JP2021088486A - 自動車用の合わせガラス - Google Patents
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Abstract
【課題】湾曲した２枚のガラス板またはパネルを用いる場合、間に挟まれた中間膜に皺が生じたり、泡が混入するのを抑制することができる、自動車用の合わせガラスを提供する。【解決手段】本発明に係る合わせガラスは、湾曲した外側ガラス板と、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小さい、湾曲した内側パネルと、前記外側ガラス板と内側パネルとの間に配置され、機能層を含む中間膜と、を備え、前記内側パネルの少なくとも一部は、前記外側ガラス板の周縁よりも内側に配置されている。【選択図】図１
Description
本発明は、自動車用の合わせガラスに関する。
近年、ウインドシールドを除く、サイドガラス等の自動車用ガラスを合わせガラスによって構成することが提案されている（例えば、特許文献１）。
しかしながら、合わせガラスは、湾曲した２枚のガラス板を用いるものであるため、これらを合わせる際に、間に挟まれた中間膜に皺が発生したり、空気が混入し泡が生じるおそれがある。また、このような問題は、ガラス板だけでなく、例えば、湾曲した樹脂製のパネルを少なくとも１つ用いる場合でも生じ得る問題である。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、湾曲した２枚のガラス板またはパネルを用いる場合、間に挟まれた中間膜に皺が生じたり、泡が混入するのを抑制することができる、自動車用の合わせガラスを提供することを目的とする。
項１．湾曲した外側ガラス板と、
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小さい、湾曲した内側パネルと、
前記外側ガラス板と内側パネルとの間に配置され、機能層を含む中間膜と、
を備え、
前記内側パネルの少なくとも一部は、前記外側ガラス板の周縁よりも内側に配置されている、自動車用の合わせガラス。
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小さい、湾曲した内側パネルと、
前記外側ガラス板と内側パネルとの間に配置され、機能層を含む中間膜と、
を備え、
前記内側パネルの少なくとも一部は、前記外側ガラス板の周縁よりも内側に配置されている、自動車用の合わせガラス。
項２．前記外側ガラス板において前記内側ガラス板と対向する対向領域の水平方向の曲率半径をＲｘ（ｍｍ）、前記外側ガラス板の上下方向の曲率半径をＲｙ（ｍｍ）としたとき、１／Ｒｘ＊１／Ｒｙ＊１０-6を曲率指標と規定すると、前記曲率指標が２．４以下である、項１に記載の自動車用の合わせガラス。
項３．前記対向領域における曲率指標が、１．３以下である、項２に記載の自動車用の合わせガラス。
項４．前記Ｒｘが、２００〜２００，０００ｍｍであり、
前記Ｒｙが、１，７００〜５，０００ｍｍである、項２または３に記載の自動車用の合わせガラス。
前記Ｒｙが、１，７００〜５，０００ｍｍである、項２または３に記載の自動車用の合わせガラス。
項５．自動車に取り付けられたとき、少なくとも１つの車外側へ湾曲する凸部を有している、項１から４のいずれかに記載の自動車用の合わせガラス。
項６．前記機能層は、調光フィルムである、項１から５のいずれかに記載の自動車用の合わせガラス。
項７．前記調光フィルムは、ＰＤＬＣタイプまたはＳＰＤタイプである、項６に記載の自動車用の合わせガラス。
項８．前記調光フィルムに電圧を印加するための端子が、前記内側ガラス板の下端部に配置されている、項６または７に記載の自動車用の合わせガラス。
項９．前記中間膜は、複数のシート材によって形成され、
前記複数のシート材は隙間を空けて配置されている、項１から８のいずれかに記載の自動車用の合わせガラス。
前記複数のシート材は隙間を空けて配置されている、項１から８のいずれかに記載の自動車用の合わせガラス。
項１０．前記内側パネルは、ガラス板により形成されている、項１から９のいずれかに記載の自動車用の合わせガラス。
項１１．前記外側ガラス板は、車外からの光を透過する窓領域と、前記窓領域を囲み、車外からの光の透過を遮蔽する遮蔽層が積層された遮蔽領域と、を備え、
前記窓領域を覆うように、前記内側パネルが取り付けられている、項１から１０のいずれかに記載の自動車用の合わせガラス。
前記窓領域を覆うように、前記内側パネルが取り付けられている、項１から１０のいずれかに記載の自動車用の合わせガラス。
項１２．自動車のリアガラス、リアクォータガラス、またはサイドガラスである、項１から１１のいずれかに記載の自動車用の合わせガラス。
項１３．前記外側ガラス板の厚みは、１．６〜４ｍｍであり、
