JP2865768B2 - 複数の層からなる積層安全ガラスの製法、この方法によって製造された積層安全ガラスおよびこの方法を実施するための装置 - Google Patents

複数の層からなる積層安全ガラスの製法、この方法によって製造された積層安全ガラスおよびこの方法を実施するための装置

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、多数の層(それらのいくつかは機能層であ
る)からなる積層安全ガラスの製法に関する。
〔発明の背景〕
積層安全ガラスは、今日しばしば使用されている透明
張り材料の1つである。例えば、大部分の自動車風防
は、積層安全ガラスからなる。積層安全ガラスは、ビル
ディングに窓ガラスをつける際にも使用されている。
一般に、今日の標準的な積層安全ガラスは、3層から
なり、2枚のガラス板がポリビニルブチラールのシート
によって互いに接合されている。このようなガラス積層
品は、高い安全手段を提供する。その理由は、衝撃荷重
の場合においては、ポリビニルブチラールのシートが機
械的エネルギーを弾性的に吸収し、且つ発生することが
あるガラス裂片はシートに刺さったままの状態となるか
らである。
しかしながら、今日積層安全ガラスにかけられる要件
は、安全面に限定されるわけではない。反対に、多くの
場合には、この種の積層安全ガラスは、追加の機能を果
すことが望ましい。例えば、積層安全ガラス板は、特殊
な熱保護または強い日射に対する保護を提供することが
必要であることがある。例えば、詳細には自動車風防に
要請される更に他の要件は、電気的に加熱する能力およ
びいわゆるオーバーヘッドディスプレーを組み込む可能
性である。
積層安全ガラスに追加の機能を授ける1つの可能性
は、薄層を一体化してガラス積層品とすることである。
このことは、1以上の機能層を、2枚のガラス板(爾後
の積層プロセスでポリビニルブチラールシートに面す
る)の1つの面上に付着させることによって行うことが
できる。個々のガラス板を被覆することは、非常に複雑
であり且つ高価となる。自動車用風防を製造する際に
は、被覆された初期には平らな板を加熱しながら曲げる
工程も通過しなければならないという追加的な困難さが
あり、これよって機能層が容易に引き裂かれるという問
題が生じる。この臨界的操作工程においては、収率は低
くなるだけである。
先ず層を連続法で高い透明性基材シート上に付着する
ことによって薄い機能層を一体化してガラス積層品と
し、次いで、被覆基材シートをガラス積層品に組み込む
ことはより安価である。
基材シートに好適な材料は、なかんずく、ポリエチレ
ンテレフタレートである。被覆基材シートを、ポリビニ
ルブチラールの2シート間に埋設し、ガラス/PVBシート
/(被覆シート)/PVBシート/ガラス、なる構造を有す
る積層安全ガラス板が製造される。市販のポリエチレン
テレフタレートシートを使用するならば、この被覆基材
シートは、完成したガラス積層品中に波(ないし皺)が
形成されることが観察される。これは、ガラス積層品の
外観に対する外乱効果および入射光線のゆがみからの自
由を有しているので、このガラス積層品を使用すること
には問題はない。
欧州特許第0,077,672号明細書は、この問題の解決法
を提案している。この場合の本質的なアイデアは、非常
に特殊な熱機械的性質を有するポリエチレンテレフタレ
ートシートのみを基材シートとして使用することであ
る。このことは、シートの熱収縮Eおよびその厚さdが
下記関係を満たすことを意味する: 4.4≧E≧0.00028×(d−128) (1) d<125 (2) 〔式中、Eは120℃の30分温度応力付与後にセットする
熱収縮(%)を意味し、dはシート厚さ(μm)を意味
する〕。
許容される熱収縮を(1)に示された間隔へ制限する
のは、一方で、より高い収縮が機能層の損傷を生じ、他
方で、シートで常時生ずる小さい平面度過失がより低い
収縮の場合にはもはや取り除くことができない、という
理由からである。
しかしながら、2つの関係(1)および(2)を満た
す基材シートの場合さえ満足な外観を有するガラス積層
品を製造することは困難であることが見出された。特
に、関係(1)および(2)によって規定されるE−d
平面の領域の境界範囲に入るシートは、損傷された機能
層またはガラス積層品における平面度欠陥を生ずる。
仕様(1)は、シートの収縮を正確に調節すればする
ほど、シートが薄くなることを意味する。厚さd=12μ
mを有するシートの場合には、(1)ならびに(2)
は、たとえば、4.4>E>3.7の範囲内の収縮となる。厚
さd=2.6μm以下のシートは、(1)により、その適
用から除外される。前記特許においては、範囲 3.9≧E≧0.00028×(d−130) (3) d<125 が、特に好都合であると記載されている。厚さd12μm
以下を有するシートさえ(3)により、その適用から除
外される。
