JPWO2019167566A1 - 合わせガラス - Google Patents
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Abstract
Description
このような熱線遮蔽材は、従来は窓の内側に設置されること(いわゆる内貼り)が多かったが、近年では、室内に足場の設置が困難な場所や、室内側に移動できないものが置かれている場所や、室内の環境が常時結露する条件や温度に関して厳しい条件の場所に設置すること(いわゆる外貼り)も求められてきている。また、熱線遮蔽性の観点からも、窓の内側で吸収された光の再放射や窓の内側で反射された光の窓ガラスでの室内への再反射などを抑制するために、窓の外側で光を吸収または反射することが求められている。また、熱線遮蔽性(日射熱取得率)の観点からは、吸収した光の室内への再放射(吸収した日射エネルギーの約1/3量)がある熱線吸収型より、再放射が抑制された熱線反射型が望ましく、様々な提案がなされている。
<1> 第一のガラス板と、接着層と、透明基材と、屈折率が1.4以下である層Aと、金属粒子含有層と、第二のガラス板とをこの順で有し、上記層Aが、下記条件1を満たし、上記透明基材の最大熱収縮方向と上記接着層の最大熱収縮方向とが、平行であるか、又は、上記透明基材の最大熱収縮方向と上記接着層の最大熱収縮方向とのなす角が、10°以下である合わせガラス。
(λ/4+mλ/2)<nA×dA<λ/2+mλ/2 条件1
条件1中、mは0以上の整数を表し、λは反射を防止したい波長を表し、上記λの単位はnmであり、nAは層Aの波長λにおける屈折率を表し、dAは層Aの厚みを表し、上記dAの単位はnmであり、上記反射を防止したい波長λは380nm〜780nmである。
<2> 上記透明基材の130℃30分間保持における熱収縮率が、最大熱収縮方向で0.0%〜1.0%であり、上記透明基材の面方向において、上記最大熱収縮方向に対し垂直な方向で−1.0%〜0.5%である<1>に記載の合わせガラス。
<3> 上記接着層の60℃30分間保持における熱収縮率が、最大熱収縮方向で1.0%〜3.0%、上記接着層の面方向において、上記最大熱収縮方向に対し垂直な方向で−2.0%〜0.0%である<1>又は<2>に記載の合わせガラス。
<4> 上記合わせガラスが、遮熱ガラスであり、太陽光入射側が、上記第一のガラス板側である<1>〜<3>のいずれか1つに記載の合わせガラス。
<5> 上記金属粒子含有層が、扁平状銀粒子を含有する<1>〜<4>のいずれか1つに記載の合わせガラス。
<6> 上記金属粒子含有層が、少なくとも一部が金により被覆された扁平状銀粒子を含有する<1>〜<5>のいずれか1つに記載の合わせガラス。
<7> 上記層Aの屈折率が、1.2〜1.4である<1>〜<6>のいずれか1つに記載の合わせガラス。
<8> 上記層Aが、中空粒子を含む<1>〜<7>のいずれか1つに記載の合わせガラス。
<9> 上記金属粒子含有層と上記第二のガラス板との間に、第二の接着層を更に有する<1>〜<8>のいずれか1つに記載の合わせガラス。
<10> 自動車フロントガラス用合わせガラスである<1>〜<9>のいずれか1つに記載の合わせガラス。
なお、本明細書中、「xx〜yy」の記載は、xx及びyyを含む数値範囲を表す。
また、本明細書中の「工程」の用語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であっても、その工程の所期の目的が達成されれば本用語に含まれる。
本開示におけるアルキル基、アリール基、アルキレン基及びアリーレン基等の炭化水素基は、特に断りのない限り、分岐を有していても、環構造を有していてもよい。
また、本開示において、「質量%」と「重量%」とは同義であり、「質量部」と「重量部」とは同義である。
また、本開示において、2以上の好ましい態様の組み合わせは、より好ましい態様である。
また、本開示における重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)は、特に断りのない限り、TSKgel GMHxL、TSKgel G4000HxL、TSKgel G2000HxL(何れも東ソー(株)製の商品名)のカラムを使用したゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)分析装置により、溶媒THF(テトラヒドロフラン)、示差屈折計により検出し、標準物質としてポリスチレンを用いて換算した分子量である。
本開示に係る合わせガラスは、第一のガラス板と、接着層と、透明基材と、屈折率が1.4以下である層Aと、金属粒子含有層と、第二のガラス板とをこの順で有し、上記層Aが、下記条件1を満たし、上記透明基材の最大熱収縮方向と上記接着層の最大熱収縮方向とが、平行であるか、又は、上記透明基材の最大熱収縮方向と上記接着層の最大熱収縮方向とのなす角が、10°以下である。
(λ/4+mλ/2)<nA×dA<λ/2+mλ/2 条件1
条件1中、mは0以上の整数を表し、λは反射を防止したい波長を表し、上記λの単位はnmであり、nAは層Aの波長λにおける屈折率を表し、dAは層Aの厚みを表し、上記dAの単位はnmであり、上記反射を防止したい波長λは380nm〜780nmである。
自動車のフロントガラスや窓に遮熱機能を付与する方法としては、合わせガラスに平板銀ナノ粒子を配列させた遮熱フィルムを挟み込む方法が知られている。
しかしながら、合わせガラスに遮熱フィルムのような透明なフィルム部材を挟みこむ際に、合わせガラス全面で数mm間隔のひずみ(ゆず肌状に見え、「オレンジピール」ともいう。)が視認されることがあることを本発明者らは見出した。
合わせガラスの作製時に熱を付与して貼り合わせる際、フィルム部材の透明基材と接着層との熱収縮率差に伴う応力が原因でフィルムが数mm間隔で座屈し、上記ひずみが生じると本発明者ら考えている。また、透明基材と接着層のみであれば、両者の屈折率差が小さいため、凹凸があっても視認されないが、金属粒子含有層が存在する場合、屈折率差のある界面で反射が生じ、凹凸が視認されるという問題があることも本発明者らは見出した。
また、特許文献1に記載された発明では、遮熱フィルムをガラスに挟み込む際、反射防止層を導入することで、映り込みを低減する方法が提案されている。しかしながら、特に遮熱フィルムと接着層との熱収縮率差が大きい場合、反射防止層を導入するだけでは、上記ひずみに起因する視認性の悪化を低減するには十分ではなかった。
詳細な機構は不明であるが、透明基材の最大熱収縮方向と接着層の最大熱収縮方向とが、平行であるか、又は、これらのなす角が、10°以下であることにより、合わせガラス内部の各層におけるしわや歪みを抑制し、また、上記層Aが条件1を満たすことにより、反射光を抑制し、反射光のひずみを視認しにくくすることにより、反射光のひずみが外観上抑制された合わせガラスが得られると、本発明者らは推定している。
上記透明基材の最大熱収縮方向、及び、上記接着層の最大熱収縮方向は、以下の方法により測定するものとする。
