JPH08500321A - 車両用窓を結合させる方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、次の逐次工程：即ち、ａ）液体マスキング組成物を車両フランジに対して適用する工程、ｂ）車両を塗装し、除去可能なマスクを形成させるのに十分な程度にマスキング組成物を乾燥又は硬化させる工程；ｃ）フランジからマスクを除去する工程；及びｄ）車両用窓を車両フランジに接着剤で結合させる工程を含む、車両用窓を車両フランジに結合させる方法に関するものである。前記マスキング法により、塗装された車両フランジを下塗りするために通常用いられる溶液型下塗剤を用いる必要が排除され、且つ、最初から固体支持体を含むマスキング手段に比べて、より容易にフランジに適用され又フランジから除去されるマスクが提供される。

Description

【発明の詳細な説明】 車両用窓を結合させる方法 本発明は、車両用窓を取り付ける方法に関するものであり、更に詳しくは、接 着剤を用いることによって車両用窓を取り付ける方法に関するものである。 例えば湿分効果可能なウレタン接着剤のような接着剤を用いて、車両に車両用 窓を取り付けることは知られている。そのような取り付け手順では、窓の縁を、 車体開口部のフランジに接着させる。通常は、この手順は、窓が接着されるフラ ンジを含む車体を、車両用塗料のいくつもの被膜を塗布した後で行う。塗装支持 体に直接適用するとき、多数の市販のウレタン接着剤では十分な接着が提供され ないので、通常は、塗面に対して下塗剤をまず最初に適用する必要がある。前記 下塗剤は、一般的に、例えばポリエステル樹脂のような被膜形成樹脂に、フラン ジ、下塗剤、ウレタン接着剤と、車両用窓との間の接着強さを向上させるための 他の成分を加えた溶液を含む。例えば米国特許第４，５２５，５１１号には、被 膜形成樹脂及び強酸を含む下塗剤が記載されている。米国特許第４，６４３，７ ９４号には、ポリエステル樹脂１０−２０部、ポリイソシアネート架橋剤４５部 、カーボンブラック３−９部、及び揮発性溶剤６６−８３部を含む下塗剤が記載 されている。前記下塗剤は、ウレタン接着剤を用いてフランジに窓を結合させる 前に、塗装された車両フランジに対して直接に適用される。 しかしながら、上記の溶液型下塗剤を用いると、所望以上の揮発性有機化合物 （ＶＯＣｓ）が組立工場の中に放出される可能性がある。更に、一般的に、前記 下塗剤を用いると、下塗剤が車両の別の塗面に偶然に滴り落ちたり又は適用され るようなある程度の不都合が生じるので、車両用塗料のその部分を「修正」しな ければならないかもしれない。そのような塗料の修正は、コストがかかり、望ま しくない。 片側に感圧接着剤を用いて固体粘着テープを適用することによって、車両を塗 装する前にフランジをまず最初にマスキングし、次に、車両を塗装した後に、し かしながら、車両用窓を車両のフランジに接着剤で結合させる前に、前記マスク を除去することによって、車両用窓を結合させることも知られている。しかしな がら、この方法は比較的労力を要する。自動化しようとしても、粘着テープを、 その全領域にわたって、フランジに対してプレスし、車両を塗装している間に車 両用塗料が粘着テープの下面に入り込まないように感圧接着剤によって十分にフ ランジを湿潤させなければならないので、効果的に自動化することができない。 更に、前記テープは、車両の継目近くのフランジにおける間隙が車両用塗料を適 用することによって有効に封止されるような方法で、適用することは難しい。又 更に、テープ上の感圧接着剤は、しばしば、その除去後に、車両用窓とフランジ との間に接着強さを付与することができる残留物を残し、且つしばしばフランジ からテープを除去している間に簡単に裂けるので除去し難い。これらの短所の効 果を最小化するために、前記テープは、その適用後直ちに（通常は１時間以内に ）フランジから取り除かなければならない。