JP3631869B2

JP3631869B2 - フッ素樹脂シート及び合わせガラス

Info

Publication number: JP3631869B2
Application number: JP591997A
Authority: JP
Inventors: 隆信鈴木; 英一渡辺
Original assignee: Mitsubishi Plastics Inc
Current assignee: Mitsubishi Plastics Inc
Priority date: 1997-01-17
Filing date: 1997-01-17
Publication date: 2005-03-23
Anticipated expiration: 2017-01-17
Also published as: JPH10204189A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フッ素樹脂シート及びそれを用いてなる合わせガラスに関し、さらに詳しくは、透明性と難燃性に優れるとともに、ガラス板との貼合わせ加工性に優れたフッ素樹脂シート及び合わせガラスを提供するものである。
【０００２】
【従来技術とその課題】
ガラス板は透明性、強度を有する材料であるが、耐衝撃性が弱く、それを補う方法としてプラスチックシートを貼合わせた合わせガラスが一般に用いられている。一般のプラスチックシートでは、ガラスが割れた場合の破片の飛散防止効果はあるが、火災時にはプラスチックシートが燃焼するので、難燃性を満足させることはできない。そこで、防火・防炎性を有し、かつ通常時に割れても破片飛散防止性を有するガラスとして、ガラス板にフッ素樹脂シートを接着した合わせガラスが提案されている。
【０００３】
しかしながら、従来のフッ素樹脂シートを用いた合わせガラスにおいては、それを貼合わせて製造するために同シートに求められる好適な特性に関して十分な配慮がなされておらず、合わせガラスを製造した場合に気泡が入るなどして、外観や物性上の本来の合わせガラスの機能が発揮され難いという問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記問題点を解消できる合わせガラス用フッ素樹脂シート及び合わせガラスを見出したものであり、その要旨は、フッ素含有モノマーを少なくとも１種類以上含むポリマーの単独あるいは、他のポリマーとのブレンド体からなるフッ素含有率が５５％以上、融点が６０〜２２０℃のフッ素樹脂シートであって、全光線透過率が８０％以上で、測定温度０〜３０℃における引張弾性率が１×１０⁷ 〜４×１０⁹ Ｐａの範囲のフッ素樹脂シートの表面に、中心線平均粗さＲａが０．０５〜２．０μｍ、山数Ｐｃが５〜５００個／８ｍｍのエンボスを形成したことを特徴とする合わせガラス用フッ素樹脂シート及びそれを用いてなる合わせガラスにある。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳しく説明する。
本発明におけるフッ素樹脂シートは、フッ素含有モノマーを少なくとも１種類以上含むポリマーの単独あるいは、他のポリマーとのブレンド体からなり、フッ素含有モノマー成分としては、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、トリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン、ぺンタフルオロプロピレン、ヘキサフルオロプロピレンなどが挙げられ、フッ素含有モノマーの単独重合体または共重合体、あるいは前記含フッ素含有モノマーに、エチレン、アルキルビニルエーテルなどのビニルモノマーなどが併用された共重合体、あるいはこれらのブレンド体からなるものである。
【０００６】
そしてシート状に成形でき工ンボス可能なもの、すなわち熱溶融成形可能なものであればよく、テトラフルオロエチレンの単独重合体（ＰＴＦＥ）以外のフッ素樹脂は特に制限なく使用することができる。
【０００７】
具体的には、テトラフルオロエチレン一パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン一ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン一ビニリデンフルオライドーヘキサフルオロプロピレン共重合体、ボリビニリデンフルオライドなどが挙げられる。
