中拉动(图8和图9中所示的箭头方向)。这样，对形成在粘合层30上的模制件6的180°剥离强度进行测量。测量结果显示在表1中。顺便提及的是，表1中所显示的各测量值的单位是“kgf/25mm宽度”。在表1中的各值乘以9.8时，所述值可以基于“N/25mm宽度”表达，所述“N/25mm宽度”为SI单位。各测量值前的标记“*”表示基部材料断裂(即，不是粘接介面而是模制件的内部断裂)。表中的各空白表示测量的次数(试样的数目n)小于3的情况或者事实下没有进行所述测量。
表1

根据表1所显示的结构，可以证明模制件可以在此处所使用的任何成形材料与此处所使用的任何粘合剂组合时可以粘接到试件。也证明了提供粗糙层(烧结层12)并在试件被加热到高于常温的温度范围中来注射成形材料对于获取更好的粘接产品(对于窗组件)是有效的。也证明了在粗糙层形成时试件被加热可以进一步获得更好的粘接产品。尤其在组合成形材料(1)和粘合剂(B)以及在组合成形材料(2)和粘合剂(B)时可以获得更好的结果。
尽管本发明的特定实施例进行了详细说明，这些特定实施例只是出于说明目的而不是为了限制权利要求书的范围。权利要求中所说明的技术包括基于所说明的实施例的修改和变化。
例如，尽管第一实施例以制造汽车后窗的方法来进行了说明，本发明也可以应用到车辆的前窗。在这种情况下，当窗玻璃为包括透明中间层的层压玻璃时，加热窗玻璃的最高温度设置在110℃是优选的，以防止中间层的热损坏。
当其与不同的其它部件组合使用时，说明书和附图中的各技术部件显示了技术上的可获取性，但是所述组合不限于所附权利要求中所说明的组合。说明书或者附图中的技术可以同时实现这几个目标。此外，只有在获取所述目标之一时才能获得技术上的可获取性。
权利要求
1.一种将被连接到待连接主体的窗开口边的窗组件，包括具有前表面和后表面的无机玻璃窗玻璃；掩蔽部件，所述掩蔽部件沿着窗玻璃的周边与窗玻璃一体形成，以在窗玻璃的周边与窗开口边之间掩蔽；以及粘合层，所述粘合层包含酸改性聚烯烃树脂和酸改性烯烃-苯乙烯共聚物树脂之一作为主要成分，并形成在窗玻璃的周边中和掩蔽部件被形成的部分中；其中所述掩蔽部件包括由主要包含烯烃基热塑弹性材料和苯乙烯基热塑弹性材料之一的基部成形材料形成的基部，其方式是被加热和熔化的基部成形材料相对窗玻璃挤压以通过粘合层粘接到窗玻璃，所述基部成形材料然后冷却和固化；以及由主要包含热塑弹性材料的凸起部分成形材料形成的凸起部分，所述凸起部分与基部一体形成以从基部朝向窗开口边凸起，当窗组件在预定位置被连接到窗组件时，凸起部分弹性变形并与窗开口边弹性接触。
2.根据权利要求1所述的窗组件，其特征在于，具有比窗玻璃的前表面更粗糙的表面的粗糙层在窗玻璃的后表面的至少周边中形成，粘合层的至少一部分形成在粗糙层上，掩蔽部件的基部通过粘合层连接到窗玻璃上。
3.根据权利要求1所述的窗组件，其特征在于，窗玻璃的端表面的至少一部分通过研磨而变粗糙，粘合层形成在包括粗糙端面的部分中，掩蔽部件的基部通过粘合层被粘接到窗玻璃。
4.根据权利要求1所述的窗组件，其特征在于，基部成形材料还包括无机填料。
5.根据权利要求1所述的窗组件，其特征在于，窗玻璃的外围具有线性部分和拐角部分，掩蔽部件在覆盖线性部分和拐角部分的区域中连续形成，掩蔽部件在拐角部分中比在线性部分中更为朝向窗玻璃的表面中心移动。
6.根据权利要求1所述的窗组件，其特征在于，酸改性聚烯烃树脂是羧基改性聚烯烃树脂或者丙烯酸改性聚烯烃树脂。
7.根据权利要求1所述的窗组件，其特征在于，酸改性烯烃-苯乙烯共聚物树脂是羧基改性烯烃-苯乙烯共聚物树脂或者丙烯酸改性烯烃-苯乙烯共聚物树脂。
