JP2018145048A - ガラス樹脂複合体 - Google Patents
ガラス樹脂複合体 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018145048A JP2018145048A JP2017041662A JP2017041662A JP2018145048A JP 2018145048 A JP2018145048 A JP 2018145048A JP 2017041662 A JP2017041662 A JP 2017041662A JP 2017041662 A JP2017041662 A JP 2017041662A JP 2018145048 A JP2018145048 A JP 2018145048A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass
- plate
- resin composite
- resin
- glass plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229920003217 poly(methylsilsesquioxane) Polymers 0.000 title claims abstract description 60
- 239000000805 composite resin Substances 0.000 title claims abstract description 58
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 146
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 60
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 60
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 claims abstract description 17
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 claims abstract description 15
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910018068 Li 2 O Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000005361 soda-lime glass Substances 0.000 claims description 10
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 8
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 claims description 7
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 claims description 7
- 230000010354 integration Effects 0.000 abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 6
- 238000003475 lamination Methods 0.000 abstract description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract description 3
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 abstract description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 15
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 6
- 238000004031 devitrification Methods 0.000 description 6
- 229920002037 poly(vinyl butyral) polymer Polymers 0.000 description 6
- 125000001475 halogen functional group Chemical group 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 229910018921 CoO 3 Inorganic materials 0.000 description 3
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 239000005354 aluminosilicate glass Substances 0.000 description 3
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 238000007500 overflow downdraw method Methods 0.000 description 3
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 description 3
- 229920006305 unsaturated polyester Polymers 0.000 description 3
- 239000004641 Diallyl-phthalate Substances 0.000 description 2
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 2
- 238000006124 Pilkington process Methods 0.000 description 2
