JP2001192242A - 車両用合わせ複層窓構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】鉄道用車両用の合わせ複層窓構造において、反
りが少ない合わせガラスを用いた複層窓構造を提供す
る。 【解決手段】 車両外側からポリカーボネート板／ウレ
タン膜／第１無機ガラス板／空気層／第２無機ガラス板
で構成される車両用合わせ複層窓構造であって、前記ポ
リカーボネート板はその厚みが２．５ｍｍ以下であり、
前記第１無機ガラス板はその厚みが３ｍｍ以上５ｍｍ以
下であり、前記第２無機ガラス板は熱強化ガラスであ
り、その厚みが４ｍｍ以上６ｍｍ以下であることを特徴
とする車両用合わせ複層窓構造である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用の合わせ複
層窓構造に関する。特に、高速度で走行し得る高速鉄道
車両に好適な、車両用合わせ複層窓構造に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】高速走行する鉄道車両においては、走行
時の風圧によって線路上のバラスト（砂利石）が巻き上
げられ、車両にぶつかることがある。以下、このことを
「飛び石」と呼ぶ。この飛び石が車両の窓にぶつかり窓
ガラスが破損すると、列車の運行にも支障をきたすこと
になる。

【０００３】さらに鉄道車両の窓ガラスには、種々の要
求がある。例えば、快適性のために、断熱性や遮音性が
求められたりする。また、高速走行性能の向上のため
に、軽量化が求められている。

【０００４】そこで、飛び石対策としては、窓ガラスを
無機ガラスと樹脂ガラスの合わせガラス構造とし、樹脂
ガラスを車外側とすることにより、割れの問題を解決す
ることができる。なお、樹脂ガラスの表面は傷がつきや
すいという問題があるが、その表面にハードコートを施
すことで解決することができる。

【０００５】また、断熱性や遮音性を向上させるために
は、複層ガラスとすることが考えられる。

【０００６】例えば、特開平７−２３２６４０号では、
鉄道車両用窓構造において、窓ガラスを、合わせガラス
あるいは複層ガラスを用いることが示されている。特に
第１４実施例では、合わせガラスを用いた複層ガラスが
示されている。すなわち、車外側より、表面処理／樹脂
シート／接着層／硝子／空気層／内側透明部材（車内
側）で、構成される合わせ複層ガラスである。

【０００７】また、特開平１１−５８６１２号には、図
２において、ハードコート（８μｍ）／ポリカーボネー
ト（３ｍｍ厚）／プライマー（０．５μｍ厚）／接着層
／プライマー（０．５μｍ厚）／ガラス板（３ｍｍ厚）
／空気層（６ｍｍ厚）／ガラス板（５ｍｍ厚）、よりな
る合わせ複層ガラスが示されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記特開平７−２３２
６４０号の第１４実施例で開示された窓構造では、構成
要素それぞれの具体的な厚みなどは、示されていない。

【０００９】また、上記特開平１１−５８６１２号に開
示された合わせ複層ガラスでは、プライマー処理された
ポリカーボネートとガラス板の間に、接着剤を注入して
一体化させている。しかしながら、この方法は耐久性に
問題があり、実用化が困難であった。

【００１０】さらに本発明者が、ポリカーボネート（３
ｍｍ厚）と無機ガラス板（３ｍｍ厚）をウレタン膜を用
いて合わせたところ、この異種合わせガラスは反りが大
きく、複層ガラスとするのが困難であった。

【００１１】以上のような状況を鑑み、本発明はなされ
たものである。その具体的な解決すべき課題として、鉄
道用車両用の合わせ複層窓構造において、反りが少ない
異種合わせガラスを用いた複層窓構造を提供することに
ある。さらには、風圧に対しても割れることの少ない、
合わせ複層窓構造を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明は請求項１に記載の発明として、車両外
側からポリカーボネート板／ウレタン膜／第１無機ガラ
ス板／空気層／第２無機ガラス板で構成される車両用合
わせ複層窓構造であって、前記ポリカーボネート板はそ
の厚みが２．５ｍｍ以下であり、前記第１無機ガラス板
はその厚みが３ｍｍ以上５ｍｍ以下であり、前記第２無
機ガラス板は熱強化ガラスであり、その厚みが４ｍｍ以
上７ｍｍ以下であることを特徴とする車両用合わせ複層
窓構造である。

