JPWO2020017502A1 - 合わせガラス - Google Patents

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Abstract

本発明は、ＨＵＤ像の歪を低減できる厚さでありかつ合わせガラス作製時の脱気性に優れた接着層、を有する合わせガラスを提供することを目的とする。本発明の合わせガラスは、車外側ガラス板と車内側ガラス板との間に中間膜を有する合わせガラスであって、車内からの投影像を反射して情報を表示する表示領域を備え、前記表示領域の少なくとも一部において、前記車外側ガラス板及び前記車内側ガラス板のうち何れか一方のガラス板と前記中間膜との間に、前記一方のガラス板に接着層で接着されたフィルムが配置され、前記接着層の厚みが０．２μｍ以上７０μｍ以下であり、前記接着層の軟化点が前記中間膜のガラス転移点より高い。

Description

本発明は、合わせガラスに関する。
近年、車両のフロントガラスに画像を反射させて運転者の視界に所定の情報を表示するヘッドアップディスプレイ（以下、ＨＵＤとも言う。）の導入が進んでいる。ＨＵＤにおける課題の一つはＨＵＤ像の視認性の向上であり、そのために合わせガラス内に接着層を介してフィルムを固定し、フィルムが配置された領域に車内からの投影像を反射して情報を表示する技術が知られている。
合わせガラス内に配置するフィルムは様々であるが、例えば、Ｐ偏光を反射するフィルムが挙げられる。合わせガラスにＰ偏光を反射するフィルムを配置し、ＨＵＤの光源をＰ偏光にすることで、像の偏光状態がＰ偏光となるため、偏光サングラス下でのＨＵＤ像の視認性を向上できる。
合わせガラス作製時には、例えば、接着層の表面にエンボスを設けて、合わせガラス内に脱気不良による気泡が残らないようにしている。
特表２００６−５１２６２２号公報
ところで、合わせガラス内にフィルムを配置する場合、フィルムの平滑性がＨＵＤ像の歪に直接的に影響する。本発明者の検討により、フィルムの平滑性を向上してＨＵＤ像の歪を低減するためには、フィルムを固定するための接着層を薄くする必要があることがわかった。
しかしながら、接着層を薄くすると、接着層の表面に脱気に必要なエンボスを十分な深さで設けることが困難となり、合わせガラス作製時の脱気性が悪化する場合があった。
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、ＨＵＤ像の歪を低減できる厚さでありかつ合わせガラス作製時の脱気性に優れた接着層、を有する合わせガラスを提供することを目的とする。
本合わせガラスは、車外側ガラス板と車内側ガラス板との間に中間膜を有する合わせガラスであって、車内からの投影像を反射して情報を表示する表示領域を備え、前記表示領域の少なくとも一部において、前記車外側ガラス板及び前記車内側ガラス板のうち何れか一方のガラス板と前記中間膜との間に、前記一方のガラス板に接着層で接着されたフィルムが配置され、前記接着層の厚みが０．２μｍ以上７０μｍ以下であり、前記接着層の軟化点が前記中間膜のガラス転移点より高いことを要件とする。
開示の一実施態様によれば、ＨＵＤ像の歪を低減できる厚さでありかつ合わせガラス作製時の脱気性に優れた接着層、を有する合わせガラスを提供できる。
車両用のフロントガラスを例示する図であり、フロントガラスを車室内から車室外に視認した様子を模式的に示した図（その１）である。 車両用のフロントガラスを例示する図であり、フロントガラスを車室内から車室外に視認した様子を模式的に示した図（その２）である。 図１（ａ）に示すフロントガラス２０をＸＺ方向に切ってＹ方向から視た部分断面図である。 第１圧着工程における時間と温度との関係を例示する図である。 図１（ａ）と同様の形状のフロントガラス２０ＡをＸＺ方向に切ってＹ方向から視た部分断面図である。 図１（ａ）と同様の形状のフロントガラス２０ＢをＸＺ方向に切ってＹ方向から視た部分断面図である。 図１（ａ）と同様の形状のフロントガラス２０ＣをＸＺ方向に切ってＹ方向から視た部分断面図である。 実施例及び比較例について説明する図である。
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。又、各図面において、本発明の内容を理解しやすいように、大きさや形状を一部誇張している場合がある。
なお、ここでは、車両用のフロントガラスを例にして説明するが、これには限定されず、実施の形態に係る合わせガラスは、車両用のフロントガラス以外にも適用可能である。又、車両とは、代表的には自動車であるが、電車、船舶、航空機等を含むガラスを有する移動体を指すものとする。
又、平面視とはフロントガラスの所定領域を所定領域の法線方向から視ることを指し、平面形状とはフロントガラスの所定領域を所定領域の法線方向から視た形状を指すものとする。又、本願明細書においては、上下は図面のＺ軸方向、左右は図面のＹ軸方向を指すものとする。
〈第１の実施の形態〉
図１及び図２は、車両用のフロントガラスを例示する図であり、フロントガラスを車室内から車室外に視認した様子を模式的に示した図である。
図１（ａ）に示すように、フロントガラス２０は、ＨＵＤで使用するＨＵＤ表示領域Ｒ １と、ＨＵＤで使用しないＨＵＤ表示外領域Ｒ２（透視領域）とを備えている。ＨＵＤ表示領域Ｒ１は、車内からの投影像を反射して情報を表示する表示領域である。ＨＵＤ表示領域Ｒ１は、車内に配置されたＨＵＤを構成する鏡を回転させ、ＪＩＳ Ｒ３２１２のＶ１点から見た際に、ＨＵＤを構成する鏡からの光がフロントガラス２０に照射される範囲とする。又、本願明細書において、透視領域とはＪＩＳ Ｒ３２１１で定められる試験領域Ｃの領域を指す。
