JP2016539894A - 少なくとも１つの化学強化ガラスを有する合わせガラス - Google Patents

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Abstract

本発明は、中間膜（３）を介して互いに接合されている第一ガラス板（１）および第二ガラス板（２）を少なくとも含む、少なくとも１つの化学強化ガラスを有する合わせガラスであって、ここで、第一ガラス板（１）は２．１ｍｍ以下の厚さを有する化学強化ガラスであり、中間膜（３）は少なくとも１つの熱可塑性接合膜（６）および熱可塑性キャリア膜（４）を含み、かつキャリア膜（４）は機能性被覆（５）または機能性挿入物を有する前記合わせガラスに関する。

Description

本発明は、少なくとも１つの化学強化ガラスおよび機能特性を有する合わせガラス、その製造方法、ならびにそのような合わせガラスにおけるキャリア膜（Ｔｒａｅｇｅｒｓｃｈｉｃｈｔ）の使用に関する。
合わせガラスは、車両分野におけるガラスとして充分に公知である。合わせガラスは、通常、２ｍｍから３ｍｍまでの厚さを有する２つのガラス板からなるものであり、この２つのガラスは、熱可塑性中間膜によって互いに接合されている。そのような合わせガラスは、特に風防ガラスおよびルーフガラスとして使用されているが、サイドガラスおよびリアガラスとしてより多く使用されている。
現在、車両産業は、車両重量の低減に努めており、このことは、減少した燃料消費を伴う。そのために、ガラスの重量の低減は大きく寄与することができ、このことは、特に減少したガラスの厚さによって達成される。そのような薄いガラスは、特に２ｍｍ未満の厚さを有している。しかし、ガラスの厚さが減少したにもかかわらず、ガラスの安定性および破断強度に課される要求は保証されなければならない。
ガラス板は、その安定性を高めるために強化が備えられてよい。多くの場合、車両分野におけるガラス板は熱強化され、ここで、この強化は、ガラスを好適に冷却することによって作り出される。しかし、わずかな厚さを有するガラスを熱強化する場合、物理的な理由から比較的小さい強化がもたらされる。車両分野における化学強化ガラスも、例えばＤＥ１９４６３５８Ａ１から公知である。通常、ここで、イオン交換によって表面領域のガラスの化学組成が変化する。例えばＧＢ１３３９９８０Ａに記載の通り、ここで、熱強化よりも大きい強化、およびそれによってより優れた安定性を達成することができる。さらに、拡散によるイオン交換は表面帯域に制限されているため、化学強化は薄いガラスに特に好適である。化学強化された薄いガラスを有する合わせガラスは、ＷＯ２０１２／０５１０３８Ａ１からも公知である。
近代的なガラスは、機能性被覆を有していることが多い。そのような機能性被覆の例は、例えばＩＲ反射性被覆または加熱可能な被覆である。熱放射反射性被覆は、例えばＥＰ２１４１１３５Ａ１、ＷＯ２０１０１１５５５８Ａ１およびＷＯ２０１１１０５９９１Ａ１から公知であり、加熱可能な被覆は、例えばＷＯ０３／０２４１５５Ａ２、ＵＳ２００７／００８２２１９Ａ１およびＵＳ２００７／００２０４６５Ａ１から公知である。通常、それらの被覆は、合わせガラスのガラス板の１つに、特にカソードスパッタリング（スパッタリング）によって設けられる。
しかし、そのような、熱強化されたガラスまたは強化されていないガラスに公知の被覆を化学強化ガラスに転用することは簡単にはできない。被覆は化学強化後に設けられなければならない、それというのは、そうでないと、被覆がイオン交換における拡散プロセスを妨害するからである。しかし、スパッタリングでの温度が高いため、拡散によって、定義された強化は変化するとされる。さらに、不所望の熱応力がガラスに導入される。同じ理由から、ガラスは、化学強化される場合、すでにその最終的な曲げを有している必要がある、それというのは、曲げプロセスも同様に高温で行われるからである。しかし、湾曲したガラス上でのスパッタリングは、技術的にきわめて手間がかかり、したがって費用がかかる。
したがって、化学強化ガラスならびに機能性被覆を有する合わせガラスが必要である。本発明の課題は、そのような改良された合わせガラスを提供することにある。
本発明の課題は、本発明によれば、請求項１に記載の少なくとも１つの化学強化ガラスを有する合わせガラスによって解決される。好ましい実施態様は、下位請求項から明らかになる。
少なくとも１つの化学強化ガラスを有する本発明による合わせガラスは、中間膜を介して互いに接合されている第一ガラス板および第二ガラス板を少なくとも含み、ここで、
・第一ガラス板は、２．１ｍｍ以下の厚さを有する化学強化ガラスであり、
