JP2018034292A - 窓用構造体、窓用構造体の製造方法および窓用ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】工作機械による機械加工時に生じ得る飛翔物（例えば、工作機械を構成する加工工具が欠損した際に生じる破片、加工工具を固定するボルト（治具）等の固定部材、加工時に生じる切りくず等）が衝突した場合の耐久性に優れた窓用構造体、かかる窓用構造体を製造する方法、および、かかる窓用構造体を備える窓用ユニットを提供すること。【解決手段】窓用構造体２は、工作機械に装着してその内部を視認するのに用いられるものである。この窓用構造体２は、樹脂板と、接着層を介して樹脂板に接着されたガラス板３とを備える。そして、φ５ｍｍ、０．５ｇｆの鋼球を１２０ｍ／秒でガラス板３に衝突させる水平式鋼球衝撃試験を行なった際、ガラス板３に生じるヒビは、ガラス板３の鋼球による衝突中心Ｏ３１から３０ｍｍ以下の範囲（円Ｃ３１）内に収まる。【選択図】図４

Description

本発明は、窓用構造体、窓用構造体の製造方法および窓用ユニットに関する。

機械部品を加工する際には、当該加工に応じて、例えば旋盤、ボール盤、中ぐり盤、フライス盤、歯切り盤、研削盤等の工作機械を使い分けて、その加工を行なっている。近年では、ＮＣ加工で機械加工を自動的に行なうことができ、工具と加工対象物（母材）とを自動的に交換可能なマシニングセンタが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載のマシニングセンタは、外側を外装（カバー）で全体が覆われている。これにより、機械加工が行なわれる加工領域と、マシニングセンタを操作する操作者が立ち入り可能な操作領域とが区画され、操作者に対する安全性が確保されている。このマシニングセンタの外装には、開閉自在な開閉扉が設けられている。そして、開閉扉には、マシニングセンタの内部を外側から視認可能、すなわち、機械領域を操作領域から視認可能な窓部としてのガラスがはめ込まれている。このガラスとしては、通常、一般的には、厚さが５ｍｍ以上の強化ガラスが用いられている。

しかしながら、このマシニングセンタの機械領域内では、機械加工時に生じ得る飛翔物が飛散するため、当該飛翔物が前記ガラスに衝突する場合がある。この場合、衝突の程度によっては、前記ガラスがヒビ割れて破損したり、前記ガラスに傷がついて内部の視認性が低下してしまうという問題があった。なお、飛翔物としては、例えば、加工工具が欠損した際に生じる破片、加工工具を固定するボルト等の固定部材（治具）、加工時に生じる切りくず等が挙げられる。

特開２０１２−２０３７８２号公報

本発明の目的は、工作機械による機械加工時に生じ得る飛翔物（例えば、工作機械を構成する加工工具が欠損した際に生じる破片、加工工具を固定するボルト（治具）等の固定部材、加工時に生じる切りくず等）が衝突した場合の耐久性に優れた窓用構造体、かかる窓用構造体を製造する方法、および、かかる窓用構造体を備える窓用ユニットを提供することにある。

このような目的は、下記（１）〜（１６）の本発明により達成される。
（１） 工作機械に装着して該工作機械の内部を視認するのに用いられる窓用構造体であって、
ポリカーボネート系樹脂を主材料として構成された樹脂板と、
前記樹脂板に対して前記工作機械の内部側に配置され、ガラス材料を主材料として構成された板状をなすガラス板とを備え、
前記樹脂板と前記ガラス板とは、接着層を介して接着されており、
φ５ｍｍ、０．５ｇｆの鋼球を１２０ｍ／秒で前記ガラス板に衝突させる水平式鋼球衝撃試験を行なった際、前記ガラス板に生じるヒビは、該ガラス板の前記鋼球による衝突中心から３０ｍｍ以下の範囲内に収まることを特徴とする窓用構造体。

（２） 前記接着層の前記ガラス板との密着強度は、２０［Ｎ／２５ｍｍ］以上である上記（１）に記載の窓用構造体。

（３） 前記接着層のショアＡ硬度は、８５以上である上記（１）または（２）に記載の窓用構造体。

（４） 前記接着層の厚さは、０．１ｍｍ以上、１．５ｍｍ以下である上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の窓用構造体。

（５） 前記接着層の構成材料は、エチレン酢酸ビニル共重合体およびウレタン樹脂のうちの少なくとも１種を含有する上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の窓用構造体。

（６） 前記ガラス板の厚さは、０．１ｍｍ以上、３ｍｍ以下である上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の窓用構造体。

（７） 前記樹脂板の厚さは、１ｍｍ以上、２０ｍｍ以下である上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の窓用構造体。

（８） 前記ポリカーボネート系樹脂は、主としてビスフェノール型ポリカーボネート樹脂である上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の窓用構造体。

（９） 前記樹脂板に対して前記工作機械の内部と反対側に配置され、ポリカーボネート系樹脂を主材料として構成された板状をなす外側樹脂板を備える上記（１）ないし（８）のいずれかに記載の窓用構造体。

（１０） 前記樹脂板と前記外側樹脂板とは、外側接着層を介して接着されている上記（９）に記載の窓用構造体。

（１１） 前記樹脂板と前記外側樹脂板との間には、間隙が形成されている上記（９）に記載の窓用構造体。

（１２） 前記樹脂板と前記外側樹脂板との間に配置され、ガラス材料を主材料として構成された外側ガラス板を備え、
前記外側ガラス板は、外側接着層を介して前記樹脂板と接着されている上記（１１）に記載の窓用構造体。

（１３） 前記外側樹脂板は、前記工作機械の内部と反対側の面が樹脂フィルムで覆われている上記（９）ないし（１２）のいずれかに記載の窓用構造体。

（１４） 上記（１）ないし（１３）のいずれかに記載の窓用構造体を製造する方法であって、
前記接着層となるホットメルト型接着剤を介して前記ガラス板と前記樹脂板とを接着する接着工程を有することを特徴とする窓用構造体の製造方法。

