JP2016041634A - 合わせガラス - Google Patents

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Abstract

【課題】取付角度が４５度以上であっても、遮音性能の低下を抑制することができる、合せガラスを提供する。【解決手段】本発明は、自動車のウインドシールドに用いられる合わせガラスであって、外側ガラス板と、前記外側ガラス板と対向配置され、前記外側ガラス板よりも厚みの小さい内側ガラス板と、前記外側ガラス板及び内側ガラス板の間に挟持された中間膜と、を備え、前記中間膜は、少なくとも、コア層と、前記コア層よりも剛性が高く、当該コア層を挟む一対のアスター層と、を備え、前記自動車に対して、垂直からの取付角度が４５度以上であり、前記コア層のヤング率は、周波数１００Ｈｚ，温度２０℃において、１〜２５ＭＰａである。【選択図】図１

Description

本発明は、自動車のウインドシールドに用いられる合わせガラスに関する。
近年、自動車の燃費性向上の観点から、装着されるウインドシールドなどのガラスの軽量化が求められ、それに伴い厚みの小さいガラスの開発が進められている。しかしながら、厚みを小さくすると、遮音性能が低下するため、車外の音が車内に流入し、車内環境が悪化するという問題がある。これを解決するため、例えば、特許文献１には、面密度を低下させつつ所定の周波数における遮音性能を維持する自動車用の合せガラスが記載されている。この合わせガラスは、一対のガラス板の間に、樹脂製の中間膜を配置したものである。
特開２００２−３２６８４７号公報
ところで、ウインドシールドは、自動車に対して傾斜するように取り付けられるのが一般的であるが、本発明者は、ウインドシールドの取付角度が大きいほど、遮音性能が低下することを見出した。図２５は、周波数と音響透過損失（ＳＴＬ）との関係をシミュレーションした結果を示すグラフである。このグラフでは、厚みが２．０ｍｍと１．５ｍｍの２枚のガラス板で樹脂製の中間膜を挟持した合わせガラスを用い、垂直からの取付角度を、０〜７５度の間で５種類に設定して、シミュレーションを行った結果を示している。このグラフによれば、取付角度が４５度より大きくなると、人間が聞き取りやすい２５００〜５０００Ｈｚの周波数域において、音響透過損失が低下していることが分かる。これにより、遮音性能が低下し、車内環境が悪化するという問題が発生する。
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、取付角度が４５度以上であっても、遮音性能の低下を抑制することができる、合せガラスを提供することを目的とする。
＜発明１＞
発明１の発明者らは、上記課題を解決するため、鋭意検討を行った結果、コアのヤング率が小さいほど、遮音性能が向上することを見出した。特に、合わせガラスの取付角度が４５度より大きくなると、２５００〜５０００Ｈｚ、特に３１５０Ｈｚ付近で遮音性能が低下するところ、コアのヤング率を小さくすると、取付角度を大きくすることにより遮音性能が低下した周波数域と同じ周波数域で、遮音性能が向上することを見出した。発明１は、これらの知見に基づいてさらに研究を重ねた結果完成されたものである。すなわち、発明１は、下記に掲げる態様の合わせガラスを提供する。
項１．自動車のウインドシールドに用いられる合わせガラスであって、
外側ガラス板と、
前記外側ガラス板と対向配置された内側ガラス板と、
前記外側ガラス板及び内側ガラス板の間に挟持された中間膜と、
を備え、
前記中間膜は、少なくとも、コア層と、前記コア層よりも剛性が高く、当該コア層を挟む一対のアウター層と、を備え、
前記自動車に対して、垂直からの取付角度が４５度以上であり、
前記コア層のヤング率は、周波数１００Ｈｚ，温度２０℃において、１〜２５ＭＰａである、合わせガラス。
項２．前記アウター層のヤング率は、周波数１００Ｈｚ，温度２０℃において、５６０ＭＰａ以上である、項１に記載の合わせガラス。
項３．前記内側ガラス板の厚みは、０．６〜１．８ｍｍである、項１または２に記載の合わせガラス。
項４．前記外側ガラス板の厚みは、１．８〜５．０ｍｍである、項１から３のいずれかに記載の合わせガラス。
項５．前記コア層の厚みが０．１〜２．０ｍｍである、項１から４のいずれかに記載の合わせガラス。
項６．前記内板ガラスの厚みは、前記外側ガラス板よりも厚みの小さい、項１から５のいずれかに記載の合わせガラス。
項７．前記取付角度は６０度以上である、項１から６のいずれかに記載の合わせガラス。
＜発明２＞
発明２の発明者らは、上記課題を解決するため、鋭意検討を行った結果、コア層の厚みが大きいほど、遮音性能が向上することを見出した。特に、合わせガラスの取付角度が４５度より大きくなると、２５００〜５０００Ｈｚ、特に３１５０Ｈｚ付近で遮音性能が低下するところ、コア層の厚みを大きくすると、取付角度を大きくすることにより遮音性能が低下した周波数域と同じ周波数域で、遮音性能が向上することを見出した。発明２は、これらの知見に基づいてさらに研究を重ねた結果完成されたものである。すなわち、発明２は、下記に掲げる態様の合わせガラスを提供する。
項１．自動車のウインドシールドに用いられる合わせガラスであって、
外側ガラス板と、
前記外側ガラス板と対向配置された内側ガラス板と、
前記外側ガラス板及び内側ガラス板の間に挟持された中間膜と、
を備え、
前記中間膜は、少なくとも、コア層と、前記コア層よりも剛性が高く、当該コア層を挟む一対のアスター層と、を備え、
前記自動車に対して、垂直からの取付角度が４５度以上であり、
前記コア層の厚みが、０．１ｍｍ以上である、合わせガラス。
項２．前記外側ガラス板と内側ガラス板の厚みの差が、０．９ｍｍ以上である、項１に記載の合わせガラス。
項３．前記コア層のヤング率は、周波数１００Ｈｚ，温度２０℃において、１〜２５ＭＰａである、項１または２に記載の合わせガラス。
項４．前記内側ガラス板の厚みは、０．６〜１．８ｍｍである、項１から３のいずれかに記載の合わせガラス。
項５．前記外側ガラス板の厚みは、１．８〜５．０ｍｍである、項１から４のいずれかに記載の合わせガラス。
項６．前記コア層の厚みが０．１〜２．０ｍｍである、請求項１から５のいずれかに記載の合わせガラス。
項７．前記内板ガラスの厚みは、前記外側ガラス板よりも厚みの小さい、項１から６のいずれかに記載の合わせガラス。
項８．前記取付角度は６０度以上である、項１から７のいずれかに記載の合わせガラス。
＜発明３＞
発明３の発明者らは、上記課題を解決するため、鋭意検討を行った結果、合わせガラスの上下方向に沿う中心線の湾曲が大きいほど、遮音性能が低下することを見出した。発明３は、これらの知見に基づいてさらに研究を重ねた結果完成されたものである。すなわち、発明３は、下記に掲げる態様の合わせガラスを提供する。