・中間膜は、少なくとも１つの熱可塑性接合膜および１つの熱可塑性キャリア膜を含み、かつ
・キャリア膜は、機能性被覆または機能性挿入物（ｆｕｎｋｔｉｏｎｅｌｌｅ Ｅｉｎｌａｇｅｒｕｎｇｅｎ）を有している。
本発明による合わせガラスは、開口部、例えば車両または建築物の窓開口部において、内部空間と外部環境とを仕切るように企図されているのが好ましい。ここで、合わせガラスの内部空間に向けられたガラス板は、内側ガラスと呼ばれる。外部環境に向けられたガラス板は、外側ガラスと呼ばれる。
本発明による合わせガラスの利点は、中間膜における、機能性被覆または機能性挿入物を有するキャリア膜にある。それによってキャリア膜は、機能性（または機能特性）を有している。したがって、本発明によるキャリア膜によって、第一ガラス板または第二ガラス板に被覆を設ける必要なく、合わせガラスに追加の機能性（または追加の機能特性）を備えることができる。したがって、前述の欠点を回避することができる。
追加の機能性（または追加の機能特性）とは、本発明の範囲において、透明を可能にする窓ガラスとしての慣用の機能を超える合わせガラスのあらゆる特性である。特に、追加の機能性とは、電磁放射線の範囲への作用（例えば吸収、緩和または反射作用）、加熱機能、アンテナ機能または飛散防止作用（Ｓｐｌｉｔｔｅｒｓｃｈｕｔｚｗｉｒｋｕｎｇ）であると理解される。
機能性被覆は、製造された合わせガラスにおいてキャリア膜と接合膜との間に配置されている。原則的に、機能性被覆は、キャリアフィルムに設けられるのに好適な、当業者に公知のあらゆる機能性被覆であってよい。機能性被覆は、例えばＩＲ反射性または吸収性被覆、ＵＶ反射性または吸収性被覆、着色性被覆、低放射率の被覆（いわゆる低Ｅ被覆）、加熱可能な被覆、アンテナ機能を有する被覆、飛散防止作用を有する被覆（飛散防止被覆）または電磁放射線、例えばレーダービームを遮蔽するための被覆であってよい。
本発明の範囲において、低放射率の被覆と呼ばれるものは、特に、５０％以下、好ましくは２５％以下の放射率を有する合わせガラスを備える被覆である。本発明の範囲において、放射率とは、規格ＥＮ１２８９８に準拠する２８３Ｋでの標準放射率であると理解される。
機能性被覆は、キャリアフィルム全体に設けられてよい。しかし、機能性被覆は、構造化されて、例えば印刷されたアンテナ導体または発熱体（Ｈｅｉｚｆｅｌｄｅｒ）としてキャリアフィルムに設けられてもよい。
機能性被覆は、単一の、均一な膜からなっていてよい。しかし、この被覆は、複数の単一膜を含んでいてもよく、それらの単一膜は、平面で重なり合ってキャリアフィルム上に配置されている。
好ましい実施態様では、本発明による被覆は、電気伝導性被覆である。それによって、特に低放射率の被覆、ＩＲ反射性被覆または加熱可能の被覆が実現されうる。そのような電気伝導性被覆は、少なくとも１つの電気伝導性膜を有している。被覆は、さらに誘電性膜を有していてよく、その膜は、例えばシート抵抗の調節のため、腐食防止のため、または反射を低減するために用いられてよい。導電性膜は、好ましくは銀または電気伝導性酸化物（ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｏｘｉｄｅ、ＴＣＯ）、例えばインジウムスズ酸化物（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ、ＩＴＯ）を含んでいる。導電性膜は、好ましくは１０ｎｍから２００ｎｍまでの厚さを有している。典型的な誘電性膜は、酸化物または窒化物、例えば窒化ケイ素、酸化ケイ素、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化亜鉛または酸化チタンを含んでいる。被覆の電気伝導性は、個々の場合の使用によって異なり、その場合、当業者によって相応に選択されて調節される。比抵抗は、好ましくは５Ωｍ未満であり、例えばＩＲ反射性被覆の場合、約３Ωｍである。効率的な加熱可能な被覆の場合、比抵抗は１Ωｍ未満、特に好ましくは０．７Ωｍ未満、特に好ましくは０．５Ωｍである。
機能性被覆の代替案として、キャリアフィルムに、機能性挿入物が備えられていてもよい。機能性挿入物は、特にＩＲ吸収特性、ＵＶ吸収特性または着色特性を有していてよい。機能性挿入物は、特に有機または無機のイオン、化合物、アグリゲート、分子、結晶（例えばナノ結晶）、顔料または染料であってよい。
