JP2004338965A

JP2004338965A - 合わせガラス

Info

Publication number: JP2004338965A
Application number: JP2003134111A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Yamamori; 義之山森
Original assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date: 2003-05-13
Filing date: 2003-05-13
Publication date: 2004-12-02
Anticipated expiration: 2023-05-13
Also published as: JP4232528B2

Abstract

【課題】薄い中間層を持ちながら透明性および耐衝撃性、耐貫通性に優れる合わせガラスを提供する。
【解決手段】樹脂および繊維布からなる複合基材層の片面もしくは両面にガラス板が構成されている合わせガラス。複合基材層の全光線透過率が７０％以上である事が望ましく、複合基材層の厚みが２０〜６００μｍである事が望ましい。また、複合基材層に用いられる樹脂の硬化後の屈折率と前記繊維布の屈折率との差が０．０１以下であることが望ましく、繊維布の屈折率は１．４５〜１．５５であることが望ましい。

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動車のフロントガラスやサイドガラス、建築物の窓ガラス等に用いられる耐衝撃性、耐貫通性、防犯性等に優れ、しかも薄肉、軽量な合わせガラスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記目的には一般に、２枚のガラス板の間に有機樹脂膜（中間膜）を挟持させた構造の合わせガラスが使用されている。（例えば特許文献１参照。）この有機樹脂膜には、耐衝撃性に優れるポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリビニルブチラール（ＰＶＢ）樹脂膜が用いられており、この有機樹脂膜の存在により、合わせガラスの耐貫通性等が高められている。しかしながら十分な耐貫通性を持たせるには厚みの厚い樹脂膜が必要となり、コストも高く、また従来のサッシに適用するのが難しい等の問題を有していた。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−３２１９４８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来の有機樹脂膜を利用した合わせガラスの上記問題点を解消し、厚みが薄く、かつ安価な耐貫通性に優れる合わせガラスを提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、
（１）樹脂および繊維布からなる複合基材層の片面もしくは両面にガラス板が構成されている合わせガラス。
（２）前記複合基材層の全光線透過率が７０％波長５５０ｎｍにおける光線透過率が８０％以上である（１）の合わせガラス。
（３）前記複合基材層の厚みが２０〜６００μｍである（１）、（２）の合わせガラス。
（４）前記複合基材層に用いられる樹脂の硬化後の屈折率と前記繊維布の屈折率との差が０．０１以下であることを特徴とする（１）〜（３）の合わせガラス。
（５）前記繊維布の屈折率が１．４５〜１．５５であることを特徴とする（１）〜（４）の合わせガラス。
（６）前記複合基材層に用いられる繊維布がガラスクロスであることを特徴とする（１）〜（５）の合わせガラス。
（７）前記複合基材層に用いられる繊維布がガラスペーパー（不織布）であることを特徴とする（１）〜（５）の合わせガラス。
（８）前記複合基材層に用いられる樹脂が熱硬化性樹脂であることを特徴とする（１）〜（７）の合わせガラス。
（９）前記複合基材層に用いられる樹脂が活性エネルギー線硬化性樹脂であることを特徴とする（１）〜（７）の合わせガラス。
（１０）前記複合基材層に用いられる樹脂がエポキシ樹脂であることを特徴とする（１）〜（９）の合わせガラス。
（１１）前記複合基材層に用いられる樹脂が（メタ）アクリレート樹脂であることを特徴とする（１）〜（９）載の合わせガラス。
【０００６】
