JPH0156902B2

JPH0156902B2 -

Info

Publication number: JPH0156902B2
Application number: JP3017382A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Katsuki; Kazuo Shibaoka; Takao Miwa; Toshiji Oonishi
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date: 1982-02-26
Filing date: 1982-02-26
Publication date: 1989-12-01
Also published as: JPS58147353A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は積層パネルに関する。更に詳しくは、
内部可塑化された熱可塑性の飽和ポリエステル樹
脂よりなる透明または着色透明な接着層を介して
合成樹脂板と（以下、単にプラスチツク板と呼
ぶ）とガラス板が接合されている積層パネルに関
する。

従来、軽量でかつ破損し難いプラスチツク板と
耐薬品性、耐加傷性に優れているガラス板とを接
合一体化させ、そして、それらの特性を兼ね備え
た積層パネルを提供しようと試みがなされてい
る。このような積層体を製造するときの最大の問
題はプラスチツク板とガラス板とが異なる熱膨張
係数を有している点である。例えば、ポリカーボ
ネート板の如きプラスチツク板とガラス板を比較
的薄い硬化型樹脂を接着層に用いて接合した積層
パネルは、一般に接合（硬化）温度と使用温度が
異なるため、プラスチツク板とガラス板の熱膨張
の差に起因して生じる熱応力を該接着層で吸収、
緩和することができない。従つて、積層パネルに
機械的歪や光学的透視歪を生じたり、積層パネル
自体が変形したり、あるいはガラス板のひび割
れ、接着層の破壊が生じるような不都合があつ
た。

このような問題を解決するため従来各種の提案
がなされている。

例えば特公昭48−22813号公報はポリカーボネ
ート板の両面に、ポリウレタンの如き弾性に富ん
だ樹脂よりなる、0.3mm以上の比較的厚い接着層
を設け、この接着層を介してポリカーボネート板
と２枚のガラス板を接合する提案がなされてい
る。接着層にこのように弾性に富んだ樹脂を厚く
用いると、熱膨張差に起因して生じる歪を接着層
の変位によつて吸収することが可能となる。

このような接着層によつて十分に満足できる歪
の吸収を達成する為には、例えば、ポリカーボネ
ートとガラスとを接着する場合には接着層を約２
mm程度まで厚くする必要が有る。しかしながら、
接着層がこのように柔軟で且つ厚いと、表面のカ
バーガラス板が外からの衝突により容易に陥没破
壊する。この為、表面ガラス板は強化処理された
３mm以上のガラス板の如き、高強度のガラス板と
する必要がある。

このため、得られた積層パネルは厚く、コスト
が高く軽量化も困難であるという欠点を有してい
た。また、例えば特開昭54−73859号公報には２
枚のガラス板と熱硬化性プラスチツク板を接合し
て積層パネルを形成する際に、あらかじめガラス
板の接合側表面にポリビニルブチラールの如き熱
可塑性樹脂を被覆し、ついで２枚のガラス板の被
覆層の間に該被覆層を形成する熱可塑性樹脂のヒ
ートシール温度より低い硬化温度を有する別の熱
硬化性樹脂を流し込み、さらに加熱成形後この積
層体を該別の熱可塑性樹脂のヒートシール温度ま
で昇温することによつて、ガラス板と熱硬化性プ
ラスチツク板との間の残留応力が少ない積層パネ
ルを製造する方法が提案されている。しかしなが
らトリエチレングリコールジ−（２−エチルブチ
レート）やアジピン酸エステル、リン酸トリクレ
シル、マレイン酸ジ−ｎ−ブチル、フマル酸ジ−
ｎ−ブチル、セバシン酸ジ−ｎ−ブチル、フタル
酸ジ−ブチル、フタル酸ジ−（２−エチルヘキシ
ル）、セバシン酸ジ−（２−エチルヘキシル）の如
き、可塑剤を用いて可塑化した市販のポリビニ
ル・ブチラールの如き熱可塑性樹脂を接着層とし
て用いた積層パネルは、これらの可塑剤がヒー
ト・シール時にプラスチツク板を侵し、プラスチ
ツク板の白化や亀裂を引起すため、光の透過率が
許容水準以下まで低下する欠点がある。

