JPH05330863A - 合わせ板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 間隙（樹脂層の厚さ）精度に優れ、板状体と
樹脂層との剥離がなく、樹脂層の厚みを小さく設定する
ことが可能な合わせ板の製造法を提供する。 【構成】 粒径90〜110 μm(平均粒径100 μm)の架橋プ
ラスチックビーズ１重量部、ウレタンアクリレートオリ
ゴマー100 重量部、テトラヒドロフルフリルアクリレー
ト30重量部、メチルフェニルグリオキシレート（光重合
開始剤）１重量部を混合して、ビーズが分散された光硬
化性樹脂液を作製する。二枚のガラス板を間隙２mmに隔
置し、周囲の間隙を注入口を残して粘着テープでシール
する。注入口から間隙に樹脂液を注入する。その後、ガ
ラス板をプレスして注入口から過剰の樹脂液を排出す
る。この時、間隙は圧縮され、樹脂液中のビーズが全面
一列に分散配列されて、間隙は0.1mm に調整される。そ
の後、注入口を粘着テープでシールし紫外線を照射して
樹脂液を硬化させ、目的の合わせガラスを作製する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、安全ガラスや調光ガ
ラス等の合わせ板の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】安全ガラス等の合わせ板の製造方法とし
て、対向する二枚のガラス板等の板状体の周縁に、この
板状体を隔置し且つシールするためのゴム等のスペーサ
ーを接着し、板状体とスペーサーにより形成された間隙
に、熱硬化性樹脂液又は光硬化性樹脂液を注入充填し、
その後この樹脂液を熱硬化又は光硬化させる方法が知ら
れている（例えば、特公昭５５−１４８２２号公報参
照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような従来方法に
おいて、板状体とスペーサーにより形成される間隙を気
密にシールするには、板状体を強くスペーサーに押し付
けてスペーサー表面の凹凸を完全になくす必要がある。
しかし、スペーサーを強く押し付けると、押し付ける力
の加減により厚みが変化し、所望の厚みの間隙に設定し
にくくなる。また、スペーサーの反発力により硬化後に
板状体と樹脂層が剥離しやすくなる。

【０００４】また、板状体の面積が広くなると、板状体
の周縁から遠く離れた部分では間隙精度（硬化樹脂層の
厚み精度）が悪くなる。近年、二枚の透明な電極付き基
板を用い、その中間の硬化性樹脂液に液晶やエレクトロ
クロミック材料を混入し、調光機能を持たせた調光ガラ
スが注目されている。この場合、広面積で高い間隙精度
が要求されるが、上述の従来技術ではこの要求を満たす
ことは困難である。

【０００５】また、硬化性樹脂液を間隙に短時間に良好
に注入するには、注入ノズルが差し込める間隙を考慮し
て、間隙を約１mm以上に開けておかねばならず、そのた
め硬化樹脂層の厚みは約１mm以上になっていた。ところ
が、安全ガラス等においては、中間の樹脂層が約０．１
mm以上であればその性能を発揮できるので、この点で従
来技術は無駄が多くコスト高になる。

【０００６】この発明は、上記の問題を解決するもの
で、その目的とするところは、間隙精度（硬化樹脂層の
厚み精度）に優れ、板状体と樹脂層の剥離がなく、硬化
樹脂層の厚みを小さく設定することが可能な合わせ板の
製造方法を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明の合わせ板の製造方法は、対向して隔置さ
れた二枚の板状体の間隙に、粒径がほぼ揃った真球状粒
子が分散された熱硬化性樹脂液又は光硬化性樹脂液を介
在させ、これをプレスすることにより間隙より過剰の樹
脂液を排除するとともに樹脂液中の真球状粒子で間隙を
調整し、その後間隙に介在する樹脂液を熱硬化又は光硬
化させるものである。