項１．自動車のウインドシールドに用いられる合わせガラスであって、
外側ガラス板と、
前記外側ガラス板と対向配置される内側ガラス板と、
前記外側ガラス板及び内側ガラス板の間に挟持された中間膜と、
を備え、
前記中間膜は、少なくとも、コア層と、前記コア層よりも剛性が高く、当該コア層を挟む一対のアスター層と、を備え、
前記外側ガラス板及び内側ガラス板は湾曲しており、
前記内側ガラス板の上辺の中心と下辺の中心とを結ぶ直線状の仮想線と、当該内側ガラス板との最大距離が２０ｍｍ以下であるとき、前記自動車に対して、垂直からの取付角度が４５度以下であり、
前記内側ガラス板の上辺の中心と下辺の中心とを結ぶ直線状の仮想線と、当該内側ガラス板との最大距離が２０ｍｍより大きく４０ｍｍ以下であるとき、前記自動車に対して、垂直からの取付角度が３０度以下である、合わせガラス。
項２．前記外側ガラス板の厚みは、前記内側ガラス板の厚みよりも大きい、項１に記載の合わせガラス。
項３．前記コア層のヤング率は、周波数１００Ｈｚ，温度２０℃において、１〜２５ＭＰａである、項１または２に記載の合わせガラス。
項４．前記内側ガラス板の厚みは、０．６〜１．８ｍｍである、項１から３のいずれかに記載の合わせガラス。
項５．前記外側ガラス板の厚みは、１．８〜５．０ｍｍである、項１から４のいずれかに記載の合わせガラス。
項６．前記コア層の厚みが０．１〜２．０ｍｍである、項１から５のいずれかに記載の合わせガラス。
＜発明４＞
上述した特許文献１のような合わせガラスでは、厚みを小さくしても所定の周波数の遮音性能の低下はある程度防止することはできるが、車外側のガラスの厚みも小さくなることから、車外側の外力によるガラス割れが発生しやすくなるという問題がある。これを解決すべく、車外側のガラスの厚みは従来と同等にしつつ車内側のガラス板のみを薄くして、全体として面密度を低下させる方法が考えられる。この点について、本発明者は、以下のように検討した。
まず、本発明者らは、車内側と車外側のガラスの厚みを異なる構成とすると、図２６に示すように、同厚の場合に比して、人間が聞き取りやすい２０００〜５０００Ｈｚの周波数域の遮音性能が低下することを見出した。同図は、周波数と音響透過損失（ＳＴＬ）との関係をシミュレーションした結果を示すグラフである。このグラフには、厚みが１．５ｍｍの２枚のガラス板で構成された合わせガラス（以下、第１合わせガラスという）と、厚みが２．０ｍｍと１．０ｍｍの異なるガラス板で構成された合わせガラス（以下、第２合わせガラスという）が表示されている。いずれの合わせガラスも、２つのガラス板の間に樹脂製の中間膜が配置されている。このグラフによれば、３０００〜５０００Ｈｚの周波数域において、第２合わせガラスの音響透過損失が、第１合わせガラスに比べて低下していることが分かる。すなわち、厚みの異なるガラス板を用いることで、人間が聞き取りやすい２０００〜５０００Ｈｚの周波数域の遮音性能が低下することが分かった。
このように、厚みの異なるガラスを組み合わせると、軽量化は図れるものの、音響透過損失が低下するという問題が発生する。特に、人間が聞き取りやすい２０００〜５０００Ｈｚの周波数域における遮音性能が低下し、車内環境が悪化するという問題が発生する。このような問題は、自動車のガラスのみならず、軽量化と遮音性が要求される合わせガラス全般に起こり得る問題である。
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、軽量化と遮音性を両立する、異なる厚みのガラス板で構成された合せガラスを提供することを目的とする。
発明４の発明者らは、上記課題を解決するため、鋭意検討を行った結果、外側ガラス板と内側ガラス板との厚みの差が大きいほど、遮音性能が低下することを見出した。また、合わせガラスの上下方向に沿う中心線の湾曲が大きいほど、遮音性能が低下することも見出した。発明４は、これらの知見に基づいてさらに研究を重ねた結果完成されたものである。すなわち、発明４は、下記に掲げる態様の合わせガラスを提供する。
項１．自動車のウインドシールドに用いられる合わせガラスであって、
外側ガラス板と、
前記外側ガラス板と対向配置され、前記外側ガラス板よりも厚みが小さい内側ガラス板と、
前記外側ガラス板及び内側ガラス板の間に挟持された中間膜と、
を備え、
前記中間膜は、少なくとも、コア層と、前記コア層よりも剛性が高く、当該コア層を挟む一対のアスター層と、を備え、
前記外側ガラス板と内側ガラス板との厚みの差が、０．７ｍｍ以下であり、
前記外側ガラス板及び内側ガラス板は湾曲しており、
前記内側ガラス板の上辺の中心と下辺の中心とを結ぶ直線状の仮想線と、当該内側ガラス板との最大距離が３０ｍｍ以下である、合わせガラス。
項２．前記コア層のヤング率は、周波数１００Ｈｚ，温度２０℃において、１〜２５ＭＰａである、項１に記載の合わせガラス。
項３．前記内側ガラス板の厚みは、０．６〜１．８ｍｍである、項１または２に記載の合わせガラス。
項４．前記外側ガラス板の厚みは、１．８〜５．０ｍｍである、項１から３のいずれかに記載の合わせガラス。
項５．前記コア層の厚みが０．１〜２．０ｍｍである、項１から４のいずれかに記載の合わせガラス。
＜発明５＞
発明５の発明者らは、発明４と同様の課題を解決するため、鋭意検討を行った結果、外側ガラス板と内側ガラス板との厚みが相違しても、コア層の厚みが大きいほど、遮音性能が向上することを見出した。発明５は、これらの知見に基づいてさらに研究を重ねた結果完成されたものである。すなわち、発明５は、下記に掲げる態様の合わせガラスを提供する。
項１．自動車のウインドシールドに用いられる合わせガラスであって、
外側ガラス板と、
前記外側ガラス板と対向配置され、前記外側ガラス板よりも厚みが小さい内側ガラス板と、
前記外側ガラス板及び内側ガラス板の間に挟持された中間膜と、
を備え、
前記中間膜は、少なくとも、コア層と、前記コア層よりも剛性が高く、当該コア層を挟む一対のアスター層と、を備え、
前記コア層の厚みが０．１ｍｍ以上である、合わせガラス。
項２．前記外側ガラス板と内側ガラス板との厚みの差が、０．７ｍｍ以下である、項１に記載の合わせガラス。
項３．前記コア層のヤング率は、周波数１００Ｈｚ，温度２０℃において、１〜２５ＭＰａである、項１または２に記載の合わせガラス。
項４．前記内側ガラス板の厚みは、０．６〜１．８ｍｍである、項１から３のいずれかに記載の合わせガラス。
項５．前記外側ガラス板の厚みは、１．８〜５．０ｍｍである、項１から４のいずれかに記載の合わせガラス。
項６．前記コア層の厚みが０．１〜２．０ｍｍである、項１から５のいずれかに記載の合わせガラス。
