KR20070084428A - 차량용 곡면 합판 유리 및 그 곡면 합판 유리를 장착한차량 - Google Patents

Abstract

500Hz 이하의 저주파 영역에 고유 진동이 없는 곡면 합판 유리를 차체 바디에 장착하고, 곡면 합판 유리가 차체 바디와 공진하지 않도록 한다. 2장의 곡면 유리판을 접합하여 곡면 합판 유리로 하는 수지 중간막으로서는, 예를 들면 폴리비닐부티랄막의 사이에 폴리비닐 n-옥티랄(octylal) 막을 개재시킨 3층 구조의 막(차음막)으로서, 20℃의 쇼어 경도를 75도 이하로 부드럽게 한 것을 이용한다.

Description

차량용 곡면 합판 유리 및 그 곡면 합판 유리를 장착한 차량{CURVED LAMINATED GLASS AND VEHICLE FIXED WITH THE CURVED LAMINATED GLASS}

본 발명은, 주행 중의 차내의 저주파수 머플링 음(muffled noise)이 발생하기 어려운 차량용 곡면 합판 유리 및 그것을 장착한 차량에 관한 것이다.

2장의 유리판을 수지 중간막으로 접합한 합판 유리가, 자동차 등의 차량용의 유리창으로서 널리 이용되고 있다. 프론트 유리창(윈드실드)이 높은 차음 성능을 갖는 것은, 최근 차내의 음에 관한 거주성을 개선하고 싶다는 강한 요구로부터 점점 더 중요성이 높아지고 있다.

차내 소음은, 엔진 등의 구동계나 차축(axle) 등에서 발생되는 진동음이, 차내 공간을 공명 공간으로서 공동(空洞) 공명함으로써 조장된다. 특히, 유리창과 같은 면적이 큰 평판형의 부분이 탄성 진동하는 막 진동은 음압이 높은 머플링 음(muffled noise)을 증대하여, 차내 공간의 음 쾌적성을 손상시키는 원인이 되고 있다. 즉 자동차의 차내 공간은 유리창과 차체 바디로 구분된 일종의 공동(空洞)으로 되어 있기 때문에, 유리창이나 차체 바디의 진동에 기인하는 머플링감을 수반한 공동 공명음(머플링 음)이 생기는 경우가 있다. 이것을 방지하기 위해서는, 유리창의 질량을 충분히 크게 하여 차체 바디의 공동 공명을 억제하는 방법을 생각할 수 있지만, 자동차의 중량 증가를 초래하게 되어 바람직하지 않다.

일본 특허공개공보 평10-287127호 공보에는, 합판 유리에 기인하여 발생하는 차내 머플링 음을 저감하는 방법으로서, 유리창 외주부에 밀착시켜 배치한 압전 변환 소자와 그 압전 변환 소자의 왜곡량을 제어하는 제어 수단을 설치하고, 유리창에 발생한 탄성 진동에 기인하는 왜곡을 구속하는 쪽의 내부 응력을 제어 수단으로부터 압전 변환 소자에 발생시키는 방법이 개시되어 있다.

또, 일본 특허공개공보 평5-310039호 공보에는, 2장의 유리판의 사이에 중간막을 개재시켜 접착 적층한 자동차용의 유리창을, 상하 방향의 활형 면에서 적어도 높이 3∼30mm로 함으로써 강성을 높여, 유리의 공진 주파수를 제어하여 유리의 진동을 억제하고, 따라서 차내의 머플링 음을 저감하는 방법이 개시되어 있다.

또한 일본 특허공개공보 평7-186714호 공보에는, 차내 공간의 공동 공명 주파수에 대략 상응한 공진 주파수로 진동하도록 차체에 유리창을 부착하고, 유리창에 공동 공명에 대해서 다이나믹 댐퍼의 역할을 갖게 함으로써, 차내에서 발생하는 머플링 음을 억제하는 방법이 개시되어 있다.

