JP5205847B2 - プラスチックフィルム挿入合せガラス - Google Patents

Description

ガラス板、中間膜、透明なプラスチックフィルム、中間膜、ガラス板をこの順に積層して作製される合せガラスに関する。

プラスチックフィルム、特にポリエチレンテレフタレートフィルムを挟持した２枚の中間膜を用いて、２枚のガラス板を積層したものが、熱線反射機能を持たせた合せガラスとして、知られている。

通常、合せガラスは、オートクレーブを用いて、高温高圧処理され、ガラス板とポリエステルフィルムが、中間膜により熱融着される。

例えば、特許文献１では、薄膜がポリエステルフィルムに形成されてなる熱線反射プラスチックフィルムを、２枚の中間膜で挟持した可撓性積層体を、２枚のガラス板の間に挟んで積層される、合せガラスが開示されている。

また、特許文献２には、多層のプラスチック層でなる近赤外線遮蔽フィルムを２枚のポリビニブチラールシートの間に挟みもちし、さらに、これを２枚のガラスの間に挟んで積層したものが開示されている。また、この、近赤外線遮蔽フィルムは、ガラスに貼り付けた後にガラスとフィルム間での剥がれやクラックが生じることを防ぐ観点から、フィルムの製膜方向と幅方向の１５０℃、３０分処理での収縮率がともに２％以下であること、シワの発生することを防ぐ観点から、１５０℃、３０分処理での収縮率差が０．５％以下であることが記載されている。

さらに、ポリエチレンテレフタレートフィルムを２枚のＰＶＢ膜の間に挟持し、合せガラスに積層したときのシワ等の欠陥を防ぐものとして、特許文献３には、選択光透過性・導電性を有する機能性フィルムをポリビニルブチラール膜で挟み、合せガラス化したときに、シワなどの外観欠陥を防ぐため、機能性フィルムに用いるポリエステルテレフタレートの１方の熱伸張率を０．１〜１．０％、それに直行する方向の熱収縮率を０．１〜１．０％とすることが記載されている。

特許文献４には、プラスチックフィルムに酸化インジウムや銀の膜を形成した熱線反射膜を用い、合せガラスを作製するのに、プラスチックフィルムの熱加工時の熱収縮率が１〜２０％のものを用いることが記載されている。
特開昭５６−３２３５２号公報 再公表２００５−４０８６８号公報 特開昭６０−２２５７４７号広報 特開平６−２７０３１８号公報

透明なプラスチックフィルムを中間膜で挟持し、これを２枚のガラス板の間に挿入して合せガラスを作製するときに、プラスチックフィルムにシワが生じ、外観欠陥になるという問題が生じる。

本発明は、このような外観欠陥のない、透明なプラスチックフィルムを挿入した合せガラスの提供を課題とする。

本発明は、ガラス板、中間膜、プラスチックフィルム、中間膜、ガラス板の順に積層し、該中間膜で該プラスチックフィルムを挟持してオートクレーブ内で９０〜１５０℃で加圧脱気することによってガラス板とプラスチックフィルムを中間膜により熱融着してプラスチックフィルム挿入合せガラスを製造する方法であって、該プラスチックフィルムとして、延伸法で作製された、厚み３０μｍ〜２００μｍであり、９０〜１５０℃の温度範囲で、３０〜２０００ＭＰａの範囲にあるプラスチックフィルムを使用することによって、熱融着するときに合せガラスの全面にシワ状の外観欠陥が発生することを防止することを特徴とするプラスチックフィルム挿入合せガラスの製造方法である。

また、本発明は、前記プラスチックフィルム挿入合わせガラスの製造方法においてプラスチックフィルムがハードコート層を両面又は片面に積層されてなることを特徴とする。

また、本発明は、前記プラスチックフィルム挿入合せガラスにおいてプラスチックフィルムの片面に、赤外線反射膜が形成されてなることを特徴とする。

また、本発明は、ガラス板が３次元的に湾曲した曲面形状のガラス板であることを特徴とし、特に該プラスチックフィルム挿入合せガラスが、ＪＩＳ Ｒ３２１１−１９９８に規定される可視光線透過率７０％以上の自動車のフロントガラス用であることを特徴とする。

