JPWO2020040305A1 - 合わせガラス用中間膜、合わせガラス、及びガラス構成体 - Google Patents
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Abstract
Description
[1]JIS R 3106に準拠した日射透過率が87.3%の2枚のクリアガラス板を用いて合わせガラスを作製した際に、前記合わせガラスの皮膚吸収エネルギー率(X1)が25%以下となる吸収領域を少なくとも有する、合わせガラス用中間膜。
[2]前記合わせガラスの可視光線透過率(X2)が70%未満となり、かつ皮膚吸収エネルギー率(X1)が15%以下となる遮光性吸収領域を有する、上記[1]に記載の合わせガラス用中間膜。
[3]前記遮光性吸収領域において、遮熱剤及び着色剤の両方を含有する上記[2]に記載の合わせガラス用中間膜。
[4]着色剤を含有し、前記着色剤が、炭素系材料と、炭素系材料以外のその他の色素とを含む上記[1]〜[3]のいずれか1項に記載の合わせガラス用中間膜。
[5]前記可視光線透過率(X2)が70%以上となり、かつ前記皮膚吸収エネルギー率(X1)が25%以下となる透過性吸収領域を有する、上記[1]〜[4]のいずれか1項に記載の合わせガラス用中間膜。
[6]前記透過性吸収領域において、遮熱剤を含有する上記[5]に記載の合わせガラス用中間膜。
[7]2枚のガラス板と、前記2枚のガラス板の間に配置される合わせガラス用中間膜とを備え、合わせガラスの皮膚吸収エネルギー率(Y1)が25%以下となる、ガラス吸収領域を少なくとも有する、合わせガラス。
[8]合わせガラスの可視光線透過率(Y2)が70%未満となり、かつ前記皮膚吸収エネルギー率(Y1)が15%以下となるガラス遮光性吸収領域を有する、上記[7]に記載の合わせガラス。
[9]前記ガラス遮光性吸収領域において、前記合わせガラス用中間膜が、遮熱剤及び着色剤の両方を含有する上記[8]に記載の合わせガラス。
[10]前記ガラス遮光性吸収領域において、前記合わせガラス用中間膜が、着色剤を含有し、前記着色剤が、炭素系材料と、炭素系材料以外のその他の色素とを含む上記[8]又は[9]に記載の合わせガラス。
[11]前記可視光線透過率(Y2)が70%以上となり、かつ前記皮膚吸収エネルギー率(Y1)が25%以下となるガラス透過性吸収領域を有する、上記[7]〜[10]のいずれか1項に記載の合わせガラス。
[12]前記ガラス透過性吸収領域において、前記合わせガラス用中間膜が、遮熱剤を含有する上記[11]に記載の合わせガラス。
[13]ガラス構成体の皮膚吸収エネルギー率(Y1)が25%以下となるガラス吸収領域を少なくとも有する、ガラス構成体。
[14]ガラス板を含み、前記ガラス板の皮膚吸収エネルギー率が25%以下である上記[13]に記載のガラス構成体。
以下、本発明について実施形態を用いて詳細に説明する。
本発明の合わせガラス用中間膜は、2枚の基準ガラス板を用いて合わせガラスを作製した際に、合わせガラスの皮膚吸収エネルギー率(以下、単に「皮膚吸収エネルギー率(X1)」ともいう)が25%以下となる領域(以下、単に「吸収領域」ともいう)を少なくとも有する。なお、基準ガラスは、JIS R 3106に準拠した日射透過率が87.3%のクリアガラス板である。また、皮膚吸収エネルギー率(X1)は、後述する実施例に示す方法により算出したものである。
本発明では、皮膚吸収エネルギー率(X1)が25%以下の吸収領域を有することで、皮膚によって太陽光を吸収する割合が低くなり、合わせガラスを介して太陽光を長期間浴びても灼熱感を感じにくくなる。
また、皮膚吸収エネルギー率(X1)は、灼熱感を感じるまでの時間を長くするためには低ければ低いほどよいが、太陽光を必要以上に遮光して可視光線透過率が必要以上に低くならないようにするためには、0.5%以上が好ましく、1.0%以上がより好ましい。
合わせガラス用中間膜において、吸収領域の面積は、特に限定されないが、全領域の5%以上100%以下が好ましく、10%以上100%以下がより好ましく、30%以上100%以下が更に好ましい。また、吸収領域の面積は、40%以上であってもよく、60%以上であってもよく、80%以上であってもよい。
本発明の一実施形態において、合わせガラス用中間膜は、可視光線透過率(X2)が70%未満となり、かつ皮膚吸収エネルギー率(X1)が15%以下となる領域(以下、「遮光性吸収領域」ともいう)を有することが好ましい。
可視光線透過率(X2)が70%未満となる遮光性領域は、例えば防眩性の確保のために、一般的には人に照射される太陽光を遮蔽する領域であり、その領域を介して人に照射される太陽光は、露出する皮膚等に長期間照射されることが多い。例えば、自動車では、フロントガラスの上部に設けられるサンシェードや、ルーフガラスなどは遮光性領域で構成されることが多く、遮光性領域を介して透過した太陽光は、主に乗員の顔など、乗員の皮膚に直接照射されることが多い。そのため、そのような領域における皮膚吸収エネルギー率を15%以下とすることで、自動車の乗員などが感じる灼熱感を効果的に低減できる。
以上の点から、合わせガラス用中間膜は、皮膚吸収エネルギー率(X1)が、上記遮光性吸収領域において、12%以下となる領域を有することがより好ましく、10%以下となる領域を有することが更に好ましく、7%以下となる領域を有することが特に好ましく、理論上は0%となる領域を有することが最も好ましい。また、遮光性吸収領域における皮膚吸収エネルギー率(X1)は、一定以上の可視光線透過率を確保するために、0.1%以上が好ましく、0.5%以上が好ましく、1.0%以上がより好ましい。
合わせガラス用中間膜の上記可視光線透過率(X2)は、合わせガラスを一定量以上の光を透過させて窓として機能させるために、上記遮光性吸収領域において、0.5%以上となることが好ましく、0.7%以上となることがより好ましく、1%以上となることが更に好ましい。
合わせガラス用中間膜は、一部の領域が遮光性吸収領域となる場合、遮光性吸収領域以外の領域は、可視光線透過率(X2)が70%以上となる領域(透過性領域)であってもよいし、可視光線透過率(X2)が70%未満となるが、皮膚吸収エネルギー率(X1)が15%より大きくなる遮光性領域であってもよいし、これら両方の領域が存在してもよい。
合わせガラス用中間膜において、遮光性吸収領域の面積は、特に限定されないが、全領域の5%以上100%以下が好ましく、10%以上100%以下がより好ましい。
本発明の別の好ましい実施形態において、合わせガラス用中間膜は、可視光線透過率(X2)が70%以上となり、かつ皮膚吸収エネルギー率(X1)が25%以下となる領域(以下、「透過性吸収領域」ともいう)を有する。
本発明では、皮膚吸収エネルギー率(X1)を25%以下とすることで、自動車の乗員や建築物の内部に居る人などが感じる灼熱感を効果的に低減できる。合わせガラス用中間膜は、このような観点から、透過性吸収領域において、上記皮膚吸収エネルギー率(X1)が20%以下となる領域を有することが好ましい。
合わせガラス用中間膜において、透過性遮光性吸収領域の面積は、特に限定されないが、全領域の5%以上100%以下が好ましく、10%以上100%以下がより好ましい。
合わせガラス用中間膜が、上記した遮光性吸収領域と、透過性吸収領域の両方を有する場合、遮光性吸収領域及び透過性吸収領域それぞれにおける可視光線透過率(X2)及び皮膚吸収エネルギー率(X1)の範囲などの詳細な構成は、上記の通りである。