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 2
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 2
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 2
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- 239000006103 coloring component Substances 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 2
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 2
- 229920000554 ionomer Polymers 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 2
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 2
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 2
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 229910001404 rare earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 2
- BQCIDUSAKPWEOX-UHFFFAOYSA-N 1,1-Difluoroethene Chemical compound FC(F)=C BQCIDUSAKPWEOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OEPOKWHJYJXUGD-UHFFFAOYSA-N 2-(3-phenylmethoxyphenyl)-1,3-thiazole-4-carbaldehyde Chemical compound O=CC1=CSC(C=2C=C(OCC=3C=CC=CC=3)C=CC=2)=N1 OEPOKWHJYJXUGD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MQWCQFCZUNBTCM-UHFFFAOYSA-N 2-tert-butyl-6-(3-tert-butyl-2-hydroxy-5-methylphenyl)sulfanyl-4-methylphenol Chemical compound CC(C)(C)C1=CC(C)=CC(SC=2C(=C(C=C(C)C=2)C(C)(C)C)O)=C1O MQWCQFCZUNBTCM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RZJWLSPNMSHOHK-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-1-phenylpenta-1,4-dien-3-one Chemical compound CC(=C)C(=O)C=CC1=CC=CC=C1 RZJWLSPNMSHOHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910015902 Bi 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021193 La 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004640 Melamine resin Substances 0.000 description 1
- 229910017493 Nd 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 description 1
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QUDWYFHPNIMBFC-UHFFFAOYSA-N bis(prop-2-enyl) benzene-1,2-dicarboxylate Chemical compound C=CCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC=C QUDWYFHPNIMBFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006026 co-polymeric resin Polymers 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 239000006025 fining agent Substances 0.000 description 1
- 239000006066 glass batch Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000005340 laminated glass Substances 0.000 description 1
- 239000000113 methacrylic resin Substances 0.000 description 1
- 239000006060 molten glass Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 1
- 229920000306 polymethylpentene Polymers 0.000 description 1
- 239000011116 polymethylpentene Substances 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 150000003457 sulfones Chemical class 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910000500 β-quartz Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
