JP2002104846A - 合わせガラス用中間膜 - Google Patents

合わせガラス用中間膜

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稔 中嶋
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    • B32B17/00Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 合わせガラスを製造する際に初期の脱気開始
時の温度制御が簡便にでき、しかも、周辺部のシールの
ために加熱温度を必要以上に上昇させる必要のない合わ
せガラス用中間膜を提供する。 【解決手段】 熱可塑性樹脂シートの両面に凹部及び凸
部からなるエンボス模様が設けられた合わせガラス用中
間膜であって、前記エンボス模様は、凹部が凹溝から形
成されており、前記凹溝は、その最深部における断面が
形成する凹型の底辺の端部における曲率半径Rが20μ
m以上である合わせガラス用中間膜。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、微細な凹部及び凸
部からなるエンボス模様が形成された合わせガラス用中
間膜に関する。
【0002】
【従来の技術】ガラス板の間に、可塑化ポリビニルブチ
ラール等の熱可塑性樹脂シートからなる中間膜を挟み、
互いに接着させて得られる合わせガラスは、自動車、航
空機、建築物等の窓ガラスに広く使用されている。
【0003】このような合わせガラスは、通常、ガラス
板の間に中間膜を挟み、これをニップロールに通して扱
くか又はゴムバックに入れて減圧吸引し、ガラス板と中
間膜との間に残留する空気を脱気しながら予備圧着し、
次いでオートクレーブ内で加熱加圧して本圧着を行うこ
とにより製造される。
【0004】上記合わせガラスの中間膜には、接着性、
耐候性、耐貫通性、透明性等の基本性能が良好であるこ
とのほかに、保管中に中間膜同士がブロッキングしない
こと、ガラス板の間に中間膜を挟む際の取扱い作業性が
良好であること、更に空気の巻き込みをなくすために、
予備圧着工程での脱気性が良好であること等が要求され
る。
【0005】このような要求を満たすために、通常、中
間膜には、その両面に微細な凹凸形状からなるエンボス
模様が形成されている。微細な凹凸形状としては、例え
ば、多数の凸部とこの凸部に対する凹部とからなる各種
の凹凸形状、又は、多数の凸条とこの凸条に対する凹溝
とからなる各種の凹凸形状等が開示されており、エンボ
ス模様としては、種々の粗さ、配置、大きさ等を有する
ものや、円錐や三角錐より体積の大きい溝状又は山脈状
のもの等が開示されている(例えば、特表平9−508
078号公報、特願平11−342172号公報参
照)。
【0006】しかしながら、上記のようなエンボス模様
では、特に真空脱気方式による脱気工程でゴムバックの
初期温度を高くすることができるものの、到達温度も同
様に高くする必要が生じ、これに伴い空気の侵入が起こ
り、発泡するという問題があった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記に鑑
み、合わせガラスを製造する際に初期の脱気開始時の温
度制御が簡便にでき、しかも、周辺部のシールのために
加熱温度を必要以上に上昇させる必要のない合わせガラ
ス用中間膜を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、熱可塑性樹脂
シートの両面に凹部及び凸部からなるエンボス模様が設
けられた合わせガラス用中間膜であって、前記エンボス
模様は、凹部が凹溝から形成されており、前記凹溝は、
その最深部における断面が形成する凹型の底辺の端部に
おける曲率半径Rが20μm以上である合わせガラス用
中間膜である。以下に本発明を詳述する。
【0009】本発明の合わせガラス用中間膜(以下、中