（１５） 前記ホットメルト型接着剤は、前記ガラス板と前記樹脂板とを接着する以前は、フィルム状をなすものであり、
前記接着工程では、前記ホットメルト型接着剤を７０度以上、１４０度以下の範囲内で加熱して前記ガラス板と前記樹脂板との接着を行なう上記（１４）に記載の窓用構造体の製造方法。

（１６） 上記（１）ないし（１３）のいずれかに記載の窓用構造体と、
前記窓用構造体を支持する枠体とを備え、
前記窓用構造体と前記枠体とを組み立ててなることを特徴とする窓用ユニット。

本発明によれば、工作機械による機械加工時に生じ得る飛翔物（例えば、工作機械を構成する加工工具が欠損した際に生じる破片、加工工具を固定するボルト（治具）等の固定部材、加工時に生じる切りくず等）が衝突した場合の耐久性に優れた窓用構造体が得られる。

また、かかる窓用構造体を製造することができる。
また、かかる窓用構造体を備える窓用ユニットが得られる。

図１は、本発明の窓用ユニット（第１実施形態）が装着された工作機械の一例を示す斜視図である。 図２は、図１中のＡ−Ａ線断面図である。 図３は、図１に示す窓ユニットが備える窓用構造体に対して水平式鋼球衝撃試験を行なう状態を示す部分垂直断面図である。 図４は、図３中の矢印Ｂ方向から見た図である。 図５は、図３での水平式鋼球衝撃試験結果の一例を示す図面代用写真である。 図６は、図３での水平式鋼球衝撃試験で生じた衝撃痕の一例を拡大した図面代用写真である。 図７は、図３での水平式鋼球衝撃試験結果の一例を示す図面代用写真である。 図８は、図１に示す窓ユニットが備える窓用構造体を製造する方法を順に示す垂直断面図である。 図９は、図１に示す窓ユニットが備える窓用構造体を製造する方法を順に示す垂直断面図である。 図１０は、図１に示す窓ユニットが備える窓用構造体を製造する方法を順に示す垂直断面図である。 図１１は、図１に示す窓ユニットが備える窓用構造体を製造する方法を順に示す垂直断面図である。 図１２は、本発明の窓用ユニットの第２実施形態を示す垂直縦断面図である。 図１３は、本発明の窓用ユニットの第３実施形態を示す垂直縦断面図である。

以下、本発明の窓用構造体、窓用構造体の製造方法および窓用ユニットを添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の窓用ユニット（第１実施形態）が装着された工作機械の一例を示す斜視図である。図２は、図１中のＡ−Ａ線断面図である。図３は、図１に示す窓ユニットが備える窓用構造体に対して水平式鋼球衝撃試験を行なう状態を示す部分垂直断面図である。図４は、図３中の矢印Ｂ方向から見た図である。図５は、図３での水平式鋼球衝撃試験結果の一例を示す図面代用写真である。図６は、図３での水平式鋼球衝撃試験で生じた衝撃痕の一例を拡大した図面代用写真である。図７は、図３での水平式鋼球衝撃試験結果の一例を示す図面代用写真である。図８〜図１１は、それぞれ、図１に示す窓ユニットが備える窓用構造体を製造する方法を順に示す垂直断面図である。なお、以下では、説明の都合上、図１〜図４および図８〜図１１中（図１２および図１３についても同様）の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」と言う。また、図２中（図１２および図１３についても同様）の右側を「内側」、左側を「外側」と言う。また、図２、図３および図８〜図１１中（図１２および図１３についても同様）では、窓用ユニット（窓用構造体）に関して、その厚さ方向を強調して描いている。

図１に示す工作機械は、ＮＣ加工で機械加工を自動的に行なうことができ、そして、その機械加工に応じて、工具と（母材）とを自動的に交換可能なマシニングセンタ１０である。このマシニングセンタ１０は、加工対象物に対して実際に機械加工を行なう加工用工具１０１と、加工用工具１０１全体を覆う外装１０２と、加工用工具１０１の作動を操作、制御する操作パネル１０３とを有している。

図２に示すように、加工用工具１０１としては、本実施形態では、切削を行なうエンドミルを一例として挙げている。このエンドミルである加工用工具１０１は、その先端部に複数のインサート１０４を有している。そして、加工用工具１０１と、加工対象物である円柱体２０とが相対的に回転することにより、当該円柱体２０に対して切削を施すことができる。なお、回転数としては、例えば、好ましくは８０００ｒｐｍ以上、１２０００ｒｐｍ以下であり、より好ましくは９０００ｒｐｍ以上、１１０００ｒｐｍ以下である。

また、マシニングセンタ１０であるため、加工用工具１０１としては、切削としての機能を有するものの他に、例えば、旋盤、ボール盤、中ぐり盤、フライス盤、歯切り盤、研削盤としての機能も有するものも備えている。

外装１０２は、金属板で構成され、マシニングセンタ１０の骨格を構成するフレーム（図示せず）に例えばボルトを介して固定されている。これにより、加工用工具１０１で機械加工が行なわれる加工領域Ｓ１と、マシニングセンタ１０を操作する操作者が立ち入り可能な操作領域Ｓ２とを確実に仕切ることができる。よって、操作者に対する安全性を確保することができる。

操作パネル１０３は、各種の機械加工を施すためのプログラムが予め記憶された制御部１０５と、プログラムを呼び出す等の操作を行なう液晶パネル１０６や操作ボタン１０７を有している。

ところで、図２に示すように、切削を行なっている最中には、加工用工具１０１が例えば金属疲労によって寿命に達して破断した（欠損した）破片１０１’や、加工時に生じる円柱体２０からの多数の切りくず２０１、加工を円滑に行なうための潤滑油や冷却用の冷却液（クーラント液）等の液体３０が液滴や霧状（オイルミスト）となったもの等が飛翔物４０として加工領域Ｓ１内を飛散する（飛翔する）ことがある。この場合、飛翔物４０は、その飛散の程度によっては外装１０２に内側から衝突して、それ以上の飛散が確実に防止される。これにより、飛翔物４０が操作領域Ｓ２にまで飛散して侵入するのが防止される。よって、操作者は、飛翔物４０で怪我を負ったり、汚れてしまうのが防止される。なお、飛翔物４０としては、破片１０１’、切りくず２０１、液体３０の他に、インサート１０４が破断したもの等も含まれることがある。