前記内側パネルの厚みは、０．３〜２．３ｍｍである、項１から１２のいずれかに記載の自動車用の合わせガラス。
前記内側パネルの厚みは、０．３〜２．３ｍｍである、項１から１２のいずれかに記載の自動車用の合わせガラス。
項１４．前記中間膜は、一対の前記接着層を備え、
前記一対の接着層の間に、前記機能層が配置されている、項１から１３のいずれかに記載の自動車用の合わせガラス。
前記一対の接着層の間に、前記機能層が配置されている、項１から１３のいずれかに記載の自動車用の合わせガラス。
本発明に係る合わせガラスによれば、重量を低減することができる。
以下、本発明の自動車用の合わせガラスをリアガラスに適用した場合の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図１は本実施形態に係るリアガラスの平面図、図２は図１の断面図である。なお、説明の便宜のため、図１の上下方向を「上下」、「垂直」、「縦」と、図１の左右方向を「左右」と称することとする。
図１に示すように、本実施形態に係るリアガラスは、矩形状の外側ガラス板１と、この外側ガラス板１の車内側の面に対向配置される内側ガラス板２と、これら外側ガラス板１と内側ガラス板２との間に配置される中間膜３とを備えている。以下、各構成要素について説明する。
＜１．外側ガラス板＞
外側ガラス板１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、外側ガラス板１は、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一例を示す。
外側ガラス板１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、外側ガラス板１は、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％
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。
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％
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％
図１に示すように、外側ガラス板１は、上辺１１、下辺１２、一対の側辺１３を有する略矩形状に形成されている。各側辺１３は、上辺１１の両端から下方にいくにしたがって両側に広がるように延びる第１部位１３１と、この第１部位１３１の下端から外側ガラス板１の左右方向の中心側に向かうように斜め下方に延びる第２部位１３２と、で構成されている。そして、両第２部位１３２の下端同士を繋ぐように、下辺１２が概ね水平方向に延びている。また、下辺１２は、上辺１１よりもやや短く形成されている。
図２に示すように、外側ガラス板１は、下辺１２の両端よりも水平方向に外側に位置する一対の側部領域１０１と、これら側部領域１０１の間に配置される中央領域１０２と、を備えている。中央領域１０２は、車外側へ向かって凸となるように上下方向及び水平方向に沿って三次元的に湾曲している。また、側部領域１０１も同様に、上下方向及び水平方向に沿って三次元的に湾曲しているが、特に、中央領域１０２よりも水平方向の曲率半径が小さくなっている。
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、自動車のウインドシールドとしては、小石などの飛来物に対する耐衝撃性能が必要である。他方、厚みが大きいほど重量が増し好ましくない。この観点から、外側ガラス板１の厚みは１．６〜４．０ｍｍとすることが好ましく、１．８〜２．８ｍｍとすることがさらに好ましく、１．８〜２．３ｍｍとすることが特に好ましい。何れの厚みを採用するかは、ガラスの用途に応じて決定することができる。
＜２．内側ガラス板＞
内側ガラス板２は、外側ガラス板１よりも小さい矩形状に形成され、外側ガラス板１の中央領域１０２の内側の面と対向するように配置される。より詳細には、内側ガラス板２は、上辺２１、下辺２２、及び一対の側辺２３を有しており、４つの角部は円弧状に形成されている。また、下辺２３には矩形状の切り欠き２３１が形成されている。
内側ガラス板２は、外側ガラス板１よりも小さい矩形状に形成され、外側ガラス板１の中央領域１０２の内側の面と対向するように配置される。より詳細には、内側ガラス板２は、上辺２１、下辺２２、及び一対の側辺２３を有しており、４つの角部は円弧状に形成されている。また、下辺２３には矩形状の切り欠き２３１が形成されている。
図２に示すように、内側ガラス板２は、外側ガラス板１の中央領域１０２に沿うように湾曲している。すなわち、内側ガラス板２の外面と、外側ガラス板１の中央領域１０２の内面は、概ね同じ形状となるように車外側へ凸となるように湾曲しており、これらの間に後述する中間膜３が配置されている。
