JPH08156187A - ガラス樹脂複合板 - Google Patents
ガラス樹脂複合板Info
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Abstract
層を介して接着一体とした透明なガラス樹脂複合板につ
いて、中間層を形成する接着剤に起因した樹脂の失透を
防止して透明性を保証し、中間層の接着力を高めて耐衝
撃強度を高め、接着コストの低減を図る。 【構成】 中間層を、ガラス板側のポリビニルブチラー
ル接着層と、ポリカーボネート樹脂板側のホットメルト
形ポリウレタン系接着層との2層から構成した透明複合
板とする。
Description
ラスや機械類の覗き窓等に利用され、ガラス板とポリカ
ーボネート樹脂板との間の中間層を改善した透明なガラ
ス樹脂複合板に関する。
劣るので、自動車用のウインドーガラスには、2枚のガ
ラス板にポリビニルブチラール接着剤の中間層で接着強
化した合わせガラスが使用されている。また、出願人
は、既にホットメルト形のポリウレタン系接着剤でガラ
ス板とポリカーボネート樹脂板とを接着した透明複合板
とその製造方法を提案した(特願平6−142596号
明細書)が、このガラス樹脂複合板は、透明性に優れ、
ポリカーボネート樹脂の有する耐衝撃性により強靱化さ
れ、同じ厚さの合わせガラスに比して軽量である等の特
徴を備えている。
チラール接着剤は、ポリビニルブチラールに可塑剤を添
加してフィルム状に延展されており、接着使用に際して
は、この接着剤フィルムをガラス板の間に挟み加温軟化
させて、プレス又はロールにより圧着させるもので、中
間層に耐衝撃性と耐熱性・耐寒性を有して、ガラス板に
対しては接着性が良好であった。
として、ガラス板とポリカーボネート樹脂板との接着に
使用した場合には、この接着剤の中間層中の可塑剤がポ
リカーボネート樹脂板に移行浸透して、接着成形後短期
間内にポリカーボネート樹脂板を白化させて、複合板の
透明度が低下する問題があった。
ーボネート樹脂板の白化に対処するため、中間層にホッ
トメルト形のポリウレタン系接着剤を利用したものであ
るが、このポリウレタン系接着剤は、ポリカーボネート
樹脂板に対して前述の失透の問題もなくポリカーボネー
ト樹脂板との接着性も良好であるが、ポリビニルブチラ
ール接着剤に比して相当に高価であった。特に、複合板
の中間層は、ガラス板とポリカーボネート樹脂板との熱
膨張・収縮差を吸収して歪みを軽減し、また、衝撃時の
吸収エネルギーを大きくして衝撃を緩和するもので、こ
のために中間層を厚層にする必要があり、このような複
合板においては、ホットメルト形ポリウレタン系接着剤
の利用は接着コストが高くなるという問題があった。
着剤は、その性質として、ガラスに対する接着力が、ポ
リカーボネート樹脂板等の樹脂に対する接着力に比し
て、なお充分でなく、ガラス板の中間層に対する衝撃剥
離強度を改良する必要があった。
着強度が大きく、長期に渡り良好な透明性を保持し、且
つ、接着コストの低いポリカーボネート樹脂板とガラス
板との透明複合板を提供しようとするものである。
複合板は、ガラス板とポリカーボネート樹脂板とを中間
層を介して接着一体としたガラス樹脂複合板であって、
該中間層が、ガラス板側のポリビニルブチラール接着層
と該樹脂板側のホットメルト形ポリウレタン系接着層と
の2層から形成されたことを特徴とするものである。
式的に示すが、ポリカーボネート樹脂板2は、耐衝撃強
度が高いので、中間層3を介在させて、ガラス板1と接
合することにより、ガラス板の比較的低い耐衝撃強度を
補償して、複合板に耐衝撃性を付与する。
り、ポリビニルブチラール接着層31がガラス板1を接
着し、ホットメルト形ポリウレタン系接着層32がポリ
カーボネート樹脂板2と接着し、ポリビニルブチラール
接着層31とポリカーボネート樹脂板2とはポリウレタ
ン系接着層32により隔離されている。ここにホットメ
ルト形ポリウレタン系接着層は、後述の如く、ホットメ
ルト形ポリウレタン系接着剤が加熱溶融されて形成され
る接着層をいうが、このポリウレタン系接着層は後述の
接着工程においても、その接着成形後においても、ポリ
ビニルブチラール接着層中に含まれる可塑剤がポリカー
ボネート樹脂板に移行するのを遮断してポリカーボネー
ト樹脂板が白化して失透するのを防止する。そして、ポ
リウレタン系接着層はこれ自体が透明で且つポリカーボ
ネート樹脂板と接しても失透させるなどの悪影響を全く
与えないので、複合板は全体として長期に亘って透明度
を良好に維持できる。
板1との接着力は従来の合わせガラスで実証の如く充分
に大きく、ガラス板1の剥離強度も大きくできる。他
方、ホットメルト形ポリウレタン系接着層32はポリカ
ーボネート樹脂板2と接着し、その接着力は大きく、且
つ、ポリビニルブチラール接着層31とホットメルト形
ポリウレタン系接着層32とは強固に接着するので、複
合板は全体として強固に一体化される。これにより、従
来の如く、ガラス板側に単層のホットメルト形ポリウレ
タン系接着層だけで接合した場合の接着力不足が解消で
きる。
等による衝撃をポリカーボネート樹脂板と共に緩和する
もので、また、風防ガラス等の用途にあっては、衝撃に
よりガラス板や該樹脂板の破損によっても破片を飛散さ
せないようにするものであり、さらに、飛来物の複合板
への貫通や車両衝突の際の乗員の頭部の貫通を防止する
もので、このために、中間層3の全厚みを0.3〜2.