キャリア膜は、熱可塑性フィルムによって形成されているのが好ましい。熱可塑性フィルムは、機能性被覆または機能性挿入物と一緒に準備され、合わせガラスを製造するために第一ガラス板と第二ガラス板との間に配置されて、積層により中間膜内に挿入されるものである。熱可塑性フィルムは、一体式の（ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｓｃｈ）プラスチックフィルムであるか、または複数の単一膜からなっていてよい（フィルムサンドイッチ）。
キャリア膜は、少なくともポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）またはそれらの混合物もしくはコポリマーもしくは誘導体を含んでいるのが好ましい。このことは、特に、キャリア膜の取り扱い、安定性および光学特性に有利である。
キャリア膜は、好ましくは５μｍから１ｍｍまでの厚さ、特に好ましくは５μｍから５００μｍまでの厚さ、殊に好ましくは１０μｍから２００μｍまでの厚さ、殊に１２μｍから７５μｍまでの厚さを有している。それらの厚さを有するキャリア膜は、有利には可撓性かつ同時に安定性のあるフィルムの形態で準備でき、これは、取り扱いやすいものである。
中間膜は、キャリア膜の他に少なくとも１つの熱可塑性接合膜を含んでいる。この接合膜は、第一ガラス板と第二ガラス板との持続的に安定した接着をもたらす。この接合膜は、熱可塑性フィルムによって形成されているのが好ましい。この接合膜は、好ましくは少なくともポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、ポリウレタン（ＰＵ）またはそれらの混合物もしくはコポリマーもしくは誘導体を含んでいる。この接合膜は、好ましくは０．２ｍｍから１ｍｍまでの厚さ、特に好ましくは０．３ｍｍから０．９ｍｍまでの厚さ、例えば０．３８ｍｍ、０．７６ｍｍまたは０．８６ｍｍの厚さを有している。このことは、合わせガラスの耐破壊性（Ｂｒｕｃｈｓｔａｂｉｌｉｔａｅｔ）およびわずかな総厚さに関して有利である。
キャリア膜は、本発明の実施態様において、接着剤、例えばシリコーン接着剤の粘着性の膜が備えられており、この接着剤を用いて第一ガラス板または第二ガラス板に取り付けられている。代替的な実施態様では、キャリア膜は、第一の熱可塑性接合膜と第二の熱可塑性接合膜との間に配置されている。
キャリア膜は、合わせガラスと同じ面積を有しており、かつ合わせガラスの側端まで広がっていてよい。しかし、キャリア膜は、合わせガラスよりも小さい面積を有していてもよく、その結果、周囲の端部領域は、好ましくは５ｍｍから２０ｍｍまでの幅でキャリア膜が備えられていない。そのことによって、キャリア膜は、中間膜の内部で周囲環境との接触から保護されており、このことは、特に腐食感受性の機能性被覆に有利である。
合わせガラスのガラス板の１つ、特に外側ガラスの周囲の端部領域は、不透明なカバー印刷物（Ａｂｄｅｃｋｄｒｕｃｋ）、好ましくはスクリーン印刷物が備えられていてよい。そのようなスクリーン印刷物は、特に車両分野において見られるものであり、それによって、合わせガラスを車両シャーシに接合している接着剤がＵＶ線から保護される。そのような印刷物は、審美的な理由から、例えばキャリア膜の側端または場合により機能性被覆の電気的接続を合わせガラスの観察者の視線から隠すために所望されることもある。
基本的に、第一ガラス板は、当業者に公知のあらゆる化学組成を有していてよい。第一ガラス板は、例えばソーダ石灰ガラスまたはホウケイ酸ガラスを含んでいるか、またはそれらのガラスからなっていてよい。第一ガラス板は、当然、化学強化されるのに好適であり、かつ特にそのために好適な割合のアルカリ元素、好ましくはナトリウムを有していなければならない。第一ガラス板は、例えば酸化ケイ素（ＳｉＯ2）を４０質量％から９０質量％まで、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）を０．５質量％から１０質量％まで、酸化ナトリウム（Ｎａ2Ｏ）を１質量％から２０質量％まで、酸化カリウム（Ｋ2Ｏ）を０．１質量％から１５質量％まで、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を０質量％から１０質量％まで、酸化カルシウム（ＣａＯ）を０質量％から１０質量％まで、および酸化ホウ素（Ｂ2Ｏ3）を０質量％から１５質量％まで含んでいてよい。さらに、第一ガラス板は、別の成分および不純物を含んでいてよい。
しかし、驚くべきことに、第一ガラス板の特定の化学組成が、化学強化に供されるのに適していることが判明した。これは、拡散プロセスの速い速度という形で現れ、このことは、強化プロセスの有利に少ない時間消費をもたらし、および大きい強化深さ（圧縮応力深さ）という形で現れ、このことは、安定した、かつ破壊強度のあるガラスをもたらす。それらの組成は、本発明の範囲において好ましいものである。