内側ガラス板２の厚みは、外側ガラス板１と同等にすることができるが、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、ガラスの強度を考慮すると、０．３〜２．３ｍｍであることが好ましく、０．８〜２．０ｍｍであることが好ましく、１．０〜１．６ｍｍであることが特に好ましい。また、内側ガラス板２は、外側ガラス板１と同様の材料で形成することができる。
また、このリアガラスは、後に詳述するように車外側に凸となるように湾曲しているが、その場合の厚みの測定位置は、合わせガラスの左右方向の中央を上下方向に延びる中央線の上下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、平らな面に合わせガラスの湾曲面が載るように配置し、上記シックネスゲージで合わせガラスの端部を挟持して測定する。
＜３．中間膜＞
図２に示すように、中間膜３は、内側ガラス板２と同じ大きさに形成されており、外側ガラス板１に接着される透明の第１接着層３１と、内側ガラス板２に接着される透明の第２接着層３２と、これら両接着層３１，３２の間に配置される透明の機能層３３と、を備えている。
図２に示すように、中間膜３は、内側ガラス板２と同じ大きさに形成されており、外側ガラス板１に接着される透明の第１接着層３１と、内側ガラス板２に接着される透明の第２接着層３２と、これら両接着層３１，３２の間に配置される透明の機能層３３と、を備えている。
第１接着層３１及び第２接着層３２は、融着により各ガラス板１，２に接着されるものであれば、特には限定されないが、例えば、ポリビニルブチラール樹脂（ＰＶＢ）、エチレンビニルアセテート樹脂（ＥＶＡ）などによって形成することができる。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。
各ガラス板１，２への接着前の第１接着層３１及び第２接着層３２には、機能層３３と接着する際、あるいは各ガラス板１，２と接着する際に、空気を容易に押し出すために、その表面にエンボス加工を行うことがある。
第１接着層３１及び第２接着層３２の厚みは、特には限定されないが、例えば、０．０５〜２．０ｍｍ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く、０．１〜０．４ｍｍであることが特に好ましい。但し、両接着層３１，３２の厚みは同じであっても、相違していてもよい。また、各接着層３１，３２にエンボスが形成される場合には、エンボスの深さを考慮して、厚みを設定する必要がある。
また、両接着層３１，３２の厚みの合計は、０．７６ｍｍ以上であることが好ましい。これは、ウインドシールドにおいて、例えば、ＪＩＳ Ｒ３２１１，Ｒ３２１２で規定するような耐貫通性能等を確保するためである。また、機能層３３を、積層した複数のフィルムで構成することもできる。その際は、接着層３１，３２を３層以上使用することもある。この場合も、接着層３１，３２の合計厚みの合計は０．７６ｍｍ以上であることが好ましい。
機能層３３としては、用途に応じて、種々の機能を有するフィルムを用いることができる。例えば、公知の遮熱フィルム、発熱フィルム、投影フィルム、発光フィルム、アンテナ用フィルム、調光フィルムなどを用いることができる。また、これらのうちの複数を積層し、機能層３３とすることもできる。
遮熱フィルムは、車内の温度上昇を抑制するため、赤外線を反射する公知の赤外線反射フィルムを採用したり、あるいは吸収するように構成されたフィルムを採用することができる。このような遮熱フィルムは、中間膜３の厚み方向において、外側ガラス板１側に配置されることが好ましい。すなわち、第１接着層３１を第２接着層３２よりも薄くすればよい。また、このように機能層３３を遮熱フィルムとするほか、遮熱機能を持たせるには、例えば、第１接着層３１及び第２接着層３２の少なくとも１つを遮熱性のＰＶＢで形成することもできる。
発熱フィルムは、曇りを除去したり、解氷するためのものであり、電圧を印加することにより熱を発するものである。このような発熱フィルムは、例えば、複数の細線を基材フィルムにより支持したものや、薄い透明導電膜を基材に成膜したものなどが使用できる。基材フィルムは、透明のフィルムであればよく、その材料は特に限定されるものではないが、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリプロピレン、ナイロン等で形成することができる。