さて、図２に示すように、マシニングセンタ１０は、外装１０２に装着され、その装着状態で当該外装１０２の一部を構成する窓用ユニット（工作機械用窓）１を有している。窓用ユニット１（窓用構造体２）は、マシニングセンタ１０の内部、すなわち、加工領域Ｓ１を視認したり、その他、操作領域Ｓ２にある例えば蛍光灯からの光を加工領域Ｓ１に採り込んで視認性を向上させたりするのに用いられる。このように窓用ユニット１は、視認用窓としての機能と、採光用窓としての機能とを有している。

窓用ユニット１は、積層体である窓用構造体２と、窓用構造体２を支持する枠体（窓枠）４とを備えている。

窓用構造体２は、ガラス板３と、第１の接着層（接着層）５ａと、第１の樹脂板（樹脂板）６ａと、第２の接着層（外側接着層）５ｂと、第２の樹脂板（外側樹脂板）６ｂと、樹脂フィルム７とを備え、マシニングセンタ１０の内側から外側に向かってこの順に積層されている。

枠体４は、窓用構造体２を支持する部材である。これにより、窓用ユニット１は、予め窓用構造体２と枠体４とが組み立てられた図２に示す組立状態となり、よって、この組立状態のまま外装１０２に容易に取り付けることができる。

なお、枠体４の構成材料としては、特に限定されず、例えば、アルミニウムやアルミニウム合金等の各種金属材料や、各種樹脂材料を用いることができる。

枠体４は、窓用構造体２の縁部に沿うような、すなわち、平面視で四角形の枠状をなし、その四隅にそれぞれ貫通孔４１が形成されている。マシニングセンタ１０では、外装１０２の窓用ユニット１が設置される部分が開口しており、その周辺に４本のスタッドボルト１０２ａが支持、固定されている。そして、枠体４の各貫通孔４１にそれぞれスタッドボルト１０２ａを挿通させて、当該スタッドボルト１０２ａにナット１０２ｂを螺合させることができる。これにより、窓用ユニット１が外装１０２に装着されることとなる。
窓用構造体２が備えるガラス板３は、板状をなす、例えばフロートガラスである。

ガラス板３の厚さｔ_３は、０．１ｍｍ以上、３ｍｍ以下であるのが好ましく、０．２ｍｍ以上、２ｍｍ以下であるのがより好ましく、０．５ｍｍ以上、１．５ｍｍ以下であるのがさらに好ましい。これにより、飛翔物４０がガラス板３に衝突した際には、その衝撃によるヒビ３１１の発生をできる限り抑制することができ、よって、視認性を確保することができる。また、衝撃によって瞬間的に粉砕する脆弱性を防止することができる。

窓用ユニット１（窓用構造体２）で用いられるガラス板３は、一般に板ガラスや合わせガラスに用いられるものを使用することができ、例えば、ソーダライムガラス、無アルカリガラス、リン珪酸ガラス、ホウ珪酸ガラス、石英ガラス、カリ石灰ガラス、鉛アルカリ硝子、アルミナ珪酸ガラス、バリウムガラス等が挙げられる。またガラスの板の製造方法については、特に限定されず、一般的なフロートガラス法などを用いることができる。このようなガラス材料は、ポリカーボネートと比較して耐油性および耐擦傷性に優れる。マシニングセンタ１０の操作作業中には、ガラス板３の内面には、液体３０が付着したり、破片１０１’や切りくず２０１が衝突したりする。ガラス板３が加工領域Ｓ１に臨むように配置されることにより、第１の樹脂板６ａへの液体３０の付着や、破片１０１’や切りくず２０１の衝突を防止することができる。これにより、第１の樹脂板６ａの破損や、変質・劣化を好適に防止または抑制することができる。

このようなガラス板３は、普通ガラスであるのが好ましい。すなわち、ガラス板３には、風冷強化、ケミカル強化（イオン交換による強化）等の強化処理が施されてない普通ガラス板が好適に使用される。普通ガラス板は、これに強化処理が施された強化ガラス板と比較して表面硬度が低いが、強化ガラス板よりも安価であり、窓用構造体２の製造コストを抑えるのに寄与する。

ガラス板３の外側、すなわち、マシニングセンタ１０の内部と反対側には、透明性を有する第１の樹脂板６ａが配置され、さらに第１の樹脂板６ａの外側には、透明性を有する第２の樹脂板６ｂが配置されている。なお、「透明」には、無色透明と有色透明とが含まれ、マシニングセンタ１０では、無色透明が好ましい。

第１の樹脂板６ａは、板状をなし、厚さｔ_６ａとしては、ガラス板３の厚さｔ_３の大きさにもよるが、例えば、１ｍｍ以上、２０ｍｍ以下であるのが好ましく、５ｍｍ以上、１５ｍｍ以下であるのがより好ましい。

第２の樹脂板６ｂも、板状をなし、厚さｔ_６ｂとしては、厚さｔ_６ｂと同様に、例えば、１ｍｍ以上、２０ｍｍ以下であるのが好ましく、５ｍｍ以上、１５ｍｍ以下であるのがより好ましい。また、厚さｔ_６ａと厚さｔ_６ｂとの大小関係は、問わない。

そして、このような厚さの第１の樹脂板６ａと第２の樹脂板６ｂとが相まって、窓用構造体２全体としての強度を十分に確保することができる。ここで、「窓用構造体２全体としての強度を十分に確保すること」とは、破片１０１’が窓用構造体２に例えば２０００Ｊで衝突したとしても、当該破片１０１’が窓用構造体２を突き破って貫通してしまうのを確実に防止することができる程度のことを言う。