間膜ともいう)は、熱可塑性樹脂シートの両面に凹部及
び凸部からなるエンボス模様が設けられたものである。
上記熱可塑性樹脂シートとしては特に限定されず、例え
ば、従来から合わせガラス用中間膜に用いられているも
のが用いられ、例えば、可塑化ポリビニルアセタール樹
脂シート、ポリウレタン系樹脂シート、エチレン−酢酸
ビニル系樹脂シート、エチレン−エチルアクリレート系
樹脂シート、可塑化塩化ビニル系樹脂シート等が挙げら
れる。これらのシートは、接着性、耐候性、耐貫通性、
透明性等の合わせガラスに要求される基本性能に優れて
いる。
【0010】なかでも、可塑化ポリビニルブチラール樹
脂シートに代表される可塑化ポリビニルアセタール樹脂
シートが好適に用いられる。上記熱可塑性樹脂シートの
膜厚は、合わせガラスに必要とされる耐貫通性等を考慮
して決定されるものであり、従来の中間膜と同程度であ
ればよく、0.2〜2mmであるのが好ましい。
【0011】本発明の中間膜において、上記エンボス模
様は、凹部が凹溝から形成されているものである。一般
に、予備圧着工程において、ガラス板と中間膜との間に
残留している空気を脱気する際の空気の抜け易さは、エ
ンボス模様の凹凸形状のうち、凹溝の連続性や平滑性に
のみ密接に関係し、凸部の間隔や配置には余り関係しな
いことが知られている。
【0012】これに対して、予備圧着工程におけるエン
ボス模様の潰れ易さには、エンボス模様の凸部の体積と
凹溝の断面形状とが大きく影響することが知られてい
る。上記エンボス模様の凸部の体積は、凸部の間隔や配
置、凸部の広さにより決定され、凸部の広さを大きくす
るほど凸部の体積が大きくなる。また、凸部の広さを大
きく設定することによって、エンボス模様の粗さを小さ
くすることができる。
【0013】本発明の中間膜は、上記凹溝の最深部にお
ける断面が形成する凹型の底辺の端部における曲率半径
Rが20μm以上であるものである。上記曲率半径Rが
20μm未満であると、中間膜に形成された凹溝が狭す
ぎ、予備圧着工程においてエンボス模様が潰れ難くな
る。好ましくは40〜100μmであり、更に好ましく
は50〜100μmである。100μmを超えると、耐
シール先行性が悪化してくる、すなわち、初期バック温
度が高いことによるシール不良が生じるので好ましくな
い。なお、本明細書において、上記凹型の底辺の端部と
は、凹型の変曲点をいい、また、上記曲率半径Rとは、
ドイツ国Feinpuf Perthen GmbH社
製の表面粗さ計(商品名;Perthometer S
3P)、及び、このPerthometer S3P仕
様の表面形状解析装置(商品名;SAS−2010、明
伸工機社製)を用いて、測定長2.5mとして得られる
2次元チャートより読み取ることができるものであり、
2次元チャートより明らかに溝をなしている部分の曲率
半径を求め、n=5の平均値を算出することにより求め
られる値をいう。
【0014】一般的に、エンボス模様の凹溝の断面形状
としては、V字型、U字型、コの字型等が挙げられる
が、本発明における凹溝としては、U字型又はコの字型
であることが好ましい。凹溝の断面形状がV字型である
と、中間膜とガラス板との接着性が低下し、シール不良
を起こす可能性がある。
【0015】本発明の中間体は、表面粗さが、0<Rvk
/RZ ≦0.35、かつ、Mr2 ≧85%(式中、RZ
は、DIN 4768に規定される十点平均粗さ(μ
m)を表し、Rvkは、DIN 4762及び4776に
規定されるアボット負荷曲線から得られる換算谷深さ
(μm)を表し、Mr2 は、アボット負荷曲線から得ら
れる材料成分(%)を表す)であることが好ましい。
【0016】上記アボット負荷曲線とは、表面粗さ計を
用いてエンボスシートの表面粗さを測定することによ
り、例えば、図1に示すような粗さ曲線を得て、この粗
さ曲線から負荷長さ比〔(bearing ratio
tp=material component(ma