投影フィルムは、ヘッドアップディスプレイ装置（以下、ＨＵＤという）から照射される光によって情報が投影されるものである。投影フィルムは、例えば、両接着層３１，３２とは屈折率が相違し、光を反射するフィルムであれば、特には限定されないが、例えば、偏光を制御できるフィルムであって、ｐ偏光反射フィルム、ホログラムフィルム、散乱反射系の透明スクリーン、散乱透過系の透明スクリーン、散乱反射系の調光フィルム、散乱透過系の調光フィルム、ＨＵＤ用の増反射フィルムとすることができるム。投影フィルムの大きさは特には限定されないが、情報が投影される領域よりも大きいことが好ましい。
発光フィルムは、ＬＥＤ等が内蔵され、所定の文字、図形などを示す光が発光されるものである。
アンテナ用フィルムは、発熱フィルムと同様に、上述した基材フィルムにＦＭ，ＡＭ，ＤＴＶ，ＤＡＢ等のアンテナを配置したフィルムである。
調光フィルムは、種々のものが提案されているが、例えば、通電の有無によってフィルムのヘイズ率を制御し、透明状態と不透明状態を作り出すものとすることができる。すなわち、プライバシー性を付与することが可能な機能性フィルムである。例えば、液晶を利用したPDLC（Polymer Dispersed Liquid Crystal）タイプやＳＰＤ（Suspended Particle Device）タイプ、エレクトロクロミックタイプ、サーモクロミックタイプなど、公知のものを用いることができる。例えば、ＰＤＬＣタイプの調光フィルムは、液晶層と、この液晶層を挟む一対の透明導電膜と、各透明導電膜の外面に配置されるＰＥＴフィルムとで構成することができる。液晶層は、透明なポリマーフィルム及び液晶が封入されることによって形成された液晶カプセルを有している。そして、例えば、ＰＤＬＣタイプの液晶調光フィルムには、図１に示すように、内側ガラス板２の切り欠き２２１から下辺２２及び一方の側辺２３に沿って延びる一対のＬ字状の電極３３５が取り付けられている。また、内側ガラス板２の切り欠き２３１には、車内の電源に接続される一対のハーネス３３８が取り付けられており、各ハーネス３３８に、切り欠き２３１から露出する電極３３５がそれぞれ接続されている。そして、ハーネス３３８、各電極３３５、及び透明導電膜を介して液晶層に電圧が印加されると、調光が行われ、例えば、調光フィルムが不透明になる。なお、電極３３５の形態は特には限定されず、適宜変更可能である。また、ハーネス３３８を取り付ける位置も特には限定されない。したがって、内側ガラス板２に形成される切り欠き２２１の位置は、ハーネスの取り付け位置によって適宜変更することができる。あるいは、切り欠きを設けず、ハーネスを電極３３５に取り付けることもできる。
なお、以上は機能層３３の例であり、これらに限定されるものではない。
以上のような機能層３３を構成するフィルムの厚みは、特には、限定されないが、例えば、０．０１〜２．０ｍｍとすることが好ましく、０．０３〜０．６ｍｍであることがさらに好ましい。このように、フィルムの周縁の端面の厚みの上限は、２．０ｍｍであることが好ましい。機能層は、中間膜の全体に亘って配置されてもよいし、中間膜の一部に配置されてもよい。例えば、中間膜の一部に機能層が配置される場合、フィルムの端面の厚みが大きいと、機能層３３は両接着層３１，３２よりも小さいため、中間膜３に段差が生じ、この段差によって、中間膜３を両ガラス板１，２の間に挟んだときに、空気が含まれ、泡が生じるおそれがある。したがって、機能層３３の厚みは、上記のように設定することが好ましい。
機能層３３の皺発生を防止するため、機能層３３は貼り合せ時の加熱によって適度に収縮することが好ましいが、その収縮率が大きすぎると機能性に不具合が生じるため（HUD像の歪みや調光性能の低下）、例えば、１３０℃で３０分間加熱したときに、４％以下であることが好ましい。特に、機能層３３として、調光フィルムを用いる場合には、１３０℃で３０分間加熱したときに、１％以下であることが好ましい。熱収縮率の測定は、次のように行うことができる。まず、機能層３３を有するフィルムに５００ｍｍ間隔で印を付け、このフィルムを基板上に固定せずに載せ、１３０℃に保温した電気炉に３０分保持し、印の間隔の距離を測定することによって、熱収縮率を算出する。
また、上述した機能層３３の熱収縮率は、ウインドシールドの製造前のものであるが、後述するようにウインドシールドを製造した後にも、例えば、ウインドシールドを分解して得られた機能層３３が、上記条件下で収縮するものであることが好ましい。
なお、各接着層３１，３２及び機能層３３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）によってウインドシールドの断面を１７５倍に拡大して表示する。そして、各接着層３１，３２及び機能層３３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、その平均値を各接着層３１，３２及び機能層３３の厚みとする。