자동차용의 프론트 유리창(윈드실드)에는, 법 규제에 따라 수지 중간막에 의해 2장의 유리가 접합된 유리가 사용된다. 이 합판 유리가 프론트 유리창으로서 장착된 자동차에 있어서는, 풍절음, 엔진부로부터의 진동음, 저면에서 전해지는 고유 진동, 또한 유리창 자신에서 발생되는 고유 진동음 등, 여러 가지의 진동이 뒤섞여 차내 소음(실내 머플링 음(muffled noise))이 발생하고, 이것이 차내의 음 거주 환경을 저하시키는 원인이 되고 있다. 자동차의 차내는, 천장 패널, 프론트, 후부, 사이드의 유리창, 실내와 하물실을 구분하는 백패널, 바닥패널, 대시패널 등에 둘러싸인 공명 공간을 구성하고 있고, 특히 프론트 유리창과 같은 비교적 면적이 큰 판형체에 고유 진동이 있으면, 무시할 수 없을 정도까지 차내 거주성을 저하시키는 머플링 음의 발생 원인이 된다.

인간의 청각은, 1000Hz∼6000Hz의 범위에서 다른 주파수 범위에 비해 매우 높은 감도를 나타낸다. 그러므로, 2000Hz 부근의 주파수를 중심으로 하여 1000∼4000Hz의 주파수 범위의 음역에 관해, 코인시던스 효과에 의한 차음 성능의 악화를 작게 하는 기술은, 차량 내의 음 거주성의 개선에 어느 정도 기여하고 있다. 그러나, 반드시 충분히 만족되는 수준은 아니고, 차내의 거주 환경의 향상을 더 도모하기 위해서는, 프론트 유리창에 관련된 차내의 저음 머플링 음에 대해서도 저감 하는 것이 요구되고 있었다.

차내 거주성을 높이기 위해, 여러 가지의 개선이 이루어져 왔다. 예를 들면 상기의 일본 특허공개공보 평10-287127호 공보에 개시된 차내 머플링 음의 방지 방법에 의하면, 유리창의 진동을 확실하게 억제할 수 있는 이점이 있다. 그러나, 유리의 주변부에 압전 변환 소자 및 그것을 제어하는 전기 회로를 배치할 필요가 있고, 유리창의 외관을 손상시키는 동시에 비용 증가로 연결된다는 문제점이 있었다.

또, 상기의 일본 특허공개공보 평5-310039호 공보에 개시된 방법은 간략하지만, 유리창으로서의 굴곡 형상이 제약되는 동시에, 유리의 고유 진동을 억제하는 효과가 그다지 크지 않다는 문제점이 있었다.

또, 상기의 일본 특허공개공보 평7-186714호 공보에 개시된 방법에서는, 유리창의 차체 바디로의 장착 고정에 특별한 지지 구조를 필요로 하는 문제가 있었다.

본 발명은, 보다 거주성이 우수한 차량내 음 공간을 얻기 위해 이루어진 발명으로서, 특히 차내 저음 머플링 음이 생기지 않는, 또는 생기기 어려운 차량용 곡면 합판 유리, 및 그것을 장착한 차량을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자는, 합판 유리를 프론트 유리창으로서 차체 바디에 장착 고정했을 때, 차량 실내의 주행 중의 음 거주성(음에 관한 거주성)을 좋게 하기 위해서는, 프론트 유리창의 고유 진동 특성과 주행 중에 생기는 차체 바디 특유의 고유 진동의 상호 작용에 의거하여 발생하는 머플링 음을 저감시키는 것이 중요한 것을 발견하였다. 즉 합판 유리가 갖는 고유 진동과 차체 바디가 갖는 고유 진동이 상호 간섭하지 않도록 합판 유리의 진동 특성을 정하는 것이 중요한 것을 발견하여, 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.

즉, 본 발명은, 2장의 곡면 유리판과, 2장의 곡면 유리판의 사이에 배치되어, 2장의 곡면 유리판을 접합하는 수지 중간막을 포함하는 차량용 곡면 합판 유리로서, 수지 중간막의 20℃에 있어서의 듀로미터 측정에 의한 쇼어 경도가 75도 이하이고, 한편, 가청역의 500Hz 이하의 저주파 영역에 고유 진동을 갖지 않는, 차량용 곡면 합판 유리를 제공한다.

또, 본 발명은, 상기 차량용 곡면 합판 유리를 윈드실드로서 포함하는 차량을 제공한다.