第１の樹脂板６ａおよび第２の樹脂板６ｂは、いずれもポリカーボネート系樹脂を主材料として構成されている。これにより、各樹脂板は、透明性に優れるとともに、破片１０１’等に対する耐衝撃性に優れたものとなる。ここで、「衝撃性」には、ガラス板３が割れる程度の衝撃性（チッピング）と、窓用構造体２を貫通してしまう程の衝撃性とが含まれる。

ポリカーボネート系樹脂としては、特に限定されず、例えば、ビスフェノールと、ホスゲンまたはジフェニルカーボネートとがカーボネート結合されている芳香族系ポリカーボネート樹脂を用いることができる。この芳香族系ポリカーボネート樹脂は、一般に、界面重縮合や、エステル交換反応などで合成される。

ビスフェノールとしては、ビスフェノールＡや、式（１）に示すビスフェノール（変性ビスフェノール）等が挙げられる。

（式中、Ｘは、炭素数１〜１８のアルキル基、芳香族基、および環状脂肪族基から選ばれるものであり、Ｒａ、Ｒｂは、炭素数１〜１２のアルキル基であり、ｍ、ｎはそれぞれ０〜４である。）

式（１）に示すビスフェノールとしては、具体的には、例えば４，４’−（ペンタン−２，２−ジイル）ジフェノール、４，４’−（ペンタン−３，３−ジイル）ジフェノール、４，４’−（ブタン−２，２−ジイル）ジフェノール、１，１’−（シクロヘキサンジイル）ジフェノール、２−シクロヘキシル−１，４−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ベンゼン、２，３−ビスシクロヘキシル−１，４−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ベンゼン、１，１’−ビス（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）シクロヘキサン、２，２’−ビス（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）プロパン等が挙げられる。

そして、ポリカーボネート系樹脂の中でも、ビスフェノール骨格を有するビスフェノール型ポリカーボネート樹脂であることが好ましい。これにより、第１の樹脂板６ａおよび第２の樹脂板６ｂは、透明性にさらに優れる。また、破片１０１’に対する耐衝撃性にさらに優れたものとなる、すなわち、破片１０１’が窓用構造体２を貫通してしまう程の衝撃に耐え得る。

また、第１の樹脂板６ａおよび第２の樹脂板６ｂの構成材料には、必要に応じて、例えば、可塑剤、酸化防止剤、フィラー等を含んでいてもよい。

ガラス板３と第１の樹脂板６ａとは、第１の接着層５ａを介して接着されており、第１の樹脂板６ａと第２の樹脂板６ｂとは、第２の接着層５ｂを介して接着されている。これにより、窓用構造体２を１枚の積層板（積層体）とすることができ、よって、当該窓用構造体２は、破片１０１’が貫通してしまう程の衝撃に耐え得るものとなる。

第１の接着層５ａのガラス板３との密着強度（ＡＳ１）は、特に限定されないが、例えば、２０［Ｎ／２５ｍｍ］以上であるのが好ましく、２５［Ｎ／２５ｍｍ］以上であるのがより好ましく、３０［Ｎ／２５ｍｍ］以上であるのがさらに好ましい。これにより、ガラス板３が第１の接着層５ａに確実に接着され、ガラス板３の剥離が防止された状態が維持される。また、飛翔物４０、特に、最も重量が大きいと考えられる破片１０１’が衝突した場合でも、ガラス板３の曲げが抑制され、ヒビ３１１の進展を抑えることができる。ここで、「密着強度」とは、第１の接着層５ａからガラス板３を引張って引き剥がすときに要する力（引張り接着強度）のことを言う（以下同様）。密着強度の測定方法としては、試験片の幅：２５ｍｍ、剥離法：１８０度剥離、剥離速度：２００ｍｍ／ｍｉｎで実施することができる。

また、第１の接着層５ａの第１の樹脂板６ａとの密着強度（ＡＳ２）と、第２の接着層５ｂの第１の樹脂板６ａとの密着強度（ＡＳ３）と、第２の接着層５ｂの第２の樹脂板６ｂとの密着強度（ＡＳ４）とは、それぞれ、特に限定されないが、例えば、密着強度（ＡＳ１）以上となっているのが好ましい。

密着強度（ＡＳ１）、密着強度（ＡＳ２）、密着強度（ＡＳ３）、密着強度（ＡＳ４）がこのような大きさとなっていることにより、ガラス板３から第２の樹脂板６ｂまでが確実に接着され、剥離が防止された状態が維持される。

第１の接着層５ａのショアＡ硬度（ＳＡ１）および第２の接着層５ｂのショアＡ硬度（ＳＡ２）は、それぞれ、８５以上であるのが好ましく、８７以上であるのがより好ましく、９０以上であるのがさらに好ましい。これにより、第１の接着層５ａおよび第２の接着層５ｂは、それぞれ、ガラス板３の曲げが抑制され、ヒビ３１１の進展を抑えることができる程度の適度な弾性を有する層となる。なお、ショアＡ硬度（ＳＡ１）とショアＡ硬度（ＳＡ２）とは、異なっていてもよいが、同じであるのがより好ましい。

第１の接着層５ａの厚さｔ_５ａと第２の接着層５ｂの厚さｔ_５ｂとは、それぞれ、例えば、０．１ｍｍ以上、１．５ｍｍ以下であるのが好ましく、０．１５ｍｍ以上、１ｍｍ以下であるのがより好ましく、０．２ｍｍ以上、０．８ｍｍ以下であるのがさらに好ましい。これにより、ヒビ３１１の抑制機能を確保しつつ、ガラス板３と第１の樹脂板６ａとの貼り合せ、すなわち、異種材料同士の貼り合せによる応力を緩和して、板同士の密着性を担保することができる。また、各接着層の接着力（密着性）を十分に確保することができる。なお、厚さｔ_５ａが上限値を超えた場合、ガラス板３が曲り易くなり、当該ガラス板３にヒビ３１１が生じ易くなる傾向にある。また、厚さｔ_５ａと厚さｔ_５ｂとは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。