更に、一般的に、「下塗剤／サーフ ェーサー」ペイント塗料を適用する工程、約３２５゜Fの温度でその塗料を硬化 させる工程、着色ペイント塗料を適用する工程、及び約２５０゜Fの温度でその 塗料を硬化させる工程を含む２つの塗装作業及び塗料硬化作業中に用いるときに は、前記方法により、テープの縁はカールし、フランジから除去する際にはより 簡単に裂け、更に又、除去後にフランジ上に、より多くの残留物を残すので、前 記テープによって効果的なマスキングは提供されない。 車両フランジの形態の固体型板を該フランジに対して配置して、車両を塗装す る前にフランジをまず最初にマスキングすることによって、車両用窓を結合させ ることも知られている。しかしながら、前記の方法は、型板の下及びフランジ上 へ塗料が過剰スプレーされる（その後に結合させるときに窓とフランジとの間の 接着力が低下する）のを防止には有効ではない。 塗料用下塗剤(paint primer)の使用を必要とせず、且つ感圧接着剤マスキング テープを用いる方法の短所を有していない、車両用窓を取り付ける方法を提供す ることは望ましいと考えられる。 １つの態様では、本発明は、以下の逐次工程：即ち、 ａ）液体マスキング組成物を車両フランジに対して適用する工程、 ｂ）車両を塗装し、除去可能なマスクを形成させるのに十分な程度にマスキング 組成物を乾燥又は硬化させる工程； ｃ）フランジからマスクを除去する工程；及び ｄ）車両用窓を車両フランジに接着剤で結合させる工程 を含む、車両用窓を車両フランジに結合させる方法である。 第二の態様では、本発明は、以下の逐次工程：即ち、 ａ）液体マスキング組成物を車両フランジに対して適用する工程、 ｂ）第一塗料組成物の被膜で車両を塗装し、除去可能なマスクを形成させるのに 十分な程度に液体マスキング組成物を乾燥又は硬化させ、更に第一塗料組成物を 乾燥又は硬化させる工程； ｃ）第一塗料組成物の被膜で車両を塗装する工程； ｄ）フランジからマスクを除去する工程；及び ｅ）車両用窓を車両フランジに接着剤で結合させる工程 を含む、車両用窓を車両フランジに結合させる方法である。 本発明は、下塗剤又は固体マスキングテープを用いずに、車両用窓を車両フラ ンジに結合させることができる方法を提供する。又、本発明は、溶液型塗料用下 塗剤を用いる方法に比べて有機溶剤をあまり用いない方法も提供する。有利には 、該方法は、車両製造工場中へ揮発性有機化合物をほとんど又はまったく放出し ない。更に、有利には、本発明方法は、一般的に、「下塗剤／サーフェーサー」 ペイント塗料を適用する工程、約３２５゜Fの温度でその塗料を硬化させる工程 、着色ペイント塗料を適用する工程、及び約２５０゜Fの温度でその塗料を硬化 させる工程を含む２つの塗装作業及び塗料硬化作業によって、固体マスキングに 比べて、より有効なマスクも提供する。更に又、フランジが油状金属支持体(oil ymetal substrate)を含む場合、マスキング組成物は、フランジから除去される ときに、フランジ上にある油状残留物の少なくとも一部分を除去して、車両用窓 とフランジとの間の結合の接着力（重ね剪断強さを含む）を増大させる、ことも 発見された。 適当な液体マスキング組成物としては、組成物を乾燥又は硬化させるときに、 ストリッピングによって物理的に除去されるマスクを形成する任意の有機物を基 剤とする組成物が挙げられる。可剥性であるために、好ましくはストリッピング 作業中にフランジ／マスク界面において引き千切られずにフランジから物理的に ストリップされるように、マスクが生起させた被膜が、フランジに対する被膜の 接着強さに比べて大きい凝集強さを有する。好ましくは、生成したマスクの接着 強さも、車両の塗装後に容易に除去される程度に十分に小さい。適当な組成物と しては、例えば、キャリヤー中に溶解又は分散される、且つ、キャリヤーを蒸発 又は気化させたときに、溶解又は分散された粒子が凝集又は融合することによっ て又は成分の１つ又はそれ以上が重合することによって被膜を形成する、有機化 合物、オリゴマー、又はポリマーを含む組成物が挙げられる。