【０００８】
ここで、上記組成内容のフッ素樹脂シートはフッ素含有率が５５％以上、融点が６０〜２２０℃の範囲のものとする必要があり、フッ素含有率が５５％未満ではシートの難燃性を損ない、ひいては合わせガラスの防火・防炎性を損なうという問題がある。
【０００９】
また、融点が６０℃未満のものではガラス板との貼合わせ加工時の耐熱性が不足し、とくに夏期において軟化が著しくなり取扱いが困難となるという問題があり、貼合わせて得た合わせガラスの耐熱性を低くすることにもなりガラス板がずれるという問題も生じる。
【００１０】
融点が２２０℃を越えるものでは、貼合わせ加工時の加圧媒体としてガラス板に傷を付けず、かつ、耐熱性を有する適当なものがないため、２２０℃未満で貼合わせ加工せざるを得なくなり、ガラス面にシ−トが溶融密着せず、強度、外観ともに損なわれるという問題がある。また、２２０℃以上に加熱した後、加圧しない方法も考えられるが、この方法ではシ−トがガラス板表面のうねりに対応せず、局所的にしか密着しないため、強度、外観とも損なわれ、良好な貼合わせが困難となるという問題がある。
【００１１】
上記範囲の融点の調整は使用する樹脂のモノマー成分比、結晶性等を調整することにより可能である。
【００１２】
なお、樹脂中に紫外線吸収剤等の成分を接着性、透明性を損なわない範囲で適宜添加することができる。
【００１３】
本発明フッ素樹脂シートの厚さは特に制限はないが、ガラス板との貼合せ加工時のハンドリング性や耐衝撃性の点等から、通常０．０５ｍｍ〜１ｍｍ程度の範囲が好ましい。シートの成形方法も一般的に知られている方法を採用すればよく、例えば有機溶剤に溶解して剥離性基材の上に均一に塗布した後、有機溶剤を乾燥除去して基材から剥がす方法、水性エマルジヨンにして剥離性基材の上に均一に塗布した後、水を乾燥除去して基材から剥がす方法、押出成形やカレンダ成形などの熱可塑成形法などによることができる。
【００１４】
上記方法で得られるフッ素樹脂シートは全光線透過率が８０％以上で、測定温度０〜３０℃における引張弾性率を特定の範囲とする必要がある。全光線透過率を８０％以上とすることでガラス板と貼合わせたときに透明感が損なわれない。また、測定温度０〜３０℃における引張弾性率の範囲は１×１０⁷ 〜４×１０⁹ Ｐａの範囲にある必要がある。
【００１５】
測定温度を０〜３０℃の範囲とすることは日常の雰囲気温度に相当し、同様に合わせガラスの製造時の雰囲気温度に相当する。引張弾性率の測定方法は動的粘弾性測定を周期１Ｈｚ、引張法により行い、貯蔵弾性率を求めたものである。
【００１６】
上記引張弾性率が４×１０^９Ｐａを越えるものではフッ素樹脂シ−トが硬質化して、ガラス板との馴染み（濡れ）が低くなり、貼合わせ加工時のガラス板にフッ素樹脂シートをセッティングする際、滑り易く、貼り合わせが完了するまでの工程、例えば、搬送や、加圧中にガラス板のずれが生じるという問題があり、一方、引張弾性率が１×１０^７Ｐａ未満では、フッ素樹脂シ−トが軟質化し、貼り合わせ加工時の取扱いが困難となるばかりか、貼合わせ加工時にガラス板にセッティングする時点から馴染みが過剰となり滑りが悪くなり、所定位置にシ−トがセッティングできずガラス板との界面に局所的に気泡を閉じ込めてしまい、合わせガラスとしての外観を損なうという問題がある。
【００１７】
上記引張弾性率の範囲とするには融点の調整と同様に使用する樹脂のモノマー成分比、結晶性等を調整することにより可能である。
【００１８】
さらに上記フッ素樹脂シートの表面には、特定のエンボスを形成する必要があり、中心線平均粗さＲａが０．０５〜２μｍの範囲にあり、山数Ｐｃが５〜５００（個／８ｍｍ）の範囲にあるエンボス形状を形成する。ここで、中心線平均粗さＲａはＪＩＳＢ０６０１に算術平均粗さＲａとして規定されているものであり、山数Ｐｃは、後記実施例において説明した方法により計測したものである。
【００１９】