フロントガラス２０の周縁部に黒セラミック層２９が存在することが好ましい。黒セラミック層２９は、黒セラミック印刷用インクをガラス面に塗布し、これを焼き付けることにより形成できる。フロントガラス２０の周縁部に黒色不透明な黒セラミック層２９が存在することにより、フロントガラス２０の周縁部を車体に保持するウレタン等の樹脂が紫外線により劣化することを抑制できる。黒セラミック層２９は、ガラス板２１０の車内側面、もしくはガラス板２２０の車内側面、もしくはその両方に存在することが好ましい。
ＨＵＤ表示領域Ｒ１は、例えば、フロントガラス２０の下方に位置しており、ＨＵＤ表示外領域Ｒ２はフロントガラス２０のＨＵＤ表示領域Ｒ１の周囲に位置している。図１（ａ）の例では、ＨＵＤ表示領域Ｒ１及びその近傍領域にはフィルム２４０が設けられている。フィルム２４０は、黒セラミック層２９にオーバーラップする部分を有していない。
フィルム２４０は、例えば、図１（ｂ）に示すように、ＨＵＤ表示領域Ｒ１の全体及びＨＵＤ表示外領域Ｒ２の全体を含み、外周部が黒セラミック層２９の内周部にオーバーラップするように配置されてもよい。又、フィルム２４０は、例えば、図１（ｃ）に示すように、ＨＵＤ表示領域Ｒ１の全体及びＨＵＤ表示外領域Ｒ２の全体を含み、外周部が黒セラミック層２９の略全体とオーバーラップするように配置されてもよい。
フィルム２４０は、例えば、図２（ａ）に示すように、ＨＵＤ表示領域Ｒ１及びその近傍領域を含み、下辺部と一方の側辺部が黒セラミック層２９の内周部にオーバーラップするように配置されてもよい。又、フィルム２４０は、例えば、図２（ｂ）に示すように、ＨＵＤ表示領域Ｒ１及びその近傍領域を含み、下辺部が黒セラミック層２９の内周部にオーバーラップするように配置されてもよい。又、フィルム２４０は、例えば、図２（ｃ）に示すように、ＨＵＤ表示領域Ｒ１及びその近傍領域を含み、下辺部と両方の側辺部が黒セラミック層２９の内周部にオーバーラップするように配置されてもよい。
なお、ＨＵＤ表示領域は１か所には限定されず、例えば、Ｚ方向の複数個所に分けて配置されてもよいし、Ｙ方向の複数個所に分けて配置されてもよい。ＨＵＤ表示領域が複数個所に分けて配置されている場合、ＨＵＤ表示領域の少なくとも一部にフィルム２４０が設けられていればよく、ＨＵＤ表示領域全体にフィルム２４０が設けられていることが好ましい。
図３は、図１（ａ）に示すフロントガラス２０をＸＺ方向に切ってＹ方向から視た部分断面図である。図３に示すように、フロントガラス２０は、車内側ガラス板であるガラス板２１０と車外側ガラス板であるガラス板２２０との間に中間膜２３０とフィルム２４０と接着層２５０とを有する合わせガラスである。
なお、ここでは、図１（ａ）に示すフロントガラス２０の部分断面図について説明する。しかし、図１（ｂ）、図１（ｃ）、及び図２（ａ）〜図２（ｃ）についてもフィルム２４０の大きさや黒セラミック層２９とのオーバーラップの状態が異なるのみであり、フロントガラス２０としての基本的な断面形状はほぼ同じである。
フロントガラス２０のＨＵＤ表示領域Ｒ１において、ガラス板２１０と中間膜２３０との間に、フィルム２４０及び接着層２５０が配置されている。フィルム２４０の車内側の面は接着層２５０でガラス板２１０の車外側の面に接着されている。フィルム２４０の車外側の面は、中間膜２３０でガラス板２２０の車内側の面に接着されている。
フィルム２４０は、車内からの投影像を反射する可視光制御フィルムであり、所定の条件下で視認性を向上する等の所定の機能を有していれば特に限定されない。フィルム２４０としては、例えば、Ｐ偏光反射フィルム、ホログラムフィルム、散乱型透明スクリーン、ＨＵＤ向け増反射フィルム等が挙げられる。フィルム２４０の厚みは、例えば、２５μｍ以上２００μｍ以下程度にできる。フィルム２４０の厚みは、１５０μｍ以下とすることが好ましく、１００μｍ以下とすることがより好ましい。フィルム２４０の厚みを１００μｍ以下とすることで、合わせガラス作製時の脱気性が良くなる。フィルム２４０は、可視光に対して透明である。
フィルム２４０が配置された部分のフロントガラス２０は、可視光反射率が９％以上又は拡散反射率が９％以上である。フィルム２４０が配置された部分のフロントガラス２０は、可視光反射率が１０％、１１％、１１．５％、１２％のように更に高くなる場合もある。又、拡散反射率が１０％、１１％、１１．５％、１２％のように更に高くなる場合もある。フィルム２４０が封入された部分のフロントガラス２０の可視光反射率又は拡散反射率が高くなる程、フィルム２４０の凹凸が目立ちやすくなるため、フィルム２４０の平滑性を向上する技術的意義が高くなる。
ここで、可視光反射率とは、ＪＩＳ Ｒ３１０６に記載された測定及び算定方法に従ったものである。又、拡散反射率とは、ＪＩＳ Ｒ３１０６に記載された分光反射率の測定方法において、正反射以外の反射を含めた拡散反射光を積分球で受けて測定し、可視光反射率と同様の算出方法で導かれるものである。ここで、本願明細書において、フロントガラス２０の可視光反射率及び拡散反射率は、黒セラミック層２９が配置されていない透明な部分で測定される。
なお、フィルム２４０がＰ偏光反射フィルムである場合、フィルム２４０がフロントガラス２０に封入された状態において、入射角がブリュースター角でのＰ偏光の反射率が５％以上であることが好ましい。Ｐ偏光の反射率が５％以上であれば、ＨＵＤ像を視認できる。なお、Ｐ偏光の反射率とは、所定の入射角において可視波長におけるＰ偏光を基準としてＪＩＳ Ｒ３１０６に記載された分光反射率を測定し、更にこれを元にＪＩＳ Ｒ３１０６に記載された可視光反射率の算定方法に従って算出したものである。