前記材料としては 、例えばポリ塩化ビニル、スチレン-ブタジエンコポリマー、アクリル樹脂、及 びウレタン樹脂が挙げられる。ある種の材料は、それらの技術特性の故に、又は 有機キャリヤー（例えば水性スチレン-ブタジエン材料）を必要としない故に好 ましいが、ポリ塩化ビニルは、コストの面から考えて最も好ましい。 ポリマーがポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）樹脂である場合には、好ましくは、可塑 剤と融合し、本発明方法の工程（ｂ）で塗料を硬化させる温度で硬くなるタイプ のポリ塩化ビニルである。例えば、約２５０゜Fの温度で塗料を焼付けするとき には、ポリ塩化ビニル樹脂は、好ましくは、Formosa ChemicalsからFormulon（ 登録商標）という名称で市販されている、ポリ塩化ビニルと、酢酸ビニル４．２ 重量％とのコポリマーである。約３２５゜Fの温度で焼付けされる塗料下塗剤／ サーフエーサー被膜を適用するときには、ポリ塩化ビニル樹脂は、例えばFormos a ChemicalsからFormulon（登録商標）KV-2という名称で市販されている比較的 高分子量の「純粋」ポリ塩化ビニル樹脂のような更にゆっくりと融合する樹脂で あってもよい。 マスキング組成物は、必要であれば、粘度及び垂れを制御する添加剤を含むこ ともできる。マスキング組成物は、組成物をフランジに容易に適用することがで きる程度に十分に低い粘度を有しているべきであるが、硬化後に容易に除去され る厚さで被膜組成物を適用することができる程度に十分な垂れ下がり抵抗を有し ているべきであり、且つ、組成物を乾燥又は硬化させて被膜にする前に、実質的 に垂直又は半垂直の位置に保持すべきである。好ましくは、組成物の極限粘度数 は２−２．８である。更に、以下のように、車両を塗装する前に、マスキング組 成物を適用するので、車両用塗料を乾燥又は硬化させる温度で乾燥又は硬化する 組成物を用いることも好ましいかもしれない。 該組成物を調製するのに用いられる適当な溶剤及び可塑剤としては、周囲条件 で液体として適用することができ、且つ周囲温度又は高温で組成物中に蒸発又は 融合する、特有の材料のための任意の粘度降下剤が挙げられる。例えば、水は、 スチレン-ブタジエン樹脂のためのキャリヤーとして用いることができる。例え ばフタレート、アジペート、アゼレート、セバレート、ベンゾエート、トノメリ テート、ホスフェート、ポリエステル、又はポリエポキシドのような可塑剤を、 ポリ塩化ビニル樹脂のための粘度降下剤として用いることができる。好ましくは 、可塑剤は、ジアリルフタレート、ジオクチルフタレート、ジブチルフタレート トリクレジルホスフェート、又はジオクチルアジペートであり、最も好ましくは ジアリルフタレートである。例えば炭酸カルシウム、沈降庚酸カルシウム及びミ ネラルスピリットのような他の粘度及びレオロジー調整剤、及び充填剤を、マス キング組成物において用いることもできる。好ましくは、前記炭酸カルシウムの 微細粒径によって、改良された垂れ下がり抵抗が提供されるので、該組成物は、 例えばICI Chemical Companyから市販されているWinnofil SPTのような沈降炭酸 カルシウムを少なくとも約２−２０重量％含む。 マスキング組成物は、硬化後に、容易に除去することができる程度の適当な厚 さを有することができるが、好ましくは０．００５−０．０５インチの厚さであ る。マスキング組成物は、例えばはけ塗、押出、又は吹付のような任意の適当な 手段によって、本発明方法の工程（ａ）において、車両フランジに対して適用す ることができ、手か又は機械を用いて適用することができる。錆止め塗料で車両 を塗布しなければならない場合（例えば電着によって）、好ましくは、マスキン グ組成物は、前記被膜を適用し乾燥させた後に適用し、又、該組成物は、硬化 後に前記被膜に強力に接着しないようにして、除去するときに錆止め被膜を有意 に損傷しないように配合する。ポリ塩化ビニル組成物は、この目的に関して適当 なマスキング組成物であることを発見した。