JP5417710B2 - プラスチックフィルム挿入合わせガラスの製造方法およびプラスチックフィルム挿入合わせガラス - Google Patents

プラスチックフィルム挿入合わせガラスの製造方法およびプラスチックフィルム挿入合わせガラス Download PDF

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Description

ガラス板、樹脂中間膜、透明なプラスチックフィルム、樹脂中間膜、ガラス板をこの順に積層して作製される合わせガラスに関する。
プラスチックフィルム、特にポリエチレンテレフタレートフィルムを挟持した２枚の樹脂中間膜を用いて、２枚のガラス板を積層したものが、熱線反射機能を持たせた合わせガラスとして、知られている。
通常、合わせガラスは、オートクレーブを用いて、高温高圧処理され、ガラス板とポリエステルフィルムが、樹脂中間膜により熱融着される。
例えば、特許文献１では、薄膜がポリエステルフィルムに形成されてなる熱線反射プラスチックフィルムを、２枚の樹脂中間膜で挟持した可撓性積層体を、２枚のガラス板の間に挟んで積層される、合わせガラスが開示されている。
また、特許文献２には、多層のプラスチック層でなる近赤外線遮蔽フィルムを２枚のポリビニブチラールシートの間に挟みもちし、さらに、これを２枚のガラスの間に挟んで積層したものが開示されている。また、この近赤外線遮蔽フィルムは、ガラスに貼り付けた後にガラスとフィルム間での剥がれやクラックが生じることを防ぐ観点から、フィルムの製膜方向と幅方向の１５０℃、３０分処理での収縮率がともに２％以下であること、シワの発生することを防ぐ観点から、１５０℃、３０分処理での収縮率差が０．５％以下であることが記載されている。
さらに、ポリエチレンテレフタレートフィルムを２枚のＰＶＢ膜の間に挟持し、合わせガラスに積層したときのシワ等の欠陥を防ぐものとして、特許文献３には、選択光透過性・導電性を有する機能性フィルムをポリビニールブチラール膜で挟み、合わせガラス化したときに、シワなどの外観欠陥を防ぐため、機能性フィルムに用いるポリエステルテレフタレートの１方の熱伸張率を０．１〜１．０％、それに直行する方向の熱収縮率を０．１〜１．０％とすることが記載されている。
特許文献４には、プラスチックフィルムに酸化インジウムや銀の膜を形成した熱線反射膜を用い、合わせガラスを作製するのに、プラスチックフィルムの熱加工時の熱収縮率が１〜２０％のものを用いることが記載されている。
特開昭５６−３２３５２号公報 再公表２００５−４０８６８号公報 特開昭６０−２２５７４７号広報 特開平６−２７０３１８号公報
プラスチックフィルムを樹脂中間膜の間に挟持し、これを２枚のガラス板の間に挟持した合わせガラスを作製するとき、曲面形状に曲げられているガラス板の場合、プラスチックフィルムにシワが生じ、外観欠陥となり、また、赤外線反射膜を形成したプラスチックフィルムを用いる場合、赤外線反射膜にクラックが生じるという問題がある。
本発明は、シワや赤外線反射膜のクラックがない、プラスチックフィルムを樹脂中間膜で挟持するプラスチックフィルム挿入合わせガラスの製造方法およびこの製造方法により得られたプラスチックフィルム挿入合わせガラスの提供を課題とする。
本発明のプラスチック挿入合わせガラスの製造方法は、２枚の樹脂中間膜の間にプラスチックフィルムを挟持してなる積層フィルム用いて作製されるプラスチックフィルム挿入合わせガラスの製造方法において、
プラスチックフィルム挿入合わせガラスの製造方法が、樹脂中間膜とプラスチックフィルムとを熱圧着する工程１と、工程１で熱圧着されたプラスチックフィルムに樹脂中間膜と重ねて積層フィルムとする工程２と、工程２で得られる積層フィルムを、２枚の湾曲したガラス板の間に挿入して積層体とする工程３と、工程３で得られる積層体をオートクレーブにより加圧加熱して接着する工程４と、湾曲したガラス板のエッジからはみ出た積層フィルムを切断・除去する工程５とからなることを特徴とするプラスチックフィルム挿入合わせガラスの製造方法である。