Ｒａが０．０５μｍ未満であるとガラスと貼合わせるときに、ガラスとのセッテイングの際、シ−トの滑りが悪くなり、シ−トに皺、たるみをいれた状態でガラス板と接触させることになり、シートとガラスの間の空気が抜け切れず気泡を残し、またＲａが２μｍを越えるとエンボスの山が高すぎて、セッテイング時にガラス板が滑りやすく、また、その後の搬送、あるいは加圧中にガラス板のずれが生じ、合わせガラスとしての外観を損なう。
【００２０】
Ｐｃが５未満の場合は、シートの凸部の間隔が広すぎて、加熱溶融の早い時期に凹部もガラスと接触を起こす結果、不規則な位置に気泡が残存して外観不良となる。またＰｃが５００を越える場合は、凸部の間隔が狭すぎて、凸部が加熱により溶融する過程で凸部間に気泡が閉じ込められ外観不良となる。
【００２１】
特に好適なエンボス形状は、中心線平均粗さＲａが０．１〜０．５μｍの範囲にあり、山数Ｐｃが５０〜２ＯＯ（個／８ｍｍ）の範囲にあるようなエンボス形状である。この範囲では、ガラス板との滑り、ずれ具合のバランスが良好でまた気泡の残存が著しく少なくなる。
【００２２】
シート表面にこのようなエンボスを付与する方法には特に制限はなく、フッ素樹脂シートを予熱した後、加熱したエンボスロール、エンボスベルトで加圧する方法、熱プレス法でエンボス板で加圧する方法、エンボスを有する転写用シートを加熱圧着後剥離する方法などがある。
【００２３】
ここで、上記フッ素樹脂シートとガラス板との接着性を促進するために、透明性、貼合わせ加工性を損なわない範囲でシートあるいはガラス板にアクリル系、ＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合体）系ポリマーや、シランカップリング剤等の接着剤を設けたり、シートにコロナ処理、プラズマ処理、Ｎａ−アンモニア処理等の前処理を行うことも可能である。
【００２４】
貼合わせるガラス板は工業的に使用されている一般のものが適用でき、ソーダライムガラス、ボロシリケートガラス、結晶化ガラスや網入りガラス等から同種、もしくは異種のガラスを選択することができる。
【００２５】
ガラス板の厚さは用途の特徴に応じて選べば良く、１ｍｍ〜２０ｍｍの範囲のものが望ましい。
【００２６】
また、ガラス板の表面はフッ素樹脂シートとの貼合わせ加工時のガラス板とシートとの間の気泡の残存を少なくして抜けを容易にするため、うねりの小さい状態に仕上げておくのがより好ましい。
【００２７】
以下、実施例により本発明を説明する。
【００２８】
【実施例】
（実施例１）
フッ化ビニリデン３０重量％、テトラフルオロエチレン５０重量％、ヘキサフルオロプロピレン２０重量％からなるフッ素樹脂を押出機により厚さ２００μｍのシートを押出成形し、その後、加熱してエンボスロールにより加圧して両面にエンボスが付与されたフッ素樹脂シートを得た。
【００２９】
得られたフッ素樹脂シートを２００℃にて、２枚のガラス板（厚さ３ｍｍ、幅９００ｍｍ、長さ２０００ｍｍ）の間に挟み、合わせガラスとした。フッ素樹脂シートと合わせガラスについて以下の項目の物性を測定し、合わせガラスへの貼合わせ加工性（加工時のガラス板とシートのセッティング性、合わせガラスとした後の外観）を総合評価して、その結果を表１に示した。セッティング性についてはガラス板上にシートを容易に位置合わせでき、かつセッティング後、ガラス板が滑らず、ずれがないものを（○）とした。外観は気泡やガラス板のずれがないものを（○）とした。
【００３０】
各項目の試験評価方法は次の通り。
（１）シートの光線透過率は、ＪＩＳＫ７１０５に準じて、全光線透過率（％）を測定した。
【００３１】
（２）シート中のフッ素含有率は、フッ素樹脂のモノマー組成から、フッ素原子全重量のフッ素樹脂構成原子全重量に対する割合（重量％）を算出した。
【００３２】
（３）シートの融点は、示差走査熱量測定を昇温速度１０℃／分により行ない、吸熱ピーク温度を求めた。
【００３３】
（４）中心線平均粗さＲａおよび山数Ｐｃは、触針式表面粗さ計（（株）小坂研究所製ＳＥ−３ＦＫ）を用い、針先端径２μｍ、針荷重７０ｍｇ、カットオフ値０．８ｍｍの条件で、シート表面の任意の８ｍｍ間隔について中心線平均粗さを測定した。
【００３４】
山数Ｐｃは、図１に示すように、上で得られた粗さ曲線の中心線から±ｙｍｍの距離に２本の平行線を引き、曲線が−ｙの線から＋ｙの線に達し、再度−ｙの線に至るまでの区分を１山と数えた。
【００３５】