接着層２５０の材料は、詳細は後述する所定の軟化点を有し、フィルム２４０を固着する機能を有していれば特に限定されないが、例えば、アクリル系、アクリレート系、ウレタン系、ウレタンアクリレート系、エポキシ系、エポキシアクリレート系、ポリオレフィン系、変性オレフィン系、ポリプロピレン系、エチレンビニルアルコール系、塩化ビニル系、クロロプレンゴム系、シアノアクリレート系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリスチレン系、ポリビニルブチラール系の材料が挙げられる。接着層２５０の材料は、可視光に対して透明である。又、接着層２５０の材料は、合わせガラスを作製する工程の前の常温状態において接着性を有していないことが望ましい。
接着層２５０の厚みは、０．２μｍ以上７０μｍ以下である。接着層２５０の厚みを０．２μｍ以上とすることで、合わせガラス作製時の圧着の際に、接着層２５０がガラス板２１０とフィルム２４０との熱収縮率差を緩和する。そのため、フィルム２４０の車内側及び車外側の面の平滑性が維持され、ＨＵＤ像の歪を低減できる。又、接着層２５０の厚みを０．２μｍ以上とすることで、合わせガラスを高温高湿の環境下に繰り返し置いた際の接着層２５０のエッジ劣化を抑制できる。
又、接着層２５０の厚みを７０μｍ以下とすることで、フィルム２４０の車内側及び車外側の面がガラス板２１０の車外側の平滑面に追従するため、フィルム２４０の車内側及び車外側の面の平滑性が維持され、ＨＵＤ像の歪を低減できる。特に、凹面鏡等で拡大した画像を曲面の合わせガラスで更に拡大させて反射させる構成では、フィルム２４０の車内側及び車外側の面の僅かなうねりがＨＵＤ像に大きな歪を生じさせる。そのため、フィルム２４０の車内側及び車外側の面の平滑性を向上することが極めて重要である。接着層２５０の厚みを７０μｍ以下とすることで、凹面鏡等で拡大した画像を曲面の合わせガラスで更に拡大させて反射させる際にも、ＨＵＤ像の歪を低減できる。
接着層２５０の厚みが６０μｍ以下であることがより好ましく、５０μｍ以下であることが更に好ましく、３０μｍ以下であることが更に好ましく、２０μｍ以下であることが更に好ましく、１０μｍ以下であることが更に好ましく、５μｍ以下であることが更に好ましく、３μｍ以下であることが更に好ましく、２μｍ以下であることが更に好ましく、１μｍ以下であることが更に好ましい。
上記範囲であれば、フィルム２４０の車内側及び車外側の面がガラス板２１０の車外側の平滑面にいっそう追従しやすくなるため、フィルム２４０の車内側及び車外側の面の平滑性が更に向上し、ＨＵＤ像の歪を更に低減できる。なお、接着層２５０の厚みは、以下の点で、５μｍ以下とすることが更に好ましく、３μｍ以下とすることが特に好ましい。接着層２５０の厚みを５μｍ以下、更に３μｍ以下とすることで、ＨＵＤ像のＦＯＶ（Field Of View：視野角）が大きくなった場合でもフィルムのうねりに起因するＨＵＤ像の歪が目立ちにくくなる。
又、接着層２５０の厚みをｔ１［ｍｍ］、ヤング率をＥ１［Ｎ／ｍｍ２］としたときに、ｔ１とＥ１との関係が、Ｅ１ｔ１ ３≧５×１０−１２を満たしていることが好ましい。ここで、本願におけるヤング率Ｅ１はＪＩＳ Ｚ０２３７「粘着テープ・粘着シート試験方法」８節における「切断するまでの最大荷重」をその時の「伸び」で除し、更に試験片の「初期断面積」で除したものである。この式を満たす範囲内において、接着層２５０の厚みｔ１が薄くてもヤング率Ｅ１が大きければ接着層２５０の剛性を確保でき、接着層２５０の厚みｔ１が厚ければヤング率Ｅ１が小さくても接着層２５０のＨＵＤ像の歪を低減するために必要な剛性を確保できる。
なお、５×１０−１２の値は、ＨＵＤ像に歪が生じない接着層２５０の剛性に基づいて実験的に求めたものであり、ｔ１とＥ１との関係が、Ｅ１ｔ１ ３≧５×１０−１１を満たしていることがより好ましく、ｔ１とＥ１との関係が、Ｅ１ｔ１ ３≧５×１０−１０を満たしていることが更に好ましく、ｔ１とＥ１との関係が、Ｅ１ｔ１ ３≧５×１０−９を満たしていることが特に好ましい。又、Ｅ１は５ｋＰａ以上であることが好ましく、１０ｋＰａ以上であることがより好ましく、２０ｋＰａ以上であることが更に好ましい。
又、ＨＵＤ像のＦＯＶが４ｄｅｇ×１ｄｅｇ以上の場合、フロントガラス２０に従来よりも大きなＨＵＤ像を投影することになりフィルム２４０がうねりやすくなる。そのため、接着層２５０の厚みを制御してＨＵＤ像の歪を低減する意義が大きくなる。ＨＵＤ像のＦＯＶが５ｄｅｇ×１．５ｄｅｇ以上、６ｄｅｇ×２ｄｅｇ以上、７ｄｅｇ×３ｄｅｇ以上となるにつれ、フロントガラス２０に従来よりもいっそう大きなＨＵＤ像を投影することになり、フィルム２４０のうねりによるＨＵＤ像の歪が目立ちやすくなる。そのため、接着層２５０の厚みを制御してＨＵＤ像の歪を低減する意義がいっそう大きくなる。
又、接着層２５０において、面内方向（厚み方向に対して垂直な方向）の波長５５０ｎｍの光における主屈折率の差が０．１以内であることが好ましい。フィルム２４０よりも車内側に位置する接着層２５０が上記条件を満たすことで、フィルム２４０はＰ偏光フィルムの場合、フィルム２４０に達するＰ偏光の偏光状態に与える影響を低減できる。
又、接着層２５０の面積は、４００ｃｍ２以上であってもよく、１０００ｃｍ２以上であってもよく、１５００ｃｍ２以上であってもよく、５０００ｃｍ２以上であってもよく、１００００ｃｍ２以上であってもよい。接着層２５０の面積が大きいほど、脱気性が悪化しやすいため、本発明の接着層を用いることが極めて有意となる。
