JP3335449B2 - 合わせガラス用中間膜及びそれを用いた合わせガラス - Google Patents

合わせガラス用中間膜及びそれを用いた合わせガラス

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、遮音性の優れた合わ
せガラス用中間膜及びそれを用いた合わせガラスに関す
る。
【0002】
【従来の技術】二枚のガラス板の間に、可塑化ポリビニ
ルブチラール樹脂等の透明で柔軟な樹脂からなる中間膜
を接着させた合わせガラスは、例えば、自動車や建築物
の窓ガラスに広く使用されている。
【0003】この種の合わせガラスは、耐候性がよい、
耐貫通性がよい、ガラス破片が飛散しない、透明性がよ
い、光学歪みが生じない等の優れた諸性能を有するが、
遮音性が劣る。特に、2000Hz付近の中高音域にお
いてコインシデンス効果によって遮音性が低下する。
【0004】コインシデンス効果とは、ガラスに音波が
入射したとき、ガラスの剛性と慣性によってガラス面上
を横波が伝導し、この横波と入射音とが共鳴し、音の透
過が起こる現象である。
【0005】遮音性に対する要求は最近ますます高ま
り、特に、建築用窓ガラスには、上記のような諸性能の
ほか、優れた遮音性能を発揮するものが要求されてい
る。
【0006】遮音性合わせガラスとして、音響透過損失
の異なる2種の樹脂膜が2層又は3層に積層された中間
膜を用いた合わせガラスが提案されている(例えば、特
開昭62−37148号公報及び特開平2−22974
2号公報参照)。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところが、この種の遮
音性合わせガラスの遮音性は、かなり改善されるものの
未だ充分ではない。しかも、積層される各樹脂膜の平均
膜厚にはかなりの差があり、合わせガラスとした時に、
この合わせガラスを通して向こう側の像がゆがんで見え
る所謂光学歪みが発生しやすいという問題がある。
【0008】この発明は、上記の問題を解決するもの
で、その目的とするところは、耐候性、耐貫通性、ガラ
ス破片の飛散防止性、透明性、光学歪みが生じない等の
合わせガラスに要求される基本性能を損なうことなく、
コインシデンス効果による遮音性の低下を防止し、優れ
た遮音性能を発揮する合わせガラス用中間膜及び合わせ
ガラスを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、音響透過
損失(TL値)の異なる2種以上の樹脂膜が交互に4層
以上積層され、隣接する樹脂膜の膜厚比が全て0.9〜
1.1の範囲にある合わせガラス用中間膜及びそれを用
いた合わせガラスにより達成することができる。
【0010】この発明に用いる樹脂膜としては、従来合
わせガラスに用いられている中間膜を使用することがで
きる。例えば、可塑化ポリビニルブチラール中間膜、塩
化ビニル系樹脂中間膜、エチレン−酢酸ビニル系樹脂中
間膜、ウレタン系樹脂中間膜等が挙げられる。これ等の
樹脂膜は、耐候性、耐貫通性、ガラス破片の飛散防止
性、透明性、光学歪みが生じない等の合わせガラスに要
求される基本性能が優れている。
【0011】そして、この発明では、これ等の中間膜の
中から音響透過損失(TL値)の異なる2種以上の樹脂
膜を用いることが必要である。音響透過損失(TL値)
が同じ樹脂膜を用いると、樹脂膜界面での内部摩擦効果
による音エネルギーを熱エネルギーに変換吸収する作用
が小さく、遮音性が向上しない。この場合、隣接する樹
脂膜のTL値の差(ΔTL)は、全て5以上であるのが
好ましい。
【0012】しかも、これ等の樹脂膜は交互に4層以上
積層されていることが必要である。ここで、交互に4層
以上積層されているとは、言い換えれば、互いに隣接す
る樹脂膜の音響透過損失(TL値)が異なるように4層
以上積層されていることを意味する。樹脂膜が1層のも
の或いは3層以下に積層されているもの或いは4層以上