【０００８】この発明で用いる板状体としては、合成樹
脂板や無機ガラス板が挙げられ、これ等の板状体は透明
であっても不透明であってもよい。但し、樹脂液を光に
より硬化させる場合、少なくとも一方の板状体は、光透
過性の良い透明な板状体を用いることが必要である。ま
た、透明な電極付き基板も用いられる。

【０００９】先ず、この発明においては、対向して隔置
された二枚の板状体の間隙に、粒径がほぼ揃った真球状
粒子を含有する熱硬化性樹脂液又は光硬化性樹脂液を介
在させる。その方法としては、次の二つの方法が採用さ
れる。

【００１０】第１の方法は、二枚の上記板状体を対向し
て隔置する。隔置の方法としては、二枚の板状体の間の
周縁に、樹脂液の注入後に取り外し得る仮のスペーサー
を挿入し、これを水平に置くか、或いは適当な保持装置
を用いて二枚の板状体を間隙を開けて保持する。

【００１１】このようにして形成される間隙は、最終的
な間隙（硬化樹脂層の厚さ）よりも大きければよく、そ
の間隙の精度はあまり必要はなく適当でよい。例えば、
樹脂液の注入ノズルが差し込める間隙以上に開ける。そ
して、注入ノズルの差し入れ部を残して間隙の周縁をシ
ールし、この間隙に真球状粒子が分散された熱硬化性樹
脂液又は光硬化性樹脂液を注入する。

【００１２】第２の方法は、一枚の板状体を水平に置
き、その上に真球状粒子が分散された熱硬化性樹脂液又
は光硬化性樹脂液を、ブレードコーター、フローコータ
ー、刷毛等で塗布し、その上にもう一枚の板状体を載せ
る。

【００１３】粒径がほぼ揃った真球状粒子が分散された
熱硬化性樹脂液又は光硬化性樹脂液は、硬化性樹脂液
と、熱重合開始剤又は光重合開始剤と、粒径が揃った真
球状粒子とを適量混合することにより作製される。この
ような樹脂液は、通常、作業性等を考慮して粘稠な液或
いはペースト状の液とされる。

【００１４】硬化性樹脂液としては、アクリロイル基、
アリル基、ビニル基等の多官能性炭素−炭素不飽和基を
有するモノマーやオリゴマーが挙げられ、一般に、ウレ
タンアクリレート、エポキシアクリート、ポリエステル
アクリレート等の多官能アクリル系のオリゴマーが用い
られる。このような硬化性樹脂液は広く知られている。

【００１５】安全ガラスの場合、安全性の面から硬化後
の樹脂層は、ヤング率が１×１０⁴kｇ／cm² 以下の柔軟
性のあるものが好ましく、この点から、特に、ウレタン
アクリレートオリゴマーが好ましく、通常、このオリゴ
マーと相溶性があり重合可能な各種の液状のアクリレー
トモノマーが併用される。

【００１６】また、前記の多官能性炭素−炭素不飽和基
を有するオリゴマー、例えばウレタンアクリレートオリ
ゴマーと、ポリチオール、例えばトリメチロールプロパ
ン等のポリオールのメルカトプロピオネートとからなる
硬化性樹脂液も、反応性が高く硬化後の樹脂層は柔軟性
があり、好ましい。

【００１７】熱重合開始剤としては、一般に加熱により
ラジカルを生成する有機過酸化物が用いられる。光熱重
合開始剤としては、一般に光によりラジルを生成するア
セトフェノン系、ベンゾイン系、ベンゾフェノン系の化
合物が用いられる。このような熱重合開始剤又は光重合
開始剤も広く知られている。

【００１８】これ等の熱重合開始剤又は光重合開始剤
は、硬化性樹脂液、例えばウレタンアクリレートオリゴ
マーとこれに併用されるアクリレートモノマーとの合計
量１００重量部に対して、一般に０．１〜１０重量部の
範囲で混合される。

