JP6916984B2 - 合わせガラス - Google Patents

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Description

本発明は、ガラスシートが芯材の両面に接着層を介して積層される合わせガラスに関する。
窓ガラスには、一般に、単層の板ガラスが用いられる。しかし、単層の板ガラスでは、割れによる破壊が発生しやすく、質量が大きいので、より安全で軽量な窓ガラスが求められている。乗り物（例えば自動車や鉄道車両、航空機等）の窓ガラスでは、安全性と軽量性が特に重要である。そこで、特許文献１では、板ガラスに代えて合わせガラスを窓ガラスに用いることが開示されている。
特許文献１に記載される合わせガラスは、ガラスシートをポリカーボネート製芯材の両方の表面に接着層を介して積層することによって構成される。ガラスシートの厚さは、０．０５ｍｍ〜１．５０ｍｍであり、ポリカーボネート製芯材の厚さは、０．１０ｍｍ〜８．００ｍｍである。このような構成を採用することにより、軽量化とともに高い耐久性を実現できるとしている。
また、特許文献２には、透明積層体が記載されている。その透明積層体は、ガラス板、中間膜、ホットメルト型ウレタン系接着層及びポリカーボネート板がこの順で積層された構成である。中間膜は、ポリビニルブチラール膜／樹脂層／ポリビニルブチラール膜がこの順に積層された構成であり、樹脂層には、室温においてポリビニブチラール膜に比べて粘性の高い樹脂が用いられる。中間膜の厚さは０．２〜１．３ｍｍであり、ホットメルト型ウレタン系接着層の厚さは０．１〜０．８ｍｍである。また、ガラス板の厚さ２〜６ｍｍ程度に対し、ポリカーボネート板の厚さを１〜５ｍｍ程度とする。
国際公開第２０１２／１５７６１７号公報 特開平１０−１１９１８４号公報
高速鉄道といった高速（例えば１００ｋｍ／ｈ以上）で移動する乗り物では、より高い安全性が窓ガラスに要求され、特に飛来物に対する安全性の確保が重要になる。具体的には、高速鉄道では、走行中に石や氷等の飛来物が窓ガラスに高速で衝突する事象が時々発生する。また、対向列車とすれ違う際には、飛び石や離脱物が至近距離から高速で飛来して窓ガラスに衝突する。
前述の特許文献１に記載の合わせガラスでは、軽量化のためにガラスシートの厚さが薄くされる。この場合、ガラスシートに飛来物が高速で衝突すると、クラックがガラスシートの表面の一部に発生し、そのクラックはガラスシートの厚さ方向に伸展してガラスシートを貫通する。このため、ガラスシートは容易に部分的に破壊される。ポリカーボネート製の芯材までクラックが伝播する可能性は低いので、即座に破片が飛散する危険性はないが、合わせガラスの美観が損なわれる。また、ガラスシートが部分的に破壊されると、その部分を起点にポリカーボネート製の芯材が劣化するので、窓ガラスとしての機能が低下する。このため、ガラスシートの一部が破壊された合わせガラスを交換することが望まれる。
前述の特許文献２に記載の透明積層体では、ガラス板、中間膜、ホットメルト型ウレタン系接着層及びポリカーボネート板がこの順で積層されることから、飛来物がポリカーボネート板に衝突する。この場合、クラックがポリカーボネート板を厚さ方向に貫通することはなく、ポリカーボネート板が部分的に窪む程度である。
しかしながら、特許文献２に記載の透明積層体では、熱膨張特性が異なるガラス板とポリカーボネート板を積層するので、反りが発生する。この反りを吸収するため、特許文献２に記載の透明積層体では、特殊な中間膜及びホットメルト型ウレタン系接着層が用いられる。この場合、中間膜及びホットメルト型ウレタン系接着層の厚さが厚くなる傾向となる。加えて、ガラス板とポリカーボネート板の剛性のバランスを取るため、それらの厚さを所定の比率とする必要がある。その結果、透明積層体に占めるガラス板の割合が高くなり、軽量化が不十分となる。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、軽量であるとともに、飛来物の衝突による部分的な破壊を抑制できる合わせガラスを提供することを目的とする。
本発明の一実施形態に係る合わせガラスは、以下の通りである。