ポリ塩化ビニル樹脂マスキング組成 物を用いるときには、好ましくは、該組成物は、可塑剤を約３０重量部、ポリ塩 化ビニルを３０重量部、及び充填剤を３５−４０重量部、更に、望ましい接着性 及びレオロジー特性を該組成物に付与するのに必要な任意の他の添加剤を含む。 マスキング組成物の適用後に、例えば本発明方法の工程（ｂ）及び本発明の第 二態様の方法の工程（ｃ）において、吹付のような任意の適当な手段によって、 任意の適当な塗料組成物の被膜で、車両を塗装することができる。適当な塗料組 成物としては、例えばPPGから市販されているURC1000クリアコート、HBAL9264ベ ースコート、及び6518下塗剤／サーフェーサーのような自動車用途の、PPGから 市販されているものが挙げられる。又、マスキング組成物は、マスキング組成物 において用いられる特有の化学薬品に従って、任意の適当な手段によって、可剥 性マスクを形成させる程十分に乾燥又は硬化させる。例えば、マスキング組成物 は、周囲条件で乾燥することができるか、あるいは硬化又は乾燥を容易にするた めに高温を用いることができる。好ましくは、マスキング組成物は、車両に適用 され、その後に、工程（ａ）においてマスキング組成物が適用される塗料を硬化 させるために用いられるオーブンの温度で乾燥又は硬化する。マスキング組成物 は、車両の塗装前又は塗装後に硬化させることができる。しかしながら、マスキ ング組成物が高温で硬化する場合、車両をマスク及び塗装し、次に、高温で塗料 及びマスキング組成物を別々の工程で硬化させなくても良いように、塗料及びマ スキング組成物を１回工程で硬化させることが好ましい。 本発明の第二態様の方法におけるように塗料の着色被膜層を適用し硬化させる 前に、塗料の「下塗剤／サーフェーサー」層を適用し硬化させるという条件があ る場合のように、１つ以上の塗料の層を適用し硬化させる必要がある場合には塗 料の第一層又は第二層を適用する前に、マスキング組成物を適用し、次に高温で 硬化させることができる。塗料を適用し硬化させるブロセスの前又はその間中に おいて、いつでもマスクを硬化させることができるが、塗料の第一層を適用する 前に、マスクを適用しなければならない場合、好ましくは第一塗料層を硬化させ ると同時にマスクを硬化させる。一般的に、「下塗剤／サーフェーサー」第一塗 料組成物層は約３２５゜Fの温度で硬化させ、例えばベース／クリアカラーコー ト層のような第二塗料組成物層は約２５０゜Fの温度で硬化させる。本明細書で 用いている「塗料組成物」という用語は、電着によって適用される錆止め塗料を 包含していない。 マスキング組成物を乾燥又は硬化させた後、車両フランジからマスキング組成 物は物理的に除去される。前記除去は、好ましくはナイフ又は薄刃を用いて、フ ランジの縁に対してほぼ直角方向にマスクを手で又は機械で切断することによっ て、又はマスクの適用前にフランジに配置されたフランジから外側に延びている タブ又は他の材料片を引っぱり、接着剤によって車両用窓に対してフランジを結 合させることができるような、マスク、塗料及び下塗剤／サーフェーサーが十分 に無いフランジ表面を提供するためにフランジからマスクをストリップすること によって、達成される。好ましくは、タブ法は、フランジに対して前もって適用 される電着塗布が損傷されないように用いられる。マスクは、塗料の上層が完全 に硬化又は固まる前又は後に、車両から除去することができる。 本発明の第一態様の方法の工程（ｄ）、及び第二態様の方法の工程（ｅ）では 、車両用窓を、接着剤を用いて、車両フランジに対して結合させる。車両用窓は 、任意の適当なサイズ又は寸法であることができ、例えばガラス又はポリマー材 料（例えばポリカーボネート）のような任意の適当な材料を含むことができる。 好ましくは、車両用窓は、フランジに結合される表面上にガラスを含む。更に、 ウレタン接着剤の場合のように紫外線からの防護が必要とされる場合には、前記 防護を接着剤に対して提供するために、フランジに結合される表面上にある窓の 縁に沿って、ブラックセラミックフリットの層又はブラックエナメルの層を適用 することも好ましい。