なお、本発明の合わせガラス用中間膜は、上記のように遮光性吸収領域、透過性吸収領域、又はこれらの両方を有するが、遮光性吸収領域を有する場合には遮光性吸収領域の上記T1500が上記範囲内となるとよい。また、透過性吸収領域を有する場合には、透過性吸収領域の上記T1500が上記範囲内となるとよい。さらに、遮光性吸収領域及び透過性吸収領域の両方を有する場合には、遮光性吸収領域及び透過性吸収領域の両方の上記T1500が上記範囲内となるとよい。なお、T1500は、分光光度計を用いて、波長1500nmにおける透過率を測定することで得られるものであり、詳しい測定方法は、実施例に記載されるとおりである。
グラデーション領域は、透過性領域に設けられてもよいし、遮光性領域に設けられてもよい。また、透過性領域と遮光性領域に跨るように設けられ、透過性領域と遮光性領域の境界がグラデーション領域にあってもよい。すなわち、グラデーション領域は、その全体が透過性領域、又は遮光性領域となってもよいが、一部が透過性領域となり、一部が遮光性領域となってもよい。
なお、グラデーション領域における皮膚吸収エネルギー率(X1)は、可視光線透過率(X2)とともに連続的に変化するとよい。
本発明の合わせガラス用中間膜は、1以上の樹脂層を含むものであり、各樹脂層は樹脂を含有する。樹脂は、熱可塑性樹脂が好ましい。合わせガラス用中間膜は、熱可塑性樹脂を含有することで、接着層としての機能を果たしやすくなり、ガラス板との接着性が良好になる。後述する着色剤及び遮熱剤などは、樹脂、又は樹脂及び後述する可塑剤の混合物に分散されている。
本発明の合わせガラス用中間膜において熱可塑性樹脂は、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。これらの中では、ポリビニルアセタール樹脂及びエチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂から選択される少なくとも1種が好ましく、特に、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点から、ポリビニルアセタール樹脂がより好ましい。
したがって、複数の樹脂層を有する場合、各樹脂層を構成する樹脂はいずれも、ポリビニルアセタール樹脂又はエチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂であることが好ましく、ポリビニルアセタール樹脂であることがより好ましい。
ポリビニルアセタール樹脂は、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樹脂であれば特に限定されないが、ポリビニルブチラール樹脂が好適である。上記ポリビニルアセタール樹脂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。
ポリビニルアセタール樹脂としてポリビニルブチラール樹脂を用いる場合も、同様の観点から、水酸基量の好ましい下限は15モル%、好ましい上限は35モル%であり、より好ましい下限は25モル%、より好ましい上限は33モル%である。
なお、上記アセタール化度及び上記水酸基量は、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測定することができる。
ポリビニルアセタール樹脂の重合度の好ましい下限は500、好ましい上限は4000である。重合度を500以上することで、合わせガラスの耐貫通性が良好になる。また、重合度を4000以下とすることで、合わせガラスの成形がしやすくなる。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。
エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂としては、非架橋型のエチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂であってもよいし、また、高温架橋型のエチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂であってもよい。また、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物、エチレン−酢酸ビニルの加水分解物などのようなエチレン−酢酸ビニル変性体樹脂も用いることができる。
アイオノマー樹脂としては、特に限定はなく、様々なアイオノマー樹脂を用いることができる。具体的には、エチレン系アイオノマー、スチレン系アイオノマー、パーフルオロカーボン系アイオノマー、テレケリックアイオノマー、ポリウレタンアイオノマー等が挙げられる。これらの中では、合わせガラスの機械強度、耐久性、透明性などが良好になる点、ガラスへの接着性に優れる点から、エチレン系アイオノマーが好ましい。
不飽和カルボン酸としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸等が挙げられ、アクリル酸、メタクリル酸が好ましく、メタクリル酸が特に好ましい。また、他のモノマーとしては、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、1−ブテン等が挙げられる。
エチレン・不飽和カルボン酸共重合体としては、該共重合体が有する全構成単位を100モル%とすると、エチレン由来の構成単位を75〜99モル%有することが好ましく、不飽和カルボン酸由来の構成単位を1〜25モル%有することが好ましい。
エチレン・不飽和カルボン酸共重合体のアイオノマーは、エチレン・不飽和カルボン酸共重合体が有するカルボキシル基の少なくとも一部を金属イオンで中和または架橋することにより得られるアイオノマー樹脂であるが、該カルボキシル基の中和度は、通常は1〜90%であり、好ましくは5〜85%である。
ポリウレタン樹脂としては、イソシアネート化合物と、ジオール化合物とを反応して得られるポリウレタン、イソシアネート化合物と、ジオール化合物、さらに、ポリアミンなどの鎖長延長剤を反応させることにより得られるポリウレタンなどが挙げられる。また、ポリウレタン樹脂は、硫黄原子を含有するものでもよい。その場合には、上記ジオールの一部又は全部を、ポリチオール及び含硫黄ポリオールから選択されるものとするとよい。ポリウレタン樹脂は、有機ガラスとの接着性を良好にすることができる。そのため、ガラス板が有機ガラスである場合に好適に使用される。
熱可塑性エラストマーとしては、スチレン系熱可塑性エラストマー、脂肪族ポリオレフィンが挙げられる。スチレン系熱可塑性エラストマーとしては、特に限定されず、公知のものを用いることができる。スチレン系熱可塑性エラストマーは、一般的に、ハードセグメントとなるスチレンモノマー重合体ブロックと、ソフトセグメントとなる共役ジエン化合物重合体ブロック又はその水添ブロックとを有する。スチレン系熱可塑性エラストマーの具体例としては、スチレン−イソプレンジブロック共重合体、スチレン−ブタジエンジブロック共重合体、スチレン−イソプレン−スチレントリブロック共重合体、スチレン−ブタジエン/イソプレン−スチレントリブロック共重合体、スチレン−ブタジエン−スチレントリブロック共重合体、並びにその水素添加体が挙げられる。
上記脂肪族ポリオレフィンは、飽和脂肪族ポリオレフィンであってもよく、不飽和脂肪族ポリオレフィンであってもよい。上記脂肪族ポリオレフィンは、鎖状オレフィンをモノマーとするポリオレフィンであってもよく、環状オレフィンをモノマーとするポリオレフィンであってもよい。中間膜の保存安定性、及び、遮音性を効果的に高める観点からは、上記脂肪族ポリオレフィンは、飽和脂肪族ポリオレフィンであることが好ましい。