（１）樹脂板を含む芯材と、前記芯材の両方の表面に接着層を介して積層された第１ガラスシート及び第２ガラスシートとを備える合わせガラスであって、前記第１ガラスシート及び前記第２ガラスシートの厚さは、いずれも、前記芯材の厚さよりも薄く、前記第１ガラスシートの外側の表面に接着層を介して樹脂製の被覆板が積層されていることを特徴とする合わせガラス。
（２）前記第１ガラスシート及び前記第２ガラスシートの厚さは、いずれも、前記芯材の厚さの１／５以下であることを特徴とする上記（１）に記載の合わせガラス。
（３）前記第１ガラスシートの厚さは、前記第２ガラスシートの厚さと異なることを特徴とする上記（１）又は（２）に記載の合わせガラス。
（４）前記第１ガラスシートの厚さは、前記第２ガラスシートの厚さよりも厚いことを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載の合わせガラス。
（５）前記被覆板の厚さが０．１〜５ｍｍであることを特徴とする上記（１）〜（４）のいずれかに記載の合わせガラス。
（６）前記被覆板は、外側の表面に保護膜を有することを特徴とする上記（１）〜（５）のいずれかに記載の合わせガラス。
（７）前記芯材は、前記樹脂板のみからなることを特徴とする上記（１）〜（６）のいずれかに記載の合わせガラス。
（８）前記芯材は、前記樹脂板に接着層を介して積層された１枚以上の板状の樹脂製部材をさらに含むことを特徴とする上記（１）〜（６）のいずれかに記載の合わせガラス。
（９）前記板状の樹脂製部材が、前記樹脂板と異なる材料からなることを特徴とする上記（８）に記載の合わせガラス。
（１０）前記樹脂板が、ポリカーボネート、アクリル又はポリエチレンテレフタレートからなり、前記被覆板が、ポリカーボネート、アクリル又はポリエチレンテレフタレートからなることを特徴とする上記（１）〜（９）のいずれかに記載の合わせガラス。
（１１）前記第１ガラスシート及び前記第２ガラスシートは、いずれも、無アルカリガラスシートであることを特徴とする上記（１）〜（１０）のいずれかに記載の合わせガラス。
（１２）乗り物の窓ガラスに用いられることを特徴とする上記（１）〜（１１）のいずれかに記載の合わせガラス。
本発明において、「外側の表面」とは、ガラスシート又は被覆板の両側の表面（表面及び裏面）のうちで芯材から遠い側の表面を意味する。
本発明の合わせガラスは、芯材の両方の表面に積層された第１ガラスシート及び第２ガラスシートを備えることから、ガラスシートが合わせガラスに占める割合（質量％）を低減でき、軽量化を実現できる。また、第１ガラスシートの外側の表面には、樹脂製の被覆板が積層されるので、飛来物が高速で衝突してもクラックが被覆板にほとんど発生しない。このため、飛来物の衝突による破壊を抑制できる。
図１は、第１実施形態の合わせガラスを模式的に示す断面図である。 図２は、第２実施形態の合わせガラスを模式的に示す断面図である。 図３は、第３実施形態の合わせガラスを模式的に示す断面図である。
以下、本発明の一実施形態に係る合わせガラス（以下、「本実施形態」ともいう）について、第１実施形態〜第３実施形態の合わせガラスを参照しながら説明する。
図１は、第１実施形態の合わせガラスを模式的に示す断面図である。第１実施形態の合わせガラス１０は、芯材１１（樹脂板１２）と、芯材１１の両方の表面に積層された第１ガラスシート１３ａ及び第２ガラスシート１３ｂとを備える。芯材１１は、樹脂板１２のみからなる。第１ガラスシート１３ａの外側の表面には、樹脂製の被覆板１４が積層される。
第１ガラスシート１３ａ、第２ガラスシート１３ｂ及び被覆板１４は、それぞれ接着層１５ａ〜１５ｃを介して積層される。換言すると、第１ガラスシート１３ａ、第２ガラスシート１３ｂ及び被覆板１４は、接着層１５ａ〜１５ｃによって芯材１１と一体化される。
第１ガラスシート１３ａの厚さ及び第２ガラスシート１３ｂの厚さは、いずれも、芯材１１の厚さよりも薄い。これにより、合わせガラス１０に占めるガラスシート１３の割合（質量％）が低減する。したがって、本実施形態の合わせガラス１０は、軽量化を実現できる。
第１ガラスシート１３ａの外側の表面には、樹脂製の被覆板１４が積層される。また、合わせガラス１０を車両の窓ガラスとして用いる場合、被覆板１４を車外Ｏ側に配置し、第２ガラスシート１３ｂを車内Ｉ側に配置する。このため、飛来物は、樹脂製の被覆板１４と接触する。樹脂製の被覆板１４は高い靭性を有するので、飛来物が高速で衝突してもクラックが被覆板１４にほとんど発生しない。また、被覆板１４によって衝撃が吸収及び分散されるので、第１ガラスシート１３ａにクラックが発生することを抑制でき、第１ガラスシート１３ａが部分的に破壊されることを防止できる。このため、本実施形態の合わせガラス１０は、飛来物の衝突による破壊を抑制できる。