상기 본 발명의 차량용 곡면 합판 유리에 의하면, 수지 중간막이 쇼어 경도 75도 이하라는 비교적 부드러운 막으로 구성되고, 저주파 영역에 있어서 고유 진동이 없기 때문에, 차체 바디에 장착한 차량의 실사용의 상태에서, 합판 유리의 고유 진동과 차체 바디의 저주파 영역의 고유 진동이 겹쳐서 공진하는 일이 없으며, 연속적으로 생기는 실내 머플링 음의 발생을 억제할 수 있다. 이것에 의해 차내의 거주성이 개선된다.

또, 상기 본 발명의 차량에 의하면, 상기 본 발명의 차량용 곡면 합판 유리를 장착하였기 때문에, 주행 중의 실내에 머플링 음이 발생하는 것이 억제되어, 차내의 거주성이 개선된다.

도 1(a)는, 본 발명의 합판 유리의 모식 단면도이다.

도 1(b)는, 본 발명의 합판 유리의 다른 실시 형태를 도시하는 모식 단면도이다.

도 2는, 본 발명의 합판 유리의 고유 진동 특성을 도시하는 도면이다.

도 3은, 수지 중간막의 경도를 도시하는 도면이다.

도 4는, 종래 기술의 합판 유리의 고유 진동 특성을 도시하는 도면이다.

본 발명의 실시 형태를 이하에 도면을 이용하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 차량용 곡면 합판 유리(간단히 합판 유리라고도 한다)의 모식 단면도이다. 도 1(a)에서 도시되는 본 발명의 합판 유리(1)는, 2장의 곡면 유리판(2a, 2a)(간단히 유리판이라고도 한다)이 수지 중간막(3)에 의해 접합되어 있다. 유리판(2a, 2a)은 소다석회 실리카 조성의 플로트 유리판이고, 자동차의 프론트 유리창으로서 이용되는 경우, 차체 바디의 형상으로 장착 고정할 수 있도록 소정 형상으로 굴곡 가공되어 있다. 도 1(a)의 수지 중간막(3)은, 유리판(2a, 2a)과의 접착성이 좋은 2장의 폴리비닐아세탈 수지막(3a, 3a)의 사이에, 그러한 막보다 경도(쇼어 경도)가 작은 폴리비닐아세탈 수지막(3b)을 개재시킨 3층 구조를 갖고 있다. 본 명세서에서는, 폴리비닐알코올의 수산기에 알데히드가 축합된 고분자를, "폴리비닐아세탈"이라고 총칭한다.

유리판(2a, 2a)과 직접 접하는 수지막(3a)은, 예를 들면, 탄소수가 2∼4 중 어느 하나의 알데히드를 주성분으로 하는 제1 알데히드로 폴리비닐알코올을 아세탈화하여 얻은 수지막이고, 수지막(3b)은, 탄소수가 6∼8 중 어느 하나의 알데히드를 주성분으로 하는 제2 알데히드로 폴리비닐알코올을 아세탈화하여 얻은 수지막이다. 이것에 의해, 유리판과 접착성이 좋고, 또한 막 전체가 부드러우며, 머플링 음(muffled noise)이 생기기 어려운 수지 중간막(3)으로 할 수 있다.

"주성분"이란, 몰%로 가장 많이 포함하는 성분을 의미한다.

예를 들면, 수지막(3a)은, 폴리비닐알코올을 아세탈화함으로써 얻어지지만, 아세탈화하기 위한 알데히드로서는, 아세트알데히드, 프로피온알데히드, n-부틸알데히드 등의 단독 또는 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다. 특히 n-부틸알데히드 단독 또는 n-부틸알데히드를 주성분으로서 포함하는 알데히드로 폴리비닐알코올을 아세탈화(코아세탈화)함으로써 얻어지는 수지막(폴리비닐부티랄막)은, 유리판과 의 접착성, 내관통성이 좋기 때문에 바람직하다.

수지막(3b)은, 폴리비닐알코올을 아세탈화함으로써 얻어지고, 아세탈화하는 알데히드로서는, n-헥실알데히드, 2-에틸부틸알데히드, n-헵틸알데히드, n-옥틸알데히드 등의 지방족 알데히드의 단독 또는 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다. 특히 n-옥틸알데히드 단독 또는 n-옥틸알데히드를 주성분으로서 포함하는 알데히드로 폴리비닐알코올을 아세탈화(코아세탈화)함으로써 얻어지는 수지막(폴리비닐 n-옥티랄(octylal) 막)은, 알맞은 유연성을 갖기 때문에 바람직하다.

