JPWO2019208119A1 - 車両用軽量合わせガラス板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
該2枚の曲げガラス板の間に該中間樹脂フィルムを積層し積層体とする工程1、
該積層体の各層間を脱気する工程2、及び
脱気後の該積層体を加熱・加圧処理し一体化させる工程3、を有し、
該曲げガラス板の曲率半径の最小値が、200〜2900mmの範囲内であり、
該曲げガラス板の少なくとも1枚の板厚が、0.1〜2.0mmの範囲内であり、
工程2より前に、前記曲げガラス板の表面形状に追従可能になるように該中間樹脂フィルムの温度を上昇させて、該中間樹脂フィルムを変形させる工程A、を有することを特徴とする車両用軽量合わせガラス板の製造方法である。
本明細書に用いる用語を以下に説明する。
本明細書の「貯蔵弾性率」は、中間樹脂フィルムを、幅約9mm×長さ約30mmの大きさに切り出して測定用サンプルとし、動的粘弾性測定装置(Exstar DMS7100、株式会社日立ハイテクサイエンス製)を用いて測定した値を用いた。測定は、上記の測定用サンプルの測定長が10mmとなるように上記測定装置に取り付け、測定条件を引張モード、周波数10Hz、昇温速度2℃/minとして、−20℃〜100℃の温度領域で貯蔵弾性率を測定した。
本明細書における「曲げ」及び「曲面」とは、ガラス板の表面形状が曲面を有することを指すものとする。また、平らなガラス板を曲げ加工して得た場合や、ガラスを板成型する際に曲面形状を有する形状に成型した場合等、曲面を形成する過程によらず、曲面を有しているものを「曲げ」及び「曲面」と記載するものとする。
本明細書における「軽量合わせガラス板」とは、厚みが2.0mm以下のガラス板を、少なくとも1枚用いた合わせガラス板を指すものとする。また、合わせガラス板に用いる曲げガラス板の厚みの合計が4mm以下となるものとしてもよい。
本明細書における「積層不良」とは、前述したように、曲げガラス板と中間樹脂フィルムとを重ねた際に、曲げガラス板が中間樹脂フィルムによって押し出されて位置ズレを生じたり、該接着性フィルムに押し上げられて端部が浮き上がったりして、結果的に2枚のガラス板の間に部分的な隙間を生じてしまう状態を指すものとする。また、積層不良が生じている場合、積層された中間樹脂フィルムと曲げガラス板との間に隙間が生じるとしてもよい。なお、当該「隙間」は脱気不足や2枚の曲げガラス板の形状の不一致によって生じる隙間は除くものとする。また、積層時に僅かな隙間が生じたとしても、作業者が手で軽く押さえたり、脱気処理を行うための器具の装着を行う等、弱い外力を加えた程度で隙間がなくなる場合は、当該「積層不良」には含めないものとする。
本発明に用いることが可能な各部材について以下に説明する。
本発明に用いる曲げガラス板は、隙間なく重ねられる透明の2枚の曲げガラス板であればよく、特に限定されるものではない。曲げガラス板として用いるガラスの種類としては、所望の光学特性等を達成出来れば良く、例えばソーダライムガラスや、紫外線・赤外線等を吸収する着色ガラス等が挙げられる。また、異なる種類のガラスの曲げガラス板を2枚組み合わせるのでもよい。
中間樹脂フィルムは、通常、2枚の曲げガラス板の間に配置され、2枚の曲げガラス板を一体化させるものだが、前述した通り、車両用軽量合わせガラス板の場合、従来通りの手法では積層不良を生じ、脱気処理を行う際に薄い方のガラス板が損傷・変形してしまう。そこで本発明では、曲げガラス板の表面形状に追従可能になるように当該中間樹脂フィルムの温度を上昇させ、軟化した該中間樹脂フィルムを変形させることによって、前述した積層不良を解消できることを見出した。
本発明によって得られる曲面合わせガラス板は、2枚の曲げガラス板が中間樹脂フィルムを介して一体化されたものである。また、曲げガラス板の曲率半径の最小値が200〜2900mmの範囲内、曲げガラス板の少なくとも1枚の板厚が0.1〜2.0mmの範囲内であり、従来の車両用合わせガラス板よりも軽量化されたものである。用いる曲げガラス板の板厚が異なる場合、強度の点から板厚が薄い方が車内側に配置されるようにするのが好ましい。
本発明は、2枚の曲げガラス板を、中間樹脂フィルムを介して一体化させる車両用合わせガラス板の製造方法において、
該2枚の曲げガラス板の間に該中間樹脂フィルムを積層し積層体とする工程1、
該積層体の各層間を脱気する工程2、及び
脱気後の該積層体を加熱・加圧処理し一体化させる工程3、を有し、
該曲げガラス板の曲率半径の最小値が、200〜2900mmの範囲内であり、
該曲げガラス板の少なくとも1枚の板厚が、0.1〜2.0mmの範囲内であり、
工程2より前に、前記曲げガラス板の表面形状に追従可能になるように該中間樹脂フィルムの温度を上昇させて、該中間樹脂フィルムを変形させる工程A、を有することを特徴とする車両用軽量合わせガラス板の製造方法である。