透明基材を剥離させ、合わせガラスにおける方向を確認して、5cm角に切り出した透明基材を130℃に加熱したホットプレートに載せ30分静置する。熱印加前後の縦、横、対角線等の長さを測定し、最も収縮率が大きい方向を求める。
接着層を剥離させ、合わせガラスにおける方向を確認して、5cm角に切り出した接着層を60℃に加熱したホットプレートに載せ30分静置する。熱印加前後の縦、横、対角線等の長さを測定し、最も収縮率が大きい方向を求める。
また、後述する上記透明基材の最大熱収縮方向と上記接着層の最大熱収縮方向が平行であるか、又は、後述する上記透明基材の最大熱収縮方向と上記接着層の最大熱収縮方向とのなす角が上記範囲であることが好ましい。
また、本開示に係る合わせガラスにおいては、ひずみの視認性を低減する観点から、上記接着層の60℃30分間保持における熱収縮率が、最大熱収縮方向で1.0%〜3.0%、上記接着層の面方向において、上記最大熱収縮方向に対し垂直な方向で−2.0%〜0.0%であることが好ましい。
更に、上記透明基材及び上記接着層の熱収縮率がそれぞれ上記範囲であると、ひずみの視認性をより低減することができる。
本開示に係る合わせガラスは、上記層Aと上記第二のガラス板との間に、金属粒子含有層を少なくとも有する。
また、本開示に係る合わせガラスは、遮熱ガラスであることが好ましく、遮熱性能の観点から、太陽光入射側が、上記第一のガラス板側であることがより好ましい。
金属粒子含有層の最大反射波長の測定方法は、JIS R3106:1998「板ガラス類の透過率・反射率・放射率・日射取得率の試験方法」に記載の方法によって、300nm〜2,100nmの波長範囲を測定し、測定結果から得られる光学反射スペクトルより、反射最大値を求めて最大反射波長とする。
金属粒子含有層は、少なくとも金属粒子を含み、バインダーを更に含むことが好ましい。
上記金属粒子含有層は、金属粒子を含む。
上記金属粒子の長軸長と短軸長との比(アスペクト比)アスペクト比は、遮熱性能の観点から、2以上100以下であることが好ましく、3以上60以下であることがより好ましく、4以上30以下であることが更に好ましい。
金属粒子の材料としては、特に制限はなく、例えば銀、アルミニウム、マグネシウム、スズ、金、又は銅などが挙げられる。
金属粒子としては、耐光性、光透過性及び遮熱性の観点から、扁平状銀粒子が好適に用いられ、平板状銀粒子がより好適に用いられる。
なお、本開示における扁平状粒子には、平板状粒子(多角柱状粒子、円柱状粒子、小判状粒子)、楕円体状粒子、紡錘体状粒子等が含まれる。
扁平状金属粒子としては、特開2013−228694号公報の段落0019〜0046、特開2013−083974号公報、特開2013−080222号公報、特開2013−080221号公報、特開2013−077007号公報、特開2013−068945号公報などに記載の近赤外遮蔽材料を用いることができ、これらの公報の記載は本明細書に組み込まれる。
具体的には、金属粒子が、平板状金属粒子を60個数%以上有し、平板状金属粒子の主平面が、上記金属粒子含有層の一方の表面に対して平均0°〜±30°の範囲で面配向していることが好ましい。
上記金属粒子含有層における銀粒子の面密度は、10面積%〜80面積%であることが好ましく、15面積%〜70面積%であることがより好ましく、20面積%〜60面積%であることが更に好ましく、20面積%〜40面積%であることが特に好ましい。
本明細書における上記金属粒子含有層における銀粒子の面密度とは、上記金属粒子含有層の面側から見た時の層の面積Aに対する銀粒子の面積の合計値Bの割合〔(B/A)×100〕であるものとする。
上記面密度は、例えば、硫黄化合物センサーを上からSEM(走査型電子顕微鏡)観察で得られた画像や、AFM(原子間力顕微鏡)観察で得られた画像を画像処理することにより測定することができる。
上記金属粒子含有層中における、銀より貴な金属の銀に対する比率は、0.01原子%〜5原子%であることが好ましく、0.1原子%〜2原子%であることがより好ましく、0.2原子%〜0.5原子%であることが更に好ましい。
なお、銀より貴な金属の含有量は、例えば、試料を酸などにより溶解後、高周波誘導結合プラズマ(Inductively Coupled Plasma:ICP)発光分光分析により測定することができる。
ここで、銀粒子の表面近傍には、銀粒子の表面、及び表面から2原子層〜4原子層までの領域を含み、銀より貴な金属が銀粒子の表面を被覆している場合も含まれる。
ここで、銀ナノ平板粒子の表面近傍に、銀よりも貴な金属が存在していることは、例えばオージェ光電子分光法(Auger Electron Spectroscopy:AES)、X線光電子分光法(X−ray Photoelectron Spectroscopy:XPS)等により検出することができる。
また、還元は、例えば銀粒子を銀より貴な金属を含む溶媒中で加熱することによって達成できる。溶媒を加熱することにより、銀により、銀以外の金属が還元される。更に目的に応じて適宜、光還元、還元剤添加、化学還元法などを組み合わせてもよい。
また、金イオンとの形成錯体の還元電位が0.5V以下となる錯化剤を還元時に共存させることが好ましい。
上記錯化剤としては、例えば、シアン塩(シアン化ナトリウム、シアン化カリウム、シアン化アンモウム等)、チオ硫酸、チオ硫酸塩(チオ硫酸ナトリウム、チオ硫酸カリウム、チオ硫酸アンモニウム等)、亜硫酸塩(亜硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム、亜硫酸アンモニウム等)、チオ尿素等が挙げられる。これらの中でも、錯体安定性及び環境負荷の観点からは、亜硫酸ナトリウム又はチオ硫酸ナトリウムが好ましい。
銀ナノ平板粒子とは、長軸長及び直径がナノサイズである平板状の粒子のことを指す。
上記金属粒子としては、遮熱性能の観点から、銀ナノ平板粒子が特に好ましく挙げられる。
光透過性及び遮熱性の観点から、銀ナノ平板粒子は、図1及び図2に示すような2つの対向する主平面を有する平板状であることが好ましい。
これら複数の形状の銀ナノディスクを2種以上混ぜて使用してもよい。
粒子厚みTは、原子間力顕微鏡(Atomic Force Microscope:AFM)又は透過型電子顕微鏡(TEM)により測定することができる。
TEMによる平均粒子厚みの測定方法としては、例えば、シリコン基板上に扁平状金属粒子を含有する粒子分散液を滴下し、乾燥させた後、カーボン蒸着、金属蒸着による被覆処理を施し、集束イオンビーム(Focused Ion Beam:FIB)加工により断面切片を作成し、その断面をTEMにより観察して粒子の厚み測定を行う方法(以下、FIB−TEMともいう)などが挙げられる。
銀ナノディスクの合成方法としては、その他、予めフィルム、ガラスなどの透明基材の表面に種晶を固定後、結晶成長させてもよい。
上記金属粒子含有層は、耐久性の観点から、バインダーを含有することが好ましい。