〔発明の概要〕
本発明の目的は、積層安全ガラスの製法および基材シ
ート上に少なくとも1つの追加の機能層を備えた積層安
全ガラスを提供することにあり、この場合の基材シート
は積層安全ガラスを形成するための個々の層の積層時に
熱収縮に関していかなる制限も受けない。
上記目的は、複数の層(それらの少なくとも一つは機
能層である)からなる積層安全ガラスを製造するに際
し、フィルムを、別の層の間に挿入され且つ該別の層の
縁を越えて突出するプラスチックシート上に載置し、こ
れらの層を互いに積層させながら、前記フィルムを突出
部分に沿って締結することによって積層安全ガラスを形
成する本発明の方法によって達成される。
圧密圧力を、一緒に接合する層の移動積み重ねに適用
しながら、プラスチックシートをプラスチックシートの
すべての4サイド上で平らな位置で締結してガラス積層
品を形成する。圧密圧力を、一緒に接合する層の積み重
ねに適用しながら、プラスチックシートをプラスチック
シートのすべての4サイド上でプラスチックシートの球
状湾曲領域において締結してガラス積層品を形成するこ
とも同様に可能である。
本法の一態様においては、プラスチックシートの締結
は、熱圧がガラスプレラミネート上に作用する積層安全
ガラスの仕上最終プロセス工程において維持されるよう
にする。プラスチックシートは、スパッタリング、真空
蒸着、印刷または湿式被覆によって1以上の機能層から
なるフィルムで被覆する。
前記方法によって製造される積層安全ガラスの態様お
よび本法を実施するための装置の態様は、請求項6〜13
の特徴から明らかになる。
本発明の必須の利点は、基材シートを選ぶ際に、熱機
械的性質が非常に狭く設定された仕様を満たさなければ
ならないという事実を考慮することがもはや必要ではな
いことである。逆に、熱機械的性質の見地から、基材シ
ートの選択は、実質上自由である。
第1図中の断面図は、ガラス/ポリビニルブチラール
シート/機能層を具備するプラスチックシート/ポリビ
ニルブチラールシート/ガラス積層品からなる積層安全
ガラスを示す。基材シート1および1以上の機能層2か
らなる被覆プラスチックシート3は、プラスチックシー
ト3の両側と接触しているポリビニルブチラールシート
4、5であり、且つまたそれに隣接するガラス板6およ
び7である積層品18の他の層の縁を越えて突出してい
る。
基材シート1の材料は、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリアミドまたはポリエーテルスルホンである。こ
の基材シートの場合、例えば、陰極スパッタリングプラ
ントで光透明熱反射性フィルム2で被覆されている厚さ
36μmのポリエチレンテレフタレート〔ヘキストAG製の
ホスタファン(Hostaphan)4400〕からなるシートが、
使用され得る。光透明熱反射性フィルム2は、例えば、
2つの金属層および2つの誘電層からなり且つ下記構造
を有する: 誘電層/Ag/金属インジウム−酸化スズ/誘電層 SnO2またはSnOxNy(式中、1≦x≦2および0≦y≦
1)なる形態の酸化スズまたはオキシ窒化スズは、誘電
層として使用できる。
第2図は、平らなフレーム9による突出プラスチック
シート3の締結を図式的に示す。プラスチックシート3
は、PVBシート4、5およびガラス板6、7の縁を越え
た部分8だけ両側に突出している。被覆プラスチックシ
ート3の突出縁ないし部分8、8をフレーム9により締
結し、後者に固定する。
第3A図および第3B図は、それぞれネジ10によって互い
に接合された2個の部品9′および9″からなるフレー
ム9の形態の2部品締結装置の平面図および断面図を示
す。2個の部品9′および9″の各々においては、互い
に面する部品の面において周辺溝13、13′がある。2個
の部品9′および9″のネジ込み状態においては、これ
らの2個の溝13、13′を見当合わせし且つOリング11を
ここに収容する。被覆プラスチックシートは、部分的円
周に沿ってOリングの回りに巻き、このOリングによっ
てプラスチックシートが1個の溝13内に固着的に締結さ
れる。このフレーム9の厚さは、積層品18の全厚よりも
薄い。その結果、積層品18はフレーム9と一緒に、従来
技術で既知のようにガラスプレラミネートを製造するた
めのローラーシステム(図示せず)に通過させることが
できる。このローラーシステムにおいては、積層品18
は、圧密圧力をかけながら、約90℃に加熱される。ロー
ラーシステム通過後、ガラスプレラミネートはフレーム
9と一緒にオートクレーブに入れ、このオートクレーブ
において最終積層品18または積層安全ガラスが、加圧下
で140℃までの温度において製造される。
この加熱時に、締結プラスチックシート3は膨張し、
これによって波形が形成される。しかしながら、この波
形は、積層法の完了後に完全に消失する。つまり冷却時
において、フレーム9が、プラスチックシート3の縁上
