JPH02127039A

JPH02127039A - 透明な積層体

Info

Publication number: JPH02127039A
Application number: JP28030888A
Authority: JP
Inventors: Tamotsu Tonegawa; 利根川　保; Hiroshi Kataoka; 片岡　紘; Masakatsu Nakamura; 中村　政克
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1988-11-08
Filing date: 1988-11-08
Publication date: 1990-05-15

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、ガラスシート層と加熱接着性樹脂シート層と
透明合成樹脂シート層及び防曇ハードコート層の４層か
ら基本的になる透明な積層体に係る。特に軽量化、安全
性向上等を目的とした公共施設、運動施設及び自動車用
の安全グレージング材に良好に使用でき、この中でも自
動車用の安全グレージング材として特に良好に使用でき
る透明な積層体に係る。

〔従来の技術とその問題点〕

ガラスシートｈグレージング材として広く使用されてい
る。ガラスは剛性、硬さ、耐候性、耐化学薬品性等に優
れるが、一方重量が大きく、衝突あるいは地震等により
割れた時の安全性に劣り、紫外線、赤外線の遮断加工、
防曇加工、帯電防止加工等も実施しにくい欠点を有する
。

一方、２軸配向メタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂
、ポリエチレンテレフタレート等の透明合成樹脂は、ガ
ラスに比較して軽く、耐衝撃性に優れ、更に種々の添加
物の配向による紫外線遮断加工、赤外線遮断加工の実施
しやすさに優れ、又透明合成樹脂シート表面への種々の
コーティング剤の塗布による防曇加工、帯電防止加工等
の実施しやすさにも優れる。

現在、ガラスの安全性、特に耐衝撃性能および耐貫通性
能全向上σせるために、ポリビニルブチラール樹脂（以
後ＰＶＢと略称）のシートラ中間に挟んだ合わせガラス
が、安全グレージング材として公共施設、運動施設、自
動車等の各方面で使用されているが、これでは不十分で
あり改良が求められている。

特に近年、公共施設、運動施設等の建築物に於いてグレ
ージング材の大量使用及び大面積化が進んでおり、その
結果人間に対する耐擦傷性の向上が求められている。又
、自動車用のグレージング材に於いても衝突時の搭乗者
に対する耐擦傷性の向上が求められており、ＳＡＥ　Ｔ
ｅｃｈｎｉｃａｌ　ＰａｐｅｒＳｅｖｉｅｓ　８４０３
９１には、Ａｎｔｉ　−ＬａｃｅｒａｔｉｖｅＷｉｎｄ
ｓｈｉｅｌｄ　Ｍａｆｅｒｉａｌｓとして、ガラス（２
，２９ｒｎｒｇ　）　／　ＰＶＢ　（０，９５５１ｊ＋
　）　／ガラス（２，２９ｔｎｒａ　）／ポリウレタン
（０，５１１１の４層構成のもの及び、ガラス（２−２
９ｍ１）／ＰＶＢ（０，９５ｍｍ）／ｄガラス　２−２
−２９１Ｘ／ＰＶＢ（０，６８朋）／ポリエステル（０
，１３＃１１／ハードコートの６層構成のものが発表さ
れている。しかしながら、これらは従来の合わせガラス
にポリウレタン、ポリエステル等を付加したものとなっ
ておりコストが高く、もつと簡単な構造で人間に対する
耐擦傷性を改良したものが求められている。

安全性、軽量性全改良するグレージング材として、ガラ
スシートラ透明合成樹脂シートの積層体が数多く報告さ
れている。しかし、これらも未だ十分なものができてい
ない。

〔発明が解決しようとする課題〕

ガラスシート層と透明合成樹脂シート層の積層体の問題
点は、透明合成樹脂シート層表面の耐摩耗性の不足及び
防曇性の不足、ガラスシート層と透明合成樹脂シート層
の接着、ガラスシート層と透明合成樹脂シート層の熱膨
張係数の差に起因する冷熱サイクルテスト時のバイメタ
ル効果によるガラスシートの割れ、耐衝撃性等である。

