JP2019014608A - 合わせガラス、自動車用窓ガラスおよび建物用窓ガラス - Google Patents

Abstract

【課題】透明性が高く、かつ断熱性に優れる合わせガラスの提供。【解決手段】第１のガラス板１０、第１の透明接着層１６、シェルありの独立気孔を有する透明断熱層１４、第２の透明接着層１８、第２のガラス板１２を順に有し、式（１）のＡ値が７．４×１０５以下であり、式（２）のＢ値が３５以上である、合わせガラス１。［数１］［Ｄ：気孔径（ｎｍ）、Ｐ：気孔率、ｄｉ：透明断熱層の厚さ（ｍｍ）、ｄｇ：ガラス板の厚さの合計（ｍｍ）、ｄａ：透明接着層の厚さの合計（ｍｍ）］【選択図】図１

Description

本発明は、合わせガラス、自動車用窓ガラスおよび建物用窓ガラスに関する。

２枚のガラス板を中間膜で貼り合わせた合わせガラスは、耐貫通性に優れ、また、破損してもガラス片の飛散が少ないことから、自動車等の車両用窓ガラス、建物用窓ガラス等として用いられている。
合わせガラスとしては、日射による車内や室内の温度上昇を抑えるため、中間膜に赤外線反射層や赤外線吸収層を設けたものが知られている（特許文献１〜４）。

しかし、中間膜に赤外線反射層や赤外線吸収層を設けた合わせガラスには、車外や室外から入射する赤外線を遮蔽できるものの、合わせガラス自体を伝導する熱を遮断できないため、夏季においては、車外や室外の熱が合わせガラスを伝導して車内や室内に流入し、冬季においては、車内や室内の暖房の熱が合わせガラスを伝導して車外や室外に流出するという問題がある。

合わせガラス自体を伝導する熱を遮断する、すなわち断熱性を有する合わせガラスとしては、中間膜を、中空シリカ微粒子を含む第１の層とこれを挟む第２の層および第３の層からなるものとしたものが提案されている（特許文献５）。

国際公開第２０１３／１６８７１４号 特許第４８４８８７２号公報 特開２００７−１４８３３０号公報 特開２０１０−２２２２３３号公報 国際公開第２０１２／０６３８８１号

しかし、特許文献５の合わせガラスは、透過率を維持するために、中空シリカ微粒子を含む第１の層を薄く設計しているため、熱伝導率が高く、断熱性が不充分である。

本発明は、透明性が高く、かつ断熱性に優れる合わせガラス、自動車用窓ガラスおよび建物用窓ガラスを提供する。

本発明は、下記の態様を有する。
＜１＞第１のガラス板と、第１の透明接着層と、独立気孔を有する透明断熱層と、第２の透明接着層と、第２のガラス板とを順に有し、前記独立気孔が、気孔のまわりがシェルで覆われた気孔であり、下式（１）で表されるＡ値が、７．４×１０^５以下であり、下式（２）で表されるＢ値が、３５以上である、合わせガラス。

ただし、Ｄは透明断熱層の独立気孔の気孔径（ｎｍ）であり、Ｐは透明断熱層の気孔率であり、ｄ_ｉは透明断熱層の厚さ（ｍｍ）であり、ｄ_ｇは第１のガラス板の厚さと第２のガラス板の厚さの合計（ｍｍ）であり、ｄ_ａは第１の透明接着層の厚さと第２の透明接着層の厚さの合計（ｍｍ）である。
＜２＞前記Ａ値が、２．６×１０^５以下であり、前記Ｂ値が、８５以上である、＜１＞の合わせガラス。
＜３＞前記透明断熱層が、中空微粒子分散樹脂シートである、＜１＞または＜２＞の合わせガラス。
＜４＞前記透明断熱層の厚さが、０．２〜１０ｍｍである、＜１＞〜＜３＞のいずれかの合わせガラス。
＜５＞前記第１のガラス板の厚さおよび前記第２のガラス板の厚さが、それぞれ０．１〜６ｍｍである、＜１＞〜＜４＞のいずれかの合わせガラス。
＜６＞前記第１の透明接着層の厚さおよび前記第２の透明接着層の厚さが、それぞれ０．１〜３ｍｍである、＜１＞〜＜５＞のいずれかの合わせガラス。
＜７＞前記＜１＞〜＜６＞のいずれかの合わせガラスを備えた、自動車用窓ガラス。
＜８＞前記＜１＞〜＜６＞のいずれかの合わせガラスを備えた、建物用窓ガラス。