に、収縮プラスチックシートを完全に平滑化する引張応
力をかけるのである。その結果、いかなる大きさの波形
も、完成された積層安全ガラス板においては検出するこ
とはできない。従って、完成された積層安全ガラス板
は、光透明性に損傷を与えずに、例えば熱反射を高める
追加の機能層を具備し且つ完全な外観を有する。
更に他の機能層は、例えば、電波アンテナ、透明電熱
層、ディスプレー用透明電極などであってもよい。
第4A図および第4B図は、互いに隣接するように配置さ
れた多数のトングからなる締結装置14の平面図および第
4A図の線II−IIに沿った断面図を示す。トングは、積層
品18の縁に沿ってトング列を形成する。各トングは、ネ
ジによって一緒に保持される2個の外側部品14′および
14″、および1個の内側部品12を具備する。2個の外側
部品14′、14″は、縁において積層品18を把持し且つト
ング14の高さまたは厚さは積層品18の厚さを超える。こ
の種のトング14は、製造すべき積層安全ガラス板が球状
湾曲を有する場合に平らなフレームの代わりに使用され
る。
第5図から明らかなように、内側部品12は、凸状上部
側17を有し、この凸状上部側17内にはOリングを収容す
る溝19が沈下する。溝19のベース表面は、凸状上部側と
同じ曲率で走行し、このことは第5図で破線によって示
す。第4B図の断面図から明らかなように、プラスチック
シート3は、Oリング16と溝19のベース表面との間に締
結する。
球状湾曲積層品18からなるガラスプレラミネートは、
積層品をクランプ列と一緒に真空サックに入れることに
よって製造する。前記真空サックは、オーブン中に配置
されており且つそれから空気をポンプで出す。この際
に、例えば、ポリプロピレンまたは同様の材料からなる
真空サックは、積層品18に対して締まりばめを与え且つ
圧力をかける。その結果、積層品は、温度の同時作用下
で一緒に接合してガラスプレラミネートを形成する。オ
ーブン中での処理後に、ガラスプレラミネートは、オー
トクレーブ中で熱圧の作用下で積層安全ガラス板の最終
形態に変換する。
平らな積層安全ガラス板および球状湾曲積層安全ガラ
ス板は、前記方法によって同等に製造できる。被覆プラ
スチック用に各々の場合に使用する締結装置の構造差
は、別様に成形されたガラス板のためであり、基本的特
性を有していない。ポリビニルブチラールシート/機能
層を具備するプラスチックシート/ポリビニルブチラー
ルシートを有するプラスチック積層品は、その縁に沿っ
て機能層を担持するプラスチックシートを積層プロセス
時に締結装置で固定することによって製造する。プラス
チック積層品を段プレスで製造するならば、フレーム
は、プラスチックシート用締結装置として使用される。
ロール対ロール積層法においては、プラスチックシート
をトング列によって保持する。プラスチック積層品およ
びガラス積層品の製造における締結装置の使用は、締結
装置の使用なしではプラスチックシートのフィルムの波
形が生じ結果として積層品の不良な外観を生じていた機
能層用基材としてプラスチックシートを使用することを
可能にする。
熱収縮性を有するすべての高透明プラスチックシート
が使用できる。例えば、ポリエチレンテレフタレート、
ポリアミド、ポリエーテルスルホンなどのシートを使用
してもよい。シートの厚さは、本法によって一般原則と
して制限されない。使用するプラスチックシートの厚さ
は、実用および加工条件における要件によってのみ決定
される。
1以上の機能層は、単層または層のシステムであって
もよい。機能層は、被覆、印刷、真空金属化、スパッタ
リングなどによって基材シート上に付着させてもよい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るガラス−シート積層品の層を通し
ての断面図、第2図は締結装置におけるうガラス−シー
ト積層品の締結を示す断面図、第3A図はガラス−シート
積層品の被覆プラスチックシート用締結装置としてのフ
レームの平面図、第3B図は第3A図の線I−Iに沿っての
断面図、第4A図はガラス−シート積層品の被覆プラスチ
ックシート用締結装置としての一連のトングの平面図、
第4B図は第4A図の線II−IIに沿っての断面図、第5図は
第4B図の保持装置の内部を示す図である。 1……基材シート、2……機能層、3……プラスチック
シート、4、5……ポリビニルブチラールシート、6、
7……ガラス板、9……フレーム、9′、9″……部
品、10……ネジ、11……Oリング、12……内側部品、1
3、13′……溝、14……締結装置、14′、14″……外側
部品、15……ネジ、16……Oリング、17……凸状上部
側、18……積層品、19……溝。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ギュンター、ラインハルト ドイツ連邦邦共和国フランクフルト、ア ム、マイン、71、ヘーガーシュトラー セ、23 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C03C 27/12