ガラスシート１３（第１ガラスシート１３ａ及び第２ガラスシート１３ｂ）の厚さが芯材１１の厚さの１／５以下であれば、合わせガラス１０に占める第１ガラスシート１３ａ及び第２ガラスシート１３ｂの割合（以下、単に「ガラスシート１３の割合」ともいう）を例えば約４４質量％以下に低減でき、合わせガラス１０をより軽量化できる。このため、ガラスシート１３の厚さが芯材１１の厚さの１／５以下であることが好ましい。ガラスシート１３の厚さは芯材１１の厚さの１／７以下であることがより好ましく、これによってガラスシート１３の割合を例えば約３６質量％以下にできる。ガラスシート１３の厚さは芯材１１の厚さの１／１０以下であることが最も好ましく、これによってガラスシート１３の割合を例えば約２９質量％以下にできる。
より具体的には、ガラスシート１３の厚さは、２ｍｍ以下であることが好ましく、１．５ｍｍ以下であることがより好ましく、１．３ｍｍ以下であることが最も好ましい。
一方、ガラスシート１３の厚さは、強度をより向上させる観点から、０．０５ｍｍ以上であることが好ましく、０．１ｍｍ以上であることがより好ましく、０．１５ｍｍ以上であることが最も好ましい。
第１ガラスシート１３ａの厚さは第２ガラスシート１３ｂの厚さと同一にすることができる。あるいは、第２ガラスシート１３ｂの厚さを第１ガラスシート１３ａの厚さよりも厚くすることができる。あるいは、第１実施形態の合わせガラス１０のように、第１ガラスシート１３ａの厚さを第２ガラスシート１３ｂの厚さよりも厚くすることができる。
第２ガラスシート１３ｂの厚さを第１ガラスシート１３ａの厚さよりも厚くすれば、露出する第２ガラスシート１３ｂの強度をより向上させることができる。
ところで、材質が異なる板状の材料を積層する場合、熱膨張係数の差によって反りが生じやすい。特にホットメルト型接着剤からなる接着層を介して積層する場合、その過程で板状の材料が熱によって膨張及び収縮することから、反りが大きくなる傾向がある。本実施形態の合わせガラス１０は、芯材１１の両方の表面に第１ガラスシート１３ａ及び第２ガラスシート１３ｂを積層することにより、反りを低減できる。
第１ガラスシート１３ａの厚さを第２ガラスシート１３ｂの厚さよりも厚くすれば、合わせガラス１０の反りをさらに低減できる。これは、第１ガラスシート１３ａ及び被覆板１４からなる複合材料の熱膨張特性がガラスシート１３の熱膨張特性に近づき、芯材１１の両側で熱膨張量及び熱収縮量が一様に近づくからである。
合わせガラス１０の反りをより低減する観点では、厚さの比（第１ガラスシート１３ａの厚さ／第２ガラスシート１３ｂの厚さ、単位なし）が１．２〜５であることが好ましく、１．５〜４であることがより好ましく、１．５〜３であることが最も好ましい。
被覆板１４によって第１ガラスシート１３ａの部分的な破壊を抑制する効果を得るために好適な被覆板１４の厚さは、飛来物の種類や速度に応じて変化する。被覆板１４によって第１ガラスシート１３ａの部分的な破壊を確実に抑制する観点から、被覆板１４の厚さは、０．１ｍｍ以上であることが好ましく、０．５ｍｍ以上であることがより好ましく、１ｍｍ以上であることが最も好ましい。
被覆板１４によって第１ガラスシート１３ａの部分的な破壊を抑制する効果は、被覆板１４の厚さが厚くなるのに伴って増加するが、一定の厚さを超えると飽和する。このため、被覆板１４の厚さは、芯材１１の厚さよりも薄くすることが好ましく、５ｍｍ以下であることがより好ましく、４ｍｍ以下であることがさらにより好ましく、３ｍｍ以下であることが最も好ましい。
第１実施形態の被覆板１４は、外側の表面に保護膜を有することなく、被覆板１４の外側の表面が露出する。本実施形態の合わせガラス１０では、被覆板１４が外側の表面に保護膜を有してもよい。保護膜として、ハードコート膜や自己修復性膜、紫外線遮蔽膜等を採用できる。被覆板１４が外側の表面にハードコート膜又は自己修復性膜を有すれば、樹脂製の被覆板１４が傷付くのを低減できるとともに、耐候性を向上させることができる。ハードコート膜は、例えば、メラミン系樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、シラン化合物系又は金属酸化物系等のハードコート膜とすることができる。また、自己修復性膜は、例えば、ウレタン樹脂系、シリコーン樹脂系、アクリル樹脂系又はフッ素樹脂系の自己修復性膜とすることができる。