【００１３】また、請求項１に記載の車両用合わせ複層
窓構造において、前記ポリカーボネート板はその表面に
ハードコート層が設けられている車両用合わせ複層窓構
造である。

【００１４】また、請求項１に記載の車両用合わせ複層
窓構造において、前記第１無機ガラス板と前記ウレタン
膜の間にプライマー層が設けられている車両用合わせ複
層窓構造である。

【００１５】また、請求項１に記載の車両用合わせ複層
窓構造において、前記ウレタン膜の厚みが、０．５〜
１．０ｍｍである車両用合わせ複層窓構造である。

【００１６】本発明による車両用合わせ複層窓構造は、
上述の構成において、前記ポリカーボネート板はその厚
みが２．５ｍｍ以下であり、前記第１無機ガラス板はそ
の厚みが３ｍｍ以上５ｍｍ以下であり、前記第２無機ガ
ラス板は熱強化ガラスであり、その厚みが４ｍｍ以上６
ｍｍ以下としている。

【００１７】以下に、構成要素の厚みの限定理由につい
て述べる。 ・ポリカーボネート：ポリカーボネート板は、その厚み
を２．５ｍｍ以下としている。２．５ｍｍより厚いと、
ウレタン膜を介してガラス板と合わせガラスとしたとき
に、膨張係数の差により、反りが大きくなりすぎてしま
う。なお、ポリカーボネート板の厚みの下限について
は、特に限定されない。飛び石による傷つきを防ぐこと
のできる厚みを有していればよい。具体的には、０．５
ｍｍ以上が好ましい。

【００１８】・第１無機ガラス板：第１無機ガラス板
は、その厚みが３ｍｍ以上５ｍｍ以下としている。第１
無機ガラス板が３ｍｍより薄いと、ウレタン膜を介して
ガラス板と合わせガラスとしたときに、反りが大きくな
りすぎてしまう。さらに反りにより、ガラスが破損する
畏れがある。また第１無機ガラス板が５ｍｍより厚い
と、風圧などが作用したときに、分担する圧力が大きく
なり、第１無機ガラス板に発生する応力も大きくなる。
このため、第１無機ガラス板が破損する畏れが出てく
る。また重量も増加してしまう。

【００１９】・第２無機ガラス板：第２無機ガラス板
は、その厚みが４ｍｍ以上７ｍｍ以下としている。第２
無機ガラス板が４ｍｍよりも薄いと、風圧などが作用し
たときに、分担する圧力の関係で、第１無機ガラス板に
発生する応力も大きくなる。このため、第１無機ガラス
板が破損する畏れが出てくる。また第２無機ガラス板が
７ｍｍを越えると、重量の増加が大きくなってしてしま
う。

【００２０】さらに請求項１の構成において、前記ウレ
タン膜の厚みが、０．５〜１．０ｍｍであることが好ま
しい。この厚みが０．５ｍｍ未満であると、ウレタン膜
が有する異種材料を合わせた時の反りの緩衝効果が十分
得られない。またこの厚みは、１．０ｍｍ程度で十分な
緩衝効果が得られるので、この厚みが１．０ｍｍを越え
ても、材料代が嵩むだけで好ましくない。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照しながら、本発
明を詳細に説明する。図１は本発明による車両用合わせ
複層窓構造の部分断面図である。

【００２２】本発明による車両用合わせ複層窓構造は、
以下のような工程で製作される。 （１）合わせガラス製造工程 まず、ポリカーボネート板は、所定寸法のものを受け入
れた後洗浄乾燥し、さらにその接着面となる表面をコロ
ナ放電処理して、接着性を向上させておく。つぎに、所
定の寸法に切断された第１無機ガラス板を洗浄乾燥す
る。さらに、所定寸法のウレタン膜を介して、前記ポリ
カーボネート板とガラス板とをマッチングさせ、合わせ
ガラスとする。なお、第１無機ガラス板の接着面となる
表面には、アミノシラン系プライマーを塗布して、接着
性を向上させておくとよい。

