JP3669709B2 - 反射および透過光にしわによる光障害のない合わせ安全ガラスの製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、第一のガラス板、これに対応する第二のガラス板および多層の中間層を有しており、フィルム積層体の形の該中間層が第一の積層用フィルム、二軸延伸された熱可塑性支持体フィルムにおいて薄層系を有するものおよび第二の積層用フィルムより成る、反射および透過光にしわによる光障害がない曲がった、特に複雑に曲がった合わせ安全ガラスの製造法に関する。
【０００２】
平らな合わせ安全ガラスは非常に色々な目的に、例えば建材分野でまたは自動車のサイドウインドウとして使用される。曲げ合わせ安全ガラスは、本発明の範囲においては単一の湾曲のあるおよび特に二重の湾曲のある（球状に曲がった）合わせ安全ガラスおよび少なくとも一部の領域が強く湾曲した、即ち小さい湾曲径を有しているいわゆる複雑に曲がった合わせ安全ガラスを意味する。複雑に曲がった合わせ安全ガラスは、特に自動車の風防ガラスまたはリアウインドウとして使用されている。
【０００３】
上記の合わせ安全ガラスの場合、薄層系はいわゆる機能性層を形成する。これは別の機能も満足する様に合わせ安全ガラスを製造するのに役立つ。これらの機能には中でも熱安定性、光透過率、エネルギー伝達率および反射能の変更および非常に色々な用途のためのアンテナの装備がある。薄層系の構造およびそれの製法は公知であり、実証されている。銀の層または半導体の金属酸化物層をベースとする薄層系が特に適している。これらの薄層系は合わせ安全ガラス中に透明な熱可塑性の支持体フィルムによって積層されている。従来技術については文献に、例えばＷＯ９０／０８３３４に、公知の支持体フィルム、立証された薄層系および通例に使用される積層用フィルムが開示されている。
【０００４】
冒頭に記載の構造の合わせ安全ガラスは特に反射光にしばしば光障害を示す。これらの光障害は、支持体フィルムの波形を発生させる現象に起因している。この光障害は冒頭に記載の構造の平らな合わせ安全ガラス並びに曲げ合わせ安全ガラス、特に複雑に曲げられた合わせ安全ガラスで発生する。
【０００５】
本発明が出発点とする公知の手段（ヨーロッパ特許０７７、６７２号明細書）は、厚さが１２〜１２５μｍでありそして１２０℃で３０分熱処理した後に支持体フィルムの厚さに複雑に左右される熱収縮を示す支持体フィルムの上の選択的光透過性または導電性の薄膜に関する。この様に光障害は、支持体フィルムに薄層系が積層している合わせ安全ガラスにおいて避けなければならない。合わせ安全ガラスはここでは平らでもまたは曲がっていてもよい。この教示に従って達成できる結果にはしばしば問題があることが実験で判っている。平らな合わせ安全ガラスの場合並びに複雑に曲がった、特に小さい曲率径で曲がった合わせ安全ガラスの場合に発生する冒頭に記載の問題は処理されてない。
【０００６】
冒頭に記載の構造の合わせ安全ガラスにおいて積層される、薄層系が設けられた支持体フィルム、特にポリエチレンテレフタレートより成るフィルムが合わせ安全ガラスの製造の際にその性質を変え、そしてそれによって光障害が発生するのを防止するために、支持体フィルムをいわゆるガラス転移温度より上で二軸延伸し、その後に熱固定処理に付し、そして熱固定処理の後にガラス転移温度より下の温度で別の延伸を実施することは公知である（ヨーロッパ特許出願公開（Ａ２）第４５７、２０９号明細書）。この観点からこの公知の手段は労力がかかり、結果が不満足である。冒頭に記載の問題が解決されていない。
【０００７】
本発明の技術的課題は、合わせ安全ガラスを工業的に大量生産するのに適しそして反射光および／または透過光に光障害を示さない、冒頭に記載した構造の曲がった合わせ安全ガラスを製造することができる合理的な手段を提供することである。
【０００８】
この技術的課題は請求項１に記載の本発明の方法によって解決される。
【０００９】
本発明に属する脱気処理は通常行われており、合わせ安全ガラスにおいて空気の封入による障害を回避するために必要である。脱気は、合わせ安全ガラス全体について、並びに積層用フィルムと支持体フィルムとより成るフィルム積層体に関しても有効に、かつ十分に行わなければならない。