本発明はこれ等の問題点を解決した、ガラスシート層と
加熱接着性樹脂シート層と透明合成樹脂シート層及び防
曇ハードコート層の４層から基本的になる透明な積層体
である。

〔間Ｊ薇？解決するための手段および作用〕本発明は、
ガラスシート層Ａ１加熱接着性樹脂シート層Ｂ１透明合
成樹脂シート層Ｃ１防僑ハードコート層りの４層から基
本的になる透明な積層体である。

本発明に述べるガラスとは、珪酸塩ガラスを主体とした
ガラスであり、重合珪酸基の網目構造の中にナトリウム
、カリウム、リチウム、カルシウム、マグネシウム、ス
トロンチウム等のイオンが入って安定化したものである
。ソーダ石灰ガラスは代表的ガラスである。珪酸塩と共
重合した網目を持つ、リン珪酸ガラス、ホウ珪酸ガラス
等も使用できる。鉛アルカリガラス、アルミナ珪酸ガラ
ス、５ｉ０２だけから成る石英ガラスも使用できる。

ガラスは強化ガラス、早強化ガラス、部分強化ガラス、
未強化ガラス等が必要に応じて使用できる。

本発明に述べる透明合成樹脂とは、グレージング材とし
て一般に使用できる透明合成樹脂であるが、特に好ｌし
い透明合成樹脂としてはメタクリル樹脂、ポリカーボネ
ート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、塩化ビニ
ル樹脂である。

この中で本発明に於いて特に良好に使用できるのは、ポ
リカーボネート樹脂及びメタクリル樹脂である。

ポリカーボネート樹脂としては、ビスフェノールＡより
合成されたポリカーボネートが良好に使用できる。

メタクリル樹脂は、透明性、耐候性、硬さ、曲げ強さ、
曲げ剛性等に於て、合成樹脂の中ではグレージング材と
して最も優れた樹脂の一つであり、本発明でも良好に使
用できる。

メタクリル樹脂の２軸配回シートは更に耐衝撃性、耐化
学薬品性にも優れ、軽量グレージング材として非常に優
れたものであり本発明でもでも良好に使用できる。

本発明で述べるメタクリル樹脂とはメナルメタクリレー
ト（以後凪仏と略称）？主成分とする重合体であり、凪
仏重合体（以後ＰＭＭＡと略称）、ＭＭＡを含有する共
重合体、ＰＭＭＡあるいは肋共重合体に他ポリマーを配
合したポリマーブレンド、その他各種の配合物を添加し
たもの等である。

ＰＭＭＡはセルキャスト法により容易にシート状に重合
される。分子量も重量平均分子量１００万以上の超高分
子量ＰＭＭＡが容易に重合でき、本発明では良好に使用
できる。

超高分子量ＰＭＭＡは、２軸延伸による性能向上が特に
著しく、すなわち耐衝撃性、耐化学薬品性が著しく改良
され、本発明では特に良好に使用できる。

ＭＭＡ共重合体に１１　ＭＭＡとアルキルアクリレート
共重合体が良好に使用できる。アルキルアクリレートと
してメチルアクリレート、エテルアクリレート、プロぎ
ルアクリレート、ブナルアクリレート、２−エテルヘキ
シルアクリレート等の１〜１０重量係共重合体が良好に
使用できる。■仏−無水マレイン酸−ステレン６元系共
重合体、■０゜−メチルメタアクリルアミド共重合体等
の耐熱アクリル樹脂も良好に使用できる。この他、風情
とスチレン、スチレン誘導体、アクリロニトリル、メタ
クリロニトリル、アクリル酸、メタクリル酸の１種ある
いは２種以上の共重合体が使用できる。