あるいは、保護膜を紫外線遮蔽膜とすれば、被覆板１４や芯材１１の樹脂板１２、後述の板状の樹脂製部材１６を外部環境由来の紫外線（例えば太陽光に含まれる紫外線）から保護できる。被覆板１４が例えば車外Ｏ側に配置される場合、外部環境由来の紫外線によって被覆板１４や芯材１１の樹脂板１２、後述の板状の樹脂製部材１６が劣化しやすくなる。このような場合、保護膜を紫外線遮蔽膜とすることが好ましい。あるいは、紫外線遮蔽機能を有するハードコート膜、又は、紫外線遮蔽機能を有する自己修復性膜とすることが好ましい。紫外線遮蔽膜等は、紫外線遮蔽剤を含有するコーティング液によって形成できる。
第１実施形態の芯材１１は１枚の樹脂板１２からなる。本実施形態の合わせガラス１０では、芯材１１が樹脂板１２に積層された板状の樹脂製部材１６をさらに含んでもよい。この態様ついて第２実施形態及び第３実施形態を参照して説明する。
図２は、第２実施形態の合わせガラス１０を模式的に示す断面図であり、図３は、第３実施形態の合わせガラス１０を模式的に示す断面図である。第２実施形態及び第３実施形態の合わせガラス１０は、第１実施形態の合わせガラス１０と比べ、芯材１１の構成が異なる。第２実施形態の芯材１１は、樹脂板１２の一方の表面に接着層１５ｄを介して積層された板状の樹脂製部材１６をさらに含む。板状の樹脂製部材１６は、樹脂板１２と第１ガラスシート１３ａの間に挿入され、接着層１５ｄによって樹脂板１２と一体化されている。
第３実施形態の芯材１１は、樹脂板１２に加え、その一方の表面に接着層１５ｄを介して積層された第１の板状の樹脂製部材１６ａと、他方の表面に接着層１５ｅを介して積層された第２の板状の樹脂製部材１６ｂとをさらに含む。第１の板状の樹脂製部材１６ａは、樹脂板１２と第１ガラスシート１３ａの間に挿入され、第２の板状の樹脂製部材１６ｂは、樹脂板１２と第２ガラスシート１３ｂの間に挿入される。第１の板状の樹脂製部材１６ａ及び第２の板状の樹脂製部材１６ｂは、それぞれ接着層１５ｄ及び１５ｅによって樹脂板１２と一体化されている。
板状の樹脂製部材１６には、樹脂板１２と同種の材料を採用してもよく、樹脂板１２と異種の材料を採用してもよい。芯材１１は、板状の樹脂製部材１６を１枚だけ含んでもよく、複数枚含んでもよい。板状の樹脂製部材１６を複数枚含む場合、製造コストが増大するのを抑制する観点から、板状の樹脂製部材１６の枚数を４枚以下とすることが好ましい。
樹脂板１２、樹脂製部材１６及び樹脂製の被覆板１４には、いずれも、無色透明の樹脂を採用できる。この場合、樹脂板１２、樹脂製部材１６及び樹脂製の被覆板１４のうちのいずれかを有色透明の樹脂に変更すれば、合わせガラスに色を付与することができる。また、芯材１１が樹脂製部材１６を含み、かつ、樹脂板１２又は樹脂製部材１６に有色透明の樹脂を採用する場合、有色透明の部材の厚さを変更することにより、色の濃度を調整できる。
樹脂板１２、樹脂製部材１６及び樹脂製の被覆板１４のうちのいずれかを、遮熱性、紫外線遮蔽性、電磁波遮蔽性又は導電性を有する樹脂、若しくは、マット調仕上げの樹脂に変更してもよい。これにより、それらの機能を合わせガラス１０に付与することができる。前述の通り、被覆板１４が例えば車外Ｏ側に配置される場合、外部環境由来の紫外線によって樹脂板１２が劣化しやすくなる。このような場合、樹脂製の被覆板１４が、紫外線遮蔽性を有する樹脂であることが好ましい。
樹脂板１２、樹脂製部材１６及び樹脂製の被覆板１４には、例えば、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂又はシクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）を採用できる。汎用で安価であるとともに、可視光の透過性に優れるので、ポリカーボネート、アクリル又はＰＥＴを採用することが好ましい。