第一ガラス板は、アルミノケイ酸塩ガラスを含んでいるのが好ましい。第一ガラス板は、酸化ケイ素（ＳｉＯ2）を５０質量％から８５質量％まで、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）を３質量％から１０質量％まで、酸化ナトリウム（Ｎａ2Ｏ）を８質量％から１８質量％まで、酸化カリウム（Ｋ2Ｏ）を５質量％から１５質量％まで、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を４質量％から１４質量％まで、酸化カルシウム（ＣａＯ）を０質量％から１０質量％まで、および酸化ホウ素（Ｂ2Ｏ3）を０質量％から１５質量％まで含んでいるのが好ましい。さらに、第一ガラス板は、別の成分および不純物を含んでいてよい。
第一ガラス板は、少なくとも酸化ケイ素（ＳｉＯ2）を５５質量％から７２質量％まで、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）を５質量％から１０質量％まで、酸化ナトリウム（Ｎａ2Ｏ）を１０質量％から１５質量％まで、酸化カリウム（Ｋ2Ｏ）を７質量％から１２質量％まで、および酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を６質量％から１１質量％まで含んでいるのが特に好ましい。さらに、第一ガラス板は、別の成分および不純物を含んでいてよい。
第一ガラス板は、酸化ケイ素（ＳｉＯ2）を５７質量％から６５質量％まで、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）を７質量％から９質量％まで、酸化ナトリウム（Ｎａ2Ｏ）を１２質量％から１４質量％まで、酸化カリウム（Ｋ2Ｏ）を８．５質量％から１０．５質量％まで、および酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を７．５質量％から９．５質量％までを含んでいるのが殊に好ましい。さらに、第一ガラス板は、別の成分および不純物を含んでいてよい。
さらに驚くべきことに、それらの好ましい組成を有するガラス板の別の利点が判明した。そのようなガラス板は、慣用のソーダ石灰ガラス（標準ガラスとも呼ばれる）のガラス板に合致させて曲げられるのに好適である。その要因は、熱特性が似ていることであり、その結果、その２種類のガラスは、同一の温度範囲、すなわち約４５０℃から７００℃までの温度範囲で曲げ加工性がある。当業者に充分公知の通り、合致させて曲げられたガラス板は、特別な方法でその形態が最適に適合されるため、接合されて合わせガラスにされるのに好適である。つまり、好ましい化学組成を有する第一ガラス板は、別の組成の、特にソーダ石灰ガラスからの第二ガラス板を有する合わせガラスにおいて使用されるのに特に好適である。
第一ガラス板の安定性は、化学強化におけるイオンの挿入によって作り出される好適な値、および応力の局所的分布によって改善されうる。
有利な実施態様では、第一ガラス板は、１００ＭＰａ超、好ましくは２５０ＭＰａ超、特に好ましくは３５０ＭＰａ超の表面圧縮応力を有している。
第一ガラス板の圧縮応力深さは、好ましくは４０μｍ超、特に好ましくは１００μｍ超、殊に好ましくは１００μｍから１５０μｍまでである。このことは、一方ではガラス板の破壊強度に関して有利であり、他方、あまり手間取らない強化プロセスに関して有利である。第一ガラス板の圧縮応力深さは、特に第一ガラス板の厚さの少なくとも十分の一、好ましくは第一ガラス板の厚さの少なくとも六分の一、例えば第一ガラス板の厚さの約五分の一である。本発明の範囲において、圧縮応力深さとは、ガラス板が０ＭＰａ超の値のる圧縮応力になるまでの、ガラス板の表面から測定した深さである。
第一ガラス板の厚さは、好ましくは０．３ｍｍから２．１ｍｍまで、特に好ましくは０．５ｍｍから２．１ｍｍまで、殊に好ましくは０．５ｍｍから１．５ｍｍまで、特に０．６ｍｍから１．０ｍｍまで、例えば約０．７ｍｍである。合わせガラスが特に安定しており、かつ重量が小さいことが利点である。化学強化は、特にそのようなわずかな厚さを有するガラス板に有利である。
本発明の１つの実施態様において、第二ガラス板は、同じくガラスを含み、かつ同じく化学強化されている。したがって、特にわずかな厚さおよび特に高い強化値を有する合わせガラスを得ることができる。化学強化ガラスの厚さは、好ましくは０．３ｍｍから２．１ｍｍまで、特に好ましくは０．５ｍｍから２．１ｍｍまで、殊に好ましくは０．５ｍｍから１．５ｍｍまで、特に０．６ｍｍから１．０ｍｍまで、例えば約０．７ｍｍである。第二ガラス板の好ましい化学組成は、前述の第一ガラスの関連において記載された組成に相当する。第一ガラス板および第二ガラス板は、同一の化学組成を有しているのが好ましく、このことは、合わせガラスの容易かつ経済的な製造に関して特に有利である。