２枚の中間膜で、プラスチックフィルムを挟持し、作製される合せガラスにおいて、プラスチックフィルムにシワのない、実用が可能な、プラスチックフィルム挿入合せガラスの提供を可能にする。

本発明のプラスチック挿入合せガラスは、図1に示すように、２枚のガラス板１０、１４の間に、中間膜１１と１３で挟持されたプラスチックフィルム１２を挿入してなる構成である。

本発明のプラスチック挿入合せガラスは、２枚のガラス板１０、１４とプラスチックフィルム１２が、中間膜１１、１３によって強固に一体化されたものである。

ガラス板１０、１４には、低コストで得られるフロート法によるソーダライムガラスのガラス板を用いるのが簡便である。

中間膜１１、１３には、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）やエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）などのホットメルトタイプの接着剤が、好適に用いられる。
プラスチックフィルムは、高温になると柔軟性が増大するため、中間膜で挟持して、合せガラスの製造過程において、オートクレーブにより高温高圧にして、中間膜によって熱融着するとき、プラスチックフィルムにシワが生じやすくなる。

オートクレーブによる高温高圧処理において、９０〜１５０℃の高温状態となる。
このような温度になっても、プラスチックフィルムにシワが生じないようにするためには、プラスチックフィルムの弾性率が、９０〜１５０℃の温度範囲で、３０ＭＰａ〜２０００ＭＰａであることが望ましく、より好ましくは３０ＭＰａ〜５００ＭＰａである。
プラスチックフィルムの弾性率は、粘弾性測定装置を用いて、９０〜１５０℃の温度範囲での、応力―ひずみ曲線から求めることができる。
プラスチックフィルムの弾性率が３０ＭＰａより小さいと、フィルムが少しの外力によって変形しやすく、合せガラスの全面にシワ状の外観欠陥が発生しやすくなる。また、プラスチックフィルムの弾性率が２０００ＭＰａより大きいと、３次元的に湾曲したガラスに適用する場合、オートクレーブによる高温高圧処理において、中間膜とプラスチックフィルムとの間の空気が完全に抜けず、脱気不良となりやすい。

本発明のプラスチックフィルム挿入合せガラスを建物や自動車の窓部材として使用するためには、透明性を有するプラスチックフィルムを用いることが好ましく、プラスチックフィルム２０には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエーテルスルフォン、ナイロン、ポリアリレート、シクロオレフィンポリマーなどのプラスチックでなるフィルムを用いることができる。特に、ＰＥＴフィルムのように延伸法で作製されている結晶性プラスチックフィルムは、加熱による球状結晶の生成も抑制できて白濁が抑制されるので、好ましい。

プラスチックフィルムの厚さであるが、３０μｍよりも薄いとフィルムの取扱が難しく、かつ赤外線反射膜を成膜した場合には赤外線反射膜の応力によりカールしやすい。一方、フィルムの厚さが２００μｍより厚いと合せ加工時に脱気不良による外観欠陥が出るため、厚さは３０μｍ〜２００μｍであることが望ましい。

プラスチックフィルムには、表面にハードコート層を積層したものも、好適に用いることができる。プラスチックフィルムによっては、中間膜と密着性が悪かったり、赤外線反射膜を成膜すると白濁が生じたりすることがあり、ハードコート層を界面に形成することで、これらの不具合を解決できる。

また、ハードコート層を形成することにより、プラスチックフィルムの伸びを抑制することも可能である。

なお、ハードコート層は、プラスチックフィルムの両面に積層しても、片面にのみに積層してもよい。

赤外線反射膜を形成するための金属膜としては、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌなどの金属を用いて成膜した金属膜を用いることができる。

