JPH04275956A - ホログラム封入合せガラス - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車用のヘッドアッ
プディスプレイのコンバイナなどに用いるホログラムが
封入された合せガラスに関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用のヘッドアップディスプレイな
どの車内表示方式として、あるいは防眩装置として、そ
の他ハイマウントストップランプなどの装置として、ホ
ログラフを利用したものが近年注目されている。このよ
うなホログラフを利用した表示装置を構成する際に必要
なホログラムはその用途に応じて様々な場所に配置され
るが、場所をとらないことから、フロントガラス、リヤ
ガラスなどに貼り合せたり、組み込んで使用することが
多い。例えば、自動車用のヘッドアップディスプレイに
おいては、コンバイナとしてフロントガラスの所定位置
にホログラムを配置して使用する。

【０００３】このような場合、ホログラムは、フロント
ガラスに直接貼られても良いが、ホログラムは通常きわ
めて耐摩耗性の低いものなので、その保護のため、通常
、合せガラスが用いられるフロントガラスの合せ構造の
内部に封入して用いることが多い。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】かかるホログラム封入
合せガラスにおいて、通常は、２枚のガラス板の間に接
着剤たる合せ中間膜と一緒にホログラムを封入する構造
とするのが一般的である。合せ中間膜としては、通常の
合せガラスと同様に、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）
の膜を用い、ホログラムとともに２枚の合せガラスの間
に積層し、ローラによる加圧などにより予備圧着し、そ
の後、１３０℃程度に加温、及び加圧して圧着して製造
していた。

【０００５】しかしこの方法においてはホログラムと中
間膜とが直接接触していた。そのためにＰＶＢなどの中
間膜に含まれる可塑剤（テトラエチレングリコール　　
ｎ−ヘプタネート、ジ（ｎ−ヘキシル）アジペート、ト
リエチレングリコール　　ジ（２−エチルブチレート）
など）がホログラムの回折格子の間隔を変化させ、設計
通りの値にならないうえ、経時変化を生じやすいという
問題点を有する。この経時変化は、大きなものでは、月
に１０ｎｍにもなることがあり、回折光の色ずれのみな
らず、回折角も大きくずれてしまう欠点があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は前述の課題を解
決するためになされたもので、少なくとも１枚のガラス
板に合成樹脂膜を積層してなる合せガラスの内部にホロ
グラムを封入してなるホログラム封入合せガラスにおい
て、合成樹脂膜として、可塑剤を含まないものを用いる
ことを特徴とするホログラム封入合せガラスを提供する
。

【０００７】本発明においていう合せガラスとは、少な
くとも１枚のガラス板に合成樹脂膜を積層、接着したも
のであり、その形態の例としては、ガラス／合成樹脂膜
、ガラス／合成樹脂膜／ガラス、ガラス／合成樹脂膜／
ガラス／合成樹脂膜、ガラス／合成樹脂膜／合成樹脂膜
などの構成のものがある。

【０００８】かかる合成樹脂膜の素材の１つとして、合
せガラス製造時の高温状態で軟化する熱可塑性ポリウレ
タン樹脂、または、熱架橋性ポリウレタン樹脂（熱硬化
性ポリウレタン樹脂あるいは網状化ポリウレタン樹脂と
も呼ばれる。）が好ましく例示されるが、他の合成樹脂
材料（反応して合成樹脂となる反応性原料混合物など）
から形成される透明合成樹脂であってもよい。

【０００９】通常、熱可塑性ポリウレタン樹脂は線状の
ポリウレタン系樹脂であり、熱可塑性にするために可塑
剤を含有させる必要がない。ポリウレタン系樹脂として
は無黄変性のポリウレタン系樹脂（芳香核に直接結合す
るイソシアネート基を有する芳香族ポリイソシアネート
を使用して得られるポリウレタン系樹脂は黄変性であり
、脂肪族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネー
ト、及び芳香核に直接結合していないイソシアネート基
のみを含む芳香族ポリイソシアネートを使用して得られ
るポリウレタン系樹脂は無黄変性である）が使用される
。

【００１０】本発明の合成樹脂膜は、合成樹脂が熱可塑
性を有する場合、押出成形などで製造することができる
が、好ましくはいわゆるキャスト成形で成形される。特
に、実質的に溶剤を含まない反応性原料混合物をキャス
ト成形する（バルクキャスト成形とも呼ばれる）方法で
製造されることが好ましい。

【００１１】この反応性原料混合物はポリオールとポリ
イソシアネート化合物を主たる原料成分とし、多くの場
合、低分子量のポリオールやポリアミンなどからなる鎖
伸長剤をさらに含み、その他少量の触媒が配合される。 また、少くとも一方の反応性原料混合物には着色剤が配
合されても良い。さらに、必要により、紫外線吸収剤、
酸化防止剤、光安定剤などの安定剤やキャスト成形にお
ける反応性原料混合物の流れ性やぬれ性を改良するレベ
リング剤などの成形性向上剤などを配合することができ
る。しかし、無機質充填剤などの合成樹脂の透明性を低
下させる配合剤の配合は好ましくない。