であっても交互に積層されていないものは、樹脂膜界面
での内部摩擦効果が充分でなく、優れた遮音性が得られ
ない。
【0013】さらに、隣接する樹脂膜の膜厚比が全て
0.9〜1.1の範囲にあることが必要である。ここ
で、樹脂膜の膜厚は平均膜厚みを意味する。隣接する樹
脂膜の膜厚比が一箇所でも0.9〜1.1の範囲外にな
ると、各樹脂膜を積層して一体化する際に、隣接する樹
脂膜の厚い方から薄い方へ樹脂が流れ込んでいき、その
界面が不均一となって、合わせガラスとした時に光学歪
み(像のゆがみ)が生じる。
【0014】なお、これ等の各樹脂膜の膜厚は特に限定
されないが、中間膜全体の膜厚は、通常の中間膜と同程
度の0.3〜1.6mmとするのが好ましい。中間膜の膜
厚が厚いほうが遮音性に優れるが、合わせガラスとして
必要な耐貫通性の点を考慮して厚みが決められ、実用上
は上記の厚み範囲が好適である。
【0015】この発明の合わせガラス用中間膜は、例え
ば、各樹脂膜をそれぞれ別々に成形し、これ等の各樹脂
膜を、二枚のガラス板の間に重ねて加熱加圧することに
より一体化して、合わせガラスの製造と同時に積層成形
する方法、或いは各樹脂膜を多層押出法により一体的に
積層成形する方法、或いは各樹脂膜を重ねて加熱加圧す
ることにより一体的に積層成形する方法等により製造す
ることができる。
【0016】二枚ガラス板の間に、各樹脂膜或いは一体
化された中間膜を接着させ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が採用される。
【0017】例えば、二枚の透明なガラス板の間に上記
各樹脂膜或いは中間膜を挟み、これをゴムバックに入れ
減圧吸引しながら約70〜110℃で予備接着し、次い
で、オートクレーブを用いるか或いはプレスを用い、約
120〜150℃で、約10〜15 kg/cm2の圧力で本
接着を行うことにより製造される。
【0018】なお、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。
【0019】
【作用】音響透過損失(TL値)の異なる2種以上の樹
脂膜が交互に4層以上積層されると、粘弾性的挙動の異
なる多くの樹脂膜が隣接するすることになり、その樹脂
膜界面での内部摩擦効果によって音エネルギーが熱エネ
ルギーに効率よく変換吸収され、特に2000Hz付近
の中高温域におけるコインシデンス効果による遮音性の
低下が効果的に防止される。
【0020】しかも、隣接する樹脂膜の膜厚比は全ては
0.9〜1.1の範囲に収まっていて同程度の膜厚であ
るので、各樹脂膜を積層して一体化する際に、隣接する
樹脂膜の厚い方から薄い方への樹脂の流れ込みが防止さ
れ、その界面が均一となって、合わせガラスとした時に
光学歪み(像のゆがみ)が防止される。
【0021】
【実施例】以下、この発明の実施例及び比較例を示す。実施例1 各樹脂膜の調製 ポリビニルブチラール樹脂(PVB樹脂)(重合度17
00、残存酢酸基99モル%、ブチラール化度は66モ
ル%)100重量部と可塑剤としてトリエチレングリコ
ールジ−2−エチルブチレート40重量部とを混合し、
これをミキシングロールで充分に溶融混練した後、プレ
ス成形機でプレス成形して、平均厚さ0.20mmの樹脂
膜を得た。この樹脂膜を樹脂膜A(0.20mm)と呼
ぶ。
【0022】なお、この樹脂膜A(0.20mm)を透明
なフロートガラス(縦30cm×横30cm×厚さ3mm)で
挟み合わせガラスに加工し、その音響透過損失(TL
値)を後述の方法で測定したところ、その値は25dB
であった。
【0023】また、塩化ビニル系樹脂(PVC樹脂)
(塩化ビニル−エチレン−グリシジルメタクリレート共
重合体)100重量部と可塑剤としてジ−2−エチルヘ
キシルフタレート40重量部とを混合し、これをミキシ
ングロールで充分に溶融混練した後、プレス成形機でプ
レス成形して、平均厚さ0.19mmの樹脂膜を得た。こ
の樹脂膜を樹脂膜B(0.19mm)と呼ぶ。