本発明の合わせガラス、自動車用窓ガラスおよび建物用窓ガラスは、透明性が高く、かつ断熱性に優れる。

本発明の合わせガラスの一例を示す断面図である。

以下の用語の定義は、本明細書および特許請求の範囲にわたって適用される。
「気孔」とは、断熱材内に形成された空隙からなる孔を意味する。
「独立気孔」とは、各気孔のまわりがマトリックスやシェルで完全に覆われた気孔を意味する。独立気孔には、気孔のまわりがシェルを介することなくマトリックスで直接覆われた独立気孔と、マトリックス中に分散されたシェルを有する中空粒子等によって形成される気孔のまわりがシェルで覆われた独立気孔とがある。本発明における独立気孔は、後者の独立気孔となる。
「透明」とは、光を透過できることを意味する。
「気孔径」は、透過型顕微鏡を用いて２０個の中空微粒子を観察し、それらの内径を平均した値である。
「気孔率」は、プレス前の透明断熱層の体積と、温度：２００℃、圧力：３５ＭＰａ、時間：１０分間の条件でプレスした後の透明断熱層の体積とから下式によって求めた値である。
気孔率＝１−（プレス後の透明断熱層の体積／プレス前の透明断熱層の体積）
「透過率」は、ＪＩＳ Ｒ ３１０６：１９９８「板ガラス類の透過率・反射率・放射率・日射熱取得率の試験方法」（ＩＳＯ ９０５０：１９９０）に準拠して測定される値である。
「熱貫流率（Ｕ値）」は、ＪＩＳ Ｒ ３１０７：１９９８「板ガラス類の熱抵抗及び建築における熱貫流率の算定方法」（ＩＳＯ １０２９２：１９９４）およびＪＩＳ Ｒ ３２０９：１９９８「複層ガラス」に準拠して測定される値である。
「圧縮弾性率」は、ＪＩＳ Ｋ ７１８１：２０１１「プラスチック−圧縮特性の求め方」（ＩＳＯ ６０４：２００２）に準拠して測定される値である。

＜合わせガラス＞
図１は、本発明の合わせガラスの一例を示す断面図である。
合わせガラス１は、第１のガラス板１０と；第２のガラス板１２と；第１のガラス板１０と第２のガラス板１２との間に配置された、独立気孔を有する透明断熱層１４と；第１のガラス板１０と透明断熱層１４とを貼り合わせる第１の透明接着層１６と；第２のガラス板１２と透明断熱層１４とを貼り合わせる第２の透明接着層１８とを有する。

（ガラス板）
第１のガラス板および第２のガラス板（以下、まとめてガラス板とも記す。）の材料は、無機ガラスであってもよく、有機ガラスであってもよく、耐候性、剛性、耐溶剤性等の点から、無機ガラスが好ましい。第１のガラス板および第２のガラス板の材料は、同じであってもよく、異なっていてもよい。
無機ガラスとしては、ソーダライムガラス、ホウ珪酸ガラス、無アルカリガラス、石英ガラス等が挙げられ、ソーダライムガラスが好適である。
有機ガラスとしては、ポリカーボネート、アクリル樹脂等が挙げられる。

ガラス板は、無色透明ガラス板であってもよく、有色透明ガラス板であってもよく、鉄分が多い熱線吸収ガラス板（ブルーガラス板またはグリーンガラス板）が好ましい。
ガラス板としては、安全性を高めるために強化ガラス板を用いてもよい。強化ガラス板としては、風冷強化法や化学強化法により得られる強化ガラス板を用いることができる。

ガラス板の形状は、湾曲状であってもよく、平板状であってもよい。自動車用窓ガラスは湾曲していることが多いため、本発明の合わせガラスを自動車用窓ガラスとして用いる場合は、ガラス板の形状は、湾曲状であることが多い。

ガラス板の厚さは、０．１〜６ｍｍが好ましく、１〜３ｍｍがより好ましい。第１のガラス板および第２のガラス板の厚さは、同じであってもよく、異なっていてもよい。なお、本発明におけるガラス板の厚さは、幾何学的厚さである。以下、ガラス板以外の本発明の合わせガラスが有する各層の厚さについても同様である。

（透明接着層）
第１の透明接着層および第２の透明接着層（以下、まとめて透明接着層とも記す。）の材料は、ガラス板と透明断熱層とを接着できる透明樹脂であればよい。該透明樹脂としては、ポリビニルブチラール、エチレン−酢酸ビニル共重合体、市販の光学透明粘着剤（ＯＣＡ：Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｌｅａｒ Ａｄｈｅｓｉｖｅ）等が挙げられ、ポリビニルブチラール、エチレン−酢酸ビニル共重合体が好ましく、自動車用窓ガラス等のような耐貫通性を要求される用途においては、ポリビニルブチラールがより好ましい。第１の透明接着層および第２の透明接着層の材料は、同じであってもよく、異なっていてもよい。また各々の透明接着層は、同種または異種の２層以上の材料が積層されたものであってもよい。

透明接着層は、本発明の効果を損なわない範囲内において、赤外線吸収剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安定剤、着色剤等を含んでいてもよい。
透明接着層の厚さは、０．１〜３ｍｍが好ましく、０．３〜０．８ｍｍがより好ましい。第１の透明接着層および第２の透明接着層の厚さは、同じであってもよく、異なっていてもよい。

（透明断熱層）
透明断熱層の圧縮弾性率は、４．３ＭＰａ以上が好ましく、１２ＭＰａ以上がより好ましく、１２０ＭＰａ以上がさらに好ましい。圧縮弾性率が前記範囲の下限値以上であれば、透明断熱層の機械的強度に優れ、合わせガラスの製造の際にガラス板と貼合する際の圧縮に耐え得る。

透明断熱層の厚さは、０．２〜１０ｍｍが好ましく、０．５〜６ｍｍがより好ましく、１〜３ｍｍがさらに好ましい。透明断熱層の厚さが前記範囲の下限値以上であれば、合わせガラスの断熱性にさらに優れる。透明断熱層の厚さが前記範囲の上限値以下であれば、合わせガラスの透明性がさらに高くなる。