Claims (13)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の層(それらの少なくとも一つは機能
    層である)からなる積層安全ガラスを製造するに際し、
    フィルムを、別の層の間に挿入され且つ該別の層の縁を
    越えて突出するプラスチックシート上に載置し、これら
    の層を互いに積層させながら、前記フィルムを突出部分
    に沿って締結することによって積層安全ガラスを形成す
    ることを特徴とする、積層安全ガラスの製法。
  2. 【請求項2】圧密圧力を、一緒に接合する層の移動積み
    重ねに対して適用しながら、プラスチックシートを該プ
    ラスチックシートのすべての4サイド上で平らな平面に
    締結してガラス積層品を形成する、請求項1に記載の方
    法。
  3. 【請求項3】圧密圧力を、一緒に接合する層の積み重ね
    に対して適用しながら、プラスチックシートを該プラス
    チックシートのすべての4サイド上でプラスチックシー
    トの球状湾曲領域において締結してガラス積層品を形成
    する、請求項1に記載の方法。
  4. 【請求項4】プラスチックシートの締結が、熱圧がガラ
    スプレラミネート上に作用する積層安全ガラスの仕上最
    終プロセス工程において維持される、請求項2または3
    に記載の製法。
  5. 【請求項5】プラスチックシートを、スパッタリング、
    真空蒸着、印刷または湿式被覆によって1以上の層(そ
    れらの幾つかは機能層である)からなるフィルムで被覆
    する、請求項1に記載の製法。
  6. 【請求項6】ガラス(6)/ポリビニルブチラールシー
    ト(4)/1以上の機能層(2)を具備するプラスチック
    シート(3)/ポリビニルブチラールシート(5)/ガ
    ラス(7)積層品(18)からなることを特徴とする、請
    求項1ないし5のいずれか1項に記載の方法によって製
    造された積層安全ガラス。
  7. 【請求項7】基材シート(1)の材料が、ポリエチレン
    テレフタレート、ポリアミドまたはポリエーテルスルホ
    ンである、請求項6に記載の積層安全ガラス。
  8. 【請求項8】機能層が、銀層と金属インジウム−酸化ス
    ズ層とオキシ窒化スズの誘電層とからなる光透明熱反射
    性フィルム(2)である、請求項6に記載の積層安全ガ
    ラス。
  9. 【請求項9】分割締結装置(9;14)を具備し、その部品
    (9′、9″;14、12、14″)間にはフィルムを担持す
    るプラスチックシート(3)がすべての4サイド上で締
    結されていることを特徴とする、請求項1ないし5のい
    ずれか1項に記載の方法を実施するための装置。
  10. 【請求項10】締結装置が、ネジ(10)によって互いに
    接合された2個の部品(9′、9″)からなるフレーム
    (9)であり且つフレーム(9)の厚さはガラス/ポリ
    ビニルブチラールシート/機能層を具備するプラスチッ
    クシート/ポリビニルブチラールシート/ガラス積層品
    (18)の合計厚さよりも薄い、請求項9に記載の装置。
  11. 【請求項11】周辺溝(13、13′)が互いに面する面に
    おいてフレーム(9)の2個の部品(9′、9″)の各
    々で存在し且つ被覆プラスチックシートによって部分円
    周をわたって包まれ且つプラスチックシートを1個の溝
    (13)で締結するOリング(11)が互いに関係するよう
    に見当合わせで配置された溝(13、13′)に横たわって
    いる、請求項10に記載の装置。
  12. 【請求項12】締結装置(14)が互いに隣に配置された
    多数のトングからなり、各々のトングがネジ(15)によ
    って一緒に保持される2個の外側部品(14′、14″)お
    よび1個の内側部品(12)を具備し、且つ2個の外側部
    品(14′、14″)が縁でガラス/ポリビニルブチラール
    シート/光透明熱反射性フィルムを具備するプラスチッ
    クシート/ポリビニルブチラールシート/ガラス積層品
    (18)を把持する。請求項9に記載の装置。
  13. 【請求項13】内側部品(12)が凸状上部側(17)を有
    し、この凸状上部側(17)内にはOリングを収容する溝
    (19)が沈下し且つプラスチックシート(3)がOリン
    グ(16)と溝(19)のベース表面との間で締結されてい
    る、請求項12に記載の装置。
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