このため、市販のポリビニルブチラール樹脂の
如き可塑剤を用いた熱可塑性樹脂をガラス板−プ
ラスチツク板積層パネルの接着剤として用いるの
は不適当である。

また、米国特許第3666614号公報には接着層と
して主にエチレン−酢酸ビニル共重合体（以下、
EVAという）よりなる熱可塑性樹脂を用いてポ
リカーボネート板にガラス板を接合する方法が提
案されている。EVAを含む上記熱可塑性樹脂を
用いれば、可塑剤によるプラスチツク板の白化や
亀裂は発生しない。しかしながら酢酸ビニルの含
有率が約17モル％以下の組成のEVAは結晶性の
ため透明性が低く、一方酢酸ビニルを約17モル％
以上の組成のEVAは水との親和性が高く、それ
故、使用中に接着層が外部より拡散してきた水と
水和反応するため、接着力が低下するという欠点
を有している。

本発明の目的は、プラスチツク板とガラス板と
を接合するために好適に使用される新規な熱可塑
性樹脂組成物を接着層とした積層パネルを提供す
ることにある。

本発明の他の目的は、接着層が比較的薄いにも
かかわらず、プラスチツク板とガラス板との熱膨
張の差により生じる歪を十分に緩和され、且つプ
ラスチツク板が白化や亀裂を起すことのほとんど
ない、積層パネルを提供するにある。

本発明の更に他の目的は、透明性が良好で且つ
接着層が優れた耐水耐候性に優れた積層パネルを
提供することにある。

本発明の更に他の目的は、薄い接着層と薄いガ
ラス層から成りそれ故、軽量であり、しかも安全
性の高い積層パネルを提供するにある。

本発明によれば、本発明の目的および利点は、
合成樹脂板の少くとも一方の外表面に、内部可塑
化した非晶性の熱可塑性の飽和ポリエステル樹脂
の接着層を介してガラス板を接合した積層パネル
であつて、該飽和ポリエステル樹脂がジカルボン
酸成分として (a) テレフタル酸又はその低級アルキルエステル
80乃至100モル％、 (b) その他のジカルボン酸０乃至20モル％、グリ
コール成分として (c) エチレングリコール５乃至30モル％、 (d) トリエチレングリコール50乃至90モル％ (e) １・５ペンタンジオール５乃至50モル％（但し、(a)＋(b)＝100モル％、(c)＋(d)＋(e)＝100モ
ル％）の割合からなることを特徴とする積層パネ
ルによつて達成される。ここに非晶性ポリエステ
ル樹脂とは極めて低い結晶性のものから如何なる
条件にも結晶化が不可能なものまでの範囲のもの
をいう。

また、本発明に用いられるポリエステル樹脂は
透明性や接着力に悪影響を及ぼさない範囲内、例
えば0.05乃至２重量％の光安定剤や酸化防止剤を
添加することもできる。

好適に用いられる光安定剤としては、例えばベ
ンゾトリアゾール誘導体やヒンダードアミン誘導
体があり、また酸化防止剤としては、ヒンダード
フエノール誘導体やトリアジン誘導体等が用いら
れる。これらは単独で用いてもよく、混合して用
いても良い。

本発明においてポリエステル樹脂を構成する酸
成分は (a)テレフタル酸又はその低級アルキルエステル
が80〜100モル％、好ましくは、90〜95モル％で
あつて、 (b)テレフタル酸以外のジカルボン酸は、ポリエ
ステル樹脂をより柔軟にするために好ましくは10
〜５モル％の範囲で必要であるが、20モル％を越
えて多くなると、プラスチツク板にくもりを発生
せしめる傾向が認められるので不適当である。

テレフタル酸、その低級アルキルエステル以外
のジカルボン酸としては、マロン酸、コハク酸、
アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライ
ン酸、セバシン酸ならびにこれらの低級アルキル
エステル、無水フタル酸、フタル酸などがあげら
れる。

なかでもアジピン酸が好ましい。

グリコール成分は、(c)エチレングリコール５〜
30モル％、好ましくは５〜20モル％である。該エ
チレングリコールはポリエステル樹脂接着剤を得
るためには不可欠の成分であつて、30モル％を越
えて多くなると低温可撓性に乏しくなる傾向が認
められるので不適当である。(d)トリエチレングリ
コールは50〜90モル％、好ましくは60〜80モル％
である。トリエチレングリコールは接着剤に柔軟
性とプラスチツク板及びガラス板との接着力を付
与するために不可欠である。90モル％以上の使用
は接着力を低下させる。(e)１・５ペンタンジオー
ルは５〜50モル％、好ましくは10〜40モル％であ
る。１・５ペンタンジオールは、ポリエステル樹
脂に可撓性を付与する。