本発明において、繊維布としては、ガラスクロス、ガラスペーパー（不織布）等のガラス繊維基材が好ましいが、この他、合成繊維等からなる織布や不織布、金属繊維、カーボン繊維、鉱物繊維等からなる織布、不織布、マット類等が挙げることができる。本発明で用いる繊維布の屈折率は特に制限されないが、１．４５〜１．５５であることが好ましく、より好ましくは１．５０〜１．５４である。特にガラス繊維の屈折率が１．５０〜１．５４である場合は、ガラスのアッベ数に近い樹脂が選択でき好ましい。樹脂とガラスとのアッベ数が近いと広い波長領域において両者の屈折率が一致し、広い波長領域で高い光線透過率が得られる。繊維布の屈折率が１．５５以上では、同じ屈折率でアッベ数が４５以上の樹脂を選択するのが困難であり、１．４５以下では特殊な組成のガラス繊維となり、コスト的に不利である。特に、１．５０〜１．５４の範囲であれば、ＳガラスやＮＥガラスなどの一般的なガラス繊維が適用でき、かつ同じ屈折率でアッベ数が４５以上の樹脂の選択も可能である。ガラスクロスやガラスペーパーに用いられるガラスの種類としては、Ｅガラス、Ｃガラス、Ａガラス、Ｓガラス、Ｄガラス、ＮＥガラス、Ｔガラス、石英ガラスなどがあげられ、中でもアッベ数が４５以上の樹脂と屈折率を一致させることができ、かつ入手が容易なＳガラス、Ｔガラス、ＮＥガラスが好ましい。またガラスクロスやガラスペーパーを用いる場合、フィラメントの織り方に限定はなく、平織り、ななこ織り、朱子織り、綾織りなどが適用でき、中でも平織りが好ましい。ガラスクロスの厚みは、通常、３０〜２００μｍであるのが好ましく、より好ましくは４０〜１５０μｍである。ガラスクロスやガラス不織布などのガラス繊維布は１枚だけでもよく、複数枚を重ねて用いてもよい。本発明に用いられる繊維布は、樹脂成分との濡れ性を改善する目的で各種のシランカップリング剤、ボランカップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤等の表面処理剤で処理されても良く、これに限定されるものではない。
【０００７】
本発明で用いるガラス板は、複合基材層により強化され優れた耐貫通特性を示すため通常の生板ガラスを用いても十分な強度を示すが、更に耐衝撃性を向上させる目的で強化ガラスや網入り磨き板ガラス等を用いることもできる。板ガラスの厚みは特に限定されないが、１．８ｍｍ以上、６ｍｍ以下が好ましく、一般的な合わせガラスに使用されるフロート板ガラス規格品を使用することができる。
【０００８】
本発明で複合基材層に用いる樹脂は特に限定されないが透明性を有する繊維布に屈折率が近い硬化性樹脂が好ましくエポキシ樹脂、（メタ）アクリレート樹脂を主成分とした樹脂組成物を挙げることができるが、必要に応じて他の樹脂とこれらを混合しても構わない。また硬化剤、硬化促進剤を配合することができる。さらに樹脂中に充填材、着色剤、補強材を配合することができる。無機充填材としては、ガラスビーズ、ガラスフレーク、ガラスパウダー、ミルドガラス、ガラスフリット、シリカ、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、タルク、ウォラストナイト、アルミナ、未焼成クレー、焼成クレー、硫酸バリウム等を挙げることができる。前記繊維布へ樹脂を含浸させるときの樹脂の形態としては、通常液状、とりわけ溶剤に溶解したワニスであるが、粉末状の樹脂、あるいは固形樹脂を加熱溶融した状態であってもよい。複合基材層における繊維布の含有量は、１〜９０重量％、好ましくは１０〜８０重量％、より好ましくは３０〜７０重量％である。繊維布の含有量が１重量％以下では、複合化による強度向上効果が認められず、９０重量％以上では成形が困難となる。
【０００９】
複合基材層に用いられる樹脂の硬化後の屈折率と繊維布の屈折率との差は、優れた透明性を実現するため０．０１以下であることが好ましく、０．００５以下がより好ましい。屈折率差が０．０１より大きい場合には、得られる合わせガラスの透明性が劣る傾向がある。全光線透過率は７０％以上が好ましい。７０％以下であると着色が認められる傾向にあり、優れた透明性が求められる場合には好ましくない。また、複合基材層の厚みは２０〜６００μｍが好ましい。２０μｍより薄いと合わせガラスにしたときに十分に強度が発揮できないことがある。また６００μｍより厚いと合わせガラスとしたときの透明性が劣る傾向がある。
【００１０】
本発明における樹脂および繊維布からなる複合基材層の片面もしくは両面にガラス板が構成されている合わせガラスの成形方法には制限がなく、例えば、▲１▼樹脂として樹脂溶液を用いる場合には、樹脂溶液中に繊維布を浸漬させ、繊維布中に樹脂溶液を含浸させた後に溶剤を揮発させたものをガラス板２枚の間に挟み込み加熱、加圧あるいは活性エネルギー線を照射することにより硬化させる方法、▲２▼樹脂として無溶剤の溶液を用いる場合には、必要により加熱し液状化させた樹脂中に繊維布を浸漬させ、繊維布中に樹脂溶液を含浸させたものをガラス板２枚の間に挟み込み加熱・加圧あるいは活性エネルギー線を照射することにより硬化させる方法などが挙げられる。このとき片側のガラス板に離型処理を施したものを用いれば、硬化させた複合基材層から剥離することにより片面のみにガラス板が構成された合わせガラスを得ることもできる。また、加熱、加圧あるいは活性エネルギー線を照射し樹脂を硬化させるときに真空雰囲気中で行うと、気泡の混入もなく好ましい。使用する活性エネルギー線としては、紫外線が好ましい。紫外線の光源としては、例えば、メタルハライドタイプ、高圧水銀灯ランプ等が挙げられる