【００２３】続いて、マッチングさせた合わせガラス
を、以下のような手順で接着する。まず、マッチングさ
れた合わせガラスを真空バッグ内に入れる。さらに、こ
の真空バッグをオートクレーブに入れる。このとき、真
空バッグ内を数mTorr〜数十mTorrの真空にする。またオ
ートクレーブ内を９０〜１００℃に加熱する。なお、オ
ートクレーブ内の温度が約８０℃に到達した時点で、Ａ
ＣＶ内圧力を６〜７kg/cm²に加圧する。上記加圧加熱し
た状態を１０〜３０分間、保持する。保持後は、圧力を
大気圧解放し、室温まで自然冷却する。なお、真空バッ
グ内は、上記保持終了まで真空状態である。

【００２４】（２）複層ガラス製造工程 まず、（１）工程で準備した合わせガラスと、周知の方
法で作製された風冷強化された第２無機ガラス板を準備
する。これらを用いて、周知の複層ガラスの製造方法に
より、合わせ複層ガラスが製造される。

【００２５】（実施例１〜６）以下に実施例の構成を示
す。なお窓ガラス寸法は、６４０×７５０ｍｍである。 ・ポリカーボネート板：筒中プラスチック工業製、ハー
ドコート付き ・ウレタン膜：モートン社製；ＰＥ３９９ ・第１無機ガラス板：フロート法によるグリーンガラス ・空気層：６ｍｍ ・第２無機ガラス板：風冷強化ガラス なお、各実施例の各構成要素の厚みを表１に示す。

【００２６】

【表１】 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 実施例 ホ゜リカ / ウレタン / 第１カ゛ラス / 空気層 / 第２カ゛ラス 反り 風圧 (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) 試験 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− １ 0.5 / 0.5 / 3.0 / 6.0 / 4.0 0.5〜1.0 ○ ２ 0.5 / 0.5 / 5.0 / 6.0 / 4.0 1.0〜2.0 ○ ３ 2.0 / 0.5 / 4.0 / 6.0 / 5.0 2.0〜3.0 ○ ４ 2.0 / 0.5 / 5.0 / 6.0 / 4.0 0.5〜1.0 ○ ５ 0.5 / 1.0 / 5.0 / 6.0 / 4.0 0.5〜1.0 ○ ６ 0.5 / 0.5 / 3.0 / 6.0 / 6.0 0.5〜1.0 ○ −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−

【００２７】これら実施例の車両用合わせ複層窓構造で
は、複層ガラスとしての反り（後述）は、最大でも４ｍ
ｍ程度であり、複層窓を構成することができた。さら
に、風圧試験（後述）でも破損することはなかった。そ
の結果も合わせて、表１に示す。なお風圧試験の欄で、
「○」は破損しないことを、「×」は破損したことを表
す。ただしガラスの反りは、図２におけるｄ（ただし、
ガラスの長辺側）として定義する。

【００２８】また、風圧試験は以下のように実施した。
サンプルとなるガラス板をセットすることで密閉状態と
なる容器に、正圧と負圧とを供給できる圧力試験機を用
いた。容器内の圧力が、±１０００ｍｍＡｑとなるよう
に正圧と負圧とを交互に供給し、約７秒で１サイクルと
し、１００サイクル負荷して、風圧に対する耐久性を試
験した。

【００２９】さらに、以上に示した実施例の車両用合わ
せ複層窓構造に、重さ２ｇの小石を９０ｋｍ／ｈでガラ
ス面に垂直に衝突されたところ、いずれの窓構造でも割
れを生じることはなかった。また複層窓構造としている
ので、断熱性や遮音性にも優れていた。

【００３０】なお、以上の実施例においては、第２無機
ガラス板のみを熱強化ガラスとしたが、第１無機ガラス
板も熱強化ガラスとしてもよい。

【００３１】（比較例１〜５）上述した実施例と同様の
構成で、各構成要素の厚みが本発明のクレームの範囲外
である比較例を表２を示す。

【００３２】

【表２】 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 比較例 ホ゜リカ / ウレタン / 第１カ゛ラス / 空気層 / 第２カ゛ラス 反り 風圧 (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) 試験 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− １ 0.3 / 0.5 / 3.0 / 6.0 / 4.0 0.5〜1.0 × ２ 3.0 / 0.5 / 3.0 / 6.0 / 4.0 複層化できず − ３ 0.5 / 0.5 / 2.0 / 6.0 / 4.0 複層化できず − ４ 0.5 / 0.5 / 6.0 / 6.0 / 4.0 1.0〜2.0 × ５ 0.5 / 0.5 / 3.0 / 6.0 / 3.0 0.5〜1.0 × −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−

