JPWO2017150555A1 - グラデーション模様を表示できるディスプレイ装置、自動車ルーフ用ガラス及び建築物用窓ガラス - Google Patents

グラデーション模様を表示できるディスプレイ装置、自動車ルーフ用ガラス及び建築物用窓ガラス Download PDF

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Abstract

本発明は、合わせガラス上のグラデーション模様を自在に変化させたり、透明な状態に切り換えたりすることができるグラデーション模様を表示できるディスプレイ装置、該ディスプレイ装置を含む自動車ルーフ用ガラス及び建築物用窓ガラスを提供することを目的とする。本発明は、一対のガラス板の間に、熱可塑性樹脂及び発光材料を含む合わせガラス用中間膜が積層された合わせガラスと、前記発光材料の励起波長の光線を照射する光源とを有し、前記合わせガラスと前記光源とが、前記光源から照射される光線が前記合わせガラスの周縁部から前記合わせガラスの内部に向けて照射されるように配置されているグラデーション模様を表示できるディスプレイ装置である。

Description

本発明は、合わせガラス上のグラデーション模様を自在に変化させたり、透明な状態に切り換えたりすることができるグラデーション模様を表示できるディスプレイ装置、該ディスプレイ装置を含む自動車ルーフ用ガラス及び建築物用窓ガラスに関する。
合わせガラスは、外部衝撃を受けて破損してもガラスの破片が飛散することが少なく安全であるため、自動車等の車両のフロントガラス、サイドガラス、リアガラスや、航空機、建築物等の窓ガラス等として広く使用されている。合わせガラスとして、少なくとも一対のガラス間に、例えば、液状可塑剤とポリビニルアセタール樹脂とを含む合わせガラス用中間膜を介在させ、一体化させた合わせガラス等が挙げられる。
近年、ガラスに求められる性能も多様化してきており、意匠性、プライバシー保護性、遮光性等の観点から、色の濃い部分から薄い部分へ、色彩が滑らかに変化するグラデーション模様を有するガラスが求められるようになってきている。
例えば、建築物の窓用のガラスとしてグラデーション模様を有するガラスを用いた場合、優れた意匠性を発揮できるとともに、必要な部分を不透明とすることにより優れたプライバシー保護性を発揮することができる。また、例えば、自動車ルーフ用のガラスとしてグラデーション模様を有するガラスを用いた場合にも、優れた意匠性を発揮できるとともに、外部からの光を遮蔽して室内の光の状態を制御することができる。
このようなグラデーション模様を有するガラスとして、例えば特許文献1には、濃色部とグラデーション部と透明部とを備え、これらの部位がこの順に厚み方向と直行する方向に並んで配置された合わせガラス用中間膜が開示されている。
しかしながら、高い意匠性、プライバシー保護性、遮光性等を発揮するためには、1種類のグラデーション模様だけではなく、状況に応じてグラデーション模様を変化させることが求められる。また、状況によっては、グラデーション模様を消して、透明な状態に切り換えられることも求められる。しかしながら、従来のグラデーション模様を有するガラスでは、自在にグラデーション模様を変化させたり、透明な状態に切り換えたりすることは困難であった。
国際公開第2014/077328号
本発明は、上記現状に鑑み、合わせガラス上のグラデーション模様を自在に変化させたり、透明な状態に切り換えたりすることができるグラデーション模様を表示できるディスプレイ装置、該ディスプレイ装置を含む自動車ルーフ用ガラス及び建築物用窓ガラスを提供することを目的とする。
本発明は、一対のガラス板の間に、熱可塑性樹脂及び発光材料を含む合わせガラス用中間膜が積層された合わせガラスと、前記発光材料の励起波長の光線を照射する光源とを有し、前記合わせガラスと前記光源とが、前記光源から照射される光線が前記合わせガラスの周縁部から前記合わせガラスの内部に向けて照射されるように配置されているグラデーション模様を表示できるディスプレイ装置である。
以下に本発明を詳述する。
本発明者らは、鋭意検討の結果、一対のガラス板の間に、熱可塑性樹脂及び発光材料を含む合わせガラス用中間膜が積層された合わせガラスと、該発光材料の励起波長を照射する光源と組み合わせ、該合わせガラスと光源とを、光源から照射される光線が合わせガラスの周縁部から合わせガラスの内部に向けて照射されるように配置することにより、合わせガラス上に現れるグラデーション模様を自在に変化させたり、透明な状態に切り換えたりすることができることを見出し、本発明を完成した。
本発明のグラデーション模様を表示できるディスプレイ装置(以下、単に「ディスプレイ装置」ともいう。)は、合わせガラスと該合わせガラスに発光材料の励起波長の光線を照射する光源とを有する。
上記合わせガラスは、一対のガラス板の間に、熱可塑性樹脂及び発光材料を含む合わせガラス用中間膜が積層されたものである。
上記熱可塑性樹脂は特に限定されず、例えば、ポリビニルアセタール樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂、エチレン−アクリル共重合体樹脂、ポリウレタン樹脂、硫黄元素を含有するポリウレタン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂等が挙げられる。なかでも、可塑剤と併用した場合に、ガラスに対して優れた接着性を発揮する合わせガラス用中間膜が得られることから、ポリビニルアセタール樹脂が好適である。
上記ポリビニルアセタールは、ポリビニルアルコールをアルデヒドでアセタール化して得られるポリビニルアセタールであれば特に限定されないが、ポリビニルブチラールが好適である。また、必要に応じて2種以上のポリビニルアセタールを併用してもよい。
上記ポリビニルアセタールのアセタール化度の好ましい下限は40モル%、好ましい上限は85モル%であり、より好ましい下限は60モル%、より好ましい上限は75モル%である。
上記ポリビニルアセタールは、水酸基量の好ましい下限が15モル%、好ましい上限が35モル%である。水酸基量が15モル%以上であると、合わせガラス用中間膜の成形が容易になる。水酸基量が35モル%以下であると、得られる合わせガラス用中間膜の取り扱いが容易になる。
なお、上記アセタール化度及び水酸基量は、例えば、JIS K6728「ポリビニルブチラール試験方法」に準拠して測定できる。
上記ポリビニルアセタールは、ポリビニルアルコールをアルデヒドでアセタール化することにより調製することができる。上記ポリビニルアルコールは、通常、ポリ酢酸ビニルを鹸化することにより得られ、鹸化度70〜99.8モル%のポリビニルアルコールが一般的に用いられる。
上記ポリビニルアルコールの重合度の好ましい下限は500、好ましい上限は4000である。上記ポリビニルアルコールの重合度が500以上であると、得られる合わせガラスの耐貫通性が高くなる。上記ポリビニルアルコールの重合度が4000以下であると、合わせガラス用中間膜の成形が容易になる。上記ポリビニルアルコールの重合度のより好ましい下限は1000、より好ましい上限は3600である。
上記アルデヒドは特に限定されないが、一般には、炭素数が1〜10のアルデヒドが好適に用いられる。上記炭素数が1〜10のアルデヒドは特に限定されず、例えば、n−ブチルアルデヒド、イソブチルアルデヒド、n−バレルアルデヒド、2−エチルブチルアルデヒド、n−ヘキシルアルデヒド、n−オクチルアルデヒド、n−ノニルアルデヒド、n−デシルアルデヒド、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒド等が挙げられる。なかでも、n−ブチルアルデヒド、n−ヘキシルアルデヒド、n−バレルアルデヒドが好ましく、n−ブチルアルデヒドがより好ましい。これらのアルデヒドは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
上記発光材料としては特に限定されず、従来公知の発光材料を用いることができる。
上記発光材料は、粒子状であることが好ましい。粒子状であることにより、合わせガラス用中間膜中に微分散させることが容易となる。
上記合わせガラス用中間膜中の上記発光材料の含有量は、上記熱可塑性樹脂100重量部に対する好ましい下限が0.001重量部、好ましい上限が15重量部である。上記発光材料の含有量が0.001重量部以上であると、意匠性がより一層高いグラデーション模様を表示することができる。上記発光材料の含有量が15重量部以下であると、グラデーション模様を消したときの合わせガラス用中間膜の透明性がより一層高くなる。上記発光材料の含有量のより好ましい下限は0.01重量部、より好ましい上限は10重量部、更に好ましい下限は0.05重量部、更に好ましい上限は8重量部、特に好ましい下限は0.1重量部、特に好ましい上限は5重量部、最も好ましい上限は1重量部である。