各接着層３１，３２の大きさは、外側ガラス板１及び内側ガラス板２と同じであるが、機能層３３の大きさは、両接着層３１，３２と同じであってもよいし、小さくすることもできる。例えば、機能層３３の周縁が、内側ガラス板２の周縁よりも内側に位置する場合には、機能層３３の周縁が、内側ガラス板２の周縁から１０ｍｍ以上内側に配置されることが好ましい。これは、後述するように、機能層３３の縁部に皺が生じると、中間膜３の縁部から水分が侵入するおそれがあるため、これを防止するためである。
＜３．ガラス板の湾曲と中間膜との関係＞
上記のように、本実施形態に係るリアガラスは、車外側に凸となるように湾曲している。すなわち、形状の異なる外側ガラス板１と内側ガラス板２がともに湾曲している。ここで、本発明者が検討したところによると、外側ガラス板１及び内側ガラス板２において中間膜３を挟んでいる部分（以下、対向領域という）の曲率半径が以下の関係の場合には、両ガラス板１，２の間で、機能層３３を含む中間膜３に皺が生じないことを見出した。
曲率指標Ｚ＝１／Ｒｘ＊１／Ｒｙ＊１０-6 （１）
曲率指標Ｚ≦２．４ （２）
但し、Ｒｘは対向領域の水平方向の曲率半径、Ｒｙは対向領域の上下方向の曲率半径である。
上記のように、本実施形態に係るリアガラスは、車外側に凸となるように湾曲している。すなわち、形状の異なる外側ガラス板１と内側ガラス板２がともに湾曲している。ここで、本発明者が検討したところによると、外側ガラス板１及び内側ガラス板２において中間膜３を挟んでいる部分（以下、対向領域という）の曲率半径が以下の関係の場合には、両ガラス板１，２の間で、機能層３３を含む中間膜３に皺が生じないことを見出した。
曲率指標Ｚ＝１／Ｒｘ＊１／Ｒｙ＊１０-6 （１）
曲率指標Ｚ≦２．４ （２）
但し、Ｒｘは対向領域の水平方向の曲率半径、Ｒｙは対向領域の上下方向の曲率半径である。
なお、Ｒｘは、２００〜２００，０００ｍｍであることが好ましく、Ｒｙは１，７００〜５，０００ｍｍであることが好ましい。また、曲率指標Ｚは、１．３以下であることがさらに好ましく、これにより、中間膜３を皺なく、両ガラス板１，２の間に配置できるとともに、泡が生じにくい。
＜４．リアガラスの製造方法＞
本実施形態に係るリアガラスの製造方法は、特に限定されず、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。まず、外側ガラス板１が湾曲するように曲げ加工を行う。この方法は、特には限定されないが、例えば、公知のプレス成形により行うことができる。あるいは、成形型上に外側ガラス板１を配置した後、この成形型を加熱炉を通過させて加熱する。これによって、外側ガラス板１を自重により湾曲させることができる。
本実施形態に係るリアガラスの製造方法は、特に限定されず、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。まず、外側ガラス板１が湾曲するように曲げ加工を行う。この方法は、特には限定されないが、例えば、公知のプレス成形により行うことができる。あるいは、成形型上に外側ガラス板１を配置した後、この成形型を加熱炉を通過させて加熱する。これによって、外側ガラス板１を自重により湾曲させることができる。
次に、内側ガラス板２を製造する。まず、所定の形状に形成された内側ガラス板２に対し、プレス成形あるいは自重による曲げ成形により湾曲した形状を形成する。但し、曲げ加工を行わないこともできる。これは、外側ガラス板１は湾曲しているものの、中央領域１０２では、曲率半径が大きいため、薄い内側ガラス板２であれば、個別に曲げ加工を行わなくても、後述するように、外側ガラス板１に接着することで、外側ガラス板１の湾曲に沿わせることができるからである。
次に、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。このとき、中間膜３は、内側ガラス板２と同じ形状か、あるいはやや大きい形状とすることができる。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、このリアガラスを０．４５〜０．５５ＭＰａでロールにより押圧する。次に、このリアガラスを、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、本実施形態に係るリアガラスが完成する。その後、必要に応じて、ハーネス３３８等を取り付ける。
＜５．特徴＞
以上のように、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
(i) 内側ガラス板２が外側ガラス板１よりも小さいため、つまり、これらのガラス板１，２は両者とも湾曲しているにもかかわらず、形状が異なるため、湾曲を一致させることが難しく（いわゆるペア性の低下）、これらを合わせたときには間に挟まれる中間膜３に皺が生じるおそれがある。その結果、空気が混入して泡が発生したり、あるいは内側ガラス板２の縁部が外側ガラス板１から離間して開いてしまう可能性もある。そのため、本実施形態に係る合わせガラスでは、湾曲の大きい外側ガラス板１の周縁付近を避け、内側ガラス板２を、外側ガラス板１の周縁よりも内側に配置している。そのため、中間膜３に皺が生じたり、空気が混入して泡が発生するのを抑制することができる。