【００３３】比較例２と３では、合わせガラスの反りが
大きすぎて、合わせ複層窓を構成することができなかっ
た。

【００３４】また比較例１、４と５では、合わせ複層窓
を構成することはできたが、風圧試験でいずれも破損し
てしまった。

【００３５】

【発明の効果】以上説明してきたように、請求項１に記
載の発明は、合わせ複層窓構造として、まず、ポリカー
ボネート板の厚みを２．５ｍｍ以下とし、かつ第１無機
ガラス板の厚みを３ｍｍ以上５ｍｍ以下としたので、反
りの少ない合わせガラスとしている。このため、合わせ
ガラスを用いた複層窓を構成することが可能である。

【００３６】また第１無機ガラス板の厚みを５ｍｍ以
下、第２無機ガラス板の厚みが４ｍｍ以上としている。
このため、風圧などが作用したときに、第１無機ガラス
板の分担する圧力が大きくなることがなく、第１無機ガ
ラス板が破損する畏れはない。

【００３７】さらに第１ガラス板の厚みを５ｍｍ以下と
し、第２無機ガラス板の厚みを６ｍｍ以下としたので、
必要以上の重量の増加を防ぐことができる。

【００３８】また、上述したような合わせ複層窓構造と
しているので、断熱性や遮音性にも優れている。

【００３９】請求項２の発明では、請求項１の車両用合
わせ複層窓構造に加えて、ポリカーボネート板の表面に
ハードコート層を設けたので、傷がつきにくい構造とな
っている。

【００４０】請求項３の発明では、請求項１の車両用合
わせ複層窓構造に加えて、第１無機ガラス板とウレタン
膜の間にプライマー層を設けたので、接着性がさらに向
上する。

【００４１】請求項４の発明では、請求項１の車両用合
わせ複層窓構造に加えて、前記ウレタン膜の厚みを０．
５〜１．０ｍｍとしたので、異種合わせガラスの反りを
十分小さくすることができ、しかも低コストである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による合わせ複層窓構造の一例を説明す
る部分断面図である。

【図２】反りの定義を説明する図である。

【符号の説明】

１：合わせ複層窓、 ２：ポリカーボネート板、 ３：ウレタン膜、 ４：第１無機ガラス板 ５：空気層、 ６：第２無機ガラス板、 ２１：ハードコート膜、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 室町 隆 大阪府大阪市中央区道修町３丁目５番11号 日本板硝子株式会社内 (72)発明者 橋本 壮一郎 大阪府大阪市中央区道修町３丁目５番11号 筒中プラスチック工業株式会社内 Ｆターム(参考） 4F100 AA00C AA00E AG00C AG00E AK45A AK51B AS00D BA05 BA07 BA10A BA10E DD21D EJ65 GB32 JJ03E JK01C JL04 JM02B 4G061 AA04 AA11 BA02 CB02 CD02 CD20 CD21

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両外側からポリカーボネート板／ウレ
   タン膜／第１無機ガラス板／空気層／第２無機ガラス板
   で構成される車両用合わせ複層窓構造であって、 前記ポリカーボネート板はその厚みが２．５ｍｍ以下で
   あり、 前記第１無機ガラス板はその厚みが３ｍｍ以上５ｍｍ以
   下であり、 前記第２無機ガラス板は熱強化ガラスであり、その厚み
   が４ｍｍ以上７ｍｍ以下であることを特徴とする車両用
   合わせ複層窓構造。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の車両用合わせ複層窓構
   造において、 前記ポリカーボネート板はその表面にハードコート層が
   設けられている車両用合わせ複層窓構造。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の車両用合わせ複層窓構
   造において、 前記第１無機ガラス板と前記ウレタン膜の間にプライマ
   ー層が設けられている車両用合わせ複層窓構造。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の車両用合わせ複層窓構
   造において、 前記ウレタン膜の厚みが、０．５〜１．０ｍｍである車
   両用合わせ複層窓構造。