【００１０】
構成要件１．２）は、合わせ安全ガラスの製造の際に通例に使用される接合技術を用いることである。構成要件１．１）に従う方法段階は、最初の積層用フィルムと支持体フィルム並びに場合によっては第二の積層用フィルムから予備積層体を製造する方法も含んでいる。予備積層される各フィルムはこの場合、特に保存ロールから引き出し、圧力および熱の使用下に同時にまたは予め脱気しながら接合し、その後にそうして製造された予備積層体を裁断し、そして二枚のガラス板の間に置く。
【００１１】
詳細には、本発明の方法を実施するための沢山の可能な方法がある。本発明の特に有利なある実施態様によれば、第一のガラス板の上に第一の積層用フィルムと、薄層系を有する支持体フィルムとより成る予備積層体を載せ、その上に第二の積層用フィルムを置く。この方法は、風防ガラスの形状に応じて延伸された、防眩用帯状片を有する積層用フィルムを使用する場合に知られている様に、ロール製品として使用できない第二の積層用フィルムを使用する場合に有利である。曲げ合わせ安全ガラスを製造する場合には、第一の板ガラスの凹み面側に載せる。予備積層体を載せた後に、圧力および熱の使用下に予備プレスを実施してもよく、その後で第二の積層用フィルムを載せそして圧縮することができる。第一の積層用フィルム、薄層系を有した支持体フィルムおよび第二の積層用フィルムを持つ予備積層体を用いて加工することも本発明の範囲に包含される。しかしながら、第一のガラス板の上に第一の積層用フィルム、薄層系を有する支持体フィルムおよび第二の積層用フィルムを順次載せ、そしてその後にこの積層物全体を圧縮して行うこともできる。曲げ合わせ安全ガラスを製造する場合には、第一の積層用フィルムを第一のガラス板の凹み面側に載せる。上記の通りに実施するのが、本発明の範囲において有利であるが、曲げ合わせ安全ガラスの製造の際に逆に実施してもよい。即ち、積層用フィルムまたは予備積層体を第一のガラス板の凸面側に載せてもよい。これらの積層操作の際に、積層用フィルムまたは薄層系を有する支持体フィルム中に、しわが既に生じていない様に常に注意するべきである。
【００１２】
本発明の方法では、薄層系を有する支持体フィルム中での障害になる変形並びに薄層系の破壊も回避されるかまたは抑制される。本発明は、反射光における上述の光障害がしわに起因しているという知見から出発している。この場合、マイクロメーターの範囲の幅のしわが問題となる。これらのしわは、不適切な取り扱いの場合におよび通例の積層法の範囲において、特に必要な脱気プロセスにおいて不適当な支持体フィルムを使用した場合に、および合わせ安全ガラスの各構成成分を互いに接合するために圧力および熱を使用する際に生じる。かゝるしわが発生する危険は、曲げ板ガラス、特に複雑な曲げ板ガラスを製造する時に特に大きい。合わせ安全ガラスの製造過程で支持体フィルムにしわが寄っている場合には、しわは主として反射光で認められる。
【００１３】
透過光および特に反射光での光障害は、本発明の方法を実施した場合には驚くべきことに回避される。従来技術から見て、これが、しかも平らな合わせ安全ガラスの製造に関してだけでなく曲げ合わせ安全ガラスおよび複雑な曲げ合わせ安全ガラスの製造に関しても本発明で達成されることは予期できなかった。複雑な曲がりが、該曲がり部に薄層系を持つ支持体フィルムを合わせる際に、著しいしわが寄ってしまう程に大きい場合にも本発明の方法は適している。このことは原則として、合わせ安全ガラスを製造するために、今日通例に使用されるあらゆる積層用フィルム、および薄層系を持つあらゆる通例の支持体フィルムについても言える。積層用フィルムとしては特にポリビニルブチラール、エチレンビニルアセテート、ポリウレタンおよびポリビニルクロライドを基礎材料とするフィルムが特に適しており、一方、薄層系を有する支持体フィルムは中でもポリエステルまたはその誘導体、特にポリエチレンテレフタレートより成るものが適している。支持体フィルムのための他の材料にはセルロースエステルまたはアクリル系ポリマー並びにポリカーボネートおよびポリビニルフロライドがある。これらの材料は、薄層系のために寸法安定性基材を形成する様に、積層用フィルムと相容性がありそして該フィルムに十分に接合する様に選択する。更にこれらの材料は積層工程に障害を残してはならないし、薄層系と相容性があり、透明でありそして紫外線安定性がなければならない。