上記発光材料としては、具体的には例えば、高い発光性を発揮できることから、ハロゲン原子を含む配位子を有するランタノイド錯体が挙げられる。
ランタノイド錯体のなかでも、ハロゲン原子を含む配位子を有するランタノイド錯体は光線を照射することにより高い発光強度で発光する。上記ハロゲン原子を含む配位子を有するランタノイド錯体としては、ハロゲン原子を含む単座配位子を有するランタノイド錯体や、ハロゲン原子を含む二座配位子を有するランタノイド錯体、ハロゲン原子を含む三座配位子を有するランタノイド錯体、ハロゲン原子を含む四座配位子を有するランタノイド錯体、ハロゲン原子を含む五座配位子を有するランタノイド錯体、ハロゲン原子を含む六座配位子を有するランタノイド錯体等のハロゲン原子を含む多座配位子を有するランタノイド錯体が挙げられる。
なかでも、ハロゲン原子を含む二座配位子を有するランタノイド錯体又はハロゲン原子を含む三座配位子を有するランタノイド錯体は、300〜410nmの波長の光を照射することにより、580〜780nmの波長の光を極めて高い発光強度で発光する。この発光は極めて高強度であることから、これを含有する発光層を有する合わせガラス用中間膜は、出力が低強度の光線を照射したときでも、比較的高輝度で発光することができる。該合わせガラス用中間膜を用いれば、比較的簡易な光源を用いてもグラデーション模様を表示できることから、ディスプレイ装置を簡略化できる。
しかも、上記ハロゲン原子を含む二座配位子を有するランタノイド錯体又はハロゲン原子を含む三座配位子を有するランタノイド錯体は、耐熱性にも優れる。自動車ルーフ用ガラスや建築物用窓ガラスは太陽光の赤外線が照射されることにより、高温環境下で使用されることが多い。このような高温環境下では発光材料が劣化して、特に合わせガラスの端部において発光材料が劣化して、グラデーション模様の意匠性が低下してしまうことがある。発光材料として上記ハロゲン原子を含む二座配位子を有するランタノイド錯体又はハロゲン原子を含む三座配位子を有するランタノイド錯体を用いることにより、高温環境下においても、意匠性が変化しにくい合わせガラス用中間膜を得ることができる。
本明細書においてランタノイドとは、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、プロメチウム、サマリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム又はルテチウムを含む。より一層高い発光強度が得られることから、ランタノイドは、ネオジム、ユーロピウム又はテルビウムが好ましく、ユーロピウム又はテルビウムがより好ましく、ユーロピウムが更に好ましい。
上記ハロゲン原子を含む二座配位子としては、例えば、下記一般式(1)で表される構造を有する配位子、下記一般式(2)で表される構造を有する配位子などが挙げられる。
Figure 2017150555
上記一般式(1)において、R及びRは有機基を表し、R及びRの少なくとも一方はハロゲン原子を含む有機基であり、Rは、炭素数1以上の直鎖状の有機基を表す。上記R及びRは炭化水素基であることが好ましく、炭素数が1〜10の炭化水素基であることがより好ましく、炭素数が1〜5の炭化水素基であることが更に好ましく、炭素数が1〜3の炭化水素基であることが特に好ましい。上記炭化水素基は水素原子の一部が、水素原子以外の原子及び官能基と置換されていても良い。上記炭素数が1〜3の炭化水素基としては、水素原子が置換されていないメチル基、エチル基、プロピル基や、水素原子の一部がハロゲン原子で置換されたメチル基、エチル基、プロピル基などが挙げられる。上記水素原子の一部がハロゲン原子で置換されたメチル基、エチル基、プロピル基のハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子を用いることができる。上記炭素数が1〜3の炭化水素基としては、高い発光強度で発光することから、水素原子の一部がハロゲン原子で置換されたメチル基、エチル基、プロピル基であることが好ましく、トリフルオロメチル基であることがより好ましい。
上記Rは、炭素数1以上のアルキレン基であることが好ましく、炭素数1〜5のアルキレン基であることがより好ましく、炭素数1のメチレン基であることが最も好ましい。上記炭素数1以上のアルキレン基は水素原子の一部が、水素原子以外の原子及び官能基と置換されていても良い。
上記ハロゲン原子を含む配位子を有するランタノイド錯体は、ハロゲン原子を含む配位子を少なくとも1つ有すればよく、ハロゲン原子を含まない配位子を有していても良い。上記ハロゲン原子を含まない配位子としては、ハロゲン原子を含まないこと以外は上記一般式(1)と同一である配位子、下記一般式(2)〜(8)で表される構造を有する配位子などが挙げられる。下記一般式(2)〜(8)で表される構造を有する配位子は、一部または全ての水素原子が、−COOR、−SO、−NO、−OH、アルキル基、−NHなどに置換されていてもよい。
Figure 2017150555
なお、上記式(2)において、2つのNはビピリジン骨格のどこにあってもよい。例えば、ビピリジン骨格の2,2’位、3,3’位、4,4’位、2,3’位、2,4’位、3,4’位に2つのNがあることが挙げられる。なかでも、2,2’位に2つのNがあることが好ましい。
Figure 2017150555
なお、上記式(3)において、2つのNはビピリジン骨格のどこにあってもよい。なかでも、1,10位に2つのNがあることが好ましい。
Figure 2017150555
なお、上記式(4)において、2つのNはビピリジン骨格のどこにあってもよい。なかでも、1,10位に2つのNがあることが好ましい。
Figure 2017150555
なお、上記式(5)において、3つのNはターピリジン骨格のどこにあってもよい。
Figure 2017150555
上記式(6)において、中央のRは、炭素数1以上の直鎖状の有機基を表す。
Figure 2017150555
上記式(7)において、2つのRは、炭素数1以上の直鎖状の有機基を表す。
Figure 2017150555
上記式(8)において、nは、1又は2の整数を表す。
上記ハロゲン原子を含む二座配位子を有するランタノイド錯体は、例えば、トリス(トリフルオロアセチルアセトン)フェナントロリンユーロピウム(Eu(TFA)phen)、トリス(トリフルオロアセチルアセトン)ジフェニルフェナントロリンユーロピウム(Eu(TFA)dpphen)、トリス(ヘキサフルオロアセチルアセトン)ジフェニルフェナントロリンユーロピウム、トリス(ヘキサフルオロアセチルアセトン)ビス(トリフェニルホスフィン)ユーロピウム、トリス(トリフルオロアセチルアセトン)2,2’−ビピリジンユーロピウム、トリス(ヘキサフルオロアセチルアセトン)2,2’−ビピリジンユーロピウム、トリス(5,5,6,6,7,7,7−ヘプタフルオロ−2,4−ペンタンジオネート)2,2’−ビピリジンユーロピウム([Eu(FPD)]bpy)、トリス(トリフルオロアセチルアセトン)3,4,7,8−テトラメチル−1,10フェナントロリンユーロピウム([Eu(TFA)]tmphen)、トリス(5,5,6,6,7,7,7−ヘプタフルオロ−2,4−ペンタンジオネート)フェナントロリンユーロピウム([Eu(FPD)]phen)、ターピリジントリフルオロアセチルアセトンユーロピウム、ターピリジンヘキサフルオロアセチルアセトンユーロピウム等が挙げられる。
上記ハロゲン原子を含む二座配位子を有するランタノイド錯体は、他にも例えば、トリス(トリフルオロアセチルアセトン)フェナントロリンテルビウム(Tb(TFA)phen)、トリス(トリフルオロアセチルアセトン)ジフェニルフェナントロリンテルビウム(Tb(TFA)dpphen)、トリス(ヘキサフルオロアセチルアセトン)ジフェニルフェナントロリンテルビウム、トリス(ヘキサフルオロアセチルアセトン)ビス(トリフェニルホスフィン)テルビウム、トリス(トリフルオロアセチルアセトン)2,2’−ビピリジンテルビウム、トリス(ヘキサフルオロアセチルアセトン)2,2’−ビピリジンテルビウム、トリス(5,5,6,6,7,7,7−ヘプタフルオロ−2,4−ペンタンジオネート)2,2’−ビピリジンテルビウム([Tb(FPD)]bpy)、トリス(トリフルオロアセチルアセトン)3,4,7,8−テトラメチル−1,10フェナントロリンテルビウム([Tb(TFA)]tmphen)、トリス(5,5,6,6,7,7,7−ヘプタフルオロ−2,4−ペンタンジオネート)フェナントロリンテルビウム([Tb(FPD)]phen)、ターピリジントリフルオロアセチルアセトンテルビウム、ターピリジンヘキサフルオロアセチルアセトンテルビウム等が挙げられる。
上記ハロゲン原子を含む配位子を有するランタノイド錯体のハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子を用いることができる。なかでも、配位子の構造を安定化させることから、フッ素原子が好適である。