第１の接着層５ａおよび第２の接着層５ｂは、それぞれ、十分な接着力を発揮することができれば、如何なる接着剤で構成するようにしてもよいが、優れた耐油性を有する接着剤が好ましい。かかる接着剤で第１の接着層５ａおよび第２の接着層５ｂを構成することにより、液体３０の操作領域Ｓ２側への浸透を阻止することができる。

第１の接着層５ａおよび第２の接着層５ｂ（以下「第１の接着層５ａ」を代表する）の耐油性は、例えば、第１の接着層５ａを所定の薬液に浸漬した際の質量増加率を指標にすることができる。具体的には、第１の接着層５ａをｐＨ８以上１０．５以下のアルカリ溶液に、４０℃で１４日間浸漬したとき、第１の接着層５ａの質量増加率は、５０％以下であることが好ましく、３０％以下であることがより好ましく、１５％以下であることがさらに好ましい。かかる第１の接着層５ａは、優れた耐油性を有すると判断することができる。

かかる接着剤としては、ホットメルト型接着剤を含有するものを用いることができる。
ホットメルト型接着剤としては、例えば、エチレン酢酸ビニル共重合体およびウレタン樹脂のうちの少なくとも１種を含有する接着剤が挙げられる。これにより、後述するように第１の接着層５ａを介してガラス板３と第１の樹脂板６ａとを積層し、これらを熱圧着することによって、ガラス板３と第１の樹脂板６ａとの接合を確実に行なうことができる。

第２の樹脂板６ｂの外側の面６１は、樹脂フィルム７で覆われている。これにより、最も外側に位置する第２の樹脂板６ｂを保護することができる。これにより、ミスト状になったクーラント液による劣化や、作業者の手が触れることによる傷つきを防止することができる。

樹脂フィルム７の厚さｔ_７は、例えば、１０μｍ以上、２００μｍ以下であるのが好ましく、２０μｍ以上、１５０μｍ以下であるのがより好ましい。

樹脂フィルム７の構成材料としては、特に限定されず、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が好ましく、その他、アクリルフィルム／透明塩化ビニルフィルムなどクーラント耐性を有するものであれば使用可能である。

以上のような構成の窓用構造体２は、前述したように飛翔物４０が衝突した場合の耐久性に優れたものとなっている。そして、窓用構造体２が耐久性に優れたものとみなすことができる評価基準として、後述する水平式鋼球衝撃試験を行ない、その試験結果を用いる。

なお、窓用構造体２のヘイズは、例えば、１０％以下が好ましく、５％以下であるのがより好ましい。これにより、窓用構造体２は、加工領域Ｓ１を視認するのに良好な透明性を有するものとなる。なお、窓用構造体２のヘイズが１０％を超えた場合、曇った状態となり、視認性不良となる。また、「ヘイズ」とは、透明性に関する指標であり、濁度（曇度）を表す値である。

次に、水平式鋼球衝撃試験について、図３〜図７を参照しつつ説明する。
水平式鋼球衝撃試験では、図３に示す水平式鋼球衝撃試験機６０が用いられる。水平式鋼球衝撃試験機６０は、鋼球６０１を水平方向に発射する発射口６０３を有する発射部６０２を備えている。鋼球６０１は、φ５ｍｍ、０．５ｇｆのものである。

また、試験される窓用構造体２は、縦１００ｍｍ、横１００ｍｍのものである。
水平式鋼球衝撃試験を行なうには、まず、窓用構造体２を起立した状態で支持する。このとき、窓用構造体２のガラス板３が発射部６０２に臨んだ状態とする。また、発射部６０２の発射口６０３とガラス板３との距離Ｌ_６０３は、２ｍ（または３ｍ）となっている。

次に、鋼球６０１を１２０ｍ／秒でガラス板３に衝突させる。この衝突によって、ガラス板３には、衝撃痕３１が生じる（図４参照）。この衝撃痕３１には、放射状に延びる複数本のヒビ３１１が含まれていることがある。そして、窓用構造体２では、ガラス板３に対する鋼球６０１の衝突位置は問わず、各ヒビ３１１は、いずれも、ガラス板３の鋼球６０１による衝突中心（衝撃痕３１の中心）Ｏ_３１から３０ｍｍ以下の範囲（二点鎖線の円Ｃ_３１で示す）内に収まる。

図５〜図７は、それぞれ、窓用構造体２に対して実際に水平式鋼球衝撃試験を行なった後の状態を示している。図５、図６は、それぞれ、鋼球６０１を１回衝突させたときのものであり、いずれも衝撃痕３１は円Ｃ_３１内に収まっている。図７は、鋼球６０１を２回に分けて衝突させたときのものである。この図７では、２つの衝撃痕３１が形成されているが、いずれも衝撃痕３１は円Ｃ_３１内に収まっている。また、図７では、一方の衝撃痕３１が他方の衝撃痕３１をさらに大きくするような影響は、認められない。すなわち、一方の衝撃痕３１のヒビ３１１が他方の衝撃痕３１のヒビ３１１につながってしまう現象は、認められない。

このような評価結果が得られるのは、主として次の要因が挙げられ、これらの相乗効果によるものと考えられる。

・密着強度（ＡＳ１）、密着強度（ＡＳ２）、密着強度（ＡＳ３）、密着強度（ＡＳ４）が前記数値範囲にあること
・ショアＡ硬度（ＳＡ１）、ショアＡ硬度（ＳＡ２）が前記数値範囲にあること
・後述する接着工程での加熱温度

そして、当該評価結果が得られた窓用構造体２は、飛翔物４０が衝突した場合の耐久性に優れたものとみなすことができる。

ここで、「衝撃痕３１の各ヒビ３１１が衝突中心Ｏ_３１から３０ｍｍ以下の範囲内に収まれば、窓用構造体２は、飛翔物４０が衝突した場合の耐久性に優れたものとみなすことができる」とした理由について説明する。