- B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
- B32B17/10—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/36—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyesters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60J—WINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
- B60J1/00—Windows; Windscreens; Accessories therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/083—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/083—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound
- C03C3/085—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Joining Of Glass To Other Materials (AREA)
Abstract
【課題】板厚が小さくても、衝撃抵抗が高く、積層一体化や曲げ加工が容易であり、しかも製造コストを低廉化し得るガラス樹脂複合体を創案する。【解決手段】本発明のガラス樹脂積層体は、窓ガラスに用いるガラス樹脂複合体において、少なくとも複数枚のガラス板と樹脂板とを備え、外層のガラス板の内、少なくとも一層のガラス転移温度が３００〜８５０℃、ビッカース硬度が６ＧＰａ以上、且つ結晶化度が３０％以下であることを特徴とする。【選択図】図１
Description
本発明は、窓ガラスに用いるガラス樹脂複合体に関し、特に車両等の窓ガラスに好適なガラス樹脂複合体に関する。
車両等の窓ガラスには、一般的に、複数枚のソーダライムガラス板を有機樹脂中間層で複合一体化した合わせガラスが使用されており、軽量化を目的として、複数枚のソーダライムガラス板と樹脂板とを有機樹脂中間層で複合一体化したガラス樹脂複合体が用いられていることもある。
車両等の窓ガラスに使用されるソーダライムガラス板は、走行中の飛び石等の飛散片の先端部分の形状を変形させて、その衝撃抵抗を増大させることで、衝突時における飛散片の運動エネルギーを減衰させる機能を有している（特許文献１〜４参照）。
しかし、ソーダライムガラスは、飛散片の衝撃抵抗を増大させる能力が十分であるとは言えない。現状、ソーダライムガラス板の板厚を大きくするか、積層枚数を多くして、飛散片の衝撃抵抗を高めているが、これに伴い、窓ガラスの厚みや重量の増大を招いている。
そこで、飛散片の衝撃抵抗を高めるために、ソーダライムガラス板の代わりに、結晶化ガラス板を用いることが提案されている。例えば、特許文献２〜４には、主結晶としてβ−石英固溶体（Ｌｉ２Ｏ・Ａｌ２Ｏ３・ｎＳｉＯ２［但し、ｎ≧２］）等のＬｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶を析出してなる結晶化ガラス板が開示されている。
しかし、結晶化ガラスは、結晶性ガラスを焼成して、結晶を析出させる結晶化工程を経るため、製造コストが上昇し易く、更に結晶析出後に、熱変形させることが極めて困難であるため、車両等の窓ガラスに適用することが困難であるという問題を有している。
そこで、本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、その技術的課題は、板厚が小さくても、飛散片の衝撃抵抗が高く、積層一体化や曲げ加工が容易であり、しかも製造コストを低廉化し得る窓ガラスを創案することである。
本発明者等は、複数枚のガラス板と樹脂板とを備えるガラス樹脂複合体（ガラス樹脂積層体）について、外側（外気側）のガラス板の硬度を高めつつ、ガラス転移温度と結晶化度を低下させることにより、上記技術的課題を解決し得ることを見出し、本発明として提案するものである。すなわち、本発明のガラス樹脂複合体は、窓ガラスに用いるガラス樹脂複合体において、少なくとも複数枚のガラス板と樹脂板とを備え、外層のガラス板の内、少なくとも一層のガラス転移温度が３００〜８５０℃、ビッカース硬度が６ＧＰａ以上、且つ結晶化度が３０％以下であることを特徴とする。ここで、「外層のガラス板」とは、最内層のガラス板以外のガラス板を指す。「ガラス転移温度」は、ディラトメーターを用いて測定した値を指す。「ビッカース硬度」は、温度２５℃において、光学研磨されたガラス表面に対して、０．９８Ｎの荷重でビッカース圧子を１５秒間打ち込むことにより発生した圧痕の面積から算出した値を指す。「結晶化度」は、粉末法によりＸＲＤを測定することにより、非晶質の質量に相当するハローの面積と、結晶の質量に相当するピークの面積とをそれぞれ算出した後、［ピークの面積］×１００／［ピークの面積＋ハローの面積］（％）の式により求めた値を指す。
本発明のガラス樹脂複合体は、少なくとも複数枚のガラス板と樹脂板とを備えている。ガラス板は、透明性を有し、衝撃抵抗を高める材料である。樹脂板は、飛散片による衝撃を緩和し、また飛散片の衝撃によるガラス片の飛散を防止する材料である。両者を備えることにより、耐衝撃性能を確保し易くなる。
また、本発明のガラス樹脂複合体において、外層のガラス板の内、少なくとも一層のビッカース硬度は６ＧＰａ以上である。これにより、ガラス板を結晶化しなくても、衝撃抵抗を大幅に高めることができる。
更に、本発明のガラス樹脂複合体において、外層のガラス板の内、少なくとも一層のガラス板のガラス転移温度は３００〜８５０℃であり、且つ結晶化度は３０％以下である。これにより、ガラス板を曲げ加工し易くなる。