【００１９】特に、光重合開始剤を用いて、樹脂液を光
硬化させる方法は、熱重合開始剤を用いて樹脂液を熱硬
化させる方法に比べ、極めて短時間で樹脂液の硬化が行
われるので、この発明では好適に採用される。

【００２０】粒径がほぼ揃った真球状粒子としは、ガラ
スビーズ、シリカビーズ、プラスチックビーズの中から
選ばれる。特に、熱膨張係数や屈折率が樹脂層の熱膨張
係数や屈折率に近いプラスチックビーズが好ましい。こ
の真球状粒子はスペーサーの役目をして硬化樹脂層の厚
みを規制するものであり、その粒径はほぼ揃ったもので
なければならない。

【００２１】具体的には、変動係数が１０％以下程度に
分級されていればよい。そして、その粒径は、小さくな
ると硬化樹脂層の厚みが小さくなり、合わせ板としての
強度が不充分となるので、平均粒径で１００μm 以上の
ものが好ましい。このような真球状粒子は、例えば平均
粒径が１００μの場合、樹脂液１ｃｃ当り３００〜２０
００個程度の密度で分散されているのが好ましい。

【００２２】なお、樹脂液には、液晶やエレクトロミッ
ク材料を混合して、調光機能を付与することができる。
また、紫外線吸収剤、酸化防止剤、消泡剤、増粘剤、着
色剤などの公知の添加剤を添加することができる。特
に、紫外線吸収剤を添加する場合は、この紫外線吸収剤
によって光重合開始剤の活性化が阻害されないように、
光重合開始剤と紫外線吸収剤との組み合わせを選定す
る。

【００２３】前述のようにして、二枚の板状体の間隙
に、真球状粒子が分散された熱硬化性樹脂液又は光硬化
性樹脂液を介在させた後、これをプレスすることにより
間隙より過剰の樹脂液を排除するとともに樹脂液中の真
球状粒子で間隙を調整する。

【００２４】ここで、過剰の樹脂液を排除した後に残る
適正な樹脂液の量は、樹脂液の硬化収縮を見込んで、一
般に、残留樹脂液の体積が、板状体の面積×真球状粒子
の平均粒径×（１＋樹脂液の硬化収縮率）よりも小さく
なるまでプレスする。このプレスにより、二枚の板状体
の間隙は、全面一列に配列分散される真球状粒子により
拘束されて自然に所望の間隙に調整される。

【００２５】この場合、プレスは板状体の全面にわたり
均一であることが好ましいが、多少のむらがあっても、
そのむらは樹脂液の硬化の際に吸収されてしまうので差
し支えない。

【００２６】このようにして、過剰の樹脂液を排除する
とともに間隙を調整した後、間隙に介在する樹脂液を熱
硬化又は光硬化させる。光硬化は、透明な板状体の片面
或いは両面から光を照射することにより行われる。光源
としては、おおむね２５０〜４５０ｎｍの波長の光を発
するものであればよい。

【００２７】例えば、高圧又は超高圧水銀ランプ、メタ
ルハライドランプ、蛍光ランプ、キセノンランプ、太陽
光などが使用される。光の照射は、数秒〜数分で充分で
ある。熱硬化の場合は、積層された板状体を、適当な硬
化温度、例えば５０〜１６０℃で比較的長い時間をかけ
て加熱するすることにより行われる。

【００２８】

【作用】熱硬化性樹脂液又は光硬化性樹脂液中に分散さ
れている真球状粒子は、二枚の板状体の間に介在して、
間隙を調整するスペーサー役目をする。そして、この真
球状粒子は板状体の全面一列に分散配列され、しかも粒
径がほぼ揃っているので、板状体の周縁部や中央部など
場所による間隙の差がでにくい。

【００２９】また、樹脂液の注入或いは塗布後にプレス
することにより、間隙が真球状粒子により最終的に決め
られるので、樹脂液の注入或いは塗布時には間隙を大き
くとることができる。そして、間隙より過剰の樹脂液を
排除することにより、間隙が縮小され樹脂液が適正量に
設定される。