また、本発明のプラスチック挿入合わせガラスの製造方法は、前記プラスチック挿入合わせガラスの製造方法において、工程１が、湾曲したガラス板あるいは湾曲したガラス板の凸面と同形の曲面形状を有する型板を用い、該湾曲したガラス板あるいは該型板の凸面側に樹脂中間膜を重ねる工程（イ）と、プラスチックフィルムにテンションをかける工程（ロ）と、該湾曲したガラス板あるいは該型板の凸面側に重ねた樹脂中間膜に、テンションをかけた状態で該プラスチックフィルムを重ねる工程（ハ）と、該樹脂中間膜と該プラスチックフィルムとを熱圧着する工程（ニ）とからなることを特徴とするプラスチックフィルム挿入合わせガラスの製造方法である。
また、本発明のプラスチック挿入合わせガラスの製造方法は、前記プラスチック挿入合わせガラスの製造方法において、湾曲したガラス板の曲率半径が、０．９ｍ〜３ｍの範囲にあることを特徴とするプラスチックフィルム挿入合わせガラスの製造方法である。
また、本発明のプラスチック挿入合わせガラスは、プラスチックフィルムの表面に赤外線反射膜が形成されてなることを特徴とする前記プラスチック挿入合わせガラスの製造方法で製造されるプラスチックフィルム挿入合わせガラスである。
また、本発明のプラスチック挿入合わせガラスは、プラスチックフィルムの表面にハードコート膜が形成されてなることを特徴とする前記プラスチック挿入合わせガラスの製造方法で製造されるプラスチックフィルム挿入合わせガラスである。
２枚の樹脂中間膜でプラスチックフィルムを挟持した積層膜により、同形状に湾曲した２枚のガラス板を用いて作製されるプラスチック挿入合わせガラスの製造方法おいて、プラスチックフィルムにシワが生じない、外観が良好なプラスチックフィルム挿入合わせガラスの製造方法およびこの方法によって得られるプラスチックフィルム挿入合わせガラスの提供を可能にする。
特に、自動車や車両の窓に用いられているガラスのように、場所によって、また同じ場所でも方向によって、曲率半径が異なるような、湾曲したガラスを用いて合わせガラスを作製する場合にたいし、プラスチックフィルムにシワを生じないプラスチックフィルム挿入合わせガラスの作製を可能とする。
本発明のプラスチックフィルム挿入合わせガラスの製造方法によって、図１に示すような、湾曲した、プラスチックフィルム挿入合わせガラス１が製造される。
プラスチックフィルム挿入合わせガラス１は、プラスチックフィルム１２の両側を樹脂中間膜で挟持された積層フィルム１５を用いて、作製される合わせガラスである。
樹脂中間膜には、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）やエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）などのホットメルトタイプの接着剤が、好適に用いられる。
プラスチックフィルムには、延伸法で作製されているものが好適であり、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエーテルスルフォン、ナイロン、ポリアリレート、シクロオレフィンポリマーなどでなるプラスチックフィルムの中から選んで使用できる。
特に２軸延伸法で製膜される結晶性のポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴフィルム）は、耐熱性にも優れていて広範囲の温度環境に使用することができ、また、透明性が高く、大量に生産されているために品質も安定しており、好適である。
プラスチックフィルムの厚さは、３０μｍよりも薄いとフィルムが変形しやすくなり、シワが発生しやすい。また、フィルムの取り扱いが難しく、かつ赤外線反射膜を成膜した場合には赤外線反射膜の応力によりカールしやすい。一方、フィルムの厚さが２００μｍより厚いと合わせ加工時に脱気不良による外観欠陥が出るため、厚さは３０μｍ〜２００μｍであることが望ましい。
湾曲したガラス板は、フロート法によるソーダライムガラスを軟化点以上の温度に加熱し、曲げ加工されて得られ、３次元的に湾曲したガラス板の使用が簡便である。