透明断熱層は、気孔のまわりがマトリックスとは異なるシェルで覆われた独立気孔（以下、シェルありの独立気孔または単に独立気孔とも記す。）を有するものである。
シェルありの独立気孔を有する透明断熱層としては、中空微粒子分散樹脂シート；、多孔質微粒子分散樹脂シート等が挙げられる。多孔質微粒子としては、多孔質シリカ凝集粒子等が挙げられる。

透明断熱層としては、合わせガラスの透明性および断熱性を両立するための透明断熱層の気孔率および独立気孔の気孔径を調整しやすい点から、中空微粒子分散樹脂シートが好ましい。

（中空微粒子分散樹脂シート）
中空微粒子分散樹脂シートは、樹脂材料からなるマトリクス中に分散された中空微粒子からなる独立気孔を有するシートである。

樹脂材料に含まれる樹脂としては、非晶性熱可塑性樹脂、結晶性熱可塑性樹脂、硬化性樹脂の硬化物等が挙げられる。
非晶性熱可塑性樹脂としては、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、非晶性ポリエステル系樹脂、スチレン−アクリロニトリル共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、ノルボルネン系樹脂、非晶性フッ素樹脂、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォン、ポリエーテルイミド、ポリアリレート、ポリエステルカーボネート、トリアセチルセルロース、非晶性ナイロン樹脂等が挙げられる。
結晶性熱可塑性樹脂としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、結晶性ポリエステル樹脂、結晶性フッ素樹脂、ポリ−４−メチルペンテン−１等が挙げられる。
硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、ジエチレングリコールビスカーボネート、多官能アクリレート系樹脂、多官能メタクリレート系樹脂等が挙げられる。

樹脂材料は、本発明の効果を損なわない範囲内において、発泡核剤、着色剤、酸化防止剤、光安定剤、離型剤、防腐剤、赤外線吸収剤、紫外線吸収剤、可塑剤、難燃剤、導電性付与剤、帯電防止剤、結晶核剤等を含んでいてもよい。

中空微粒子としては、シェル内に中空部を有する微粒子が挙げられ、具体的には、中空シリカ微粒子、中空樹脂微粒子、中空チタニア微粒子、中空ジルコニア微粒子、中空アルミナ微粒子等が挙げられる。入手しやすさの点からは、中空シリカ微粒子が好ましい。

中空シリカ微粒子としては、市販のものを用いてもよく、公知の製造方法によって製造したものを用いてもよい。
中空シリカ微粒子の製造方法としては、たとえば、酸溶解性無機粒子（酸化亜鉛、アルミン酸ナトリウム、炭酸カルシウム等）からなるコア粒子とアルコキシシランとを含む液を加熱して、コア粒子の表面にシリカを主成分とするシェルを形成し、コア−シェル粒子の分散液を得る工程と；コア−シェル粒子の分散液に酸を添加し、コア−シェル粒子のコア粒子を溶解、除去し、中空シリカ微粒子の分散液を得る工程とを有する方法が挙げられる。さらに中空シリカ微粒子を単離して焼成してもよい。
中空チタニア微粒子の場合は、テトラアルコキシチタン（ＩＶ）を原料に用いて、中空シリカ微粒子と同様の方法で得ることができる。

中空微粒子のシェルの厚さは、機械的特性の点からは、２ｎｍ以上が好ましく、３ｎｍ以上がより好ましい。透明断熱層の透明性および断熱性の点からは、１５ｎｍ以下が好ましく、１０ｎｍ以下がより好ましい。
薄くても機械的特性が優れるシェルを形成するためには、シェルを緻密にすることが必要である。このようなシェルを形成する方法としては、マイクロ波を利用した方法が好ましい。
中空微粒子のシェルには穴が開いていないことが好ましい。大きい穴が開いている場合、マトリックスがその穴から中空部に侵入し、中空の役目を果たさなくなるおそれがある。

透明断熱層の透明性を向上させるためには、中空微粒子を、凝集させることなくマトリックスに均一分散させることが必要である。そのためには、中空微粒子の表面にマトリックスと相性のよい修飾を施すことが好ましい。表面修飾を施す方法としては、アルキル基を有するシランカップリング剤を用いて、中空微粒子の表面の水酸基（ＯＨ）と縮合させる方法が挙げられる。アルキル基の種類は、マトリックスに合せて適宜選択すればよい。

中空微粒子分散樹脂シートは、熱可塑性樹脂および中空微粒子を含む樹脂材料を、公知の成形方法（押出成形法等）によってシート状に成形する方法；液状の硬化性樹脂に中空微粒子を分散させた硬化性組成物をシート状に拡げ、硬化させる方法等によって製造できる。

（透明断熱層の設計）
後述するＡ値およびＢ値を特定の範囲とすることによって、合わせガラスの透明性および断熱性を両立することは、透明断熱層の独立気孔の気孔径および気孔率を調整することによって達成できる。

透明断熱層におけるシェルありの独立気孔の気孔径を小さくするためには、たとえば、中空微粒子のシェルの内径を小さくすればよい。
透明断熱層におけるシェルありの独立気孔の気孔径を変えずに透明断熱層の気孔率を高くするためには、たとえば、透明断熱材に含まれる中空微粒子の割合を多くすればよい。

圧縮弾性率が４．３ＭＰａ以上であるシェルありの独立気孔を有する透明断熱層を得ることは、中空微粒子自体が通常充分な圧縮弾性率を有することから、中空微粒子をマトリックスに分散させることによって達成できる。