上記ハロゲン原子を含む二座配位子を有するランタノイド錯体又はハロゲン原子を含む三座配位子を有するランタノイド錯体のなかでも、特に初期発光性に優れることから、ハロゲン原子を含むアセチルアセトン骨格を有する二座配位子を有するランタノイド錯体が好適である。
上記ハロゲン原子を含むアセチルアセトン骨格を有する二座配位子を有するランタノイド錯体は、例えば、Eu(TFA)phen、Eu(TFA)dpphen、Eu(HFA)phen、[Eu(FPD)]bpy、[Eu(TFA)]tmphen、[Eu(FPD)]phen等が挙げられる。これらのハロゲン原子を含むアセチルアセトン骨格を有する二座配位子を有するランタノイド錯体の構造を示す。
Figure 2017150555
上記ハロゲン原子を含むアセチルアセトン骨格を有する二座配位子を有するランタノイド錯体は、他にも例えば、Tb(TFA)phen、Tb(TFA)dpphen、Tb(HFA)phen、[Tb(FPD)]bpy、[Tb(TFA)]tmphen、[Tb(FPD)]phen等が挙げられる。
上記ハロゲン原子を含む配位子を有するランタノイド錯体は、粒子状であることが好ましい。粒子状であることにより、上記ハロゲン原子を含む配位子を有するランタノイド錯体を合わせガラス用中間膜中に微分散させることがより容易となる。
上記ハロゲン原子を含む配位子を有するランタノイド錯体が粒子状である場合、ランタノイド錯体の平均粒子径の好ましい下限は0.01μm、好ましい上限は10μmであり、より好ましい下限は0.03μm、より好ましい上限は1μmである。
上記合わせガラス用中間膜における上記ハロゲン原子を含む配位子を有するランタノイド錯体の含有量は、上記熱可塑性樹脂100重量部に対する好ましい下限が0.001重量部、好ましい上限が10重量部である。上記ハロゲン原子を含む配位子を有するランタノイド錯体の含有量が0.001重量部以上であると、意匠性がより一層高いグラデーション模様を表示することができる。上記ハロゲン原子を含む配位子を有するランタノイド錯体の含有量の含有量が10重量部以下であると、グラデーション模様を消したときの合わせガラス用中間膜の透明性がより一層高くなる。上記ハロゲン原子を含む配位子を有するランタノイド錯体の含有量のより好ましい下限は0.01重量部、より好ましい上限は5重量部、更に好ましい下限は0.05重量部、更に好ましい上限は1重量部である。
上記発光材料としては、テレフタル酸エステル構造を有する発光材料も用いることができる。上記テレフタル酸エステル構造を有する発光材料は、光線が照射されることにより発光する。
上記テレフタル酸エステル構造を有する発光材料は、例えば、下記一般式(9)で表される構造を有する化合物や下記一般式(10)で表される構造を有する化合物が挙げられる。
これらは単独で用いてもよく、2種以上を用いてもよい。
Figure 2017150555
上記一般式(9)中、Rは有機基を表し、xは1、2、3又は4である。
合わせガラス用中間膜の透明性がより一層高くなることから、xは1又は2であることが好ましく、ベンゼン環の2位又は5位に水酸基を有することがより好ましく、ベンゼン環の2位及び5位に水酸基を有することが更に好ましい。
上記Rの有機基は炭化水素基であることが好ましく、炭素数が1〜10の炭化水素基であることがより好ましく、炭素数が1〜5の炭化水素基であることが更に好ましく、炭素数が1〜3の炭化水素基であることが特に好ましい。
上記炭化水素基の炭素数が10以下であると、上記テレフタル酸エステル構造を有する発光材料を合わせガラス用中間膜に容易に分散させることができる。
上記炭化水素基はアルキル基であることが好ましい。
上記一般式(9)で表される構造を有する化合物として、例えば、ジエチル−2,5−ジヒドロキシテレフタレート、ジメチル−2,5−ジヒドロキシテレフタレート等が挙げられる。
なかでも、意匠性がより一層高いグラデーション模様を表示できることから、上記一般式(9)で表される構造を有する化合物はジエチル−2,5−ジヒドロキシルテレフタレート(Aldrich社製「2,5−ジヒドロキシテレフタル酸ジエチル」)であることが好ましい。
上記一般式(10)中、Rは有機基を表し、R及びRは水素原子又は有機基を表し、yは1、2、3又は4である。
上記Rの有機基は炭化水素基であることが好ましく、炭素数が1〜10の炭化水素基であることがより好ましく、炭素数が1〜5の炭化水素基であることが更に好ましく、炭素数が1〜3の炭化水素基であることが特に好ましい。
上記炭化水素基の炭素数が上記上限以下であると、上記テレフタル酸エステル構造を有する発光材料を合わせガラス用中間膜に容易に分散させることができる。
上記炭化水素基はアルキル基であることが好ましい。
上記一般式(10)中、NRはアミノ基である。R及びRは、水素原子であることが好ましい。
上記一般式(10)で表される構造を有する化合物のベンゼン環の水素原子のうち、一つの水素原子が上記アミノ基であってもよく、二つの水素原子が上記アミノ基であってもよく、三つの水素原子が上記アミノ基であってもよく、四つの水素原子が上記アミノ基であってもよい。
上記一般式(10)で表される構造を有する化合物として、意匠性がより一層高いグラデーション模様を表示できることから、ジエチル−2,5−ジアミノテレフタレート(Aldrich社製)が好ましい。
上記合わせガラス用中間膜における上記テレフタル酸エステル構造を有する発光材料の含有量は特に限定されないが、上記熱可塑性樹脂100重量部に対する好ましい下限は0.001重量部、好ましい上限は15重量部である。
上記テレフタル酸エステル構造を有する発光材料の含有量が0.001重量部以上であると、光線が照射されることにより、意匠性がより一層高いグラデーション模様を表示することができる。上記テレフタル酸エステル構造を有する発光材料の含有量が15重量部以下であると、グラデーション模様を消したときの合わせガラス用中間膜の透明性がより一層高くなる。上記テレフタル酸エステル構造を有する発光材料の含有量のより好ましい下限は0.01重量部、より好ましい上限は10重量部、更に好ましい下限は0.1重量部、更に好ましい上限は8重量部、特に好ましい下限は0.5重量部、特に好ましい上限は5重量部である。
上記合わせガラス用中間膜における上記テレフタル酸エステル構造を有する発光材料の含有量は、上記合わせガラス用中間膜100重量%中、好ましい下限が0.007重量%、好ましい上限が4.5重量%である。
上記テレフタル酸エステル構造を有する発光材料の含有量が0.007重量%以上であると、意匠性がより一層高いグラデーション模様を表示することができる。上記テレフタル酸エステル構造を有する発光材料の含有量が4.5重量%以下であると、グラデーション模様を消したときの合わせガラス用中間膜の透明性がより一層高くなる。
上記テレフタル酸エステル構造を有する発光材料の含有量のより好ましい下限は0.01重量%、より好ましい上限は4重量%、更に好ましい下限は0.1重量%、更に好ましい上限は3.5重量%である。
上記合わせガラス用中間膜には、熱可塑性樹脂製造時に用いた中和剤等の原料に由来するカリウム、ナトリウム、マグネシウムが含まれ得る。上記合わせガラス用中間膜では、上記合わせガラス用中間膜に含まれるカリウム、ナトリウム及びマグネシウムの合計の含有量が50ppm以下であることが好ましい。
カリウム、ナトリウム及びマグネシウムの合計の含有量を50ppm以下とすることにより、併用する上記発光材料の発光性が低下するのを防止することができる。
上記合わせガラス用中間膜に含まれるマグネシウムの含有量は40ppm以下であることが好ましい。上記合わせガラス用中間膜に含まれるマグネシウムの含有量が40ppm以下であることにより、上記合わせガラス用中間膜における上記発光材料の発光性能の低下をより確実に抑制することができる。上記合わせガラス用中間膜に含まれるマグネシウムの含有量は35ppm以下であることがより好ましく、30ppm以下であることが更に好ましく、20ppm以下であることが特に好ましい。上記合わせガラス用中間膜に含まれるマグネシウムの含有量は0ppmであってもよい。
上記合わせガラス用中間膜に含まれるカリウム、ナトリウム及びマグネシウムの合計の含有量を50ppm以下とするためには、熱可塑性樹脂を過剰量のイオン交換水で複数回洗浄することが好ましい。
上記合わせガラス用中間膜は、更に分散剤を含有することが好ましい。分散剤を含有することにより、上記発光材料の凝集を抑制でき、より均一な発光が得られる。