３次元的に湾曲したガラス板の形状としては、球面、楕円球面、あるいは、自動車の前面ガラスなどのような曲率半径が場所によって異なるガラス板である。
湾曲したガラス板の曲率半径は、０．９ｍ〜３ｍであることが望ましい。
曲率半径が０．９ｍより小さいと、合わせ加工において、プラスチックフィルムのシワが生じやすいので、曲率半径は０．９ｍ以上であることが望ましい。
また、曲率半径が大きくなると、平面に近い形状となり、プラスチックフィルムのシワが生じないという本発明の効果がほとんどなく、湾曲したガラスの曲率半径が３ｍ以下で、本発明の効果が現れるためである。
本発明のプラスチックフィルム挿入合わせガラスの製造方法は、
工程１：プラスチックフィルム挿入合わせガラスの製造方法が、樹脂中間膜とプラスチックフィルムとを熱圧着し積層フィルムＡとする工程、
工程２：工程１で得られる積層フィルムＡのプラスチックフィルム側に樹脂中間膜と重ねて積層フィルムＢとする工程、
工程３：工程２で得られる積層フィルムＢを２枚の湾曲したガラス板の間に挿入して積層体とする工程、
工程４：工程３で得られる積層体をオートクレーブにより加圧加熱接着する工程、
工程５：湾曲したガラス板のエッジからはみ出た積層フィルムを切断・除去する工程
とからなる。
工程１の、樹脂中間膜とプラスチックフィルムを熱圧着する際の熱源は、熱風送風機、アイロンあるいはヒートガンなどを好適に用いることができる。
熱圧着するときの温度は、樹脂中間膜が粘着性をもつ６０℃〜１００℃程度であることが望ましい。温度が６０℃より低いと樹脂中間膜とプラスチックフィルムが十分に接着せず、１００℃より高いと樹脂中間膜が溶けて下側のガラス板と強固に接着してしまう。
プラスチックフィルムと樹脂中間膜とを熱圧着させる範囲は、湾曲したガラス板の全面積に渡る範囲でもよいが、ガラス板の周縁部のみでもよく、周縁部の熱圧着は、シワの発生を防ぐために望ましい。
工程２は、プラスチックフィルムを樹脂中間膜で挟持する構成の積層フィルムＢを得る工程である。
工程３〜工程５は、樹脂中間膜1枚による合わせガラスの製造方法とおなじであり、オートクレーブによる加圧加熱処理は、温度範囲が９０〜１５０℃の加熱で、１ＭＰａ以下の加圧で、３０分程度行うことが好ましい。
なお、工程４と工程５との間に、ゴムバッグを用いる真空バッグ脱気法や押圧ロールによる扱き脱気法などの予備接着の工程を入れても良い。
さらに、工程１は、湾曲したガラス板あるいは湾曲したガラス板の凸面と同形の曲面形状を有する型板を用い、該湾曲したガラス板あるいは該型板の凸面側に樹脂中間膜を重ねる工程（イ）と、プラスチックフィルムにテンションをかける工程（ロ）と、該湾曲したガラス板あるいは該型板の凸面側に重ねた樹脂中間膜に、テンションをかけた状態で該プラスチックフィルムを重ねる工程（ハ）と、該樹脂中間膜と該プラスチックフィルムとを熱圧着する工程（ニ）とからなることが望ましい。
湾曲したガラス板の凸面側を上にして、湾曲したガラス板を固定し、工程（イ）で該湾曲したガラス板の凸面上に樹脂中間膜を重ねる。
さらに、工程（ロ）でプラスチックフィルムにテンションを加える。自動車や車両用の窓のようなほぼ４辺形の場合は、プラスチックフィルムも窓の形に裁断されているほうが好ましく、プラスチックフィルムの少なくともひとつの対向する辺を引っ張るか、対向する２対のコ―ナーを引っ張るかして、プラスチックフィルムにテンションを加える。窓が三角形や円形に近い形状の場合は、プラスチックフィルムにシワが発生しないように、適当な数箇所を選んで引っ張り、プラスチックフィルムが均一なテンションの状態となるようにすることが望ましい。
なお、プラスチックフィルムは、窓に用いられる湾曲したガラス板よりも大きい形に裁断されていることが望ましい。
また、ガラス板より大きいサイズの枠を用いてプラスチックフィルムをテンションの状態にし、樹脂中間膜に押し当ててもよい。
工程（ハ）では、該樹脂中間膜の上に、テンションをかけた状態のプラスチックフィルムを重ね、湾曲したガラス板の曲面に沿わせるようにして、プラスチックフィルムを樹脂中間膜に押し当てる。