上記金属粒子含有層におけるバインダーは、ポリマーを含むことが好ましく、透明ポリマーを含むことがより好ましい。ポリマーとしては、例えば、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、(飽和)ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ゼラチン又はセルロース等の天然高分子等の高分子などが挙げられる。その中でも、主ポリマーがポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、(飽和)ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂であることが好ましく、ポリエステル樹脂及びポリウレタン樹脂であることが金属粒子の80個数%以上を粒子含有層の表面から上記金属粒子含有層の厚さの半分までの範囲に存在させやすい観点からより好ましい。バインダーは2種以上を併用して使用してもよい。
バインダーの屈折率は、1.4〜1.7であることが好ましい。なお、ここで屈折率とは、25℃における波長550nmでの数値である。特に断りがない限り、本明細書において屈折率は、25℃における波長550nmでの屈折率である。
上記金属粒子含有層に含まれる金属吸着性化合物としては、1−フェニル−1H−テトラゾール−5−チオール、5−アミノ−1,3,4−チアジアゾール−2−チオール、5−フェニル−1,3,4−オキアジアゾール−2−チオール、及び、メチルウレイドフェニルメルカプトテラゾールなどが挙げられる。
また、上記金属粒子含有層における金属吸着性化合物の含有量は、耐光性、光透過性及び遮熱性の観点から、0mg/m2〜2mg/m2であることが好ましく、0mg/m2〜1.5mg/m2であることがより好ましい。
上記金属粒子含有層は、界面活性剤、速乾促進剤などを更に含んでいてもよい。
界面活性剤としては、ラピゾールA−90(日油(株)製、固形分濃度1%)、ナロアクティーCL−95(三洋化成工業(株)製、固形分濃度1%)、などが挙げられる。
速乾促進剤としては、アルコール等が挙げられ、エタノールが好適に用いられる。
本開示に係る合わせガラスは、透明基材と金属粒子含有層との間に、屈折率が1.4以下である層Aを有し、上記層Aが、下記条件1を満たす。
(λ/4+mλ/2)<nA×dA<λ/2+mλ/2 条件1
条件1中、mは0以上の整数を表し、λは反射を防止したい波長を表し、上記λの単位はnmであり、nAは層Aの波長λにおける屈折率を表し、dAは層Aの厚みを表し、上記dAの単位はnmであり、上記反射を防止したい波長λは380nm〜780nmである。
本開示に係る合わせガラスは、1つのmの値において、上記条件1を満たせばよい。
mは、遮熱性能、及び、ひずみの視認性を低減する観点から、0以上100以下の整数であることが好ましく、0〜10の整数であることがより好ましく、0又は1であることが更に好ましく、0であることが特に好ましい。
上記屈折率は、例えば、25℃において、分光エリプソメトリー法(ウーラム社製VASE)で測定することができる。
なお、本開示における「透明」とは、25℃における波長550nmの光の透過率(後述する可視光透過率)が40%以上であることを指す。なお、上記光の透過率は、入射光量に対する透過光量の割合である。
また、上記層Aは、25℃における波長550nmの光の透過率が80%以上であることが好ましく、90%以上であることがより好ましい。
上記材料としては、無機化合物、有機化合物などが挙げられる。
上記無機化合物としては、例えば、シリカ、石英、ガラス、窒化シリコン、チタニア、アルミナ、窒化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化ゲルマニウム、酸化ジルコニウム、酸化ニオブ、酸化モリブデン、酸化インジウム、酸化スズ、酸化タンタル、酸化タングステン、酸化鉛、ダイヤモンド、窒化ホウ素、窒化炭素、アルミニウム酸窒化物、シリコン酸窒化物などが挙げられる。
上記有機化合物としては、例えば、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、メチルスチレン樹脂、アクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)樹脂、アクリロニトリルスチレン(AS)樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリオキセタン、ナイロン6、ナイロン66、ポリ塩化ビニル、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、三酢酸セルロース、ポリビニルアルコール、ポリアクリロニトリル、環状ポリオレフィン、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シクロヘキサジエン系ポリマー、非晶性ポリエステル樹脂、透明ポリイミド、透明ポリウレタン、透明フッ素樹脂、熱可塑性エラストマー、ポリ乳酸などが挙げられる。
上記中空粒子としては、屈折率の調整、及び、ひずみの視認性を低減する観点から、中空シリカ粒子、中空チタニア粒子、中空シリカチタニア複合粒子等の中空金属酸化物粒子、中空樹脂粒子等が好ましく挙げられる。
上記中空粒子の算術平均粒径は、30nm以上100nm以下が好ましく、35nm以上80nm以下がより好ましく、40nm以上60nm以下が更に好ましい。
上記層Aにおける中空粒子の含有量は、上記層Aの全質量に対し、10質量%〜90質量%であることが好ましく、30質量%〜80質量%であることがより好ましく、40質量%〜70質量%であることが特に好ましい。
バインダーとしては、上記有機化合物が好ましく挙げられる。
更に、上記層Aは、低屈折率バインダーであるフッ素含有ポリマーや、低屈折率粒子であるフッ化マグネシウム粒子を含んでいてもよい。
上記層Aは、バインダーを1種単独で含有しても、2種以上を含有してもよい。
上記層Aにおけるバインダーの含有量は、上記層Aの全質量に対し、10質量%〜90質量%であることが好ましく、20質量%〜70質量%であることがより好ましく、30質量%〜60質量%であることが特に好ましい。
界面活性剤としては、上記層Aに用いられる界面活性剤としては、アニオン系又はノニオン系等の公知の界面活性剤を用いることができる。
上記層Aにおける界面活性剤の含有量は、0.1mg/m2〜10mg/m2が好ましく、0.5mg/m2〜3mg/m2がより好ましい。
更に、上記層Aは、その他、公知の添加剤を含んでいてもよい。
本開示に係る合わせガラスは、接着層と屈折率が1.4以下である層Aとの間に、透明基材を有し、上記透明基材の最大熱収縮方向と上記接着層の最大熱収縮方向とが、平行であるか、又は、上記透明基材の最大熱収縮方向と上記接着層の最大熱収縮方向とのなす角が、10°以下である。
上記透明基材の最大熱収縮方向、及び、上記接着層の最大熱収縮方向の関係については、上述した通りである。
透明基材としては、材質を適宜選択することができるが、透明基材の材質は、ポリマーが好ましく、熱可塑性樹脂がより好ましい。ポリマーとしては、例えば、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン、又はポリフッ化ビニルなどのフッ素系ポリマー等が挙げられる。中でも、コスト、機械強度及び光透過性の点から、ポリエステルが好ましい。