アクリル樹脂の２軸配回シートは種々の方法で成形され
、例えば引張り法（ＵＳＰ　２９１８６９６等）、圧縮
成形法（ＵＳＰろ６３２８４１等）、押出成形法（特公
昭５７−３０６５４等）で成形できる。

特に好ましいメタクリル樹脂の２軸配回シート成形法と
しては、特願昭５８−２６４９５０で出願した圧縮成形
法が使用できる。

メタクリル樹脂は２軸配向させることにより、伸びが大
きくなり、耐衝撃性、耐薬品性が良くなる。

２軸配回シートには平均オリエンテーションリリースス
トレス（以後ＯＲ３と略称）が１５に９／Ｃｍ２以上の
２軸配回がかけられていることが好ましい。

ＯＲ８はシート配向度合を示し、シートラ加熱した時の
収縮力である。ＯＲ８測定法はＡＳＴＭ　Ｄ　１５０４
に準拠した。

本発明のメタクリル樹脂層は平均ＯＲ８が１５／（１？
／ｃ７ｒＬ２以上、好１しくは２０〜４０Ｊｃｌ？／（
ｍ２の強力な２軸配向がかけられているシートが特に好
ましい。メタクリル樹脂シートは２軸配向嘔せることに
より耐衝撃度が強くなり、Ｏ，Ｒ８が、１５１Ｃ！？／
ｆｆ１２以上、特に２０に９／Ｃ１ｒＬ２になると耐衝
撃強度は著しく大きくなる。ＯＲ８と耐衝撃強度との関
係は特願昭５７−５２２８３に示した。

ここに述べる２軸配向とは、はぼ２軸方回に均一に配向
がかけられたもので、若干の２軸方回のＯＲ８差、延伸
倍率の差があるものも含１れるものとする。

ポリエチレンテレフタレート樹脂（以後ＰＥＴ　）−略
称）として特に好ましいのは２軸延伸ＰＥＴであり、一
般に使用される面積比延伸倍率が１０〜５０倍のＰＥＴ
シートが使用できる。

合成樹脂には該合成樹脂の透明性を着るしく低下させな
い範囲で各種添加物を配合嘔せることができる。例えば
、紫外線吸収剤、染顔料、安定剤等が配合できる。

ここでいう紫外線吸収剤とは、２．２’−ジヒドロキシ
−４−メトキシベンゾフェノン、２．２’−ジヒドロキ
シ−４，４′−ジメトキシベンデフエノンで代表される
ベンゾフェノン系、２−　（２’−ヒドロキシ−５′−
メチルフェニル）ペン・戸トリア・７−ル、２−（２’
−ヒドロキシ−６′−第三プチル−５′−メチルフェノ
ール）５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２−ヒド
ロキシ−６′、５−ジ第三ブチルフェノール）５−クロ
ロベンゾトリア＝／”　−ルで代表されるベンゾトリア
・戸−ル系、および置換アクリロニトリル系をいう。中
でも、特にトリアゾール系が有効で、例えば、２−（２
−ヒドロキシ−５′−メチルフェニル）ベンゾトリアゾ
ール、２−　（２’−ヒドロキシ−６′−第三プチル−
５′−メチルフェノール）５−クロロベン・戸トリアゾ
ールの効果が大きい。

本発明の加熱接着性樹脂シートとは、８０℃以上の温度
に加熱することにより、ガラスシート層と透明合成樹脂
シート層とを接着させる透明な層であり、好ましい接着
層は強靭な軟質樹脂層からｆＭ＃）、ポリビニルブチラ
ール（ＰＶＢと略称）、エチレン−酢酸ビニル共重合体
（ＥＶＡと略称）、あるいはこれ等の変性物等が良好に
使用できる。