上記分散剤は、例えば、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩等のスルホン酸構造を有する化合物や、ジエステル化合物、リシノール酸アルキルエステル、フタル酸エステル、アジピン酸エステル、セバシン酸エステル、リン酸エステル等のエステル構造を有する化合物や、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコールやアルキルフェニル−ポリオキシエチレン−エーテル等のエーテル構造を有する化合物や、ポリカルボン酸等のカルボン酸構造を有する化合物や、ラウリルアミン、ジメチルラウリルアミン、オレイルプロピレンジアミン、ポリオキシエチレンの2級アミン、ポリオキシエチレンの3級アミン、ポリオキシエチレンのジアミン等のアミン構造を有する化合物や、ポリアルキレンポリアミンアルキレンオキシド等のポリアミン構造を有する化合物や、オレイン酸ジエタノールアミド、アルカノール脂肪酸アミド等のアミド構造を有する化合物や、ポリビニルピロリドン、ポリエステル酸アマイドアミン塩等の高分子量型アミド構造を有する化合物等の分散剤を用いることができる。また、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸(塩)や高分子ポリカルボン酸、縮合リシノール酸エステル等の高分子量分散剤を用いてもよい。なお、高分子量分散剤とは、その分子量が1万以上である分散剤と定義される。
上記分散剤を配合する場合に、上記合わせガラス用中間膜中における上記発光材料に対する上記分散剤の含有量の好ましい下限は1重量部、好ましい上限は50重量部である。上記分散剤の含有量がこの範囲内であると、上記発光材料を合わせガラス用中間膜中に均一に分散させることができる。上記分散剤の含有量のより好ましい下限は3重量部、より好ましい上限は30重量部であり、更に好ましい下限は5重量部、更に好ましい上限は25重量部である。
上記合わせガラス用中間膜は、更に、紫外線吸収剤を含有してもよい。上記合わせガラス用中間膜が紫外線吸収剤を含有することにより、上記合わせガラス用中間膜の耐光性が高くなる。
意匠性がより一層高いグラデーション模様を表示できるディスプレイ装置が得られることから、上記合わせガラス用中間膜中における上記紫外線吸収剤の含有量は、上記熱可塑性樹脂100重量部に対する好ましい上限は1重量部、より好ましい上限は0.5重量部、更に好ましい上限は0.2重量部、特に好ましい上限は0.1重量部である。
上記紫外線吸収剤は、例えば、マロン酸エステル構造を有する化合物、シュウ酸アニリド構造を有する化合物、ベンゾトリアゾール構造を有する化合物、ベンゾフェノン構造を有する化合物、トリアジン構造を有する化合物、ベンゾエート構造を有する化合物、ヒンダードアミン構造を有する化合物等の紫外線吸収剤が挙げられる。
上記合わせガラス用中間膜は、更に、可塑剤を含有してもよい。
上記可塑剤は特に限定されず、例えば、一塩基性有機酸エステル、多塩基性有機酸エステル等の有機エステル可塑剤、有機リン酸可塑剤、有機亜リン酸可塑剤等のリン酸可塑剤等が挙げられる。上記可塑剤は液状可塑剤であることが好ましい。
上記一塩基性有機酸エステルは特に限定されないが、例えば、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、トリプロピレングリコール等のグリコールと、酪酸、イソ酪酸、カプロン酸、2−エチル酪酸、ヘプチル酸、n−オクチル酸、2−エチルヘキシル酸、ペラルゴン酸(n−ノニル酸)、デシル酸等の一塩基性有機酸との反応によって得られたグリコールエステル等が挙げられる。なかでも、トリエチレングリコールジカプロン酸エステル、トリエチレングリコールジ−2−エチル酪酸エステル、トリエチレングリコールジ−n−オクチル酸エステル、トリエチレングリコールジ−2−エチルヘキシル酸エステル等が好適である。
上記多塩基性有機酸エステルは特に限定されないが、例えば、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸等の多塩基性有機酸と、炭素数4〜8の直鎖又は分岐構造を有するアルコールとのエステル化合物が挙げられる。なかでも、ジブチルセバシン酸エステル、ジオクチルアゼライン酸エステル、ジブチルカルビトールアジピン酸エステル等が好適である。
上記有機エステル可塑剤は特に限定されず、トリエチレングリコールジ−2−エチルブチレート、トリエチレングリコールジ−2−エチルヘキサノエート、トリエチレングリコールジカプリレート、トリエチレングリコールジ−n−オクタノエート、トリエチレングリコールジ−n−ヘプタノエート、テトラエチレングリコールジ−n−ヘプタノエート、テトラエチレングリコールジ−2−エチルヘキサノエート、ジブチルセバケート、ジオクチルアゼレート、ジブチルカルビトールアジペート、エチレングリコールジ−2−エチルブチレート、1,3−プロピレングリコールジ−2−エチルブチレート、1,4−ブチレングリコールジ−2−エチルブチレート、ジエチレングリコールジ−2−エチルブチレート、ジエチレングリコールジ−2−エチルヘキサノエート、ジプロピレングリコールジ−2−エチルブチレート、トリエチレングリコールジ−2−エチルペンタノエート、テトラエチレングリコールジ−2−エチルブチレート、ジエチレングリコールジカプリエート、アジピン酸ジヘキシル、アジピン酸ジオクチル、アジピン酸ヘキシルシクロヘキシル、アジピン酸ジイソノニル、アジピン酸ヘプチルノニル、セバシン酸ジブチル、油変性セバシン酸アルキド、リン酸エステルとアジピン酸エステルとの混合物、アジピン酸エステル、炭素数4〜9のアルキルアルコール及び炭素数4〜9の環状アルコールから作製された混合型アジピン酸エステル、アジピン酸ヘキシル等の炭素数6〜8のアジピン酸エステル等が挙げられる。
上記有機リン酸可塑剤は特に限定されず、例えば、トリブトキシエチルホスフェート、イソデシルフェニルホスフェート、トリイソプロピルホスフェート等が挙げられる。
上記可塑剤のなかでも、ジヘキシルアジペート(DHA)、トリエチレングリコールジ−2−エチルヘキサノエート(3GO)、テトラエチレングリコールジ−2−エチルヘキサノエート(4GO)、トリエチレングリコールジ−2−エチルブチレート(3GH)、テトラエチレングリコールジ−2−エチルブチレート(4GH)、テトラエチレングリコールジ−n−ヘプタノエート(4G7)及びトリエチレングリコールジ−n−ヘプタノエート(3G7)からなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。
更に、上記可塑剤として、加水分解を起こしにくいため、トリエチレングリコールジ−2−エチルヘキサノエート(3GO)、トリエチレングリコールジ−2−エチルブチレート(3GH)、テトラエチレングリコールジ−2−エチルヘキサノエート(4GO)、ジヘキシルアジペート(DHA)を含有することが好ましく、テトラエチレングリコールジ−2−エチルヘキサノエート(4GO)、トリエチレングリコールジ−2−エチルヘキサノエート(3GO)を含有することがより好ましく、特にトリエチレングリコールジ−2−エチルヘキサノエート(3GO)を含有することがより好ましい。
上記合わせガラス用中間膜における上記可塑剤の含有量は特に限定されないが、上記熱可塑性樹脂100重量部に対する好ましい下限が30重量部、好ましい上限が100重量部である。上記可塑剤の含有量が30重量部以上であると、合わせガラス用中間膜の溶融粘度が低くなるため、合わせガラス用中間膜を容易に成形できる。上記可塑剤の含有量が100重量部以下であると、グラデーション模様を消したときの合わせガラス用中間膜の透明性が高くなる。上記可塑剤の含有量のより好ましい下限は35重量部、より好ましい上限は80重量部、更に好ましい下限は45重量部、更に好ましい上限は70重量部、特に好ましい下限は50重量部、特に好ましい上限は63重量部である。
上記合わせガラス用中間膜は、優れた耐光性を得ることができることから、酸化防止剤を含有することが好ましい。
上記酸化防止剤は特に限定されず、フェノール構造を有する酸化防止剤、硫黄を含む酸化防止剤、リンを含む酸化防止剤等が挙げられる。
上記フェノール構造を有する酸化防止剤はフェノール骨格を有する酸化防止剤である。上記フェノール構造を有する酸化防止剤としては、例えば、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール(BHT)、ブチル化ヒドロキシアニソール(BHA)、2,6−ジ−t−ブチル−4−エチルフェノール、ステアリル−β−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2,2’−メチレンビス−(4−メチル−6−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス−(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデン−ビス−(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、1,1,3−トリス−(2−メチル−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタン、テトラキス[メチレン−3−(3’,5’−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、1,3,3−トリス−(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェノール)ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、ビス(3,3’−t−ブチルフェノール)ブチリックアシッドグリコールエステル、ペンタエリスリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオナート]等が挙げられる。上記酸化防止剤は、単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