terial ratio)Mr〕(%)を求め、例え
ば、図2に示すように、この負荷長さ比(%)を横軸に
表し、切断レベル(%)を縦軸に表すことにより得られ
る曲線であって、表面粗さの累積確率分布を表すもので
ある。
【0017】ここで、上記負荷長さ比(%)は、粗さ曲
線からその平均線の方向に評価長さ(lm )だけ抜き取
り、この抜き取り部分の粗さ曲線を山頂線に対して平行
な切断レベル(profile section le
vel)で切断したときに得られる切断長さの和(負荷
長さ)(b1 +b2 +b3 +…+bn )の、評価長さ
(lm )に対する比を百分率で表したものである。な
お、切断レベルは、粗さ曲線の山頂線の切断レベルを0
%、粗さ曲線の谷底線を切断レベル100%とするもの
である(DIN 4762及び4776参照)。
【0018】また、上記アボット負荷曲線は、エンボス
の平均形状を二次元的に表すもので、図3に示すよう
に、切断線の位置(profile section
lineposition)(μm)の関数として材料
成分(material component Mr)
(%)で示され、三つの領域(Rk 、Rpk、Rvk)に分
けられる。ここで、Rk (μm)は粗さの中心領域、R
pk(μm)は換算山高さ(中心領域から突き出ている山
部分の平均高さ)、Rvk(μm)は換算谷高さ(中心領
域から落ち込んでいる谷部分の平均高さ)を表し、Mr
1 (%)は材料成分(山部分の割合)、Mr2 (%)は
材料成分(谷部分を除く部分の割合)をそれぞれ表す。
【0019】上記のエンボスシートの表面粗さのパラメ
ーター(RZ 、Rvk、Mr2 等)を測定するには、例え
ば、ドイツ国Feinpuf Perthen Gmb
H社製の表面粗さ計(商品名;Perthometer
S3P)、及び、このPerthometer S3
P仕様の表面形状解析装置(商品名;SAS−201
0、明伸工機社製)を用いれば、容易に測定することが
できる。
【0020】このようなアボット負荷曲線において、R
vk(換算谷深さ(μm)、すなわち中心領域から落ち込
んでいる谷部分の平均高さ)は、ガラス板と中間膜との
予備圧着工程において、空気の通路となるもので、脱気
の際の空気の抜け易さと密接な関係がある。また、Mr
2 (材料成分(%)、すなわち谷部分を除く部分の割
合)は、空気の移動に対する抵抗となるとともに、合わ
せガラス加工時のエンボス模様のつぶれ易さと密接な関
係がある。
【0021】本発明者らは、種々検討した結果、0<R
vk/RZ ≦0.35、かつ、Mr2 ≧85%の関係を満
たすようにすることにより、予備圧着の際の脱気性に優
れる中間膜となることを見出した。Rvk/RZ が0.3
5を超えると、凹溝の深さが非常に深いものとなり、脱
気の際にこの部分に空気が閉じ込められ易くなり、Rvk
/RZ が0のエンボス模様は実際には形成するのが困難
であり、かつ、局部的に脱気されるので好ましくない。
また、Mr2 が85%未満であると、凹溝の広さが非常
に広いものとなり、この部分に多量の空気が残り易くな
り、更に、凸部が予備圧着条件に達する前に潰れ易くな
り、予備圧着工程での脱気性が不充分となりやすい。
【0022】本発明におけるエンボス模様としては、上
記の要件を満たすものであれば特に限定されない。一般
に、エンボス模様は、多数の凸部とこれらの凸部に対す
る多数の凹溝とからなる各種の微細な凹凸形状からな
り、これらの凹凸形状は整然と規則的に分布していても
よく、雑然と不規則に分布していてもよい。一般に、主
たる凹凸形状の凸部は規則的に配置されている方が好ま
しい。
【0023】本発明におけるエンボス模様の主たる凹凸
形状としては、上記の要件を満たすものであれば特に限
定されない。一般に、主たる凹凸形状は、三角錐、四角
錐、円錐等の錐体;截頭三角錐、截頭四角錐、截頭円錐
等の截頭錐体;頭部が山型や半球状である擬錐体等から
なる多数の凸部と、これらの凸部に対する多数の凹部と