上記脂肪族ポリオレフィンの材料としては、エチレン、プロピレン、1−ブテン、trans−2−ブテン、cis−2−ブテン、1−ペンテン、trans−2−ペンテン、cis−2−ペンテン、1−ヘキセン、trans−2−ヘキセン、cis−2−ヘキセン、trans−3−ヘキセン、cis−3−ヘキセン、1−ヘプテン、trans−2−ヘプテン、cis−2−ヘプテン、trans−3−ヘプテン、cis−3−ヘプテン、1−オクテン、trans−2−オクテン、cis−2−オクテン、trans−3−オクテン、cis−3−オクテン、trans−4−オクテン、cis−4−オクテン、1−ノネン、trans−2−ノネン、cis−2−ノネン、trans−3−ノネン、cis−3−ノネン、trans−4−ノネン、cis−4−ノネン、1−デセン、trans−2−デセン、cis−2−デセン、trans−3−デセン、cis−3−デセン、trans−4−デセン、cis−4−デセン、trans−5−デセン、cis−5−デセン、4−メチル−1−ペンテン、及びビニルシクロヘキサン等が挙げられる。
本発明の合わせガラス用中間膜は、熱可塑性樹脂を含有する場合、さらに可塑剤を含有してもよい。合わせガラス用中間膜は、可塑剤を含有することにより柔軟となり、その結果、合わせガラスに柔軟性を向上させ耐貫通性を向上させる。さらには、ガラス板に対する高い接着性を発揮することも可能になる。可塑剤は、熱可塑性樹脂としてポリビニルアセタール樹脂を使用する場合に含有させると特に効果的である。
可塑剤としては、例えば、一塩基性有機酸エステル及び多塩基性有機酸エステル等の有機エステル可塑剤、並びに有機リン酸可塑剤及び有機亜リン酸可塑剤などのリン酸可塑剤等が挙げられる。なかでも、有機エステル可塑剤が好ましい。
上記可塑剤のなかでも、トリエチレングリコール−ジ−2−エチルヘキサノエート(3GO)が特に好適に用いられる。
また、合わせガラス用中間膜において、樹脂、又は樹脂及び可塑剤が主成分となるものであり、熱可塑性樹脂及び可塑剤の合計量が、着色領域における合わせガラス用中間膜全量基準で、通常70質量%以上、好ましくは80質量%以上、さらに好ましくは90質量%以上100質量%未満である。100質量%未満とすることで、合わせガラス用中間膜が遮熱剤及び着色剤の少なくとも一方を含有できる。
本発明の合わせガラス用中間膜では、吸収領域に遮熱剤を含有させることが好ましい。すなわち、合わせガラス用中間膜は、遮光性吸収領域を有する場合、遮光性吸収領域に遮熱剤が含有されることが好ましい。また、合わせガラス用中間膜は、透過性吸収領域を有する場合、透過性吸収領域に遮熱剤が含有されることが好ましい。さらに、合わせガラス用中間膜は、透過性吸収領域及び遮光性吸収領域の両方を有する場合、これらのうち一方に遮熱剤が含有されてもよいが、これらの両方に遮熱剤が含有されることが好ましい。
これらの中では、熱線の遮蔽機能が高いため、金属酸化物粒子が好ましく、ATO粒子、GZO粒子、ITO粒子及びCWO粒子から選択される少なくとも1種を使用することがより好ましく、ITO粒子又はCWO粒子を使用することがさらに好ましい。
なお、「平均粒子径」は、体積平均粒子径を示す。平均粒子径は、粒度分布測定装置(日機装社製「UPA−EX150」)等を用いて測定できる。
遮熱性化合物は、フタロシアニン化合物、ナフタロシアニン化合物及びアントラシアニン化合物から選択される1種又は2種以上の化合物(以下、「化合物X」ともいう)が挙げられる。
フタロシアニン化合物は、フタロシアニン、又はフタロシアニン骨格を有するフタロシアニン誘導体であり、好ましくはこれらに金属原子が含有される。ナフタロシアニン化合物は、ナフタロシアニン、又はナフタロシアニン骨格を有するナフタロシアニン誘導体であり、好ましくはこれらに金属原子が含有される。アントラシアニン化合物は、アントラシアニン、又はアントラシアニン骨格を有するアントラシアニン誘導体であり、好ましくはこれらに金属原子が含有される。
これら化合物Xにおいて、金属原子は、ナフタロシアニン骨格、ナフタロシアニン骨格、アントラシアニン骨格の中心金属となる。
また、上記金属原子としては、バナジウム原子が好ましく、バナジウム原子を含有するフタロシアニン化合物がより好ましい。バナジウム原子は、一般的に酸素原子が結合した状態(V=O)で存在する。
遮熱性化合物は、上記したもののうち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。
合わせガラス用中間膜における遮熱剤の含有量は、上記した皮膚吸収エネルギー率(X1)が所定の範囲内となるようにすればよいが、例えば0.05質量%以上1.5質量%以下、好ましくは0.10質量%以上1.2質量%以下、さらに好ましくは0.15質量%以上0.9質量%以下である。
遮熱剤を2種以上使用する場合、得られる合わせガラスの着色を抑えつつ、且つ、遮熱性を向上させる観点からは、遮熱剤はITO粒子を含むことが好ましい。また、遮熱剤を2種以上使用する場合、ITO粒子の含有量は、他の遮熱剤の含有量よりも多く、ITO粒子に対する他の遮熱剤の含有量の比(質量比)は、1より小さいことが好ましく、より好ましくは1/50以上1/3以下、さらに好ましくは1/30以上1/5以下である。
また、ITO粒子と併用される他の遮熱剤としては、上記したもののうち、酸化タングステン粒子及び化合物Xの両方を使用することが好ましく、特に酸化タングステン粒子としてCWO粒子、化合物Xとしてフタロシアニン化合物を使用することが好ましい。
また、合わせガラス用中間膜の吸収領域において、合わせガラス用中間膜が、厚さ方向に積層された複数の樹脂層を有し、多層構造となる場合には、その吸収領域における遮熱剤の含有量及び含有量比が上記範囲内となればよい。すなわち、遮熱剤の含有量及び含有量比は、多層構造全体として、上記範囲内であればよく、各樹脂層における遮熱剤の含有量及び含有量比が上記範囲内である必要はない。
本発明の合わせガラス用中間膜は、着色剤を含有することが好ましく、中でも遮光性領域に着色剤が含有されることがより好ましい。
使用される着色剤は、特に限定されず、従来から合わせガラス用中間膜に配合される色素を使用するができ、青色、黄色、赤色、緑色、紫色、黒色、白色などの色素を使用できる。色素は、顔料、染料などを用いることができる。
なお、本明細書において、着色剤とは、上記した遮熱剤以外の材料を意味する。したがって、例えば、青色の色素は、一般的には赤色領域や近赤外領域に吸収極大を有するが、本明細書において、近赤外領域に吸収極大を有するものは、上記した近赤外線吸収剤に分類されるものとする。すなわち、例えば、青色の色素は、720nm未満の領域に1以上の吸収極大を有し、かつその1以上の吸収極大のうち1つが、波長380nm〜2500nmの領域において最大の吸収を示すものを着色剤と分類する。
したがって、遮光性吸収領域は、灼熱感を効果的に低減させる観点から、着色剤に加えて遮熱剤を含有することが好ましいが、着色剤を含有する一方で、遮熱剤を含有しなくてもよい。
また、アゾ染料、シアニン染料、トリフェニルメタン染料、フタロシアニン染料、アントラキノン染料、ナフトキノン染料、キノンイミン染料、メチン染料、アゾメチン染料、スクワリリウム染料、アクリジン染料、スチリル染料、クマリン染料、キノリン染料、ニトロ染料等が挙げられる。染料は分散染料でもよい。
なかでも、熱可塑性樹脂との親和性が高く、ブリードアウトしにくいことから、顔料としては、フタロシアニン系顔料、アントラキノン系顔料、ペリレン系顔料、カーボンブラックが好ましい。また、染料としては、アントラキノン系が好ましい。
着色剤は、一種単独で使用してもよいが、2種以上を併用してもよい。
また、着色剤としては、カーボンブラックなどの炭素系材料と、炭素系材料以外のその他の色素を組み合わせて使用するとよく、中でも、遮光性吸収領域において、カーボンブラックなどの炭素系材料と、炭素系材料以外のその他の色素を組み合わせて使用することが好ましい。このような着色剤の組み合わせにより、遮光性を高めつつ、より効果的に皮膚吸収エネルギー率(X1)を低下できる。