ガラスシート１３（第１ガラスシート１３ａ及び第２ガラスシート１３ｂ）には、例えば、ケイ酸塩ガラス、シリカガラス、ホウ珪酸ガラス、ソーダライムガラス、アルミノ珪酸塩ガラス又は無アルカリガラスを採用できる。合わせガラス１０の耐熱性及び耐薬品性を向上させる観点では、ホウ珪酸ガラスを採用することが好ましい。また、合わせガラスの製造コストを削減する観点では、汎用で安価なソーダライムガラスを採用することが好ましい。合わせガラス１０の耐熱性及び強度を向上させる観点では、アルミノ珪酸塩ガラスを採用することが好ましい。合わせガラス１０の透明性、耐候性及び耐薬品性を向上させる観点から、無アルカリガラスを採用することが最も好ましい。
ガラスシート１３には、例えば、ダウンドロー法又はフロート法によって成形されたガラスシート１３を利用できる。ここで、ダウンドロー法には、オーバーフローダウンドロー法やスロットダウンドロー法、リドロー法等が該当する。高い表面品位を有するので、オーバーフローダウンドロー法によって成形されたガラスシート１３、すなわち、両側の表面が火づくり面であるガラスシート１３を用いることが好ましい。
接着層１５の材質は、特に限定されることなく、例えば、両面粘着シート、熱可塑性接着シート、熱架橋性接着シート、エネルギー硬化性の液体接着剤等を用いた接着層とすることができる。例えば、光学透明粘着シート（ＯＣＡ）、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ）、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、ＣＯＰ、アクリル系熱可塑性接着シート、紫外線硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、常温硬化型接着剤等を用いた接着層としてもよい。
芯材１１の樹脂板１２及び板状の樹脂製部材１６を外部環境由来の紫外線（例えば太陽光に含まれる紫外線）から保護するため、接着層１５は紫外線遮蔽性を有することが好ましい。紫外線吸収剤を含有する接着剤を採用すれば、接着層１５に紫外線遮蔽性を付与できる。この場合、接着性及び耐候性を向上させる観点から、紫外線吸収剤を含有するホットメルト型接着剤を採用することがより好ましい。
効果的に紫外線を遮蔽する観点では、第２ガラスシート１３ｂと芯材１１の間の接着層１５ｂ及び被覆板１４と第１ガラスシート１３ａの間の接着層１５ｃが紫外線遮蔽性を有することが好ましい。紫外線を可能な限り遮蔽する観点では、全ての接着層１５が紫外線遮蔽性を有することが好ましい。
接着層１５の好適な厚さは、合わせガラス１０の寸法（長さ及び幅）や、各部材の厚さ等によって変化するが、熱膨張係数の差による合わせガラス１０の反りを接着層１５で吸収する観点から、例えば、０．０５ｍｍ以上であることが好ましく、０．１ｍｍ以上であることがより好ましく、０．２ｍｍ以上であることが最も好ましい。一方、接着層１５の厚さが厚いと、可視光の透過性が低下することから、接着層１５の厚さは、例えば、２ｍｍ以下であることが好ましく、１．７ｍｍ以下であることがより好ましく、１ｍｍ以下であることが最も好ましい。
以下、本発明の合わせガラスを実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
［実施例１］
実施例１では、前記図１に示す合わせガラス１０と同様の構成の合わせガラス１０を作製した。作製した合わせガラス１０の外形寸法は、５５０ｍｍ×６５０ｍｍであった。合わせガラスの各部材の構成を表１に示す。
Figure 0006916984
高速鉄道車両の窓ガラスとして使用した場合の飛び石を模擬するように、実施例１の合わせガラス１０に石を高速で衝突させた。より具体的には、車外側に配置される被覆板１４に石を１００〜２００ｋｍ／ｈ程度で衝突させた。実施例１の合わせガラス１０は、ポリカーボネート製の被覆板１４の厚さを２ｍｍとすることから、石が高速で合わせガラス１０に衝突しても、被覆板１４が僅かに窪む程度に留めることができた。このため、被覆板１４の内側の第１ガラスシート１３ａの部分的な破壊を防止できた。また、被覆板１４は外側の表面にシリコーン系ハードコートを有するので、傷付を低減することができた。
芯材１１の両方の表面に第１ガラスシート１３ａ及び第２ガラスシート１３ｂを積層した。また、第１ガラスシート１３ａの厚さを第２ガラスシート１３ｂの厚さよりも厚くし、厚さ比（第１ガラスシート１３ａの厚さ／第２ガラスシート１３ｂの厚さ）は２．５とした。これらにより、合わせガラスの全体の反りをほぼ無し（ゼロ）にすることができた。
