JP6267007B2 - 合わせガラス - Google Patents
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Description
外側ガラス板1及び内側ガラス板2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、この合わせガラスを自動車の窓に用いる場合には、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、クリアガラスの組成の一例と、熱線吸収ガラス組成の一例を示す。
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。
中間膜3は、複数の層で形成されており、一例として、図1に示すように、軟質のコア層31を、これよりも硬質のアウター層321,322で挟持した3層にするとともに、さらに機能性フィルム4及び追加のアウター層323を外側ガラス板1側に設けた5層構造としている。但し、この構成に限定されるものではなく、コア層31を中心に両側にそれぞれ2層以上の偶数の数のアウター層を配置した中間膜3、あるいはコア層31を挟んで一方に奇数の数のアウター層、他方の側に偶数の数のアウター層を配置した中間膜3とすることもできる。ここでは、説明の便宜のため、コア層31を挟んで外側ガラス板1側に配置されたアウター層を第1アウター層321、内側ガラス板2側に配置されたアウター層を第2アウター層322、外側ガラス板1に接触するアウター層を第3アウター層323と称し、第1アウター層321と第3アウター層323とで機能性フィルム4が挟持されている。なお、ここではコア層31及びアウター層32の説明を行い、機能性フィルム4については、次項で説明する。
機能性フィルムとしては、合わせガラスに特定の機能を付加する種々のものを利用することができる。例えば、熱線反射フィルム、調光フィルムなどを採用することができる。
<3−1.熱線反射フィルム>
熱線反射フィルムは、熱線を反射するフィルムであれば特に限定されない。例えば基材となる樹脂フィルム上に、酸化物層と金属層とを交互に積層することにより熱線反射フィルムを形成することができる。なお、樹脂フィルムと接していない主面上には、例えば保護層などの別の機能を有する層が形成されていてもよい。
調光フィルムとしては、公知のものを採用できるが、例えば、複数の空孔に液晶が封入された調光機能を有する液晶層と、この液晶層を挟持する一対の透明導電膜と、透明導電膜を挟持する一対のポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム)とを備えている。液晶層は多数の空孔を有する透明なポリマーフィルムで形成され、空孔の各々は液晶が封入されることによって液晶カプセルを形成する。また、一対の透明導電膜には、電圧が印加される。
本実施形態に係る合わせガラスの製造方法は、特に限定されず、従来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。例えば、まず、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。予備接着の方法は、これ以外でも可能である。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、この合わせガラスを0.45〜0.55MPaでロールにより押圧する。次に、この合わせガラスを、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。
本実施形態に係る合わせガラスは、種々の自動車の窓ガラスに適用することができる。この中でも、本実施形態に係る合わせガラスは、後述するように、5000Hz以上の周波数帯域の音に対する遮音性能に優れているため、特に、ハイブリッド車やEV車に取り付けると、遮音効果が大きい。これは、ハイブリッド車やEV車において使用しているモーターは、高周波数で駆動するため、高周波数の音が発生しやすいからである。
本実施形態に係る合わせガラスは、自動車のいずれの位置の窓ガラスにも適用することができる。この中でも、特に、ウインドシールドに用いることが望ましい。また、ルーフガラスにも用いることが望ましい。なぜなら、特に、ルーフガラスは熱反射性能が求められることから、熱線反射フィルムを挟んだルーフガラスが多いからである。但し、本実施形態に係る合わせガラスは、ウインドシールドに限定されず、サイドガラス、リアガラスにも用いることができる。