マシニングセンタ１０に装着された窓用構造体２は、飛翔物４０が複数回衝突する場合がある。例えば飛翔物４０が２回衝突する場合、２回目の飛翔物４０は、１回目の飛翔物４０の衝突で生じた衝撃痕３１の衝突中心Ｏ_３１から６０ｍｍ以内の範囲内に衝突するのは、極めて稀である。すなわち、１回目の飛翔物４０の衝突で生じた衝撃痕３１と、２回目の飛翔物４０の衝突で生じた衝撃痕３１とが重なる確率は、極めて低い。従って、衝撃痕３１同士は、重ならず、互いに離間して（独立して）形成される傾向にある。これにより、１つまたはそれ以上の衝撃痕３１がたとえあったとしても、当該衝撃痕３１で窓用構造体２の視認性が低下してしまうという現象は防止されると考えられるからである。

次に、窓用構造体２を製造する方法（窓用構造体の製造方法）について、図８〜図１１を参照しつつ説明する。
本製造方法は、準備工程と、接着工程と、貼付工程とを有する。

［１］準備工程
図８に示すように、ガラス板３と、第１の樹脂板６ａと、第２の樹脂板６ｂとを準備する。また、その他に、第１の接着層５ａとなるホットメルト型接着剤５ａ’と、第２の接着層５ｂとなるホットメルト型接着剤５ｂ’とを準備する。ホットメルト型接着剤５ａ’は、ガラス板３と第１の樹脂板６ａとを接着する以前の状態は、フィルム状をなすものとなっている。これと同様に、ホットメルト型接着剤５ｂ’も、第１の樹脂板６ａと第２の樹脂板６ｂとを接着する以前の状態は、フィルム状をなすものとなっている。なお、ホットメルト型接着剤５ａ’、ホットメルト型接着剤５ｂ’としては、例えば、所定の物性（密着強度：３０Ｎ、ショア硬度：９０）のＥＶＡ系ホットメルト型接着剤を用いることができる。

そして、下側から順に第２の樹脂板６ｂ、ホットメルト型接着剤５ｂ’、第１の樹脂板６ａ、ホットメルト型接着剤５ａ’、ガラス板３を重ねる。

［２］接着工程
図９に示すように、本工程では、加熱加圧が可能なチャンバ５０を用いる。チャンバ５０は、その内部空間５０１を加圧状態とすることができる。また、チャンバ５０は、ヒータ５０２が内蔵されており、内部空間５０１内を加熱することができる。

まず、チャンバ５０の内部空間５０１に、準備工程で重ねられた第２の樹脂板６ｂ、ホットメルト型接着剤５ｂ’、第１の樹脂板６ａ、ホットメルト型接着剤５ａ’、ガラス板３を収納する。そして、内部空間５０１を加圧状態として加熱すると、ホットメルト型接着剤５ａ’、ホットメルト型接着剤５ｂ’がそれぞれ加熱、溶融される。これにより、溶融されたホットメルト型接着剤５ａ’を介してガラス板３と第１の樹脂板６ａとを接着することができるとともに、溶融されたホットメルト型接着剤５ｂ’を介して第１の樹脂板６ａと第２の樹脂板６ｂとを接着することができる。なお、加熱温度としては、特に限定されず、例えば、７０度以上、１４０度以下の範囲内であるのが好ましく、７０度以上、１３０度以下の範囲内であるのがより好ましく、７０度以上、１２０度以下の範囲内であるのがさらに好ましい。

これにより、前述した数値範囲内の密着強度（ＡＳ１）、密着強度（ＡＳ２）、密着強度（ＡＳ３）、密着強度（ＡＳ４）が得られる。また、各部材の線膨張差に起因するガラス板３の面内応力を緩和させ、当該ガラス板３でのヒビ３１１の進展を低減させることができる。また、ガラス板３と第１の樹脂板６ａとの接着（貼り合わせ）と、第１の樹脂板６ａと第２の樹脂板６ｂとの接着（貼り合わせ）とを比較的低温で行なうことができる。また、ガラス板３と第１の樹脂板６ａとの接着による残留応力を低減することができる。

その後、取り出し、冷却する。これにより、ホットメルト型接着剤５ａ’は、固化して、第１の接着層５ａとして機能し、ホットメルト型接着剤５ｂ’は、固化して、第２の接着層５ｂとして機能する。なお、冷却は、強制冷却でもよいし、自然冷却でもよい。

［３］貼付工程
図１０に示すように、樹脂フィルム７を準備して、当該樹脂フィルムを第２の樹脂板６ｂに貼り付ける。なお、樹脂フィルム７は、第２の樹脂板６ｂに貼り付けられる面が粘着性を有するものとなっている。
以上のような工程を経ることにより、図１１に示す窓用構造体２が得られる。

＜第２実施形態＞
図１２は、本発明の窓用ユニットの第２実施形態を示す垂直縦断面図である。

以下、この図を参照して本発明の窓用構造体および窓用ユニットの第２実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
本実施形態は、窓用構造体の構成が異なること以外は前記第１実施形態と同様である。

図１２に示すように、本実施形態では、窓用構造体２は、第１の樹脂板６ａと第２の樹脂板６ｂとの間に配された第２のガラス板としてのガラス板（外側ガラス板）３ｂと、空気層８とをさらに備えたものとなっている。

ガラス板３ｂは、第２の接着層５ｂを介して第１の樹脂板６ａと接着されている。ガラス板３ｂも、ガラス板３と同様に、板状をなし、前述したガラス材料を主材料として構成されたものである。また、ガラス板３ｂの厚さｔ_３ｂは、ガラス板３の厚さｔ_３と異なっていてもよいが、同じとすることもできる。厚さｔ_３ｂと厚さｔ_３とが同じである場合には、ガラス板３ｂとして、ガラス板３と同じものを用いることができる。また、例えば、ガラス板３、第１の接着層５ａ、第１の樹脂板６ａ、第２の接着層５ｂ、ガラス板３ｂまでを１枚の積層板１１とした場合、当該積層板１１を枠体４に装着する際に、その表裏を問わずに装着することができる。また、積層板１１の反りも防止することができる。

空気層８は、ガラス板３ｂと第２の樹脂板６ｂとの間に形成した間隙である。空気層８の厚さｔ_８、すなわち、ギャップ長は、１ｍｍ以上、３ｍｍ以下であるのが好ましく、１．５ｍｍ以上、２．５ｍｍ以下であるのがより好ましい。これにより、破片１０１’が積層板１１に衝突した際に、空気層８が衝撃吸収層として機能する。