［実施例２］
実施例２では、前記図１に示す合わせガラス１０と同様の構成の合わせガラス１０を作製した。作製した合わせガラス１０の外形寸法は、４５０ｍｍ×５５０ｍｍであった。合わせガラス１０の各部材の構成を表２に示す。
Figure 0006916984
一般鉄道車両の窓ガラスとして使用した場合の飛び石を模擬するように、実施例２の合わせガラス１０に石を衝突させた。より具体的には、車外側に配置される被覆板１４に石を７０〜１００ｋｍ程度で衝突させた。実施例２の合わせガラス１０は、厚さ１ｍｍであるアクリル製の被覆板１４が第１ガラスシート１３ａに積層されていることから、飛び石の衝突による第１ガラスシート１３ａの部分的な破壊を防止できた。また、樹脂のうちで表面硬度が比較的に高いアクリルを被覆板１４に用いたので、ハードコート処理を省略しても、被覆板１４の傷付を低減することができた。
実施例２では、実施例１と比べ、被覆板１４の厚さを１ｍｍと薄くした。このため、第１ガラスシート１３ａの厚さを０．３ｍｍと薄くし、厚さ比（第１ガラスシート１３ａの厚さ／第２ガラスシート１３ｂの厚さ）を１．５としても、合わせガラスの全体の反りをほぼ無し（ゼロ）にすることができた。
［実施例３］
実施例３では、前記図１に示す合わせガラス１０と同様の構成の合わせガラス１０を作製した。作製した合わせガラス１０の外形寸法は、１１５０ｍｍ×２３５０ｍｍであった。合わせガラス１０の各部材の構成を表３に示す。
Figure 0006916984
運動施設の扉の窓ガラスとして使用した場合の飛来物（運動器具やボール等）の衝突を模擬するように、実施例３の合わせガラス１０に運動器具及びボールを衝突させた。より具体的には、運動場側に配置される被覆板１４に運動器具及びボールを衝突させた。実施例３の合わせガラス１０では、厚さ２ｍｍであるポリカーボネート製の被覆板１４を第１ガラスシート１３ａに積層したので、運動器具等の衝突による第１ガラスシート１３ａの部分的な破壊を防止できた。加えて、人体の衝突を模擬する試験を行った。実施例３では、接着層に熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）を採用したので、合わせガラス１０の靭性を向上させることができ、人体の衝突による第１ガラスシート１３ａの部分的な破壊も防止できた。
実施例３では、第２ガラスシート１３ｂの厚さを０．５ｍｍと厚くすることにより、建材用の窓ガラスとしての表面強度を確保することができた。また、第１ガラスシート１３ａの厚さを第２ガラスシート１３ｂの厚さよりも厚い０．７ｍｍとし、厚さ比（第１ガラスシート１３ａの厚さ／第２ガラスシート１３ｂの厚さ）を１．４とした。これにより、合わせガラスの全体の反りをほぼ無し（ゼロ）にすることができた。
［実施例４］
実施例４では、前記図１に示す合わせガラス１０と同様の構成の合わせガラス１０を作製した。作製した合わせガラス１０の外形寸法は、３５０ｍｍ×４５０ｍｍであった。合わせガラス１０の各部材の構成を表４に示す。
Figure 0006916984
車両の荷室の窓ガラスとして使用した場合の飛び石を模擬するように、実施例４の合わせガラス１０に石を衝突させた。より具体的には、車外側に配置される被覆板１４に石を衝突させた。実施例４の合わせガラス１０では、厚さ０．５ｍｍであるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製の被覆板１４を第１ガラスシート１３ａに積層した。このため、飛び石による第１ガラスシート１３ａの部分的な破壊を防止できた。
加えて、窓ガラスと荷物の接触を模擬する試験を行った。実施例４では、実施例１と比べ、第２ガラスシート１３ｂの厚さを１．１ｍｍと厚くした。これにより、車内に積載された荷物との接触に伴って第２ガラスシート１３ｂが破損するのを防止できた。
実施例４では、被覆板１４の厚さが、第１ガラスシート１３ａ及び第２ガラスシートの厚さと比べて薄い。このため、樹脂製の被覆板１４が合わせガラス１０の反りに与える影響は小さいことから、第１ガラスシート１３ａ及び第２ガラスシートの厚さを同じにしても、合わせガラス１０の反りをほぼ無し（ゼロ）にすることができた。すなわち、芯材１１の両方の表面に第１ガラスシート１３ａ及び第２ガラスシート１３ｂを積層するのみで、合わせガラス１０の反りをほぼ無し（ゼロ）にすることができた。