上述した合わせガラスは、例えば、自動車、建築物などの取付構造体に取付けることができる。このとき、合わせガラスは、取付部を介して取付構造物に取付けられる。取付部とは、例えば、自動車に取付けるためのウレタン枠などのフレーム、接着材、クランプなどが該当する。自動車への取付の一例を挙げると、図6(a)に示すように、まず、合わせガラス10の両端にピン50を取付けておき、取付対象となる自動車のフレーム70に接着材60を塗布する。フレームには、ピンが挿入される貫通孔80が形成されている。そして、図6(b)に示すように、合わせガラス10をフレーム70に取付ける。まず、ピン50を貫通孔80に挿入し、合わせガラス10をフレーム70に対して仮止めする。このとき、ピン50には段差が形成されているため、ピン50は貫通孔80の途中までしか挿入されず、これにより、フレーム70と合わせガラス10との間に隙間が生じる。そして、この隙間には上述した接着材60が塗布されているため、時間の経過とともに接着材60を介して合わせガラス10とフレーム70が固定される。
本実施形態によれば、中間膜3の一部を構成するアウター層32のヤング率を周波数100Hz,温度20℃において560MPa以上とすることで、次の効果を得ることができる。
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ない。例えば、上記実施形態では、機能性フィルム4を外側ガラス板1側に配置したが、内側ガラス板2側に配置することもできる。この場合、中間膜3は、外側ガラス板1側から、アウター層、コア層、アウター層、機能性フィルム、アウター層の順で配置される。
以下の通り、実施例1及び比較例1に係る合わせガラスを準備した。実施例1と比較例1の相違は、アウター層のヤング率のみである。
(1) モデルの設定
本シミュレーションで用いた合わせガラスのモデルを図9に示す。このモデルでは、音の発生源側から外側ガラス板、中間膜、内側ガラス板、ウレタン枠の順で積層した合わせガラスを規定している。ここで、ウレタン枠をモデルに追加しているのは、ウレタン枠の有無により音響透過損失の算出結果に少なからず影響があると考えられる点、及び、合わせガラスと車両のウインドシールドの間にはウレタン枠が用いられて接着していることが一般的である点を考慮したためである。
(2) 入力条件1(寸法等)
(3) 入力条件2(物性値)
主な周波数毎に異なった値を用いた。これは、コア層及び両アウター層は粘弾性体のため、粘性効果によりヤング率は周波数依存性が強いためである。なお、温度依存性も大きいが、今回は温度一定(20℃)を想定した物性値を用いた。
以下の通り、実施例2〜4及び比較例2に係る合わせガラスを準備した。実施例2〜4と比較例2の相違は、アウター層のヤング率のみである。
2 内側ガラス板
3 中間膜
31 コア層
32 アウター層
Claims (9)
- 外側ガラス板と、
前記外側ガラス板と対向配置された内側ガラス板と、
前記外側ガラス板及び内側ガラス板の間に配置された中間膜と、
を備え、
前記中間膜は、コア層、当該コア層を挟む第1及び第2アウター層、当該第1及び第2アウター層のいずれか一方と接触し、外部からの光の制御が可能な機能性フィルム、及び前記外側ガラス板または前記内側ガラス板と前記機能性フィルムとの間に配置される第3アウター層、を備え、
前記第1から第3アウター層は、前記コア層よりも硬度が高く、
前記機能性フィルムに接触するアウター層のいずれか一方のヤング率は、周波数100Hz,温度20℃において、560MPa以上1750MPa未満である、合わせガラス。
- 前記第1から第3アウター層のうち、前記機能性フィルムと接触するアウター層のヤング率は、いずれも、周波数100Hz,温度20℃において、560MPa以上である、請求項1に記載の合わせガラス。
- 前記機能性フィルムは、熱線反射フィルムである、請求項1または2に記載の合わせガラス。
- 前記熱線反射フィルムは、前記外側ガラス板と前記コア層との間に配置されている、請求項1から3のいずれかに記載の合わせガラス。
- 前記コア層のヤング率は、周波数100Hz,温度20℃において、18MPa以下である、請求項1から4のいずれかに記載の合わせガラス。
- 前記コア層のヤング率は、周波数100Hz,温度20℃において、14MPa以下である、請求項1から4のいずれかに記載の合わせガラス。
- 前記コア層のtanδは、周波数100Hz,温度20℃において、0.9以下である、請求項1から6のいずれに記載の合わせガラス。
- 前記外側ガラス板側に配置される前記アウター層のヤング率が、前記内側ガラス板側に配置される前記アウター層のヤング率よりも大きい、請求項1から7のいずれに記載の合わせガラス。
- 前記外側ガラスの厚みは、前記内側ガラス板の厚みと相違する、請求項1から8のいずれかに記載の合わせガラス。
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