本発明の別の実施態様では、第二ガラス板はガラスを含み、好ましくはソーダ石灰ガラスまたはホウケイ酸ガラスを含み、かつ強化されていない。この実施態様では、安定性を改善するために、第二ガラス板は第一ガラス板よりも厚いのが好ましい。第二ガラス板の厚さは、好ましくは１．５ｍｍから５ｍｍまで、特に好ましくは２ｍｍから３ｍｍまで、例えば２．１ｍｍまたは２．６ｍｍである。１つの実施態様では、第一ガラス板は、合わせガラスの内側ガラスであり、第二ガラス板は外側ガラスである。このことは、ガラス板の尖った石に対する耐チッピング性に関して特に有利である。代替的な実施態様では、第一ガラス板は、合わせガラスの外側ガラスであり、第二ガラス板は内側ガラスである。このことは、ガラス板の耐引っかき性に関して特に有利である。
別の実施態様では、第二ガラス板は、好ましくは少なくともポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）またはそれらの混合物もしくはコポリマーもしくは混合物を含むプラスチックガラスである。第二ガラス板としてのプラスチックガラスの厚さは、好ましくは１．５ｍｍから５ｍｍまで、特に好ましくは２ｍｍから３ｍｍまでである。プラスチックガラスによって、比較的厚さが大きいにも関わらず、合わせガラスの小さい重量を達成することができる。ここでも、第一ガラス板は、内側ガラスまたは同じく外側ガラスであってよく、ここで、耐引っかき性の理由から、第一ガラス板は、外側ガラスとして好ましいことがある。
第一ガラス板、第二ガラス板、キャリア膜および／または接合膜は、澄明かつ無色であるが、色調が付けられているか、または着色されていてもよい。例えば、キャリア膜または接合膜は、有機または無機の顔料、染料またはインクを含んでいてよい。
本発明による合わせガラスは、平坦であってよい。平坦な合わせガラスは、特に建築分野において、ならびにバス、列車またはトラクターの大型ガラスにおいて見られるものである。しかし、本発明による合わせガラスは、空間の一方向または複数の方向に、わずかに、または強く曲げられていてもよい。湾曲したガラスは、例えば自動車分野のガラスにおいて見られるものであり、ここで、一般的な曲率半径は、約１０ｃｍから約４０ｍまでの範囲である。
さらに、本発明は、少なくとも１つの化学強化ガラスを有する合わせガラスを製造するための方法を含み、ここで、
（ａ）２．１ｍｍ以下の厚さを有するガラスの第一ガラス板を化学強化し、
（ｂ）少なくとも１つの機能性被覆または機能性挿入物が備えられた熱可塑性キャリア膜および接合膜を、第一ガラス板と第二ガラス板との間に平面で配置して、
（ｃ）第一ガラス板および第二ガラス板を、積層することによって互いに接合し、ここで、少なくともキャリア膜および接合膜が中間膜を形成する。
ガラスは、平板ガラスとしてフロート法で製造されて、所望のサイズおよび形態に切り整えられるのが好ましい。
第一ガラス板は、まだ化学強化の前にその最終的な三次元の形態を得ることが好ましい。そのために、第一ガラス板は、高温、例えば５００℃から７００℃までの温度で曲げプロセスに供される。第一ガラス板および第二ガラス板は一緒に（つまり、同時かつ同一の道具によって）合致させて曲げられるのが好ましい、それというのは、このことによって、ガラス板の形態が、後々に行われる積層のために最適に互いに適合されるからである。
ガラス板は、曲げられた後に徐冷される。過度の急冷は、ガラス板内に熱応力を生じさせ、この応力は後々の化学アニーリングにおいて形態を変化させることがある。冷却速度は、４００℃の温度に冷却されるまで、好ましくは０．０５℃／秒から０．５℃／秒まで、特に好ましくは０．１℃／秒から０．３℃／秒までであるのが好ましい。そのように徐冷することによって、特に光学的な欠陥をもたらし、ならびに後々の化学強化を損なわせる、ガラス板内の熱応力を回避することができる。その後、引き続き冷却されてよく、比較的速い冷却速度で冷却されてもよい、それというのは、４００℃未満では、熱応力が生じる危険が少ないからである。
化学強化は、好ましくは３００℃から６００℃まで、特に好ましくは４００℃から５００℃までの温度で行われる。ここで、第一ガラス板は、塩溶融物によって処理され、例えば塩溶融物に浸漬される。この処理の間、特にガラスのナトリウムイオンは、比較的大きいイオン、特に比較的大きいアルカリイオンと交換され、ここで、所望の表面圧縮応力が生じる。塩溶融物は、好ましくはカリウム塩の溶融物であり、特に好ましくは硝酸カリウム（ＫＮＯ3）または硫酸カリウム（ＫＳＯ4）であり、殊に好ましくは硝酸カリウム（ＫＮＯ3）である。