［実施例５］
実施例５では、前記図１に示す合わせガラス１０と同様の構成の合わせガラス１０を作製した。作製した合わせガラス１０の外形寸法は、３５０ｍｍ×４５０ｍｍであった。合わせガラス１０の各部材の構成を表５に示す。
Figure 0006916984
低速車両の荷室の窓ガラスとして使用した場合の飛び石を模擬するように、実施例５の合わせガラス１０に石を衝突させた。より具体的には、車外側に配置される被覆板１４に石を３０〜７０ｋｍ／ｈ程度で衝突させた。このような実施例５では、実施例４と比べ、被覆板１４の厚さを０．１ｍｍと薄くしても、飛び石といった飛来物の衝突による第１ガラスシート１３ａの部分的な破壊を防止できた。上述の通り、実施例５の被覆板１４の厚さが０．１ｍｍと薄いので、第１ガラスシート１３ａの厚さを第２ガラスシート１３ｂの厚さより薄くしても、合わせガラス１０の反りをほぼ無し（ゼロ）にすることができた。すなわち、芯材１１の両方の表面に第１ガラスシート１３ａ及び第２ガラスシート１３ｂを積層するのみで、合わせガラス１０の反りをほぼ無し（ゼロ）にすることができた。
［実施例６］
実施例６では、前記図２に示す合わせガラス１０と同様の構成の合わせガラス１０を作製した。作製した合わせガラス１０の外形寸法は、５５０ｍｍ×６５０ｍｍであった。合わせガラス１０の各部材の構成を表６に示す。なお、実施例６の合わせガラス１０は、芯材１１を除き、実施例１の合わせガラス１０と同じ構成とした。
Figure 0006916984
一般鉄道車両の窓ガラスとして使用した場合の飛び石を模擬するように、実施例６の合わせガラス１０に石を衝突させた。より具体的には、車外側に配置される被覆板１４に石を衝突させた。実施例６の合わせガラス１０は、実施例１の合わせガラス１０と同様に、飛来物による第１ガラスシート１３ａの部分的な破壊を防止できるとともに、合わせガラスの全体の反りをほぼ無し（ゼロ）にすることができた。
加えて、実施例６の合わせガラス１０では、板状の樹脂製部材１６に遮熱性を有するポリカーボネートを採用した。これにより、合わせガラス１０に遮熱性を付与することができた。
［比較例１］
比較例１では、ガラスシートと、その一方の表面に接着層を介して積層された樹脂板とからなる合わせガラスを作製した。作製した合わせガラスの外形寸法は、５５０ｍｍ×６５０ｍｍであった。合わせガラスの各部材の構成を表７に示す。
Figure 0006916984
比較例１では、一般鉄道車両の窓ガラスとして使用することを想定し、合わせガラスの各部材の構成を設定した。その際、合わせガラスの剛性を確保しながら反りを抑えるため、ガラスシートの厚さを４ｍｍと厚くするとともに、接着層の厚さを１．２ｍｍと厚くした。その結果、合わせガラスに占めるガラスシートの割合は約７３質量％となり、合わせガラス１０の軽量化が不十分となった。これは、ガラスシートの密度が、ポリカーボネートの密度の約２倍であることによる。
［比較例２］
比較例２では、実施例１の合わせガラス１０と同程度の軽量化が達成できるように、樹脂板及びガラスシートの厚さを設定した。作製した合わせガラスの外形寸法は、５５０ｍｍ×６５０ｍｍであった。合わせガラスの各部材の構成を表８に示す。
Figure 0006916984
比較例２では、樹脂板（芯材）の一方の表面にのみガラスシートを積層した。このため、実施例１よりも軽量化が僅かに促進されたが、大きな反りが合わせガラスに発生した。そこで、接着層の厚さを厚くすることによる反りの低減を試行したが、実用できる程度に反りを低減することができなかった。この場合、接着層の厚さが厚くなりすぎ、ガラスシートによって剛性を向上させる効果が不芳となり、合わせガラスの剛性が低下した。
１０ 合わせガラス
１１ 芯材
１２ 樹脂板
１３ ガラスシート
１３ａ 第１ガラスシート
１３ｂ 第２ガラスシート
１４ 被覆板
１５、１５ａ〜１５ｅ 接着層
１６ 板状の樹脂製部材
１６ａ 第１の板状の樹脂製部材
１６ｂ 第２の板状の樹脂製部材

Claims (7)

  1. 樹脂板のみからなる芯材と、前記芯材の両方の表面に接着層を介して積層された第１ガラスシート及び第２ガラスシートとを備える合わせガラスであって、