【００１４】
支持体フィルムは、合わせ安全ガラスの製造前に上述の熱収縮性が確実にある程に難なく延伸できる。相応する方法は公知である。本発明の方法に適する薄層系を有する支持体フィルムを製造するために、原料フィルムをいわゆるガラス転移温度より上の温度で１％程度以上二軸延伸し、その後にこの延伸体を熱固定する。薄層系を有する支持体フィルムはせいぜい僅かしか収縮せず、１．１２）の構成要件に相応する収縮挙動が被覆後にまたは本発明の範囲において使用する前に存在する様に、薄層系を形成することが重要である。場合によっては、被覆する際に支持体フィルムを十分に冷却するかまたは該フィルムを機械的に固定する。驚くべきことに、１．１２）の構成要件に従う熱収縮を確保するのに必要な、薄層系を有する支持体フィルムの２方向への延伸は、完成した合わせ安全ガラスに障害の二重屈折効果をもたらすことはない。本発明の特に有利な実施態様によれば、１．１２）の構成要件に従う熱収縮率が０．３〜０．６％の範囲にある、薄層系を有した支持体フィルムを積層用フィルムに載せる。本発明の合わせ安全ガラスの個々のガラス板は通例の厚さを有している。これらは通例の通り冷却されたまたは化学的にあるいは熱的に予めに応力のかかったガラスより成る。部分的に応力のかかったガラス板も使用できる。本発明にとって重要な上述の効果は積層用フィルムが通例の厚さの際に達成される。この厚さは０．３８ｍｍからその数倍の範囲である。３０〜７０μｍ、好ましくは４０〜６０μｍ、特に好ましくは約５０μｍの厚さを有する支持体フィルムを第一の積層用フィルムに載せるのが有利である。使用する材料、および圧縮成形時の温度と圧縮時間次第で、積層用フィルムと支持体フィルムとの間の接合を保証する特別な手段は必要ない。最初の積層用フィルムの上に、薄層系を有した支持体フィルムであっても、両側に少なくとも４０ｍＪ／ｍ²の表面エネルギーを有していれば、これらのフィルム積層体において特に良好な接合が達成される。この目的のためには、支持体フィルムを未被覆の側をコロナ−またはプラズマ処理に付することができる。
【００１５】
上記の数値パラメーターは特に有利であり、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）またはエチレンビニルアセテート−コポリマー（ＥＶＡ）より成る積層用フィルムおよびポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）より成る支持体フィルムを用いる場合に非常に適している。構成要件１．２）に従う圧縮成形は一般に１１５〜１３５℃、好ましくは１２０〜１３０℃の温度範囲の温度で実施し、しかも１３barまでの圧力を用いて実施する。積層体または予備積層体を製造する前に常に必要な脱気に再び注意する。脱気はリンクローラー（link roller）、真空バッグ（vacuum bag）または真空リップ（Vacuum lips）のような通例の手段にて行うことができる。
【００１６】
本発明において、薄層系を有する特別に製造された支持体フィルムは、特別な目的に使用される。即ち、しわによる光障害のない合わせ安全ガラスで、特に曲げたおよび複雑に曲げた合わせ安全ガラスの製造に使用される。これは、本発明にとって重要な手段１．１１）、１．１２）によって達成される。このことは上記の（二重／三重）の予備積層体についても当てはまる。積層用フィルムと、薄層系を有する支持体フィルム並びに場合によっては第二の積層用フィルムより成る予備積層物の状態でもよい。曲げ−および特に複雑に曲げた合わせ安全ガラスを製造する場合には、圧力および温度の影響の他に、製造される合わせ安全ガラスの単一のまたは二重の湾曲部に上記の各フィルム系をフィルム系の元の平らな個々のフィルムを合わせる作用をする外力に曝す。二重の湾曲のある曲げ合わせ安全ガラスを製造する場合には、この力はいわば圧縮現象を引き起こす。これは複雑な曲げ合わせ安全ガラスを製造する場合に当てはまる。更に、フィルム系の各フィルムをいわゆる一緒にする内部力で変形が起こる。単一の湾曲を有する曲げ合わせ安全ガラスを製造する場合には、この力が押し付け現象を発生し得る。その際に内部力の追加的な影響もある。平らな合わせ安全ガラスを製造する場合にもこの状態は同様である。