フロントガラス２０において、車両の内側となるガラス板２１０の一方の面であるフロントガラス２０の内面２１と、車両の外側となるガラス板２２０の一方の面であるフロントガラス２０の外面２２とは、平面であっても湾曲面であっても構わない。なお、ガラス板２１０の一方の面（内面２１）及びその反対面である他方の面は平滑である。又、ガラス板２２０の一方の面（外面２２）及びその反対面である他方の面は平滑である。
ＨＵＤ表示領域において、フロントガラス２０における車幅方向に水平方向の曲率は半径１０００ｍｍ以上１００００ｍｍ以下であることが好ましい。又、ＨＵＤ表示領域において、フロントガラス２０における水平方向に対し垂直方向の曲率は半径４０００ｍｍ以上２００００ｍｍ以下であることが好ましく、半径６０００ｍｍ以上２００００ｍｍ以下であることがより好ましい。垂直方向及び水平方向の曲率が上記の範囲内であれば、フィルム２４０に投影したＨＵＤ像の歪を低減できる。半径が小さいとフィルムにしわが入りやすくなってしまう。図面では、水平方向はＺ軸方向のフロントガラスの曲面に沿った方向であり、垂直方向とはＹ軸方向のフロントガラスの曲面に沿った方向である。
ガラス板２１０及び２２０としては、例えば、ソーダライムガラス、アルミノシリケート、ホウケイ酸ガラス、無アルカリガラス、有機ガラス等を用いることができる。ガラス板２１０及び２２０は、例えば、フロート法によって製造できる。
フロントガラス２０の外側に位置するガラス板２２０の板厚は、最薄部が１．８ｍｍ以上３ｍｍ以下であることが好ましい。ガラス板２２０の板厚が１．８ｍｍ以上であると、耐飛び石性能等の強度が十分であり、３ｍｍ以下であると、合わせガラスの質量が大きくなり過ぎず、車両の燃費の点で好ましい。ガラス板２２０の板厚は、最薄部が１．８ｍｍ以上２．８ｍｍ以下がより好ましく、１．８ｍｍ以上２．６ｍｍ以下が更に好ましい。
フロントガラス２０の内側に位置するガラス板２１０の板厚は、０．３ｍｍ以上２．３ｍｍ以下であることが好ましい。ガラス板２１０の板厚が０．３ｍｍ以上であることによりハンドリング性がよく、２．３ｍｍ以下であることによりフロントガラス２０の質量が大きくなり過ぎない。
ガラス板２１０の板厚を０．３ｍｍ以上２．３ｍｍ以下とすることで、ガラス品質（例えば、残留応力）を維持できる。ガラス板２１０の板厚を０．３ｍｍ以上２．３ｍｍ以下とすることは、曲がりの深いガラスにおけるガラス品質（例えば、残留応力）の維持に特に有効である。ガラス板２１０の板厚は、０．５ｍｍ以上２．１ｍｍ以下がより好ましく、０．７ｍｍ以上１．９ｍｍ以下が更に好ましい。
但し、ガラス板２１０及び２２０の板厚は常に一定ではなく、必要に応じて場所毎に変わってもよい。例えば、ガラス板２１０及び２２０の一方又は両方が、フロントガラス２０を車両に取り付けたときの垂直方向の上端側の厚さが下端側よりも厚い断面視楔状の領域を備えていてもよい。
フロントガラス２０が湾曲形状である場合、ガラス板２１０及び２２０は、フロート法等による成形の後、中間膜２３０による接着前に、曲げ成形される。曲げ成形は、ガラスを加熱により軟化させて行われる。曲げ成形時のガラスの加熱温度は、大凡５５０℃〜７００℃である。
ガラス板２１０とガラス板２２０とを接着する中間膜２３０としては熱可塑性樹脂が多く用いられ、例えば、可塑化ポリビニルアセタール系樹脂、可塑化ポリ塩化ビニル系樹脂、飽和ポリエステル系樹脂、可塑化飽和ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、可塑化ポリウレタン系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体系樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合体系樹脂等の従来からこの種の用途に用いられている熱可塑性樹脂が挙げられる。又、特許第６０６５２２１号に記載されている変性ブロック共重合体水素化物を含有する樹脂組成物も好適に使用できる。
これらの中でも、透明性、耐候性、強度、接着力、耐貫通性、衝撃エネルギー吸収性、耐湿性、遮熱性、及び遮音性等の諸性能のバランスに優れることから、可塑化ポリビニルアセタール系樹脂が好適に用いられる。これらの熱可塑性樹脂は、単独で用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。上記可塑化ポリビニルアセタール系樹脂における「可塑化」とは、可塑剤の添加により可塑化されていることを意味する。その他の可塑化樹脂についても同様である。
上記ポリビニルアセタール系樹脂としては、ポリビニルアルコール（以下、必要に応じて「ＰＶＡ」と言うこともある）とホルムアルデヒドとを反応させて得られるポリビニルホルマール樹脂、ＰＶＡとアセトアルデヒドとを反応させて得られる狭義のポリビニルアセタール系樹脂、ＰＶＡとｎ−ブチルアルデヒドとを反応させて得られるポリビニルブチラール樹脂（以下、必要に応じて「ＰＶＢ」と言うこともある）等が挙げられ、特に、透明性、耐候性、強度、接着力、耐貫通性、衝撃エネルギー吸収性、耐湿性、遮熱性、及び遮音性等の諸性能のバランスに優れることから、ＰＶＢが好適なものとして挙げられる。なお、これらのポリビニルアセタール系樹脂は、単独で用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。但し、中間膜２３０を形成する材料は、熱可塑性樹脂には限定されない。