本発明によれば、取付角度が大きくても、遮音性能の低下を抑制することができる合わせガラスを提供することができる。
本発明に係る合わせガラスの一実施形態を示す断面図である。 外側ガラス板と内側ガラス板の厚みが相違する場合の周波数と音響透過損失の関係を示すグラフである。 湾曲状の合わせガラスのダブリ量を示す正面図（ａ）及び断面図（ｂ）である。 異なるダブり量における、周波数と音響透過損失との関係を示すグラフである。 コア層の測定に用いる画像の例である。 異なるコア層の厚みにおける、周波数と音響透過損失との関係を示すグラフである。 単板ガラスの厚さを変化させたときの周波数と音響透過損失の関係を示すグラフである。 コア層の測定に用いる画像の例である。 合わせガラスの取付方法を示す概略図である。 取付角度が６０度のとき、異なるコア層の厚みにおける周波数とＳＴＬとの関係を示すグラフである。 取付角度を６０度、コア層３１の厚みを０．１ｍｍとしたときの周波数とＳＴＬとの関係を示すグラフである。 取付角度が６０度であり、外側ガラス板の厚みが２．０ｍｍ、内側ガラス板の厚みが１．５ｍｍのとき、異なるコア層のヤング率における周波数とＳＴＬとの関係を示すグラフである。 取付角度を６０度、コア層３１のヤング率を１０ＭＰａしたときの周波数とＳＴＬとの関係を示すグラフである。 外側ガラス板の評価の結果を示すグラフである。 音響透過損失を出力するためのシミュレーションのモデル図である。 外側ガラス板と内側ガラス板との厚みの差異とダブり量に関する評価したグラフある。 外側ガラス板と内側ガラス板との厚みの差異とダブり量に関する評価したグラフである。 外側ガラス板と内側ガラス板との厚みの差異とコア層の厚みに関する評価したグラフである。 取付角度とコア層の厚みに関する評価をしたグラフである。 取付角度とコア層の厚みに関する評価をしたグラフである。 取付角度とコア層の厚みに関する評価をしたグラフである。 取付角度とコア層のヤング率に関する評価したグラフである。 取付角度とダブり量に関する評価したグラフである。 取付角度とダブり量に関する評価したグラフである。 取付角度に関して評価したグラフである。 従来の合わせガラスにおける周波数と音響透過損失の関係を示すグラフである。
以下、本発明に係る合わせガラスの一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図１は、本実施形態に係る合わせガラスの断面図である。同図に示すように、本実施形態に係る合わせガラスは、自動車のウインドシールドに用いられる合わせガラスであって、車外側に配置される外側ガラス板１、車内側に配置される内側ガラス板２、及びこれらのガラスの間に挟持される中間膜３で構成されている。また、中間膜３は、コア層３１と、これを挟持する一対のアウター層３２により構成することができるが、これは一例であり、詳細は後述する。以下、各部材について説明する。
＜１．外側ガラス板及び内側ガラス板＞
外側ガラス板１及び内側ガラス板２は、公知のガラス板を用いることができ、熱線吸収ガラス、一般的なクリアガラスやグリーンガラス、またはＵＶグリーンガラスで形成することもできる。但し、自動車が使用される国の安全規格に沿った可視光線透過率を実現する必要がある。例えば、外側ガラス板１により必要な日射吸収率を確保し、内側ガラス板２により可視光線透過率が安全規格を満たすように調整することができる。以下に、クリアガラス、熱線吸収ガラス、及びソーダ石灰系ガラスの組成の一例を示す。
（クリアガラス）
ＳｉＯ2:７０〜７３質量％
Ａｌ2Ｏ3：０．６〜２．４質量％
ＣａＯ：７〜１２質量％
ＭｇＯ：１．０〜４．５質量％
Ｒ2Ｏ：１３〜１５質量％（Ｒはアルカリ金属）
Ｆｅ2Ｏ3に換算した全酸化鉄（Ｔ−Ｆｅ2Ｏ3）：０．０８〜０．１４質量％
（熱線吸収ガラス）
熱線吸収ガラスの組成は、例えば、クリアガラスの組成を基準として、Ｆｅ2Ｏ3に換算した全酸化鉄（Ｔ−Ｆｅ2Ｏ3）の比率を０．４〜１．３質量％とし、ＣｅＯ2の比率を０〜２質量％とし、ＴｉＯ2の比率を０〜０．５質量％とし、ガラスの骨格成分（主に、ＳｉＯ2やＡｌ2Ｏ3）をＴ−Ｆｅ2Ｏ3、ＣｅＯ2およびＴｉＯ2の増加分だけ減じた組成とすることができる。
（ソーダ石灰系ガラス）
ＳｉＯ2:６５〜８０質量％
Ａｌ2Ｏ3：０〜５質量％
ＣａＯ：５〜１５質量％
ＭｇＯ：２質量％以上
ＮａＯ：１０〜１８質量％
Ｋ2Ｏ：０〜５質量％
ＭｇＯ＋ＣａＯ:５〜１５質量％
Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ：１０〜２０質量％
ＳＯ3：０．０５〜０．３質量％
Ｂ2Ｏ3：０〜５質量％
Ｆｅ2Ｏ3に換算した全酸化鉄（Ｔ−Ｆｅ2Ｏ3）：０．０２〜０．０３質量％
外側ガラス板１は、主として、外部からの障害に対する耐久性、耐衝撃性が必要であり、例えば、この合わせガラスを自動車のウインドシールドとして用いる場合には、小石などの飛来物に対する耐衝撃性能が必要である。この観点から、外側ガラス板１の厚みは１．８ｍｍ以上、１．９ｍｍ以上、２．０ｍｍ以上、２．１ｍｍ以上、２．２ｍｍ以上の順で好ましい。一方、外側ガラスの厚みの上限は、５．０ｍｍ以下、４．０ｍｍ以下、３．１ｍｍ以下、２．５ｍｍ以下、２．４ｍｍ以下の順で好ましい。この中で、２．１ｍｍより大きく２．５ｍｍ以下、特に、２．２ｍｍ以上２．４ｍｍ以下が好ましい。
一方、内側ガラス板２は、外側ガラス板１と同じ厚さにすることもできるが、例えば、合わせガラスの軽量化のため、外側ガラス板１よりも厚みを小さくすることができる。具体的には、後述するように、人間が聞き取りやすい音の周波数領域である２０００〜５０００Ｈｚで影響を受けやすい、１．２ｍｍ±０．６ｍｍの範囲であることが好ましい。具体的には内側ガラス板２の厚みは、０．６ｍｍ以上、０．８ｍｍ以上、１．０ｍｍ以上、１．３ｍｍ以上、１．１未満の順で好ましい。一方、内側ガラス板２の厚みの上限は、１．６ｍｍ以下、１．４ｍｍ以下、１．３ｍｍ以下、１．１ｍｍ未満の順で好ましい。この中で、例えば、０．６ｍｍ以上１．１ｍｍ未満が好ましい。