0mmと大きくするのが良い。
層32の厚みを0.1〜0.8mmとし、残余をポリビ
ニルブチラール接着層31の厚みとする。ポリウレタン
系接着層32の厚みの下限を0.1mmとするのは、複
合板全面域に亘って、ポリビニルブチラール接着層中の
可塑剤がポリカーボネート樹脂板に移行するのを完全に
阻止するためであり、好ましくは、0.3〜0.6mm
の厚みが良く、他方、上限を0.8mmとするのは、こ
の樹脂が高価であるためである。上記の中間層3の全厚
みの範囲で、ポリウレタン系接着層32に比して、より
安価なポリビニルブチラール接着層31を相対的に厚く
することにより、中間層の形成コストを低減し、且つ中
間層の耐衝撃性や耐貫通性能を確保することができるの
である。
剤は、フィルム状の固形にしたホットメルト形のポリウ
レタン樹脂接着剤で、80〜150℃の温度で軟化して
接着するものであつて、例示すると、モートン社製造の
商品名「クリスタルフレックスPE−192、PE−1
93(軟化温度110〜115℃)、PE−199(軟
化温度100℃以下)が利用できる。他方、ポリビニル
ブチラール接着層31を形成する接着剤には、80〜1
50℃の加熱温度で軟化し、ガラスと圧着するものが選
ばれる。これには、通常の合わせガラス用のポリビニル
ブチラール接着剤フィルムをそのまま使用することがで
きる。
は、複合板の用途により、自動車用の板ガラスや建築用
の板ガラス、さらに、表面強化処理をした強化ガラスな
ど広く使用できる。また、ポリカーボネート樹脂板は、
耐候性処理板や表面硬化処理板等が利用できる。
は、複合板の用途や要求性能により適宜定められるが、
一例を挙げると、ガラス板の厚みを1〜5mm程度に対
してポリカーボネート樹脂板の厚みを1〜20mm程度
とする。また、同じ厚みの複合板で耐衝撃強度を高める
には、ガラス板1に対してポリカーボネート樹脂板の厚
みを相対的に大きくする。特に、耐貫通性を有するに
は、ポリカーボネート樹脂板の厚みを8mm以上にする
ことが望ましい。
ラール接着剤フィルム、ホットメルト形ポリウレタン系
接着剤フィルム及びポリカーボネート樹脂板をこの順序
で積層して、加熱してガラス板とポリカーボネート樹脂
板との外面をプレスその他の押圧手段により均一に加圧
して接合する。上記80〜150℃の加熱温度では、ポ
リビニルブチラール接着剤フィルムが軟化してガラス板
と圧着して接合し、ホットメルト形ポリウレタン系接着
剤フィルムは軟化状態となりポリビニルブチラール接着
剤フィルムとポリカーボネート樹脂板との間を充足して
接合し、冷却後には、固化して一体の中間層となる。
℃の加熱温度ではホットメルト形ポリウレタン系接着剤
フィルムは軟化状態であるので、成形圧力が低圧でも、
ホットメルト形ポリウレタン系接着剤は、ポリビニルブ
チラール接着層とポリカーボネート樹脂板との間を良好
に充足して密着し、しかも、間隙からの接着剤の流出が
なく、中間層厚みを均一にできる利点がある。さらに、
上記80〜150℃の加熱温度範囲は、ポリカーボネー
ト樹脂板のガラス転移温度(約150℃)以下であつ
て、且つ、成形圧力も低いので、ポリカーボネート樹脂
板の熱変形歪みは極めて少なくできる。
あるプレス法やロール法が利用できるが、本発明の複合
板の製造方法には、上述の特願平6−142596号明
細書で開示した複合板の製造方法が好ましい。この方法
は、容器内部を軟質可撓性の押圧シートにより気密的に
仕切って、容器内部の押圧シートから下側を減圧室と
し、容器内部のその上側を圧力制御可能な与圧室とし、
減圧室には加熱可能な定盤が押圧シートの下面直下に固
定されており、定盤上に載置した成形すべき積層材を加
熱しながら、減圧室と与圧室との圧力差によって押圧シ
ートが積層材の表面を加圧するものである。
(A)に示す如く、ガラス板1、ポリカーボネート樹脂
板2とその間の上記接着剤フィルム31、32とを重積
した積層材Aを下側容器6内に固定された定盤8に載置
し、図3(B)に示すように、下側容器6に上側容器5
をフランジ部51、61同士を面接させて装着すると、