中間膜２３０の膜厚は、最薄部で０．５ｍｍ以上であることが好ましい。中間膜２３０の膜厚が０．５ｍｍ以上であるとフロントガラスとして必要な耐貫通性が十分となる。又、中間膜２３０の膜厚は、最厚部で３ｍｍ以下であることが好ましい。中間膜２３０の膜厚の最大値が３ｍｍ以下であると、合わせガラスの質量が大きくなり過ぎない。中間膜２３０の最大値は２．８ｍｍ以下がより好ましく、２．６ｍｍ以下が更に好ましい。
但し、中間膜２３０の膜厚は常に一定ではなく、必要に応じて場所毎に変わってもよい。例えば、中間膜２３０がフロントガラス２０を車両に取り付けたときの垂直方向の上端側の厚さが下端側よりも厚い断面視楔状の領域を備えていてもよい。
中間膜２３０は、３層以上の層を有していてもよい。例えば、中間膜を３層から構成し、真ん中の層の硬度を可塑剤の調整等により両側の層の硬度よりも低くすることにより、合わせガラスの遮音性を向上できる。この場合、両側の層の硬度は同じでもよいし、異なってもよい。
中間膜２３０を作製するには、例えば、各中間膜となる上記の樹脂材料を適宜選択し、押出機を用い、加熱溶融状態で押し出し成形する。押出機の押出速度等の押出条件は均一となるように設定する。その後、押し出し成形された樹脂膜を、フロントガラス２０のデザインに合わせて、上辺及び下辺に曲率を持たせるために、例えば必要に応じ伸展することで、中間膜２３０が完成する。
合わせガラスを作製するには、ガラス板２１０とガラス板２２０との間に、中間膜２３０、フィルム２４０及び接着層２５０（接着層２５０は予めフィルム２４０の一方の側に設けておく）を挟んで積層体とする。そして、例えば、この積層体をゴム袋の中に入れ、このゴム袋を排気系に接続し、ゴム袋内が−６５〜−１００ｋＰａの減圧度となるように減圧吸引（脱気）しながら温度約７０〜１１０℃で接着する（第１圧着工程）。
更に、例えば１００〜１５０℃、圧力０．６〜１．３ＭＰａの条件で加熱加圧する圧着処理（第２圧着工程）を行うことで、より耐久性の優れた合わせガラスを得ることができる。但し、場合によっては工程の簡略化、並びに合わせガラス中に封入する材料の特性を考慮して、第２圧着工程を使用しない場合もある。
ガラス板２１０とガラス板２２０との間に、本願の効果を損なわない範囲で、中間膜２３０及びフィルム２４０の他に、赤外線反射、発光、調光、可視光反射、散乱、加飾、吸収等の機能を持つフィルムやデバイスを有していてもよい。
ところで、合わせガラスを作製する際に、第１圧着工程における中間膜２３０の脱気性、すなわちガラス板２１０もしくはガラス板２２０と中間膜２３０の間の残留空気の排気性を向上するため、中間膜２３０の両面にエンボス加工を施す場合がある。前述のように、中間膜２３０の膜厚は０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下程度であり、これに対して深さ７０μｍ程度のエンボスを形成することで、第１圧着工程における中間膜２３０の脱気性が向上する。
一方、接着層２５０の厚さは７０μｍ以下であるため、脱気性を向上するために接着層２５０の表面に脱気に必要なエンボスを十分な深さで設けることは困難である。そこで、本実施の形態では、第１圧着工程における時間と温度との関係を図４に示すような条件にすることで、接着層２５０の表面にエンボスを設けない場合にも接着層２５０の脱気性、すなわちガラス板２１０と接着層２５０の間の残留空気の排気性を向上している。
図４において、時刻Ａで脱気が開始され、時間ｔ１が経過して時刻Ｂになると、ガラス板２１０及び２２０の周辺において、ガラス板２１０及び２２０と中間膜２３０とが密着し始める（以下、エッジシールが開始するともいう）。時間ｔ１は温度が中間膜２３０のガラス転移点（Ｔｇ）に達するまでの時間であり、これが中間膜２３０の脱気時間となる。
エンボス加工を施すことが困難な接着層２５０では、中間膜２３０の脱気時間中に十分な脱気がなされる必要がある。そこで、フロントガラス２０では、接着層２５０の脱気性を向上させるため、接着層２５０の軟化点を中間膜２３０のガラス転移点より高くしている。これにより、中間膜２３０及び接着層２５０のエッジシールが生じる前に、十分な脱気時間を接着層２５０においても確保することができ、接着層２５０の脱気を完了可能となる。なお、中間膜２３０が複数の層を有している場合には、接着層２５０の軟化点を中間膜２３０の有する全ての層のガラス転移点より高くする。
接着層２５０の軟化点は５０℃以上であることが好ましく、６０℃以上であることがより好ましく、７０℃以上であることが更に好ましく、８０℃以上であることが更に好ましく、９０℃以上であることが更に好ましく、１００℃以上であることが更に好ましい。接着層２５０の軟化点が高くなるほど、合わせガラス作製時に、中間膜２３０がガラス板２１０及び２２０と完全に密着する脱気時間ｔ２までは、接着層２５０のガラス板２１０への密着が十分進まない。そのため、接着層２５０の脱気を余裕をもって完了可能となる。又、接着層２５０の軟化点が高くなるほど、接着層２５０が軟化点以上の状態にさらされる時間が短くなるため，フィルムの平滑性が崩れにくくなる。
又、接着層２５０の軟化点と中間膜２３０のガラス転移点との差が大きいことが好ましい。具体的には、接着層２５０の軟化点と中間膜２３０のガラス転移点との差は１０℃以上であることが好ましく、２０℃以上であることがより好ましく、３０℃以上であることが更に好ましくい。接着層２５０の軟化点と中間膜２３０のガラス転移点との差が大きいほど、合わせガラス作製時に接着層２５０の、中間膜２３０がガラス板２１０及び２２０と完全に密着するまでの脱気時間ｔ２までは、接着層２５０のガラス板２１０への密着が十分進まない。そのため、接着層２５０の脱気を余裕をもって完了可能となる。