その他の色素としては、青色、黄色、赤色、緑色、紫色、白色などの黒色以外の色素を使用するとよく、具体的には炭素系材料以外の上記した顔料、染料を使用すればよく、中でもフタロシアニン系顔料、アントラキノン系顔料、ペリレン系顔料、アゾ系顔料、ジオキサジン系顔料、キナクリドン系顔料、及びアゾ系染料、アントラキノン系染料から選択される1種以上が好ましい。
炭素系材料と、炭素系材料以外のその他の色素の組み合わせにおいては、炭素系材料を着色剤の主成分とすることが好ましい。炭素系材料を主成分とすることで、より効果的に皮膚吸収エネルギー率(X1)及び可視光線透過率(X2)を低下できる。具体的には、全着色剤に対する炭素系材料の含有量比(質量比)は、0.50以上1.0以下が好ましく、0.55以上0.90以下がより好ましく、0.60以上0.85以下がさらに好ましい。
勿論、合わせガラス用中間膜は、遮光性吸収領域において、着色剤として炭素系材料を単独で使用する場合も、着色剤と遮熱剤を併用してもよい。さらには、遮光性吸収領域以外でも着色剤と遮熱剤を併用してもよい。
合わせガラス用中間膜の遮光性領域(及び遮光性吸収領域)において、合わせガラス用中間膜が複数の樹脂層からなり、多層構造である場合には、その多層構造全体における着色剤の含有量、含有量比、及び遮熱剤/着色剤が上記範囲内となればよい。
また、遮熱剤及び着色剤は、可塑剤中に分散された上で、樹脂に配合されてもよい。例えば、可塑剤に、遮熱剤及び着色剤を加え、さらに分散剤などを加えて、可塑剤に分散させた上で、樹脂と混合させてもよい。使用される分散剤としては、リン酸エステル化合物が挙げられる。リン酸エステル化合物としては、例えば、トリオクチルホスフェート、トリイソプロピルホスフェート、トリブトキシエチルホスフェート、トリクレシルホスフェート、イソデシルフェニルホスフェートなどが挙げられる。リン酸エステル化合物の配合量は、樹脂100質量部に対して、例えば、0.001〜5質量部である。
また、合わせガラス用中間膜は、必要に応じて、紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安定剤、接着力調整剤、蛍光増白剤、結晶核剤等の添加剤を含有してもよい。
以下、本発明の合わせガラス用中間膜の層構成についてより詳細に説明する。
(単層構造)
本発明では、合わせガラス用中間膜は、上記したとおり、単層の樹脂層からなるものでもよい。合わせガラス用中間膜は、単層の樹脂層に例えば遮熱剤を含有させることで、その全面を透過性吸収領域とすることができる。この場合の遮熱剤の含有量、含有量比などは上記した通りである。
また、合わせガラス用中間膜は、単層の樹脂層に例えば遮熱剤及び着色剤の両方を含有させることで、その全面を遮光性吸収領域にできる。この場合の遮光性吸収領域における遮熱剤及び着色剤の含有量、含有量比などは上記した通りである。
この場合、遮光性吸収領域以外の領域は、可視光線透過率(X2)が70%以上となる領域(透過性領域)であってもよいし、可視光線透過率(X2)が70%未満となるが、皮膚吸収エネルギー率(X1)が15%より大きくなる領域であってもよい。また、これら領域の両方が設けられてもよい。
また、領域ごとに樹脂組成物の組成を変更することで、一部の領域のみを透過性吸収領域としてもよい。この場合、透過性吸収領域以外の領域は、可視光線透過率(X2)が70%未満となる領域(遮光性領域)であってもよいし、可視光線透過率(X2)が70%以上となるが、皮膚吸収エネルギー率(X1)が25%より大きくなる領域であってもよい。また、これら両方の領域が設けられてもよい。
さらに、領域ごとに樹脂組成物の組成を変更することで、一部の領域を透過性吸収領域とし、一部の領域を遮光性吸収領域としてもよい。
合わせガラス用中間膜は、上記したとおり、複数の樹脂層を含む多層構造を有するものでもよい。複数層からなる多層構造は、厚さ方向に2つの樹脂層が積層された2層構造であってもよいし、3つの樹脂層が積層された3層構造であってもよいし、4つ以上の樹脂層が積層されたものでもよい。これらの中では2層構造又は3層構造を有することが好ましく、3層構造を有することがより好ましい。
上記のとおりに第1及び第2の層を有し、かつ合わせガラス用中間膜が遮熱剤を含有する場合、第1及び第2の層のいずれか一方に遮熱剤を含有させればよいが、これら両方に遮熱剤を含有させることが好ましい。
第2の層における着色剤の含有量は、特に限定されないが、例えば0.03質量%以上3質量%以下、好ましくは0.05質量%以上1.5質量%以下、より好ましくは0.1質量%以上1.0質量%以下である。第2の層における着色剤の含有量をこれら下限値以上とすることで、第2の層により容易に遮光性領域や遮光性吸収領域を形成できる。
なお、本明細書において各層における含有量とは、その層全量基準の含有率を意味し、例えば、第1の層における着色剤の含有量とは、第1の層全量基準の含有率を意味し、他の類似の表現も同様である。
一方で、透過性領域では、遮光性領域よりも第2の層を薄くしたり、第2の層を設けなくしたりすることで、可視光線透過率を高くするとよい。
また、第1の層の合計厚さは、第1の層が最も薄くなる部分(最薄部)において、0.05mm以上1.4mm以下が好ましく、0.08mm以上0.9mm以下が好ましく、0.1mm以上0.8mm以下がさらに好ましい。
一方で、第2の層の合計厚さは、第2の層が最も厚くなる部分(最厚部)において、0.03mm以上1mm以下が好ましく、0.05mm以上0.8mm以下が好ましく、0.08m以上0.5mm以下がさらに好ましい。
第1及び第2の層21A、21B、22は、いずれか1つの層に遮熱剤を含有すればよいが、いずれの層にも遮熱剤を含有することが好ましい。また、第1の層21A,21Bは、好ましくはいずれも着色剤を含有しない。
遮光性領域23は、着色剤、又は着色剤及び遮熱剤により、皮膚吸収エネルギー率(X1)が低くなり、遮光性吸収領域となる。なお、図2に示す合わせガラス用中間膜20は、その全領域が3層構造からなり、全領域が遮光性領域23(遮光性吸収領域)となる。
具体的には、図3に示す第3の実施形態のように、合わせガラス用中間膜30は、第2の層32と、第1の層31A,31Bを有する。第2の層32は、着色剤を含有する樹脂層であり、第1の層31A、31Bは、第2の層32よりも着色剤の含有量が少ないか、又は着色剤を含有しない樹脂層である。したがって、第2の層32は、第1の層31A,31Bよりも透明性が低い層となる。
第1及び第2の層31A、31B、32は、いずれか1つの層に遮熱剤を含有すればよいが、いずれの層にも遮熱剤を含有することが好ましい。また、第1の層31A,31Bは、好ましくはいずれも着色剤を含有しない。
一方で、第2の領域33は、第2の層32が最も厚い部分(最厚部33A)において、第2の層32により遮光され、遮光性領域となる。第2の領域33(遮光性領域)は、着色剤、又は着色剤と遮熱剤により皮膚吸収エネルギー率(X1)を低くすることで、遮光性吸収領域となる。
また、最厚部33Aと第1の領域34とは、通常、皮膚吸収エネルギー率(X1)が互いに異なるので、第2の領域33(グラデーション領域)における皮膚吸収エネルギー率(X1)は、最厚部33Aから領域34に向かうにしたがって、最厚部33Aの値から領域34の値となるように連続的に変化する。なお、第1の領域34は、好ましくは、最厚部33Aよりも皮膚吸収エネルギー率(X1)が高いので、好ましくは、最厚部33Aから第1の領域34に向かうにしたがって皮膚吸収エネルギー率(X1)は高くなる。
