JP2018034292A - 窓用構造体、窓用構造体の製造方法および窓用ユニット - Google Patents
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Abstract
Description
(1) 工作機械に装着して該工作機械の内部を視認するのに用いられる窓用構造体であって、
ポリカーボネート系樹脂を主材料として構成された樹脂板と、
前記樹脂板に対して前記工作機械の内部側に配置され、ガラス材料を主材料として構成された板状をなすガラス板とを備え、
前記樹脂板と前記ガラス板とは、接着層を介して接着されており、
φ5mm、0.5gfの鋼球を120m/秒で前記ガラス板に衝突させる水平式鋼球衝撃試験を行なった際、前記ガラス板に生じるヒビは、該ガラス板の前記鋼球による衝突中心から30mm以下の範囲内に収まることを特徴とする窓用構造体。
前記外側ガラス板は、外側接着層を介して前記樹脂板と接着されている上記(11)に記載の窓用構造体。
前記接着層となるホットメルト型接着剤を介して前記ガラス板と前記樹脂板とを接着する接着工程を有することを特徴とする窓用構造体の製造方法。
前記接着工程では、前記ホットメルト型接着剤を70度以上、140度以下の範囲内で加熱して前記ガラス板と前記樹脂板との接着を行なう上記(14)に記載の窓用構造体の製造方法。
前記窓用構造体を支持する枠体とを備え、
前記窓用構造体と前記枠体とを組み立ててなることを特徴とする窓用ユニット。
また、かかる窓用構造体を備える窓用ユニットが得られる。
図1は、本発明の窓用ユニット(第1実施形態)が装着された工作機械の一例を示す斜視図である。図2は、図1中のA−A線断面図である。図3は、図1に示す窓ユニットが備える窓用構造体に対して水平式鋼球衝撃試験を行なう状態を示す部分垂直断面図である。図4は、図3中の矢印B方向から見た図である。図5は、図3での水平式鋼球衝撃試験結果の一例を示す図面代用写真である。図6は、図3での水平式鋼球衝撃試験で生じた衝撃痕の一例を拡大した図面代用写真である。図7は、図3での水平式鋼球衝撃試験結果の一例を示す図面代用写真である。図8〜図11は、それぞれ、図1に示す窓ユニットが備える窓用構造体を製造する方法を順に示す垂直断面図である。なお、以下では、説明の都合上、図1〜図4および図8〜図11中(図12および図13についても同様)の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」と言う。また、図2中(図12および図13についても同様)の右側を「内側」、左側を「外側」と言う。また、図2、図3および図8〜図11中(図12および図13についても同様)では、窓用ユニット(窓用構造体)に関して、その厚さ方向を強調して描いている。
窓用構造体2が備えるガラス板3は、板状をなす、例えばフロートガラスである。
ホットメルト型接着剤としては、例えば、エチレン酢酸ビニル共重合体およびウレタン樹脂のうちの少なくとも1種を含有する接着剤が挙げられる。これにより、後述するように第1の接着層5aを介してガラス板3と第1の樹脂板6aとを積層し、これらを熱圧着することによって、ガラス板3と第1の樹脂板6aとの接合を確実に行なうことができる。
水平式鋼球衝撃試験では、図3に示す水平式鋼球衝撃試験機60が用いられる。水平式鋼球衝撃試験機60は、鋼球601を水平方向に発射する発射口603を有する発射部602を備えている。鋼球601は、φ5mm、0.5gfのものである。
水平式鋼球衝撃試験を行なうには、まず、窓用構造体2を起立した状態で支持する。このとき、窓用構造体2のガラス板3が発射部602に臨んだ状態とする。また、発射部602の発射口603とガラス板3との距離L603は、2m(または3m)となっている。
・ショアA硬度(SA1)、ショアA硬度(SA2)が前記数値範囲にあること
・後述する接着工程での加熱温度
本製造方法は、準備工程と、接着工程と、貼付工程とを有する。