【００１７】
驚くべきことに本発明の教示は、いずれの場合にも本発明の技術的課題を解決する。このことは、脱気する際に発生する機械的影響（気泡の流路の発生）についても言える。
【００１８】
以下に本発明を実施例によって詳細に説明する。実施例は複雑に曲げた合わせ安全ガラスの製法に関し、これは本発明を制限するものではない。
【００１９】
両側がザラザラした厚さ０．３８ｍｍのＰＶＢ−積層用フィルム（製造元：Ｍｏｎｓａｎｔｏ社）、二重の銀層を有する高い光透過性の熱線遮断層のあるＰＥＴ−支持体フィルム（製造符号ＸＩＲ ７５、製造元：Ｓｏｕｔｈｗａｌｌ社）並びに両側がザラザラした厚さ０．３８ｍｍのＰＶＢ−積層用フィルム（製造元：Ｍｏｎｓａｎｔｏ社）をロールから引き出し、ロール対の間で約６０〜７０℃で接合して脱気されそして部分的に接合した予備積層体とし、次いで所望の寸法に裁断する。
【００２０】
被覆されたＰＥＴ−支持体フィルムを被覆する前に、二軸延伸しそして熱的に固定する。延伸および被覆は、ＰＥＴ−支持体フィルムが被覆後におよび予備積層体の製造前に、以下の熱収縮挙動を示すような条件で行う。即ち、被覆されたＰＥＴ−支持体フィルムは、１２０℃に加熱されたポリエチレングリコール（分子量：約４００）の液浴中に２０秒にわたり浸漬する間に、フィルム面の延伸方向に平行と垂直に約０．４％収縮する。この場合、収縮率の測定は長さ１５０ｍｍ、幅１５ｍｍの帯状フィルムの両端を長さ測定装置の固定部の間にクランプで止める。帯状フィルムの長さは、熱い浴中に浸漬する前および熱処理の終了後に同じ出発温度で測定する。これから長さの変化の百分率を、予め決められた収縮処理温度および保持時間のもとでの収縮値として算出する。
【００２１】
被覆されたＰＥＴ−支持体フィルムは、積層用フィルムに対しての十分な接着を確保するために、両側に４０ｍＪ／ｍ²より大きい表面エネルギーを有する。
【００２２】
上述の通り製造された予備積層体は、２．１ｍｍの厚さの複雑に曲がったガラス板の凹み側にしわを作らずに載せる。このガラス板は長手方向および横手方向で曲がっており、著しく湾曲した側面部を有している。その縁部に沿って印刷されそして焼き付けられた不透明な防眩帯状体を有している。曲がりが第一のガラス板のそれに一致している厚さ１．５ｍｍの第二の複雑に曲がったガラス板を予備積層体の上に載せる。ガラス板の縁部の上にある予備積層体の端を切除する。曲げ合わせ安全ガラスの製法で一般に知られている様に、ガラス板の端部に沿って、脱気の目的で減圧システムに連結したリッププロフィール（lip ptofile）を置く。
【００２３】
以下の脱気工程において、リッププロフィールを約２０分減圧し、それによってガラス−フィルム積層体を脱気する。次いでオートクレーブ中で減圧状態を維持しながら、約１００℃に最高温度のもとで約３０分熱処理して予備接合する。これに続いて、中間冷却の後に、予備接合されたガラス−フィルム積層体を約１２５℃に加熱しながら、１３barまでの圧力下にオートクレーブ中で実際の積層工程を行う。
【００２４】
完成した合わせ安全ガラスをオートクレーブから取り出した後に、反射−および透過光学性をチェックする。ガラス板の著しく曲がった側の領域でも、被覆されたＰＥＴ−支持体フィルムに実質的にしわがなく、安全性および反射−／透過光に関する自動車の風防ガラスおよびリアーウインドウについての厳しい要求に合格している。
【００２５】
熱収縮挙動が明らかに本発明の範囲の外にある（要するに１２０℃で２０分にわたる熱処理の際に０．３％よりわずかしか収縮しない）被覆された支持体フィルムとの比較実験では、上述の光障害のない合わせ安全ガラスが得られず、このことは特にガラス板の反射光において厄介な水平しわ効果（wash-board effect）が認められないことで判る。０．８％よいも著しく多く収縮する支持体フィルムを使用する場合には、不規則な凸凹が生じることによって、および支持体フィルム中に凹みがあることによって生じる、いわゆるオレンジ肌効果が観察される。同様に、本発明の厚さの範囲を逸脱する支持体フィルムを用いた実験でも、全体として満足な結果が得られなかった。