から構成されるものである。
【0024】本発明において、各凸部の高さは、すべて
同じ高さであっても異なる高さであってもよく、この凸
部に対する各凹溝の深さも、すべて同じ深さであっても
異なる深さであってもよい。本発明における凹溝は、連
続して形成されていることが好ましい。連続して形成さ
れていると、予備圧着工程において、ガラス板と中間膜
との間に残留している空気を脱気する際に、空気が抜け
易くなる。
【0025】本発明におけるエンボス模様の凹部及び凸
部の寸法も、上記の要件を満たすものであれば特に限定
されない。一般に、凸部の間隔は、概ね10〜2000
μmの範囲であるのが好ましく、200〜1000μm
の範囲であるのがより好ましい。上記凸部の高さとして
は、概ね5〜500μmの範囲であるのが好ましく、2
0〜100μmの範囲であるのがより好ましい。上記凸
部の底辺の長さとしては、概ね30〜1000μmの範
囲であるのが好ましい。
【0026】このようなエンボス模様を形成する方法と
しては特に限定されず、例えば、エンボスロール法、カ
レンダーロール法、異形押出法、メルトフラクチャーを
利用した押出リップエンボス法等が挙げられる。なかで
も、定量的に一定の微細な凹凸形状からなるエンボス模
様を得ることができる点で、エンボスロール法が好まし
い。
【0027】本発明の中間膜を用いて合わせガラスを製
造するには、通常の合わせガラスの製法と同様に、予備
圧着と本圧着とを行う。例えば、可塑化ポリビニルアセ
タール樹脂シートからなる中間膜を用いる場合は、具体
的には、次のような予備圧着と本圧着とが行われる。
【0028】すなわち、予備圧着は二枚の透明な無機ガ
ラス板の間に中間膜を挟み、この積層体をニップロール
に通し、例えば、圧力約0.2〜1MPa、温度約50
〜80℃の条件で扱い脱気しながら予備圧着する方法
(扱く脱気法)、又は、上記積層体をゴムバックに入
れ、ゴムバッグを排気系に接続して約−53.2〜−9
9.8kPaの真空(絶対圧力47.9〜1.33kP
a)に吸引減圧しながら温度を上げ、約50〜100℃
で予備圧着する方法(減圧脱気法)が採用される。
【0029】ついで、予備圧着された積層体は、常法に
よりオートクレーブを用いるか又はプレスを用いて、約
120〜150℃の温度、約1〜1.5MPaの圧力で
本圧着することにより合わせガラスが製造される。
【0030】なお、上記ガラス板としては、無機ガラス
板のみならず、ポリカーボネート板、ポリメチルメタク
リレート板等の有機ガラス板も使用することができる。
また、合わせガラスの積層構成は、ガラス板/中間膜/
ガラス板の三層構成のみならず、例えば、ガラス板/中
間膜/ガラス板/中間膜/ガラス板のような多層構成と
することもできる。
【0031】
【実施例】以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説
明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるもの
ではない。
【0032】(実施例1〜3、比較例1、2)表1に示
したような、主たる突起形状、突起部の曲率半径R(図
4においてRで表す)及び凹溝形状を有する金属製エン
ボスロールを用意し、130℃に加熱したエンボスロー
ルとゴムロールとの間に、ポリビニルブチラールフィル
ム(積水化学工業社製「DXN膜」、Ra≧3μm)を
通過させて、エンボス模様が設けられた合わせガラス用
中間膜を得た。実施例の中間膜には、図7に示すような
断面形状の凹溝が形成され、比較例の中間膜には、図8
に示すような断面形状の凹溝が形成された。
【0033】各実施例及び各比較例で得られた合わせガ
ラス用中間膜について、下記の方法で、エンボス模様の
表面粗さのパラメーター(RZ 、Rvk、Mr2 )を測定
し、その結果を表1に示した。更に、上記合わせガラス
用中間膜を用いて合わせガラスを作製した後ベークテス
