JP6984292B2 - 合わせガラスの製造方法 - Google Patents
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Description
合わせガラスは一般的に、積層工程及び圧着工程などからなるACV法(オートクレーブ法)により製造される。
具体的には、先ず積層工程において、樹脂製シートを各々介在させつつ複数の板ガラスを積層してガラス積層体を形成し、続いて圧着工程において、オートクレーブ(加圧装置)を用いて加熱処理及び加圧処理を行い、前記ガラス積層体を熱圧着することで、合わせガラスは製造される。
しかしながら、加熱処理によって樹脂製シートが軟化したガラス積層体に対して、加圧処理及び真空引きを継続して行うと、当該樹脂製シートは流動してガラス積層体の周端部より食み出し易くなり、偏肉を引き起こす要因となっていた。
即ち、前記「特許文献1」には、第1板ガラスと、第2板ガラスと、前記第1板ガラスと前記第2板ガラスとの間に配置された樹脂製のフィルム(樹脂製フィルム)とを備えた積層体(ガラス積層体)を、大気圧よりも高圧力の雰囲気下で加熱することにより、前記第1板ガラス及び前記第2板ガラスと、前記樹脂製フィルムから形成される樹脂層とを接着する加熱工程を備える合わせガラスの製造方法であって、前記樹脂製フィルムは、エンボス加工が施されたフィルムであり、前記加熱工程の前工程として、前記ガラス積層体を大気圧よりも低圧力の雰囲気下、且つ前記加熱工程の加熱温度よりも低い加熱温度で前記樹脂製フィルムのエンボス模様が消失するまで加熱する予備加熱工程を備えることを特徴とする合わせガラスの製造方法が開示されている。
しかしながら、真空引きを解除するタイミングによっては、依然として偏肉を引き起こす要因が残されており、得られる合わせガラスの偏肉等の品質について、改善の余地が残されていた。
よって、加熱処理による樹脂製シートの加熱が進み、当該樹脂製シートの粘度がさらに低下したとしても、従来のような、ガラス積層体の周縁部において、真空引きによって樹脂製シートが流動し、偏肉が引き起こされるのを抑制することができる。
その結果、ガラス積層体の周縁部において、加圧処理による加圧力が任意の箇所に集中するのを抑制することができ、当該加圧力によって製造された合わせガラスの周縁部にクラックや欠け等の破損が生じるのを防止することができる。
前記カバーガラスの厚みは、2.0mm以下であることを特徴とする。
即ち、本発明に係る合わせガラスの製造方法によれば、ガラス積層体の周縁部において、真空引きにより偏肉が引き起こされるのを抑制することが可能であり、高品質な合わせガラスを製造することができる。
なお、以下の説明に関しては便宜上、図1および図2の上下方向を密封部材1の上下方向と規定して記述する。
また、図3においては、図中に示した矢印の方向によって、縦置き治具6の上下方向、前後方向、及び左右方向を規定して記述する。
本実施形態における合わせガラスの製造方法は、ACV法(オートクレーブ法)に基づく製造方法であって、後述するように、オートクレーブ(加圧装置)2内において加熱処理及び加圧処理を行う際に、所定のタイミングにて真空引きを制御することにより、樹脂製シート13の食み出しによる偏肉の発生を抑制し、高品質な合わせガラス1を製造可能とするものである。
具体的には、図2に示すように、合わせガラス1は、主に鉛ガラスからなる第1板ガラス11と、第1板ガラス11の表裏両側の最外層に積層して配置された2枚のカバーガラスからなる第2板ガラス12・12と、これらの第1板ガラス11及び第2板ガラス12の間に各々介在された2枚の樹脂製シート13・13とからなるガラス積層体1Aにより構成される。
つまり、合わせガラス1は、厚み方向に向かって第2板ガラス12(カバーガラス)、樹脂製シート13、第1板ガラス11(鉛ガラス)、樹脂製シート13、第2板ガラス12(カバーガラス)と順に積層されてなるガラス積層体1Aにより構成される。