8.一种制造窗组件的方法，所述窗组件包括无机玻璃窗玻璃和沿着窗玻璃的周边部分形成的掩蔽部件，包括步骤准备窗玻璃，其中包含酸改性聚烯烃树脂和酸改性烯烃-聚乙烯共聚物树脂之一作为主要成分的粘合层被形成在掩蔽部件被形成的部分中；将包括粘合层的窗玻璃设置在注塑模具中；闭合模具，从而窗玻璃固定在模具中，窗玻璃的周边至少部分地暴露在模具的腔中，并在模具内部形成对应掩蔽部件的形状的腔；在预定的注射压力下通过模具的注射门用注射用成形材料填充腔，同时主要包含烯烃基热塑弹性材料和苯乙烯基热塑弹性材料之一的成形材料被加热并熔化，这样掩蔽部件通过粘合层形成并粘接到窗玻璃；以及冷却并固化成形材料，并打开所述模具以从模具中拉出窗组件，窗组件具有一体粘接到窗玻璃的周边的掩蔽部件。
9.一种制造窗组件的方法，所述窗组件包括无机玻璃窗玻璃和沿着窗玻璃的周边部分形成的掩蔽部件，包括步骤在掩蔽部件被形成的窗玻璃的至少部分上形成粘合层，粘合层包含酸改性聚烯烃树脂和酸改性烯烃-苯乙烯共聚物之一作为主要成分；将包括粘合层的窗玻璃设置在注塑模具中；闭合模具，从而窗玻璃固定在模具中，窗玻璃的周边至少部分地暴露在模具的腔中，并在模具内部形成对应掩蔽部件的形状的腔；加热和熔化主要包含烯烃基热塑弹性材料和苯乙烯基热塑弹性材料之一的成形材料，并在预定的注射压力下通过模具的注射门用注射用熔化成形材料填充所述腔，从而形成掩蔽部件并通过粘合层将掩蔽部件粘接到窗玻璃；以及冷却并固化成形材料，并打开所述模具以自模具中拉出窗组件，窗组件具有掩蔽部件一体粘接到窗玻璃的周边的窗组件。
10.根据权利要求8所述的制造方法，其特征在于，具有比窗玻璃的前表面更粗糙的表面的粗糙层形成在至少窗玻璃的后表面的周边中，所述粘合层形成在粗糙层上。
11.根据权利要求9所述的制造方法，其特征在于，具有比窗玻璃的前表面更粗糙的表面的粗糙层形成在至少窗玻璃的后表面的周边中，所述粘合层形成在粗糙层上。
12.根据权利要求8所述的制造方法，其特征在于，粘合层由包含酸改性聚烯烃树脂和酸改性烯烃-苯乙烯共聚物之一作为主要成分的粘合剂而形成，并涂敷到(a)窗玻璃的表面之一的外围和窗玻璃的端面以及(b)窗玻璃的另外的表面的外围其中之一上，掩蔽部件形成在粘合层上，所述粘合层形成在前述表面之一上。
13.根据权利要求9所述的制造方法，其特征在于，粘合层由包含酸改性聚烯烃树脂和酸改性烯烃-苯乙烯共聚物之一作为主要成分的粘合剂而形成，并涂敷到(a)窗玻璃的表面之一的外围和窗玻璃的端面以及(b)窗玻璃的另外的表面的外围其中之一上，掩蔽部件形成在粘合层上，所述粘合层形成在前述表面之一上。
14.根据权利要求8所述的制造方法，其特征在于，成形材料被注射，同时至少模具中的窗玻璃组的周边被加热到高于常温的温度范围中。
15.根据权利要求9所述的制造方法，其特征在于，成形材料被注射同时至少模具中的窗玻璃组的周边被加热到高于常温的温度范围中。
16.根据权利要求14所述的制造方法，其特征在于，掩蔽部件被粘接到窗玻璃，同时窗玻璃作为整体被加热到高于常温的温度范围中。
17.根据权利要求15所述的制造方法，其特征在于，掩蔽部件被粘接到窗玻璃，同时窗玻璃作为整体被加热到高于常温的温度范围中。
全文摘要
一种窗组件，具有由无机玻璃形成的窗玻璃和沿着窗玻璃的周边形成的掩蔽部件。所述掩蔽部件通过包含酸改性聚烯烃树脂和酸改性烯烃－聚乙烯共聚物树脂之一作为主要成分的粘合层粘接到窗玻璃。掩蔽部件的形成方式使得主要由包含烯烃基热塑弹性材料和苯乙烯基热塑弹性材料之一的成形材料被加热和熔化，所熔化的成形材料与具有预先形成在其上的粘合层的窗玻璃压力接触，然后冷却并固化。
文档编号B60J1/00GK1598233SQ20041007867
公开日2005年3月23日 申请日期2004年9月16日 优先权日2003年9月18日
发明者天野胜之, 铃木章广, 竹内智纪 申请人:东海兴业株式会社