トを行い、予備圧着工程での脱気性を評価し、その結果
を表1に示した。
【0034】(1)エンボス模様の凹凸形状 エンボス模様の凸部のピッチa、凸部の幅b及び凹部の
幅c(いずれも図5及び図6参照)を電子顕微鏡写真に
より測定した。
【0035】(2)エンボス模様の表面粗さのパラメー
ター測定 ドイツ国のFeinpuf Perthen GmbH
社製の表面粗さ計(商品名;Perthometer
S3P)、及び、このPerthometerS3P仕
様の表面形状解析装置(商品名;SAS−2010、明
伸工機社製)を用いて、中間膜のRZ (μm)、R
vk(μm)及びMr2 (%)を測定した。
【0036】(3)ベークテスト 中間膜を2枚の透明なフロートガラス板(縦30cm×
横30cm×厚さ3mm)の間に挟み、はみ出た部分を
切り取り、積層体を作製した。得られた積層体をゴムバ
ッグ内に移し、ゴムバッグを吸引減圧系に接続し、外気
加熱温度で加熱すると同時に−79.8kPa(絶対圧
力21.3kPa)の減圧下で10分間保持し、積層体
の温度(予備圧着温度)がそれぞれ55℃、65℃、7
5℃になるように加熱した後、大気圧に戻して予備圧着
を終了した。
【0037】こうして得られた積層体をオートクレーブ
内で、温度140℃、圧力1.3MPaの条件下に10
分間保持した後、50℃まで温度を下げ大気圧に戻すこ
とにより本圧着を終了して、合わせガラスを作製した。
【0038】この合わせガラスを140℃のオーブンで
2時間加熱し、オーブンから取り出して3時間冷却し、
合わせガラスに発泡(気泡)が生じた枚数を調べて、脱
気性を評価した。試験枚数は100枚とし、発泡が生じ
た枚数が少ないほど脱気性に優れる。
【0039】
【表1】
【0040】
【発明の効果】本発明は、上述の構成よりなるので、温
度制御が容易な比較的低温の予備圧着工程でガラス板と
中間膜との間に介在する空気がスムーズに排出され、充
分に脱気することが可能となり、ガラス板と中間膜との
接着性が良好で透明性に優れた合わせガラス用中間膜を
得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】エンボス模様の粗さ曲線の一例を示すグラフで
ある。
【図2】エンボス模様のアボット負荷曲線の一例を示
し、切断レベルと負荷長さ比との関係を示すグラフであ
る。
【図3】エンボス模様のアボット負荷曲線の一例を示
し、切断線の位置と材料成分との関係を示すグラフであ
る。
【図4】エンボスロールの一例を部分的に示す説明図で
ある。
【図5】エンボス模様を模式的に示す斜視図である。
【図6】エンボス模様を上から見た模式図である。
【図7】実施例の合わせガラス用中間膜の凹溝を部分的
に示す説明図である。
【図8】比較例の合わせガラス用中間膜の凹溝を部分的
に示す説明図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱可塑性樹脂シートの両面に凹部及び凸
    部からなるエンボス模様が設けられた合わせガラス用中
    間膜であって、前記エンボス模様は、凹部が凹溝から形
    成されており、前記凹溝は、その最深部における断面が
    形成する凹型の底辺の端部における曲率半径Rが20μ
    m以上であることを特徴とする合わせガラス用中間膜。
  2. 【請求項2】 表面粗さが、0<Rvk/RZ ≦0.3
    5、かつ、Mr2 ≧85%(式中、RZ は、DIN 4
    768に規定される十点平均粗さ(μm)を表し、Rvk
    は、DIN 4762及び4776に規定されるアボッ
    ト負荷曲線から得られる換算谷深さ(μm)を表し、M
    2 は、前記アボット負荷曲線から得られる材料成分
    (%)を表す)の関係を満たすことを特徴とする請求項
    1記載の合わせガラス用中間膜。
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