この点、本発明者は、外側ガラス板１と内側ガラス板２との厚みの差について、次のような検討結果を得ている。すなわち、図２に示すように、外側ガラス板１と内側ガラス板２との厚みの差が大きくなるほど、遮音性能が低下することが見出されている。図２は、次のような条件で、音響透過損失（ＳＴＬ：Sound Transmission Loss）を算出した（算出方法は後述する実施例の方法に従う）グラフである。まず、外側ガラス板１及び内側ガラス板２は、横が８００ｍｍ、縦が５００ｍｍの平坦なクリアガラスとした。中間膜３は、コア層３１を一対のアウター層３２で挟持した３層で構成され、コア層の厚みが０．１０ｍｍ、アウター層の厚みが０．３３ｍｍであり、合計０．７６ｍｍである。また、コア層３１のヤング率（周波数１００Ｈｚ、温度２０℃で測定）は２５ＭＰａであり、アウター層３２のヤング率（周波数１００Ｈｚ、温度２０℃で測定）は４４１ＭＰａである。なお、以下の説明において、特に断りがない限りは、コア層３１及びアウター層３２の仕様は上述したものと同じである。さらに、特に断りのない限りは、クリアガラスを用いることとするが、これに限定されるものではない。それは、遮音性能は、ガラスのヤング率、ポアソン比、および密度により決定されるところ、クリアガラスと、例えば、グリーンガラスはこれらの値が同じであるであるからである。
図２に示すように、外側ガラス板１と内側ガラス板２との厚みの差が０．７ｍｍより大きくなると、２５００〜５０００Ｈｚの周波数域でＳＴＬが低下していることが分かる。また、３０００Ｈｚ以下における低周波域においてもＳＴＬの低下が顕著である。この観点から、外側ガラス板１と内側ガラス板２との厚みの差は、０．７ｍｍ以下であることが好ましく、０．５ｍｍ以下であることがさらに好ましい。
また、本実施形態に係る外側ガラス板１及び内側ガラス板２の形状は、平面形状及び湾曲形状のいずれであってもよい。しかしながら、ＳＴＬは湾曲形状の方が低下するため、湾曲形状ガラスは特に音響対策が必要である。湾曲形状の方が平面形状よりＳＴＬ値が低下するのは湾曲形状の方が共振モードによる影響が大きいためと考えられる。
さらに、本発明者は、合わせガラスが湾曲形状である場合には、外側ガラス板１と内側ガラス板２の厚みが同じであっても、ダブリ量が大きくなると遮音性能が低下することを見出した。ダブリ量とは、ガラス板の曲げを示す量であり、例えば、図３に示すように、ガラス板の左右の中心、つまり上辺の中央と下辺の中央とを結ぶ仮想の直線Ｓを設定したとき、この直線Ｓとガラス板の表面（凹面側の表面）との距離のうち最も大きいものをダブリ量Ｄと定義する。
図４は、異なるダブり量における、周波数とＳＴＬとの関係をシミュレーションした結果である。このシミュレーションでは、外側ガラス板１及び内側ガラス板２の厚みをともに１．７５ｍｍとし、両ガラス板１，２における上下を結ぶ線のみが湾曲している態様とした。その他の条件は、図２のグラフと同じである。図４に示すように、この合わせガラスでは、ダブり量が大きくなるにしたがって、４０００Ｈｚ以下の周波数域でＳＴＬが低下していることが分かる。特に、ダブり量が３０ｍｍより大きくなると、ＳＴＬの低下が顕著になっている。これは、ダブり量が大きくなると、合わせガラスに対する音の入射角が大きくなりやすく、これによって、合わせガラスが共振しやすくなることによると考えられる。この観点から、ダブり量は、３０ｍｍ以下であることが好ましく、２０ｍｍ以下であることがさらに好ましい。
以上の検討より、外側ガラス板１の厚みと内側ガラス板２の厚みとが相違する場合には、遮音性能が低下するが、遮音性能の低下を抑制するためには、上記のように、外側ガラス板１と内側ガラス板２との厚みの差を０．７ｍｍ以下とし、且つダブり量を３０ｍｍ以下とすることが好ましい。
ここで、ガラス板が湾曲している場合の厚みの測定方法の一例について説明する。まず、測定位置については、図５に示すように、ガラス板の左右方向の中央を上下方向に延びる中央線Ｓ上の上下２箇所である。測定機器は、特には限定されないが、例えば、株式会社テクロック製のＳＭ−１１２のようなシックネスゲージを用いることができる。測定時には、平らな面にガラス板の湾曲面が載るように配置し、上記シックネスゲージでガラス板の端部を挟持して測定する。なお、ガラス板が平坦な場合でも、湾曲している場合と同様に測定することができる。
＜２．中間膜＞
中間膜３は、複数の層で形成されており、一例として、図１に示すように、剛性の低い軟質のコア層３１を、これよりも剛性の高いアウター層３２で挟持した３層で構成することができる。但し、この構成に限定されるものではなく、軟質のコア層３１を有する複数層で形成されていればよい。例えば、コア層３１を含む２層（コア層が１層と、アウター層が１層）、またはコア層３１を中心に配置した５層以上の奇数の層（コア層が１層と、アウター層が４層）、あるいはコア層３１を内側に含む偶数の層（コア層が１層と、他の層がアウター層）で形成することもできる。
コア層３１はアウター層３２よりも軟質であれば、特には限定されないが、この点については、ヤング率を基準として材料を選択することができる。例えば、コア層３１のヤング率を、周波数１００Ｈｚ，温度２０度において、１ＭＰａ以上２５ＭＰａ以下とすることが好ましい。特に、上限については、２０ＭＰａ以下であることが好ましく、１６ＭＰａ以下であることがさらに好ましく、１０ＭＰａ以下であることが特に好ましい。測定方法としては、例えば、Metravib社製固体粘弾性測定装置DMA 50を用い、ひずみ量０．０５％にて周波数分散測定を行うことができる。以下、本明細書においては、特に断りのない限り、ヤング率は上記方法での測定値とする。但し、周波数が２００Ｈｚ以下の場合の測定は実測値を用いるが、２００Ｈｚより大きい場合には実測値に基づく算出値を用いる。この算出値とは、実測値からＷＬＦ法を用いることで算出されるマスターカーブに基づくものである。
一方、アウター層３２のヤング率は、特には限定されず、コア層３１より大きければよい。例えば、周波数１００Ｈｚ，温度２０度において４００ＭＰａ以上、４４０ＭＰａ以上、５６０ＭＰａ以上、６５０ＭＰａ以上、１３００ＭＰａ以上、１７６４ＭＰａ以上の順で好ましい。一方、アウター層３２のヤング率の上限は特には限定されないが、例えば、加工性の観点から設定することができる。例えば、１７５０ＭＰａ以上となると、加工性、特に切断が困難になることが経験的に知られている。また、コア層３１を挟む一対のアウター層３２を設ける場合、外側ガラス板１側のアウター層３２のヤング率を、内側ガラス板２側のアウター層３２のヤング率よりも大きくすることが好ましい。これにより、車外や屋外からの外力に対する耐破損性能が向上する。
中間膜３のコア層３１のｔａｎδは、周波数１００Ｈｚ，温度２０度において、０．５〜３．０であることが好ましく、０．７〜２．０であることがさらに好ましく、１．０〜１．５であることが特に好ましい。ｔａｎδが上記範囲にあると、音を吸収しやすくなり、遮音性能が向上する。しかし、３．０よりも大きくなると、中間膜３が柔らかくなりすぎ、取り扱いが困難になるため、好ましくない。また、０．５より小さくなると耐衝撃性能が低下して好ましくない。
一方、アウター層のｔａｎδは、コア層３１よりも小さい値であればよく、例えば、周波数１００Ｈｚ，温度２０度において、０．１から３．０の間で定めることができる。