ポリエステルは、単独重合体であってもよいし、共重合体であってもよい。更に、ポリエステルに他の種類の樹脂、例えばポリイミド等を少量ブレンドしたものであってもよい。
ポリエステルの種類は、上記に限られるものではなく、公知のポリエステルを使用してもよい。公知のポリエステルとしては、ジカルボン酸成分と、ジオール成分とを用いて合成してもよいし、市販のポリエステルを用いてもよい。
(b)ジオール成分としては、例えば、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール等の脂肪族ジオール類;シクロヘキサンジメタノール、スピログリコール、イソソルビドなどの脂環式ジオール類;ビスフェノールA、1,3―ベンゼンジメタノール、1,4−ベンゼンジメタノール、9,9’−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレンなどの芳香族ジオール類;等のジオール化合物が挙げられる。
なお、カルボジイミド化合物とケテンイミン化合物が併用される場合は、2種類の化合物の含有率の合計が、上記範囲内であることが好ましい。
本開示に係る合わせガラスは、第一のガラス板と透明基材との間に、接着層を有する。
また、本開示に係る合わせガラスは、金属粒子含有層と第二のガラス板との間に、第二の接着層を有することが好ましい。
上記接着層の好ましい態様と、上記第二の接着層の好ましい態様とは、形成される位置以外は同様である。
上記接着層の形成に利用可能な材料としては、透明性を損なわないものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリビニルブチラール(PVB)、アクリル樹脂、スチレン/アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂などが挙げられる。
中でも、接着層の材質としては、光透過性及びハンドリング性の観点から、ポリビニルブチラールが特に好ましく挙げられる。
これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
これらの材料からなる接着層は、貼り合わせにより、形成してもよいし、塗布により形成してもよい。貼り合わせにより形成する場合には、厚みを薄くできるという点から、接着シートを用いることが好ましい。すなわち、上記接着層は、接着シートにより形成された層であることが好ましい。
更に、上記接着層には帯電防止剤、滑剤、ブロッキング防止剤などを添加してもよい。
本開示に係る合わせガラスは、第一のガラス板と、第二のガラス板とを有する。
なお、単に「ガラス板」という場合は、第一のガラス板、及び、第二のガラス板の両方について説明するものとする。
本開示に係る合わせガラスに用いられるガラス板としては、特に制限はなく、公知のガラス板を用いることができる。
また、本開示に係る合わせガラスは、遮熱性能の観点から、日射入射光側となる側のガラスとしてクリアガラスを用い、内側(日射入射光とは反対側、非日射入射側)となる側のガラスとしてグリーンガラスを用いることが好ましい。
ここで、本明細書中におけるガラスには、ガラス代替樹脂が含まれる。すなわち、ガラス代替樹脂形成体、又は、ガラス代替樹脂形成体とガラスとを組み合わせたものを用いることができる。ガラス代替樹脂の例としては、ポリカーボネート樹脂やアクリル系樹脂、メタクリル系樹脂などがあげられる。こうしたガラス代替樹脂上にハードコート層をコーティングしたものを用いることもできる。ハードコート層の例としては、アクリル系ハードコート材、シリコーン系ハードコート材、メラミン系ハードコート材や、これらのハードコート材の中にシリカやチタニア、アルミナ、ジルコニアなどの無機粒子を分散させたものが挙げられる。
ガラス板の厚さは、特に制限はなく、用途に応じ、適宜設定すればよい。
本開示に係る合わせガラスは、ハードコート層を有していてもよく、透明基材の金属粒子含有層が形成されている面とは反対の面上に、ハードコート層を有することが好ましく、接着層と透明基材との間に、ハードコート層を有することがより好ましい。本開示に係る合わせガラスは、ハードコート層を有することにより耐傷性及び強度が向上する。
ハードコート層は、耐傷性及び強度の観点から、フィラーを含むことが好ましい。
フィラーは、ハードコート層の透明性を維持できるものであれば、特に制限されない。フィラーとしては、例えば、シリカ粒子などの無機粒子が挙げられる。
中でも、シリカ粒子が好ましい。
シリカ粒子としては、例えば、ヒュームドシリカ、コロイダルシリカ等が挙げられる。
ヒュームドシリカは、ケイ素原子を含む化合物を気相中で酸素及び水素と反応させることによって得ることができる。原料となるケイ素化合物としては、例えばハロゲン化ケイ素(例えば塩化ケイ素等)等が挙げられる。
コロイダルシリカは、原料化合物を加水分解及び縮合するゾルゲル法により合成することができる。コロイダルシリカの原料化合物としては、例えば、アルコキシケイ素(例えばテトラエトキシシラン等)、ハロゲン化シラン化合物(例えばジフェニルジクロロシラン等)等が挙げられる。
体積平均粒子径は、動的光散乱法又は静的光散乱法等を利用する粒度分布計(MT-3300、日機装(株)製)等によって計測できる。
具体的には、例えば、日産化学工業(株)製のスノーテックス(登録商標)ST−20、ST−30、ST−40、ST−C、ST−N、ST−20L、ST−O、ST−OL、ST−S、ST−XS、ST−XL、ST−YL、ST−ZL、ST−OZL、ST−AK、スノーテックス(登録商標)AKシリーズ、スノーテックス(登録商標)PSシリーズ、スノーテックス(登録商標)UPシリーズ等が挙げられる。
ハードコート層は、バインダーを含むことが好ましい。
バインダーとしては、上記の紫外線吸収層におけるバインダーで例示したものと同じものが挙げられる。
ハードコート層は、滑剤の少なくとも一種を含むことが好ましい。
滑剤を含むことで、フッ素樹脂を用いた場合に生じやすい滑り性の低下(すなわち動摩擦係数の上昇)が抑えられるため、引っ掻き又は擦過、小石などの衝突などの外力に対する耐傷性が飛躍的に向上する。また、フッ素樹脂を用いた場合に生じやすい塗布液の面状ハジキを改善することができ、面状が良好なフッ素樹脂を含むハードコート層を形成することができる。
上記範囲の中では、動摩擦係数低減効果と塗布適性の観点から、1.0mg/m2〜1150mg/m2の範囲が好ましく、5.0mg/m2〜100mg/m2の範囲がより好ましい。
具体的には、合成ワックス系の滑剤として、例えば、三井化学(株)製のケミパール(登録商標)シリーズ(例えば、ケミパール(登録商標)W700、同W900,同W950等)、中京油脂(株)製のポリロンP−502、ハイミクロンL−271,ハイドリンL−536などが挙げられる。
天然ワックス系の滑剤として、例えば、中京油脂(株)製のハイドリンL−703−35、セロゾール524、セロゾールR−586などが挙げられる。