第二に、本発明のガラス樹脂複合体は、外層のガラス板の内、少なくとも一層のガラス板が、非晶質ガラスであり、ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ２ ４５〜８０％、Ａｌ２Ｏ３ １０〜３０％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ ０〜３０％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ ３〜３５％を含有することが好ましい。ここで、「非晶質」は、結晶化度が１％未満である場合を指す。「Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ」は、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの合量を指す。「ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ」は、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯの合量を指す。
第三に、本発明のガラス樹脂複合体は、最内層（室内側）のガラス板が、ソーダライムガラスであることが好ましい。
第四に、本発明のガラス樹脂複合体は、樹脂板が、最内層のガラス板よりも内側に配置されることが好ましい。
第五に、本発明のガラス樹脂複合体は、樹脂板が、ポリカーボネート板であることが好ましい。
第六に、本発明のガラス樹脂複合体は、総板厚が４５ｍｍ以下であることが好ましい。
第七に、本発明のガラス樹脂複合体は、３次元的に湾曲した曲面形状を有することが好ましい。図１は、本発明の窓ガラスの一例を説明するための概略図である。ガラス樹脂複合体１０は、最外層のガラス板１１と、最内層のガラス板１２と、樹脂板１３とを備えている。そして、最外層のガラス板１１のガラス転移温度は３００〜８５０℃、ビッカース硬度は６ＧＰａ以上、且つ結晶化度は３０％以下である。また、最外層のガラス板１１と、最内層のガラス板１２と、樹脂板１３とは、図示しない有機樹脂中間層で積層一体化されている。そして、ガラス樹脂複合体１０は、３次元的に湾曲した曲面形状を有しており、具体的には、最外層のガラス板１１側を凸として、板幅方向の全体が円弧状に湾曲し、且つ長さ方向の全体が円弧状に湾曲している。
本発明のガラス樹脂複合体は、複数枚のガラス板を備えており、好ましくは２〜７枚、より好ましくは２〜３枚、特に２枚のガラス板を備えている。ガラス板の枚数が少な過ぎる、つまりガラス板の枚数が１枚になると、耐衝撃性能が低下し易くなる。ガラス板の枚数が多過ぎると、ガラス樹脂複合体の透明性が低下して、窓ガラスの視認性が低下し易くなる。また重量が増加して、車両等の燃費や消費電力コストが低下し易くなる。
図２は、本発明のガラス樹脂複合体の一例を示す概略断面図である。ガラス樹脂複合体２０は、外側から見て、最外層のガラス板２１、ガラス板２２、ガラス板２３、ガラス板２４、最内層のガラス板２５、樹脂板２６の順に積層一体化されている。ガラス板２２〜２４のビッカース硬度は８ＧＰａであるが、最外層のガラス板２１のビッカース硬度は５．６ＧＰａ、最内層のガラス板２５のビッカース硬度は５．６ＧＰａになっている。
本発明のガラス樹脂複合体において、外層のガラス板の内、少なくとも一層（好ましくは最外層のガラス板）のビッカース硬度は６ＧＰａ以上であり、好ましくは６．５ＧＰａ以上であり、特に好ましくは７〜１５ＧＰａである。ビッカース硬度が低過ぎると、衝撃抵抗が低下し易くなる。
外層のガラス板の内、少なくとも一層（好ましくは最外層のガラス板）のガラス転移温度は３００〜８５０℃であり、好ましくは３２０〜８２０℃であり、特に好ましくは３５０〜８００℃である。ガラス転移温度が低過ぎると、複数のガラス板と樹脂板を積層一体化する際に、ガラス板が形状変化して、ガラス樹脂複合体の寸法精度が低下し易くなる。一方、ガラス転移温度が高過ぎると、ガラス板を曲げ加工し難くなる。なお、最内層のガラス板以外のガラス板のガラス転移温度は、好ましくは３００〜８５０℃、より好ましくは３２０〜８２０℃、特に好ましくは３５０〜８００℃である。
外層のガラス板の内、少なくとも一層（好ましくは最外層のガラス板）の結晶化度は３０％以下であり、好ましくは１０％以下であり、特に好ましくは１％未満、つまり非晶質ガラスである。結晶化度が高過ぎると、ガラス板を曲げ加工し難くなる。なお、最内層のガラス板の結晶化度は、好ましくは３０％以下、より好ましくは１０％以下、特に好ましくは１％未満、つまり非晶質ガラスである。
ガラス板は、イオン交換による圧縮応力層を有していないことが好ましい。これにより、イオン交換処理が不要になり、ガラス板の製造コストを低廉化することができる。
本発明のガラス樹脂複合体において、最内層以外のガラス板、好ましくは最外層のガラス板の板厚は、好ましくは１５ｍｍ以下、１２ｍｍ以下、１０ｍｍ以下、特に８ｍｍ以下であり、好ましくは３ｍｍ以上、４ｍｍ以上、５ｍｍ以上、６ｍｍ以上、特に７ｍｍ以上である。最内層のガラス板の板厚は、好ましくは１５ｍｍ以下、１２ｍｍ以下、１０ｍｍ以下、特に８ｍｍ以下であり、好ましくは３ｍｍ以上、４ｍｍ以上、５ｍｍ以上、６ｍｍ以上、特に７ｍｍ以上である。ガラス板の板厚が小さ過ぎると、衝撃抵抗が低下して、耐衝撃性能を確保し難くなる。一方、ガラス板の板厚が大き過ぎると、窓ガラスを薄型化し難くなり、視認性が低下し易くなる。またガラス樹脂複合体の重量が増大して、車両等の燃費や消費電力コストが高騰してしまう。
本発明のガラス樹脂複合体において、最内層のガラス板の長辺寸法は、最外層のガラス板の長辺寸法よりも小さいことが好ましい。そして、両者の長辺寸法差は、両者の熱膨張係数差に応じて、調整されていることが好ましい。このようにすれば、曲げ加工後に両者を積層一体化した場合に、両者の寸法差が小さくなり、両者の端面が揃い易くなる。その結果、ガラス樹脂複合体の端面強度が向上する。
ガラス板（好ましくは最内層以外のガラス板、特に好ましくは最外層のガラス板）は、アルミノシリケートガラスが好ましい。アルミノシリケートガラスは、ビッカース硬度が高いため、衝撃抵抗が高い。また耐失透性が良好であるため、板状に成形が容易である。