５モル％以下ではガラス板とプラスチツク板の
熱膨張係数差に起因する熱応力を十分緩和するこ
とができず、50モル％以上になると結晶化による
くもりが発生する。

本発明に使用される前記ポリエステル樹脂の製
造は、通常のポリエステル製造装置により行う。
ジカルボン酸１モルに対してグリコールを1.5乃
至３モルの割合で、触媒、安定剤と共に撹拌機、
全縮器、分縮器、及びトルクメータの付いた反応
缶に仕込み、温度160乃至230℃にて反応を行う。

エステル化反応率が90％程度進んだところで、
反応系を200トールの真空にすると反応に効果的
であり、エステル化反応率が約97％以上になつた
時点でさらに高真空にし最終的には1.0トール以
下にすると同時に反応温度を240乃至280℃にし、
反応生成物と極限粘度が0.5以上になるようにト
ルクメータのトルクを目安として行う。

本発明におけるポリエステル接着剤はホツトメ
ルト型接着剤、及び溶剤型接着剤として用いられ
る。ホツトメルト型接着剤として用いる場合は、
種々のアプリケーター、メルトコート用機械で被
着材上に加熱により溶融コートし、その上にさら
に同種又は異種の被着材を重ねるか、あるいは被
着材間にポリエステルをはさんでから、加熱加圧
溶融する。溶剤型接着剤の場合はベンゼン、トル
エン、キシレン、アセトン、酢酸エチル、酢酸ブ
チル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、シクロ
ヘキサノン、メチルエチルケトン、フエノールな
どの溶剤単独又は混合溶剤に適宜適量溶解して用
いることができる。

本発明において用いられる前述の非晶性の熱可
塑性飽和ポリエステル樹脂は極めて優れた熱応力
緩和性能を有している。

すなわち、内部可塑化した非晶性の熱可塑性の
飽和ポリエステル樹脂は剪断応力で容易に塑性流
動を起すため、ガラス板とプラスチツク板との熱
膨張係数の差に起因する熱応力を容易に緩和す
る。それ故、それを積層パネルの接着層として用
いるとき、接着層の厚さを200μｍ以下の極めて
薄い層とすることができる。接着層が200μｍ以
下である本発明の積層パネルは、ガラス板として
強化処理していない比較的薄いガラス板を用いて
も、高い耐衝撃強度を示す。そして、使用するガ
ラス板を薄くするほど接着層の厚さも薄くするこ
とができる。例えば３mm以下の比較的薄いガラス
板を使用する場合には接着層を200μｍ以下とし、
特に１mm以下の厚さのガラス板を使用する場合に
は接着層を約100μｍ以下、好ましくは40乃至60μ
ｍとするのが望ましい。

本発明の積層パネルは、上記のように接着層を
極く薄いものとすることができるため、外表面を
形成するガラス板に外力が負荷されても、プラス
チツク板による補強効果が該ガラス板に有効に伝
えられ、ガラス板の局所変形が抑えられるため、
高い耐衝撃強度を示すものと考えられる。

本発明の積層パネルに使用されるプラスチツク
板としては、例えばポリカーボネート樹脂板、ポ
リエステル樹脂板、アクリル樹脂板、ポリスチレ
ン樹脂板、ポリ塩化ビニル樹脂板、セルロース樹
脂板等が好ましく用いられる。これらのうちポリ
カーボネート樹脂板は特に高い貫通抵抗を有する
ため有利に使用できる。

使用するガラス板が１mm以下の厚さの場合に
は、該ガラス板が外力の負荷により局所変形する
のを防ぐため、使用するプラスチツク板は、厚さ
0.5mm以上、好ましくは厚さ１mm以上として補強
効果を大きくするのが望ましい。薄いガラス板を
用いたこのような積層パネルは、軽量、高強度、
且つ高い安全性を有する。

以下、添付図面の第１図乃至第３図を用いて本
発明に係る積層パネルを更に詳細に説明する。

第１図は最も簡単な構成を有する本発明の積層
パネルの断面図を示す。第１図において、１はガ
ラス板、２は接着層、３は片面がレンズ加工され
たプラスチツク板である。

この積層パネルは、耐候性の良い軽良な積層フ
レネルレンズとして好適に用いられる。高い光線
透過率を達成するにはガラス板としてあまり厚い
ものを用いるのは好ましくなく、表面反射防止加
工された約１mm以下のガラス板が好適に用いられ
る。