図8に示すように、ガラス板3と、第1の樹脂板6aと、第2の樹脂板6bとを準備する。また、その他に、第1の接着層5aとなるホットメルト型接着剤5a’と、第2の接着層5bとなるホットメルト型接着剤5b’とを準備する。ホットメルト型接着剤5a’は、ガラス板3と第1の樹脂板6aとを接着する以前の状態は、フィルム状をなすものとなっている。これと同様に、ホットメルト型接着剤5b’も、第1の樹脂板6aと第2の樹脂板6bとを接着する以前の状態は、フィルム状をなすものとなっている。なお、ホットメルト型接着剤5a’、ホットメルト型接着剤5b’としては、例えば、所定の物性(密着強度:30N、ショア硬度:90)のEVA系ホットメルト型接着剤を用いることができる。
図9に示すように、本工程では、加熱加圧が可能なチャンバ50を用いる。チャンバ50は、その内部空間501を加圧状態とすることができる。また、チャンバ50は、ヒータ502が内蔵されており、内部空間501内を加熱することができる。
図10に示すように、樹脂フィルム7を準備して、当該樹脂フィルムを第2の樹脂板6bに貼り付ける。なお、樹脂フィルム7は、第2の樹脂板6bに貼り付けられる面が粘着性を有するものとなっている。
以上のような工程を経ることにより、図11に示す窓用構造体2が得られる。
図12は、本発明の窓用ユニットの第2実施形態を示す垂直縦断面図である。
本実施形態は、窓用構造体の構成が異なること以外は前記第1実施形態と同様である。
図13は、本発明の窓用ユニットの第3実施形態を示す垂直縦断面図である。
本実施形態は、窓用構造体の構成が異なること以外は前記第1実施形態と同様である。
1.窓用構造体の作製
下記の条件のガラス板3と、第1の樹脂板6aと、第2の樹脂板6bと、ホットメルト型接着剤5a’と、ホットメルト型接着剤5b’と、粘着層を有する樹脂フィルム7とを用意した。
材料:ソーダライムガラス
厚さt3:0.7mm
材料:ポリカーボネート
厚さt6a:12mm
材料:ポリカーボネート
厚さt6b:8mm
材料:エチレン酢酸ビニル共重合体
厚さt5a、厚さt5b:0.4mm
材料:ポリエチレンテレフタレート
厚さ:50μm
各条件を表1に示すように変更した以外は、前記実施例1と同様にして窓用構造体を得た。
以下の評価を行うにあたり、各実施例および各比較例にて得られた窓用構造体から、長さ100mm×幅100mmの大きさに切り出したサンプルを用いて、以下の評価を行った。
水平式鋼球衝撃試験では、高圧チャンバ内に導入された窒素ガスによって、鋼球をサンプルに向かって射出する水平式鋼球衝撃試験機を用いて測定した。そして、サンプルを床面に対して垂直になるように設置した。次いで、サンプルのガラス板3に対して、φ5mm、0.5gfの鋼球を120m/秒の速度で発射させて、衝突後のサンプルの状態を目視で確認した。なお、サンプルとの離間距離は2mとした。
×:サンプルの一部にヒビおよび/またはへこみが生じ、ヒビの範囲が30mm以上になり、サンプルを介した視認性が著しく低下した(実際の使用上に問題あり)
傷加速試験は以下のように行った。まず、その工作機械の内側に臨むであろう面に向かって切りくず/潤滑油混合物が衝突するように、サンプルホルダに切り出したサンプルを固定した。次いで、切りくずとして鉄:S45C(重量:l.0g/個)の切りくずを用意した。クーラント液としてBPジャパン社製の「Castrol Hysol MB-50」を用意した。鉄:S45Cの切りくず(210.0質量部)、Castrol Hysol MB-50(500.0質量部)をそれぞれ秤量し、これらを混合して混合物を得た。次いで、サンプルホルダに固定した切り出したサンプルに、圧縮空気を用いて切りくず/潤滑油混合物を衝突させた。切りくず/潤滑油混合物を衝突させる条件としては、衝突速度が5m/secであり、距離がガラス板3表面の中央部に対して10cmであり、繰り返し回数は100回とした。
その後、切りくず201を想定した衝撃性を、次の基準で評価した。
×:ガラス(サンプル)の一部または全部が粉砕した
各実施例および比較例について、切り出したサンプル(100mm×100mm)を用いて、−20℃/60℃の冷熱サイクル試験を行った。その後、サンプルを取り出し、サンプルの状態を観察し、以下の評価基準に従い評価した。
×:ガラス(サンプル)の一部または全部にヒビ・剥離が観察された。
11 積層板
2 窓用構造体
3、3b、3c ガラス板
31 衝撃痕
311 ヒビ
4 枠体(窓枠)
41 貫通孔
5a 第1の接着層(接着層)
5a’ ホットメルト型接着剤
5b 第2の接着層(外側接着層)
5b’ ホットメルト型接着剤
5c 第3の接着層
6a 第1の樹脂板(樹脂板)