以上のように、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
(i) 内側ガラス板２が外側ガラス板１よりも小さいため、つまり、これらのガラス板１，２は両者とも湾曲しているにもかかわらず、形状が異なるため、湾曲を一致させることが難しく（いわゆるペア性の低下）、これらを合わせたときには間に挟まれる中間膜３に皺が生じるおそれがある。その結果、空気が混入して泡が発生したり、あるいは内側ガラス板２の縁部が外側ガラス板１から離間して開いてしまう可能性もある。そのため、本実施形態に係る合わせガラスでは、湾曲の大きい外側ガラス板１の周縁付近を避け、内側ガラス板２を、外側ガラス板１の周縁よりも内側に配置している。そのため、中間膜３に皺が生じたり、空気が混入して泡が発生するのを抑制することができる。
特に、２つのガラス板１，２が重ねられている対向領域について、上記式（１）及び式（２）を充足すると、中間膜３の皺の発生を抑制することができる。すなわち、湾曲が小さい領域において外側ガラス板１と内側ガラス板２とを対向させると、その間の中間膜３に皺が生じるのを抑制することができる。
(ii) 内側ガラス板２が外側ガラス板１よりも小さいため、合わせガラスの軽量化を図ることができる。
＜６．変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。なお、以下の変形例は適宜組み合わせることができる。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。なお、以下の変形例は適宜組み合わせることができる。
＜６−１＞
内側ガラス板２の大きさ、形状は特には限定されない。上記実施形態では、内側ガラス板２が外側ガラス板１の周縁よりも内側に配置されているが、例えば、図３に示すように、内側ガラス板２の周縁の一部が、外側ガラス板１の周縁と一致していてもよい。すなわち、外側ガラス板１の周縁において、湾曲の小さい部分であれば、内側ガラス板２の周縁と一致していてもよい。
内側ガラス板２の大きさ、形状は特には限定されない。上記実施形態では、内側ガラス板２が外側ガラス板１の周縁よりも内側に配置されているが、例えば、図３に示すように、内側ガラス板２の周縁の一部が、外側ガラス板１の周縁と一致していてもよい。すなわち、外側ガラス板１の周縁において、湾曲の小さい部分であれば、内側ガラス板２の周縁と一致していてもよい。
＜６−２＞
中間膜３の機能層３３は、内側ガラス板２の全体に亘って配置されていなくてもよい。例えば、図４（ａ）に示すように、内側ガラス板２の一部に配置されていてもよいし、あるいは図４（ｂ）に示すように、機能層３３を複数のシート材で構成し、これらを隙間をあけて配置してもよい。また、機能層３３は、複数の機能性フィルムを重ねて作製してもよい。例えば、調光フィルムと遮熱フィルムを重ねてよく、その間には、接着層のような中間層を設置するのが好ましい。
中間膜３の機能層３３は、内側ガラス板２の全体に亘って配置されていなくてもよい。例えば、図４（ａ）に示すように、内側ガラス板２の一部に配置されていてもよいし、あるいは図４（ｂ）に示すように、機能層３３を複数のシート材で構成し、これらを隙間をあけて配置してもよい。また、機能層３３は、複数の機能性フィルムを重ねて作製してもよい。例えば、調光フィルムと遮熱フィルムを重ねてよく、その間には、接着層のような中間層を設置するのが好ましい。
＜６−３＞
本発明の合わせガラスは、上記のようなリアガラスのほか、リアクォータガラス、サイドガラスに適用することもできる。例えば、図５及び図６に示すようなサイドガラスであってもよい。
本発明の合わせガラスは、上記のようなリアガラスのほか、リアクォータガラス、サイドガラスに適用することもできる。例えば、図５及び図６に示すようなサイドガラスであってもよい。
図５及び図６に示すように、このサイドガラスは、外側ガラス板１と、内側ガラス板２と、これらのガラス板１，２の間に配置される中間膜３と、を備えている。また、外側ガラス板１には、車外からの光の透過を遮蔽する遮蔽層４が積層されている。外側ガラス板１、内側ガラス板２、中間膜３の材料は、上記実施形態で示したのと同じにすることができる。以下、これらについて説明する。