イオン交換は、アルカリイオンの拡散によって決まる。したがって、表面圧縮応力および圧縮応力深さの所望の値は、特に強化プロセスの温度および期間によって調節することができる。この期間の通常の時間は、２時間から４８時間までである。
塩溶融物による処理の後、ガラス板は室温に冷却される。続いて、ガラス板は洗浄され、好ましくは硫酸（Ｈ2ＳＯ4）で洗浄される。
キャリア膜および接合膜は、フィルムとして準備されるのが好ましい。
キャリア膜を形成するフィルムは、例えば接着剤の膜が備えられており、かつ第一ガラス板または第二ガラス板に接着することができる。その場合、接合膜を形成するフィルムはキャリア膜上に配置され、第二ガラス板は接合膜上に配置される。
キャリア膜を形成するフィルムは、例えば２つの熱可塑性接合膜の間に挿入されてもよい。
当然、中間膜は、別の膜を含んでいてもよく、この膜は、積層の前に複合体に挿入される。
積層による合わせガラスの製造は、通常、当業者に自体公知の方法によって行われ、例えばオートクレーブ法、真空バック法、真空リング法、カレンダー法、真空積層またはそれらの組合せによって行われる。ここで、第一ガラス板および第二ガラス板の接合は、通常、熱、真空および／または圧力を作用させて行われる。
少なくとも１つの化学強化ガラスを有する本発明による合わせガラスは、建物において、特に出入口または窓領域において、家具および機器の組み込み部品として、または郊外での交通のための移動手段において、陸路または水路で、特に列車、船舶および自動車において、例えば風防ガラス、ルーフガラス、リアガラスまたはサイドガラスとして使用されるのが好ましい。
さらに、本発明は、合わせガラスに機能特性を備えるために、少なくとも１つの化学強化ガラスを有する本発明による合わせガラスの中間膜において、機能性被覆または機能性挿入物が備えられた熱可塑性キャリアフィルムを使用することを含む。
以下において、本発明を図および実施例をもとに詳説する。図は、図解であり、縮尺どおりではない。本発明は、図によってなんら制限されない。
本発明による合わせガラスの実施態様による断面図 本発明による合わせガラスの別の実施態様による断面図 本発明による方法の実施態様のフローチャート
図１は、本発明による合わせガラスを示しており、この合わせガラスは、第一ガラス板１と第二ガラス板２からなり、それらのガラス板は、中間膜３を介して互いに接合されている。この合わせガラスは、自動車のルーフガラスとして企図されており、ここで、第一ガラス板１は、取付け状態において内側ガラスであり、第二ガラス板は外側ガラスである。
第一ガラス板１および第二ガラス板２は、化学強化ガラスからなり、それぞれ０．７ｍｍの厚さを有しているにすぎない。ガラス板１、２の表面圧縮応力は約４００ＭＰａであり、圧縮応力深さは約１５０μｍである。化学強化のゆえに、ガラス板１、２は、その厚さが少ないにもかかわらず充分に安定している。ガラス板１、２の化学組成は、第１表に示されており、ここで、不足の割合は、添加物および不純物である。この組成は、化学強化で処理されるのに特に好適である。
Figure 2016539894
約２．１ｍｍまたは２．６ｍｍの通常の標準ガラス板厚よりも明らかに薄いガラス板１、２のわずかな厚さによって、合わせガラスは、慣用の合わせガラスよりも相当小さい重量を有している。しかし、化学強化されたガラス板１、２に、例えば、強化されていないガラス板および熱強化されたガラス板に通常のスパッタリングによって機能性被覆を備えることは容易にできない。
中間膜３は、熱可塑性接合膜６および熱可塑性キャリア膜４を含んでおり、このキャリア膜は、機能性被覆５が備えられている。接合膜はＰＶＢからなり、０．７６ｍｍの厚さを有している。キャリア膜４はＰＥＴからなり、５０μｍの厚さを有している。機能性被覆５は、低放射率の被覆（低Ｅ被覆）である。機能性被覆５は、電気伝導性膜を含んでおり、この膜はＩＴＯからなり、約１００ｎｍの厚さを有している。キャリア膜４によって、ガラス板１、２の１つを被覆する必要なしに、合わせガラスに低Ｅ機能が備えられる。
キャリア膜４および接合膜６は、合わせガラスの製造においてフィルムとして準備されたものである。キャリア膜４は、図示されていない接着剤によって第一ガラス板１と接合されている。被覆５は、キャリア膜４の、第一ガラス板１とは反対の表面に配置されている。接合膜６は、第二ガラス板２とキャリアフィルム４を有する第一ガラス板１との間で、持続的に安定性のある接合をもたらす。