    前記第１ガラスシート及び前記第２ガラスシートの厚さは、いずれも、前記芯材の厚さよりも薄く、前記芯材の厚さの１／５以下であり、かつ、２ｍｍ以下０．０５ｍｍ以上であり、
    前記第１ガラスシートの外側の表面に接着層を介して樹脂製の被覆板が積層され、
    前記被覆板の厚さが０．１〜５ｍｍであり、
    前記第１ガラスシートの厚さ／前記第２ガラスシートの厚さであらわされる厚さの比が１．２〜５であり、
    前記接着層が、ホットメルト型接着剤からなり、
    前記樹脂板が、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂又はシクロオレフィンポリマーからなり、
    前記被覆板が、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂又はシクロオレフィンポリマーからなり、
    前記第１ガラスシートが、ケイ酸塩ガラス、シリカガラス、ホウ珪酸ガラス、ソーダライムガラス、アルミノ珪酸塩ガラス又は無アルカリガラスからなり、
    前記第２ガラスシートが、ケイ酸塩ガラス、シリカガラス、ホウ珪酸ガラス、ソーダライムガラス、アルミノ珪酸塩ガラス又は無アルカリガラスからなることを特徴とする合わせガラス。
  2. 樹脂板と、前記樹脂板に接着層を介して積層された１枚以上の板状の樹脂製部材とを含む芯材と、前記芯材の両方の表面に接着層を介して積層された第１ガラスシート及び第２ガラスシートとを備える合わせガラスであって、
    前記第１ガラスシート及び前記第２ガラスシートの厚さは、いずれも、前記芯材の厚さよりも薄く、前記芯材の厚さの１／５以下であり、かつ、２ｍｍ以下０．０５ｍｍ以上であり、
    前記第１ガラスシートの外側の表面に接着層を介して樹脂製の被覆板が積層され、
    前記被覆板の厚さが０．１〜５ｍｍであり、
    前記第１ガラスシートの厚さ／前記第２ガラスシートの厚さであらわされる厚さの比が１．２〜５であり、
    前記接着層が、ホットメルト型接着剤からなり、
    前記樹脂板が、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂又はシクロオレフィンポリマーからなり、
    前記被覆板が、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂又はシクロオレフィンポリマーからなり、
    前記第１ガラスシートが、ケイ酸塩ガラス、シリカガラス、ホウ珪酸ガラス、ソーダライムガラス、アルミノ珪酸塩ガラス又は無アルカリガラスからなり、
    前記第２ガラスシートが、ケイ酸塩ガラス、シリカガラス、ホウ珪酸ガラス、ソーダライムガラス、アルミノ珪酸塩ガラス又は無アルカリガラスからなり、
    前記板状の樹脂製部材が、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂又はシクロオレフィンポリマーからなることを特徴とする合わせガラス。
  3. 前記板状の樹脂製部材が、前記樹脂板と異なる材料からなることを特徴とする請求項２に記載の合わせガラス。
  4. 前記被覆板は、外側の表面に保護膜を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の合わせガラス。
  5. 前記樹脂板が、ポリカーボネート、アクリル又はポリエチレンテレフタレートからなり、
    前記被覆板が、ポリカーボネート、アクリル又はポリエチレンテレフタレートからなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の合わせガラス。
  6. 前記第１ガラスシート及び前記第２ガラスシートは、いずれも、無アルカリガラスシートであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の合わせガラス。
  7. 乗り物の窓ガラスに用いられることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の合わせガラス。
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