また、各層３１，３２を構成する材料は、特には限定されないが、少なくともヤング率が上記のような範囲とすることができる材料であることが必要であり、例えば、樹脂材料を用いることができる。具体的には、例えば、アウター層３２は、ポリビニルブチラール樹脂（ＰＶＢ）によって構成することができる。ポリビニルブチラール樹脂は、各ガラス板との接着性や耐貫通性に優れるので好ましい。一方、コア層３１は、エチレンビニルアセテート樹脂（ＥＶＡ）、またはアウター層を構成するポリビニルブチラール樹脂よりも軟質なポリビニルアセタール樹脂によって構成することができる。軟質なコア層を間に挟むことにより、単層の樹脂中間膜と同等の接着性や耐貫通性を保持しながら、遮音性能を大きく向上させることができる。
一般に、ポリビニルアセタール樹脂の硬度は、（ａ）出発物質であるポリビニルアルコールの重合度、（ｂ）アセタール化度、（ｃ）可塑剤の種類、（ｄ）可塑剤の添加割合などにより制御することができる。したがって、それらの条件から選ばれる少なくとも１つを適切に調整することにより、同じポリビニルブチラール樹脂であっても、アウター層に用いる硬質なポリビニルブチラール樹脂と、コア層に用いる軟質なポリビニルブチラール樹脂との作り分けが可能である。さらに、アセタール化に用いるアルデヒドの種類、複数種類のアルデヒドによる共アセタール化か単種のアルデヒドによる純アセタール化かによっても、ポリビニルアセタール樹脂の硬度を制御することができる。一概には言えないが、炭素数の多いアルデヒドを用いて得られるポリビニルアセタール樹脂ほど、軟質となる傾向がある。したがって、例えば、アウター層がポリビニルブチラール樹脂で構成されている場合、コア層には、炭素数が５以上のアルデヒド（例えばｎ−ヘキシルアルデヒド、２−エチルブチルアルデヒド、ｎ−へプチルアルデヒド、ｎ−オクチルアルデヒド）、をポリビニルアルコールでアセタール化して得られるポリビニルアセタール樹脂を用いることができる。なお、所定のヤング率が得られる場合は、上記樹脂等に限定されることはい。
また、中間膜３の総厚は、特に規定されないが、０．３〜６．０ｍｍであることが好ましく、０．５〜４．０ｍｍであることがさらに好ましく、０．６〜２．０ｍｍであることが特に好ましい。また、コア層３１の厚みは、０．１〜２．０ｍｍであることが好ましく、０．１〜０．６ｍｍであることがさらに好ましい。特に、下限については、０．１ｍｍ以上であることが好ましく、０．１５ｍｍ以上であることがさらに好ましく、０．２ｍｍ以上であることが特に好ましい。０．１ｍｍよりも小さくなると、後述するように、軟質なコア層３１の影響が及びにくくなり、また、２．０ｍｍや０．６ｍｍより大きくなると総厚があがりコストアップとなるからである。一方、アウター層３２の厚みは特に限定されないが、例えば、０．１〜２．０ｍｍであることが好ましく、０．１〜１．０ｍｍであることがさらに好ましい。その他、中間膜３の総厚を一定とし、この中でコア層３１の厚みを調整することもできる。
ここで、本発明者は、コア層３１の厚みについて、次のような検討結果を得た。すなわち、図６に示すように、コア層３１の厚みが大きくなるほど、遮音性能が向上することが見出されている。図６は、次のような条件で、異なるコア層３１の厚みにおいて、周波数と音響透過損失（ＳＴＬ）との関係を算出した（算出方法は後述する実施例の方法に従う。以下、同じ）グラフである。まず、外側ガラス板１及び内側ガラス板２は、横が８００ｍｍ、縦が５００ｍｍの平坦なクリアガラスとした。中間膜３は、コア層３１を一対のアウター層３２で挟持した３層で構成され、アウター層の厚みが０．３３ｍｍである。また、コア層３１のヤング率（周波数１００Ｈｚ、温度２０℃で測定）は２５ＭＰａであり、アウター層３２のヤング率（周波数１００Ｈｚ、温度２０℃で測定）は４４１ＭＰａである。
図６によれば、コア層３１の厚みが０．１ｍｍ以上であれば、２０００〜５０００Ｈｚの周波数域において、周波数が大きくなるほど、ＳＴＬも大きくなっている。一方、コア層の厚みが０．１ｍｍ未満であれば、２０００〜５０００Ｈｚの周波数域において、ＳＴＬが低下している。その理由は、以下のように考えられる。
まず、コア層３１の厚みが小さいと、軟質のコア層３１の影響がほとんどなくなるため、中間膜３は、主として、硬質のアウター層３２の性質が大きくなる。すなわち、外側ガラス板１と内側ガラス板２は、硬質の中間膜３により連結されることになり、これにより、合わせガラスであっても、外側ガラス板１と内側ガラス板２の厚みの合計値と同厚の単板として性質が強くなる。また、以下の数式に示すように、ガラスは一般的に厚みやヤング率が小さくなるほどコインシデンス周波数は高周波側にシフトする。
これらを考慮すると、中間膜３が硬質であると、つまり、ヤング率が大きいと、合計の厚みが４ｍｍの合わせガラスであっても、４ｍｍの厚みを有する単板と同様に、コインシデンス周波数が３〜４ｋＨｚとなり、人が聞きやすい周波数帯で性能が低下する。一方、中間膜３が軟質であれば、つまりヤング率が小さくなれば、合わせガラスの性能は２枚のガラス板の合算になる。例えば、２ｍｍのガラス板と１ｍｍのガラス板からなる合わせガラスであれば、その性能は、２枚のガラス板の性能の合算となる傾向がある。すなわち、図７に示す各ガラス板の厚みは４ｍｍよりも小さいため、コインシデンス周波数は高周波側にシフトし、２ｍｍのガラス板は５０００Ｈｚあたりにコインシデンス周波数が存在するとともに、１ｍｍのガラス板は８０００Ｈｚにコインシデンス周波数が存在する。そして、これら１ｍｍと２ｍｍの厚さのガラス板の合わせガラスの性能はその合算であるため、コインシデンス周波数は、５０００〜８０００Ｈｚの間に存在することになる。なお、図７は、合わせガラスではない単板の、周波数とＳＴＬとの関係をシミュレーションした結果を示すグラフである。
そこで、中間膜３の一部を構成するコア層３１の厚みを大きくすると、軟質であるコア層３１の影響が大きくなり、合わせガラスは、中間膜３のコア層３１を挟んで設けられた２つのガラス板の性質を合算した性質が表れる。これにより、外側ガラス板１と内側ガラス板２の厚みが相違するとき、例えば、内側ガラス板２の厚みを小さくしても、人間が聞き取りやすい周波数においては遮音性能は低下しない。すなわち、内側ガラス板２の厚みを小さくすることでコインシデンス周波数が高周波側にシフトする。そのため、上述したように、内側ガラス板２の薄厚化に起因して２０００〜５０００Ｈｚの周波数領域において低下した音響透過損失を上昇させることが可能となる。その結果、合わせガラスの軽量化とともに、人間が聞き取りやすい２０００〜５０００Ｈｚの周波数領域での遮音性能を向上することができる。