また、遮光性領域36における皮膚吸収エネルギー率(X1)は、最厚部33Aから境界Bまで15%以下に保たれ、遮光性領域36は、いずれの位置においても皮膚吸収エネルギー率(X1)が15%以下となる遮光性吸収領域となってもよい。また、境界Bまで15%以下が保たれずに、遮光性領域36の一部は、皮膚吸収エネルギー率(X1)が15%より大きくなり、遮光性吸収領域とならなくてもよい。
また、合わせガラス用中間膜30では、遮光性領域36が遮光性吸収領域を有し、透過性領域37が透過性吸収領域を有することがより好ましい。
ただし、境界Bは、第2の領域33と第1の領域34の境界と重なるように配置されてもよく、このような態様によれば、グラデーション領域である第2の領域33が、すべて遮光性領域36内部に配置されることになる。
この場合、領域33Yの先細り形状の先端側には、第3の実施形態と同様に、第1の領域34が設けられる。第4の実施形態では、一定の面積を有する領域33Yが最厚部33Aとなるので、透過性領域36、さらには、透過性吸収領域の面積を広くできる。
本実施形態において、境界Bは、領域33Y(グラデーション領域)上に配置されるが、境界Bは、第2の領域33と第1の領域34の境界と重なるように配置されてもよい。また、境界Bは、領域33Xと領域33Yの境界と重なるように配置されてもよく、これにより、グラデーション領域は、透過性領域37内に配置されることになる。
第5の実施形態の合わせガラス用中間膜30Cにおいて、その他の構成は、第4の実施形態の合わせガラス用中間膜30Bと同様であるので、その説明は省略する。
なお、第5の実施形態では、各第1の領域33は、グラデーション領域からなるが、第4の実施形態と同様に、厚さが一定となる領域33Xと、グラデーション領域からなる領域33Yからなってもよい。
ここで、領域33は、厚さが一定となる領域33Xと、その領域33Xの両端に接続し、厚さが、厚さ方向に直交する方向に沿って、連続的に減少する領域(グラデーション領域)33Y、33Yからなる。また、各領域33Yの先細り形状の先端側に、上記第3〜第5の実施形態と同様に、第1の領域34が設けられる。第1の領域34では、第1の層31A,32Bが直接積層され、これらが一体的となり、1つの樹脂層(第1の層31C)から構成されることになる。したがって、合わせガラス用中間膜は、厚さ方向に直交する方向に沿って、透過性領域37、遮光性領域36、及び透過性領域37がこの順に並べられることになり、遮光性領域36が端部と端部の間の位置に配置されることになる。
なお、以上説明した積層構造は、本発明の合わせガラス用中間膜の積層構造の一例であって、これら構造に限定されない。
本発明の合わせガラス用中間膜は、他の機能を発現させる目的で、他の機能フィルムを備えていてもよい。例えば、遮熱性を更に向上させるために、上記中間膜は、赤外線反射フィルムを備えていてもよい。例えば、意匠性を更に向上させたり、他の模様と組み合わせたりするために、上記中間膜は、着色フィルムを備えていてもよく、意匠がプリントされたフィルムを備えていてもよい。
本発明の合わせガラス用中間膜は、特に限定されないが、単層構造である場合には、例えば、樹脂、遮熱材料及び着色剤などの中間膜を構成する成分を混合し、得られた組成物を押出成形、プレス成形などして成形すればよい。
また、単層構造であり、かつ領域ごとに異なる組成である場合には、合わせガラス用中間膜は、例えば、互いに組成が異なる複数の樹脂シートを面方向に並べることで形成できる。
例えば、上記のように第1及び第2の層を有する場合、第1の層に含有される各成分を第1の押出機に、第2の層を形成するための各成分を第2の押出機に供給し、これら第1及び第2の押出機の先端に多層用フィードブロックを取り付けて共押出する方法が好ましい。第1及び第2の層は、厚さ方向に直交する方向に沿って厚さが変化することがあるが、その場合には、例えば、樹脂の供給量などを調整して、厚さを変化させるとよい。
本発明は、さらにガラス構成体を提供する。ガラス構成体は、ガラス構成体そのものの皮膚吸収エネルギー率(以下、単に皮膚吸収エネルギー率(Y1)ともいう)が25%以下となる領域(以下、単に「ガラス吸収領域」ということがある)を少なくとも有する。ガラス構成体は、少なくとも1枚のガラス板を有するが、ガラス構成体が有するガラス板は1枚であってもよいし、2枚以上であってもよい。ガラス構成体において2枚以上のガラス板は上記した合わせガラス中間膜、接着層などを介して互いに接着され一体化されるとよく、例えば合わせガラスを構成するとよい。
上記のとおり本発明は、さらに合わせガラスを提供するものである。本発明の合わせガラスは、2枚のガラス板と、2枚のガラス板の間に配置される合わせガラス用中間膜とを備える。本発明の合わせガラスにおいては、合わせガラス用中間膜としては上記した合わせガラス用中間膜を使用すればよい。合わせガラス用中間膜は、一方の面が一方のガラス板に接着し、他方の面が他方のガラス板に接着する。
合わせガラスで使用するガラス板としては、無機ガラス、有機ガラスのいずれでもよいが、無機ガラスが好ましい。無機ガラスとしては、特に限定されないが、クリアガラス、フロート板ガラス、磨き板ガラス、型板ガラス、網入り板ガラス、線入り板ガラス、グリーンガラス等が挙げられる。
また、有機ガラスとしては、一般的に樹脂ガラスと呼ばれるものが使用され、特に限定されないが、ポリカーボネート、アクリル樹脂、アクリル共重合体樹脂、ポリエステルなどの樹脂から構成される有機ガラスが挙げられる。
2枚のガラス板は、互いに同種の材質から構成されてもよいし、別の材質から構成されてもよい。例えば、一方が無機ガラスで、他方が有機ガラスであってもよいが、2枚のガラス板の両方が無機ガラスであるか、又は有機ガラスであることが好ましい。
また、各ガラス板の厚さは、特に限定されないが、例えば、0.1〜15mm程度、好ましくは0.5〜5mmである。各ガラス板の厚さは、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。
本発明の合わせガラスは、皮膚吸収エネルギー率(Y1)が25%以下のガラス吸収領域を有することで、皮膚によって太陽光を吸収する割合が低くなり、合わせガラスを介して太陽光を長期間浴びても灼熱感を感じにくくなる。
なお、皮膚吸収エネルギー率(Y1)は、後述する実施例に示す方法により算出したものである。
本発明では、合わせガラスは、上記した合わせガラス用中間膜と同様に、その全面(すなわち、全ての領域)の上記皮膚吸収エネルギー率(Y1)が上記範囲内となってよいし、一部のみが上記範囲内となってもよい。
合わせガラスにおいて、ガラス吸収領域の面積は、特に限定されないが、全領域の5%以上100%以下が好ましく、10%以上100%以下がより好ましく、30%以上100%以下が更に好ましい。また、吸収領域の面積は、40%以上であってもよく、60%以上であってもよく、80%以上であってもよい。
本発明の一実施形態において、合わせガラスは、上記した合わせガラス用中間膜と同様の観点から、可視光線透過率(Y2)が70%未満となり、かつ皮膚吸収エネルギー率(Y1)が15%以下となる領域(以下、「ガラス遮光性吸収領域」ともいう)を有することが好ましい。
また、合わせガラスは、皮膚吸収エネルギー率(Y1)が、上記ガラス遮光性吸収領域において、12%以下となる領域を有することがより好ましく、10%以下となる領域を有することが更に好ましく、7%以下となる領域を有することが特に好ましく、理論上は0%となる領域を有することが最も好ましい。また、ガラス遮光性吸収領域における皮膚吸収エネルギー率(Y1)は、0.1%以上が好ましく、0.5%以上が好ましく、1.0%以上がより好ましい。