又、中間膜２３０のガラス転移点は４０℃以下であることが好ましい。中間膜２３０のガラス転移点を４０℃以下とすることで、接着層２５０の軟化点と中間膜２３０のガラス転移点との差を大きくすることが容易となる。ガラス転移点が４０℃以下の材料としては、例えば、ＰＶＢが挙げられる。
なお、接着層２５０の軟化点は、ＪＩＳ Ｋ６８６３：１９９４に定められた測定方法により測定される。又、中間膜２３０のガラス転移点は、ＩＳＯ １１３５７−２に定められた測定方法により測定される。
又、接着層２５０の測定周波数１０Ｈｚにおける動的粘弾性測定での貯蔵弾性率は、２０℃以下の温度域において１．０×１０７Ｐａ以上、１１０℃の温度域において１．０×１０７Ｐａ以下であることが好ましい。
より好ましくは２０〜３０℃の温度域において１．０×１０７Ｐａ以上、更に好ましくは２０〜４０℃の温度域において１．０×１０７Ｐａ以上、更に好ましくは２０〜５０℃の温度域において１．０×１０７Ｐａ以上、更に好ましくは２０〜６０℃の温度域において１．０×１０７Ｐａ以上、更に好ましくは２０〜７０℃の温度域において１．０×１０ ７Ｐａ以上、更に好ましくは２０〜８０℃の温度域において１．０×１０７Ｐａ以上、更に好ましくは２０〜９０℃の温度域において１．０×１０７Ｐａ以上、更に好ましくは２０〜１００℃の温度域において１．０×１０７Ｐａ以上である。
このように、合わせガラスであるフロントガラス２０では、接着層２５０の軟化点が中間膜２３０のガラス転移点より高い。これにより、接着層２５０の表面にエンボスを設けない場合にも、合わせガラス作製時にエッジシールが生じる前に脱気を完了可能な、脱気性に優れた接着層２５０を実現できる。
〈第１の実施の形態の変形例１〉
第１の実施の形態の変形例１では、フィルムと中間膜との間にも接着層を設ける例を示す。なお、第１の実施の形態の変形例１において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
図５は、図１（ａ）と同様の形状のフロントガラス２０ＡをＸＺ方向に切ってＹ方向から視た部分断面図である。
図５に示すフロントガラス２０Ａは、フィルム２４０と中間膜２３０との間に接着層２６０を設けた点がフロントガラス２０（図３参照）と相違する。図５に示すように、フロントガラス２０Ａは、車内側ガラス板であるガラス板２１０と車外側ガラス板であるガラス板２２０との間に中間膜２３０とフィルム２４０と接着層２５０及び２６０とを有する合わせガラスである。
フロントガラス２０ＡのＨＵＤ表示領域Ｒ１において、ガラス板２１０と中間膜２３０との間に、フィルム２４０並びに接着層２５０及び２６０が配置されている。フィルム２４０の車内側の面は接着層２５０でガラス板２１０の車外側の面に接着されている。フィルム２４０の車外側の面は、接着層２６０で中間膜２３０の車内側の面に接着されている。
フィルム２４０と中間膜２３０とが直接は接着されにくい場合があり、その場合には接着層２６０を設けてフィルム２４０の車外側の面を中間膜２３０の車内側の面に接着することが好ましい。
接着層２６０の材料は、第１の実施の形態で接着層２５０の材料として例示した材料の中から適宜選択できる。
このように、フィルム２４０と中間膜２３０とを接着する接着層２６０を設けてもよい。この場合にも、接着層２５０及び２６０の軟化点を中間膜２３０のガラス転移点より高くすることにより、第１の実施の形態と同様に、脱気性に優れた接着層２５０及び２６０を実現できる。
〈第２の実施の形態〉
第２の実施の形態では、車外側のガラス板と中間膜との間に接着層及びフィルムを設ける例を示す。なお、第２の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
図６は、図１（ａ）と同様の形状のフロントガラス２０ＢをＸＺ方向に切ってＹ方向から視た部分断面図である。図６に示すように、フロントガラス２０Ｂは、車内側ガラス板であるガラス板２１０と車外側ガラス板であるガラス板２２０との間に中間膜２３０とフィルム２４０と接着層２５０を有する合わせガラスである。
フロントガラス２０ＢのＨＵＤ表示領域Ｒ１において、ガラス板２２０と中間膜２３０との間に、フィルム２４０及び接着層２５０が配置されている。フィルム２４０の車内側の面は中間膜２３０でガラス板２１０の車外側の面に接着されている。フィルム２４０の車外側の面は、接着層２５０でガラス板２２０の車内側の面に接着されている。
このように、中間膜２３０よりもガラス板２２０側にフィルム２４０を配置してもよい。この場合にも、接着層２５０の軟化点を中間膜２３０のガラス転移点より高くすることにより、第１の実施の形態と同様に、脱気性に優れた接着層２５０を実現できる。
〈第２の実施の形態の変形例１〉
第２の実施の形態の変形例１では、フィルムと中間膜との間にも接着層を設ける例を示す。なお、第２の実施の形態の変形例１において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
図７は、図１（ａ）と同様の形状のフロントガラス２０ＣをＸＺ方向に切ってＹ方向から視た部分断面図である。
図７に示すフロントガラス２０Ｃは、フィルム２４０と中間膜２３０との間に接着層２６０を設けた点がフロントガラス２０Ｂ（図６参照）と相違する。図７に示すように、フロントガラス２０Ｃは、車内側ガラス板であるガラス板２１０と車外側ガラス板であるガラス板２２０との間に中間膜２３０とフィルム２４０と接着層２５０及び２６０とを有する合わせガラスである。