上記合わせガラス用中間膜は、必要に応じて、光安定剤、帯電防止剤、青色顔料、青色染料、緑色顔料、緑色染料等の添加剤を含有してもよい。
上記合わせガラス用中間膜は、上記発光材料を含む発光層のみからなる単層構造であってもよいし、上記発光材料を含む発光層と他の層を積層した多層構造であってもよい。
上記合わせガラス用中間膜が多層構造である場合、上記発光材料を含む発光層は合わせガラス用中間膜の全面に配置されていてもよく、一部にのみ配置されていてもよく、合わせガラス用中間膜の厚み方向とは垂直の面方向の全面に配置されていてもよく、一部にのみ配置されていてもよい。上記発光材料を含む発光層が一部にのみ配置されている場合には、該一部を発光エリア、他の部分を非発光エリアとして、発光エリアにおいてのみグラデーション模様を表示できるようにすることができる。
上記合わせガラス用中間膜が多層構造である場合、上記発光材料を含む発光層及び他の層の構成成分を調整することにより、得られる合わせガラス用中間膜に種々の機能を付与することも可能である。
例えば、上記合わせガラス用中間膜に遮音性能を付与するために、上記発光材料を含む発光層における熱可塑性樹脂100重量部に対する可塑剤の含有量(以下、含有量Xともいう。)を、他の層における熱可塑性樹脂100重量部に対する可塑剤の含有量(以下、含有量Yともいう。)よりも多くすることができる。この場合、上記含有量Xは上記含有量Yよりも5重量部以上多いことが好ましく、10重量部以上多いことがより好ましく、15重量部以上多いことが更に好ましい。合わせガラス用中間膜の耐貫通性がより一層高くなることから、上記含有量Xと上記含有量Yとの差は、50重量部以下であることが好ましく、40重量部以下であることがより好ましく、35重量部以下であることが更に好ましい。なお、上記含有量Xと上記含有量Yとの差は、(上記含有量Xと上記含有量Yとの差)=(上記含有量X−上記含有量Y)により算出される。
上記含有量Xの好ましい下限は45重量部、好ましい上限は80重量部であり、より好ましい下限は50重量部、より好ましい上限は75重量部であり、更に好ましい下限は55重量部、更に好ましい上限は70重量部である。上記含有量Xを上記好ましい下限以上とすることにより、高い遮音性を発揮することができる。上記含有量Xを上記好ましい上限以下とすることにより、可塑剤のブリードアウトの発生を抑止し、合わせガラス用中間膜の透明性や接着性の低下を防止することができる。
上記含有量Yの好ましい下限は20重量部、好ましい上限は45重量部であり、より好ましい下限は30重量部、より好ましい上限は43重量部であり、更に好ましい下限は35重量部、更に好ましい上限は41重量部である。上記含有量Yを上記好ましい下限以上とすることにより、高い耐貫通性を発揮することができる。上記含有量Yを上記好ましい上限以下とすることにより、可塑剤のブリードアウトの発生を抑止し、合わせガラス用中間膜の透明性や接着性の低下を防止することができる。
また、本発明の合わせガラス用中間膜に遮音性を付与するためには、上記発光層における熱可塑性樹脂は、ポリビニルアセタールXであることが好ましい。上記ポリビニルアセタールXは、ポリビニルアルコールをアルデヒドによりアセタール化することにより調製することができる。上記ポリビニルアルコールは、通常、ポリ酢酸ビニルをけん化することにより得られる。上記ポリビニルアルコールの平均重合度の好ましい下限は200、好ましい上限5000である。上記ポリビニルアルコールの平均重合度を200以上とすることにより、得られる合わせガラス用中間膜の耐貫通性を向上させることができ、5000以下とすることにより、発光層の成形性を確保することができる。上記ポリビニルアルコールの平均重合度のより好ましい下限は500、より好ましい上限は4000である。なお、上記ポリビニルアルコールの平均重合度は、JIS K6726「ポリビニルアルコール試験方法」に準拠した方法により求められる。
上記ポリビニルアルコールをアセタール化するためのアルデヒドの炭素数の好ましい下限は4、好ましい上限は6である。アルデヒドの炭素数を4以上とすることにより、充分な量の可塑剤を安定して含有させることができ、優れた遮音性能を発揮することができる。また、可塑剤のブリードアウトを防止することができる。アルデヒドの炭素数を6以下とすることにより、ポリビニルアセタールXの合成を容易にし、生産性を確保できる。上記炭素数が4〜6のアルデヒドとしては、直鎖状のアルデヒドであってもよいし、分枝状のアルデヒドであってもよく、例えば、n−ブチルアルデヒド、n−バレルアルデヒド等が挙げられる。
上記ポリビニルアセタールXの水酸基量の好ましい上限は30モル%である。上記ポリビニルアセタールXの水酸基量を30モル%以下とすることにより、遮音性を発揮するのに必要な量の可塑剤を含有させることができ、可塑剤のブリードアウトを防止することができる。上記ポリビニルアセタールXの水酸基量のより好ましい上限は28モル%、更に好ましい上限は26モル%、特に好ましい上限は24モル%であり、好ましい下限は10モル%、より好ましい下限は15モル%、更に好ましい下限は20モル%である。
上記ポリビニルアセタールXの水酸基量は、水酸基が結合しているエチレン基量を、主鎖の全エチレン基量で除算して求めたモル分率を百分率(モル%)で表した値である。上記水酸基が結合しているエチレン基量は、例えば、JIS K6728「ポリビニルブチラール試験方法」に準拠した方法により、上記ポリビニルアセタールXの水酸基が結合しているエチレン基量を測定することにより求めることができる。
上記ポリビニルアセタールXのアセタール基量の好ましい下限は60モル%、好ましい上限は85モル%である。上記ポリビニルアセタールXのアセタール基量を60モル%以上とすることにより、発光層の疎水性を高くして、遮音性を発揮するのに必要な量の可塑剤を含有させることができ、可塑剤のブリードアウトや白化を防止することができる。上記ポリビニルアセタールXのアセタール基量を85モル%以下とすることにより、ポリビニルアセタールXの合成を容易にし、生産性を確保することができる。上記ポリビニルアセタールXのアセタール基量の下限は65モル%がより好ましく、68モル%以上が更に好ましい。
上記アセタール基量は、JIS K6728「ポリビニルブチラール試験方法」に準拠した方法により、上記ポリビニルアセタールXのアセタール基が結合しているエチレン基量を測定することにより求めることができる。
上記ポリビニルアセタールXのアセチル基量の好ましい下限は0.1モル%、好ましい上限は30モル%である。上記ポリビニルアセタールXのアセチル基量を0.1モル%以上とすることにより、遮音性を発揮するのに必要な量の可塑剤を含有させることができ、ブリードアウトを防止することができる。また、上記ポリビニルアセタールXのアセチル基量を30モル%以下とすることにより、発光層の疎水性を高くして、白化を防止することができる。上記ポリビニルアセタールXのアセチル基量のより好ましい下限は1モル%、更に好ましい下限は5モル%、特に好ましい下限は8モル%であり、より好ましい上限は25モル%、更に好ましい上限は20モル%である。
上記アセチル基量は、主鎖の全エチレン基量から、アセタール基が結合しているエチレン基量と、水酸基が結合しているエチレン基量とを差し引いた値を、主鎖の全エチレン基量で除算して求めたモル分率を百分率(モル%)で表した値である。
特に、上記発光層に遮音性を発揮するのに必要な量の可塑剤を容易に含有させることができることから、上記ポリビニルアセタールXは、上記アセチル基量が8モル%以上のポリビニルアセタール、又は、上記アセチル基量が8モル%未満、かつ、アセタール基量が65モル%以上のポリビニルアセタールであることが好ましい。また、上記ポリビニルアセタールXは、上記アセチル基量が8モル%以上のポリビニルアセタール、又は、上記アセチル基量が8モル%未満、かつ、アセタール基量が68モル%以上のポリビニルアセタールであることが、より好ましい。
また、本発明の合わせガラス用中間膜に遮音性を付与するためには、上記他の層における熱可塑性樹脂は、ポリビニルアセタールYであることが好ましい。ポリビニルアセタールYは、ポリビニルアセタールXより水酸基量が大きいことが好ましい。