6b 第2の樹脂板(外側樹脂板)
61 外側の面
7 樹脂フィルム
8 空気層
10 マシニングセンタ
101 加工用工具
101’ 破片
102 外装
102a スタッドボルト
102b ナット
103 操作パネル
104 インサート
105 制御部
106 液晶パネル
107 操作ボタン
20 円柱体
201 切りくず
30 液体
40 飛翔物
50 チャンバ
501 内部空間
502 ヒータ
60 水平式鋼球衝撃試験機
601 鋼球
602 発射部
603 発射口
C31 円
L603 距離
O31 衝突中心(衝撃痕31の中心)
S1 加工領域
S2 操作領域
t3、t3b、t3c、t5a、t5b、t5c、t6a、t6b、t7、t8 厚さ
Claims (16)
- 工作機械に装着して該工作機械の内部を視認するのに用いられる窓用構造体であって、
ポリカーボネート系樹脂を主材料として構成された樹脂板と、
前記樹脂板に対して前記工作機械の内部側に配置され、ガラス材料を主材料として構成された板状をなすガラス板とを備え、
前記樹脂板と前記ガラス板とは、接着層を介して接着されており、
φ5mm、0.5gfの鋼球を120m/秒で前記ガラス板に衝突させる水平式鋼球衝撃試験を行なった際、前記ガラス板に生じるヒビは、該ガラス板の前記鋼球による衝突中心から30mm以下の範囲内に収まることを特徴とする窓用構造体。 - 前記接着層の前記ガラス板との密着強度は、20[N/25mm]以上である請求項1に記載の窓用構造体。
- 前記接着層のショアA硬度は、85以上である請求項1または2に記載の窓用構造体。
- 前記接着層の厚さは、0.1mm以上、1.5mm以下である請求項1ないし3のいずれか1項に記載の窓用構造体。
- 前記接着層の構成材料は、エチレン酢酸ビニル共重合体およびウレタン樹脂のうちの少なくとも1種を含有する請求項1ないし4のいずれか1項に記載の窓用構造体。
- 前記ガラス板の厚さは、0.1mm以上、3mm以下である請求項1ないし5のいずれか1項に記載の窓用構造体。
- 前記樹脂板の厚さは、1mm以上、20mm以下である請求項1ないし6のいずれか1項に記載の窓用構造体。
- 前記ポリカーボネート系樹脂は、主としてビスフェノール型ポリカーボネート樹脂である請求項1ないし7のいずれか1項に記載の窓用構造体。
- 前記樹脂板に対して前記工作機械の内部と反対側に配置され、ポリカーボネート系樹脂を主材料として構成された板状をなす外側樹脂板を備える請求項1ないし8のいずれか1項に記載の窓用構造体。
- 前記樹脂板と前記外側樹脂板とは、外側接着層を介して接着されている請求項9に記載の窓用構造体。
- 前記樹脂板と前記外側樹脂板との間には、間隙が形成されている請求項9に記載の窓用構造体。
- 前記樹脂板と前記外側樹脂板との間に配置され、ガラス材料を主材料として構成された外側ガラス板を備え、
前記外側ガラス板は、外側接着層を介して前記樹脂板と接着されている請求項11に記載の窓用構造体。 - 前記外側樹脂板は、前記工作機械の内部と反対側の面が樹脂フィルムで覆われている請求項9ないし12のいずれか1項に記載の窓用構造体。
- 請求項1ないし13のいずれか1項に記載の窓用構造体を製造する方法であって、
前記接着層となるホットメルト型接着剤を介して前記ガラス板と前記樹脂板とを接着する接着工程を有することを特徴とする窓用構造体の製造方法。 - 前記ホットメルト型接着剤は、前記ガラス板と前記樹脂板とを接着する以前は、フィルム状をなすものであり、
前記接着工程では、前記ホットメルト型接着剤を70度以上、140度以下の範囲内で加熱して前記ガラス板と前記樹脂板との接着を行なう請求項14に記載の窓用構造体の製造方法。 - 請求項1ないし13のいずれか1項に記載の窓用構造体と、
前記窓用構造体を支持する枠体とを備え、
前記窓用構造体と前記枠体とを組み立ててなることを特徴とする窓用ユニット。
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JP2020062749A (ja) * | 2018-10-15 | 2020-04-23 | 新光硝子工業株式会社 | 積層体及び工作機械用安全ガラス |
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