界面活性剤系の滑剤として、例えば、日光ケミカルズ(株)製のNIKKOL(登録商標)シリーズ(例えば、NIKKOL(登録商標) SCS等)、花王(株)製のエマール(登録商標)シリーズ(例えば、エマール(登録商標)40など)が挙げられる。
ハードコート層には、必要に応じて、有機溶媒、シランカップリング剤(例えば、TSL8340(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製、固形分濃度2%))、架橋剤、界面活性剤等を添加してもよい。
シランカップリング剤としては、アルコキシシラン化合物が好ましく、例えば、テトラアルコキシシラン、トリアルコキシシランなどが挙げられる。中でも、トリアルコキシシランが好ましく、特にアミノ基を有するアルコキシシラン化合物が好ましい。
含有量を0.3質量%以上とすることで、面状改良効果に優れ、1.0質量%以下とすることで、塗布液を用いて層を形成する場合、塗布液の凝集を抑制できる。
塗布方法又は用いる塗布液の溶媒には、特に制限はない。塗布方法としては、例えばグラビアコーター又はバーコーターを用いた塗布が挙げられる。塗布液に用いる溶媒は、水でもよいし、トルエン又はメチルエチルケトン等の有機溶媒でもよい。環境負荷の観点から、水を溶媒とした水系塗布液に調製されることが好ましい。
塗布溶媒は1種類を単独で用いてもよいし、2種類以上を混合して用いてもよい。
フィラーを水分散した水系塗布液を形成して、これを塗布してハードコート層を形成する場合、溶媒中の水の割合は60質量%以上が好ましく、80質量%以上がより好ましい。
本開示に係る合わせガラスは、オーバーコート層を有していてもよく、金属粒子含有層上に、オーバーコート層を有することが好ましく、金属粒子含有層と第二のガラス板との間に、オーバーコート層を有することがより好ましく、金属粒子含有層と第二の接着層との間に、オーバーコート層を有することがより好ましく、本開示に係る合わせガラスは、オーバーコート層を有することにより、施工時の施工液に由来する透明性の低下が抑制される。
上記オーバーコート層は、算術平均粒径が0.1μm〜15μmであり、かつ、ガラス転移温度が100℃以上である有機粒子の少なくとも1種を含むことが好ましい。
本発明の遮熱材料は、オーバーコート層が特定の有機粒子を含むことで、施工時の施工液に由来する透明性の低下が抑制される。
上記有機粒子のガラス転移温度(Tg)は、示差走査熱量計「X−DSC7000」(SII・ナノテクノロジー(株)製)を用いて下記の条件にて測定される値である。測定は、同一の試料について2回実施し、2回目の測定結果を採用する。
−条件−
・測定室内の雰囲気:窒素(50mL/min)
・昇温速度:5℃/min
・測定開始温度:−100℃
・測定終了温度:200℃
・試料パン:アルミニウム製パン
・測定試料の質量:5mg
・Tgの算定:DSCチャートの下降開始点と下降終了点の中間温度の小数点以下を四捨五入することでTgを算定した。
上記オーバーコート層の厚さは、走査型電子顕微鏡(例えば、S−3700N、(株)日立ハイテクノロジーズ製)を用いて、上記オーバーコート層の断面を観察することによって測定できる。
なお、オーバーコート層の厚さは、有機粒子がオーバーコート層に埋没し層の表面が平滑な場合、層の断面の任意の10箇所の厚さを測定し、10箇所の算術平均値を採用する。一方、オーバーコート層の表面に凹凸が存在する場合は、層の断面の任意の100箇所の厚さを測定し、測定した100箇所の中で薄い方から10点の算術平均値をオーバーコート層に厚さとして採用する。
有機粒子の種類は特に限定されないが、施工液に由来の透明性の低下を抑制する観点から疎水性樹脂の粒子であることが好ましい。
疎水性樹脂の粒子としては、ポリ(メタ)アクリル酸エステル、ポリスチレン、ポリオレフィン、ポリ(メタ)アクリロニトリル、ポリカーボネート、ポリテトラフルオロエチレン、ポリウレタン、ポリアミド、ポリアクリルアミド、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアセタール、ポリビニルブチラール、(メタ)アクリル−スチレン共重合体、(メタ)アクリロニトリル−スチレン共重合体、及びスチレン−ジビニルベンゼン共重合体などの粒子が挙げられる。
中でも、ポリ(メタ)アクリル酸エステル、ポリスチレン、及びポリオレフィンの粒子が好ましく、屈折率の観点からポリ(メタ)アクリル酸エステルの粒子がより好ましく、ポリ(メタ)アクリル酸メチルの粒子が更に好ましく、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)の粒子が特に好ましい。
有機粒子は、いわゆるラテックスと称される水性分散物の形態で用いてもよい。
水性分散物を製造する方法については、乳化による方法と、乳化分散による方法とがあり、前者が好ましい。具体的な方法については例えば特許第3699935号公報に記載の方法を参考にすることができる。
バインダーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ウレタン樹脂、(メタ)アクリル樹脂、シリコーン樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、フッ素樹脂等の熱硬化型樹脂又は光硬化型樹脂などが挙げられる。
中でも、(メタ)アクリル樹脂、又は、ウレタン樹脂が好ましい。
バインダーは、1種のみを用いてもよいし、2種類以上を組み合わせてもよい。
ポリオールとしてはエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ヘキサントリオール等が挙げられる。また、イソシアネートとしては、ジイソシアネートとポリオールの反応によって得られたウレタン樹脂に鎖延長処理をして分子量を増大させた樹脂も使用することができる。以上に述べたジイソシアネート、ポリオール、及び鎖延長処理については、例えば「ポリウレタンハンドブック」(岩田敬治編、(株)日刊工業新聞社、昭和62年発行)において記載されている。
例えば、ウレタン樹脂としては、スーパーフレックス(登録商標)150HS,110、420(第一工業製薬(株)製)、ハイドラン(登録商標)HW350(DIC(株)製)、タケラック(登録商標)WS400,WS5100(三井化学(株)製)が挙げられる。
(メタ)アクリル樹脂としては、アクアブリッド(登録商標)AS−563A(ダイセルファインケム(株)製)、ジュリマー(登録商標)ET−410(東亞合成(株)製)、ボンロン(登録商標)PS002(三井化学(株)製)が挙げられる。
界面活性剤としては、公知のアニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤などが挙げられる。界面活性剤については、例えば、「界面活性剤便覧」(西一郎、今井怡知一郎、笠井正蔵編、産業図書(株)、1960年発行)に記載されている。界面活性剤としては、特に、アニオン系界面活性剤、又はノニオン系界面活性剤が好ましい。
界面活性剤は、1種のみを用いてもよいし、2種類以上を組み合わせてもよい。