下側容器6の内部6aは、押圧シート52により機密状
態に密閉されて減圧室となる。この状態で、上側容器5
の内部5a(即ち、与圧室)と下側容器6の内部6a
(減圧室)とを、真空ポンプ7により同時に減圧して、
積層材Aの各層間隙に含まれる空気を除去し、定盤8の
内部に加熱空気を供給しながら積層材Aを予熱する。最
終的に80〜150℃の所定温度に加熱しながら、上側
容器5の内部5a(与圧室)の空気圧を下側容器6の内
部6aの圧力より高めると、可撓性の押圧シート52が
定盤8上の積層材Aを全面に亘って押圧する。この方法
によれば、上側容器5の内部5aと下側容器6の内部6
aとの差圧を調節するだけで、積層材Aの成形圧力を、
例えば、1.5kg/cm2 程度の低い所要圧力に容易
に正確に調節することができる利点がある。加圧加熱の
状態で接着剤フィルムを軟化溶融させて所定時間保持
し、次いで定盤8の内部に常温空気を流して冷却する
と、複合板となり、容器内部5a、6aを復圧して上側
容器5を外して複合板を取り出す。
用のウインドーガラス、特にフロントガラス(風防ガラ
ス)、機械類の内部監視用の覗き窓、建築用の窓ガラ
ス、その他、高速道路用の防音壁板や水族館の水槽用板
材として、好適に使用できる。
が、先ず、図1に示したガラス板1とポリカーボネート
樹脂板2との複合板を形成した。ガラス板(縦182c
m×横92cm、厚み3.0mm)とポリカーボネート
樹脂板(同寸法、厚み5.0mm)との間に、ガラス板
側にポリビニルブチラール接着剤フィルム(厚み0.4
mm)と、該樹脂板側にホットメルト形のポリウレタン
系接着剤フィルム(厚み0.4mm)とを挟んで重積
し、積層材Aとした。ホットメルト形ポリウレタン系接
着剤フィルムには、上記のモートン社製の商品名「クリ
スタルフレックスPE−199」を使用し、また、ポリ
ビニルブチラール接着剤フィルムには、積水化学工業
(株)製、商品名「エスレックフィルム」を使用した。
て、積層材Aを定盤8と押圧シート52との間に挟装し
て、加熱温度150℃、成形圧力1.3kg/cm
2 で、保持時間1.0h(時間)の条件下で、上記接着
剤フィルムを軟化溶融させて接着して、平板の複合板に
成形した。複合板の中間層は、全厚0.8mmで、ポリ
ウレタン系接着層の厚みが0.4mmであった。
脂板に白化は何ら認められず、透明度が高く、ポリカー
ボネート樹脂板には変形や端部の流れもなく平坦度が良
好であった。
ト樹脂板との間に中間層としてホットメルト形のポリウ
レタン系接着剤フィルム(厚み0.8mm)だけを挟ん
で重積した積層材Cから、実施例1の接着工程と同様に
して、透明複合板を形成した。この比較例の透明複合板
は、ポリビニルブチラール接着層を有しない点を除き、
実施例1のものと同じである。
接着強度を調べるため、冷熱衝撃試験機(タバイエスペ
ック(株)製)を使用してヒートショックテストを行っ
た。即ち、−20℃×1hの冷却保持と70℃×1hの
加熱保持の過程を1サイクルとして、100〜200サ
イクルの加熱冷却を繰り返して、中間層の剥離状況を調
べた。
たが、サイクル数200回では、比較例の透明複合板が
ガラスとポリウレタン系接着層との間で剥離を起こした
の対して、実施例1の透明複合板は何ら変化がなかっ
た。このように、中間層の厚みが同じであっても、ホッ
トメルト形のポリウレタン系接着層単独とした場合より
も、本実施例の如く、中間層のガラス板側にポリビニル
ブチラール接着層を介在させた複合板が、冷熱衝撃性に
おいて優れていることが判る。
うに、2枚のガラス板1、1の間にポリカーボネート樹
脂板2を配置挟装した複合板を形成した。この複合板
は、各ガラス板1とポリカーボネート樹脂板2との間
に、ガラス板1側のポリビニルブチラール接着層31と
該樹脂板側2のホットメルト形ポリウレタン系接着層3
2との2層の中間層3を一体の接合状態で有するもので
ある。
m×横92cm、厚み3.0mm)の接合面にそれぞれ
ポリビニルブチラール接着剤フィルム(厚み0.8m
m)を配置し、ポリカーボネート樹脂板(同寸法、厚み
4.0mm)の両面にはホットメルト形ポリウレタン系