이러한 폴리비닐아세탈막의 제작 방법으로서, 예를 들면 폴리비닐알코올을 가열한 물에 용해하고, 알데히드와 산 촉매를 가해, 아세탈화 반응을 진행시켜 폴리비닐아세탈의 수지 분말을 얻는 공지의 방법을 채용할 수 있다. 이 수지 분말에 트리에틸렌글리콜 등의 일염기산 에스테르 혹은 아디핀산 등의 다염기산 에스테르를 가소제로서 배합, 혼련하여, 얻어진 혼련물을 프레스법 등의 공지의 방법에 의해 막형상으로 성형한다. 유리판(2a)은, 2장 모두 플로트 유리와 같은 무기 유리판으로 해도 되고, 경량화를 도모하기 위해 1장을 투명한 수지제 유리판, 예를 들면 아크릴 수지로 이루어지는 투명 수지 유리판 등으로 구성해도 된다.

또한, 수지 중간막은, 자외선 흡수제 등의 다른 첨가제나 다른 수지를 포함하고 있어도 된다.

또, 본 발명은, 그 밖의 측면에서, 2장의 곡면 유리판과, 2장의 곡면 유리판의 사이에 배치되어, 2장의 곡면 유리판을 접합하는 수지 중간막을 포함하는 차량용 곡면 합판 유리로서, 수지 중간막이, 폴리비닐알코올을 탄소수가 2∼4 중 어느 하나의 알데히드에 의해 아세탈화하여 얻어지는 폴리비닐아세탈을 주성분으로서 포함하는 2장의 수지막과, 그 2장의 수지막의 사이에 배치된, 폴리비닐알코올을 탄소수가 6∼8 중 어느 하나의 알데히드에 의해 아세탈화하여 얻어지는 폴리비닐아세탈을 주성분으로서 포함하는 수지막을 포함한 차량용 곡면 합판 유리를 제공한다. 고분자의 양을 몰수로 나타내는 것은 무의미하므로, 상기 수지막에 있어서의, "주성분"은, 질량%로 가장 많이 포함하는 성분을 의미하는 것으로 한다.

도 1(b)는 본 발명의 합판 유리의 다른 실시 형태를 도시하는 모식 단면도이다. 합판 유리(1')의 2장의 유리판 중 한쪽의 유리판(2a)은, 소다석화 실리카 조성의 플로트 유리판이고, 다른 쪽의 유리판(2b)은 아크릴 수지 등의 수지제 유리판이다. 수지 중간막(3')은 2층 구조를 갖는다. 한쪽의 유리판이 수지제 유리판인 경우, 아세탈화하는 알데히드로서 n-부틸알데히드를 주성분으로서 이용한 수지막(3a)을 플로트 유리판(2a)측에 배치하고, 아세탈화하는 알데히드로서 n-옥틸알데히드를 주성분으로서 이용한 수지막(3b)(보다 부드러운 막)을 수지제 유리판(2b)측에 배치하는 것이 좋다.

프론트 유리창이 갖는 고유 진동수는, 합판 유리의 크기, 두께, 굴곡 형상에 관계되고, 또 2장의 유리를 접합하는 수지 중간막의 경도, 두께에 관계된다. 저주파 영역에 현저한 고유 진동을 갖지 않는 합판 유리로 하기 위해서는, 이들 합판 유리를 구성하는 재료 파라미터 및 치수를 적절하게 선택할 필요가 있고, 그 중에서도 수지 중간막의 경도는 중요하다. 한편, 차체 바디가 갖는 고유 진동의 크기(진폭) 및 주파수는, 차체 프레임의 구조, 도어부 부착 방법, 엔진부, 트랜스미션 부, 엔진으로부터 차륜에 동력을 전달하는 회전 샤프트부 및 차륜부 등의 여러 가지의 구성 부분에 의해 정해진다.

프론트 유리창으로서 장착 고정한 합판 유리가, 500Hz 이하의 저주파 영역에 비교적 좁은 반치폭(주파수에 대해)의 고유 진동을 갖고, 그 고유 진동이, 차체 바디의 저주파 영역의 고유 진동과 오버랩하면, 주행 중에 실내에 연속적으로 저음 노이즈가 생긴다. 즉, 머플링 음이 증대된다. 그 때문에, 프론트 유리창과 차체 바디를 공진시키지 않도록 하는 것이, 주행 중의 차내 음 환경을 개선하는데 중요하다.