＜第３実施形態＞
図１３は、本発明の窓用ユニットの第３実施形態を示す垂直縦断面図である。

以下、この図を参照して本発明の窓用構造体および窓用ユニットの第３実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
本実施形態は、窓用構造体の構成が異なること以外は前記第１実施形態と同様である。

図１３に示すように、本実施形態では、窓用構造体２は、樹脂フィルム７に代えて、第３の接着層５ｃを介して第２の樹脂板６ｂに接着されたガラス板３ｃを備えたものとなっている。

ガラス板３ｃも、ガラス板３と同様に、板状をなし、前述したガラス材料を主材料として構成されたものである。また、ガラス板３ｃの厚さｔ_３ｃは、ガラス板３の厚さｔ_３と異なっていてもよいが、同じとすることもできる。厚さｔ_３ｃと厚さｔ_３とが同じである場合には、ガラス板３ｃとして、ガラス板３と同じものを用いることができる。

第３の接着層５ｃの厚さｔ_５ｃ、第３の接着層５ｃの構成材料は、第１の接着層５ａと異なっていてもよいが、第１の接着層５ａと同じとするのが好ましい。同じである場合、第３の接着層５ｃを第１の接着層５ａと同じ条件で貼り合せることができ、よって、各接着層を介した一括接合が可能となり、窓用構造体２の製造工程の簡素化を図ることができる。

また、本実施形態の窓用構造体２は、前記第２実施形態での窓用構造体２と異なり、空気層８が省略されているため、薄型化を図ることができる。

また、ガラス板３ｃに、前記第１実施形態で述べた樹脂フィルム７を貼り付けてもよい。

以上、本発明の窓用構造体、窓用構造体の製造方法および窓用ユニットを図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、窓用構造体や窓用ユニットを構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。

また、本発明の窓用構造体、窓用構造体の製造方法および窓用ユニットは、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。

また、例えば前記第１実施形態では、第２の樹脂板や樹脂フィルムを省略することもできる。

以下、本発明の具体的な実施例について説明する。なお、本発明は、これに限定されるものではない。

（実施例１）
１．窓用構造体の作製
下記の条件のガラス板３と、第１の樹脂板６ａと、第２の樹脂板６ｂと、ホットメルト型接着剤５ａ’と、ホットメルト型接着剤５ｂ’と、粘着層を有する樹脂フィルム７とを用意した。

・ガラス板３
材料：ソーダライムガラス
厚さｔ_３：０．７ｍｍ

・第１の樹脂板６ａ
材料：ポリカーボネート
厚さｔ_６ａ：１２ｍｍ

・第２の樹脂板６ｂ
材料：ポリカーボネート
厚さｔ_６ｂ：８ｍｍ

・ホットメルト型接着剤５ａ’、ホットメルト型接着剤５ｂ’
材料：エチレン酢酸ビニル共重合体
厚さｔ_５ａ、厚さｔ_５ｂ：０．４ｍｍ

・樹脂フィルム７
材料：ポリエチレンテレフタレート
厚さ：５０μｍ

そして、ガラス板３と第１の樹脂板６ａと第２の樹脂板６ｂとホットメルト型接着剤５ａ’とホットメルト型接着剤５ｂ’を図のように配置して、加熱加圧が可能なチャンバを用いて１００℃、０．９ＭＰａ、１０分間で接着した後、樹脂フィルム７を貼りつけることにより、実施例１の窓用構造体（図２）を得た。

また、得られた窓用構造体での第１の接着層５ａおよび第２の接着層５ｂの厚さ、密着強度、ショアＡ硬度は、それぞれ、表１に示すようになっていた。

（実施例２〜１５、比較例１〜４）
各条件を表１に示すように変更した以外は、前記実施例１と同様にして窓用構造体を得た。

２．評価
以下の評価を行うにあたり、各実施例および各比較例にて得られた窓用構造体から、長さ１００ｍｍ×幅１００ｍｍの大きさに切り出したサンプルを用いて、以下の評価を行った。

２−１ 水平式鋼球衝撃試験
水平式鋼球衝撃試験では、高圧チャンバ内に導入された窒素ガスによって、鋼球をサンプルに向かって射出する水平式鋼球衝撃試験機を用いて測定した。そして、サンプルを床面に対して垂直になるように設置した。次いで、サンプルのガラス板３に対して、φ５ｍｍ、０．５ｇｆの鋼球を１２０ｍ／秒の速度で発射させて、衝突後のサンプルの状態を目視で確認した。なお、サンプルとの離間距離は２ｍとした。

○：サンプルの一部にヒビおよび／またはへこみが生じたが、ヒビの範囲が３０ｍｍ以内に収まり、サンプルを介した視認性に問題なし
×：サンプルの一部にヒビおよび／またはへこみが生じ、ヒビの範囲が３０ｍｍ以上になり、サンプルを介した視認性が著しく低下した（実際の使用上に問題あり）

２−２ 傷加速試験（切りくず２０１を想定した衝撃試験）
傷加速試験は以下のように行った。まず、その工作機械の内側に臨むであろう面に向かって切りくず／潤滑油混合物が衝突するように、サンプルホルダに切り出したサンプルを固定した。次いで、切りくずとして鉄：Ｓ４５Ｃ（重量：ｌ．０ｇ／個）の切りくずを用意した。クーラント液としてＢＰジャパン社製の「Castrol Hysol MB-50」を用意した。鉄：Ｓ４５Ｃの切りくず（２１０．０質量部）、Castrol Hysol MB-50（５００．０質量部）をそれぞれ秤量し、これらを混合して混合物を得た。次いで、サンプルホルダに固定した切り出したサンプルに、圧縮空気を用いて切りくず／潤滑油混合物を衝突させた。切りくず／潤滑油混合物を衝突させる条件としては、衝突速度が５ｍ／ｓｅｃであり、距離がガラス板３表面の中央部に対して１０ｃｍであり、繰り返し回数は１００回とした。
その後、切りくず２０１を想定した衝撃性を、次の基準で評価した。