市販のアニオン系界面活性剤としては、ラピゾール(登録商標)A−90、A−80、BW−30、B−90、C−70(以上、日油(株)製)、NIKKOL(登録商標)OTP−100(以上、日光ケミカル(株)製)、コハクール(登録商標)ON、L−40、フォスファノール(登録商標)702(以上、東邦化学工業(株)製)、ビューライト(登録商標)A−5000、SSS(以上、三洋化成工業(株)製)等が挙げられる。
架橋剤としては特に制限はなく、エポキシ系架橋剤、イソシアネート系架橋剤、メラミン系架橋剤、カルボジイミド系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤等の架橋剤が挙げられる。中でも、カルボジイミド系架橋剤及びオキサゾリン系架橋剤が好ましい。カルボジイミド系架橋剤の具体例としては、例えば、カルボジライト(登録商標)V−02−L2(日清紡ケミカル(株)製)が挙げられる。
その他の層としては、例えば、下塗り層、紫外線吸収層、遠赤外線反射層、バックコート層等が挙げられる。
また、その他の層としては、例えば、特開2014−194446号公報を参照することができる。
上記積層部材と2枚のガラス板との貼りあわせは、例えば、真空バッグなどで減圧下において、温度80℃〜120℃、時間30分〜60分で予備圧着した後、オートクレーブ中、1.0MPa〜1.5MPaの加圧下で120℃〜150℃の温度で貼り合せ、2枚のガラス板に積層部材が挟まれた合わせガラスとする方法を好適に挙げることができる。また、粘着剤や接着剤、接着シート等を用いて貼り合わせてもよい。
このとき、1.0MPa〜1.5MPaの加圧下で120℃〜150℃の温度での加熱圧着の時間は、20分〜90分であることが好ましい。
加熱圧着終了後、放冷の仕方については特に制限はなく、適宜圧力を開放しながら放冷して、合わせガラスを得てもよい。本開示では、加熱圧着終了後、圧力を保持した状態で降温を行うことが、得られる合わせガラス体のシワや割れを更に改善する観点から好ましい。ここで、圧力を保持した状態で降温するとは、加熱圧着時(好ましくは130℃)の装置内部圧力から、40℃のときの装置内部圧力が加熱圧着時の75%〜100%となるように降温することを意味する。圧力を保持した状態で降温する方法としては、40℃まで降温したときの圧力が上記範囲内であれば特に制限はないが、圧力装置内部圧力が温度減少に伴って自然と低下していくように装置内部から圧力を漏らさずに降温する態様や、装置内部圧力が温度減少に伴って減少しないように外部から更に加圧しながら降温する態様が好ましい。圧力を保持した状態で降温する場合、120℃〜150℃で加熱圧着した後、40℃まで1時間〜5時間かけて放冷することが好ましい。
本開示では、圧力を保持した状態で降温を行った後、次いで圧力を開放する工程を含むことが好ましい。具体的には、圧力を保持した状態で降温を行った後、オートクレーブ内の温度が40℃以下になった後に圧力を開放して降温することが好ましい。
以上より、本開示に係る合わせガラスの製造方法は、本開示に係る熱線遮蔽材を、少なくとも2枚のガラスで挟持する工程と、その後1.0MPa〜1.5MPaの加圧下で120℃〜150℃の温度で加熱圧着する工程と、圧力を保持した状態で降温を行う工程と、圧力を開放する工程を含むことが好ましい。
本開示に係る合わせガラスは、遮熱ガラスとして好適に用いることができる。
また、本開示に係る合わせガラスの用途は、特に制限はなく、例えば、乗り物用合わせガラス、建材用合わせガラスなどが挙げられる。
これらの中でも、省エネルギー効果の点で、乗り物用合わせガラスであることが好ましく、自動車用合わせガラスであることがより好ましく、自動車フロントガラス用合わせガラスであることが特に好ましい。
図3は、本開示に係る合わせガラスの一例における模式断面図である。
図3に示す合わせガラス10は、第一のガラス板12、接着層14、透明基材16、層A18、金属粒子含有層20、第二のガラス板22がこの順で設けられている。
図4は、本開示に係る合わせガラスの他の一例における模式断面図である。
図4に示す合わせガラス10は、第一のガラス板12、接着層14、ハードコート層24、透明基材16、層A18、金属粒子含有層20、オーバーコート層26、第二の接着層28、第二のガラス板22がこの順で設けられている。
<層Aの形成>
表3に記載のポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム上に、下記層A形成用塗布液A−1又はA−2を塗布し、た。その後、130℃で2分間加熱し、乾燥、固化し、層Aを形成した。
ポリウレタン水溶液(ハイドランHW−350、DIC(株)製、固形分濃度30質量%):1.83質量部
シリカ粒子イソプロピルアルコール(IPA)分散液(スルーリア4110、日揮触媒化成(株)製、固形分濃度20.5質量%):14.21質量部
界面活性剤B(ナロアクティーCL−95、三洋化成工業(株)製、固形分1質量%):1.18質量部
水:54.48質量部
IPA:28.3質量部
ポリウレタン水溶液(ハイドランHW−350、DIC(株)製、固形分濃度30質量%):1.83質量部
シリカ粒子IPA分散液(スルーリア4110、日揮触媒化成(株)製、固形分濃度20.5質量%):4.06質量部
界面活性剤B(ナロアクティーCL−95、三洋化成工業(株)製、固形分1質量%):1.18質量部
水:64.63質量部
IPA:28.3質量部
上記で得られた層A上に、下記処方に従い調製したAg−1塗布液又はAg−2塗布液を、ワイヤーバーを用いて乾燥後の平均厚さが表3に記載の厚さになる量で塗布した。その後、130℃で1分間加熱し、乾燥、固化し、金属粒子含有層を形成した。
1.銀ナノディスク分散液b1の調液
まず、銀ナノディスク分散液b1を調液する。
NTKR−4(ステンレス鋼、日新製鉄工業(株)製)製の反応容器に、イオン交換水13L(リットル)を計量し、ステンレス鋼(SUS316L)製のシャフトに、NTKR−4製のプロペラ4枚及びNTKR−4製のパドル4枚を取り付けたアジターを備えるチャンバーを用いて、撹拌速度400rpm(revolutions per min:回転/分)で撹拌しながら、10g/Lのクエン酸三ナトリウム(無水物)水溶液1.0Lを添加して35℃に保温した。8.0g/Lの濃度のポリスチレンスルホン酸水溶液0.68Lを添加し、更に0.04mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を用いて23g/Lに調製した水素化ホウ素ナトリウム水溶液0.041Lを添加した。0.10g/Lの硝酸銀水溶液13Lを5.0L/minで添加した。
その後、44g/Lのメチルヒドロキノン水溶液8.0Lを添加し、次いで、後述する40℃のゼラチン水溶液を全量添加した。撹拌速度を1,200rpmに上げて、後述する亜硫酸銀白色沈殿物混合液を全量添加した。