フロントガラス２０ＣのＨＵＤ表示領域Ｒ１において、ガラス板２２０と中間膜２３０との間に、フィルム２４０並びに接着層２５０及び２６０が配置されている。フィルム２４０の車内側の面は接着層２６０により中間膜２３０に接着され、中間膜２３０でガラス板２１０の車外側の面に接着されている。フィルム２４０の車外側の面は、接着層２５０でガラス板２２０の車内側の面に接着されている。
フィルム２４０と中間膜２３０とが直接は接着されにくい場合があり、その場合には接着層２６０を設けてフィルム２４０の車内側の面を中間膜２３０の車外側の面に接着することが好ましい。
接着層２６０の材料は、第１の実施の形態で接着層２５０の材料として例示した材料の中から適宜選択できる。又、接着層２６０の軟化点、厚さ、厚みとヤング率との関係、測定周波数１０Ｈｚにおける動的粘弾性測定での貯蔵弾性率等は、接着層２５０と同等とすることが好ましい。
このように、中間膜２３０よりもガラス板２２０側にフィルム２４０を配置し、フィルム２４０と中間膜２３０とを接着する接着層２６０を設けてもよい。この場合にも、接着層２５０及び２６０の軟化点を中間膜２３０のガラス転移点より高くすることにより、第１の実施の形態と同様に、脱気性に優れた接着層２５０及び２６０を実現できる。
［実施例、比較例］
ガラス板２１０及び２２０を準備し、中間膜２３０とフィルム２４０と接着層２５０とを挟んで実施例１〜９及び比較例１の合わせガラスを作製した。
ガラス板２１０及び２２０のサイズは３００ｍｍ×３００ｍｍ×厚み２ｍｍとした。中間膜２３０としては、厚み０．７６ｍｍでガラス転移点４０℃の樹脂（積水化学工業社製
ＰＶＢ）を用いた。フィルム２４０としては、ＰＥＴにチタニアコートを施した、サイズが１５０ｍｍ×１５０ｍｍ×厚み１００μｍの高反射フィルムを用いた。接着層２５０としては、エポキシ系の接着剤を用いた。高反射フィルムは合わせガラスの中央部に位置させた。ＨＵＤ表示領域において、合わせガラスの垂直方向の曲率は半径５０００ｍｍ、水平方向の曲率は半径２０００ｍｍとした。
実施例１〜９は図３に示す断面形状の合わせガラスであり、実施例１では接着層２５０の軟化点を５０℃、接着層２５０の厚みを７０μｍとした。実施例２では接着層２５０の軟化点を７０℃、接着層２５０の厚みを７０μｍとした。実施例３では接着層２５０の軟化点を９０℃、接着層２５０の厚みを７０μｍとした。実施例４では接着層２５０の軟化点を７０℃、接着層２５０の厚みを６０μｍとした。実施例５では接着層２５０の軟化点を７０℃、接着層２５０の厚みを２０μｍとした。実施例６では接着層２５０の軟化点を７０℃、接着層２５０の厚みを５μｍとした。実施例７では接着層２５０の軟化点を７０℃、接着層２５０の厚みを３μｍとした。実施例８では接着層２５０の軟化点を７０℃、接着層２５０の厚みを２μｍとした。実施例９では接着層２５０の軟化点を７０℃、接着層２５０の厚みを１μｍとした。
比較例１は図３に示す断面形状の合わせガラスであり、接着層２５０の軟化点を４０℃、接着層２５０の厚みを７０μｍとした。
実施例１〜９及び比較例１について、第１に、ガラス板２１０及び２２０、中間膜２３０、フィルム２４０、接着層２５０からなる積層体をゴム袋の中に入れ、このゴム袋を排気系に接続し、ゴム袋内が−１００ｋＰａの減圧度となるように減圧吸引（脱気）しながら最大温度１１０℃で接着する脱気工程後（第１圧着工程後）の脱気状態を評価した。脱気状態の判定基準は、脱気工程後に顕著な泡残りが見られるか否かであり、脱気工程後に顕著な泡残りが見られない場合を『○』、脱気工程後に顕著な泡残りが見られた場合を『×』とした。
又、実施例１〜９及び比較例１について、第２に、ＦＯＶが４ｄｅｇ×１ｄｅｇとなる凹面鏡を含む光学系で映したＨＵＤ像の歪について評価した。具体的には、合わせガラスの４ｍ先に０．０３４ｄｅｇ（＝２ｍｉｎ）幅の横線を投影した場合の「線の縦方向の歪量」について評価した。そして、「線の縦方向の歪量」が０．００９ｄｅｇ以下の場合を『◎』、０．００９ｄｅｇより大きく０．０１７ｄｅｇ以下の場合を『〇』、０．０１７ｄｅｇより大きい場合を『×』とした。
又、実施例１〜９及び比較例１について、第３に、ＦＯＶが５ｄｅｇ×１．５ｄｅｇとなる凹面鏡を含む光学系で映したＨＵＤ像の歪について評価した。具体的には、合わせガラスの４ｍ先に０．０３４ｄｅｇ（＝２ｍｉｎ）幅の横線を投影した場合の「線の縦方向の歪量」について評価した。そして、「線の縦方向の歪量」が０．００９ｄｅｇ以下の場合を『◎』、０．００９ｄｅｇより大きく０．０１７ｄｅｇ以下の場合を『〇』、０．０１７ｄｅｇより大きい場合を『×』とした。
実施例１〜９及び比較例１について、第１〜第３の評価結果を図８にまとめた。図８に示すように、接着層２５０の軟化点が中間膜２３０のガラス転移点と等しい４０℃である比較例１では、脱気工程後に顕著な泡残りが見られた。これは、図４に示した中間膜２３０がガラス板２１０及び２２０と完全に密着する脱気時間ｔ２までに、接着層２５０のガラス板２１０への密着が進み、接着層２５０の脱気時間が十分に確保できなかったためと考えられる。
これに対して、実施例１〜９では、脱気工程後に顕著な泡残りが見られなかった。これは、接着層２５０の軟化点が中間膜２３０のガラス転移点より高いため、図４に示した中間膜２３０がガラス板２１０及び２２０と完全に密着する脱気時間ｔ２までは、接着層２５０のガラス板２１０への密着が十分進まない。そのため、接着層２５０の脱気時間ｔ２が十分に確保できたためと考えられる。