フリットに対する窓の接着力を増大させるために、及び／ 又は、ブラック下塗剤において、紫外線からの防護を必要とする接着剤を用いる 場合、紫外線からの更なる防護を提供するために、フランジに結合される表面上 にある窓の縁に沿って、シランガラス下塗剤の層又は「ワイプ」、及び／又は好 ま しくはブラックであるガラス下塗剤の層を適用することも好ましい。 車両フランジに車両用窓を結合させるために用いられる適当な接着剤としては 、前記支持体と共に有効に結合する任意の接着剤が挙げられる。好ましくは、接 着剤は、大気湿度の存在下で硬化する、過剰のイソシアネート基を有する一成分 ウレタン接着剤である。最も好ましくは、接着剤は、２．３−３．０のイソシア ネート官能価を有するウレタンプレポリマーと、米国特許第４，７５８，６４８ 号及び第４，２８４，７５１号に記載されている、エーテルジモルホリノジエチ ルエーテルか又は有機錫と有機ビスマスとの混合物のいずれかを含む触媒とから 調製される「速硬」タイプの接着剤である。 接着剤を車両用窓に適用し、接着剤をフランジと接触させることによって、又 は接着剤を最初にフランジに適用することによって、車両用窓を車両フランジに 結合させることができる。例えば車両用窓結合用途のためのウレタン接着剤の適 用において通常に用いられる接着剤押出機又はディスペンサーのような任意の適 当な手段によって、接着剤を、フランジ又は窓に付着させることができる。接着 剤のビーズは、車両用窓を車両用窓フランジに有効に結合させるのに十分なサイ ズであるべきである。接着剤ビーズを車両用窓に適用する場合、窓の縁の少なく とも一部分に沿って適用するが、好ましくは、窓の全周に沿って適用する。接着 剤をフランジ又は窓に適用したら、接着剤とフランジとの間及び接着剤と窓との 間に接触を提供するような様式で、手で又は機械的手段のいずれかによって、窓 を取り付ける。その後で、接着剤を硬化させる。 別の態様では、本発明は、上記マスキング組成物を用いて、第一塗料組成物の 被膜の適用後ではあるが第二塗料組成物の適用前に、車両フランジをマスキング するための、以下の工程：即ち、 ａ）第一塗料組成物の被膜で車両を塗装する工程； ｂ）液体マスキング組成物を車両フランジに適用する工程； ｃ）第二塗料組成物の被膜で車両を塗装し、除去可能なマスクを形成させるのに 十分な程度に液体マスキング組成物を乾燥又は硬化させ、更に第二塗料組成物を 乾燥又は硬化させる工程； せたＰＶＣ樹脂マスクを車両フランジからストリップする。湿分硬化可能なポリ ウレタン接着剤を車両用窓に適用し、ＰＶＣマスクがストリップされたフランジ の部分と接着剤が接触するようにして、窓を車両用窓開口部の中に取り付ける。 次に、接着剤を硬化させる。接着層は、少なくとも約５００psiの重ね剪断強さ を有する。 実施例２ 次の成分：即ち、混合されたノルマルＣ₆−Ｃ₈−Ｃ₁₀アルキル基アルキルフタ レート可塑剤(Aristech Chemical CompanyからPX 316という名称で市販されてい る）３０部、ＰＶＣ／ビニルアセテートコポリマー分散型樹脂(Formosa Chemica l CompanyからOXY Formulon 0565という名称で市販されている）３０部、炭酸カ ルシウム(Georgia Marble CompanyからWingdale Whiteという名称で市販されて いる）３７部、沈降炭酸カルシウム(ICI Chemical CompanyからWinnofil SPTと いう名称で市販されている）３部、及び無臭ミネラルスピリット２部を周囲条件 下で混合することによって、ＰＶＣ樹脂組成物を調製する。 ＰＶＣ樹脂配合物を、厚さ約０．０２インチ及び幅約１インチで、（あらかじ め電着被膜の層が塗布されている）車両用窓開口部のフラレジに適用する。車両 を、下塗(PPGから市販されているPPG 6518 Taupeプライマー）で塗装し、約３０ 分間約３２５゜Fの温度で焼付けた。