調製液のpH変化が止まった段階で、1mol/LのNaOH水溶液5.0Lを0.33L/minで添加した。その後、2.0g/Lの1−(m−スルホフェニル)−5−メルカプトテトラゾールナトリウム水溶液(NaOHとクエン酸(無水物)とを用いてpH=7.0±1.0の範囲内に調整して溶解した水溶液)0.18Lを添加し、更に、70g/Lの1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン水溶液(NaOHの水溶液を用いて、アルカリ性に調整した水溶液)0.078Lを添加した。このようにして銀ナノディスク分散液b1を調製した。
SUS316L製の溶解タンクにイオン交換水16.7Lを計量した。SUS316L製のアジターで低速撹拌を行いながら、脱イオン処理を施したアルカリ処理牛骨ゼラチン(GPC重量平均分子量20万)1.4kgを添加した。
更に、脱イオン処理、蛋白質分解酵素処理、及び、過酸化水素による酸化処理を施したアルカリ処理牛骨ゼラチン(GPC重量平均分子量2.1万)0.91kgを添加した。その後40℃に昇温し、ゼラチンの膨潤と溶解を同時に行って完全に溶解させ、既述の銀ナノディスク分散液b1の調液に用いるゼラチン水溶液を得た。
SUS316L製の溶解タンクにイオン交換水8.2Lを計量し、100g/Lの硝酸銀水溶液8.2Lを添加した。SUS316L製のアジターで高速撹拌を行いながら、140g/Lの亜硫酸ナトリウム水溶液2.7Lを短時間で添加して、亜硫酸銀の白色沈澱物を含む混合液、即ち、既述の銀ナノディスク分散液b1の調液に用いる亜硫酸銀白色沈殿物混合液を調製した。この亜硫酸銀白色沈殿物混合液は、使用する直前に調製した。
既述で得た銀ナノディスク分散液b1を、遠沈管に800g採取して、1mol/LのNaOH及び0.5mol/Lの硫酸の少なくとも1種を用いて、25℃における液のpHを、9.2±0.2の範囲に調整した。
遠心分離機(日立工機(株)製、himacCR22GIII、アングルローターR9A)を用いて、液温を35℃に設定して、9,000rpmにて60分間の遠心分離操作を行った後、上澄み液を784g分離除去した。沈殿した銀ナノディスクに0.2mmol/LのNaOH水溶液を加えて合計400gとし、撹拌棒を用いて手撹拌して粗分散液にした。
これと同様の操作で24本分の粗分散液を調製して合計9,600gとし、SUS316L製のタンクに添加して混合した。
更に、Pluronic31R1(BASF社製)の10g/L溶液(メタノール:イオン交換水=1:1(体積比)の混合液で希釈)を10ml(ミリリットル)添加した。
すなわち、調液した銀ナノディスク分散液b1に、既述の手順にて脱塩処理及び再分散処理を施して、銀ナノディスク分散液b2を調製した。
更に、表1に示す組成となるように、Ag−2塗布液(金属粒子含有層形成用塗布液)を調製した。
・ハイドランHW−350:ポリエステル系ポリウレタン樹脂
・ラピゾールA−90:アニオン界面活性剤
・ナロアクティーCL−95:ノニオン界面活性剤(ポリオキシアルキレンエーテル)
130.4gの銀ナノディスク分散液b2に対し、塩化ヘキサデシルトリメチルアンモニウム(CTAC)13.6gを添加した銀平板状粒子分散液(銀濃度:0.5質量%=約46mmol/L)144gを、下記の反応容器内の金被覆処理液F1に添加し、60℃で4時間撹拌することにより、金被覆銀ナノディスク分散液b2Aを得た。
水266.3g、0.5mol/Lアスコルビン酸(還元剤)177g、及び下記の金還元液G1 608gを、反応容器に順次添加し、5分間撹拌した後、1mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を用いてpHを10以上となるように調整して、金被覆処理液F1を得た。
容器に、水18.2g、1.88mmol/Lの塩化金酸4水和物(水溶性金化合物)353.6g、0.2mol/Lの水酸化ナトリウム(pH調整剤)15.6g及び0.1mol/Lの硫酸ナトリウム(錯化剤)220.6gを、軽く撹拌しながら順次添加し、金還元液G1を得た。
銀ナノディスク分散液b2の代わりに、金被覆銀ナノディスク分散液b2Aを用いた以外は、Ag−2塗布液と同様な方法により、Ag−1塗布液を作製した。
上記に従い得られた金属粒子含有層の上に、表3に記載のように、必要に応じて、下記オーバーコート層形成用塗布液を、ワイヤーバーを用いて乾燥後の平均厚さが表3に記載の厚さになる量で塗布した。その後、135℃で2分間加熱し、乾燥、固化し、誘電体層を形成した。
下記に示す組成となるようにオーバーコート層形成用塗布液を調製した。
水:52.7部
架橋剤:6.0部
(カルボジライト(登録商標)V−02−L2、日清紡ケミカル(株)製、固形分20質量%)
アクリルバインダー:1.7部
(AS−563A、ダイセルファインケム(株)製、固形分27.5質量%)
界面活性剤:8.2部
(ラピゾール(登録商標)A−90、日油(株)製、固形分1.0質量%、アニオン系界面活性剤)
界面活性剤:11.4部
(ナロアクティー(登録商標)CL−95、三洋化成工業(株)製、固形分1.0質量%、ノニオン系界面活性剤)
ウレタンバインダー:18.6部
(タケラック(登録商標)WS5100、三井化学(株)製、固形分30質量%)
有機粒子:1.3部
(MP−300、平均粒子径0.1μm、綜研化学(株)製、ポリメチルメタクリレート粒子)
透明基材の金属粒子含有層が形成された側とは反対側の面に、表3に記載のように、必要に応じて、下記で調製したハードコート層形成用塗布液を塗布して、厚みが1.0μmのハードコート層(HC層)を形成し、積層部材を作製した。
下記表2に示す成分を混合して、ハードコート層形成用塗布液を調製した。
具体的には、酢酸水溶液を激しく撹拌しながら、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(KBM−403)を、この酢酸水溶液中に3分間かけて滴下した。次に、テトラエトキシシラン(KBE−04)を酢酸水溶液中に強く撹拌しながら3分間かけて添加した。続いて、2時間撹拌を続けた。次に、コロイダルシリカ(スノーテックスOZL35)と、キレート剤(アルミキレートD)と、界面活性剤(ラビゾールA−90及びナルアクティーCL−95)とを順次添加し、ハードコート層形成用塗布液を調製した。
−積層体の作製−
次に、作製した積層部材と、表面がエンボス加工された合わせガラス用ポリビニルブチラール膜(厚さ0.38mm、軟化点130℃、積水化学工業(株)製)と、厚さ2mmのガラス板(コーニング社製、クリアガラス)とを、ガラス板側から合わせガラス用ポリビニルブチラール膜、作製した積層部材の順で、表4に記載の上記透明基材の最大熱収縮方向と上記接着層の最大熱収縮方向とのなす角となるように重ね合わせ、ラミネーター(大成ラミネーター(株)製)を用い、積層部材とポリビニルブチラール膜とガラス板とを熱接着させ、積層体を作製した。このとき、ラミネーターロールの温度は120℃、ニップ圧力は0.2MPa、搬送速度は0.15m/分であった。
透明基材:5cm角に切り出した透明基材を130℃に加熱したホットプレートに載せ30分静置した。熱印加前後の縦、横、対角線の長さを測定し、最も収縮率が大きい方向を求めた。