（Ａ値）
本発明の合わせガラスは、下式（１）で表されるＡ値が、７．４×１０^５以下であり、２．６×１０^５以下が好ましい。
Ａ値が７．４×１０^５以下であれば、合わせガラスの透過率が５０％以上となる。Ａ値が２．６×１０^５以下であれば、合わせガラスの透過率が７０％以上となる。

Ａ値を７．４×１０^５以下とすることによって合わせガラスの透過率が５０％以上となる理由、およびＡ値を２．６×１０^５以下とすることによって合わせガラスの透過率が７０％以上となる理由を以下に説明する。

図１に示すような層構成の合わせガラスについて、空気（第０層）、第１のガラス板（第１層）、第１の透明接着層（第２層）、透明断熱層（第３層）、第２の透明接着層（第４層）、第２のガラス板（第５層）および空気（第６層）の厚さ、屈折率、累計透過率、フレネル反射および内部透過率を、表１のように表す。

まず、合わせガラスの透過率からそれに必要な透明断熱層の透過率を求める。この導出の目的は、合わせガラスの透過率Ｓ_６の必要数値が指定された時に、透明断熱層の透過率Ｔ_３はいくつである必要があるかの関係式を求めることである。

フレネル反射については、たとえば、屈折率ｎ_１の層と屈折率ｎ_２の層の界面でのフレネル反射Ｆ_１は下式で表される。

入射側の空気の累計透過率Ｓ_０を１としたとき、各層の累計透過率は、下式（３）で表される。

Ｓ_６とＴ_３との関係を求めることを目的としていることから、式（３）をＴ_３に注目して変形すると下式（４）で表される。ここで、Ｆ_０＝Ｆ_５、Ｆ_１＝Ｆ_４、Ｆ_２＝Ｆ_３とする。

ガラス板および透明接着層は、１０ｍｍ程度以下の厚さでは充分に透明性が高いことから、Ｔ_１、Ｔ_２、Ｔ_４、Ｔ_５は１と近似できる。よって、式（４）は、下式（５）で表される。

波長５００ｎｍにおいて、通常のガラス板の屈折率ｎ_１、ｎ_５、透明接着層の屈折率ｎ_２、ｎ_４は１．５程度である。一方、透明断熱層の屈折率は材料によって異なるが、ワーストケースとして空気と同じｎ_３＝１．０と置けば、論理上どんな場合にも問題は起こらない。したがって、各界面でのフレネル反射は以下のように近似できる。

したがって式（５）は、下式で表される。

ここで、Ｔ_３は、透明断熱層の透過率であるからＴ_ｉとし、Ｓ_６は、合わせガラスの透過率であるからＴ_Ｌとすると、この式は下式（６）で表される。

式（６）によって、実現したい合わせガラスの透過率Ｔ_Ｌのために必要な透明断熱層の透過率Ｔ_ｉを計算できる。

つぎに、透明断熱層の独立気孔の気孔径Ｄ、透明断熱層の気孔率Ｐおよび透明断熱層の厚さｄ_ｉと、合わせガラスの透過率Ｔ_Ｌとの関係を求める。

透明断熱層の透過率Ｔ_ｉは、透明断熱層への入射光強度をＩ_０、透明断熱層からの透過光強度をＩ、透明断熱層の独立気孔の散乱断面積をσ、透明断熱層の単位体積あたりの気孔数をＮ、透明断熱層の厚さをｄ_ｉ（ｍｍ）とすると、下式（７）で表される（高分子論文集，Ｖｏｌ．６７，Ｎｏ．７，ｐｐ．３９０−３９６（２０１０））。

透明断熱層の独立気孔の気孔径が光の波長よりも小さい場合にはレイリー散乱が適用される。よって、散乱断面積σは、気孔径をＤ（ｍｍ）、波長をλ（ｎｍ）とすると、下式で表される。

透明断熱層の単位体積あたりの気孔数Ｎは、下式で表される。

単位をメートルに統一して式（７）を整理すると、下式（８）で表される。

ここで、比例定数をＣと置くと、式（８）はさらに下式（９）、（１０）、（１１）で表される。なお、式（９）、（１０）、（１１）は等価である。

式（１０）に式（６）を代入すると、下式（１２）となる。

実際に、色々と条件を変えた合わせガラスを作製して、Ｄ、Ｐ、ｄ_ｉ、波長５００ｎｍにおける透過率Ｔ_Ｌを測定し、これらの値を式（１２）に代入してＣの値を計算すると、表２の結果が得られた。なお、波長は５００ｎｍである必要はないが、それより短波長では不純物の影響を受けやすく、また長波長では散乱の影響が見えにくい。よって、波長５００ｎｍにおける透過率Ｔ_Ｌの値で評価した。

実測値から得られたＣの値を平均して、Ｃ＝５．８×１０^−５の値を得た。したがって、式（１２）は、下式（１３）で表される。

たとえば、合わせガラスの透過率Ｔ_Lが５０％の場合には、式（１３）の括弧内の数値は下記のようになる。

よって、波長を５００ｎｍに固定して考えると、合わせガラスの透過率Ｔ_Lが５０％以上を満たすためには、透明断熱層の独立気孔の気孔径Ｄ、透明断熱層の気孔率Ｐおよび透明断熱層の厚さｄ_ｉが、下式（１４）の関係にあればよいことがわかる。