【0024】なお、この樹脂膜B(0.19mm)を透明
なフロートガラス(縦30cm×横30cm×厚さ3mm)で
挟み合わせガラスに加工し、音響透過損失(TL値)を
後述の方法で測定したところ、その値は31dBであっ
た。
【0025】合わせガラス用中間膜及び合わせガラスの
製造 上記の樹脂膜A(0.20mm)と樹脂膜B(0.19m
m)とを用い、これを樹脂膜A(0.20mm)/樹脂膜
B(0.19mm)/樹脂膜A(0.20mm)/樹脂膜B
(0.19mm)の順に4層(合計膜厚0.78mm)に重
ね合わせ、両側から透明なフロートガラス(縦30cm×
横30cm×厚さ3mm)で挟み、これをゴムバッグ内に入
れ20torrの真空度で20分間脱気した後、脱気し
たまま90℃のオーブンに移し、さらに90℃で30分
間保持しつつ真空プレスした。
【0026】このようにして予備接着された合わせガラ
スを、エアー式オートクレーブで温度135℃、圧力1
2 kg/cm2の条件で20分間本接着を行い、合わせガラ
ス用中間膜と合わせガラスとの作製を同時に行った。
【0027】この合わせガラスについて、遮音性及び光
学歪みを次の方法で評価した。その結果、合わせガラス
の音響透過損失(TL値)は37dBで優れた遮音性を
示し、また光学歪みもなく良好であった。
【0028】<遮音性の評価>上記合わせガラスから試
料を切り出し、この試料を用いてダンピング試験用の振
動発生機(振研社製の加振機 「G21−005D」)
により加振し、そこから得られる振動特性を機械インピ
ーダンスアンプ(リオン社製「XG−81」)にて増幅
し、振動スペクトルをFFTアナライザー(横河ヒュー
レットパッカード社製「FFTスペクトラムアナライザ
ー HP 3582A」)により解析した。
【0029】こうして得られた損失係数と、ガラスとの
共振周波数との比から、20℃における音周波数(H
z)と音響透過損失(dB)との関係を示すグラフを作
成し、音周波数2000Hz近辺における極小の音響透
過損失(TL値)を求めた。
【0030】<光学歪みの評価>上記合わせガラスを通
して前方の物体を透視し、物体の歪み具合を目視で評価
し、歪みが全く生じない場合を良好とし、それ以外を程
度によりやや良い、不良とした。
【0031】実施例2 実施例1において、樹脂膜A(0.20mm)の平均膜厚
を0.13mmに変更して樹脂膜A(0.13mm)を調製
した。また、樹脂膜B(0.19mm)の平均膜厚を0.
13mmに変更して樹脂膜B(0.13mm)を調製した。
なお、樹脂膜A(0.13mm)のTL値は25dB、樹
脂膜B(0.13mm)のTL値は31dBであった。
【0032】上記樹脂膜A(0.13mm)と樹脂膜B
(0.13mm)とを用い、これを樹脂膜A(0.13m
m)/樹脂膜B(0.13mm)/樹脂膜A(0.13m
m)/樹脂膜B(0.13mm)/樹脂膜A(0.13m
m)/樹脂膜B(0.13mm)の順に6層(合計膜厚
0.78mm)に重ね合わせ、それ以外は実施例1と同様
に行った。
【0033】その結果、合わせガラスの音響透過損失
(TL値)は39dBで優れた遮音性を示し、また光学
歪みもなく良好であった。
【0034】実施例3 実施例1において、樹脂膜B(0.19mm)の平均膜厚
を0.20mmに変更して樹脂膜B(0.20mm)を調製
した。なお、樹脂膜B(0.20mm)のTL値は31d
Bであった。
【0035】また、ポリウレタン樹脂(PU樹脂)
(4,4’−ジイソシアナトジシクロヘキシルメタンと
ポリテトラメチレングリコールとの共重合)100重量
部をミキシングロールで充分に溶融混練した後、プレス
成形機でプレス成形して、厚さ0.20mmの樹脂膜を得
た。この樹脂膜を樹脂膜C(0.20mm)と呼ぶ。な
お、樹脂膜C(0.20mm)のTL値は32dBであっ
た。
【0036】上記樹脂膜B(0.20mm)と樹脂膜C
(0.20mm)及び実施例1で調製した樹脂膜A(0.