자동차용의 프론트 유리창으로 하기 위한 2장의 유리판은, 두께가 2.0mm인 소다석회 실리카 조성의 플로트 유리가 채용되는 것이 통상이다. 그 때문에, 프론트 유리창의 고유 진동수에 관한 특성은, 수지 중간막과 굴곡 가공 형상에 의존하는 경우가 많다.

폴리비닐아세탈계의 수지 중간막의 경도는, 출발 물질인 폴리비닐알코올의 중합도, 아세탈화도, 아세탈화하는 알데히드 물질의 종류, 코아세탈화나 단일종의 알데히드에 의한 순(純)아세탈화나, 가소제의 종류 및 그 첨가 비율 등에 따라 조정할 수 있다. 또, 합판 유리는, 바디의 창틀 형상에 따라 그 외주 형상이 규정되지만, 프론트 유리창으로서 통상 굴곡 가공된다. 프론트 유리창의 폭 방향 및 상하 방향의 양 방향에 곡률을 갖도록 하여 굴곡 가공됨으로써 강성이 보다 높아져, 고유 진동수를 조정할 수 있다.

실시예

(실시예 1)

두께가 2.0mm인 2장의 굴곡 가공된 유리판의 사이에 두께가 0.76mm인 수지 중간막을 끼워, 오토클레이브 내에서 가열함으로써 합판 유리를 제작하였다. 이용한 수지 중간막은, 2장의 폴리비닐부티랄막의 사이에 폴리비닐 n-옥티랄막(폴리비닐알코올의 아세탈화를 n-옥틸알데히드 주성분의 알데히드로 행하여 얻어지는 막)을 개재시킨 3층 구조의 수지 중간막이다. 이 합판 유리의 수지 중간막의 20℃에 있어서의 듀로미터 측정에 의한 쇼어 경도를 측정한 결과를, 도 3 중의 검은색 사각형 표시로 나타내었다. 20℃에 있어서의 쇼어 경도는 74도이고, 0∼40℃의 온도 범위에서 81∼72도의 범위에서 쇼어 경도가 변화하였다. 수지 중간막의 경도는 온도가 상승하면 작아지고, 온도가 저하하면 커지는 성질을 갖고 있었다.

또한, 쇼어 경도 측정은, 측정 대상인 수지 중간막을 복수장 겹쳐, 측정에 필요한 두께를 확보한 다음에 실시하였다. 또, 쇼어 경도 측정에는, 일본 공업 규격 JIS K6253(가황 고무 및 열 가소성 고무의 경도 시험), 미국 재료 시험 협회 ASTM D2240(고무 특성·듀로미터 경도 시험 방법)에 준거한 측정 장치를 사용하였다.

이 합판 유리의 저주파 영역의 고유 진동 특성을 다음과 같은 수법으로 측정하였다. 우선, 충분한 크기를 갖는 부드러운 에어튜브 상에 소정 형상으로 굴곡 가공한 합판 유리를, 그 오목면을 상측으로 하여 올려놓고, 오목면의 유리판 위에 가속도 픽업을 테이프로 고정하였다. 그리고, 임펄스 해머로 합판 유리를 두드려, 임펄스 해머의 가진력 신호와 가속도 픽업의 응답 가속도 신호를 FFT 분석기(고속 푸리에 변환기)에 입력함으로써, 고유 진동 특성을 측정하였다. 얻어진 합판 유리의 고유 진동 특성을 도 2에 나타낸다. 도 2는, 진동 측정기(오노소키(주)사제)에 의해 얻어진 가청역의 저주파 영역(20Hz∼500Hz)에 있어서의 고유 진동 특성(세로축 : 가속도 진폭비(accelerance), 가로축 : 주파수)을 도시하는 도면이다. 이 합판 유리의 고유 진동 특성은, 200Hz와 300Hz 근방의 주파수에 대해서 브로드한 볼록한 형상의 상승부를 가질 뿐으로, 인간에게 있어서 귀에 거슬리는 주파수인 200∼300Hz 대역의 진동 또는 음향의 발생 레벨은 요구되지 않고, 비교예에서 후술하는 반치폭이 좁은 진동은 인지되지 않았다.