また、誘電体の多層膜でなる赤外線反射膜としては、例えば、図２に示すように、プラスチックフィルム２０から数えて、偶数番目の誘電体膜２２と奇数番目の誘電体膜２３とに屈折が異なる誘電体を用いてなる赤外線反射膜２１が用いられる。

誘電体膜には、ＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、Ｔａ_２Ｏ_５、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＺｒＯ_２、ＭｇＦ_２の誘電体から、適当な屈折率を有するものを選んで用いることが好ましい。

また、積層される誘電体膜の層数は、３層以下であると近赤外線域の反射が不十分であり、また、層数が１２層を超えると製造コストが高くなり、また、膜数を増やすことによって膜応力が増加し、下地との密着性が悪くなったり、フィルムをカールさせたりするので、積層される誘電体膜の層数は、４層以上１１層以下であることが好適である。層数を増すほど近赤外線領域における反射の極大値は大きくなり、かつ可視光域の色が無色に近くなり、好ましい赤外線反射膜となる。

さらに、誘電体の多層膜でなる赤外線反射膜２１を、波長１２００ｎｍから１４００ｎｍの波長領域で５０％を越える反射の極大値を有する赤外線反射膜とすることにより、入射側からの輻射による透過側への熱の侵入を抑制し、また、波長２０００ｎｍ以上の反射率が５０％未満で、通信等に用いられる各種電波を透過させることができる。

また、赤外線反射膜２１が形成されたプラスチックフィルムを用いて作製されるプラスチック挿入合せガラスは、ＪＩＳ Ｒ３２１１−１９９８に規定される可視光線透過率を、７０％以上とすることで、透明性に優れ、自動車のフロントガラスに、好適に用いることができる。

以下、図面を参照しながら本発明を詳細に説明する。

実施例１
図１に示すプラスチックフィルム挿入合せガラス１を作製した。３００ｍｍ×３００ｍｍで厚さが２ｍｍの２枚のガラス板１０、１４と、厚さ０．３８ｍｍの２枚のＰＶＢフィルム１１、１３を用い、ＰＶＢフィルム１１、１３でプラスチックフィルム１２を挟持した。プラスチックフィルム１２には、１３０℃での弾性率が４０ＭＰａのＰＥＴフィルム（厚さ５０μｍ）を用いた。

ガラス板１０の上に、ＰＶＢフィルム１１、ＰＥＴフィルム１２、ＰＶＢフィルム１３を順次積層し、最後にガラス板１４を重ね、ガラス板のエッジ部からはみ出したＰＶＢフィルム１１，１３およびＰＥＴフィルム１２の余分な部分を切断・除去した後、１３０℃に加熱したオートクレーブ中で３０分、加圧脱気して合せ処理を行い、外観が良好なプラスチックフィルム挿入合せガラスを得た。

実施例２
図２に示すような、曲面形状のガラス板を用いてプラスチックフィルム挿入合せガラス２を作製した。曲面形状のガラス板１０´、１４´には、曲率半径が１２００ｍｍの、大きさが２５０ｍｍ×３５０ｍｍで、厚さが２ｍｍの２枚のガラス板１０´、１４´を用いた。

曲面形状のガラス板を用いた他は、実施例１と同様にしてプラスチックフィルム挿入合せガラス２を作製した。本実施例で作製したプラスチックフィルム挿入合せガラスも、シワが観察されない、外観が良好なプラスチックフィルム挿入合せガラスであった。

実施例３
厚さ１００μｍのＰＥＴフィルム２０の片面に、図示しないハードコート膜と誘電体膜を積層して赤外線反射膜２１を形成し、図３に示す、プラスチックフィルム１２´とした。