また、第2板ガラス12(カバーガラス)の厚みについては、2.0mm以下にて設定されており、本実施形態においては、1.8mmの厚みに設定されている。
本実施形態における合わせガラスの製造方法は、樹脂製シート13の食み出しによる偏肉の発生を抑制するだけでなく、このような構成からなる合わせガラス1であっても、より一層効果的に、周縁部に発生するクラックや欠け等の破損を抑制することを可能とするものである。
具体的には、積層工程において、2枚の樹脂製シート13・13を1枚の第1板ガラス11、及び2枚の第2板ガラス12・12の間に各々介在させつつ積層してガラス積層体1Aを形成し、続いて圧着工程において、形成された複数のガラス積層体1A・1A・・・をオートクレーブ2(図3を参照)の炉内に纏めて投入し、各ガラス積層体1Aにおける第1板ガラス11と樹脂製シート13との間、及び第2板ガラス12と樹脂製シート13との間の積層界面14に対して真空引きを行うとともに、前記炉内を加熱・加圧処理してこれらのガラス積層体1A・1A・・・を各々熱圧着させることにより、合わせガラス1は製造される。
また、密封部材3は、内周側に開口する略「コ」字状の断面形状を有して形成される。
そして、ガラス積層体1Aの周縁部に沿って密封部材3が装着された状態において、基部31の当接面31aが第1板ガラス11の端面11a、及び第2板ガラス12の端面12bに密着することにより、各減圧通路31bは、ガラス積層体1Aにおける積層界面14と連通するようになっている。
突出部32aは、支持部32の延設方向に沿って延設される。
また、突出部32aの突出端面は、基部31の当接面31aに対して直交し、且つ支持部32の延設方向に対して平行な平面形状に形成されている。
なお、一対の支持部32・32において、各々の突出部32a・32a間の間隙は、ガラス積層体1Aの厚みと同等以下となっている。
具体的には、ガラス積層体1Aの周縁部に沿って密封部材3を装着する場合、基部31の当接面31aをガラス積層体1Aの側端面に当接させて位置を規制しつつ、一対の支持部32・32の突出部32a・32aによって、2枚の第2板ガラス12・12の周縁部を介して挟持する。
これにより、ガラス積層体1Aは、密封部材3によって周縁部を厚み方向に挟持されつつ、積層状態を保持される。
これにより、ガラス積層体1Aにおける積層界面14(図2を参照)は、減圧通路31bおよび配管部材4を介して、真空ポンプ5と連結される。
よって、複数のガラス積層体1A・1A・・・を、一度に纏めてオートクレーブ2の炉内に投入することが可能であり、製造される合わせガラス1の生産性の向上を図ることができる。
その後、前記炉内の温度が所定の温度以下にまで低下したのを確認した後、オートクレーブ2の炉内より複数のガラス積層体1A・1A・・・が縦置き治具6とともに取り出される。
こうして、合わせガラスの製造工程は終了し、完成された複数の合わせガラス1・1・・・が纏めて得られる。
次に、圧着工程において、オートクレーブ2の炉内に投入されたガラス積層体1Aに対して加熱処理、加圧処理、及び真空引きを行う際の各条件(温度、圧力、真空度)の制御方法について、図4を用いて説明する。
また、オートクレーブ2の炉内にて加圧処理を行う場合、樹脂製シート13の物理的性質や従来からの経験則などに基づき、一般的には、1.0MPa以上の圧力(圧着圧力)を加えるように設定することが好ましい。
さらに、ガラス積層体1Aにおける第1板ガラス11と樹脂製シート13との間、及び第2板ガラス12と樹脂製シート13との間の積層界面14に対して真空引きを行う場合、従来からの経験則などに基づき、常に−0.1MPa程度の真空度となるように設定することが好ましい。
また、加熱処理においては、圧着温度(第1温度H1)に比べて低温であって、樹脂製シート13の粘度が85Pa・sとなる加熱温度(脱気温度である第2温度H2)を別途設定し(H1>H2)、当該脱気温度(第2温度H2)によって一旦加熱温度を持続するとともに、この際の持続時間(脱気時間(T3−T2))を30min程度に設定することとしている。