【００１１】
【実施例】
以下、本発明の内容を実施例により詳細に説明するが、本発明は、その要旨を越えない限り以下の例に限定されるものではない。
【００１２】
（実施例１）
８０μｍのＮＥガラス系ガラスクロス（日東紡製ＮＥＡ−２３１９Ｅ、屈折率１．５１０）を焼きだしして有機物を除去した後、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（エポキシシラン）で処理した。このクロスにトリグリシジルイソシアヌレート（日産化学工業製ＴＥＰＩＣ）１００重量部、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸（新日本理化製リカシッドＭＨ−７００）１４７重量部、テトラフェニルホスホニウムブロマイド（北興化学工業製ＴＰＰ−ＰＢ）２重量部を１１０℃で溶融混合したエポキシ系樹脂組成物を含浸し、脱泡した。この樹脂を含浸したクロス２枚を積層して、市販の、加熱処理等の強化処理が施されていない板厚２．７ｍｍフロートガラス板（ＦＬ３）２枚の間に挟み込み、オーブン中で１００℃＊２時間＋１２０℃＊２時間＋１５０℃＊２時間＋１７５℃＊２時間加熱して、５．６ｍｍの合わせガラスを得た。合わせガラスに用いられている複合基材層中のガラスクロス含有率は５０重量％であった。
【００１３】
（実施例２）
１００μｍのＳガラス系ガラスクロス（ユニチカクロス製＃２１１７、屈折率１．５３０）を焼きだしして有機物を除去した後、アクリロイロキシプロピルトリエトキシシラン（アクリルシラン）で処理した。このクロスにジシクロペンタジエニルジアクリレート（式１）（東亞合成（株）製Ｍ−２０３、架橋後の屈折率１．５２７）９２重量部、ビス［４−（アクリロイロキシエトキシ）フェニル］スルフィド（式３）（東亞合成（株）試作品ＴＯ−２０６６、架橋後の屈折率１．６０６）８重量部、及び光重合開始剤０．５重量部からなるアクリレート系樹脂組成物（架橋後の屈折率１．５３３）を含浸、脱泡した後、この樹脂を含浸したクロス１枚を実施例１と同様のガラス板間に挟み込んで、両面から約１０Ｊ／ｃｍ^２のＵＶ光を照射して硬化させた。さらに真空オーブン中で、２５０℃で３時間加熱し、厚みが５．５ｍｍの合わせガラスを得た。合わせガラスに用いられている複合基材層中のガラスクロス含有率は５０重量％であった。
【００１４】
（実施例３）
８０μｍのＮＥガラス系ガラスクロス（日東紡製ＮＥＡ−２３１９Ｅ、屈折率１．５１０）を焼きだしして有機物を除去した後、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（エポキシシラン）で処理した。次に脂環式多官能エポキシ樹脂（商品名ＥＨＰＥ−３１５０、ダイセル化学（株）製）１００重量部、メチルヘキサヒドロフタル酸（商品名ＭＨ−７００）８２．３重量部、１−ベンジル−２−フェニルイミダゾール１重量部をメチルエチルケトンに常温で溶解し、高速攪拌機を用いて１０分攪拌しエポキシ系樹脂ワニスを得た。得られた樹脂ワニスをガラスクロスに含浸後、５０℃で６０分乾燥させ溶剤を除去した後にこの樹脂を含浸したクロス１枚を実施例１と同様のガラス板の間に挟み込み真空プレスを用いて真空下、１ＭＰａで加圧しながら室温から１８０℃まで３℃／分で昇温させ１８０℃／２時間処理することにより厚みが５．６ｍｍの合わせガラスを得た。合わせガラスに用いられている複合基材層中のガラスクロス含有率は５０重量％であった。
【００１５】
（実施例４）
用いるガラス板のうち１枚を離型処理したものを用いた以外は実施例３と同様の原材料、条件にて合わせガラスを得たのちに、離型処理したガラスのみを剥離し、複合基材層の片側のみにガラス板が構成されている厚みが２．９ｍｍの合わせガラスを得た。
【００１６】
（比較例１）
実施例１〜４で用いたのと同様のフロートガラス板（ＦＬ３）のみ。
（比較例２）
実施例１〜４で用いたガラス板の間に厚み０．８ｍｍのＰＶＢ中間層を設けた合わせガラス。
（比較例３）
実施例１〜４で用いたガラス板の間に厚み２．３ｍｍのＰＶＢ中間層を設けた合わせガラス。
【００１７】
以上のようにして作製した合わせガラスについて、下記に示す評価方法により、各種特性を測定した。
ａ）全光線透過率
分光光度計Ｕ３２００（日立製作所製）で５５０ｎｍの光線透過率を測定した。
ｂ）屈折率
アタゴ社製アッベ屈折率計ＤＲ−Ｍ２を用いて、２５℃で波長５８９ｎｍの屈折率を測定した。
ｃ）打ち破り強度
得られた合わせガラスを５００ｍｍ×５００ｍｍに切り出し、窓枠に取り付けた後クレセント付近をバールで打ち破る（１００ｍｍの穴があく）のに要した相対時間（厚み２．７ｍｍのフロートガラスを打ち破る時間を１としたとき）
【００１８】
【表１】