ハードコート膜はアクリル系とし、プラスチックフィルムの片面に厚さ５μｍで積層した。

誘電体膜は、ＰＥＴフィルム２０から数えて、偶数番目の誘電体膜２２にＳｉＯ_２膜を用い、奇数番目の誘電体膜にＴｉＯ_２膜を用いた。

ＴｉＯ_２膜（厚さ１０５ｎｍ）、ＳｉＯ_２膜（厚さ１７５ｎｍ）、ＴｉＯ_２膜（厚さ１０５ｎｍ）、ＳｉＯ_２膜（厚さ１７５ｎｍ）、ＴｉＯ_２膜（厚さ１０５ｎｍ）、ＳｉＯ_２膜（厚さ１７５ｎｍ）、ＴｉＯ_２膜（厚さ１０５ｎｍ）、ＳｉＯ_２膜（厚さ１７５ｎｍ）、ＴｉＯ_２膜（厚さ１０５ｎｍ）をハードコート膜上に順次スパッタリングで成膜し、赤外線反射膜２１とした。

なお、本ハードコート膜および赤外線膜付きプラスチックフィルム１２´の１３０℃での弾性率は、１０００ＭＰａであった。

前記プラスチックフィルム１２´を用いた他は、すべて実施例２と同様にして、図２に示す構成のプラスチックフィルム挿入合せガラス２を作製した。

本実施例のプラスチックフィルム挿入合せガラス２も、シワが観察されない、良好な外観を有した。

比較例１
プラスチックフィルム１２に、１３０℃での弾性率が２０ＭＰａのＰＥＴフィルムを用いた他は、すべて実施例１と同様にして、プラスチックフィルム挿入合せガラス１を作製した。本比較例で作製したプラスチックフィルム挿入合せガラス１の全面に、シワ状の外観欠陥が発生した。

比較例２
プラスチックフィルム１２に、１３０℃での弾性率が３０００ＭＰａの赤外線反射膜付きＰＥＴフィルムを用いた他は、全て実施例３と同様にして、赤外線反射膜付きプラスチックフィルム挿入合せガラス２を作製した。本比較例で作製したプラスチックフィルム挿入合せガラスでは、ガラス中央部のＰＶＢとプラスチックフィルムとの間に空気が残存した脱気不良の状態になり、実用できないものであった。

本発明のプラスチックフィルム挿入合せガラスの構成を示す断面図。 実施例２のプラスチックフィルム挿入合せガラスの構成を示す断面図。 実施例３で用いた赤外線反射膜が形成されたプラスチックフィルムの構成を示す断面図。

符号の説明

１０ ガラス板
１１ 中間膜
１２、１２´ プラスチックフィルム
１３ 中間膜
１４ ガラス板
２０ ＰＥＴフィルム
２１ 赤外線反射膜
２２ 奇数番目の誘電体膜
２３ 偶数版目の誘電体膜

Claims (5)

1. ガラス板、中間膜、プラスチックフィルム、中間膜、ガラス板の順に積層し、該中間膜で該プラスチックフィルムを挟持してオートクレーブ内で９０〜１５０℃で加圧脱気することによってガラス板とプラスチックフィルムを中間膜により熱融着してプラスチックフィルム挿入合せガラスを製造する方法において、
   該プラスチックフィルムとして、延伸法で作製された、厚み３０μｍ〜２００μｍであり、９０〜１５０℃の温度範囲で、３０〜２０００ＭＰａの範囲にあるプラスチックフィルムを使用することによって、熱融着するときに合せガラスの全面にシワ状の外観欠陥が発生することを防止することを特徴とするプラスチックフィルム挿入合せガラスの製造方法。
2. プラスチックフィルムがハードコート層を両面又は片面に積層されてなることを特徴とする請求項１に記載のプラスチックフィルム挿入合せガラスの製造方法。
3. プラスチックフィルムの片面に、赤外線反射膜が形成されてなることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のプラスチックフィルム挿入合せガラスの製造方法。
4. ガラス板が３次元的に湾曲した曲面形状のガラス板であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のプラスチックフィルム挿入合せガラスの製造方法。
5. プラスチックフィルム挿入合せガラスが、ＪＩＳ Ｒ３２１１−１９９８に規定される可視光線透過率７０％以上の自動車のフロントガラス用であることを特徴とする請求項３に記載のプラスチックフィルム挿入合せガラスの製造方法。

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