工程Aは、工程2より前に、前記曲げガラス板の表面形状に追従可能となるように、中間樹脂フィルムの温度を上昇させて、該中間樹脂フィルムを変形させる工程である。中間樹脂フィルムが曲げガラス板の曲面形状に追従しないと積層不良が生じてしまい、積層不良が解消されないと、工程2の脱気処理時に積層体に脱気用の装置や器具を取り付けたり、積層体の脱気を行なった際、曲げガラス板が割れたり歪んだりする場合がある。従って、工程2より前に積層不良を解消するため、該工程Aを行なう。また、工程Aは必要に応じて複数回行なってもよい。
工程1は、2枚の曲げガラス板の間に中間樹脂フィルムを積層し積層体とする工程である。積層は、曲げガラス板の上に、順に中間樹脂フィルム、曲げガラス板、と各部材を積層するものでも、治具等に立てかけて順に各部材を重ね合わせるものでもよい。また、積層時は曲げガラス板が破損したり歪んだりするのを防ぐために、当該曲げガラス板に外力等が極力加わらないようにするのが好ましい。
工程2は、積層体の各層間を脱気する工程である。本発明では工程2を開始するより前に工程Aを経ていることから、工程2で脱気する積層体は積層不良を生じていないものである。脱気方法は公知のもので良く、ロールを用いて各層間の空気を押し出す方法や、減圧によって各層間を減圧し脱気する方法等が挙げられる。曲げガラス板の板厚が小さいと強度も小さくなることから、曲げガラス板の板厚や形状によっては、ロールを用いて脱気を行なうと曲げガラス板に割れ等が生じてしまう場合がある。そのため、工程2は、積層体の各層間を減圧することによって脱気を行なうものであるのが好ましい。
工程3は、脱気後の該積層体を加熱・加圧処理し一体化させる工程である。積層体を加圧環境下で加熱し、該積層体を一体化させる。当該工程は、汎用的なオートクレーブを用いるのが簡便であり好ましい。オートクレーブを用いる場合は、中間樹脂フィルムの種類に応じて圧力や温度を適宜選択して一体化を行う。例えば、PVB樹脂やEVA樹脂を用いた場合は、最高温度が100〜150℃の範囲内となるまで温度を上昇させた後、20〜40分間該温度近傍を維持することにより上記の一体化が可能となる。この時、0.9〜1.5MPaの圧力範囲内となるように加圧を行う。加圧と加熱の順番はどちらが先でも、また同時に行うものでもよい。また、加熱過程の途中から加圧を行ってもよい。なお、ガラス板を損傷しないのであれば加熱可能なプレス機等を用いてもよい。
中間樹脂フィルムの面積が曲げガラス板の面積より大きい場合、該中間樹脂フィルムが積層体からはみ出してしまう。当該フィルムがはみ出した状態だと、特に各層間を減圧して脱気する際に、余剰分が脱気を妨げることがある。また、一体化させる際に、余剰分がガラス表面等に回りこんで接着し、外観不良となることがある。そのため、工程2より前に、前記積層体の端部よりはみ出た前記中間樹脂フィルムの余剰分を除去する工程を有するのが好ましい。除去方法は公知のものを用いればよく、例えばカッター等で切り取ることが挙げられる。また、該中間樹脂フィルムの温度が上昇し軟化した状態で当該工程を行うと、フィルムの切除が容易である為好ましい。
工程3で積層体を一体化させる際、積層体内に残留した水分や中間樹脂フィルムに含まれる成分等が加熱によって揮発し、積層体内に気泡が生じることがある。また、加熱や加圧の条件によっては、曲げガラス板と中間樹脂フィルムとの間に空気が侵入してしまうことがある。そのため、予め中間樹脂フィルムに接着性が生じる程度の、工程3よりも緩やかな条件で積層体の加熱と加圧を行ない、上記の泡を抑制又は除去するのが好ましい。これを本明細書では「予備接着工程」と記載する。
中間樹脂フィルムと曲げガラス板とを用いて、積層不良が発生するか否かを調べた。また、中間樹脂フィルムについては、貯蔵弾性率の測定も行った。中間樹脂フィルムとしては、フィルムA(イーストマンケミカル社製Saflex standard clear PVB、RF41)、及びフィルムB(イーストマンケミカル社製Saflex high impact, hurricane, and storm PVB、DG41)を用いた。また、曲げガラス板はソーダライムガラス板を用い、使用したソーダライムガラス板については表1にサイズ、曲率半径の最小値、及び板厚が異なるガラスA〜Dを記載した。また、板厚については、例えば0.7mmのガラス板を2枚用いた場合は「0.7/0.7」と記載した。
上記のフィルムA、Bについて、以下の方法で貯蔵弾性率を測定した。まず、各フィルムを、幅約9mm×長さ約30mmの大きさに切り出して測定用サンプルとし、次に、動的粘弾性測定装置(Exstar DMS7100、株式会社日立ハイテクサイエンス製)を用いて測定した。測定は、上記の測定用サンプルの測定長が10mmとなるように上記測定装置に取り付け、測定条件を引張モード、周波数10Hz、昇温速度2℃/minとして、−20℃〜100℃の温度領域で貯蔵弾性率を測定した。
積層不良を以下の試験によって評価した。まず、試験台上に、凸面が上になるように、曲げガラス板、中間樹脂フィルム、曲げガラス板をこの順で積層した。次に、曲げガラス板の表面形状に沿うように該中間樹脂フィルムの温度を上昇させ、該中間樹脂フィルムを変形させた。なお、この時の中間樹脂フィルムの温度は20℃、40℃、70℃であり、20℃の時は室温を20℃とし、40℃と70℃は中間樹脂フィルムを恒温槽に入れることによって所望の温度とした。