Claims (10)

1. 第一のガラス板、これに対応する第二のガラス板および多層の中間層を有している反射および透過光にしわによる光障害がない曲がった合わせ安全ガラスの製造法において、該中間層が第一の積層用フィルム、薄層系を有する二軸延伸された熱可塑性支持体フィルムおよび第二の積層用フィルムより成っているものであって、
   1.1）第一の積層用フィルムの上に、両方の面に少なくとも４０ｍＪ／ｍ ² の表面エネルギーを有する、上記薄層系を有した支持体フィルムを載せ、該薄層系を有する支持体フィ
   ルムが
   1.11）３０〜７０μｍの厚さおよび
   1.12）両方の延伸方向で０．３〜０．６％の熱収縮率（１２０℃に加熱された分子量約４００のポリエチレングリコール中で２０秒熱処理による）
   を有し、そしてその支持体フィルムの上に第二の積層用フィルムを載せ、
   1.2）1.1）の第一の積層用フィルム、薄層系を有した支持体フィルムおよび第二の積層用フィルムをしわのない状態で第一のガラス板と第二のガラス板との間に配置し、そして
   圧力および熱の使用下に圧縮しガラス板と接合し、
   その際に1.1)および／または1.2)の工程において少なくとも１度は脱気を実施することを特徴とする、上記方法。
2. 第一のガラス板の上に、第一の積層用フィルムと上記薄層系を有する支持体フィルムにより成る予備積層体を載せ、次いでその上に第二の積層用フィルムを載せる請求項１に記載
   の方法。
3. 予備積層体を載せた後に、圧力および熱の使用下に予備圧縮を実施し、次いで第二の積層用フィルムを載せる請求項２に記載の方法。
4. 第一のガラス板の上に、第一の積層用フィルム、上記薄層系を有する支持体フィルム次いで第二の積層用フィルムを順次載せるかまたはこれらのフィルムより成る予備積層体を
   載せる請求項１に記載の方法。
5. 上記第一の積層用フィルムの上に、厚さが４０〜６０μｍ、好ましくは約５０μｍである、上記薄層系を有する支持体フィルムを載せる請求項１〜４のいずれか一つに記載の方法。
6. 上記積層用フィルムがポリビニルブチラールまたはエチレンビニルアセテートをベースとするものであってそして上記支持体フィルムがポリエチレンテレフタレートより成る請求項１〜５のいずれか一つに記載の方法。
7. １．２）の要件に従う圧縮を１１５〜１３５℃の温度範囲内の温度で１３bar以下の圧力にて実施する請求項１〜６のいずれか一つに記載の方法。
8. 第一のガラス板、これに対応する第二のガラス板および多層の中間層を有している反射および透過光にしわによる光障害がない曲がった合わせ安全ガラスの製造法において、該中間層が第一の積層用フィルム、薄層系を有する二軸延伸された熱可塑性支持体フィルムおよび第二の積層用フィルムより成っているものであって、
   1.1）第一の積層用フィルムの上に、両方の面に少なくとも４０ｍＪ／ｍ ² の表面エネルギーを有する、上記薄層系を有した支持体フィルムを載せ、該薄層系を有する支持体フィ
   ルムが
   1.11）３０〜７０μｍの厚さおよび
   1.12）両方の延伸方向で０．３〜０．６％の熱収縮率（１２０℃に加熱された分子量約４００のポリエチレングリコール中で２０秒熱処理による）
   を有し、そしてその支持体フィルムの上に第二の積層用フィルムを載せ、
   1.2）1.1）の第一の積層用フィルム、薄層系を有した支持体フィルムおよび第二の積層用フィルムをしわのない状態で第一のガラス板と第二のガラス板との間に配置し、そして
   圧力および熱の使用下に圧縮しガラス板と接合する
   ことを特徴とする、上記方法。
9. 上記薄層系を有する支持体フィルムが４０〜６０μｍ、好ましくは約５０μｍの厚さを有する請求項８に記載の方法。
10. 上記支持体フィルムがポリエチレンテレフタレートより成る請求項８または９のいずれか一つに記載の方法。