同様にして、合わせガラスの透過率Ｔ_Ｌが７０％以上を満たすためには、下式（１５）の関係にあればよい。Ａ値の単位はｎｍ^３・ｍｍとなる。

（Ｂ値）
本発明の合わせガラスは、下式（２）で表されるＢ値が、３５以上であり、８５以上が好ましい。
Ｂ値が３５以上であれば、断熱性の目安である合わせガラスの熱貫流率（Ｕ値）が５．０Ｗ／ｍ^２Ｋ以下となる。Ｂ値が８５以上あれば、合わせガラスのＵ値が４．０Ｗ／ｍ^２Ｋ以下となる。

Ｂ値を３５以上とすることによって合わせガラスのＵ値が５．０Ｗ／ｍ^２Ｋ以下となる理由、およびＢ値を８５以上とすることによって合わせガラスのＵ値が４．０Ｗ／ｍ^２Ｋ以下となる理由を以下に説明する。

合わせガラスの熱貫流率をＵ（Ｗ／ｍ^２Ｋ）、 室外側の表面熱伝達率をｈ_ｅｘｔ（Ｗ／ｍ^２Ｋ）、室内側の表面熱伝達率をｈ_ｉｎ（Ｗ／ｍ^２Ｋ）、各層の熱抵抗をＲ（ｍ^２Ｋ／Ｗ）、２枚のガラス板の厚さの合計をｄ_ｇ（ｍｍ）、ガラス板の熱伝導率をλ_ｇ（Ｗ／ｍＫ）、透明接着層の厚さの合計をｄ_ａ（ｍｍ）、透明接着層の熱伝導率をλ_ａ（Ｗ／ｍＫ）、透明断熱層の厚みをｄ_ｉ（ｍｍ）、透明断熱層の熱伝導率をλ_ｉ（Ｗ／ｍＫ）とすると、下式（１６）で表される。

室温での空気の熱伝導率をλ_ａｉｒ（０．０２６Ｗ／ｍＫ）、平均自由行程をＬ（６２．５×１０^−９ｍ）、透明断熱層の独立気孔の気孔径をＤ（ｍｍ）、独立気孔の熱伝導率をλ_ｐｏｒｅ（Ｗ／ｍＫ）とすると、これらの関係は下式（１７）で表される（Ｇ． Ｗｅｉ ｅｔ ａｌ．，Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈｅａｔ ａｎｄ Ｍａｓｓ Ｔｒａｎｓｆｅｒ（２０１１）５４，２３５５−２３６６）。

透明断熱層の熱伝導率λ_ｉは、透明断熱層のマトリックスの熱伝導率をλ_ｍａｔ（Ｗ／ｍＫ）、透明断熱層の気孔率をＰとすると、日本大学生産工学部第３７回（平成１６年度）学術講演会 応用分子化学部会 プログラム５−８「ガスハイドレート模擬堆積物試料の熱伝導率測定」に記載の分散モデルから、式（１７）を用い、ｂを比例定数として下式で表される。

室外側の部材表面の半球放射率ε_ｅｘｔは０．８３７Ｗ／ｍ^２Ｋであり、室内側の部材表面の半球放射率ε_ｉｎも０．８３７Ｗ／ｍ^２Ｋであるから、定義により、室外側の表面熱伝達率ｈ_ｅｘｔおよび室内側の表面熱伝達率ｈ_ｉｎは下記のようになる。

ガラス板の熱伝導率λ_ｇは、ガラスの種類が異なってもおおむね１．０Ｗ／ｍＫであり、透明接着層に使われる材料の熱伝導率λ_ａは、おおむね０．３Ｗ／ｍＫ程度である。また、透明断熱層のマトリックスの熱伝導率λ_ｍａｔは、ワーストケースとして１．０Ｗ／ｍＫと置くことができる。これらより、単位をメートルに統一して式（１６）を整理すると、下式（１８）で表される。

式（１８）を整理し、Ｂと置くと、下式（１９）で表される。

式（１９）をｂに関して変形すると、下式（２０）で表される。

実際に、色々と条件を変えた合わせガラスを作製して、Ｄ、Ｐ、ｄ_ｉ、ｄ_ｇ、ｄ_ａ、Ｕ値を測定し、これらの値を式（２０）に代入してｂの値を計算すると、表３の結果が得られた。

実測値から得られたｂの値を平均して、ｂ＝０．１８７の値を得た。したがって、式（１９）は、ｂの値を代入して下式（２１）で表される。

たとえば、Ｕ値が５．０Ｗ／ｍ^２Ｋの場合には、Ｂ値は下記のようになる。

よって、Ｕ値が５．０Ｗ／ｍ^２Ｋ以下を満たすためには、透明断熱層の独立気孔の気孔径Ｄ、透明断熱層の気孔率Ｐ、透明断熱層の厚さｄ_ｉ、ガラス板の厚さの合計ｄ_ｇ、透明接着層の厚さの合計ｄ_ａが、下式（２２）の関係にあればよいことが分かる。

同様にして、Ｕ値が４．０Ｗ／ｍ^２Ｋ以下を満たすためには、下式（２３）の関係にあればよい。Ｂ値の単位はｍｍである。

（合わせガラスの特性）
合わせガラスの波長５００ｎｍの光の透過率は、５０％以上が好ましく、７０〜９９％がより好ましく、７０〜９６％がさらに好ましい。波長５００ｎｍの光の透過率が前記範囲の下限値以上であれば、合わせガラスの透明性が高くなる。波長５００ｎｍの光の透過率が前記範囲の上限値を超える合わせガラスは、製造が困難である。