外側ガラス板１は、水平方向に長い矩形状に形成されている。より詳細には、外側ガラス板１は、水平方向に延びる上辺１１及び下辺１２と、上辺１１及び下辺１２の前端同士を結ぶ前辺１３と、上辺１１及び下辺１２の後端同士を結ぶ後辺１４と、で構成された外形を有している。前辺１３及び後辺１４は下方にいくにしたがってやや後方に延びるように傾斜している。また、下辺１２は、水平な第１部位１２１と、第１部位１２１の後端から後方にいくにしたがって上方に傾斜するように延びる第２部位１２２とを有している。したがって、後辺１４の上端は、前辺１３と同じ高さであるが、下端は前辺１３よりもやや高い位置にあり、全体として前辺１３よりも短く形成されている。
次に、遮蔽層４について説明する。遮蔽層４は、黒などの濃色のセラミックにより形成され、外側ガラス板１の車内側の面に積層されている。以下では、外側ガラス板１において、遮蔽層４が積層されている領域を遮蔽領域ということがある。但し、下辺１２の第１部位１２１の上方には、遮蔽層４が積層されていない矩形状の窓領域５が形成されており、遮蔽層４は、窓領域５を囲む４つの領域４１〜４４を有している。すなわち、窓領域５の上側において外側ガラス板１の上辺１１に沿う上側領域４１、窓領域５の前側において外側ガラス板１の前辺１３に沿う前側領域４２、窓領域５の下側において外側ガラス板１の下辺１２の第１部位１２１に沿う下側領域４３、及び窓領域５よりも後方全体に積層された後側領域４４を有しており、これらが一体化されている。
遮蔽層４を構成するセラミックは、例えば、以下の組成とすることができる。
＊１，主成分：酸化銅、酸化クロム、酸化鉄及び酸化マンガン
＊２，主成分：ホウケイ酸ビスマス、ホウケイ酸亜鉛
＊２，主成分：ホウケイ酸ビスマス、ホウケイ酸亜鉛
セラミックは、スクリーン印刷法により形成することができるが、これ以外に、焼成用転写フィルムを外側ガラス板１に転写し焼成することにより作製することも可能である。スクリーン印刷を採用する場合、例えば、ポリエステルスクリーン：３５５メッシュ，コート厚み：２０μｍ，テンション：２０Ｎｍ，スキージ硬度：８０度，取り付け角度：７５°，印刷速度：３００ｍｍ／ｓとすることができ、乾燥炉にて１５０℃、１０分の乾燥により、セラミックを形成することができる。
遮蔽層４は、セラミックを積層するほか、他の材料により形成することもできる。また、濃色の樹脂製の遮蔽フィルムを貼り付けることで形成することもできる。
内側ガラス板２は、外側ガラス板１の車内側の面において、窓領域５を覆うように配置される。また、内側ガラス板２は、外側ガラス板１の上辺１１、前辺１３、及び下辺１２の第１部位１２１に、それぞれ沿う上辺２１、前辺２３、及び下辺２２を有し、さらに上辺２１の後端と下辺２２の後端とを結ぶ後辺２４を有している。後辺２４は、外側ガラス板１の下辺１２の第１部位１２１と第２部位１２２との連結部分付近から上方へ延びる第１部位１４１と、第１部位１４１の上端から上方にいくにしたがってやや前方に傾斜する第２部位１４２とを有しており、第２部位１４２の上端が上辺１１の後端に連結されている。
より詳細に説明すると、内側ガラス板２の上辺２１、前辺２３、及び下辺２２は、遮蔽層４の上側領域４１、前側領域４２、及び下側領域４３にそれぞれ位置しており、これらは、枠部材６よりも内側にある。また、内側ガラス板２の後辺２４は、遮蔽層４の後側領域４４内にあるが、窓領域５の端縁に近い位置にある。したがって、後側領域４４の大半は、内側ガラス板２には覆われず、露出している。
なお、外側ガラス板１及び内側ガラス板２は、上記実施形態のリアガラスと同様に、車外側へ凸となるように湾曲している。そのため、上述した式（１）（２）を充足することで、皺のない状態で、中間膜３の両ガラス板１，２の間に配置することができる。この点は、本発明の合わせガラスをリアクォータガラスに適用した場合でも同じである。
＜６−４＞
サイドガラスに設けた遮蔽層４は、リアガラスやリアクォータガラスに設けることもできる。その場合、遮蔽層の形状は特には限定されない。例えば、中間膜３に設けられる電極を隠すように、内側ガラス板１の周縁を覆うように配置することもできる。また、遮蔽層４に車載カメラ、センサ用の開口を形成することもできる。
サイドガラスに設けた遮蔽層４は、リアガラスやリアクォータガラスに設けることもできる。その場合、遮蔽層の形状は特には限定されない。例えば、中間膜３に設けられる電極を隠すように、内側ガラス板１の周縁を覆うように配置することもできる。また、遮蔽層４に車載カメラ、センサ用の開口を形成することもできる。
＜６−５＞
内側ガラス板２の代わりに、例えば、ポリカーボネートなどの樹脂材料で形成された内側パネルを設けることもできる。このようにすると、合わせガラスをより軽量化することができる。
内側ガラス板２の代わりに、例えば、ポリカーボネートなどの樹脂材料で形成された内側パネルを設けることもできる。このようにすると、合わせガラスをより軽量化することができる。
＜６−６＞
上述したリアガラスやサイドガラスにおける外側ガラス板１及び内側ガラス板２の形状は一例であり、適宜変更することができる。