プラスチツク板としては光線透過率の高いアク
リル樹脂よりなるレンズ加工されたプラスチツク
板が好適である。

衝撃直下の局所変形を低減し、かつ高い光線透
過率を達成するためこのように薄いガラス板を用
いた積層パネルの接着層は約100μｍ以下の厚さ
で用いられる。また、接着層には紫外線による劣
化を最小限にするため、光安定剤を添加して用い
ることが好ましい。

第２図には、本発明の積層パネルの他の態様の
断面図が示される。１Ａ，１Ｂはガラス板であ
り、２Ａ，２Ｂは接着層であり、３はプラスチツ
ク板である。第２図に示された態様は第１図に示
された態様と２Ｂで示される接着層と１Ｂで示さ
れるガラス板とを有している点で異なつている。
このような構成を有する積層パネルは、ガラス板
の耐加傷性、耐薬品性と、プラスチツク板の軽
量、強靭性を兼備したパネルとなり、軽量かつ安
全性の高い車輌用及び建築用窓材として好適に使
用され、軽量化を計るため、ガラス板としては３
mm以下望ましくは１mm以下の厚さのものが用いら
れる。プラスチツク板としてはポリカーボネート
樹脂板、アクリル樹脂板、ポリスチレン樹脂板、
ポリエステル樹脂板、塩化ビニル樹脂板、セルロ
ース樹脂板の如く硬質で透明又は着色透明な樹脂
よりなる板が好ましく用いられる。また、衝撃を
受けた時に補強効果を出すためには、プラスチツ
ク板は約0.5乃至６mmの厚さとするのが好ましい。

約６mm以上の厚さでは、積層パネルが固くなり
すぎ、例えば人体が衝突した時の安全性が十分で
なく、また例えば車輌用として用いる場合には軽
量化という点からもあまり望ましくない。接着層
が200μｍ以下の厚さで使われることが好ましい
のは前述の通りである。

第３図には、本発明の積層パネルの更に他の態
様の断面図が示されている。１A′，１B′はガラ
ス板であり、２A′，２B′は接着層であり、３A′，
３B′はプラスチツク板であり、４は柔軟な合成
樹脂層である。このような態様の積層パネルは、
柔軟な合成樹脂層４を有しているため遮音性能、
防弾性能等を有した透明又は着色透明な積層パネ
ルとして用いることができる。また、例えば柔軟
な合成樹脂層４に加工を施すことにより、デイス
プレイ用材料としても用いることも出来る。柔軟
な合成樹脂層４の材料としては、例えばポリウレ
タン樹脂、シリコーン樹脂、ポリイソブチレン樹
脂、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂、エポキシ
樹脂、変性アクリル樹脂の如き樹脂が好適であ
る。

これらの樹脂は無着色、あるいは着色透明で使
用できる。ガラス板、接着層およびプラスチツク
板については前述した通りである。

以下実施例により、本発明をさらに詳しく説明
する。

実施例１第１図は図解した構造を持つ本発明の積層パネ
ル：一方の面が平滑な表面を持つアクリル樹脂よ
りなる300mm×600mm×約２mmのフレネルレンズ３
を用意した。一方、テレフタル酸100モル％とエ
チレングリコール20モル％、トリエチレングリコ
ール50モル％、１・５ペンタンジオール30モル％
よりなる非晶性の飽和ポリエステル樹脂に紫外線
劣化防止剤としてベンゾトリアゾール誘導体（チ
バカイギー社製商品名「Tinuvin328」）を約0.5
重量％と酸化防止剤としてヒンダードフエノール
誘導体（チバガイギー社製商品名
「IRGANOX1010」）を約0.5重量％添加した熱可
塑性樹脂組成物を用意した。また、フツ化水素酸
中で処理して、表面に多孔性のシリカに富んだ層
を形成し表面反射を低減した１mmガラス板１を用
意した。上記フレネルレンズの平滑な表面に上記
熱可塑性樹脂組成物を、60μｍの接着層２として
用いて上記ガラス板を接合した。この接合体を厚
さ50μｍのポリフツ化ビニルシートよりなる真空
バツグの中に設置し、バツグ内を約50トールまで
減圧した。この状態でバツグの外側の雰囲気を
110℃、５Kg／cm²に加熱加圧し15分間保持した。
その後、常温に冷却しバツグ内の減圧の開放を
し、積層レンズを作成した。得られた積層レンズ
には機械的歪も光学的歪も認められなかつた。こ
の積層レンズは第１図に示すように、ガラス板側
から太陽光線５を入射させると、約91.5％の太陽
放射透過率を示した。