上記ポリビニルアセタールYは、ポリビニルアルコールをアルデヒドによりアセタール化することにより調製することができる。上記ポリビニルアルコールは、通常、ポリ酢酸ビニルをけん化することにより得られる。また、上記ポリビニルアルコールの平均重合度の好ましい下限は200、好ましい上限は5000である。上記ポリビニルアルコールの平均重合度を200以上とすることにより、合わせガラス用中間膜の耐貫通性を向上させることができ、5000以下とすることにより、他の層の成形性を確保することができる。上記ポリビニルアルコールの平均重合度のより好ましい下限は500、より好ましい上限は4000である。
上記ポリビニルアルコールをアセタール化するためのアルデヒドの炭素数の好ましい下限は3、好ましい上限は4である。アルデヒドの炭素数を3以上とすることにより、合わせガラス用中間膜の耐貫通性が高くなる。アルデヒドの炭素数を4以下とすることにより、ポリビニルアセタールYの生産性が向上する。上記炭素数が3〜4のアルデヒドとしては、直鎖状のアルデヒドであってもよいし、分枝状のアルデヒドであってもよく、例えば、n−ブチルアルデヒド等が挙げられる。
上記ポリビニルアセタールYの水酸基量の好ましい上限は33モル%、好ましい下限は28モル%である。上記ポリビニルアセタールYの水酸基量を33モル%以下とすることにより、合わせガラス用中間膜の白化を防止することができる。上記ポリビニルアセタールYの水酸基量を28モル%以上とすることにより、合わせガラス用中間膜の耐貫通性が高くなる。
上記ポリビニルアセタールYのアセタール基量の好ましい下限は60モル%、好ましい上限は80モル%である。上記アセタール基量を60モル%以上とすることにより、充分な耐貫通性を発揮するのに必要な量の可塑剤を含有させることができる。上記アセタール基量を80モル%以下とすることにより、上記他の層とガラスとの接着力を確保することができる。上記ポリビニルアセタールYのアセタール基量のより好ましい下限は65モル%、より好ましい上限は69モル%である。
上記ポリビニルアセタールYのアセチル基量の好ましい上限は7モル%である。上記ポリビニルアセタールYのアセチル基量を7モル%以下とすることにより、他の層の疎水性を高くして、白化を防止することができる。上記ポリビニルアセタールYのアセチル基量のより好ましい上限は2モル%であり、好ましい下限は0.1モル%である。
なお、ポリビニルアセタールYの水酸基量、アセタール基量、及び、アセチル基量は、ポリビニルアセタールXと同様の方法で測定できる。
また、例えば、上記合わせガラス用中間膜に遮熱性能を付与するために、上記発光材料を含む発光層及び他の層のいずれか1層、いずれか2層、又は、すべての層に熱線吸収剤を含有させることができる。
上記熱線吸収剤は、赤外線を遮蔽する性能を有すれば特に限定されないが、錫ドープ酸化インジウム(ITO)粒子、アンチモンドープ酸化錫(ATO)粒子、アルミニウムドープ酸化亜鉛(AZO)粒子、インジウムドープ酸化亜鉛(IZO)粒子、錫ドープ酸化亜鉛粒子、珪素ドープ酸化亜鉛粒子、6ホウ化ランタン粒子及び6ホウ化セリウム粒子からなる群より選択される少なくとも1種が好適である。
上記合わせガラス用中間膜の厚さは特に限定されないが、好ましい下限は50μm、好ましい上限は1700μmであり、より好ましい下限は100μm、より好ましい上限は1000μm、更に好ましい上限は900μmである。なお、上記合わせガラス用中間膜の厚みの下限は、合わせガラス用中間膜の最小厚さの部分の厚みを意味し、上記合わせガラス用中間膜の厚みの上限は、合わせガラス用中間膜の最大厚さの部分の厚みを意味する。上記合わせガラス用中間膜が多層構造である場合、上記発光材料を含む発光層の厚さは特に限定されないが、好ましい下限は50μm、好ましい上限は1000μmである。上記発光材料を含む発光層の厚さがこの範囲内であると、特定の波長の光線を照射したときに充分にコントラストの高い発光が得られる。上記発光材料を含む発光層の厚さのより好ましい下限は80μm、より好ましい上限は500μm、更に好ましい下限は90μm、更に好ましい上限は300μmである。
本発明の合わせガラス用中間膜は、断面形状が楔形であってもよい。合わせガラス用中間膜の断面形状が楔形であることで、例えば、端部から合わせガラス中央部に掛けてのグラデーションが急激に変化することができる、逆に、端部から合わせガラス中央部に掛けてのグラデーションが緩やかに変化するなど、グラデーションの変化のバリエーションを増やすことができる。色むらが生じにくく、且つ、意匠性の高いグラデーション模様を表示させる観点からは、楔形の楔角θの上限は1mradであることが好ましい。なお、例えば押出機を用いて樹脂組成物を押出し成形する方法により断面形状が楔形の合わせガラス用中間膜を製造した場合、薄い側の一方の端部からわずかに内側の領域(具体的には、一端と他端との間の距離をXとしたときに、薄い側の一端から内側に向かって0X〜0.2Xの距離の領域)に最小厚みを有し、厚い側の一方の端部からわずかに内側の領域(具体的には、一端と他端との間の距離をXとしたときに、厚い側の一端から内側に向かって0X〜0.2Xの距離の領域)に最大厚みを有する形状となることがある。本明細書においては、このような形状も楔形に含まれる。
本発明の合わせガラス用中間膜の断面形状が楔形である場合、発光層と、他の層(以下、「形状補助層」と呼ぶ場合がある。)を含む多層構造を有していてもよい。上記発光層の厚みを一定範囲とする一方、上記形状補助層を積層することにより、合わせガラス用中間膜全体としての断面形状が一定の楔角である楔形となるように調整することができる。或いは、上記発光層及び上記形状補助層の少なくとも一方を楔形とすることで、合わせガラス用中間膜全体としての断面形状が一定の楔角である楔形となるように調整することができる。上記形状補助層は、上記発光層の一方の面にのみ積層されていてもよく、両方の面に積層されていてもよい。更に、複数の形状補助層を積層してもよい。
上記発光層は、断面形状が楔形であってもよく、矩形であってもよい。上記発光層の最大厚さと最小厚さの差は100μm以下であることが好ましい。これにより、グラデーション模様に意図しない色むらが生じることを抑制することができる。上記発光層の最大厚さと最小厚さの差は95μm以下であることがより好ましく、90μm以下であることが更に好ましい。
本発明の合わせガラス用中間膜の断面形状が楔形である場合、上記発光層の厚みは特に限定されないが、好ましい下限は50μm、好ましい上限は700μmである。上記発光層の厚みがこの範囲内であると、意匠性の高いグラデーション模様を表示できる。上記発光層の厚みのより好ましい下限は70μm、より好ましい上限は400μmであり、更に好ましい下限は80μm、更に好ましい上限は150μmである。なお、上記発光層の厚みの下限は、発光層の最小厚さの部分の厚みを意味し、上記発光層の厚みの上限は、発光層の最大厚さの部分の厚みを意味する。
上記形状補助層は、上記発光層に積層して、合わせガラス用中間膜全体としての断面形状が一定の楔角である楔形となるように調整する役割を有する。上記形状補助層は、断面形状が楔形、三角形、台形又は矩形であることが好ましい。断面形状が楔形、三角形、台形の形状補助層を積層することにより、合わせガラス用中間膜全体としての断面形状を一定の楔角である楔形となるように調整することができる。また、複数の形状補助層を組み合わせて、合わせガラス用中間膜全体としての断面形状を整えてもよい。
上記形状補助層の厚みは特に限定されないが、実用面の観点、並びに、接着力及び耐貫通性を充分に高める観点から、好ましい下限は10μm、好ましい上限は1000μmであり、より好ましい下限は200μm、より好ましい上限は800μmであり、更に好ましい下限は300μmである。なお、上記形状補助層の厚みの下限は、形状補助層の最小厚さの部分の厚みを意味し、上記形状補助層の厚みの上限は、形状補助層の最大厚さの部分の厚みを意味する。また、複数の形状補助層を組み合わせて用いる場合は、その合計の厚みを意味する。
本発明の合わせガラス用中間膜の断面形状が楔形である場合の、態様の一例を説明する模式図を、図1〜3に示した。なお、図1〜3では、図示の便宜上、合わせガラス用中間膜及び該合わせガラス用中間膜を構成する各層の厚みや楔角θは、実際の厚み及び楔角とは異なるように示されている。
図1には、合わせガラス用中間膜1の厚み方向の断面が示されている。合わせガラス用中間膜1は、発光材料を含有する発光層11の一方の面に形状補助層12が積層された2層構造を有する。ここで発光層11は矩形であるのに対して、形状補助層12の形状を楔形、三角形又は台形とすることにより、合わせガラス用中間膜1全体として楔角θが0.1〜1mradである楔形となっている。
図2には、合わせガラス用中間膜2の厚み方向の断面が示されている。合わせガラス用中間膜2は、発光材料を含有する発光層21の両面に形状補助層22と形状補助層23とが積層された3層構造を有する。ここで発光層21と形状補助層23とが厚みが一定の矩形であるのに対して、形状補助層22の形状を楔形、三角形又は台形とすることにより、合わせガラス用中間膜2全体として楔角θが0.1〜1mradである楔形となっている。