ＰＶＢは合わせガラス用中間膜として一般に使用されて
いるＰＶＢフィルムが使用でき、ＰＶＢ中の水酸基、ア
セチル基、ブチラール基のモル比が２５〜５０：１−５
：４０−７０程度ノＰｖＢカ最も良好に使用できる。Ｅ
ＶＡの部分ケン化物の変性物として、水酸基、アセチル
基、カルボキシル基等を含んだ「デュミラン」（式日薬
品工業（株）製）等が良好に使用できる。該加熱接着性
樹脂シート層はガラスシート層とポリカーボネート樹脂
シート層全接着させる働きと、ガラスシート層とポリカ
ポネート樹脂シート層の熱膨張係数の差により発生する
冷熱サイクルテスト時のバイメタル効果による割れの防
止と及び本発明の積層体の耐衝撃性を向上させる動き全
有する。

本発明の防曇ハードコート層とは、一般に透明合成樹脂
の表面にコーティングして、透明合成樹脂表面の耐摩耗
性を向上させると同時に、防曇性を有する１〜５０μｍ
厚の透明な薄いｊ４であり、アルコキシ基含有シラン化
合物の加水分解物層が一般に広く使用されており、本発
明に於いても良好に使用できる。防曇ハードコート層は
、鉛筆硬度で４Ｈ以上が好１しぐ、更に好１しくに５Ｈ
以上である。

ここに述べるアルコキシ基含有シラン化合物の加水分解
物層とは、アルコキシ基含有シラン化合物を主成分とす
る塗料を、透明合成樹脂基材表面にディッピング法、ス
ぎン法、スプレー法、カーテンフロー法等の方法でコー
ティングした後、主に熱により硬化させて形成した膜を
、さらに加水分解することにより得られるものである。

本発明に述べるアルコキシ基含有シラン化合物の加水分
解物とは一般式がＲ３（ａ）Ｈ２Ｎ−Ｒ”−ＮＨ−Ｒ２Ｒ３Ｒ３（ｂ）Ｈ２Ｗ−８ｉＲ３Ｒ３ＯＲ３で表わされ、ここに於いてＲ１が炭素数２〜乙のアルキ
レン基であり、Ｒ２が炭素数２〜４のアルキレン基であ
り　Ｒ３が炭素数１〜４のアルキル基でありＲ４はＯＲ
３であるかもしくは炭素数１〜乙のアルキル基であり、
Ｗは水素もしくはメチル基であるアルコキシ基含有シラ
ン化合物の加水分解物である。本発明のアルコキシ基含
有シラン化合物の加水分解物層とは、前記アルコキシ基
含有シラン化合物の加水分解物金主成分とし、副成分と
して一般式がで表わ嘔れる１種又は２種以上の重合性ビニル系単量体
又はその（共）重合体及び溶剤からなる塗料を、透明合
成樹脂基材表面にコーティングした後、主に熱により硬
化させて形成した模全、嘔らに加水分解することにより
得られるものである。

但し、上記一般式に於いて　Ｒ５は炭素数１０以下の直
鎖もしくは分岐アルキル、シクロアルキル、ベンジル又
はアミノアルキル基、そしてＷ扛、水素もしくはメチル
基である。

本発明で使用される前記アルコキシ基含有シラン化合物
としては、すでに多くの文献にきさいされているもので
あり、また市販品も多く存在するが、代表的には前記（
ａ）式のものとして、Ｎ−（β−アミノエテル）−ｒ−
アミノプロぎルトリメトキシシラン、Ｎ−（β−アミノエテル）−ｒ−アミノプロピルトリエ
トキシシラン、Ｎ−（β−アミノエテル）−ｒ−アミノプロぎルメテル
ジメトキシシラン、Ｎ−（β−アミノエテル）−ｒ−アミノプロぎルエテル
ジエトキシシラン、前記（す式のものとして、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、ビニルメチルジェトキシシラン、前記（ｃ１式のものとして、ｒ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ｒ−メタクリロキシエテルトリエトキシシラン、γ−メ
タクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、 γ−アクリロキシプロぎルトリメトキシシラン、前記（
ａ）式のものとして、 γ−グリシドキシグロピルトリメトキシシラ／、γ−グ
リシドキシグロビルメチルジメトキシシラン、 γ−グリシドキシエテルトリメトキシシラン、γ−クリ
シトキシエテルジェトキシシラン、前記（ｅ）式のもの
として、 β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エテルトリメ
トキシシラ／、 β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エテルトリエ
トキシシラン、 β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルメチル
ジメトキシシラ／、 β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルエテル
ジェトキシシラン、をそれぞれあげることができる。