被覆５の代替案として、キャリア膜４に機能性挿入物によって、例えばＩＲ反射性特性を備えることも考えられる。
図２は、本発明による合わせガラスの別の実施態様を示している。化学強化された第一ガラス板１は、図１に記載の通りであり、０．７ｍｍの厚さ、および第１表の組成を有している。
外側ガラスである第二ガラス板２は、図１の実施態様とは異なり、化学強化された薄いガラスではなく、２．１ｍｍの標準厚さを有するソーダ石灰ガラスの強化されていないガラス板である。第１表の化学組成を有する第一ガラス板１の特別な利点は、このガラス板をソーダ石灰ガラスのガラス板と一緒に曲げプロセスに供することができることであり、このことは、合わせガラスの容易かつ経済的な製造の範囲において有利である。
中間膜は、機能性被覆５を有するキャリア膜４を含んでいる。キャリア膜４は、図１とは異なり、第一ガラス板１に直接配置されているのではなく、第一熱可塑性接合膜６と第二熱可塑性接合膜７との間に配置されている。接合膜６、７は、それぞれ０．７６ｍｍの厚さのＰＶＢフィルムから形成されている。
キャリア膜４は、合わせガラスの面積を基準にして刈り込み分（Ｒｕｅｃｋｓｃｈｎｉｔｔ）を有している。これは、キャリア膜４が、合わせガラスの側端まで広がっているのではなく、側端まで例えば１０ｍｍの周囲間隔（ｕｍｌａｕｆｅｎｄｅｎ Ａｂｓｔａｎｄ）を有していることを意味する。このことによって、キャリア膜４は、接合膜６、７によって腐食から守られており、その接合膜６、７は、ガラス板１、２と同じ面積を有し、かつ端領域で直接互いに接着されている。
図２に記載の合わせガラスの非対称の構造では、化学強化された第一ガラス板１が外側ガラスを形成することも同じく可能である。同様に、化学強化されたガラス板１をプラスチックの第二ガラス板２と組み合わせることも可能である。
図３は、本発明による合わせガラスを製造するための本発明による方法の実施例のフローチャートを示している。第一ガラス板１を、第１表の化学組成を有する平坦なフロートガラスとして準備する。第一ガラス板１は、まず曲げプロセスによってその最終的な三次元形態にする。第一ガラス板１と接合することが企図されている第二ガラス板２は、第一ガラス板１と合致させて曲げられるのが好ましい。前述の組成を有するガラス板１の特別な利点は、第二ガラス板２が同一の組成を有していることではなく、例えば慣用のソーダ石灰ガラスからなる場合に、第一ガラス板１は、第二ガラス板２と一緒に曲げることができることである。
熱応力を回避するために、第一ガラス板１を曲げた後に徐冷する。好適な冷却速度は、例えば０．１℃／秒である。続いて、第一ガラス１を、数時間の間、例えば４時間の間、４６０℃の温度にて硝酸カリウムの溶融物で処理し、ここで、化学強化する。この処理は、ガラスの表面にわたってナトリウムイオンと比較的大きいカリウムイオンとの拡散作用による交換を生じさせる。
それによって、表面圧縮応力が生成される。続いて、第一ガラス板１を冷却して、次に、硝酸カリウムの残留物を除去するために硫酸で洗浄する。
合わせガラスにおいて第一接合膜６を形成する、ＰＶＢの第一熱可塑性フィルムは、合わせガラスにおいて第二ガラス板２に向いているように企図されている第一ガラス板１の表面に置かれる。続いて、機能性被覆５が備えられているフィルムは、第一接合膜６上に置かれる。このフィルムによって、合わせガラスにおいてキャリア膜４が形成される。
キャリア膜４には、ＰＶＢの第二熱可塑性フィルムが置かれており、このフィルムは、合わせガラスにおいて第二接合膜７を形成している。接合膜７には、第二ガラス板２が配置される。続いて、ガラス板複合体が慣用の方法で積層される、例えば真空バック法で積層される。
キャリアフィルム４は、第一接合膜と第二接合膜との間に挿入される代わりに、代替的にガラス板表面上に接着されてよい。そのために、このフィルムは、機能性被覆とは反対側の表面に接着剤膜があらかじめ作られて準備される。
（１） 第一ガラス板
（２） 第二ガラス板
（３） 中間膜
（４） キャリア膜
（５） 機能性被覆
（６） 接合膜
（７） 第二接合膜

Claims (15)

  1. 中間膜（３）を介して互いに接合されている第一ガラス板（１）および第二ガラス板（２）を少なくとも含む、少なくとも１つの化学強化ガラスを有する合わせガラスであって、ここで、
    ・第一ガラス板（１）は、２．１ｍｍ以下の厚さを有する化学強化ガラスであり、
    ・中間膜（３）は、少なくとも１つの熱可塑性接合膜（６）および熱可塑性キャリア膜（４）を含み、かつ
    ・キャリア膜（４）は、機能性被覆（５）または機能性挿入物を有する、前記合わせガラス。