【００３０】さらに、スペーサーの役目をする真球状粒
子は、その全部が板状体と接しているのではなく、幾分
余裕をもって配列されており、そのため樹脂液の硬化収
縮を全体的に吸収することができる。

【００３１】

【実施例】以下、この発明の実施例及び比較例を示す。実施例１ プラスチックビーズの製造 ５リットルセパラブルフラスコに、ポリビニルアルコー
ルの５％水溶液２．５リットルを入れ、これにジビニル
ベンゼン６２５ｇ、ジペンタエリスリトールヘキサアク
リレート６２５ｇ、ベンゾイルパーオキサイド１８．８
ｇを均一に溶解した溶液を仕込み、８０℃に加熱し攪拌
下で２４時間重合反応を行い、さらに９５℃に昇温し３
時間重合反応を行った。

【００３２】その後、反応液の母液を分離除去したあと
洗浄して、粒径９０〜１１０μm （平均粒径１００μm
）、比重１．１９の無色透明な架橋したプラスチック
ビーズを製造した。

【００３３】光硬化性樹脂液の作製 このプラスチックビーズ１重量部、ウレタンアクリレー
トオリゴマー（アートレジンＵＶ−１２５５：根上工業
製）１００重量部、テトラヒドロフルフリルアクリレー
ト３０重量部、メチルフェニルグリオキシレート（光重
合開始剤）１重量部を混合し攪拌し脱泡して、プラスチ
ックビーズが分散された光硬化性樹脂液を作製した。こ
の樹脂液の粘度は３０００ｃｐｓで、樹脂液１ｃｃ当り
約１０００個の密度でプラスチックビーズが分散されて
いる。

【００３４】合わせガラスの製造 正方形のフロートガラス板（縦３０cm×横３０cm×厚さ
５mm）二枚を、間隙が２mmとなるように保持具で水平に
隔置した。次に、二枚のガラス板の周囲の間隙を、粘着
テープでシールした。この時、樹脂液の注入と排除を行
うことができるように、間隙を１cmの長さだけ残してお
く。

【００３５】その後、残しておいた間隙に樹脂液の注入
ノズルを差し込み、上記のプラスチックビーズが分散さ
れた光硬化性樹脂液を２００ｇ注入した。注入圧は１ k
ｇ／cm² で、注入に要した時間は１０秒であった。

【００３６】次いで、ガラス板を両面からプレスして、
過剰の樹脂液１８９．５ｇを、残しておいた間隙から排
出させた。この時、間隙は圧縮され、樹脂液中のプラス
チックビーズが全面一列に分散配列され、間隙は目標の
０．１mmに調整される。

【００３７】その後、間隙を粘着テープで完全にシール
し、最後に高圧水銀ランプ２灯を用いて、照射量が４０
００ｍＪ／cm² となるように紫外線を照射し樹脂液を光
硬化させて、透明な合わせガラスを作製した。

【００３８】合わせガラスの性能 作製した合わせガラスの間隙精度（硬化樹脂層の厚み精
度）を、マイクロゲージで測定したところ、目標の間隙
精度０．１mmに対し−０．６％〜＋０．７％の範囲にあ
り、良好であった。

【００３９】また、作製した合わせガラスを、−２０℃
×６時間と＋８０℃×６時間との冷熱繰り返し試験を１
０回繰り返して行ったが、ガラス板と硬化樹脂層との剥
離は認められなかった。

【００４０】比較例１ 光硬化性樹脂液の作製 ウレタンアクリレートオリゴマー（アートレジンＵＶ−
１２５５：根上工業製）１００重量部、テトラヒドロフ
ルフリルアクリレート３０重量部、メチルフェニルグリ
オキシレート（光重合開始剤）１重量部を混合し攪拌し
脱泡して、光硬化性樹脂液を作製した。この樹脂液の粘
度は３０００ｃｐｓであった。