上述したリアガラスやサイドガラスにおける外側ガラス板１及び内側ガラス板２の形状は一例であり、適宜変更することができる。
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形態に限定されない。
図７に示す外側ガラス板（厚みが２ｍｍ）を準備した。図７に示す数値は、車内側の面の水平方向の曲率半径であるＲｘを示している。したがって、この外側ガラス板は複数の曲率半径が組み合わされることで構成されている。図７中の数値の単位はｍｍであり、曲率半径が概ね左右対称に変化している。また、図８は、図７の外側ガラス板の車内側の面における曲率指標Ｚの分布を示している。
そして、この外側ガラス板の車内側の面に、厚みが０．７６ｍｍ、熱収縮率が１％の中間膜を貼り付け内側ガラス板（厚みが１．５ｍｍ）で挟んだときに、皺が生じるか否かを検討した。その結果、曲率指標Ｚが２．４以下の領域においては皺が生じないことが分かった。また、曲率半径Ｒｘ，Ｒｙについても検討したところ、Ｒｘが１９０ｍｍの領域では皺が生じ、２００ｍｍの領域では皺が生じないことが分かった。したがって、Ｒｘは２００ｍｍ以上であることが好ましい。同様に、Ｒｙが１６６０ｍｍの領域では皺が生じ、１７８７ｍｍの領域では皺が生じないことが分かった。したがって、Ｒｙは１７００ｍｍ以上であることが好ましいことが分かった。
図９は、サイドガラスの外側ガラス板における曲率指標の分布である。この例では、全ての領域において、曲率指標が１．３以下であった。そして、この外側ガラス板に、上記と同様の中間膜を貼り付けたが、中間膜に皺は生じなかった。なお、中間膜における皺の発生は熱収縮率の影響を受けやすいと考えられるが、上記のようなガラス板を用いた試験では、熱収縮率が４％程度の中間膜でも同様の結果が得られた。
１ 外側ガラス板
２ 内側ガラス板
３ 中間膜
３１ 第１接着層
３２ 第２接着層
３３ 機能層
４ 遮蔽層
２ 内側ガラス板
３ 中間膜
３１ 第１接着層
３２ 第２接着層
３３ 機能層
４ 遮蔽層
Claims (14)
- 湾曲した外側ガラス板と、
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小さい、湾曲した内側パネルと、
前記外側ガラス板と内側パネルとの間に配置され、機能層を含む中間膜と、
を備え、
前記内側パネルの少なくとも一部は、前記外側ガラス板の周縁よりも内側に配置されている、自動車用の合わせガラス。 - 前記外側ガラス板において前記内側ガラス板と対向する対向領域の水平方向の曲率半径をＲｘ（ｍｍ）、前記外側ガラス板の上下方向の曲率半径をＲｙ（ｍｍ）としたとき、１／Ｒｘ＊１／Ｒｙ＊１０-6を曲率指標と規定すると、前記曲率指標が２．４以下である、請求項１に記載の自動車用の合わせガラス。
- 前記対向領域における曲率指標が、１．３以下である、請求項２に記載の自動車用の合わせガラス。
- 前記Ｒｘが、２００〜２００，０００ｍｍであり、
前記Ｒｙが、１，７００〜５，０００ｍｍである、請求項２または３に記載の自動車用の合わせガラス。 - 自動車に取り付けられたとき、少なくとも１つの車外側へ湾曲する凸部を有している、請求項１から４のいずれかに記載の自動車用の合わせガラス。
- 前記機能層は、調光フィルムである、請求項１から５のいずれかに記載の自動車用の合わせガラス。
- 前記調光フィルムは、ＰＤＬＣタイプまたはＳＰＤタイプである、請求項６に記載の自動車用の合わせガラス。
- 前記調光フィルムに電圧を印加するための端子が、前記内側ガラス板の下端部に配置されている、請求項６または７に記載の自動車用の合わせガラス。
- 前記中間膜は、複数のシート材によって形成され、
前記複数のシート材は隙間を空けて配置されている、請求項１から８のいずれかに記載の自動車用の合わせガラス。 - 前記内側パネルは、ガラス板により形成されている、請求項１から９のいずれかに記載の自動車用の合わせガラス。
- 前記外側ガラス板は、車外からの光を透過する窓領域と、前記窓領域を囲み、車外からの光の透過を遮蔽する遮蔽層が積層された遮蔽領域と、を備え、
前記窓領域を覆うように、前記内側パネルが取り付けられている、請求項１から１０のいずれかに記載の自動車用の合わせガラス。 - リアガラス、リアクォータガラス、またはサイドガラスである、請求項１から１１のいずれかに記載の自動車用の合わせガラス。
- 前記外側ガラス板の厚みは、１．６〜４ｍｍであり、
前記内側パネルの厚みは、０．３〜２．３ｍｍである、請求項１から１２のいずれかに記載の自動車用の合わせガラス。 - 前記中間膜は、一対の前記接着層を備え、
前記一対の接着層の間に、前記機能層が配置されている、請求項１から１３のいずれかに記載の自動車用の合わせガラス。
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