したがって、２０００〜５０００Ｈｚの周波数域での遮音性能を向上するには、軟質であるコア層３１の厚みを大きくする必要がある。また、上述したように、外側ガラス１と内側ガラス板２の厚みの差が小さければ、さらに遮音性能を向上することができる。
なお、以上の知見は、アウター層３２よりも軟質のコア層３１の厚みに関するものであるが、コア層３１のヤング率の範囲を、上述したものにすることでも、同様の効果を得ることができる。
コア層３１の厚みは、例えば、以下のように測定することができる。まず、マイクロスコープ（例えば、キーエンス社製ＶＨ−５５００）によって合わせガラスの断面を１７５倍に拡大して表示する。そして、コア層３１の厚みを目視により特定し、これを測定する。このとき、目視によるばらつきを排除するため、測定回数を５回とし、その平均値をコア層３１の厚みとする。例えば、図８に示すような合わせガラスの拡大写真を撮影し、このなかでコア層を特定して厚みを測定する。なお、アウター層３２の厚みも同様に測定することかできる。
なお、中間膜３の厚みは全面に亘って一定である必要はなく、例えば、ヘッドアップディスプレイに用いられる合わせガラス用に楔形にすることもできる。この場合、中間膜３の厚みは、最も厚みの小さい箇所、つまり合わせガラスの最下辺部を測定する。中間膜３が楔形の場合、外側ガラス板１及び内側ガラス板２は、平行に配置されないが、このような配置も本発明における外側ガラス板と内側ガラス板との「対向配置」に含まれるものとする。すなわち、本発明の「対向配置」は、例えば、１ｍ当たり３ｍｍ以下の変化率で厚みが大きくなる中間膜３を使用した時の外側ガラス板１と内側ガラス板２の配置を含む。
中間膜３の製造方法は特には限定されないが、例えば、上述したポリビニルアセタール樹脂等の樹脂成分、可塑剤及び必要に応じて他の添加剤を配合し、均一に混練りした後、各層を一括で押出し成型する方法、この方法により作成した２つ以上の樹脂膜をプレス法、ラミネート法等により積層する方法が挙げられる。プレス法、ラミネート法等により積層する方法に用いる積層前の樹脂膜は単層構造でも多層構造でもよい。
＜３．合わせガラスの製造方法＞
本実施形態に係る合わせガラスの製造方法は、特に限定されず、従来より公知の合わせガラスの製造方法を採用することができる。例えば、まず、中間膜３を外側ガラス板１及び内側ガラス板２の間に挟み、これをゴムバッグに入れ、減圧吸引しながら約７０〜１１０℃で予備接着する。予備接着は、これ以外の方法を用いることもできる。例えば、中間膜３を外側ガラス板１及び内側ガラス板２の間に挟み、オーブンにより４５〜６５℃で加熱する。続いて、この合わせガラスを０．４５〜０．５５ＭＰａでロールにより押圧する。次に、この合わせガラスを、再度オーブンにより８０〜１０５℃で加熱した後、０．４５〜０．５５ＭＰａでロールにより再度押圧する。こうして、予備接着が完了する。
次に、本接着を行う。予備接着がなされた合わせガラスを、オートクレーブにより、８〜１５気圧で、１００〜１５０℃によって、本接着を行う。具体的には、１４気圧で１４５℃の条件で本接着を行うことができる。こうして、本実施形態に係る合わせガラスが製造される。
＜４．合わせガラスの取付＞
上述した合わせガラスは、ウインドシールドとして、自動車に対しウレタン枠などのフレーム、接着材、クランプにより取り付けられる。自動車への取付の一例を挙げると、図９（ａ）に示すように、まず、合わせガラス１０の両端にピン５０を取付けておき、取付対象となる自動車のフレーム７０に接着材６０を塗布する。フレームには、ピンが挿入される貫通孔８０が形成されている。そして、図９（ｂ）に示すように、合わせガラス１０をフレーム７０に取付ける。まず、ピン５０を貫通孔８０に挿入し、合わせガラス１０をフレーム７０に対して仮止めする。このとき、ピン５０には段差が形成されているため、ピン５０は貫通孔８０の途中までしか挿入されず、これにより、フレーム７０と合わせガラス１０との間に隙間が生じる。そして、この隙間には上述した接着材６０が塗布されているため、時間の経過とともに接着材６０を介して合わせガラス１０とフレーム７０が固定される。
ところで、従来技術の項において、図２５で説明したように、合わせガラスは、取付角度が４５度を超えると、周波数２０００〜５０００Ｈｚ、特に３１５０Ｈｚ付近でＳＴＬが大きく低下することが知られている。これは、取付角度が大きくなると、水平方向に対する合わせガラスへの音の入射角が大きくなりやすく、これによって、合わせガラスが共振しやすくなることによると考えられる。したがって、このような合わせガラスの取付において、合わせガラス１０の取付角度はθは、図９（ｃ）に示すように、垂直Ｎから４５度以下にすることが好ましい。
また、上述したダブり量も、周波数２０００〜５０００Ｈｚ、特に３１５０Ｈｚ付近での遮音性能の低下を抑制することに寄与し、例えば、ダブり量が０ｍｍ以上２０ｍｍ以下であるときには、取付角度を４５度以下とすることが好ましく、ダブり量が２０ｍｍより大きく４０ｍｍ以下であるときには、取付角度を３０度以下とすることが好ましい。
しかしながら、自動車の車種によっては、合わせガラスの取付角度が４５度よりも大きくなることがあり、その場合には、遮音性能が低下する。したがって、取付角度が大きくても、周波数２０００〜５０００Ｈｚでの遮音性能の低下を抑制するには、上述したように、コア層３１のヤング率を小さくしたり、あるいはコア層３１の厚みを大きくすることが好ましい。このようにすると、取付角度を大きくすることによって遮音性能が低下する周波数域と、ほほ同じ周波数域で遮音性能が向上されることが見出されている。この場合、外側ガラス板１と内側ガラス板２の厚みは同じであってもよい。
その一方で、本発明者は、合わせガラスの取付角度を大きくし、コア層３１の厚みを大きくしたとき、周波数が５０００〜８０００Ｈｚ付近で、遮音性が低下することを見出した。図１０は、取付角度が６０度のとき、異なるコア層の厚みにおける周波数とＳＴＬとの関係を示すグラフである。同図によれば、コア層３１の厚みが大きいほど、２０００〜５０００ＨｚでのＳＴＬは高くなるものの、５０００〜８０００Ｈｚでは、ＳＴＬが低下している。
これに対して、本発明者は、外側ガラス板１と内側ガラス板２との厚みの差が大きくなるほど、５０００〜８０００ＨｚでのＳＴＬが向上することを見出した。図１１は、取付角度を６０度、コア層３１の厚みを０．１ｍｍとしたときの周波数とＳＴＬとの関係を示すグラフである。そして、このグラフでは、外側ガラス板１と内側ガラス板２の厚みが異なる３種類の合わせガラスを準備した。すなわち、外側ガラス板１と内側ガラス板２の厚みがともに１．７５ｍｍである合わせガラス、外側ガラス板１の厚みを２．２ｍｍ、内側ガラス板２の厚みを１．３ｍｍである合わせガラス、外側ガラス板１の厚みを２．５ｍｍ、内側ガラス板２の厚みを１．０ｍｍである合わせガラスを準備した。その結果、２０００〜５０００Ｈｚでは、外側ガラス板１と内側ガラス板２との厚みの差が大きい合わせガラスのＳＴＬが最も低いものの、他の合わせガラスとは大きい差は生じていない。一方、５０００〜８０００Ｈｚでは、外側ガラス板１と内側ガラス板２との厚みの差が大きい合わせガラスのＳＴＬが最も大きくなっている。