接着シート(接着層):5cm角に切り出した接着シートを60℃に加熱したホットプレートに載せ30分静置した。熱印加前後の縦、横、対角線の長さを測定し、最も収縮率が大きい方向を求めた。
上記のように求めた透明基材と接着シートの熱収縮が最大となる方向を、表4に記載のなる角となるように、上記において重ね合わせた。
〜予備圧着〜
作製した積層体の上記積層部材上に、合わせガラス用ポリビニルブチラール膜とガラス板とを重ね、ゴムバックに入れ、真空ポンプで減圧した。その後、減圧下で90℃まで昇温し30分間保持後、常温常圧まで戻し、予備圧着工程を完了した。
予備圧着後の各合わせガラスをオートクレーブ内にて圧力1.3MPa、温度130℃の条件で30分間保持し、その後常温常圧(25℃1気圧)まで戻し、本圧着工程を完了し、合わせガラスを作製した。
−金属粒子の平均円相当径−
金属粒子の平均円相当径は、観察したSEM画像から任意に抽出した200個の粒子に対し画像解析を行い、各粒子の円相当径を算出し、その平均値を平均円相当径とした。
得られた銀粒子を含む分散液を、ガラス基板上に滴下して乾燥し、銀平板粒子1個の厚さを、原子間力顕微鏡(AFM)(NanocuteII、セイコーインスツル社製)を用いて測定した。なお、AFMを用いた測定条件としては、自己検知型センサー、DFMモード、測定範囲は5μm、走査速度は180秒/1フレーム、データ点数は256×256とした。
得られた銀粒子の平均円相当径及び平均厚さから、平均円相当径を平均厚さで除算して、アスペクト比を算出した。
Ag−2塗布液の金属粒子(銀ナノディスク)は、平均円相当径110nm、平均厚さ7.5nm、アスペクト比14.7であった。
合わせガラスにおける金属粒子含有像の金属粒子を、(株)日立製作所製S4300走査型電子顕微鏡を用いて表面SEM像(倍率2万倍)を観察し、その視野像1枚における金属粒子の投影面積の割合を、面密度として求めた。
−視感反射率の測定−
視感反射率は、下記式により求められたr3(λ)に、JIS R3106:1998付表1の重価係数を乗じて算出した。視感反射率の値が小さいほど、ひずみの視認をより抑制することができる。
R(λ)=r1(λ)+r2(λ)+r3(λ)
R(λ):JIS R3106:1998によって測定される合わせガラス全体での380nm〜780nmの平均分光反射率
r1(λ):表面側のガラス板における380nm〜780nmの表面平均分光反射率
r2(λ):裏面側のガラス板における380nm〜780nmの表面平均分光反射率
r3(λ):金属粒子含有層の分光反射率
λ:波長380nm〜780nm
なお、r1(λ)及びr2(λ)は、表面反射率測定装置(大塚電子(株)製FE3000)により測定した。
蛍光灯下で、得られた合わせガラスを、傾斜角度45度から目視し、外観について下記の通り3段階の判定を行った。
A:全面でシワもオレンジピールも視認されない
B:端部以外はシワ及びオレンジピールが視認されない
C:全面でシワあるいはオレンジピールが視認される
得られた合わせガラスに対し、表4の透明基材の配置にて示す側から、スーパーキセノン(180W/m2、89℃、50%RH、2,500時間、水シャワーなし)前後での可視光線透過率の変化度を算出し、下記3段階の評価を行った。
A:−1%を超え+1%未満
B:+1%以上+2%未満、又は、−2%を超え−1%以下
C:+2%以上、又は、−2%以下
また、表4における「車外側」とは、耐久性評価における太陽光の入射側が、金属粒子含有層を基準として透明基材が設けられた側であることを表し、「車内側」とは、耐久性評価における太陽光の入射側が、金属粒子含有層を基準として透明基材が設けられた側とは反対側であることを表す。
車内側のガラス板を、厚さ2mmのグリーンガラス(図5に示す透過スペクトルを有するガラス(近赤外線を吸収するガラス))製ガラス板に変更した以外は、実施例1と同様にして、合わせガラスを作製した。
実施例1と同様に評価を行った結果、外観、耐久性及び視感反射率の評価において、実施例1と同様の評価結果が得られた。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び、技術規格は、個々の文献、特許出願、及び、技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
Claims (10)
- 第一のガラス板と、接着層と、透明基材と、屈折率が1.4以下である層Aと、金属粒子含有層と、第二のガラス板とをこの順で有し、
前記層Aが、下記条件1を満たし、
前記透明基材の最大熱収縮方向と前記接着層の最大熱収縮方向とが、平行であるか、又は、前記透明基材の最大熱収縮方向と前記接着層の最大熱収縮方向とのなす角が、10°以下である
合わせガラス。
(λ/4+mλ/2)<nA×dA<λ/2+mλ/2 条件1
条件1中、mは0以上の整数を表し、λは反射を防止したい波長を表し、前記λの単位はnmであり、nAは層Aの波長λにおける屈折率を表し、dAは層Aの厚みを表し、前記dAの単位はnmであり、前記反射を防止したい波長λは380nm〜780nmである。 - 前記透明基材の130℃30分間保持における熱収縮率が、最大熱収縮方向で0.0%〜1.0%であり、前記透明基材の面方向において、前記最大熱収縮方向に対し垂直な方向で−1.0%〜0.5%である請求項1に記載の合わせガラス。
- 前記接着層の60℃30分間保持における熱収縮率が、最大熱収縮方向で1.0%〜3.0%、前記接着層の面方向において、前記最大熱収縮方向に対し垂直な方向で−2.0%〜0.0%である請求項1又は請求項2に記載の合わせガラス。
- 前記合わせガラスが、遮熱ガラスであり、
太陽光入射側が、前記第一のガラス板側である請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の合わせガラス。 - 前記金属粒子含有層が、扁平状銀粒子を含有する請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の合わせガラス。
- 前記金属粒子含有層が、少なくとも一部が金により被覆された扁平状銀粒子を含有する請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の合わせガラス。
- 前記層Aの屈折率が、1.2〜1.4である請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の合わせガラス。
- 前記層Aが、中空粒子を含む請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の合わせガラス。
- 前記金属粒子含有層と前記第二のガラス板との間に、第二の接着層を更に有する請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載の合わせガラス。
- 自動車フロントガラス用合わせガラスである請求項1〜請求項9のいずれか1項に記載の合わせガラス。
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