ＦＯＶが４ｄｅｇ×１ｄｅｇとなる凹面鏡を含む光学系で映したＨＵＤ像の歪については、実施例１〜９及び比較例１の何れも、「線の縦方向の歪量」が０．０１７ｄｅｇを超えないことが確認された。これは、接着層２５０の厚みが７０μｍ以下であるためフィルム２４０の車内側及び車外側の面がガラス板２１０の車外側の平滑面に追従し、フィルム２４０の車内側及び車外側の面の平滑性が維持され、ＨＵＤ像の歪を低減できたと考えられる。
特に、実施例５〜９では、「線の縦方向の歪量」が０．００９ｄｅｇ以下であり、大変良好な結果が得られた。接着層２５０の厚みを２０μｍ以下としたことで、フィルム２４０の車内側及び車外側の面のガラス板２１０の車外側の平滑面に対する追従性が向上し、フィルム２４０の車内側及び車外側の面の平滑性が向上し、ＨＵＤ像の歪を更に低減できたと考えられる。
ＦＯＶが５ｄｅｇ×１．５ｄｅｇとなる凹面鏡を含む光学系で映したＨＵＤ像の歪については、実施例１〜９及び比較例１の何れも、「線の縦方向の歪量」が０．０１７ｄｅｇを超えないことが確認された。これは、接着層２５０の厚みが７０μｍ以下であるためフィルム２４０の車内側及び車外側の面がガラス板２１０の車外側の平滑面に追従し、フィルム２４０の車内側及び車外側の面の平滑性が維持され、ＨＵＤ像の歪を低減できたと考えられる。
特に、実施例７〜９では、「線の縦方向の歪量」が０．００９ｄｅｇ以下であり、大変良好な結果が得られた。接着層２５０の厚みを３μｍ以下としたことで、フィルム２４０の車内側及び車外側の面のガラス板２１０の車外側の平滑面に対する追従性が向上し、フィルム２４０の車内側及び車外側の面の平滑性が向上し、ＨＵＤ像の歪を更に低減できたと考えられる。
ＦＯＶが大きくなった場合、フィルム２４０のうねりによるＨＵＤ像の歪が目立ちやすくなるが、接着層２５０の厚みを３μｍ以下とすることで、ＦＯＶが５ｄｅｇ×１．５ｄｅｇの場合でもＨＵＤ像の歪を十分に低減できることが確認された。
このように、接着層２５０の軟化点を中間膜２３０のガラス転移点より高くすることで、図４に示した接着層２５０の脱気時間ｔ２が十分に確保でき、脱気工程後に顕著な泡残りが見られないようにできる。
又、ガラス板２１０とフィルム２４０とを接着する接着層２５０の厚みを７０μｍ以下とすることにより、ＨＵＤ像の歪を低減できる。
以上、好ましい実施の形態等について詳説したが、上述した実施の形態等に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態等に種々の変形及び置換を加えることができる。
本国際出願は２０１８年７月２０日に出願した日本国特許出願２０１８−１３７０８２号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願２０１８−１３７０８２号の全内容を本国際出願に援用する。
２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ フロントガラス
２１ 内面
２２ 外面
２９ 黒セラミック層
２１０、２２０ ガラス板
２３０ 中間膜
２４０ フィルム
２５０、２６０ 接着層
Ｒ１ ＨＵＤ表示領域
Ｒ２ ＨＵＤ表示外領域

Claims (12)

  1. 車外側ガラス板と車内側ガラス板との間に中間膜を有する合わせガラスであって、
    車内からの投影像を反射して情報を表示する表示領域を備え、
    前記表示領域の少なくとも一部において、前記車外側ガラス板及び前記車内側ガラス板のうち何れか一方のガラス板と前記中間膜との間に、前記一方のガラス板に接着層で接着されたフィルムが配置され、
    前記接着層の厚みが０．２μｍ以上７０μｍ以下であり、
    前記接着層の軟化点が前記中間膜のガラス転移点より高いことを特徴とする合わせガラス。
  2. 前記接着層の軟化点が５０℃以上である請求項１に記載の合わせガラス。
  3. 前記接着層の軟化点と前記中間膜のガラス転移点との差が１０℃以上である請求項１又は２に記載の合わせガラス。
  4. 前記中間膜のガラス転移点が４０℃以下である請求項１乃至３の何れか一項に記載の合わせガラス。
  5. 前記接着層の厚みが０．２μｍ以上３０μｍ以下である請求項１乃至４の何れか一項に記載の合わせガラス。
  6. 前記接着層の厚みが０．２μｍ以上５μｍ以下である請求項１乃至５の何れか一項に記載の合わせガラス。
  7. 前記接着層の厚みが０．２μｍ以上３μｍ以下である請求項１乃至６の何れか一項に記載の合わせガラス。
  8. 前記フィルムが配置された部分の前記合わせガラスは、可視光反射率が９％以上又は拡散反射率が９％以上である請求項１乃至７の何れか一項に記載の合わせガラス。
  9. 前記フィルムはＰ偏光反射フィルムであり、
    前記合わせガラスに封入された状態において、入射角がブリュースター角でのＰ偏光の反射率が５％以上である請求項１乃至８の何れか一項に記載の合わせガラス。
  10. 前記フィルムの厚みが２５μｍ以上２００μｍ以下である請求項１乃至９の何れか一項に記載の合わせガラス。
  11. 前記表示領域において、前記合わせガラスを車両に取り付けたときの車幅方向に水平方向の曲率が半径１０００ｍｍ以上１００００ｍｍ以下であり、前記水平方向に対し前記合わせガラスに沿って垂直方向の曲率が半径４０００ｍｍ以上２００００ｍｍ以下である請求項１乃至１０の何れか一項に記載の合わせガラス。
  12. 前記投影像の視野角が４ｄｅｇ×１ｄｅｇ以上である請求項１乃至１１の何れか一項に記載の合わせガラス。
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