本発明に・於いて用いられるアルコキシ基含有シラン化
合物の加水分解物とは、アルコキシ基含有シラン化合物
中のアルコキシ基の一部または全部が水酸基に置換され
たもの、及び置換された水酸基同士が組合したものを含
んでいる。

本発明で使用感れる前記重合性ビニル化合物としては、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロぎルメタクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、ジエチレングリコールモノアクリレート、ジエチレング
リコールモノメタクリレート、ジグ口ぎレンゲリコール
モノアクリレート、ジグ口ぎレンゲリコールモノメタク
リレート、トリエチレングリコールモノアクリレート、
トリエチレングリコールモノメタクリレート、トリプロ
ぎレンゲリコールモノアクリレート、トリプロぎレンゲ
リコールモノメタクリレート、テトラエテレ／グリコー
ルモノアクリレート、テトラエテレ／グリコールモノメ
タクリレート、テトラプロぎレンゲリコールモノアクリ
レート、テトラプロピレングリコールモノメタクリレー
ト、ポリプロぎレンゲリコールモノアクリレート、ポリプロ
ぎレンゲリコールモノメタクリレート、ポリエチレング
リコールモノアクリレート、ポリエチレングリコールモ
ノメタクリレート、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸プロぎル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸２−エテルヘキシル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸ラウリル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸グリシジル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸インブナル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸２−エテルヘキシル、アクリル酸ヘキンル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸、アクリルアミド、アクリロニトリル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、ビニルトルエン、エチレン、ジビニルベンゼン、ビニルピロリドン、ビニルカルバゾール、メタクリル酸、メタクリルアミド、メタクリレートリル、フタル酸ジアリル、マレイン酸ジアリル、イタコン酸ジアリル、コハク酸ジアリル、インフタル酸ジアリル、トリアクリルホルマール、マレイン酸ジグロバキル、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメナ
ロールプロパントリアクリレート、ネオペンチルグリコ
ールジメタクリレート、ネオベンナルグリコールジアク
リレート、ジエナレングリコールジメタクリレート、ジ
エナレングリコールジアクリレート、トリエチレングリ
コールジメタクリレート、トリエチレングリコールジア
クリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレー
ト、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエ
チレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコ
ールジアクリレート、ヘキサンジオールジメタクリレー
ト、ヘキサンジオールジアクリレート、ベンタンジオールジメタクリレート、ベンタンジオールジアクリレート、ブタンジオールジメタクリレート、ブタンジオールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、エチレングリコ
ールジアクリレート、アクリグリシジルエーテル、グリシジルメタクリレート、グリシジルアクリレート、ビニルシクロヘキセンオキシド、ビニルシクロヘキセ／ジオキシド、１．２−エポキシ−６−アリロキシプロパン等が例示さ
れる。

本発明は、ガラスシート層Ａ１加熱接着性樹脂シート層
Ｂ１透明合成樹脂シート層Ｃ１防曇ハードコート層りの
４層から基本的に成る透明な積層体であるが、更に必要
に応じて薄層全追加することができる。各層は、安全グ
レージング材として使用するに必要な程度に密着してい
ることが必要であり、加熱加圧接着等の手段により接着
される。