合わせガラスの熱貫通率（Ｕ値）は、現状の自動車用の合せガラスが５．８Ｗ／ｍ^２Ｋであることから、燃費向上の点から、５．０Ｗ／ｍ^２Ｋ以下が好ましく、４．０Ｗ／ｍ^２Ｋ以下がさらに好ましい。

合わせガラスの厚さは、２〜２０ｍｍが好ましく、３〜１０ｍｍがより好ましく、４〜６ｍｍがさらに好ましい。合わせガラスの厚さが前記範囲の下限値以上であれば、合わせガラスの断熱性にさらに優れ、また、機械強度にも優れる。合わせガラスの厚さが前記範囲の上限値以下であれば、合わせガラスが重くなりすぎず、また透明性にも優れる。

（合わせガラスの製造方法）
合わせガラスは、公知の方法によって製造できる。たとえば、第２のガラス板、第２の透明接着層となる透明樹脂シート、透明断熱層となる透明断熱シート、第１の透明接着層となる透明樹脂シート、第１のガラス板を順に重ね、これらを仮接着した後、加熱および加圧することによって本接着することによって製造できる。この際、第１の透明接着層となる透明樹脂シートと第２の透明接着層となる透明樹脂シートは、各々、同種であってもよく、異種の２枚以上のシートから構成されていてもよい。

（他の形態）
本発明の合わせガラスは、第１のガラス板と、第１の透明接着層と、シェルありの独立気孔を有する透明断熱層と、第２の透明接着層と、第２のガラス板とを順に有し、Ａ値が７．４×１０^５以下であり、Ｂ値が３５以上であるものであればよく、図示例のものに限定はされない。

たとえば、本発明の合わせガラスは、必要に応じて第３のガラス板、またはそれ以上のガラス板を有するものであってもよい。
本発明の合わせガラスは、赤外線吸収層、紫外線吸収層等の、透明断熱層以外の機能層を有していてもよい。

（作用機序）
以上説明した本発明の合わせガラスにあっては、独立気孔を有する透明断熱層によって車内や室内の温度上昇を抑えることができるため、日射による車内や室内の温度上昇を抑えるための金属薄膜を設ける必要がない。そのため、電波透過性を有する。
また、本発明の合わせガラスにあっては、Ａ値が７．４×１０^５以下であるため、透明性が高い。
また、本発明の合わせガラスにあっては、Ｂ値が３５以上であるため、熱貫通率（Ｕ値）が５．０Ｗ／ｍ^２Ｋ以下となり、断熱性に優れる。

以下に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されない。

（独立気孔の気孔径）
透明断熱層における独立気孔の気孔径は、透過型顕微鏡（日本電子社製、ＪＥＭ−１２３０）を用いて２０個の中空微粒子を観察し、それらの内径を平均して求めた。

（透明断熱層の気孔率）
プレス前の透明断熱層の体積と、温度：２００℃、圧力：３５ＭＰａ、時間：１０分間の条件でプレスした後の透明断熱層の体積とから下式によって求めた。
気孔率＝１−（プレス後の透明断熱層の体積／プレス前の透明断熱層の体積）

（合わせガラスの透過率）
合わせガラスの波長５００ｎｍの光の透過率は、ＪＩＳ Ｒ ３１０６：１９９８（ＩＳＯ ９０５０：１９９０）に準拠し、分光光度計（島津製作所社製、ＳｏｌｉｄＳｐｅｃ−３７００ＤＵＶ）を用いて測定した。

（熱貫流率（Ｕ値））
合わせガラスのＵ値を、ＪＩＳ Ｒ ３１０７：１９９８およびＪＩＳ Ｒ ３２０９：１９９８に準拠し、英弘精機社製のＨＣ−０７４／６３０を用いて測定した。

（Ａ値）
式（１）から求めたＡ値について、下記基準にて判定した。
◎：Ａ値が２．６×１０^５以下。
○：Ａ値が２．６×１０^５超７．４×１０^５以下。
×：Ａ値が７．４×１０^５超。

（Ｂ値）
式（２）から求めたＢ値について、下記基準にて判定した。
◎：Ｂ値が８５以上。
○：Ｂ値が３５以上８５未満。
×：Ｂ値が３５未満。

（総合判定）
合わせガラスの透過率およびＵ値から下記基準にて総合的に判定した。
◎：透過率が７０％以上かつＵ値が４．０Ｗ／ｍ^２Ｋ以下。
○：透過率が５０％以上かつＵ値が５．０Ｗ／ｍ^２Ｋ以下。
×：透過率が５０％未満またはＵ値が５．０Ｗ／ｍ^２Ｋ未満。