ガラス板（好ましくは最内層以外のガラス板、特に好ましくは最外層のガラス板）は、ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ２ ４５〜８０％、Ａｌ２Ｏ３ １０〜３０％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ ０〜３０％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ ３〜３５％を含有することが好ましい。上記のように各成分の含有範囲を規制した理由を下記に示す。なお、各成分の含有範囲の説明において、％表示はモル％を指すものとする。
ＳｉＯ２は、ガラスのネットワークを形成する成分であり、またビッカース硬度を高める成分である。ＳｉＯ２の含有量は、好ましくは４５〜８０％、５０〜７５％、特に５５〜７０％である。ＳｉＯ２の含有量が少な過ぎると、ガラス化し難くなり、またビッカース硬度が低下し易くなる。一方、ＳｉＯ２の含有量が多過ぎると、溶融性や成形性が低下し易くなり、また熱膨張係数が低くなり過ぎて、樹脂板や有機樹脂中間層の熱膨張係数に整合させ難くなる。
Ａｌ２Ｏ３は、耐候性やビッカース硬度を高める成分である。Ａｌ２Ｏ３の含有量は、好ましくは１０〜３０％、１５〜２５％、特に１７〜２３％である。Ａｌ２Ｏ３の含有量が少な過ぎると、耐候性やビッカース硬度が低下し易くなる。一方、Ａｌ２Ｏ３の含有量が多過ぎると、溶融性、成形性及び耐失透性が低下し易くなる。
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏは、高温粘度を低下させて、溶融性、成形性及び熱加工性を高める成分である。Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの合量は、好ましくは０〜３０％、５〜２５％、特に１０〜２０％である。Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏのそれぞれの含有量は、好ましくは０〜２０％、３〜１５％、特に８〜１６％である。Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの含有量が多過ぎると、耐失透性と耐候性が低下し易くなる。
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯは、高温粘度を低下させて、溶融性、成形性及び熱加工性を高める成分である。特にＭｇＯは、ビッカース硬度を顕著に高める成分である。ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯの合量は、好ましくは３〜３５％、１０〜３０％、特に２０〜２５％である。ＭｇＯの含有量は、好ましくは０〜２０％、２〜１５％、特に５〜１６％である。ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯのそれぞれの含有量は、好ましくは０〜２０％、０〜１５％、特に１〜１６％である。ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯの含有量が多過ぎると、耐失透性が低下し易くなる。なお、ビッカース硬度と熱加工性を同時に高める観点から、モル比ＭｇＯ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）は、好ましくは０．５
以上、０．７以上、０．８以上、特に０．９以上である。なお、「ＭｇＯ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）」は、ＭｇＯの含有量をＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯの合量で割った値である。
以上、０．７以上、０．８以上、特に０．９以上である。なお、「ＭｇＯ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）」は、ＭｇＯの含有量をＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯの合量で割った値である。
上記成分以外にも、例えば以下の成分を添加してもよい。
Ｂ２Ｏ３は、ガラスのネットワークを形成する成分であり、またクラック発生率を低下させる成分であるが、耐候性を低下させる成分である。よって、Ｂ２Ｏ３の含有量は、好ましくは０〜２０％、０〜１０％、特に０〜５％である。
ＴｉＯ２は、耐候性を高める成分であるが、ガラスを着色させる成分である。よって、ＴｉＯ２の含有量は、好ましくは０〜０．５％、特に０〜０．１％未満である。
ＺｒＯ２は、耐候性を高める成分であるが、耐失透性を低下させる成分である。よって、ＺｒＯ２の含有量は、好ましくは０〜０．５％、特に０〜０．１％未満である。
清澄剤として、ＳｎＯ２、Ｃｌ、ＳＯ３、ＣｅＯ２の群（好ましくはＳｎＯ２、ＳＯ３の群）から選択された一種又は二種以上を０．０５〜０．５％添加してもよい。
Ｆｅ２Ｏ３は、ガラス原料に不純物として不可避的に混入する成分であり、着色成分である。よって、Ｆｅ２Ｏ３の含有量は、好ましくは０．５％以下、特に０．０１〜０．０７％である。
Ｖ２Ｏ５、Ｃｒ２Ｏ３、ＣｏＯ３及びＮｉＯは、着色成分である。よって、Ｖ２Ｏ５、Ｃｒ２Ｏ３、ＣｏＯ３及びＮｉＯのそれぞれの含有量は、好ましくは０．１％以下、特に０．０１％未満である。
Ｎｄ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３等の希土類酸化物は、ビッカース硬度を高める成分である。しかし、原料自体のコストが高く、また多量に添加すると、耐失透性が低下し易くなる。よって、希土類酸化物の合量は、好ましくは３％以下、１％以下、０．５％以下、特に０．１％以下である。
環境的配慮から、ガラス組成として、実質的にＡｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＰｂＯ、Ｂｉ２Ｏ３及びＦを含有しないことが好ましい。ここで、「実質的に〜を含有しない」とは、ガラス成分として積極的に明示の成分を添加しないものの、不純物として混入する場合を許容する趣旨であり、具体的には、明示の成分の含有量が０．０５％未満であることを指す。
