JP7092141B2 - ガラス板構成体 - Google Patents
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Description
本発明のガラス板構成体は、少なくとも2枚の板と、前記少なくとも2枚の板のうち、隣接する2枚の板の間に保持された液体層と、液体層を封止するように、2枚の板の周囲の少なくとも一部に設けられたシール材と、を備え、2枚の板のうち少なくとも1枚の板がガラス板であるガラス板構成体であって、液体層とシール材の光屈折率差が、0.015以下である。
共振を抑えるには、損失係数を大きくすればよく、すなわち、振幅hに対し相対的に周波数幅Wは大きくなり、ピークがブロードとなることを意味する。
本発明に係るガラス板構成体は、少なくとも2枚(少なくとも一対)の板の間に液体からなる層(液体層)を設けることで、高い損失係数を実現することができる。中でも、液体層の粘性や表面張力を好適な範囲にすることで、より損失係数を高くすることができる。これは、一対の板を、粘着層を介して設ける場合とは異なり、一対の板が固着せず、各々の板としての振動特性を持ち続けることに起因するものと考えられる。
液体層の25℃における表面張力は17mN/m以上がより好ましく、30mN/m以上がさらに好ましい。
また、2枚の板の合計の厚みが1mm超の場合は、液体層の厚みは、100μm以下が好ましく、50μm以下がより好ましく、30μm以下がさらに好ましく、20μm以下がよりさらに好ましく、15μm以下がことさらに好ましく、10μm以下が特に好ましい。
液体層の厚みの下限は、生産性および耐久性の点から0.01μm以上が好ましい。
液体層における粉体の含有量は0~10体積%が好ましく、0~5体積%がより好ましい。
粉体の粒径は沈降を防ぐ観点から10nm~10μmが好ましく、0.5μm以下がより好ましい。
シール材が、一方の板の端面と、液体層の端面と、他方の板の主面に密着している。一方の板の端面および液体層の端面が、他方の板の主面に対して垂直な場合、シール材は、断面視においてL字状に延びた輪郭を有する。このような構成により、ガラス板構成体の強度が向上する。
本発明に係るガラス板構成体においては、液体層を両側から挟むように、少なくとも2枚(少なくとも一対)の板が設けられる。そして、2枚の板のうち少なくとも1枚の板がガラス板である。このような構成において、何れかの板が共振した場合に、液体層の存在により、他の板が共振しない、又は、他の板の共振の揺れを減衰することができることから、ガラス板構成体は、ガラス板単独の場合と比べて損失係数を高くすることができる。
(wa+wb)/4<|Qa-Qb|・・・(1)
式(1)における左辺の値が大きくなるほど二つの板の共振周波数の差異(|Qa-Qb|)が大きくなり、高い損失係数が得られるようになることから好ましい。
(wa+wb)/2<|Qa-Qb|・・・(2)
(wa+wb)/1<|Qa-Qb|・・・(3)
なお、板の共振周波数(ピークトップ)および共振振幅の半値幅は、ガラス板構成体における損失係数と同様の方法で測定することができる。
なお、板の損失係数は、ガラス板構成体における損失係数と同様の方法で測定することができる。
なお、板の音速値は、ガラス板構成体における縦波音速値と同様の方法で測定することができる。
SiO2:40~80質量%、Al2O3:0~35質量%、B2O3:0~15質量%、MgO:0~20質量%、CaO:0~20質量%、SrO:0~20質量%、BaO:0~20質量%、Li2O:0~20質量%、Na2O:0~25質量%、K2O:0~20質量%、TiO2:0~10質量%、かつ、ZrO2:0~10質量%。但し上記組成がガラス全体の95質量%以上を占める。
SiO2:55~75質量%、Al2O3:0~25質量%、B2O3:0~12質量%、MgO:0~20質量%、CaO:0~20質量%、SrO:0~20質量%、BaO:0~20質量%、Li2O:0~20質量%、Na2O:0~25質量%、K2O:0~15質量%、TiO2:0~5質量%、かつ、ZrO2:0~5質量%。但し上記組成がガラス全体の95質量%以上を占める。
ガラス板構成体を構成する板の少なくとも1枚および液体層の少なくともいずれか一方に着色することも可能である。これは、ガラス板構成体に意匠性を持たせたい場合や、IRカット、UVカット、プライバシーガラス等の機能性を持たせたい場合に有用である。
ガラス板の質量や厚みについても同様に、すべて異なっても、すべて同一でも、一部が異なっていてもよい。中でも、構成するガラス板の質量が全て同一であることが振動減衰性の点から好ましく用いられる。
用いるフレームの重量は、ガラス板の重量の20%以下であることが好ましく、10%以下であることがより好ましい。
熱可塑性樹脂(ホットメルトボンド)を用いることも出来る。例として、エチレン酢酸ビニル系、ポリオレフィン系、ポリアミド系、合成ゴム系、アクリル系、ポリウレタン系が挙げられる。
シール部材の厚さtは、薄すぎると十分な強度が確保されず、厚すぎると振動の支障となる。ゆえにシール部材の厚さは10μm以上かつガラス板構成体の合計厚みの5倍以下であることが好ましく、50μm以上かつガラス板構成体の合計厚みより薄いことがより好ましい。
本発明は、上記ガラス板構成体および振動子を含む振動板、上記ガラス板構成体を用いた開口部材に関する。
本発明に係るガラス板構成体は一対の板の間に、液体層と、液体層を封止するシール材とを保持することにより得ることができる。
図1は、本発明のガラス板構成体10の一例を示し、図1(a)は、正面図であり、図1(b)は、図1(a)におけるA-A線に沿った断面図である。
シール材30は、例えば縦100mm、横100mm、厚さ0.5mmの第1の板11の中心部に、ディスペンサーを用いて端部から1mm間隔をあけ、幅0.5mmで線描画される。