20mm)を用い、これを樹脂膜A(0.20mm)/樹脂
膜C(0.20mm)/樹脂膜A(0.20mm)/樹脂膜
B(0.20mm)の順に4層(合計膜厚0.80mm)に
重ね合わせ、それ以外は実施例1と同様に行った。
【0037】その結果、合わせガラスの音響透過損失
(TL値)は38dBで優れた遮音性を示し、また光学
歪みもなく良好であった。
【0038】比較例1 実施例1における樹脂膜A(0.20mm)の平均膜厚を
0.27mmに変更して樹脂膜A(0.27mm)を調製
し、樹脂膜B(0.19mm)の平均膜厚を0.27mmに
変更して樹脂膜B(0.27mm)を調製した。なお、樹
脂膜A(0.27mm)のTL値は25dB、樹脂膜B
(0.27mm)のTL値は31dBであった。
【0039】上記樹脂膜A(0.27mm)と樹脂膜B
(0.27mm)とを用い、これを樹脂膜A(0.27m
m)/樹脂膜B(0.27mm)/樹脂膜A(0.27m
m)の順に3層(合計膜厚0.81mm)に重ね合わせ、
それ以外は実施例1と同様に行った。
【0040】その結果、合わせガラスの音響透過損失
(TL値)は33dBで遮音性は不充分であった。な
お、光学歪みはなく良好であった。
【0041】比較例2 実施例1における樹脂膜B(0.19mm)の平均膜厚を
0.24mmに変更して樹脂膜B(0.24mm)を調製し
た。なお、樹脂膜B(0.24mm)のTL値は31dB
であった。
【0042】樹脂膜A(0.20mm)と上記樹脂膜B
(0.24mm)とを用い、これを樹脂膜A(0.20m
m)/樹脂膜B(0.24mm)/樹脂膜A(0.20m
m)/樹脂膜B(0.24mm)の順に4層(合計膜厚
0.88mm)に重ね合わせ、それ以外は実施例1と同様
に行った。
【0043】その結果、合わせガラスの音響透過損失
(TL値)は37dBで優れた遮音性を示したが、光学
歪みが不良であった。
【0044】以上、実施例及び比較例の結果をまとめて
表1に示した。
【0045】
【表1】
【0046】
【発明の効果】上述の通り、この発明の合わせガラスの
中間膜は、音響透過損失(TL値)の異なる2種以上の
樹脂膜が交互に4層以上と多層に積層されているので、
音エネルギーが熱エネルギーに効果的に変換吸収され、
広い温度領域においてコインシデンス効果による遮音性
の低下が防止され、優れた遮音性能を発揮する。
【0047】しかも、隣接する樹脂膜の膜厚比が全て
0.9〜1.1の範囲にあるので、各樹脂膜を積層して
一体化する際に、隣接する樹脂膜の厚い方から薄い方へ
の樹脂の流れ込みが防止され、その界面が均一となっ
て、光学歪み(像のゆがみ)のない合わせガラスを得る
ことができる。
【0048】また、この発明の合わせガラスの中間膜
は、従来の中間膜と同様な樹脂膜で構成されるので、耐
候性、耐貫通性、ガラス破片の飛散防止性及び透明性に
優れている。
【0049】したがって、この発明の合わせガラスの中
間膜及び合わせガラスは、特に、高い遮音性能が要求さ
れる建築物の窓ガラス等に好適に使用される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B32B 7/00 B32B 17/10 B32B 27/08 C03C 27/12

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 音響透過損失(TL値)の異なる2種以
    上の樹脂膜が交互に4層以上積層され、隣接する樹脂膜
    の膜厚比が全て0.9〜1.1の範囲にあることを特徴
    とする合わせガラス用中間膜。
  2. 【請求項2】 二枚のガラス板の間に、請求項1記載の
    合わせガラス用中間膜が接着されていることを特徴とす
    る合わせガラス。
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