最内層のガラス板として、上記アルミノシリケートガラスを用いてもよいが、製造コストの観点から、ソーダライムガラスを用いることが好ましい。ソーダライムガラスは、一般的に、ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ２ ６８〜７８％、Ａｌ２Ｏ３ ０〜２％、ＣａＯ ６〜１５％、ＭｇＯ ０〜１０％、Ｎａ２Ｏ １０〜２０％、Ｋ２Ｏ ０〜３％、Ｆｅ２Ｏ３ ０〜１％を含有している。
本発明のガラス樹脂複合体は、飛び石等の飛散片が衝突した時にその衝撃力を緩和するために、樹脂板を備える。樹脂板の枚数は特に制限されないが、視認性を高める観点から、１枚であることが好ましい。樹脂板の枚数が多過ぎると、ガラス樹脂複合体の透明性が低下して、窓ガラスの視認性が低下し易くなる。
樹脂板は、最内層のガラス板よりも内側に配置されることが好ましい。このようにすれば、飛散片による衝撃を緩和し易くなり、また飛散片によりガラス板が破損した時に、内側に向かってガラス片が飛散する事態を防止することができる。
樹脂板として、アクリル板、ポリカーボネート板等の種々の樹脂板が使用可能である。特に、その中でも、ポリカーボネート板は、透明性、衝撃緩和性、軽量化の観点から特に好ましい。
樹脂板の板厚は、好ましくは１０ｍｍ以下、８ｍｍｍ以下、７ｍｍ以下、６ｍｍ以下、特に５ｍｍ以下であり、好ましくは０．５ｍｍ以上、０．７ｍｍ以上、１ｍｍ以上、２ｍｍ以上、特に３ｍｍ以上である。樹脂板の板厚が小さ過ぎると、飛散片が衝突した時にその衝撃を緩和し難くなる。一方、樹脂板の板厚が大き過ぎると、ガラス樹脂複合体を薄型化し難くなり、視認性が低下し易くなる。
ガラス樹脂複合体の板厚は、好ましくは４５ｍｍ以下、３５ｍｍ以下、３０ｍｍ以下、２５ｍｍ以下、特に２２ｍｍ以下であり、好ましくは７ｍｍ以上、１１ｍｍ以上、１２ｍｍ以上、特に１５ｍｍ以上である。ガラス樹脂複合体の板厚が小さ過ぎると、耐衝撃性能が低下し易くなる。一方、ガラス樹脂複合体の板厚が大き過ぎると、ガラス樹脂複合体の重量が重くなり、また視認性が低下し易くなる。
本発明のガラス樹脂複合体において、複数のガラス板と樹脂板とを積層一体化するために有機樹脂（有機樹脂中間層）を用いることが好ましい。有機樹脂中間層の厚みは、好ましくは０．１〜２ｍｍ、０．３〜１．５ｍｍ、０．５〜１．２ｍｍ、特に０．６〜０．９ｍｍである。有機樹脂中間層の厚みが小さ過ぎると、衝撃吸収性が低下し易くなり、また固着性にばらつきが生じ易くなって、ガラス板と樹脂板が剥離し易くなる。一方、有機樹脂中間層の厚みが大き過ぎると、ガラス樹脂複合体の透明性が低下して、窓ガラスの視認性が低下し易くなる。
有機樹脂中間層の熱膨張係数は、ガラス板の熱膨張係数以上、且つ樹脂板の熱膨張係数以下であることが好ましい。このようにすれば、ガラス樹脂複合体が直射日光で加熱された時に、ガラス板と樹脂板が分離、変形し難くなる。なお、「熱膨張係数」は、０〜３００℃の温度範囲における平均線熱膨張係数を指す。
有機樹脂中間層として、種々の有機樹脂が使用可能であり、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、メタクリル樹脂（ＰＭＡ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、セルロースアセテート（ＣＡ）、ジアリルフタレート樹脂（ＤＡＰ）、ユリア樹脂（ＵＰ）、メラミン樹脂（ＭＦ）、不飽和ポリエステル（ＵＰ）、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、ポリビニルホルマール（ＰＶＦ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡＬ）、酢酸ビニル樹脂（ＰＶＡｃ）、アイオノマー（ＩＯ）、ポリメチルペンテン（ＴＰＸ）、塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、ポリスルフォン（ＰＳＦ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、メタクリル−スチレン共重合樹脂（ＭＳ）、ポリアレート（ＰＡＲ）、ポリアリルスルフォン（ＰＡＳＦ）、ポリブタジエン（ＢＲ）、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳＦ）、又はポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等が使用可能である。その中でも、透明性と固着性の観点から、ＥＶＡ、ＰＶＢが好適であり、特にＰＶＢは遮音性を付与し得るため好ましい。
有機樹脂中間層中に着色剤を添加してもよく、赤外線、紫外線等の特定波長光線を吸収する吸収剤を添加してもよい。
有機樹脂中間層には、上記有機樹脂を複数種類組み合わせたものを用いてもよい。例えば、ガラス板と樹脂板の積層一体化の際に二層の有機樹脂中間層を用いると、ガラス板と樹脂板が異なる有機樹脂で固着されるため、ガラス樹脂複合体の反りを低減し易くなる。
以下のようにして、本発明のガラス樹脂複合体を作製することができる。
まず所定のガラス組成になるように調合したガラス原料を連続溶融炉に投入して、１５００〜１７００℃で加熱溶融し、清澄、攪拌した後、成形装置に供給して板状に成形し、徐冷することにより、ガラス板を作製することができる。
平板形状に成形する方法として、オーバーフローダウンドロー法を採用することが好ましい。オーバーフローダウンドロー法は、表面が未研磨の状態で、高品位なガラス板を大量に作製し得ると共に、大型のガラス板も容易に作製し得る方法である。なお、表面が未研磨であると、ガラス板の製造コストを低廉化することができる。
オーバーフローダウンドロー法以外にも、フロート法でガラス板を成形することも好ましい。フロート法は、大型のガラス板を安価に作製し得る方法である。