実施例２第２図に図解した断面構造を有する本発明の積
層パネル：１Ａ，１Ｂのガラス板としては914mm
×610mm×１mmのガラス板を用いた。一方、実施
例１の飽和ポリエステル樹脂にベンゾトリアゾー
ル系安定剤（チバガイギ社製商品名
「Tinuvin328」）0.25重量％とヒンダードアミン系
光安定剤（三共社製商品名「SANOL LS−
770」）とを約0.25重量％添加しさらに酸化防止剤
としてヒンダードフエノール誘導体（チバカイギ
ー社製商品名「IRGANOX 1010」）を約0.5重
量％添加して熱可塑性樹脂組成物を得、これを約
60μｍのシートとして接着層２Ａ，２Ｂとして用
いた。また、透明硬質プラスチツク板３には、
914mm×610mm×２mmのポリカーボネート板を用い
た。これらを重ね合せた後、約100℃まで加熱し、
更に50torrまで減圧した状態でゴムロールを用い
て約1.5Kg／cm²の圧力で圧着し仮接着した。更に
これを110℃、10Kg／cm²の条件で約15分間加熱、
加圧しオートクレーブ処理した。

得られた積層パネルには機械的歪や光学的歪は
認められず、約100℃に再加熱しても異常は認め
られなかつた。

また光線透過率は約88％であり、且つヘイズは
0.6％であつた。

大きさ300mm×300mmのこの積層パネルのサンプ
ルの周辺を木枠で支持し、このサンプルの中央に
約２ｍの高さより225ｇの鋼球を落下させた。こ
の鋼球落下によつても、ガラス板の上下いずれの
表面にも破損は認められなかつた。

実施例３第３図に図解した断面構造を有する本発明の積
層パネル：１A′，１B′のガラス板としては300mm
×300mm×１mmのガラス板を用いた。

一方、酸成分としてテレフタル酸91モル％、ア
ジピン酸９モル％、グリコール成分としてエチレ
ングリコール13モル％、トリエチレングリコール
77モル％、１・５ペンタンジオール10モル％から
なる透明なポリエステル樹脂を厚さ約80μｍのシ
ートとし接着層２A′，２B′として用いた。

プラスチツク板３A′，３B′としては300mm×
300mm×２mmの透明な塩化ビニル板を用いた。ま
た柔軟な中間樹脂層４には、300mm×300mm×0.5
mmの酢酸ビニル含有量が約45重量％のエチレン酢
酸ビニル共重合体（三井ポリケミカル社製商品
名「EV45」）のシートを用いた。このものを実施
例２と同じ条件で仮接着、およびオートクレーブ
処理して積層パネルを作成した。得られた積層パ
ネルは約84％の光線透過率を示し、また柔軟な中
間樹脂層４のすぐれた振動減衰効果により遮音窓
材として好適な性能を有している。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すものであつて、第
１図は積層パネルの縦断面図、第２図は他の積層
パネルの縦断面図、第３図は更に他の積層パネル
の縦断面図である。１，１Ａ，１Ｂ，１A′，１B′はいずれもガラ
ス板であり、２，２Ａ，２Ｂ，２A′，２B′はい
ずれも接着層であり、３，３A′，３B′はいずれ
もプラスチツク板であり、そして４は柔軟な樹脂
層である。

Claims

【特許請求の範囲】１合成樹脂板の少くとも一方の外表面に、内部
可塑化した非晶性の熱可塑性の飽和ポリエステル
樹脂の接着層を介してガラス板を接合した積層パ
ネルであつて、該飽和ポリエステル樹脂がジカル
ボン酸成分として (a) テレフタル酸又はその低級アルキルエステル
80乃至100モル％、 (b) その他のジカルボン酸０乃至20モル％グリコ
ール成分として (c) エチレングリコール５乃至30モル％ (d) トリエチレングリコール50乃至90モル％ (e) １・５ペンタンジオール５乃至50モル％（但し(a)＋(b)＝100モル％、(c)＋(d)＋(e)＝100モル
％）の割合からなることを特徴とする積層パネ
ル。２接着層の厚さが200μｍ以下である特許請求
の範囲第１項の積層パネル。３合成樹脂板がポリカーボネート樹脂板、アク
リル樹脂板、ポリスチレン樹脂板、ポリエステル
樹脂板、ポリ塩化ビニル樹脂板、及びセルロース
樹脂板より選択された一種の樹脂板である特許請
求の範囲第１項又は第２項の積層パネル。４ガラス板の厚さが３mm以下である特許請求の
範囲第１項乃至第３項のいずれかに記載の積層パ
ネル。