【００４１】合わせガラスの製造 対向する二枚の正方形のフロートガラス板（縦３０cm×
横３０cm×厚さ５mm）の周縁に、肉厚が０．５mm、直径
が５mmの中空パイプ状の合成ゴム製スペーサーを接着し
た。この時、樹脂液の注入を行うことができるように、
間隙を１cmの長さだけ残しておく。そして、ガラス板を
両面からプレスしてスペーサーを圧縮し、ガラス板の間
隙を１mmに調整した。

【００４２】その後、残しておいた間隙に樹脂液の注入
ノズルを差し込み、上記の光硬化性樹脂液を１００ｇ注
入した。注入圧は５ kｇ／cm² で行ったが、注入に要し
た時間は５分であり、実施例１に比べて長い。

【００４３】次いで、残しておいた間隙を粘着テープで
完全にシールし、最後に高圧水銀ランプ２灯を用いて、
照射量が４０００ｍＪ／cm² となるように紫外線を照射
し樹脂液を光硬化させて、透明な合わせガラスを作製し
た。

【００４４】合わせガラスの性能 作製した合わせガラスの間隙精度（硬化樹脂層の厚み精
度）を、マイクロゲージで測定したところ、目標の間隙
精度１mmに対し−１１％〜＋２％の範囲にあり、実施例
１に比べて悪い。

【００４５】また、作製した合わせガラスを、−２０℃
×６時間と＋８０℃×６時間との冷熱繰り返し試験を１
０回繰り返して行ったところ、スペーサーとの境界で硬
化樹脂層に一部剥離が認められ、実施例１に比べて劣
る。

【００４６】

【発明の効果】上述の通り、この発明の合わせ板の製造
方法は、対向して隔置された二枚の板状体の間隙に、粒
径がほぼ揃った真球状粒子が分散された熱硬化性樹脂液
又は光硬化性樹脂液を介在させ、これをプレスすること
により隙間より過剰の樹脂液を排除するとともに樹脂液
中の真球状粒子で間隙を調整し、その後間隙に介在する
樹脂液を熱硬化又は光硬化させるもので、この方法によ
れば、板状体の全面に真球状粒子が分散配列され、この
真球状粒子により間隙が規制されるので、板状体の周縁
部や中央部など場所による間隙の差がでにくく、間隙精
度が高くなる。

【００４７】また、樹脂液の注入或いは塗布時には間隙
を最終の間隙よりも大きくとることができ、そのため注
入ノズを差し込むか或いは塗布により、樹脂液を無理な
く容易に二枚の板状体の間に介在させることができ、樹
脂液の注入或いは塗布を迅速に行うことができるという
利点がある。

【００４８】そして、その後プレスにより、間隙より過
剰の樹脂液を排除することにより、間隙が縮小されるの
で、硬化樹脂層の厚みを小さく且つ最低必要な適正厚み
に設定することができ、樹脂液を無駄に多く使用するこ
とがなく、コストを低減させることができるという利点
もある。

【００４９】さらに、真球状粒子の一部により樹脂液の
硬化収縮を全面的に吸収することができるので、歪みに
よる硬化樹脂層の剥離を防止することができるという利
点もある。

【００５０】このように、この発明方法は、板状体の周
縁にゴム等のスペーサーを接着させる従来方法に比べて
優れており、特に、広面積で高い間隙精度（硬化樹脂層
の厚み精度）が要求される液晶調光ガラスにような高機
能の合わせガラスの製造に好適に利用することができ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対向して隔置された二枚の板状体の間隙
   に、粒径がほぼ揃った真球状粒子が分散された熱硬化性
   樹脂液又は光硬化性樹脂液を介在させ、これをプレスす
   ることにより間隙より過剰の樹脂液を排除するとともに
   樹脂液中の真球状粒子で間隙を調整し、その後間隙に介
   在する樹脂液を熱硬化又は光硬化させることを特徴とす
   る合わせ板の製造方法。