ガラス板は、必要に応じて、面取り加工されていることが好ましい。その場合、＃８００のメタルボンド砥石等により、Ｃ面取り加工を行うことが好ましい。このようにすれば、端面強度を高めることができる。必要に応じて、ガラス板の端面をエッチングして、端面に存在するクラックソースを低減することも好ましい。
次に、得られたガラス板について、必要に応じて、曲面加工を行う。曲面加工の方法として、種々の方法を採用することができる。特に、金型によりガラス板をプレス成形する方法が好ましく、所定の形状の金型でガラス板を挟み込んだ状態で熱処理炉を通過させることが好ましい。このようにすれば、曲面形状の寸法精度を高めることができる。また、所定形状の金型上にガラス板を配置した後、ガラス板の一部又は全体を熱処理することにより、金型の形状に沿って、ガラス板を自重で軟化変形させる方法も好ましい。このようにすれば、曲面加工の効率を高めることができる。
更に、複数のガラス板と樹脂板とを積層一体化して、ガラス樹脂複合体を得る。積層一体化の方法として、ガラス板同士又はガラス板と樹脂板の間に有機樹脂を注入した後に有機樹脂を硬化させる方法、ガラス板同士又はガラス板と樹脂板の間に有機樹脂シートを配置した後に加圧加熱処理（熱圧着）する方法等が挙げられる。前者の方法は、ガラス板と樹脂板の膨張不整合による樹脂板の変形を抑制することができる。後者の方法の方は、積層一体化が容易である。
また、積層一体化した後に、最外層のガラス板の外表面に、ハードコート膜、赤外線反射膜、熱線反射膜等の機能膜を形成してもよい。また積層一体化する前に、最外層のガラス板の内表面に、ハードコート膜、赤外線反射膜、熱線反射膜等の機能膜を形成してもよい。
以下、実施例に基づいて、本発明を詳細に説明する。なお、以下の実施例は単なる例示である。本発明は以下の実施例に何ら限定されない。
次のようにしてガラス板を作製した。表１に記載のガラス板が得られるように、ガラス原料を調合した。次に、調合済みのガラスバッチを連続溶融炉に投入し、１６００℃で２０時間溶融した後、清澄、攪拌して、均質な溶融ガラスを得た上で、板厚８．０ｍｍの板状に成形した。得られたガラス板について、ガラス転移温度、ビッカース硬度及び結晶化度を評価した。なお、試料Ｎｏ．１〜７に係るガラス板は、Ｆｅ２Ｏ３の混入不純量が０．０５モル％であり、Ｖ２Ｏ５、Ｃｒ２Ｏ３、ＣｏＯ３及びＮｉＯの混入不純物量がそれぞれ０．０１モル％未満であった。
ガラス転移温度は、ディラトメーターを用いて測定した値である。
ビッカース硬度は、温度２５℃において、光学研磨されたガラス表面に対して、０．９８Ｎの荷重でビッカース圧子を１５秒間打ち込むことにより発生した圧痕の面積から算出した値である。
結晶化度は、粉末法によりＸＲＤを測定することにより、非晶質の質量に相当するハローの面積と、結晶の質量に相当するピークの面積とをそれぞれ算出した後、［ピークの面積］×１００／［ピークの面積＋ハローの面積］（％）の式により求めた値を指す。
また、ガラス板を所定の形状の金型で各試料を挟み込んだ状態で熱処理炉を通過させることにより、板幅方向の全体が円弧状に湾曲し、且つ長さ方向の全体が円弧状に湾曲した曲面形状に曲面加工した。その後、曲面加工後のガラス板の端面について＃８００のメタルボンド砥石によりＣ面取り加工及び研磨加工を行った。
次に、ガラス板と同様の曲面形状を有するポリカーボネート板（板厚４．０ｍｍ）とソーダガラス板（板厚８．０ｍｍ）を用意した。なお、ソーダガラス板のガラス組成、ガラス転移温度、ビッカース硬度及び結晶化度は、表１に記載の通りである。
最後に、厚み０．８ｍｍのポリビニルブチラール（ＰＶＢ）を用いて、表中に記載のガラス板（最外層のガラス板）、ソーダガラス板（最内層のガラス板）、ポリカーボネート板の配置になるように、オートクレーブ処理により積層一体化して、試料Ｎｏ．１〜７に係るガラス樹脂複合体をそれぞれ得た。
試料Ｎｏ．１〜５は、ビッカース硬度が高く、ガラス転移温度が４００〜８２０℃である。また結晶化度が低いため、衝撃抵抗が高く、積層一体化や曲面加工が容易であると考えられる。一方、試料Ｎｏ．６、７は、ビッカース硬度が低いため、衝撃抵抗が低いと考えられる。なお、試料Ｎｏ．１〜７は、ガラス樹脂複合体の総板厚が２１．６ｍｍであり、４．０ｍｍ厚のポリカーボネート板を備えるため、軽量である。
本発明のガラス樹脂複合体は、自動車、鉄道、航空機等の窓ガラスに好適であり、それ以外にも、高層ビル等の建築物の窓ガラスにも好適である。
１０、２０ ガラス樹脂複合体
１１、２１ ガラス板（最外層のガラス板）
１２、２５ ガラス板（最内層のガラス板）
１３、２６ 樹脂板
２２〜２４ ガラス板
１１、２１ ガラス板（最外層のガラス板）
１２、２５ ガラス板（最内層のガラス板）
１３、２６ 樹脂板
２２〜２４ ガラス板
Claims (7)
- 窓ガラスに用いるガラス樹脂複合体において、
少なくとも複数枚のガラス板と樹脂板とを備え、
外層のガラス板の内、少なくとも一層のガラス転移温度が３００〜８５０℃、ビッカース硬度が６ＧＰａ以上、且つ結晶化度が３０％以下であることを特徴とするガラス樹脂複合体。 - 外層のガラス板の内、少なくとも一層が非晶質ガラスであり、ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ２ ４５〜８０％、Ａｌ２Ｏ３ １０〜３０％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ ０〜３０％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ ３〜３５％を含有することを特徴とする請求項１に記載のガラス樹脂複合体。
- 最内層のガラス板がソーダライムガラスであることを特徴とする請求項１又は２に記載のガラス樹脂複合体。
- 樹脂板が、最内層のガラス板よりも内側に配置されることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のガラス樹脂複合体。
- 樹脂板がポリカーボネート板であることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のガラス樹脂複合体。