（実施例１）
２００ｍＬの石英製耐圧容器に、酸化亜鉛粒子の水分散液（平均凝集粒子径：１００ｎｍ、固形分濃度：２０質量％）の５５．６ｇ、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）（酸化ケイ素換算の固形分濃度：２８．８質量％）の６．９ｇ、エタノールの３６．９ｇ、２８質量％のアンモニア水溶液の０．６ｇを入れ、ｐＨが１０の原料液を調製した。耐圧容器を密封した後、マイクロ波加熱装置を用い、原料液に最大出力：５００Ｗ、周波数：２．４５ＧＨｚのマイクロ波（ＭＷ）を５分間照射し、ＴＥＯＳを加水分解して、酸化亜鉛粒子の表面に酸化ケイ素を析出させ、シェルを形成し、コア−シェル粒子の分散液の１００ｇを得た。マイクロ波照射中の反応液の温度は１２０℃であった。このコア−シェル粒子の分散液の１００ｇに、強酸性カチオン交換樹脂（総交換容量２．０ｍｅｑ／ｍＬ以上）の１００ｇを加え、１時間撹拌してｐＨが４となった後、ろ過により強酸性カチオン交換樹脂を除去し、中空シリカ微粒子の分散液を得た。該分散液を限外ろ過により固形分濃度２０質量％まで濃縮した。分散液の一部を採取し、透過型顕微鏡にて測定したところ、中空シリカ微粒子の平均内径（気孔径に相当）は１００ｎｍであり、シェル厚は１０ｎｍであった。同じ操作を１０バッチ繰り返した。

中空微粒子の表面修飾のために、分散液の１００ｇ（固形分濃度２０質量％）に、シランカップリング剤であるＫＢＭ−５０３（信越化学工業社製）の５ｇを加え、室温で１週間撹拌を続けた。分散液を水１Ｌに投入して撹拌し、沈殿物をろ過した。この沈殿物の表面に付いたシラノール基の脱水縮合を進めるため、ディーンスターク脱水装置にて、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）中で還流しながら脱水を進め、５時間後に水酸化ナトリウム１ｍｏｌ／Ｌ溶液１ｇを加え、さらに３０分間還流を続け脱水を行った。冷却した後、エバポレーターでＭＩＢＫを蒸発させた後、７０℃にて２４時間真空乾燥を行い、中空シリカ微粒子の２２ｇを得た。

中空シリカ微粒子の５．６ｇ、ＵＶ硬化性モノマーであるＡ−ＨＤ−Ｎ（新中村化学工業社製）の２．２ｇ、ＵＶ硬化性オリゴマーであるＵＡ−１６０ＴＭ（新中村化学工業社製）の２．２ｇ、および光開始剤としてイルガキュア（登録商標）１８４（ＢＡＳＦ社製）の０．０７ｇを混合した。これをシート状に拡げたものにＵＶランプから１００Ｊ／ｃｍ^２の紫外線を照射し、硬化させて、１．５ｍｍ厚の中空微粒子分散樹脂シートを得た。中空微粒子分散樹脂シートの気孔率を測定した。

中空微粒子分散樹脂シートを透明断熱層として、両面を０．３８ｍｍ厚のポリビニルブチラール（ＰＶＢ）フィルムで挟み、さらにその両面を１．６ｍｍ厚のソーダライムガラス（旭硝子社製）で挟み、真空包装用バッグに入れて減圧吸引し、各層の界面に残留する空気を脱気し、１２０℃、３０分間で仮接着して積層体を得た。次に、積層体をオートクレーブに入れ、１２０℃、１．３ＭＰａ、９０分間で本接着し、合わせガラスを得た。合わせガラスの透過率、Ｕ値を測定した。結果を表４に示す。

（実施例２）
平均凝集粒子径１２０ｎｍの酸化亜鉛粒子の水分散液を使用する以外は、実施例１と同様の方法で、平均内径（気孔径に相当）１２０ｎｍ、シェル厚１２ｎｍの中空シリカ微粒子を得た。さらに同様の方法で表面修飾した。

中空シリカ微粒子の６．８ｇ、Ａ−ＨＤ−Ｎの１．２ｇ、ＵＡ−１６０ＴＭの２．０ｇ、およびイルガキュア（登録商標）１８４の０．０６ｇを混合した。これをシート状に拡げたものにＵＶランプから８０Ｊ／ｃｍ^２の紫外線を照射し、硬化させて、１．１ｍｍ厚の中空微粒子分散樹脂シートを得た。中空微粒子分散樹脂シートの気孔率を測定した。

中空微粒子分散樹脂シートを透明断熱層として、両面を０．３８ｍｍ厚のＰＶＢフィルムで挟み、さらにその両面を２．０ｍｍ厚のソーダライムガラスで挟み、実施例１と同様の方法で合わせガラスを作製した。合わせガラスの透過率、Ｕ値を測定した。結果を表４に示す。

（実施例３）
平均凝集粒子径８０ｎｍの酸化亜鉛粒子の水分散液を使用する以外は、実施例１と同様の方法で、平均内径（気孔径に相当）８０ｎｍ、シェル厚１０ｎｍの中空シリカ微粒子を得た。さらに同様の方法で表面修飾した。

中空シリカ微粒子の５．０ｇ、Ａ−ＨＤ−Ｎの２．５ｇ、ＵＶ硬化性モノマーであるＡ−ＴＭＰＴ（新中村化学工業社製）の２．５ｇ、およびイルガキュア（登録商標）１８４の０．１ｇを混合した。これをシート状に拡げたものにＵＶランプから２００Ｊ／ｃｍ^２の紫外線を照射し、硬化させて、６．０ｍｍ厚の中空微粒子分散樹脂シートを得た。中空微粒子分散樹脂シートの気孔率を測定した。