この観点から、取付角度が４５度以上の大きい場合には、外側ガラス板１と内側ガラス板２との厚みの差が大きいこと、例えば、０．９ｍｍより大きいことが好ましく、１．５ｍｍより大きいことがさらに好ましく、これにより、５０００〜８０００ＨｚのＳＴＬが向上することが見出された。
同様に、本発明者は、合わせガラスの取付角度を大きくし、コア層３１のヤング率を小さくしたとき、周波数が５０００〜８０００Ｈｚ付近で、遮音性が低下することを見出した。図１２は、取付角度が６０度であり、外側ガラス板の厚みが２．０ｍｍ、内側ガラス板の厚みが１．５ｍｍのとき、異なるコア層のヤング率における周波数とＳＴＬとの関係を示すグラフである。同図によれば、コア層３１のヤング率が小さいほど、２０００〜５０００ＨｚでのＳＴＬは高くなるものの、５０００〜８０００Ｈｚでは、ＳＴＬが低下していることが分かる。
これに対して、本発明者は、アウター層のヤング率を大きくすることで、５０００〜８０００ＨｚでのＳＴＬが向上することを見出した。図１３は、取付角度を６０度、コア層３１のヤング率を１０ＭＰａ（周波数１００Ｈｚ，温度２０度）としたときの周波数とＳＴＬとの関係を示すグラフである。そして、このグラフでは、コア層３１のヤング率を１０ＭＰａとしつつ、アウター層３２のヤング率が異なる３種類の合わせガラスを準備した。すなわち、アウター層３２の厚みを４４１ＭＰａ，５６０ＭＰａ，８００ＭＰａとした。その結果、２０００〜５０００Ｈｚでは、アウター層のヤング率が大きいとＳＴＬが最も低いものの、他の合わせガラスとは大きい差は生じていない。一方、５０００〜８０００Ｈｚでは、アウター層３２のヤング率が大きい合わせガラスのＳＴＬが最も大きくなっている。
この観点から、取付角度が４５度以上の大きい場合には、アウター層３２のヤング率が大きいこと、例えば、５６０ＭＰａ以上であることが好ましく、これにより、コア層３１のヤング率が、例えば１〜２５ＭＰａのように低くても、５０００〜８０００ＨｚのＳＴＬが向上することが見出された。
以下、本発明の実施例について説明する。但し、本発明は以下の実施例に限定されない。
＜１．外側ガラス板の厚みの評価＞
まず、外側ガラス板の厚みの評価を行った。ここでは、以下に示す７つの合わせガラスを準備した。各合わせガラスは、外側ガラス板、内側ガラス板、及びこれらに挟持される中間膜で構成されている。中間膜は、コア層、アウター層の厚みがそれぞれ０．１ｍｍ、０．３３ｍｍ、ヤング率がそれぞれ１０ＭＰａ、４４１ＭＰａ（２０℃、１００Ｈｚ）とした。
上記各合わせガラスを垂直から６０度の角度をなすように配置し、平均粒径が約５〜２０ｍｍの花崗岩を時速６４ｋｍで各合わせガラスに衝突させた。各合わせガラスには、それぞれ３０個の花崗岩を衝突させ、亀裂の発生率を算出した。結果は、図１４の通りである。同図に示すように、外側ガラス板の厚さが２．０ｍｍ以上である合わせガラス１〜５は、内側ガラス板の厚さに関わらず、亀裂の発生率が５％以下であった。一方、外側ガラス板の厚みが１．８ｍｍ以下である合わせガラス６，７は、内側ガラスの厚さにかかわらず、亀裂の発生率が８％となった。したがって、飛来物に対する耐衝撃性の観点から、外側ガラス板の厚さは、上記のように、１．８ｍｍ以上であることが好ましい。更に好ましくは２．０ｍｍ以上である。
＜２．音響透過損失に関するシミュレーション方法＞
以下の実施例及び比較例について、音響透過損失をシミュレーションにより、評価した。シミュレーション条件は、以下の通りである。なお、このシミュレーション方法は、上述した実施形態においても用いられている。
まず、シミュレーションは、音響解析ソフト（ＡＣＴＲＡＮ、Ｆｒｅｅ Ｆｉｅｌｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製）を用いて行った。このソフトでは、有限要素法を用いて次の波動方程式を解くことにより、合わせガラスの音響透過損失（透過音圧レベル／入射音圧レベル）を算出することができる。
次に、算出条件について説明する。
(1) モデルの設定
本シミュレーションで用いた合わせガラスのモデルを図１５に示す。このモデルでは、音の発生源側から外側ガラス板、中間膜、内側ガラス板、ウレタン枠の順で積層した合わせガラスを規定している。ここで、ウレタン枠をモデルに追加しているのは、ウレタン枠の有無により音響透過損失の算出結果に少なからず影響があると考えられる点、及び、合わせガラスと車両のウインドシールドの間にはウレタン枠が用いられて接着していることが一般的である点を考慮したためである。
(2) 入力条件１(寸法等)
なお、ガラス板の寸法である８００×５００ｍｍは、実際の車両で用いられるサイズよりも小さい。ガラスサイズが大きくなるとＳＴＬ値は悪くなる傾向にあるが、これは、サイズが大きいほど拘束箇所が大きくなり、それにともない共振モードが大きくなるからである。但し、ガラスサイズが異なっても、周波数毎の相対的値の傾向、つまり、異なる厚みのガラス板からなる合わせガラスが同厚のガラス板からなる合わせガラスに比して所定の周波数帯で悪くなる傾向は同じである。
また、有限要素法において、ガラス板に形成されるメッシュは、一辺が５ｍｍの直方体とした。これは、一般的に、解析する最大波長の１／６以下であれば、精度が良いといわれており、今回用いた５ｍｍは、１００００Ｈｚ時の波長の約１／７に相当する。したがって、シミュレーションの精度は担保されている。したがって、精度は担保されている点言及ください。
また、上記表２のランダム拡散音波とは、所定の周波数の音波が外側ガラス板に対してあらゆる方向の入射角をもって伝播していく音波であり、音響透過損失を測定する残響室での音源を想定したものとなっている。一方、平面波とは、一定の進行方向に垂直な波面をもつ波であり、所定の周波数の音波が外側ガラス板に対して垂直に入射して伝播していく音波である。なお、平面波を用いても遮音性能の効果が評価できる。
(3) 入力条件２(物性値)
［コア層及び両アウター層のヤング率及び損失係数について］
主な周波数毎に異なった値を用いた。これは、コア層及び両アウター層は粘弾性体のため、粘性効果によりヤング率は周波数依存性が強いためである。なお、温度依存性も大きいが、今回は温度一定（２０℃）を想定した物性値を用いた。
＜３．外側ガラス板と内側ガラス板との厚みの差異とダブり量に関する評価＞