ディスペンサーを用いて、第1の板11の中央部分(シール材30に取り囲まれた部分)に液剤(オイル剤)22を図2に示すように、例えば線幅0.5mm、線間隔4mmでシール材30の塗布線との間隔2mmを保って線描画する。液剤22の吐出量は、貼合後の液層層30の層厚が3μmになるように質量を合わせて塗布する。例えば、シール材30の線内部の領域が縦100mm、横100mmであるところに、厚さ3μmで密度1g/cm3の液剤22を塗布する場合、塗布量合計0.03gになるように吐出質量をコントロールすればよい。このとき、シール材30と液体層20になる液剤22の線描画はどちらを先に塗布しても良い。
上述の工程を経て、シール材30および液剤22を塗布し、図3に示すように、塗布した第1の板11と、同種同サイズの未塗布の第2の板12を減圧下で貼合する。減圧貼合の際、圧力は1500Pa以下であれば好ましく、300Pa以下であればより好ましく、さらに100Pa以下であれば好ましく、特に10Pa以下であることが望ましい。貼合後、UV照射や加熱など、使用するシール材30の硬化形態に合わせてシール材30を硬化させる。
上述の方法で得られたガラス板構成体10の測定結果に基づく実施例を図4~図6に基づいて説明する。図4は、液剤22であるオイル類の屈折率は多波長アッベ屈折計(DE-M2、株式会社アタゴ製)を用い、486、589、656nmにて測定した結果を示している。
図9に図4の液剤および図5のシール材の組み合わせを図示する。図9において、波長486、589、656nmにおける液剤とシール材の屈折率差の平均値が、0.005以下を◎、0.010以下を〇、0.015以下を□で示す。
端面加工は、鏡面加工でも良い。端面11b、12bの形状は、見映え、接合強度、安全性等を考慮して選択される。
図8(a)に示される第1の例では、第1の板11の端面11b及び第2の板12の端面12bは、単一面を構成する。また、図8(b)に示される第2の例のように、両端面11b、12bを曲面のテーパー面として、シール材30の端面31が、当該テーパー面と連続した曲面を形成してもよい。そして、図8(c)に示される第3の例のように、第1の板11の端面11bのみ曲面のテーパー面加工をしてもよい。
11 第1の板
11a 第1の板の主面
11b 第1の板の端面
12 第2の板
12a 第2の板の主面
12b 第2の板の端面
20 液体層
21 液体層の端面
22 液剤
30 シール材
31 シール材の端面
Claims (15)
- 少なくとも2枚の板と、
前記少なくとも2枚の板のうち、隣接する2枚の板の間に保持された液体層と、
前記液体層を封止するように、前記2枚の板の周囲の少なくとも一部に設けられたシール材と、を備え、
前記2枚の板のうち少なくとも1枚の板がガラス板であるガラス板構成体であって、
前記2枚の板の内面の、前記シール材が配置される部分を除く全面が、前記液体層に接する状態で対向しており、
前記液体層と前記シール材の光屈折率差が、0.015以下である、ガラス板構成体。 - 前記光屈折率差が、0.010以下である、請求項1に記載のガラス板構成体。
- 前記シール材が、前記2枚の板の周囲の全体に設けられる、請求項1または2に記載のガラス板構成体。
- 前記2枚の板の端面と前記シール材の端面が、単一面を構成する、請求項1から3のいずれか1項に記載のガラス板構成体。
- 前記2枚の板のうち少なくとも1枚の板の周囲の少なくとも一部の端面が、テーパー面を有し、
前記シール材の端面が、前記板のテーパー面と連続した曲面を有する、請求項1から3のいずれか1項に記載のガラス板構成体。 - 前記ガラス板の比弾性率が、2.5×107m2/s2以上である、請求項1から5のいずれか1項に記載のガラス板構成体。
- 前記液体層の25℃における粘性係数が1×10-4~1×103Pa・sであり、かつ、25℃における表面張力が15~80mN/mである、請求項1から6のいずれか1項に記載のガラス板構成体。
- 前記液体層の厚みが、
前記2枚の板の合計の厚みが1mm以下の場合は、前記2枚の板の合計の厚みの1/10以下であり、
前記2枚の板の合計の厚みが1mm超の場合は、100μm以下である、請求項1から7のいずれか1項に記載のガラス板構成体。 - 物理強化ガラス板および化学強化ガラス板の少なくともいずれか一方のガラス板を含む、請求項1から8のいずれか1項に記載のガラス板構成体。
- 前記2枚の板の厚みが、それぞれ0.01~15mmである、請求項1から9のいずれか1項に記載のガラス板構成体。
- 前記液体層がジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイルおよび変性シリコーンオイルからなる群より選ばれる少なくとも1種を含む請求項1から10のいずれか1項に記載のガラス板構成体。
- 前記シール材が、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、エチレン共重合体系樹脂、ポリアクリル酸エステル系樹脂、シアノアクリレート系樹脂、飽和ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、線状ポリイミド系樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂、エポキシ系樹脂、ポリウレタン系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、反応性アクリル系樹脂、ゴム系樹脂、シリコーン系樹脂、変性シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種を含む請求項1から11のいずれか1項に記載のガラス板構成体。
- 前記液体層と前記シール材との色差ΔE*abは、5%以下である、請求項1から12のいずれか1項に記載のガラス板構成体。
- 請求項1から13のいずれか1項に記載のガラス板構成体および、前記ガラス板構成体の片面または両面に設置された少なくとも1つの振動子を含む振動板。
- 請求項1から13のいずれか1項に記載のガラス板構成体または請求項14に記載の振動板を用いた開口部材。
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