各層の厚みは、Ａが２〜７＃Ｉ肩、Ｂが０．１〜１．０
市、Ｃが０．２−０．６　ＲＭ、Ｄが１−５０μｍの範
囲であり、更に（Ａの厚み）／（Ｃの厚み）の比が４〜
１５の範囲にあることが好ましい。

ガラスシート層と透明合成樹脂シート層とは、熱膨張係
数が異なり、積層体の冷熱サイクルテストで破断伸びが
小さいガラスシート層が割れ易い。

積層体の（ガラスシート層Ａの厚み）／（透明合成樹脂
シート層Ｃの厚み）の比が好１しくは４〜１５、より好
ｉｔ、＜は６〜１５、更に好１しくは７．５〜１５とな
ると冷熱サイクルテストでガラスシート層が割れ難くな
る。ガラスシート層Ａの厚みは、２〜７本が好ましい。

２關未満では割れ易く、７酎を超えるものは軽量化の効
果がない。加熱接着性樹脂シート層Ｂは、その衝撃吸収
性能より本発明の透明な積層体の耐衝撃性向上を達成す
ること及び前述の冷熱サイクルテストによる該積層体の
ガラスシート層の割れを防ぐことを狙いとして、その厚
みは、０．１〜１．０１であることが好ましい。０．４
〜０．８市であることが更に好ましい。

透明合成樹脂シート層Ｃの厚みは、０．２〜０．６市が
好ましい。０．３〜０．５關であることが更に好ましい
。

又、ガラスシート層Ａと透明合成樹脂シート層Ｃを比較
すると、破断伸びの小さいガラスシート層が割れ易い。

従って（ガラスシート層Ａの厚み）／（透明合成樹脂シ
ート層Ｃの厚み）の比が、好１しくは４〜１５、より好
１しくは６〜１５、更に好１しくは７．５〜１５である
。４未満であると冷熱サイクルテスト時にガラスシート
層が割れ易＜、１５’に超えるものは、軽量化の効果が
ない。

防曇ハードコート層りの厚みは１〜５０μｍが好１しく
、２〜１０μｍが更に好ましい。

図は、本発明の実施例である透明な積層体の断面を示し
、第１図が平面状積層体、第２図及び第６図が曲面状積
層体である。本発明にはこの様に曲面状積層体も含１れ
る。各図に於いて、１がガラスシート層Ａ％２が加熱接
着性樹脂シート層Ｂ、３が透明合成樹脂シート層Ｃ１４
が防曇ハードコート層りである。

〔効果〕

本発明の透明な積層体は、安全グレージング材として優
れたものであり、特に片表面に高い耐摩耗性が要求され
、もう一方の表面には防曇性を要求される安全グレージ
ング材、例えば、外側に微細な砂等が当り外側が傷付き
易い地域の窓材、自動車用の窓材等に有効である。この
中でも、自動車用の安全グレージング材として特に有効
である。

即ち、ガラスシート表面全方するためガラスシートの耐
摩耗性全利用することができ、且っ防曇ハードコート層
面の防曇性を利用することができる。又、耐衝撃性、軽
量化、紫外線遮断性等に優れ、これ等の用途に良好に使
用でき、経済的効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１〜６図は、本発明の実施例である透明な積層体の断
面図である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ガラスシート層Ａ、加熱接着性樹脂シート層Ｂ、
透明合成樹脂シート層Ｃ、防曇ハードコート層Ｄの４層
から基本的になる透明な積層体。
（２）ガラスシート層Ａの厚みが２〜７ｍｍの範囲にあ
り、加熱接着性樹脂シート層Ｂの厚みが０．１〜１．０
ｍｍの範囲にあり、透明合成樹脂シート層Ｃの厚みが０
．２〜０．６ｍｍの範囲にあり、防曇ハードコート層Ｄ
の厚みが１〜５０μｍの範囲にあり、更に（Ａの厚み）
／（Ｃの厚み）の比が４〜１５の範囲にあることを特徴
とする請求項第１項記載の透明な積層体。