なお、ｙｍｍは０．２５／（測定倍率）であり、本実施例では測定倍率は５０００であるが、山が高い比較例４については測定倍率は５００で測定した。
【００３６】
（実施例２、３）
ポリフッ化ビニリデンを用い、実施例１と同様に押出機にて厚さ２００μｍのシートに成形し、その後、エンボス付与し、このシートを用いて実施例１と同様に２００℃にて、２枚のガラス板（厚さ３ｍｍ、幅９００ｍｍ、長さ２０００ｍｍ）の間に挟み、合わせガラスとした。評価は実施例１と同様に行なった。
【００３７】
（比較例１）
エチレン−テトラ−フルオロエチレン共重合体を用い、実施例１と同様に押出機にて厚さ２００μｍのシートに成形し、その後、エンボス付与し、このシートを２２０℃にて、実施例１で用いた２枚のガラス板の間に挟み、加熱、加圧したところ、全くガラス板に接着しなかったので、加熱温度を上げ３００℃で加熱のみ行なって合わせガラスを得た。
【００３８】
（比較例２）
フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体を用い、カレンダーロールにより、厚さ３００μｍのシートに成形し、その後、エンボス付与した。このシートを１２０℃にて実施例１と同様に合わせガラスを作成したところ、シートのセッテイング時の滑りも悪く、そのときの気泡が多く残存した。
【００３９】
（比較例３）
ポリフッ化ビニリデンを用い、押出機にて厚さ２００μｍのシートに成形し、その後、エンボス付与し、このシートを２００℃にて、実施例１と同様に合わせガラスを作成したところ、ガラス板とシートのセッティングにおいて、滑り過ぎる傾向にあり、そのため、貼合わせ加工中に２枚のガラス板の位置がずれるという問題があった。
【００４０】
（比較例４）
フッ化ビニリデン３０重量％、テトラフルオロエチレン５０重量％、ヘキサフルオロプロピレン２０重量％からなる共重合フッ素樹脂を用い、押出機にて厚さ２００μｍのシートに成形し、その後、エンボス付与し、このシ−トを１９０℃にて、実施例１と同様に合わせガラスを作成したところ、ガラス板とシートのセッティングにおいて、滑りが悪いためにセッティングがうまくいかず、そのときに入った気泡が貼り合わせ後に残ってしまった。
【００４１】
【表１】

【００４２】
表１から本発明のフッ素樹脂シート及びこのシートを用いた合わせガラスからなる実施例１乃至３は合わせガラスへの貼合わせ加工性（加工時のセッテイング性、合わせガラスとした後の外観）が優れていることが分かる。これに対してシートの融点が高すぎる比較例１では貼合わせ加工性に劣り、特に合わせガラスに気泡が残るという問題がある。逆にシートの融点と引張弾性率が低すぎる比較例２では滑りが悪く、セッティング性に劣る。さらにエンボス形状が本発明の範囲から外れた比較例３、４では貼合わせ加工性のセッティング性、外観のいずれの特性にも劣っていることが分かる。
【００４３】
【発明の効果】
上述したように本発明のフッ素樹脂シート及び合わせガラスでは、シートとガラス板との貼合わせ加工性に優れ、得られる合わせガラスの透明性や難燃性が優れているという利点を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】エンボスの山数の計測方法を説明する図。

Claims

フッ素含有モノマーを少なくとも１種類以上含むポリマーの単独あるいは、他のポリマーとのブレンド体からなるフッ素含有率が５５％以上、融点が６０〜２２０℃のフッ素樹脂シートであって、全光線透過率が８０％以上で、測定温度０〜３０℃における引張弾性率が１×１０⁷ 〜４×１０⁹ Ｐａの範囲のフッ樹脂シートの表面に、中心線平均粗さＲａが０．０５〜２．０μｍ、山数Ｐｃが５〜５００個／８ｍｍのエンボスを形成したことを特徴とする合わせガラス用フッ素樹脂シート。
フッ素含有モノマーを少なくとも１種類以上含むポリマーの単独あるいは、他のポリマーとのブレンド体からなるフッ素含有率が５５％以上、融点が６０〜２２０℃のフッ素樹脂シートであって、全光線透過率が８０％以上で、測定温度０〜３０℃における引張弾性率が１×１０⁷ 〜４×１０⁹ Ｐａの範囲のフッ樹脂シートの表面に、中心線平均粗さＲａが０．０５〜２．０μｍ、山数Ｐｃが５〜５００個／８ｍｍのエンボスを形成したフッ素樹脂シートを２枚以上のガラス板に挟んでなる合わせガラス。