【００１２】上記ポリオールとしては、ポリエステル系
ポリオール、ポリカーボネート系ポリオール、ポリオキ
シテトラメチレン系ポリオール、及びそれらの併用を主
たるポリオールとして用いることが好ましい。また、各
ポリオールも分子量や水酸基数の異るポリオールの組み
合せからなっていてもよい。その分子量は、水酸基価で
表わして約２０〜５００、特に４０〜４００が好ましく
、水酸基数は約２〜４、特に約２〜３が好ましい。なお
、２種以上のポリオールを併用する場合のこれらの値は
平均値である。

【００１３】高分子量の（すなわち、低水酸基価の）ポ
リオールを用いる場合は、鎖伸長剤を併用することが好
ましい。鎖伸長剤は低分子量（通常は２００以下）のポ
リオールや比較的低分子量のポリアミンであり、たとえ
ばエチレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，
６−ヘキサンジオール、ジエタノールアミン、ジメチロ
ールプロピオン酸、ヘキサメチレンジアミン、イソホロ
ンジアミンなどがある。

【００１４】ポリイソシアネートとしては、前記のよう
に芳香核に直接結合したイソシアネート基を有しないポ
リイソシアネートが用いられる。具体的には、たとえば
メチレンビス（シクロヘキシルイソシアネート）、イソ
ホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネ
ート、キシレンジイソシアネートまたはそれらのウレア
変性体、プレポリマー型変性体、アミド変性体などの変
性体が好ましい。特に、脂環族系ジイソシアネート、脂
肪族ジイソシアネート、及びそれらの変性体が好ましい
。

【００１５】これら反応性原料を混合した、あるいはそ
れらの一部を反応させて得られたプレポリマーと残りの
原料とを混合した、混合物を反応硬化することによって
ポリウレタン系樹脂が得られる。なお、本発明において
は、合成樹脂材料とは、この反応性原料混合物をはじめ
、溶融合成樹脂などの硬化ないし固化により固体の合成
樹脂となる材料をいう。

【００１６】本発明の合成樹脂膜の巾は、その主な用途
である自動車用窓材の大きさにより、好ましくは５０ｃ
ｍ以上である。巾の上限は特にはないが、通常約２ｍで
ある。合成樹脂膜の厚さは０．０４〜４ｍｍ、特に０．
０５〜２ｍｍが好ましい。

【００１７】本発明に係るホログラム封入合せガラスに
ついて、その例をガラス／合成樹脂膜／ガラスの場合の
分解断面図として図１に示した。１はホログラム、２は
可塑剤を含まない合成樹脂膜、３はガラス板である。

【００１８】使用するホログラム材料には、例えばポリ
ビニルカルバゾール、重クロム酸ゼラチン、光レジスト
、フォトポリマーなどを用いることができる。また、ホ
ログラムの種類としては、現在広く使われているエンボ
スタイプだけでなく、リップマンタイプ、レインボータ
イプ、その他ホログラムと呼ばれるものに対して広く用
いることができる。

【００１９】かかるホログラム封入合せガラスの製造方
法については、ガラス板３の所定の位置にホログラム１
を積層あるいは接着し、可塑剤を含まない合成樹脂膜２
たるポリウレタン樹脂膜など及び、もう１枚のガラス板
３を重ねて積層体とし、この積層体を圧着袋に入れて脱
気又は必要に応じて加熱して予備圧着し、次いで圧着袋
から取り出して、あるいは圧着袋のままオートクレーブ
に入れて加温、加圧して熱圧着する方法が代表的な方法
として挙げられる。

【００２０】ここでオートクレーブでの接着条件は８〜
１５気圧、１１０〜１５０℃、３０〜６０分程度である
。ホログラムの厚みは５〜１５μｍ、ホログラム１とガ
ラス板３の間の接着層は５〜１０μｍ程度が、合せガラ
スとしての透視歪みを抑えることができて好ましい。

【００２１】また、必ずしも２枚のガラスの間にホログ
ラムを封入するのではなく、ガラスを１枚のみ用いて、
合成樹脂膜とガラスの間にホログラムを封入した構造の
ものも好ましく用いることができる。この場合、たとえ
ば、合成樹脂膜としてポリウレタン樹脂を用いる場合、
表面側に、比較的硬度が高く、耐擦傷性の良い熱架橋性
ポリウレタン樹脂を用い、内側に接着性及び衝撃吸収性
が良く、ガラス破損を防ぐ能力の高い熱可塑性ポリウレ
タン樹脂を用いると、ガラスの破損を防ぐとともにコン
バイナの変形も押さえられて、像ひずみの少ないホログ
ラフ表示が得られるので好ましい。無論これに限らずそ
の他代表的なガラスの圧着方法も同様に利用できる。

【００２２】

【実施例】［実施例１］所定の形状に切断、面取りした
２ｍｍ厚の通常のフロートガラス板を２枚用意し、この
表面を酸化セリウムで研磨後、純水で充分にすすぎ、窒
素ガスを吹き付けて乾燥させた。また、厚さ１０μｍの
フォトポリマーからなるホログラムを用意した。