次いで、工程（ニ）でプラスチックフィルム側から熱をかけ、樹脂中間膜とプラスチックフィルムを熱圧着し一体化させ、積層膜Ａを作製する。
工程１において、湾曲したガラス板の代わりに、湾曲したガラス板の凸面と同形の曲面形状を有する、金属製、木製あるいは硬質樹脂製の型板を用いても良い。
プラスチックフィルムには、表面にハードコート膜を積層したものも、好適に用いることができる。プラスチックフィルムによっては、樹脂中間膜と密着性が悪かったり、赤外線反射膜を成膜すると白濁が生じたりすることがあり、ハードコート膜を界面に形成することで、これらの不具合を解決できる。
なお、ハードコート膜は、プラスチックフィルムの両面に積層しても、片面にのみに積層してもよい。
また、プラスチックフィルムに赤外線反射膜を形成したものを用いる場合、本発明のプラスチックフィルム挿入合わせガラスの製造方法により、赤外線反射膜にクラックを生じないようにすることができ、本発明のプラスチックフィルム挿入合わせガラスの製造方法を用いることが好ましい。
赤外線反射膜としては、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌなどの金属膜や、ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、Ｔａ２Ｏ５、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＭｇＦ２等の誘電体膜の多層膜を好適に用いることができる。
赤外線反射膜に誘電体の多層膜を用いる場合、プラスチックフィルムから数えて、偶数番目の誘電体膜と奇数番目の誘電体膜とに屈折率が異なる誘電体を用いてなる赤外線反射膜が用いられ、誘電体膜の層数は、３層以下であると近赤外線の反射が不十分で、効果がなく、また、層数が１２層を超えると膜応力が増加し、誘電体膜とプラスチックフィルムとの密着性が悪くなったり、フィルムをカールさせたりするので、積層される誘電体膜の層数は、４層以上１１層以下であることが好適である。
以下に実施例および比較例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。
実施例１
図１に示すプラスチックフィルム挿入合わせガラスを次の工程１から工程５の手順に基づいて作製した。
湾曲したガラス板１０、１４には、大きさが２５０ｍｍ×３５０ｍｍ、厚さが２ｍｍのものを用いた。
湾曲した板ガラス１０、１４の曲率半径は、０．９ｍ〜１ｍの間にあり、周辺部が０．９ｍの値であり、中央部が１ｍの値であった。
樹脂中間膜１１、１３には、厚さ０．３８ｍｍのＰＶＢフィルムを用い、プラスチックフィルム１２には、厚さ５０μｍのＰＥＴフィルムを用いた。
工程１：プラスチックフィルム挿入合わせガラスの製造方法が、樹脂中間膜とプラスチックフィルムとを熱圧着し積層フィルムＡとする工程、
工程２：工程１でえられる積層フィルムＡのプラスチックフィルム側に樹脂中間膜と重ねて積層フィルムＢとする工程、
工程３：工程２で得られる積層フィルムＢを２枚の湾曲したガラス板の間に挿入して積層体とする工程、
工程４：工程３で得られる積層体をオートクレーブにより加圧加熱接着する工程、
工程５：湾曲したガラス板のエッジからはみ出た積層フィルムを切断・除去する工程
工程１において、湾曲したガラス板１４を、凸面側を上にして、ほぼ水平に固定し、湾曲したガラス板１４の凸面側に樹脂中間膜（ＰＶＢフィルム）を重ねた。
次に、大きさが５００ｍｍ×６００ｍｍのアルミ製の枠に、テンションをかけて固定したＰＥＴフィルムを、ＰＶＢフィルムの上に押さえつけるようにして重ね、さらに、８０℃の熱をかけてＰＥＴフィルムとＰＶＢフィルムを熱圧着させ、積層フィルムＡを作製した。
次に、工程２から工程５の手順で、プラスチック挿入合わせガラスを作製した。なお、工程４のオートクレーブ処理は、温度を１３０℃の加熱と１ＭＰａの加圧で、３０分行った。
作製したプラスチックフィルム挿入合わせガラスは、プラスチックフィルムにシワがなく、良好な外観であった。
実施例２