또한, 도 2에 나타나 있는, 브로드한 볼록한 형상의 상승부에 대해 반치폭을 발견하는 것은 곤란하다. 따라서, 본 명세서에 있어서, 500kHz 이하의 저주파 영역에서의 고유 진동의 유무는, 반치폭 대신에, 이하의 기준으로 판단하는 것으로 한다. 즉, 상술한 측정 수법으로 얻은 고유 진동 특성의 스펙트럼에 있어서, 고주파측 또는 저주파측으로 10Hz 떨어졌을 때의 가속도 진폭비의 변화량이 3.0dB 이상이 되는 피크가 3개소 이상 존재하지 않는 경우(바람직하게는 0인 경우)에, 고유 진동을 갖지 않는다고 판단한다.

실시예 1의 합판 유리의 고유 진동 특성(도 2)에서는, 브로드한 피크를 183Hz와 286Hz에서 관찰할 수 있지만, 브로드한 피크의 주파수에 있어서의 가속도 진폭비와, 그 주파수로부터 ±10Hz 떨어진 주파수에 있어서의 가속도 진폭비의 차(변화량)를 조사한 바, 표 1에 나타내는 바와 같이, 최대로도 1.67dB로 작았다. 이와 같이, 고유 진동 특성에 날카로운 피크가 다수 나타나지 않는(바람직하게는 전 혀 나타나지 않는) 경우를, 고유 진동을 갖지 않는다고 판단한다. 또한, 후술하는 비교예(도 4 참조)에서는, ±10Hz 떨어지기 전에 가속도 진폭비가 증가로 변하는 피크도 관찰되지만, 그 경우에는, 피크에서 적어도 ±10Hz는 단조 감소하는 것으로 가정하여 예측선을 그어, 가속도 진폭비의 변화량을 발견하는 것으로 한다.

다음에, 실시예 1의 합판 유리를 프론트 유리창으로서 장착한 자동차에 대해 실차 주행 테스트를 행한 바, 주행 중에 연속적인 머플링 음(저음 공진 노이즈)이 거의 생기지 않는 것이 판명되었다. 즉, 도 2와 같이 저주파 영역에 고유 진동을 갖지 않는 프론트 유리창은, 본질적으로, 차체 바디와 공진하는 일이 없으며, 큰 머플링 음이 발생하지 않는다. 즉, 20℃에서 74도의 쇼어 경도를 갖는 부드러운 수지 중간막에 의해 2장의 유리판을 접합한 합판 유리는, 저주파 영역에서 현저한 고유 진동이 인지되지 않고, 후술의 비교예의 결과와 대비하면, 차내 머플링 음을 저감시키는 효과가 있는 것이 인지되었다.

마지막으로, 실시예 1의 합판 유리를 분쇄하여 수지 중간막을 유리조각으로부터 분리 및 채취해, 채취한 수지 중간막의 20℃에 있어서의 쇼어 경도를 측정한 바, 이 합판 유리의 제작전과 동일한 74도였다.

또한, 자동차의 차체 바디의 고유 진동 특성은, 완성차의 상태로 차체 바디의 천장의 대략 중앙에 가속도 픽업을 부착하여, 합판 유리일 때와 동일한 수법으로 측정할 수 있다. 차체 바디의 고유 진동 특성을 미리 측정하여, 그 측정 결과에 의거해, 차량용 곡면 합판 유리가 차체 바디와 공진하지 않도록, 그 차량용 곡면 합판 유리를 설계·제조하는 것이 가능하다.

(실시예 2)

아세탈화하는 알데히드로서 n-옥틸알데히드를 주성분으로 이용한 폴리비닐아세탈 단층막(두께 0.76mm)을 수지 중간막으로 하여, 실시예 1과 동일하게 해서 합판 유리를 제작하였다. 이 수지 중간막의 20℃에서의 쇼어 경도는, 도 3의 삼각형 표시로 나타나는 바와 같이 73도였다. 이 수지 중간막을 이용하여 실시예 1과 동일하게 합판 유리를 제작해, 고유 진동 특성을 실시예 1과 동일한 방법으로 측정한 바, 20∼500Hz의 주파수 범위에서 실시예 1의 합판 유리와 거의 같은 고유 진동 특성을 나타내었다. 그리고 이 합판 유리를 프론트 유리창으로서 장착한 자동차에 대해 실차 주행 테스트를 행한 바, 주행 중에 연속적인 큰 머플링 음(저음 공진 노이즈)은 거의 생기지 않았다.