次に、車両をベースコート(PPGから市販さ れているHBAL 9264)及びクリアコート(PPGから市販されているURC 1000)で塗装 し、約３０分間２５０゜Fで焼付けた。次に、硬化させたＰＶＣ樹脂マスクを車 両フランジからストリップする。湿分硬化可能なポリウレタン接着剤を車両用窓 に適用し、ＰＶＣマスクがストリップされたフランジの部分と接着剤が接触する ようにして、窓を車両用窓開口部の中に取り付ける。次に、接着剤を硬化させる 。接着層は、少なくとも約５００psiの重ね剪断強さを有する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．以下の逐次工程：即ち、 ａ）液体マスキング組成物を車両フランジに対して適用する工程、 ｂ）車両を塗装し、除去可能なマスクを形成させるのに十分な程度にマスキング 組成物を乾燥又は硬化させる工程； ｃ）フランジからマスクを除去する工程；及び ｄ）車両用窓を車両フランジに接着剤で結合させる工程 を含む、車両用窓を車両フランジに結合させる方法。 ２．液体マスキング組成物を、少なくとも２５０゜Fの温度で硬化させる請求 項１記載の方法。 ３．液体マスキング組成物を、少なくとも３２５゜Fの温度で硬化させる請求 項１記載の方法。 ４．液体マスキング組成物を、０．００５−０．０５インチの厚さでフランジ に適用する請求項１記載の方法。 ５．車両フランジが、金属支持体を含む請求項１記載の方法。 ６．車両フランジが、プラスチック支持体を含む請求項１記載の方法。 ７．車両フランジが、電着手段によって金属支持体に適用された錆止め被膜の 層を更に含む請求項５記載の方法。 ８．除去可能なマスクを形成させるのに十分な程度にマスキング組成物を乾燥 又は硬化させる前に、車両を塗装する請求項１記載の方法。 ９．フランジからマスクを除去する前に、塗料組成物を乾燥又は硬化させる請 求項１記載の方法。 １０．以下の逐次工程：即ち、 ａ）液体マスキング組成物を車両フランジに適用する工程； ｂ）第一塗料組成物の被膜で車両を塗装し、除去可能なマスクを形成させるのに 十分な程度に液体マスキング組成物を乾燥又は硬化させ、更に該第一塗料組成物 を乾燥又は硬化させる工程； ｃ）第二塗料組成物の被膜で車両を塗装する工程； ｄ）フランジからマスクを除去する工程；及び ｅ）車両用窓を車両フランジに接着剤で結合させる工程 を含む、車両用窓を車両フランジに結合させる方法。 １１．液体マスキング組成物を、少なくとも２５０゜Fの温度で硬化させる請 求項１０記載の方法。 １２．液体マスキング組成物を、少なくとも３２５゜Fの温度で硬化させる請 求項１０記載の方法。 １３．液体マスキング組成物を、０．００５−０．０５インチの厚さでフラン ジに適用する請求項１０記載の方法。 １４．車両フランジが、金属支持体を含む請求項１０記載の方法。 １５．車両フランジが、プラスチック支持体を含む請求項１０記載の方法。 １６．車両フランジが、電着手段によって金属支持体に適用された錆止め被膜 の層を更に含む請求項１４記載の方法。 １７．除去可能なマスクを形成させるのに十分な程度にマスキング組成物を乾 燥又は硬化させる前に、車両を塗装する請求項１０記載の方法。 １８．フランジからマスクを除去する前に、塗料組成物を乾燥又は硬化させる 請求項１０記載の方法。 １９．以下の逐次工程：即ち、 ａ）第一塗料組成物の被膜で車両を塗装し、該第一塗料組成物を乾燥又は硬化さ せる工程； ｂ）液体マスキング組成物を車両フランジに適用する工程； ｃ）第二塗料組成物の被膜で車両を塗装し、除去可能なマスクを形成させるのに 十分な程度に液体マスキング組成物を乾燥又は硬化させ、更に該第二塗料組成物 を乾燥又は硬化させる工程； ｄ）フランジからマスクを除去する工程；及び ｅ）車両用窓を車両フランジに接着剤で結合させる工程 を含む、車両用窓を車両フランジに結合させる方法。 ２０．除去可能なマスクを形成させるのに十分な程度にマスキング組成物を乾 燥又は硬化させる前に、車両を塗装する請求項１９記載の方法。