- 総板厚が４５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のガラス樹脂複合体。
- ３次元的に湾曲した曲面形状を有することを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載のガラス樹脂複合体。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017041662A JP2018145048A (ja) | 2017-03-06 | 2017-03-06 | ガラス樹脂複合体 |
| PCT/JP2018/007165 WO2018163902A1 (ja) | 2017-03-06 | 2018-02-27 | ガラス樹脂複合体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017041662A JP2018145048A (ja) | 2017-03-06 | 2017-03-06 | ガラス樹脂複合体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2018145048A true JP2018145048A (ja) | 2018-09-20 |
Family
ID=63448554
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017041662A Pending JP2018145048A (ja) | 2017-03-06 | 2017-03-06 | ガラス樹脂複合体 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2018145048A (ja) |
| WO (1) | WO2018163902A1 (ja) |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2829723B1 (fr) * | 2001-09-14 | 2004-02-20 | Saint Gobain | Vitrage de securite fonctionnalise |
| RU2502097C2 (ru) * | 2008-12-22 | 2013-12-20 | Секисуй Кемикал Ко., Лтд. | Слоистый материал для многослойного стекла |
| WO2013168592A1 (ja) * | 2012-05-11 | 2013-11-14 | 旭硝子株式会社 | 積層体用の前面ガラス板および積層体 |
| JP2015143182A (ja) * | 2013-12-25 | 2015-08-06 | 旭硝子株式会社 | 可動ホーム柵用のガラス基板および合わせガラス |
| US10144198B2 (en) * | 2014-05-02 | 2018-12-04 | Corning Incorporated | Strengthened glass and compositions therefor |
| JP6256763B2 (ja) * | 2014-06-26 | 2018-01-10 | 日本電気硝子株式会社 | 合わせガラス |
-
2017
- 2017-03-06 JP JP2017041662A patent/JP2018145048A/ja active Pending
-
2018
- 2018-02-27 WO PCT/JP2018/007165 patent/WO2018163902A1/ja not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2018163902A1 (ja) | 2018-09-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6256763B2 (ja) | 合わせガラス | |
| CN103619582B (zh) | 轻量混合玻璃层叠件 | |
| WO2017183381A1 (ja) | 車両用合わせガラス | |
| US11485113B2 (en) | Glass-resin composite | |
| JPWO2018030093A1 (ja) | 車両用合わせガラス | |
| JPWO2017183382A1 (ja) | 車両用合わせガラス | |
| US20200023617A1 (en) | Glass-resin composite | |
| JP2019536729A (ja) | 自動車用ガラス組成物、物品および積層板 | |
| JP2019182692A (ja) | ガラス板及びそれを用いたガラス樹脂複合体 | |
| JPWO2018030095A1 (ja) | 車両用合わせガラス | |
| CN113227009B (zh) | 用于熔垂工艺的具有残余应力和粘度性质的玻璃制品及其组合物 | |
| JP7011227B2 (ja) | 車両用合わせガラス | |
| WO2019151000A1 (ja) | ガラス樹脂複合体 | |
| WO2018163903A1 (ja) | ガラス樹脂複合体 | |
| US11401199B2 (en) | Glass plate | |
| JP2019182706A (ja) | ガラス板及びそれを用いたガラス樹脂複合体 | |
| JP2019151516A (ja) | ガラス板及びそれを用いたガラス樹脂複合体 | |
| JP7545112B2 (ja) | ガラス板 | |
| JP2019131430A (ja) | ガラス板 | |
| JP2018145048A (ja) | ガラス樹脂複合体 | |
| JP6959566B2 (ja) | ガラス板 | |
| JP2019198980A (ja) | ガラス樹脂複合体 | |
| JP2019199370A (ja) | ガラス樹脂複合体 | |
| JP2019172566A (ja) | ガラス樹脂複合体 | |
| WO2018163904A1 (ja) | ガラス樹脂複合体 |