【００１９】
【表２】

【００２０】
実施例で得られた合わせガラスは薄い複合基材層と構成されているにもかかわらず透明性を損なわずに厚みの厚い中間樹脂層を持つ合わせガラス以上の強度を示す、優れたものであった。
【００２１】
【発明の効果】
本発明は、合わせガラスの強化層に屈折率を合わせ込んだ繊維布／樹脂からなる複合基材を利用することにより、透明性を維持しながら耐衝撃性、耐貫通性、防犯性に優れる合わせガラスである。

Claims

樹脂および繊維布からなる複合基材層の片面もしくは両面にガラス板が構成されている合わせガラス。
前記複合基材層の全光線透過率が７０％波長５５０ｎｍにおける光線透過率が８０％以上である請求項１記載の合わせガラス。
前記複合基材層の厚みが２０〜６００μｍである請求項１または２記載の合わせガラス。
前記複合基材層に用いられる樹脂の硬化後の屈折率と前記繊維布の屈折率との差が０．０１以下であることを特徴とする請求項１〜３何れか一項記載の合わせガラス。
前記繊維布の屈折率が１．４５〜１．５５であることを特徴とする請求項１〜４何れか一項記載の合わせガラス。
前記複合基材層に用いられる繊維布がガラスクロスであることを特徴とする請求項１〜５何れか一項記載の合わせガラス。
前記複合基材層に用いられる繊維布がガラスペーパー（不織布）であることを特徴とする請求項１〜５何れか一項記載の合わせガラス。
前記複合基材層に用いられる樹脂が熱硬化性樹脂であることを特徴とする請求項１〜７何れか一項記載の合わせガラス。
前記複合基材層に用いられる樹脂が活性エネルギー線硬化性樹脂であることを特徴とする請求項１〜７何れか一項記載の合わせガラス。
前記複合基材層に用いられる樹脂がエポキシ樹脂であることを特徴とする請求項１〜９何れか一項記載の合わせガラス。
前記複合基材層に用いられる樹脂が（メタ）アクリレート樹脂であることを特徴とする請求項１〜９何れか一項記載の合わせガラス。