合わせガラスは、上記した合わせガラス用中間膜と同様の観点から、上記した所望の皮膚吸収エネルギー率(Y1)を有するガラス遮光性吸収領域において、可視光線透過率(Y2)が50%以下となることが好ましく、20%以下となることがより好ましく、4%以下となることがさらに好ましい。また、合わせガラスの上記可視光線透過率(Y2)は、上記ガラス遮光性吸収領域において、0.5%以上となることが好ましく、0.7%以上となることより好ましく、1%以上となることがさらに好ましい。
ガラス遮光性吸収領域を有する合わせガラスは、合わせガラスの全領域(全面)がガラス遮光性吸収領域となってもよいし、一部の領域がガラス遮光性吸収領域となってもよい。
合わせガラスは、一部の領域がガラス遮光性吸収領域となる場合、ガラス遮光性吸収領域以外の領域は、可視光線透過率(Y2)が70%以上となる領域(ガラス透過性領域)であってもよいし、可視光線透過率(Y2)が70%未満となるが、皮膚吸収エネルギー率(Y1)が15%より大きくなるガラス遮光性領域であってもよいし、これら両方の領域が存在してもよい。
合わせガラスにおいて、ガラス遮光性吸収領域の面積は、特に限定されないが、全領域の5%以上100%以下が好ましく、10%以上100%以下がより好ましい。
本発明の別の好ましい実施形態において、合わせガラスは、上記合わせガラス用中間膜と同様に、可視光線透過率(Y2)が70%以上となり、かつ皮膚吸収エネルギー率(Y1)が25%以下となる領域(以下、「ガラス透過性吸収領域」ともいう)を有する。また、合わせガラスは、同様の観点から、ガラス透過性吸収領域において、上記皮膚吸収エネルギー率(Y1)が20%以下となる領域を有することが好ましい。
合わせガラスは、合わせガラス用中間膜において説明したとおり、ガラス透過性吸収領域において、皮膚吸収エネルギー率(Y1)が10%以上でもよく、15%以上であってもよい。さらに、合わせガラスは、合わせガラス用中間膜と同様の観点から、ガラス透過性吸収領域において、可視光線透過率(Y2)が75%以上となる領域を有することが好ましく、80%以上となる領域を有することがより好ましい。また、合わせガラスは、ガラス透過性吸収領域において、上記可視光線透過率(Y2)が95%以下であることが好ましく、90%以下であることがより好ましく、87%以下であることがさらに好ましい。
合わせガラスにおいて、ガラス透過性吸収領域の面積は、特に限定されないが、全領域の5%以上100%以下が好ましく、10%以上100%以下がより好ましい。
なお、本発明の合わせガラスは、上記のようにガラス遮光性吸収領域、ガラス透過性吸収領域、又はこれらの両方を有するが、ガラス遮光性吸収領域を有する場合にはガラス遮光性吸収領域の上記T1500が上記範囲内となるとよい。また、ガラス透過性吸収領域を有する場合には、ガラス透過性吸収領域の上記T1500が上記範囲内となるとよい。さらに、ガラス遮光性吸収領域及びガラス透過性吸収領域の両方を有する場合には、ガラス遮光性吸収領域及びガラス透過性吸収領域の両方の上記T1500が上記範囲内となるとよい。
ガラスグラデーション領域は、ガラス透過性領域に設けられてもよいし、ガラス遮光性領域に設けられてもよい。また、ガラス透過性領域とガラス遮光性領域に跨るように設けられ、ガラス透過性領域とガラス遮光性領域の境界がガラスグラデーション領域にあってもよい。すなわち、ガラスグラデーション領域は、その全体がガラス透過性領域、又はガラス遮光性領域となってもよいが、一部がガラス透過性領域となり、一部がガラス遮光性領域となってもよい。
なお、ガラスグラデーション領域における皮膚吸収エネルギー率(Y1)は、可視光線透過率(Y2)とともに連続的に変化するとよい。
また、ガラス吸収領域、ガラス遮光性領域、ガラス遮光性吸収領域、ガラス透過性領域、及びガラス透過性吸収領域それぞれにおける合わせガラス用中間膜の構成は、上記した吸収領域、遮光性領域、遮光性吸収領域、透過性領域、及び透過性吸収領域における合わせガラス用中間膜の構成と同様である。
したがって、ガラス遮光性吸収領域において、合わせガラス用中間膜は、着色剤を含有することが好ましく、着色剤と遮熱剤とを含有することがより好ましい。また、ガラス透過性吸収領域において、合わせガラス用中間膜は、遮熱剤を含有することが好ましい。そして、各領域における遮熱剤及び着色剤の含有量、含有量比なども上記したとおりである。
合わせガラスは、自動車用合わせガラスに使用する場合、その全面を遮光性領域、又は透過性領域としてもよいが、その一部を遮光性領域としてもよいし、透過性領域としてもよい。
例えば、フロントガラスでは、上部にガラス遮光性領域を設けてサンシェードを形成し、かつ下部にガラス透過性領域を設けるとよい。この場合、ガラス遮光性領域の少なくとも一部をガラス吸収領域(ガラス遮光性吸収領域)とすることが好ましい。ただし、ガラス透過性領域の少なくとも一部をガラス吸収領域(ガラス透過性吸収領域)としてもよく、ガラス遮光性領域及びガラス透過性領域それぞれの少なくとも一部をガラス吸収領域としてもよい。
また、例えば、ルーフガラスでは、例えば、その全面をガラス遮光性吸収領域とすればよい。なお、自動車ルーフ用合わせガラスは、その少なくとも一部がルーフに配置されればよく、例えば、ルーフとリアにわたって配置されるガラスも自動車ルーフ用合わせガラスとする。
また、ガラス吸収領域は、合わせガラス以外のガラス構成体においても、ガラス遮光性吸収領域であってもよいし、ガラス透過性吸収領域であってよいし、これら両方から構成されてもよい。いずれの場合の詳細は、合わせガラスの場合と同様であるのでその説明は省略する。
さらに、被膜層は、必要に応じて可塑剤、分散剤、カップリング剤、紫外線吸収剤、光安定化剤、酸化防止剤、可塑剤などの各種添加剤を含有してもよい。
また、ガラス板に塗布された塗布液は、適宜、加熱乾燥などされるとよい。また、バインダー樹脂として硬化性樹脂を使用する場合には、ガラス板に塗布した後、必要に応じて、加熱、又は紫外線若しくは電子線照射により硬化性樹脂を硬化させるとよい。
塗布液において、遮熱剤、着色剤などは分散されているとよい。塗布液に使用される分散媒体としては、各種有機溶剤、水など、種々のものを選択することが可能である。また、バインダー樹脂が硬化性樹脂であり硬化前に液状であったり、バインダー樹脂の少なくとも一部が液状樹脂であったりする場合には、バインダー樹脂を分散媒体と使用してもよい。また、可塑剤を使用する場合には、可塑剤を分散媒体としてもよい。
ガラス板そのものの構成によりガラス吸収領域を形成する場合、ガラス板を構成する成分を適宜調整することで、ガラス板そのものの皮膚吸収エネルギーを25%以下として、ガラス吸収領域を形成するとよい。例えば、ガラス板がソーダライムガラスの場合、一般的に、SiO2、Na2O、CaO、Al2O3に加えて、任意成分としてMgO、Fe2O3、FeO、TiO2、Ce2O3、V2O5、K2O、CeO2などを含むが、例えば、これら任意成分のうち、少なくとも1種の配合量、配合の有無などを変更することで、ガラス吸収領域を形成してもよい。例えば、Fe2O3は、1100nm付近に吸収ピークを有するので、Fe2O3の含有量を多くしたり、FeOに対するFe2O3の含有量の比を高くしたりすることで、ガラス板の皮膚吸収エネルギー率を低くしてガラス吸収領域を形成するとよい。
(i)目標とするガラス組成になるように、ガラス母組成原料、鉄源等の着色成分原料、還元剤、清澄剤等を混合し、ガラス原料を調製する。
(ii)ガラス原料を連続的に溶融窯に供給し、約1400〜1550℃に加熱し溶融させて溶融ガラスとする。
(iii)溶融ガラスを清澄した後、フロート法等のガラス板成形法により所定の厚さのガラス板に成形する。
(iv)ガラス板を徐冷した後、所定の大きさに切断する。
ガラス母組成原料としては、珪砂、ソーダ灰、石灰石、長石等、通常のソーダライムシリカガラスの原料として用いられているものが挙げられる。鉄源としては、鉄粉、酸化鉄粉、ベンガラ等が挙げられる。還元剤としては、炭素、コークス等が挙げられる。還元剤は、溶融ガラス中の鉄の酸化を抑制することができる。また、所定の大きさに切断したガラス板は、必要に応じて強化処理をしてもよい。