실시예 2의 합판 유리를 분쇄하여 수지 중간막을 유리조각으로부터 분리 및 채취해, 채취한 수지 중간막의 20℃에 있어서의 쇼어 경도를 측정한 바, 이 합판 유리의 제작전과 동일한 73도였다.

(비교예)

실시예 1과 동일하게 두께가 2.0mm인 2장의 굴곡 가공된 유리판의 사이에 두께가 0.76mm인 수지 중간막을 끼워, 오토클레이브 내에서 가열하여 접합해 합판 유리를 제작하였다. 이용한 수지 중간막은, 폴리비닐부티랄막으로 하였다. 이 합판 유리의 수지 중간막의 20℃에 있어서의 듀로미터 측정에 의한 쇼어 경도를 측정한 결과를 도 3 중의 검은색 마름모형 표시로 나타낸다. 20℃에 있어서의 쇼어 경도는 84도로 비교적 단단한 막이고, 0∼40℃의 온도 범위에서 92∼79의 범위로 쇼어 경도가 변화하였다.

이 합판 유리의 저주파 영역의 고유 진동 특성을 실시예 1과 동일하게 해서 측정하였다. 결과를 도 4에 나타낸다. 이 합판 유리는, 100∼400Hz의 저주파 영역에 있어서 주파수의 반치폭이 작은 고유 진동(진동 스펙트럼)이 다수 인지되었다. 각 고유 진동에 있어서의 가속도 진폭비와, 각 고유 진동에서 ±10Hz 떨어진 주파수에 있어서의 가속도 진폭비의 차(변화량)를 조사한 바, 표 2에 나타내는 바와 같이, 3.89dB∼12.8dB로 컸다. 이 합판 유리를 프론트 유리창으로서 실시예 1과 동일한 자동차에 장착하여 실차 주행 테스트를 행한 바, 차량 내에서 연속한 저주파 영역의 머플링 음이 생겼다. 저주파 영역에서 고유 진동을 갖는 프론트 유리창은, 차체 바디와의 공진, 상호 작용에 의해 주행 중 실내 머플링 음을 증대시키는 것이 인지되었다.

비교예의 합판 유리를 분쇄하여 수지 중간막을 유리조각으로부터 분리 및 채취해, 채취한 수지 중간막의 20℃에 있어서의 쇼어 경도를 측정한 바, 이 합판 유리의 제작전과 동일한 84도였다.

상기 실시예 1 및 실시예 2로부터, 주행 중의 차량에서 프론트 유리창과 차체 바디의 상호 작용에서 발생하는 머플링 음을 억제하기 위해서는, 20∼500Hz(혹은 100∼400Hz)의 저주파 영역에서 고유 진동이 인지되지 않는 합판 유리를 이용하면 되는 것으로 판명되었다. 이러한 합판 유리이면, 합판 유리의 고유 진동과, 차체 바디의 고유 진동이 오버랩되는 것에 의거한 공진 현상은 본질적으로 일어나지 않게 된다. 또, 합판 유리가 저주파 영역에 고유 진동을 갖는 것이어도, 차체 바디의 고유 진동과 그 주파수가 오버랩되지 않으면, 머플링 음의 증대를 억제할 수 있다.

합판 유리의 저주파 영역에 있어서의 고유 진동의 반치폭, 피크 높이(깊이) 등의 특성은, 수지 중합도, 가소제의 종류 및 양, 아세탈화도, 아세틸기의 양 등 수지 중간막의 화학 구조 인자나 수지 중간막의 두께를 조정함으로써 정해진다. 상기에서는 유리판으로의 접착성, 파손시의 안전성, 투명성 등에서 실용상 가장 바람직한 특성을 갖는 가소화 폴리비닐아세탈로 이루어지는 수지 중간막에 대해 서술하였만, 수지 중간막의 종류는 이것에 한정되는 것이 아니라, 메타크릴산메틸과 아크릴산메틸의 적어도 한쪽을 주성분으로 하는 수지막이나 염화비닐 수지막 등 다른 수지막이어도 된다.