接着剤フィルム(厚み0.4mm)とを配置して、接着
剤フィルム同士が接触するように重積した。使用したポ
リビニルブチラール接着剤フィルムとホットメルト形ポ
リウレタン系接着剤フィルムとは、共に実施例1で使用
したものと同じである。
熱温度150℃、成形圧力1.3kg/cm2 で、保持
時間1.5hの条件下で、積層材Bを加圧加熱し、透明
度と平坦度に優れた透明複合板を形成することができ
た。この透明複合板つき、実施例1と同じ条件でヒート
ショックテストを行った。その結果を表1に掲げてある
が、サイクル数200回のヒートショックでも剥離は認
められなかった。
ボネート樹脂板を配置挟装した透明複合板は、耐衝撃
性、耐貫通性及び光学歪みの点で特に優れ、自動車用や
高速列車用のフロントウインドーガラスないし風防ガラ
ス、機械装置の覗き窓などに使用するのに適している。
板と上記中間層を介して交互に重積した多層の極厚透明
複合板とすることも可能であり、水族館用の水槽など透
明な耐水圧容器の構成に利用することができる。
ガラス板側のポリビニルブチラール接着層とポリカーボ
ネート樹脂板側のホットメルト形ポリウレタン系接着層
との2層から形成されているので、中間層とガラス板及
びポリカーボネート樹脂板との接着強度が大きく、透明
複合板全体としての剥離強度や耐衝撃強度を大きくする
ことができ、また、ポリビニルブチラール接着剤に起因
するポリカーボネート樹脂板の白化を完全に防止でき
て、複合板全体として長期使用によっても透明性を保証
することができる。
ブチラール接着層をポリウレタン系接着層に比してより
厚肉にすることができ、中間層全厚を確保して複合板の
耐衝撃性を高めながら、同時に接着コストの低減を図る
ことが可能となる。
た透明複合板の模式的断面図
を配設して積層した透明複合板の模式的断面図
面図で、(A)は装置に積層板を装入・取出しする状態
を示し、(B)は装置内に装入して加熱加圧して、透明
複合板を形成する状態を示す。
Claims (2)
- 【請求項1】 ガラス板とポリカーボネート樹脂板とを
中間層を介して接着一体とした透明複合板であって、 該中間層が、ガラス板側のポリビニルブチラール接着層
と該樹脂板側のホットメルト形ポリウレタン系接着層と
の2層から形成されたことを特徴とする透明複合板。 - 【請求項2】 上記中間層の全厚みが0.3〜2.0m
mで、且つ、上記ポリウレタン系接着層の厚みが0.1
〜0.8mmである請求項1記載の透明複合板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06319039A JP3135197B2 (ja) | 1994-11-29 | 1994-11-29 | ガラス樹脂複合板 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06319039A JP3135197B2 (ja) | 1994-11-29 | 1994-11-29 | ガラス樹脂複合板 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH08156187A true JPH08156187A (ja) | 1996-06-18 |
JP3135197B2 JP3135197B2 (ja) | 2001-02-13 |
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ID=18105837
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP06319039A Expired - Fee Related JP3135197B2 (ja) | 1994-11-29 | 1994-11-29 | ガラス樹脂複合板 |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3135197B2 (ja) |
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