また、加熱処理による加熱温度の昇温を再開した後、オートクレーブ2の炉内の温度が圧着温度(第1温度H1)に到達する時間T4にて、加圧処理を開始し、時間T5にて前記炉内の圧力を圧着圧力P1に到達させることとしている。
また、脱気温度(第2温度H2)は、樹脂製シート13の粘度が85Pa・sとなる温度であり、当該温度にまで加熱された樹脂製シート13は、真空引きの影響を受けても未だ大きく流動しない程度の、適度な固さを有した状態にある。
次に、第1別実施形態における圧着工程での各条件(温度、圧力、真空度)の制御方法について、図5を用いて説明する。
また、加熱処理においては、圧着温度(第1温度H11)に比べて低温であって、樹脂製シート13の粘度が85Pa・sとなる加熱温度(脱気温度である第2温度H12)を別途設定し(H11>H12)、当該脱気温度(第2温度H12)によって一旦加熱温度を持続するとともに、この際の持続時間(脱気時間(T12−T11))を120min程度に設定することとしている。
また、時間T12において、加熱温度の昇温を再開するのと略同時に加圧処理を開始し、オートクレーブ2の炉内の温度が圧着温度(第1温度H11)に到達するのと略同時に、当該炉内の圧力も圧着圧力P11に到達させ、その後、所定の圧着時間(T14−T13)の経過を待って加熱温度を降温し、当該加熱温度が常温(加熱処理の開始前の温度)にまで低下した時間T15にて、加圧処理による加圧力を開放することとしている。
次に、第2別実施形態における圧着工程での各条件(温度、圧力、真空度)の制御方法について、図6を用いて説明する。
また、前記時間T22より時間T23に渡って、前記脱気温度(第2温度H22)を一旦持続し、その後、再び圧着温度(第1温度H21)に向かって、加熱処理による加熱温度の昇温を再開し、時間T24にて、前記炉内の温度が圧着温度(第1温度H21)に到達することとしている。
また、前記炉内の温度が圧着温度(第1温度H21)に到達した時点において、真空引きを解除することとしている。
また、これに伴い、第2別実施形態においては、加熱処理によってオートクレーブ2の炉内の温度を圧着温度(第1温度H21)にまで加熱する際の昇温速度R2(温度差/時間差)を、1.2℃/minに設定することとし((H22−H21)/(T24−T23)=1.2)、従来の制御方法による上昇角度が1.8℃/minに設定されていたことから、凡そ1.5倍程度の緩やかな傾斜にて前記炉内の温度を上昇させることとしている。
次に、第3別実施形態における圧着工程での各条件(温度、圧力、真空度)の制御方法について、図7を用いて説明する。
また、第3別実施形態における圧着工程での各条件(温度、圧力、真空度)の制御方法は、前述した第2別実施形態における制御方法と略同等に各条件(温度、圧力、真空度)を制御する一方、真空引きを解除するタイミングについて、第2別実施形態における制御方法と相違する。
次に、第4別実施形態における圧着工程での各条件(温度、圧力、真空度)の制御方法について、図8を用いて説明する。
また、第4別実施形態における圧着工程での各条件(温度、圧力、真空度)の制御方法は、前述した第2別実施形態における制御方法と略同等に各条件(温度、圧力、真空度)を制御する一方、加圧処理における昇圧速度Rについて、第2別実施形態における制御方法と相違する。
また、加熱処理による加熱温度の昇温を再開した後、時間T44より加圧処理を開始し、オートクレーブ2の炉内の温度が圧着温度(第1温度H41)に到達する時間T45より、僅かに時間が経過した時間T46にて、前記炉内の圧力を圧着圧力P41に到達させることとしている。
一方、第4別実施形態においては、加熱処理によってオートクレーブ2の炉内の温度を圧着温度(第1温度H41)にまで加熱する際の昇温速度R4(温度差/時間差)を、前述した第2別実施形態と同じく、1.2℃/minに設定することとし((H42−H41)/(T45−T43)=1.2)、従来の制御方法による昇温速度が1.8℃/minに設定されていたことから、凡そ1.5倍程度の緩やかな傾斜にて前記炉内の温度を上昇させることとしている。