擬似太陽光源(セリック株式会社製「XC−500E」)の分光光強度を280〜2500nmの範囲で1nmごとに取得し、1nmごとの相対照度を求めた。相対照度は、波長毎の分光光強度の相対的な強度を示し、280〜2500nmの相対照度の合計が1となるように算出した。相対照度の算出結果を表1〜5に示す。その相対照度を基に、ISO13837の規定通り、ISO9845AnnexB記載に従い台形公式(Trapezoital Rule)を用いて、表6に示す重価係数Aを得た。
また、人間の肌サンプルに基づき、表6に示す皮膚の分光吸収率Bを予め算出した。人間の肌サンプルは、黄色人種の手に基づき実測して算出したものである。本発明においては、皮膚吸収エネルギー率(X1),(Y1)の算出に当たっては、表6に示す重価係数Aと分光吸収率Bを使用するものとする。
なお、表6に示すように重価係数A及び分光吸収率Bは、380nm未満で5nm毎、380〜780nmで10nm毎、800nm以上で50nm毎に算出したものであった。
波長毎に、重価係数A(λ)と、分光吸収率B(λ)と、透過率C(λ)とを掛け合わせて(A(λ)×B(λ)×C(λ))を算出し、その合計(Σ(A(λ)×B(λ)×C(λ)))を皮膚吸収エネルギー率(Y1)とした。
可視光線透過率(X2),(Y2)は、JIS R3106:1998に準拠して、分光光度計(日立ハイテクノロジー社製「U−4100」)を用いて、得られた合わせガラス又は合わせガラス以外のガラス構成体の波長380〜780nmにおける可視光線光透過率(Tv)を測定して求めた。
測定の際、合わせガラス又は合わせガラス以外のガラス構成体を透過した平行光のみが積分球へ受光するように、光源と積分球との光路上で且つ光軸の法線に平行となるように積分球から13cm離れた位置に合わせガラス又は合わせガラス以外のガラス構成体を設置し、分光透過率を測定した。得られた上記分光透過率から可視光線透過率を算出した。また測定条件は、スキャンスピードを300nm/min、スリット巾を8nmとし、それ以外の条件はJIS R 3106:1998に準拠して測定を行った。
分光光度計(日立ハイテク社製「U−4100」)を用いて、得られた合わせガラス又は合わせガラス以外のガラス構成体の波長1500nmにおける透過率である「T1500」を測定した。測定の際、合わせガラス又は合わせガラス以外のガラス構成体を透過した平行光のみが積分球へ受光するように、光源と積分球との光路上で且つ光軸の法線に平行となるように積分球から13cm離れた位置に合わせガラス又は合わせガラス以外のガラス構成体を設置し、1500nmにおける透過率を測定した。得られた上記分光透過率から可視光線透過率を算出した。また測定条件は、スキャンスピードを300nm/min、スリット巾を8nmとし、それ以外の条件はJIS R 3106:1998に準拠して測定を行った。
擬似太陽光源(セリック株式会社製「XC−500E」)から、65cm先の壁面に照射強度が1000W/m2になるように照射光を照射した。照射は、外光が影響しないように暗室で行った。照射強度は英弘精機株式会社製の全天日射計「PyranometerMS−602」で計測した。壁面は壁面温度の上昇を抑えるため白色とした。照射面から30cm離れた、照射光源の光軸上に合わせガラス又は合わせガラス以外のガラス構成体を設置した。
室温23℃、湿度50RH%環境下で、被験者に、安静にした状態で、手の甲の表面温度が33〜35℃の間で安定してから照射壁面に手を置かせた。被験者が、手を置いてから、ひりひりとした痛み(灼熱感)を感じ始めるまでの時間を計測した。なお、合わせガラス又は合わせガラス以外のガラス構成体は、照射光がその性能を評価するための領域を介して手の甲に照射されるように配置した。
5人の評価者で同様に痛みを感じ始めるまでの時間を計測して、その平均時間を「痛みを感じるまでの時間」とした。
合わせガラス用中間膜を、片刃カミソリを用いて厚さ方向に平行に切断し、その断面をマイクロスコープ(オリンパス社製「DSX−100」)を用いて観察し、付属ソフト内の計測ソフトを用いて、各層の厚みを測定した。
(1)樹脂
PVB:ポリビニルブチラール樹脂、アセタール化度69モル%、水酸基量30モル%、アセチル化度1モル%、重合度1700
(2)可塑剤
3GO:トリエチレングリコールジ−2−エチルヘキサノエート
(3)遮熱剤
遮熱剤1:錫ドープ酸化インジウム粒子(ITO粒子)、平均粒子径35nm
遮熱剤2:セシウムドープ酸化タングステン粒子(CWO粒子)、平均粒子径50nm
遮熱剤3:バナジウムフタロシアニン化合物、山田化学社製「NIR−43V」
(4)着色剤
着色剤1:黒色色素、カーボンブラック顔料、ピグメントブラック7(CASNo.1333−86−4)
着色剤2:青色色素、銅フタロシアニン顔料、ビグメントブルー15(CASNo.12239−87−1)
着色剤3:紫色色素、アントラキノン系分散染料、ディスパースバイオレット28(CASNo.81−42−5)
着色剤4:黄色色素:アントラキノン系染料、ソルベントイエロー163(CASNo.106768−99−4)
(合わせガラス用中間膜の作製)
まず、可塑剤40質量部に、分散剤以外の添加剤を添加した。すなわち、可塑剤40質量部に、遮熱剤1を0.633質量部(合わせガラス用中間膜全量基準で0.45質量%)、遮熱剤2を0.028質量部(合わせガラス用中間膜全量基準で0.02質量%)、及び遮熱剤3を0.042質量部(合わせガラス用中間膜全量基準で0.03質量%))を混合した。そこに更に分散剤としてリン酸エステル化合物(合わせガラス用中間膜全量基準で0.03質量%)0.06質量部を添加した後、混合し混合液を得た。
次に、ポリビニルブチラール樹脂(PVB)100質量部に対し、得られた混合液全量を添加し、ミキシングロールで充分に溶融混練して樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物を押出機を用いて押出して、厚み800μmの合わせガラス用中間膜を得た。
上記で得られた合わせガラス用中間膜を、23℃、28%RHの恒温恒湿条件で4時間保持した後、2枚のクリアガラス(縦30mm×横30mm×厚さ2.5mm、日射透過率が87.3%の、JIS R 3106に準拠)の間に挟持し、積層体とした。得られた積層体を、230℃の加熱ロールを用いて仮圧着させた。仮圧着された積層体を、オートクレーブを用いて135℃、圧力1.2MPaの条件で20分間圧着し、合わせガラスを作製した。
得られた合わせガラスについて、可塑光線透過率(Tv)、T1500、及び皮膚吸収エネルギー率を測定した。測定結果について、表7に示す。得られた皮膚吸収エネルギー率は、基準ガラスを用いて得た値であり、合わせガラス用中間膜の皮膚吸収エネルギー率(X1)であり、合わせガラスの皮膚吸収エネルギー率(Y1)でもある。可視光線透過率(Tv)、T1500も同様である。以下の実施例、比較例も同様である。さらに、第1の層の最薄部及び第2の層の最厚部の厚さを測定し、それぞれの合計厚さを表1に示す。
PVB100質量部に対して、可塑剤40質量部を添加し、ミキシングロールで充分に溶融混練し、第1の樹脂組成物を得た。
可塑剤40質量部に、着色剤1を0.273質量部(第2の層全量基準で0.195質量%)、着色剤3を0.124質量部(第2の層全量基準で0.088質量%)、及び着色剤4を0.034質量部(第2の層全量基準で0.024質量%)混合し混合液を得た。次に、ポリビニルブチラール樹脂(PVB)100質量部に対し、得られた混合液全量を添加し、ミキシングロールで充分に溶融混練して第2の樹脂組成物を得た。