또, 상기 실시예 1 및 실시예 2의 합판 유리에는, 20℃에서의 쇼어 경도가 74도와 73도인 수지 중간막을 이용하였지만, 사용 가능한 수지 중간막은 그 값에 한정되는 것이 아니다. 수지 중간막의 20℃에 있어서의 쇼어 경도는, 50∼75도의 범위인 것이 바람직하다. 쇼어 경도가 75도를 넘으면 합판 유리의 강성이 커져, 머플링 음의 억제 효과가 작아진다. 한편, 50도 미만에서는 수지 중간막이 너무 부드러워져, 2장의 유리판을 합판 유리로 했을 때의 유리판의 어긋남이 생기기 쉬워져, 차체 바디로의 장착 고정에 지장을 초래할 우려가 있다.

상기의 3층 구조의 수지 중간막의 전체 두께는 0.76mm로 하였지만, 이 두께에 한정되지 않고, 총 두께를 0.5∼1.6mm 정도의 두께로 할 수 있다. 또, 중앙의 부드러운 막과 양 외측의 단단한 막의 두께 비율을 적절히 변화시킬 수 있다.

유리판은, 차량의 경량화 혹은 디자인성 등의 관점에서, 보다 얇은 두께인 1.8mm의 유리판을 2장 접합한 합판 유리나, 2.0mm와 1.6mm의 다른 두께의 유리판을 2장 접합한 합판 유리를 이용해도 동일한 머플링 음의 발생을 억제할 수 있다. 플로트 유리와 같은 무기 유리와 수지제 유기 유리를 조합한 합판 유리로 해도 된다. 또한, 유리판은 투명 유리 외에, 착색, 자외선 차폐, 적외선 치폐, 서리 방지용 열선 등의 기능이 부여된 합판 유리판이어도 동일한 효과가 얻어진다.

상기의 설명대로, 가청역의 500Hz 이하의 저주파 영역에 고유 진동을 갖지 않는 합판 유리를, 프론트 유리창으로서 차량에 장착 고정함으로써, 차내에 발생하는 머플링 음을 저감할 수 있다. 또, 프론트 유리창으로서 500Hz 이하의 저주파 영역에 고유 진동을 갖는 합판 유리가 장착 고정되어 있어도, 그 고유 진동이 차체 바디의 고유 진동과 주파수로 오버랩되지 않도록 함으로써, 차내의 머플링 음을 증대시키지 않는다.

이상, 본 발명의 합판 유리는, 자동차 등의 차량의 유리창으로서 이용할 수 있다. 본 발명의 차량은, 주행 중에 차체 바디에서 발생하는 머플링 음이 억제되어, 음 환경이 좋은 차내 환경을 만든다.

Claims (7)

1. 2장의 곡면 유리판과, 상기 2장의 곡면 유리판의 사이에 배치되어, 상기 2장의 곡면 유리판을 접합하는 수지 중간막을 포함하는 차량용 곡면 합판 유리로서, 상기 수지 중간막의 20℃에 있어서의 듀로미터 측정에 의한 쇼어 경도가 75도 이하이고, 또한, 가청역의 500Hz 이하의 저주파 영역에 고유 진동을 갖지 않는, 차량용 곡면 합판 유리.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 수지 중간막이 폴리비닐아세탈을 포함하는, 차량용 곡면 합판 유리.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 수지 중간막이 폴리비닐부티랄을 포함하는, 차량용 곡면 합판 유리.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 수지 중간막이, 폴리비닐알코올을 제1 알데히드로 아세탈화하여 얻어지는 제1 폴리비닐아세탈을 주성분으로서 포함하는 2장의 수지막의 사이에, 폴리비닐알코올을 제2 알데히드로 아세탈화하여 얻어지는 제2 폴리비닐아세탈을 주성분으로서 포함하는 수지막을 개재시킨 3층 구조를 갖고 있는, 차량용 곡면 합판 유리.
5. 청구항 4에 있어서,

   상기 제1 폴리비닐아세탈이 폴리비닐부티랄인, 차량용 곡면 합판 유리.
6. 청구항 5에 있어서,

   상기 제2 폴리비닐아세탈이 폴리비닐 n-옥티랄(octylal)인, 차량용 곡면 합판 유리.
7. 청구항 1에 기재된 차량용 곡면 합판 유리를 윈드실드로서 포함하는 차량.

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