[実施例1]
中間樹脂フィルムとして上記のフィルムB、曲げガラス板としてガラスA、を用いて、車両用合わせガラス板を作製した。
まず、曲げガラス板の凸面を上にして水平方向に置き、曲げガラス板、中間樹脂フィルム、及び曲げガラス板の順に積層し積層体を得た。
次に、得られた積層体を40℃に設定した恒温槽に入れ、凸面を上にして水平方向に置き約20秒保持した。この時、温度が上昇し軟化した中間樹脂フィルムは、該中間樹脂フィルムの上に配置された曲げガラス板の重みによって変形し、曲げガラス板の曲面に追従した。
次に、工程Aによって得られた積層体を真空バッグ内に入れ、排気ノズルから空気を排気することによって各層間を脱気した。
次に、脱気後の積層体をオートクレーブ内に入れ、予備接着を行なった。この時、温度を90℃、圧力を0.25MPaに設定し、温度保持時間を20分とした。
次に、オートクレーブの温度を135℃、圧力を1MPaに設定し、温度保持時間を30分として加圧・加熱処理を行い、上記の積層体を一体化させて車両用合わせガラスを得た。
上記の工程Aと同様に、20℃に調整した恒温槽内に積層体を入れた他は、実施例1と同様の方法で工程1を行なった。この時、中間樹脂フィルムは軟化が不十分となり、曲げガラス板の表面形状に追従するような変形を生じなかった。得られた積層体は積層不良を生じたため、両面の曲げガラス板の端部を押さえつけて隙間をなくした状態とし、耐熱テープを貼って固定した。その後、実施例1と同様に工程2〜工程3を行ったところ、曲げガラス板の凸面が押し下げられて変形し、当初の曲面よりも曲率半径が大きくなった状態で一体化された合わせガラスとなった。
Claims (9)
- 2枚の曲げガラス板を、中間樹脂フィルムを介して一体化させる車両用合わせガラス板の製造方法において、
該2枚の曲げガラス板の間に該中間樹脂フィルムを積層し積層体とする工程1、
該積層体の各層間を脱気する工程2、及び
脱気後の該積層体を加熱・加圧処理し一体化させる工程3、を有し、
該曲げガラス板の曲率半径の最小値が、200〜2900mmの範囲内であり、
該曲げガラス板の少なくとも1枚の板厚が、0.1〜2.0mmの範囲内であり、
工程2より前に、前記曲げガラス板の表面形状に追従可能になるように該中間樹脂フィルムの温度を上昇させて、該中間樹脂フィルムを変形させる工程A、を有することを特徴とする車両用軽量合わせガラス板の製造方法。 - 前記工程Aは、前記中間樹脂フィルムを加熱して該中間樹脂フィルムの貯蔵弾性率を1×107〜3.5×108Paの範囲内とする工程を含むことを特徴とする請求項1記載の車両用軽量合わせガラス板の製造方法。
- 前記工程Aは、前記工程1以後に行うものであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の車両用軽量合わせガラス板の製造方法。
- 前記工程2が、前記積層体の各層間を減圧することによって脱気を行なうものであることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の車両用軽量ガラス板の製造方法。
- 前記中間樹脂フィルムの20℃における貯蔵弾性率が、5×108〜3×109Paの範囲内であることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の車両用軽量合わせガラス板の製造方法。
- 工程2より前に、前記積層体の端部よりはみ出た前記中間樹脂フィルムの余剰分を除去する工程を有することを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の車両用軽量合わせガラス板の製造方法。
- 前記工程2以後、前記工程3より前に、前記積層体を70〜100℃で加熱し、該積層体を予備接着する工程Bを有することを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の車両用軽量合わせガラス板の製造方法。
- 前記工程1又は工程2は、変形後の前記中間樹脂フィルムの温度を室温とした後に行なうものであることを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の車両用軽量合わせガラス板の製造方法。
- 2枚の曲げガラス板を、中間樹脂フィルムを介して一体化された車両用軽量合わせガラス板において、
該曲げガラス板の曲率半径の最小値が、200〜2900mmの範囲内であり、
該曲げガラス板の少なくとも1枚の板厚が、0.1〜2.0mmの範囲内であり、
該中間樹脂フィルムの20℃における貯蔵弾性率が5×108〜3×109Paの範囲内であることを特徴とする車両用軽量合わせガラス板。
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