図3には、合わせガラス用中間膜3の厚み方向の断面が示されている。合わせガラス用中間膜3は、発光材料を含有する発光層31の両面に形状補助層32と形状補助層33とが積層された3層構造を有する。ここで発光層31は最大厚さと最小厚さの差が100μm以下の緩やかな楔形であり、楔形の形状補助層32、33を積層することにより、合わせガラス用中間膜3全体として楔角θが0.1〜1mradである楔形となっている。
上記合わせガラス用中間膜の製造方法は特に限定されない。例えば、可塑剤と発光材料を含む可塑剤溶液と、熱可塑性樹脂とを十分に混合し、合わせガラス用中間膜を形成するための樹脂組成物を作製する。次に、該合わせガラス用中間膜を形成するための樹脂組成物を、押出機を用いて押出し、合わせガラス用中間膜を製造することができる。
上記合わせガラスは、上記合わせガラス用中間膜が、一対のガラス板の間に積層されたものである。
上記ガラス板は、一般に使用されている透明板ガラスを使用することができる。例えば、フロート板ガラス、磨き板ガラス、型板ガラス、網入りガラス、線入り板ガラス、着色された板ガラス、熱線吸収ガラス、熱線反射ガラス、グリーンガラス等の無機ガラスが挙げられる。また、ガラスの表面に紫外線遮蔽コート層が形成された紫外線遮蔽ガラスも用いることができるが、特定の波長の光線を照射する側とは反対のガラス板として用いることが好ましい。更に、上記ガラス板としてポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリアクリレート等の有機プラスチックス板を用いることもできる。
上記ガラス板として、2種類以上のガラス板を用いてもよい。例えば、透明フロート板ガラスと、グリーンガラスのような着色されたガラス板との間に、上記合わせガラス用中間膜を積層した合わせガラスが挙げられる。また、上記ガラス板として、2種以上の厚さの異なるガラス板を用いてもよい。
上記光源は、上記合わせガラス中の発光材料の励起波長の光線を照射するものであって、該光線を照射することにより合わせガラス上にグラデーション模様を表示させる役割を果たす。上記照射される光線は、上記発光材料の励起波長を含むものであり、上記発光材料の種類によって選択される。上記光源は、例えば、スポット光源(浜松ホトニクス社製、「LC−8」等)、キセノン・フラッシュランプ(ヘレウス社製、「CWランプ」等)、ブラックライト(井内盛栄堂社製、「キャリーハンド」)等が挙げられる。
上記照射される光線の出力は特に限定されないが、10mW/cm以上であることが好ましい。10mW/cm以上の光線を照射することにより、意匠性に優れたグラデーション模様を表示することができる。上記照射する光線の出力のより好ましい下限は30mW/cm、更に好ましい下限は50mW/cm、特に好ましい下限は100mW/cmである。上記照射する光線の出力の上限は特に限定されないが、徒に装置を大型化させない観点からは、1000mW/cm以下が好ましい。
上記照射される光線の出力を調整できるようにすることにより、表示させるグラデーション模様を自在に変化させることができる。
なお、上記照射する光線の出力は、光源より10cm離れた位置に配置したレーザーパワーメーター(例えば、オフィールジャパン社製、「ビームトラックパワー測定センサー3A−QUAD」等)を用いた照射強度測定により測定することができる。
上記照射される光線の照射径は、0.1cm以上であることが好ましい。上記照射径が0.1cm以上であれば、意匠性に優れたグラデーション模様を表示させることが容易となる。上記照射される光線の照射径は、0.5cm以上であることがより好ましく、1.0cm以上であることが更に好ましく、3.0cm以上であることが特に好ましい。上記照射される光線の照射径の上限は特に限定されないが、合わせガラスの大きさを考慮すると、実質的には50cm以下である。
なお、上記照射する光線の照射径は、光源より10cm離れた位置に配置したレーザーパワーメーター(例えば、オフィールジャパン社製、「ビームトラックパワー測定センサー3A−QUAD」等)を用いた照射強度測定により測定することができる。その際、特に照射する光線が円形状ではない場合や、楕円形状である場合には、光軸に垂直且つ合わせガラスの厚み方向と同一平面状の方向の径を照射径とする。
本発明のディスプレイ装置において上記合わせガラスと上記光源とは、上記光源から照射される光線が、上記合わせガラスの周縁部から合わせガラスの内部に向けて照射されるように配置される。
なお、本明細書において合わせガラスの周縁部とは、合わせガラスの端部から30cmの距離にある空間とする。その際、導光フィルムや光ファイバー等の導光材を通して、光源から照射される光線を合わせガラスの周縁部から合わせガラスの内部に導光できるのであれば、光源自体は合わせガラスの周縁部に配置されていなくともよい。
図4に、合わせガラスと光源との位置関係を説明する模式図を示した。
図4(a)において、合わせガラス4は、一対のガラス板42の間に、熱可塑性樹脂及び発光材料を含む合わせガラス用中間膜41が積層された構造を有する。光源5は、照射される光線が、合わせガラス4の周縁部から内部に向けて照射されるように配置される。
光源5から光線を照射すると、合わせガラス用中間膜41中に含まれる発光材料が発光する。このとき周縁部から内部に向けて光線が照射されることにより、光源に近い部位ではより高い発光強度で発光する一方、光源から遠い部位では光線が減衰することから発光強度が低下する。その結果、光源に近い部位から遠い部位に向かって発光強度が異なる、グラデーション模様が表示される。このグラデーション模様は、照射される光線の出力を調整することにより変化させることができ、また、光線の照射を止めることにより消すこともできる。
図4(b)において、合わせガラス4の面方向と光源5から照射される光線の光軸とがなす角度6は、30°以下であることが好ましく、15°以下であることがより好ましい。角度6が30°以下であれば、グラデーション模様のコントラストを向上させることができる。合わせガラスの中央部にまで充分な光線が差し込み、グラデーション模様を表示可能な範囲を広くすることができることから、合わせガラス4の面方向と光源5から照射される光線の光軸とがなす角度6は、0.01°以上であることが好ましく、0.05°以上であることがより好ましく、0.1°以上であることが更に好ましく、0.5°以上であることが特に好ましい。なお、合わせガラス4の面方向と光源5から照射される光線の光軸とがなす角度6は表示させるグラデーションによっては0°であってもよいが、視認する上で充分な長さのグラデーションが得られることから、0°を超えることが好ましい。
なお、グラデーション模様は、角度6を調整することによっても変化させることができる。
本発明のディスプレイ装置は、合わせガラス上に表示されるグラデーション模様を自在に変化させたり、透明な状態に切り換えたりすることができることから、意匠性、プライバシー保護性、遮光性等が求められる用途に好適に用いられる。例えば、自動車ルーフ用ガラスや建築物用窓ガラスに好適である。
本発明のディスプレイ装置を含む自動車ルーフ用ガラス、建築物用窓ガラスもまた、本発明の1つである。
本発明によれば、合わせガラス上のグラデーション模様を自在に変化させたり、透明な状態に切り換えたりすることができるグラデーション模様を表示できるディスプレイ装置、該ディスプレイ装置を含む自動車ルーフ用ガラス及び建築物用窓ガラスを提供することができる。
断面形状が楔形である本発明の合わせガラス用中間膜の態様の一例を説明する模式図である。 断面形状が楔形である本発明の合わせガラス用中間膜の態様の一例を説明する模式図である。 断面形状が楔形である本発明の合わせガラス用中間膜の態様の一例を説明する模式図である。 本発明のディスプレイ装置における合わせガラスと光源との位置関係を説明する模式図である。
以下に実施例を挙げて本発明の態様を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例にのみ限定されるものではない。
(発光材料について)
実施例においては、以下の発光材料を用いた。
・Eu(TFA)phen
・Eu(HFA)phen
・Tb(HFA)phen
・Tb(TFA)phen
・ジエチル−2,5−ジヒドロキシルテレフタレート(Aldrich社製「2,5−ジヒドロキシテレフタル酸ジエチル」)
市販品であるジエチル−2,5−ジヒドロキシルテレフタレート以外の4種の発光材料は、以下のように調製した。
(1)Eu(TFA)phenの調製
酢酸ユーロピウム(Eu(CHCOO))12.5mmolを50mLの蒸留水へ溶かし、トリフルオロアセチルアセトン(TFA、CHCOCHCOCF)33.6mmolを加え、室温で3時間撹拌した。沈殿した固体を濾過、水洗後、メタノールと蒸留水で再結晶を行なってEu(TFA)(HO)を得た。得られた錯体Eu(TFA)(HO)5.77gと1,10−フェナントロリン(phen)2.5gを100mLのメタノールに溶かし、12時間加熱還流を行なった。12時間後、メタノールを減圧留去により取り除き、白色生成物を得た。この粉末をトルエンで洗浄し、未反応の原料を吸引濾過により取り除いた後、トルエンを減圧留去し、紛体を得た。トルエン、ヘキサンの混合溶媒により再結晶を行なうことにより、Eu(TFA)phenを得た。