厚さが２ｍｍの湾曲した（曲率半径が２．８ｍ〜３ｍの間にある湾曲したガラス板（大きさ：２５０ｍｍ×３５０ｍｍ）を用いた他は、全て実施例1と同様にして、プラスチックフィルム挿入合わせガラスを作製した。
作製したプラスチックフィルム挿入合わせガラスには、プラスチックフィルムにシワがなく、良好な外観であった。
実施例３
プラスチックフィルムに、厚さ１００μｍのＰＥＴフィルムと、該ＰＥＴフィルムの片面に、ハードコート膜と誘電体の多層膜でなる赤外線反射膜を形成し、用いた他は、実施例１と同様にして、プラスチックフィルム挿入合わせガラスを作製した。
なお、ハードコート膜には、厚さ５μｍのアクリル系ハードコート膜を用い、赤外線反射膜には、ＴｉＯ２膜（厚さ１０５ｎｍ）、ＳｉＯ２膜（厚さ１７５ｎｍ）、ＴｉＯ２膜（厚さ１０５ｎｍ）、ＳｉＯ２膜（厚さ１７５ｎｍ）、ＴｉＯ２膜（厚さ１０５ｎｍ）、ＳｉＯ２膜（厚さ１７５ｎｍ）、ＴｉＯ２膜（厚さ１０５ｎｍ）、ＳｉＯ２膜（厚さ１７５ｎｍ）、ＴｉＯ２膜（厚さ１０５ｎｍ）をハードコート膜上に順次スパッタリングで成膜した誘電体多層膜を用いた。
ハードコート膜および赤外線反射膜は、湾曲したガラス板の凸面側に位置させた。
本実施例のプラスチックフィルム挿入合わせガラスも、シワが観察されない、良好な外観を有した。
実施例４
厚さ５０μｍのＰＥＴフィルムを用いた他は、実施例３と同様にして、プラスチックフィルム挿入合わせガラスを作製した。
本実施例のプラスチックフィルム挿入合わせガラスも、シワが観察されない、良好な外観を有した。
比較例１
実施例１で用いた湾曲したガラス板、ＰＶＢフィルムおよびＰＥＴフィルムと同じ湾曲したガラス板、ＰＶＢフィルムおよびＰＥＴフィルムを用い、実施例１の熱圧着による積層フィルムを作製せずに、湾曲したガラス板、ＰＶＢフィルム、ＰＥＴフィルム、ＰＶＢフィルム、ガラス板を順次重ね、実施例１と同じ条件でオートクレーブにより、プラスチックフィルム挿入合わせガラスを作製した。
作製したプラスチック挿入合わせガラスの周辺部において、プラスチックフィルムのシワが観察され、外観不良となった。
比較例２
実施例３で用いた、ハードコート膜と赤外線反射膜とが形成されたＰＥＴフィルムを用いた他は、比較例１と同様にしてプラスチックフィルム挿入合わせガラスを作製した。
作製したプラスチック挿入合わせガラスの周辺部において、プラスチックフィルムのシワが観察され、また、赤外線反射膜にクラックが観察され、外観不良となり、実用には適さないものであった。
本発明で製造されるプラスチック挿入合わせガラスの断面図。
符号の説明
１ プラスチック挿入合わせガラス
１０、１４ 湾曲したガラス
１１、１３ 樹脂中間膜
１２ プラスチックフィルム

Claims (2)

  1. ２枚の樹脂中間膜の間にプラスチックフィルムを挟持してなる積層フィルムを用いて作製されるプラスチックフィルム挿入合わせガラスの製造方法において、樹脂中間膜とプラスチックフィルムとを熱圧着する工程１と、工程１で熱圧着されたプラスチックフィルムに樹脂中間膜を重ねて積層フィルムとする工程２と、工程２で得られる積層フィルムを、２枚の湾曲したガラス板の間に挿入して積層体とする工程３と、工程３で得られる積層体をオートクレーブにより加圧加温して接着する工程４と、湾曲したガラス板のエッジからはみ出た積層フィルムを切断・除去する工程５とからなり、該工程１が、湾曲したガラス板あるいは湾曲したガラス板の凸面と同形の曲面形状を有する型板を用い、該湾曲したガラス板あるいは該型板の凸面側に樹脂中間膜を重ねる工程（イ）と、プラスチックフィルムにテンションをかける工程（ロ）と、該湾曲したガラス板あるいは該型板の凸面側に重ねた樹脂中間膜に、テンションをかけた状態で該プラスチックフィルムを重ねる工程（ハ）と、該樹脂中間膜と該プラスチックフィルムとを熱圧着する工程（ニ）とからなることを特徴とするプラスチックフィルム挿入合わせガラスの製造方法。
  2. 湾曲したガラス板の曲率半径が、０．９ｍ〜３ｍの範囲にあることを特徴とする請求項１に記載のプラスチックフィルム挿入合わせガラスの製造方法。
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