また、第4別実施形態の制御方法によれば、前述した他の第1別実施形態、第2別実施形態、及び第3別実施形態と比べて、一部の合わせガラス1の周縁部にクラックや欠け等の破損が生じるのを、より確実に防止することができる。
1A ガラス積層体
5 真空ポンプ
6 縦置き治具
11 第1板ガラス(鉛ガラス)
11a 端面
12 第2板ガラス(カバーガラス)
12a 面取り部
12b 端面
13 樹脂製シート
14 積層界面
31 基部
31a 当接面
31b 減圧通路
32 支持部
32a 突出部
H1 圧着温度(第1温度)
H11 圧着温度(第1温度)
H12 脱気温度(第2温度)
H2 脱気温度(第2温度)
H21 圧着温度(第1温度)
H22 脱気温度(第2温度)
H32 脱気温度(第2温度)
H41 圧着温度(第1温度)
H42 脱気温度(第2温度)
R1 昇圧速度
R2 昇温速度
R3 昇圧速度
R4 昇温速度
V1 真空度
V11 真空度
P1 圧着圧力(第1圧力)
P11 圧着圧力(第1圧力)
P21 圧着圧力(第1圧力)
P41 圧着圧力(第1圧力)
(T3−T2) 脱気時間(第2キープ時間)
(T6−T4) 圧着時間(第1キープ時間)
(T12−T11) 脱気時間(第2キープ時間)
(T14−T13) 圧着時間(第1キープ時間)
(T26−T24) 圧着時間(第1キープ時間)
Claims (7)
- 樹脂製シートと、該樹脂製シートを介在させて積層された少なくとも2枚の板ガラスとを有するガラス積層体を、加熱処理によって所定の第1温度にまで加熱し、且つ加圧処理によって所定の第1圧力にまで加圧することにより、前記ガラス積層体を熱圧着する圧着工程を備える、合わせガラスの製造方法であって、
前記圧着工程において、
前記樹脂製シートと前記板ガラスとの間の真空引きを開始した後に、前記加熱処理及び前記加圧処理を開始し、
前記加熱処理による加熱温度が、前記第1温度に比べて低温であって前記樹脂製シートの粘度が85Pa・sとなる第2温度に到達した後、且つ
前記加熱処理による加熱温度、及び前記加圧処理による加圧力が、前記第1温度及び前記第1圧力に各々到達する前に、
前記真空引きを解除し、
前記加圧処理を、前記加熱処理による加熱温度が前記第1温度に到達した以後に開始する、
ことを特徴とする合わせガラスの製造方法。 - 前記加圧処理を、前記真空引きを解除した後に開始する、
ことを特徴とする、請求項1に記載の合わせガラスの製造方法。 - 前記加熱処理において、
加熱温度が前記第1温度に到達した後、該加熱温度を所定時間維持する第1キープ時間を設け、
前記加圧処理は、前記第1キープ時間の終了後に加圧力を開放する、
ことを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の合わせガラスの製造方法。 - 前記加熱処理において、
加熱温度が前記第2温度に到達した後、該加熱温度を5min以上維持する第2キープ時間を設け、
前記真空引きは、前記第2キープ時間の終了後に解除する、
ことを特徴とする、請求項1〜請求項3の何れか一項に記載の合わせガラスの製造方法。 - 前記ガラス積層体の端縁部を枠状の密封部材で密封し、且つ、縦置き姿勢で、前記真空引き、前記加熱処理、および前記加圧処理を行う、
ことを特徴とする、請求項1〜請求項4の何れか一項に記載の合わせガラスの製造方法。 - 複数の前記板ガラスには、最外層に位置するカバーガラスが含まれ、
前記カバーガラスの厚みは、2.0mm以下である、
ことを特徴とする、請求項1〜請求項5の何れか一項に記載の合わせガラスの製造方法。 - 複数の前記板ガラスには、最外層に位置するカバーガラスが含まれ、
前記カバーガラスは、周縁部に沿って形成される面取り部を有し、
該面取り部の寸法は、0.5mm以下である、
ことを特徴とする、請求項1〜請求項6の何れか一項に記載の合わせガラスの製造方法。
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