(2)Eu(HFA)phenの調製
酢酸ユーロピウム(Eu(CHCOO))12.5mmolを50mLの蒸留水へ溶かし、ヘキサフルオロアセチルアセトン(HFA)33.6mmolを加え、室温で3時間撹拌した。沈殿した固体を濾過、水洗後、メタノールと蒸留水で再結晶を行なってEu(HFA)(HO)を得た。得られた錯体(Eu(HFA)(HO))7.20gと1,10−フェナントロリン(phen)2.5gを100mLのメタノールに溶かし、12時間加熱還流を行なった。12時間後、メタノールを減圧留去により取り除き、白色生成物を得た。この粉末をトルエンで洗浄し、未反応の原料を吸引濾過により取り除いた後、トルエンを減圧留去し、紛体を得た。トルエン、ヘキサンの混合溶媒により再結晶を行なうことにより、Eu(HFA)phenを得た。
(3)Tb(HFA)phenの調製
酢酸テルビウム(Tb(CHCOO))12.5mmolを50mLの蒸留水へ溶かし、ヘキサフルオロアセチルアセトン(HFA、CFCOCHCOCF)33.6mmolを加え、室温で3時間撹拌した。沈殿した固体を濾過、水洗後、メタノールと蒸留水で再結晶を行なってTb(HFA)(HO)を得た。得られた錯体Tb(HFA)(HO)27.26gと1,10−フェナントロリン(phen)2.5gを100mLのメタノールに溶かし、12時間加熱還流を行なった。12時間後、メタノールを減圧留去により取り除き、白色生成物を得た。この粉末をトルエンで洗浄し、未反応の原料を吸引濾過により取り除いた後、トルエンを減圧留去し、紛体を得た。トルエン、ヘキサンの混合溶媒により再結晶を行なうことにより、Tb(HFA)phenを得た。
(4)Tb(TFA)phenの調製
ヘキサフルオロアセチルアセトンの代わりにトリフルオロアセチルアセトンを用いた以外はTb(HFA)phenと同様にして、Tb(TFA)phenを得た。
(熱可塑性樹脂について)
実施例においては、熱可塑性樹脂として、以下の手順に従って調製されたポリビニルブチラールを用いた。
攪拌機を取り付けた2m反応器に、PVA(重合度1700、けん化度99モル%)の7.5質量%水溶液1700kgとn−ブチルアルデヒド74.6kg、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール0.13kgを仕込み、全体を14℃に冷却した。これに、濃度30質量%の硝酸99.44Lを添加して、PVAのブチラール化を開始した。添加終了後から10分後に昇温を開始し、90分かけて65℃まで昇温し、更に120分反応を行なった。その後、室温まで冷却して析出した固形分を濾過後、固形分に対して質量で10倍量のイオン交換水で10回洗浄した。その後、0.3質量%の炭酸水素ナトリウム水溶液を用いて十分に中和を行ない、更に固形分に対して質量で10倍量のイオン交換水で10回洗浄し、脱水した後、乾燥させ、ポリビニルブチラール(PVB)を得た。
(実施例1〜6)
(1)合わせガラス用中間膜及び合わせガラスの製造
トリエチレングリコールジ−2−エチルヘキサノエート(3GO)40重量部に、Eu(TFA)phen0.2重量部を加え、発光性の可塑剤溶液を調製した。得られた可塑剤溶液の全量と、ポリビニルブチラール100重量部とをミキシングロールで充分に混練することにより樹脂組成物を調製した。
得られた樹脂組成物を、押出機を用いて押出し、合わせガラス用中間膜(厚み760μm)を得た。
なお、得られた合わせガラス用中間膜について、ICP発光分析装置(島津製作所社製、「ICPE−9000」)を用いてナトリウム、カリウム及びマグネシウムの含有量の合計を測定したところ、5ppmであった。
得られた合わせガラス用中間膜を、縦5cm×横5cmの一対のクリアガラス(厚み2.5mm)の間に積層し、積層体を得た。得られた積層体を、真空ラミネーターにて90℃下、30分保持しつつ真空プレスを行い圧着した。圧着後140℃、14MPaの条件でオートクレーブを用いて20分間圧着を行い、合わせガラスを得た。
(2)ディスプレイ装置の製造
得られた合わせガラスと、光源の出力調整、専用のバンドパスフィルター(朝日分光社製、「LX0405」)、ロッドレンズ(朝日分光社製)及びファイバー(朝日分光社製)によって、光線の出力や波長を調整できるようにした水銀光源(朝日分光社製、「REX−250」)とを組み合わせてディスプレイ装置を得た。その際に、光軸が合わせガラス内の合わせガラス用中間膜の厚み方向の中央部に位置し、且つ、光源を合わせガラスの端部から1cmの位置に配置してディスプレイ装置を得た。
(3)グラデーション模様の表示
得られたディスプレイ装置を暗室下に配置し、光源の出力、及び、合わせガラスの面方向と光源から照射される光線の光軸とがなす角度を表1のようにして、光線を照射した。
合わせガラス上の光源を配置した側の端部から0mm、10mm、30mm、50mmの位置に合わせガラスの面方向に対して垂直に輝度計(トプコンテクノハウス社製、「SR−3AR」)を配置し、合わせガラスの輝度を測定した。
その結果、実施例1〜5では、端部から距離により輝度が変化した、たいへんに美しいグラデーション模様を表示できた。また、光線を照射しなかった実施例6では、合わせガラスを透明とすることができた。
Figure 2017150555
(実施例7〜22)
発光材料の種類、含有量、光線の強度、照射径、合わせガラスの面方向と光源から照射される光線の光軸とがなす角度を表2〜表4のように変更した以外は、実施例1と同様の方法により、合わせガラス用中間膜、合わせガラス及びディスプレイ装置を製造した。
実施例1〜5と同様に、グラデーション模様の表示を確認したところ、端部から距離により輝度が変化した、たいへんに美しいグラデーション模様を表示できた。
Figure 2017150555
Figure 2017150555
Figure 2017150555
本発明によれば、合わせガラス上のグラデーション模様を自在に変化させたり、透明な状態に切り換えたりすることができるグラデーション模様を表示できるディスプレイ装置、該ディスプレイ装置を含む自動車ルーフ用ガラス及び建築物用窓ガラスを提供することができる。
1 合わせガラス用中間膜
11 発光層
12 形状補助層
2 合わせガラス用中間膜
21 発光層
22 形状補助層
23 形状補助層
3 合わせガラス用中間膜
31 発光層
32 形状補助層
33 形状補助層
4 合わせガラス
41 合わせガラス用中間膜
42 ガラス板
5 光源
6 合わせガラス4の面方向と光源5から照射される光線の光軸とがなす角度

Claims (8)

  1. 一対のガラス板の間に、熱可塑性樹脂及び発光材料を含む合わせガラス用中間膜が積層された合わせガラスと、前記発光材料の励起波長の光線を照射する光源とを有し、
    前記合わせガラスと前記光源とが、前記光源から照射される光線が前記合わせガラスの周縁部から前記合わせガラスの内部に向けて照射されるように配置されている
    ことを特徴とするグラデーション模様を表示できるディスプレイ装置。
  2. 合わせガラスの面方向と光源から照射される光線の光軸とがなす角度が30°以下であることを特徴とする請求項1記載のグラデーション模様を表示できるディスプレイ装置。
  3. 合わせガラスの面方向と光源から照射される光線の光軸とがなす角度が0.1°以上、30°以下であることを特徴とする請求項2記載のグラデーション模様を表示できるディスプレイ装置。
  4. 合わせガラス用中間膜中の発光材料の含有量が、熱可塑性樹脂100重量部に対して0.01重量部以上、15重量部以下であることを特徴とする請求項1、2又は3記載のグラデーション模様を表示できるディスプレイ装置。
  5. 光源から照射される光線の強度が50mW/cm以上であることを特徴とする請求項1、2、3又は4記載のグラデーション模様を表示できるディスプレイ装置。
  6. 光源から照射される光線の照射径が0.5cm以上であることを特徴とする請求項1、2、3、4又は5記載のグラデーション模様を表示できるディスプレイ装置。
  7. 請求項1、2、3、4、5又は6記載のディスプレイ装置を含むことを特徴とする自動車ルーフ用ガラス。
  8. 請求項1、2、3、4、5又は6記載のディスプレイ装置を含むことを特徴とする建築物用窓ガラス。
JP2017513567A 2016-02-29 2017-02-28 グラデーション模様を表示できるディスプレイ装置、自動車ルーフ用ガラス及び建築物用窓ガラス Active JP6423958B2 (ja)

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