【００２３】これらの２枚のガラス板を所望形状に曲げ
加工を施し、ブラシ洗浄、乾燥した後、１枚のガラスの
板の表面に約５μｍ厚に接着剤としてシランカップリン
グ剤を塗工した後、上記ホログラムをガラス板の所定位
置に空気残りのないようにローラー圧着した。

【００２４】その上に０．８ｍｍ厚の可塑剤を含まない
熱可塑性ポリウレタン樹脂膜及びもう１枚のガラス板を
積層して積層体を形成した。次いでこれを気密袋に入れ
て、１ｔｏｒｒまでその中を脱気し、その後オートクレ
ーブに入れ、１０気圧、１３０℃、５０分間で本圧着を
行ない、図１のごときホログラム封入合せガラスを形成
した。

【００２５】なお、上記熱可塑性ポリウレタン樹脂とし
ては、ポリイソシアネートとして、４，４’−　ジシク
ロヘキシルメタンジイソシアネートを、ポリオールとし
て、ポリ（ε−カプロラクトン）ポリオールとポリ（ヘ
キサメチレンカーボネート）ジオールを、また、鎖延長
剤として、１，４−ブタンジオールを混合して用いた反
応生成物を用いた。

【００２６】でき上がったホログラム封入合せガラスは
ホログラムの再生波長の経時変化が月に４ｎｍ以下と極
めて少なく、半値幅、回折効率ともに経時変化の少ない
良好なものであった。

【００２７】［実施例２］所定の形状に切断、面取りし
た２ｍｍ厚の通常のフロートガラス板を１枚用意し、こ
の表面を酸化セリウムで研磨後、純水で充分にすすぎ、
窒素ガスを吹き付けて乾燥させた。また、厚さ１０μｍ
のフォトポリマーからなるホログラムを用意した。

【００２８】このガラス板を所望形状に曲げ加工を施し
、ブラシ洗浄、乾燥した後、表面に約５μｍ厚に接着剤
としてシランカップリング剤を塗工した後、上記ホログ
ラムをガラス板の所定位置に空気残りのないようにロー
ラー圧着した。

【００２９】その上に０．２ｍｍ厚の可塑剤を含まない
熱架橋性ポリウレタン樹脂と０．６ｍｍ厚の熱可塑性ポ
リウレタン樹脂との２層からなるポリウレタン樹脂膜を
、熱可塑性ポリウレタン樹脂をホログラム側として積層
して積層体を形成した。次いでこれを気密袋に入れて、
１ｔｏｒｒまでその中を脱気し、その後オートクレーブ
に入れ、１０気圧、１３０℃、５０分間で本圧着を行な
い、図２のごときホログラム封入合せガラスを形成した
。図において４は熱可塑性ポリウレタン樹脂膜、５は熱
架橋性ポリウレタン樹脂膜、６はシランカップリング剤
層である。

【００３０】なお、上記の熱可塑性ポリウレタン樹脂と
しては、実施例１と同じものを用いた。また、熱架橋性
ポリウレタン樹脂としては、ポリイソシアネートとして
ヘキサメチレンジイソシアネートを、ポリオールとして
、ポリ（ε−カプロラクトン）トリオールとポリ（ε−
カプロラクトン）ジオールを、鎖延長剤として、１，４
−ブタンジオールを混合して用いた反応生成物を用いた
。

【００３１】でき上がったホログラム封入合せガラスは
実施例１と同様にホログラムの再生波長の経時変化が月
に４ｎｍ以下と極めて少なく、半値幅、回折効率ともに
経時変化の少ない良好なものであった。

【００３２】［比較例］実施例１において、中間膜たる
合成樹脂膜として、熱可塑性ポリウレタン樹脂膜のかわ
りに、可塑剤としてトリエチレングリコール　　ジ（２
−エチルブチレート）を含むＰＶＢ膜を使用した。

【００３３】実施例１と同様に製造されたホログラム封
入合せガラスは、可塑剤の影響により、ホログラムの再
生波長の経時変化が月に１０ｎｍ程度あり、半値幅、回
折効率ともに経時変化の大きいものであった。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、ＰＶＢなどの合成樹脂
膜に含まれている可塑剤などを原因とするホログラムの
再生波長、半値幅、回折効率の経時変化を低減すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明に係るホログラム封入合せガラスの
一例の分解断面図

【図２】　　本発明に係るホログラム封入合せガラスの
他の例の断面図

【符号の説明】

１　　ホログラム ２　　合成樹脂膜 ３　　ガラス板 ４　　熱可塑性ポリウレタン樹脂膜 ５　　熱架橋性ポリウレタン樹脂膜 ６　　シランカップリング剤層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも１枚のガラス板に合成樹脂膜を
   積層してなる合せガラスの内部にホログラムを封入して
   なるホログラム封入合せガラスにおいて、前記合成樹脂
   膜として、可塑剤を含まないものを用いることを特徴と
   するホログラム封入合せガラス。