○：ガラス（サンプル）ヒビ・割れがなく良好だった
×：ガラス（サンプル）の一部または全部が粉砕した

２−３ 耐久性試験
各実施例および比較例について、切り出したサンプル（１００ｍｍ×１００ｍｍ）を用いて、−２０℃／６０℃の冷熱サイクル試験を行った。その後、サンプルを取り出し、サンプルの状態を観察し、以下の評価基準に従い評価した。

○：ガラス（サンプル）ヒビ・剥離がなく良好だった。
×：ガラス（サンプル）の一部または全部にヒビ・剥離が観察された。

１ 窓用ユニット（工作機械用窓）
１１ 積層板
２ 窓用構造体
３、３ｂ、３ｃ ガラス板
３１ 衝撃痕
３１１ ヒビ
４ 枠体（窓枠）
４１ 貫通孔
５ａ 第１の接着層（接着層）
５ａ’ ホットメルト型接着剤
５ｂ 第２の接着層（外側接着層）
５ｂ’ ホットメルト型接着剤
５ｃ 第３の接着層
６ａ 第１の樹脂板（樹脂板）
６ｂ 第２の樹脂板（外側樹脂板）
６１ 外側の面
７ 樹脂フィルム
８ 空気層
１０ マシニングセンタ
１０１ 加工用工具
１０１’ 破片
１０２ 外装
１０２ａ スタッドボルト
１０２ｂ ナット
１０３ 操作パネル
１０４ インサート
１０５ 制御部
１０６ 液晶パネル
１０７ 操作ボタン
２０ 円柱体
２０１ 切りくず
３０ 液体
４０ 飛翔物
５０ チャンバ
５０１ 内部空間
５０２ ヒータ
６０ 水平式鋼球衝撃試験機
６０１ 鋼球
６０２ 発射部
６０３ 発射口
Ｃ_３１ 円
Ｌ_６０３ 距離
Ｏ_３１ 衝突中心（衝撃痕３１の中心）
Ｓ１ 加工領域
Ｓ２ 操作領域
ｔ_３、ｔ_３ｂ、ｔ_３ｃ、ｔ_５ａ、ｔ_５ｂ、ｔ_５ｃ、ｔ_６ａ、ｔ_６ｂ、ｔ_７、ｔ_８ 厚さ

Claims (16)

1. 工作機械に装着して該工作機械の内部を視認するのに用いられる窓用構造体であって、
   ポリカーボネート系樹脂を主材料として構成された樹脂板と、
   前記樹脂板に対して前記工作機械の内部側に配置され、ガラス材料を主材料として構成された板状をなすガラス板とを備え、
   前記樹脂板と前記ガラス板とは、接着層を介して接着されており、
   φ５ｍｍ、０．５ｇｆの鋼球を１２０ｍ／秒で前記ガラス板に衝突させる水平式鋼球衝撃試験を行なった際、前記ガラス板に生じるヒビは、該ガラス板の前記鋼球による衝突中心から３０ｍｍ以下の範囲内に収まることを特徴とする窓用構造体。
2. 前記接着層の前記ガラス板との密着強度は、２０［Ｎ／２５ｍｍ］以上である請求項１に記載の窓用構造体。
3. 前記接着層のショアＡ硬度は、８５以上である請求項１または２に記載の窓用構造体。
4. 前記接着層の厚さは、０．１ｍｍ以上、１．５ｍｍ以下である請求項１ないし３のいずれか１項に記載の窓用構造体。
5. 前記接着層の構成材料は、エチレン酢酸ビニル共重合体およびウレタン樹脂のうちの少なくとも１種を含有する請求項１ないし４のいずれか１項に記載の窓用構造体。
6. 前記ガラス板の厚さは、０．１ｍｍ以上、３ｍｍ以下である請求項１ないし５のいずれか１項に記載の窓用構造体。
7. 前記樹脂板の厚さは、１ｍｍ以上、２０ｍｍ以下である請求項１ないし６のいずれか１項に記載の窓用構造体。
8. 前記ポリカーボネート系樹脂は、主としてビスフェノール型ポリカーボネート樹脂である請求項１ないし７のいずれか１項に記載の窓用構造体。
9. 前記樹脂板に対して前記工作機械の内部と反対側に配置され、ポリカーボネート系樹脂を主材料として構成された板状をなす外側樹脂板を備える請求項１ないし８のいずれか１項に記載の窓用構造体。
10. 前記樹脂板と前記外側樹脂板とは、外側接着層を介して接着されている請求項９に記載の窓用構造体。
11. 前記樹脂板と前記外側樹脂板との間には、間隙が形成されている請求項９に記載の窓用構造体。
12. 前記樹脂板と前記外側樹脂板との間に配置され、ガラス材料を主材料として構成された外側ガラス板を備え、
    前記外側ガラス板は、外側接着層を介して前記樹脂板と接着されている請求項１１に記載の窓用構造体。
13. 前記外側樹脂板は、前記工作機械の内部と反対側の面が樹脂フィルムで覆われている請求項９ないし１２のいずれか１項に記載の窓用構造体。
14. 請求項１ないし１３のいずれか１項に記載の窓用構造体を製造する方法であって、
    前記接着層となるホットメルト型接着剤を介して前記ガラス板と前記樹脂板とを接着する接着工程を有することを特徴とする窓用構造体の製造方法。
15. 前記ホットメルト型接着剤は、前記ガラス板と前記樹脂板とを接着する以前は、フィルム状をなすものであり、
    前記接着工程では、前記ホットメルト型接着剤を７０度以上、１４０度以下の範囲内で加熱して前記ガラス板と前記樹脂板との接着を行なう請求項１４に記載の窓用構造体の製造方法。
16. 請求項１ないし１３のいずれか１項に記載の窓用構造体と、
    前記窓用構造体を支持する枠体とを備え、
    前記窓用構造体と前記枠体とを組み立ててなることを特徴とする窓用ユニット。

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