  2. キャリア膜（４）が、ＩＲ反射性または吸収性被覆、ＵＶ反射性または吸収性被覆、着色性被覆、低放射率の被覆、加熱可能な被覆、アンテナ機能を有する被覆、飛散防止被覆、または電磁線を遮蔽するための被覆である機能性被覆（５）を有する、請求項１に記載の合わせガラス。
  3. キャリア膜（４）が、ＩＲ吸収特性、ＵＶ吸収特性または着色特性を有する機能性挿入物、好ましくは有機または無機のイオン、化合物、アグリゲート、分子、結晶、顔料または染料を有する、請求項１に記載の合わせガラス。
  4. 機能性被覆（５）が、好ましくは少なくとも銀または透明導電性酸化物を含み、かつ好ましくは１０ｎｍから２００ｎｍまでの厚さを有する少なくとも１つの電気伝導性膜を含む、請求項２に記載の合わせガラス。
  5. キャリア膜（４）が、５μｍから１ｍｍまで、好ましくは５μｍから５００μｍまで、特に好ましくは１０μｍから２００μｍまで、殊に好ましくは１２μｍから７５μｍまでの厚さを有する、請求項１から４までのいずれか１項に記載の合わせガラス。
  6. キャリア膜（４）が、少なくともポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）またはそれらの混合物もしくはコポリマーもしくは誘導体を含む、請求項１から５までのいずれか１項に記載の合わせガラス。
  7. 接合膜（６）が、少なくともポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、ポリウレタン（ＰＵ）またはそれらの混合物もしくはコポリマーもしくは誘導体を含み、かつ０．２ｍｍから１ｍｍまでの厚さを有する、請求項１から６までのいずれか１項に記載の合わせガラス。
  8. 第一ガラス板（１）が、酸化ケイ素（ＳｉＯ2）を５５質量％から７２質量％まで、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）を５質量％から１０質量％まで、酸化ナトリウム（Ｎａ2Ｏ）を１０質量％から１５質量％まで、酸化カリウム（Ｋ2Ｏ）を７質量％から１２質量％まで、および酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を６質量％から１１質量％まで含む、請求項１から７までのいずれか１項に記載の合わせガラス。
  9. 第一ガラス板（１）が、１００ＭＰａ超、好ましくは２５０ＭＰａ超、殊に好ましくは３５０ＭＰａ超の表面圧縮応力を有し、かつ４０μｍ超、好ましくは１００μｍ超、特に好ましくは１５０μｍ超の圧縮応力深さを有する、請求項１から８までのいずれか１項に記載の合わせガラス。
  10. 第一ガラス板（１）が、０．３ｍｍから２．１ｍｍまで、好ましくは０．５ｍｍから１．５ｍｍまで、特に好ましくは０．６ｍｍから１．０ｍｍまでの厚さを有する、請求項１から９までのいずれか１項に記載の合わせガラス。
  11. 第二ガラス板（２）が、化学強化ガラスであり、かつ０．３ｍｍから２．１ｍｍまで、好ましくは０．５ｍｍから１．５ｍｍまでの厚さを有する、請求項１から１０までのいずれか１項に記載の合わせガラス。
  12. 前記第二ガラス板が、強化されていないガラス板またはプラスチックガラスであり、かつ１．５ｍｍから５ｍｍまでの厚さ、好ましくは２ｍｍから３ｍｍまでの厚さを有する、請求項１から１０までのいずれか１項に記載の合わせガラス。
  13. 請求項１から１２までのいずれか１項に記載の、少なくとも１つの化学強化ガラスを有する合わせガラスを製造するための方法であって、ここで、
    （ａ）ガラスの第一ガラス板（１）を化学強化して、
    （ｂ）少なくとも１つの機能性被覆（５）または機能性挿入物が備えられている熱可塑性キャリア膜（４）および接合膜（６）を、第一ガラス板（１）と第二ガラス板（２）との間に平面で配置して、
    （ｃ）第一ガラス板（１）および第二ガラス板（２）を積層することによって互いに接合し、ここで、少なくともキャリア膜（４）および接合膜（６）が中間膜（３）を形成する、前記方法。
  14. キャリア膜（４）を第一ガラス板（１）または第二ガラス板（２）に接着するか、または第一接合膜（６）と第二接合膜（７）との間に挿入する、請求項１３に記載の方法。
  15. 請求項１から１２までのいずれか１項に記載の、少なくとも１つの化学強化ガラスを有する合わせガラスの中間膜における、機能性被覆（５）または機能性挿入物が備えられた熱可塑性キャリア膜（４）の使用。
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