第1の押出機に上記第1の樹脂組成物を供給した。また、第2の押出機に上記第2の樹脂組成物を供給した。第1の押出機と第2の押出機との先端に多層用フィードブロックを取り付けて、押し出される樹脂組成物の量を調整しつつ共押出することにより、図4に示すように、第2の領域33において2つの第1の層31A、31B間に埋め込まれた第2の層32を有し、かつ第1の領域34において第1の層31Cからなる合わせガラス用中間膜を得た。
得られた合わせガラス用中間膜において、最厚部33Aを構成し、遮光性領域である領域33X、及び透過性領域である領域34それぞれにおける可塑光線透過率(Tv)、Ts1500、及び皮膚吸収エネルギー率を測定した。
可塑剤40質量部に、まず、分散剤(リン酸エステル化合物)以外の添加剤、すなわち、遮熱剤1を0.21質量部(第1の層全量基準で0.15質量%)混合し、そこに更に分散剤としてリン酸エステル化合物0.021質量部を添加した後、さらに混合し混合液を得た。
次に、ポリビニルブチラール樹脂(PVB)100質量部に対し、得られた混合液全量を添加し、ミキシングロールで充分に溶融混練して、第1の層を形成するための第1の樹脂組成物を得た。
次に、配合が表7に示すとおりになるように、第1の樹脂組成物と同様の方法で第2の層を形成するための第2の樹脂組成物を得た。
その後、実施例2と同様に、第1及び第2の樹脂組成物を使用して合わせガラス用中間膜及び合わせガラスを作製して、合わせガラス用中間膜及び合わせガラスを評価した。
第1の層及び第2の層における配合を表7、8に示すとおりになるように、実施例3と同様の方法で、第1及び第2の樹脂組成物を調製した。その後、実施例3と同様に、第1及び第2の樹脂組成物を使用して合わせガラス用中間膜及び合わせガラスを作製して、合わせガラス用中間膜及び合わせガラスを評価した。
ただし、実施例10では、第2の層の最厚部における厚さ、及び第1の層の最薄部における合計厚さが表8に示すとおりになるように共押出するときの樹脂量を調整した。
実施例7では、第1の層及び第2の層における配合が表7に示すとおりになるように変更して、実施例3と同様の方法で、第1及び第2の樹脂組成物を調製した。
実施例8では、第1の層における配合が表8に示すとおりになるように、実施例2と同様の方法で、第1の樹脂組成物を調製し、第2の層における配合が表8に示すとおりになるように変更して、実施例3と同様の方法で、第2の樹脂組成物を調製した。
実施例9では、第1の層における配合が表8に示すとおりになるように変更して、実施例3と同様の方法で、第1の樹脂組成物を調製し、第2の層における配合が表8に示すとおりになるように変更して、実施例2と同様の方法で、第2の樹脂組成物を調製した。
次いで、実施例1と同様に合わせガラスを作製して、得られた合わせガラスについて、可塑光線透過率(Tv)、T1500、及び皮膚吸収エネルギー率を測定した。測定結果について、表7に示す。
(合わせガラス用中間膜の作製)
樹脂組成物の配合を表8の第2の層欄に示す配合となるように配合量を変更した点を除いて、実施例1と同様の方法で、合わせガラス用中間膜及び合わせガラスを作製して、これらを評価した。
PVB100質量部に対して、可塑剤40質量部を添加し、ミキシングロールで充分に溶融混練した後、押出機を用いて押出して、厚み800μmの合わせガラス用中間膜を得た。次に、実施例1と同様の方法により合わせガラスを作製して、合わせガラスについて実施例1と同様に評価した。
配合が表8に示すとおりになるように変更して、実施例1と同様の方法で合わせガラス用中間膜及び合わせガラスを作製して、合わせガラス用中間膜及び合わせガラスを評価した。
第2の層における配合を表8に示すとおりになるように変更して、実施例2と同様の方法で、第1及び第2の樹脂組成物を調製した。その後、実施例3と同様に、第1及び第2の樹脂組成物を使用して合わせガラス用中間膜及び合わせガラスを作製して、合わせガラス用中間膜及び合わせガラスを評価した。
※実施例2〜6、10、比較例3における透過性領域の評価結果は第1の領域における評価結果を示し、遮光性領域の評価結果は、最厚部における評価結果を示す。
酢酸エチルにポリメチルメタクリレートを溶解させ、さらに遮熱材1、2、3を溶液中に分散させた。得られた溶液をJIS R 3106に準拠した日射透過率が87.3%であり厚み2.5mmのクリアガラスの一方の面上に塗工し、MEKを乾燥除去し、塗膜(被膜層)を形成し、ガラス構成体を得た。各遮熱剤の塗膜中の面密度は表9の通りであった。被膜層の配合を変更し同様に実施例14、比較例4、5のガラス構成体を作成した。
それ対して、比較例1〜5では、皮膚吸収エネルギー率(X1),(Y1)が25%より大きくなったので、太陽光を照射してから痛みを感じるまでの時間を十分に長くすることができなかった。
11、21A,21B、31A,31B、31C 第1の層
12、22、32 第2の層
33 第2の領域
33A 最厚部
33X 厚さが一定となる領域
33Y グラデーション領域
34 第1の領域
23、36 遮光性領域
37 透過性領域
Claims (14)
- JIS R 3106に準拠した日射透過率が87.3%の2枚のクリアガラス板を用いて合わせガラスを作製した際に、前記合わせガラスの皮膚吸収エネルギー率(X1)が25%以下となる吸収領域を少なくとも有する、合わせガラス用中間膜。
- 前記合わせガラスの可視光線透過率(X2)が70%未満となり、かつ皮膚吸収エネルギー率(X1)が15%以下となる遮光性吸収領域を有する、請求項1に記載の合わせガラス用中間膜。
- 前記遮光性吸収領域において、遮熱剤及び着色剤の両方を含有する請求項2に記載の合わせガラス用中間膜。
- 着色剤を含有し、前記着色剤が、炭素系材料と、炭素系材料以外のその他の色素とを含む請求項1〜3のいずれか1項に記載の合わせガラス用中間膜。
- 前記可視光線透過率(X2)が70%以上となり、かつ前記皮膚吸収エネルギー率(X1)が25%以下となる透過性吸収領域を有する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の合わせガラス用中間膜。
- 前記透過性吸収領域において、遮熱剤を含有する請求項5に記載の合わせガラス用中間膜。
- 2枚のガラス板と、前記2枚のガラス板の間に配置される合わせガラス用中間膜とを備え、合わせガラスの皮膚吸収エネルギー率(Y1)が25%以下となる、ガラス吸収領域を少なくとも有する、合わせガラス。
- 合わせガラスの可視光線透過率(Y2)が70%未満となり、かつ前記皮膚吸収エネルギー率(Y1)が15%以下となるガラス遮光性吸収領域を有する、請求項7に記載の合わせガラス。
- 前記ガラス遮光性吸収領域において、前記合わせガラス用中間膜が、遮熱剤及び着色剤の両方を含有する請求項8に記載の合わせガラス。
- 前記ガラス遮光性吸収領域において、前記合わせガラス用中間膜が、着色剤を含有し、前記着色剤が、炭素系材料と、炭素系材料以外のその他の色素とを含む請求項8又は9に記載の合わせガラス。
- 前記可視光線透過率(Y2)が70%以上となり、かつ前記皮膚吸収エネルギー率(Y1)が25%以下となるガラス透過性吸収領域を有する、請求項7〜10のいずれか1項に記載の合わせガラス。
- 前記ガラス透過性吸収領域において、前記合わせガラス用中間膜が、遮熱剤を含有する請求項11に記載の合わせガラス。
- ガラス構成体の皮膚吸収エネルギー率(Y1)が25%以下となるガラス吸収領域を少なくとも有する、ガラス構成体。
- ガラス板を含み、前記ガラス板の皮膚吸収エネルギー率が25%以下である請求項13に記載のガラス構成体。
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