以下では、外側ガラス板と内側ガラス板との厚みの差異とダブり量に関する評価を行った。表５及び表６に示す通り、実施例及び比較例に係る合わせガラスを準備した。但し、コア層の厚みは１．０ｍｍ、アウター層の厚みは０．３３ｍｍ、コア層のヤング率は２５ＭＰａ、アウター層のヤング率は４４１ＭＰａ、取付角度は０度とした。
結果は、図１６及び図１７に示すとおりである。まず、図１６に示すように、比較例１，２，５，及び６に示すように、ダブり量が大きくなると、ＳＴＬが低下することが分かる。特に、比較例１，２に示すように、ダブり量が大きいと、外側ガラス板と内側ガラス板との厚みの差が小さくても、ＳＴＬが低下することが分かる。また、比較例３，４に示すように、ダブり量が小さくても、外側ガラス板と内側ガラス板との厚みの差が大きいと、特に、３０００Ｈｚ以上でＳＴＬが低下していることが分かる。
また、図１７に示すように、ダブり量が小さく、且つ外側ガラス板と内側ガラス板との厚みの差が小さいと、概ねＳＴＬが高いことが分かった。
＜４．外側ガラス板と内側ガラス板との厚みの差異とコア層の厚みに関する評価＞
以下では、外側ガラス板と内側ガラス板との厚みの差異とコア層の厚みに関する評価を行った。表７に示す通り、実施例及び比較例に係る合わせガラスを準備した。但し、アウター層の厚みは０．３３ｍｍ、コア層のヤング率は２５ＭＰａ、アウター層のヤング率は４４１ＭＰａ、ダブり量は０ｍｍ、取付角度は０度とした。
結果は、図１８に示すとおりである。比較例７及び８に示すように、コア層の厚みが小さくなると、ＳＴＬが低下することが分かる。一方、コア層の厚みが大きいと、ＳＴＬは概ね大きくなっている。但し、実施例１６及び１７に示すように、外側ガラス板と内側ガラス板との厚みの差が大きくなると、ＳＴＬは低下する傾向にあるため、外側ガラス板と内側ガラス板との厚みの差は小さいことが好ましい。
＜５．取付角度とコア層の厚みに関する評価＞
以下では、合わせガラスの取付角度とコア層の厚みに関する評価を行った。表８〜表１０に示す通り、実施例及び比較例に係る合わせガラスを準備した。外側ガラス板の厚みは２．０ｍｍ、内側ガラス板の厚みは１．５ｍｍ、アウター層の厚みは０．３３ｍｍ、コア層のヤング率は２５ＭＰａ、アウター層のヤング率は４４１ＭＰａ、ダブり量は０ｍｍとした。表１０の実施例２５については、両ガラス板の厚みを同一にした。
図１９及び図２０に示すとおり、取付角度が４５度以上と大きい場合でも、コア層の厚みが大きいほど、ＳＴＬが大きくなることが分かる。すなわち、図２５に示すように、取付角度を大きくすることによりＳＴＬが低下した２０００〜５０００Ｈｚの周波数域（特に３１５０Ｈｚ付近）と同じ周波数域において、コア層の厚みが大きいほど、ＳＴＬが向上していることが分かった。また、図２１に示すとおり、ガラス板の厚みが同じであっても、同様の性能であることが分かった。
＜６．取付角度とコア層のヤング率に関する評価＞
以下では、合わせガラスの取付角度とコア層の厚みに関する評価を行った。表１１に示す通り、実施例及び比較例に係る合わせガラスを準備した。但し、外側ガラス板の厚みは２．０ｍｍ、内側ガラス板の厚みは１．５ｍｍ、コア層の厚みは０．１ｍｍ、アウター層の厚みは０．３３ｍｍ、アウター層のヤング率は４４１ＭＰａ、ダブり量は０ｍｍとした。
結果は、図２２に示すとおりである。取付角度が４５度以上と大きい場合でも、コア層のヤング率が小さくなるほど、ＳＴＬが大きくなることが分かる。すなわち、図２５に示すように、取付角度を大きくすることによりＳＴＬが低下した２０００〜５０００Ｈｚの周波数域（特に３１５０Ｈｚ付近）と同じ周波数域において、コア層のヤング率が小さいほど、ＳＴＬが向上していることが分かった。
＜７．取付角度とダブり量に関する評価＞
以下では、合わせガラスの取付角度とダブり量に関する評価を行った。表１２及び表１３に示す通り、実施例及び比較例に係る合わせガラスを準備した。但し、外側ガラス板の厚みは２．０ｍｍ、内側ガラス板の厚みは１．５ｍｍ、コア層の厚みは０．１ｍｍ、アウター層の厚みは０．３３ｍｍ、コア層のヤング率は２５ＭＰａ、アウター層のヤング率は４４１ＭＰａとした。
結果は、図２３及び図２４に示すとおりである。まず、図２３に示すように、ダブリ量が０〜２０ｍｍであるとき、取付角度が４５度以下であれば、すべての周波数で、ＳＴＬが２０ｄＢ以上であることが分かった。その一方で、ダブり量が２０ｍｍより大きくなると、取付角度が４５度であっても、ＳＴＬが大きく低下していることが分かる。例えば、比較例１５,１６では、２０００〜３０００Ｈｚの周波数において、ＳＴＬが２０ｄＢを下回っており、比較例１７では、３０００〜５０００Ｈｚの周波数において、ＳＴＬが最も低い。したがって、ダブリ量が０〜２０ｍｍである場合には、取付角度を０〜４５度とすることが好ましいことが分かった。
また、図２４によれば、比較例１６のように、ダブリ量が４０ｍｍのとき、取付角度が４５度であれば、ＳＴＬが大きく低下していることが分かる。したがって、ダブリ量が２０ｍｍを超えて４０ｍｍ以下の場合には、取付角度が３０度以下が好ましいことが分かった。
１ 外側ガラス板
２ 内側ガラス板
３ 中間膜
３１ コア層
３２ アウター層

Claims (7)

  1. 自動車のウインドシールドに用いられる合わせガラスであって、
    外側ガラス板と、
    前記外側ガラス板と対向配置された内側ガラス板と、
    前記外側ガラス板及び内側ガラス板の間に挟持された中間膜と、
    を備え、
    前記中間膜は、少なくとも、コア層と、前記コア層よりも剛性が高く、当該コア層を挟む一対のアスター層と、を備え、
    前記自動車に対して、垂直からの取付角度が４５度以上であり、
    前記コア層のヤング率は、周波数１００Ｈｚ，温度２０℃において、１〜２５ＭＰａである、合わせガラス。
  2. 前記アウター層のヤング率は、周波数１００Ｈｚ，温度２０℃において、５６０ＭＰａ以上である、請求項１に記載の合わせガラス。
  3. 前記内側ガラス板の厚みは、０．６〜１．８ｍｍである、請求項１または２に記載の合わせガラス。
  4. 前記外側ガラス板の厚みは、１．８〜５．０ｍｍである、請求項１から３のいずれかに記載の合わせガラス。
  5. 前記コア層の厚みが０．１〜２．０ｍｍである、請求項１から４のいずれかに記載の合わせガラス。
  6. 前記内板ガラスの厚みは、前記外側ガラス板よりも厚みの小さい、請求項１から５のいずれかに記載の合わせガラス。
  7. 前記取付角度は６０度以上である、請求項１から６のいずれかに記載の合わせガラス。
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