中空微粒子分散樹脂シートを透明断熱層として、両面を０．１ｍｍ厚のＰＶＢフィルムで挟み、さらにその両面を２．０ｍｍ厚のソーダライムガラスで挟み、実施例１と同様の方法で合わせガラスを作製した。合わせガラスの透過率、Ｕ値を測定した。結果を表４に示す。

（実施例４）
平均凝集粒子径５０ｎｍの酸化亜鉛粒子の水分散液を使用する以外は、実施例１と同様の方法で、平均内径（気孔径に相当）５０ｎｍ、シェル厚２ｎｍの中空シリカ微粒子を得た。さらに同様の方法で表面修飾した。

中空シリカ微粒子の４．６ｇ、Ａ−ＨＤ−Ｎの１．８ｇ、ＵＶ硬化性モノマーであるＡ−ＤＰＨ（新中村化学工業社製）の２．０ｇ、およびイルガキュア（登録商標）１８４の０．１ｇを混合した。これをシート状に拡げたものにＵＶランプから８０Ｊ／ｃｍ^２の紫外線を照射し、硬化させて、０．５ｍｍ厚の中空微粒子分散樹脂シートを得た。中空微粒子分散樹脂シートの気孔率を測定した。

中空微粒子分散樹脂シートを透明断熱層として、両面を０．３８ｍｍ厚のＰＶＢフィルムで挟み、さらにその両面を、１．０ｍｍ厚のソーダライムガラスおよび３．０ｍｍ厚のソーダライムガラスで挟み、実施例１と同様の方法で合わせガラスを作製した。合わせガラスの透過率、Ｕ値を測定した。結果を表４に示す。

（実施例５）
実施例４と同様の方法で、平均内径（気孔径に相当）５０ｎｍ、シェル厚２ｎｍの中空シリカ微粒子を得た。さらに同様の方法で表面修飾した。

中空シリカ微粒子の５．６ｇ、Ａ−ＨＤ−Ｎの２．０ｇ、ＵＡ−１６０ＴＭの１．６ｇ、およびイルガキュア（登録商標）１８４の０．０７ｇを混合した。これをシート状に拡げたものにＵＶランプから８０Ｊ／ｃｍ^２の紫外線を照射し、硬化させて、１．２ｍｍ厚の中空微粒子分散樹脂シートを得た。中空微粒子分散樹脂シートの気孔率を測定した。

中空微粒子分散樹脂シートを透明断熱層として、両面を０．３８ｍｍ厚のＰＶＢフィルムで挟み、さらにその両面を１．０ｍｍ厚のソーダライムガラスで挟み、実施例１と同様の方法で合わせガラスを作製した。合わせガラスの透過率、Ｕ値を測定した。結果を表４に示す。

（実施例６）
平均凝集粒子径７０ｎｍの酸化亜鉛粒子の水分散液を使用する以外は、実施例１と同様の方法で、平均内径（気孔径に相当）７０ｎｍ、シェル厚５ｎｍの中空シリカ微粒子を得た。さらに同様の方法で表面修飾した。

中空シリカ微粒子の６．７ｇ、Ａ−ＨＤ−Ｎの２．０ｇ、ＵＶ硬化性モノマーであるＡ−ＤＣＰ（新中村化学工業社製）の１．３ｇ、およびイルガキュア（登録商標）１８４の０．１ｇを混合した。これをシート状に拡げたものにＵＶランプから８０Ｊ／ｃｍ^２の紫外線を照射し、硬化させて、１．２ｍｍ厚みの中空微粒子分散樹脂シートを得た。中空微粒子分散樹脂シートの気孔率を測定した。

中空微粒子分散樹脂シートを透明断熱層として、両面を０．３８ｍｍ厚のＰＶＢフィルムで挟み、さらにその両面を２．０ｍｍ厚のソーダライムガラスで挟み、実施例１と同様の方法で合わせガラスを作製した。合わせガラスの透過率、Ｕ値を測定した。結果を表４に示す。

（実施例７）
平均凝集粒子径４０ｎｍの酸化亜鉛粒子の水分散液を使用する以外は、実施例１と同様の方法で、平均内径（気孔径に相当）４０ｎｍ、シェル厚３ｎｍの中空シリカ微粒子を得た。さらに同様の方法で表面修飾した。

中空シリカ微粒子の６．７ｇ、Ａ−ＨＤ−Ｎの１．６ｇ、ＵＡ−１６０ＴＭの１．７ｇ、およびイルガキュア（登録商標）１８４の０．１ｇを混合した。これをシート状に拡げたものにＵＶランプから８０Ｊ／ｃｍ^２の紫外線を照射し、硬化させて、２．０ｍｍ厚の中空微粒子分散樹脂シートを得た。中空微粒子分散樹脂シートの気孔率を測定した。

中空微粒子分散樹脂シートを透明断熱層として、両面を、０．３８ｍｍ厚のＰＶＢフィルムの２枚重ねおよび０．７６ｍｍ厚のＰＶＢフィルムの４枚重ねで挟み、さらにその両面を６．０ｍｍ厚のソーダライムガラスで挟み、実施例１と同様の方法で合わせガラスを作製した。合わせガラスの透過率、Ｕ値を測定した。結果を表４に示す。

（実施例８）
平均凝集粒子径６０ｎｍの酸化亜鉛粒子の水分散液を使用し、テトラエトキシシランの代わりに、オルトチタン酸テトライソプロピルの１０ｇを用いた以外は、実施例１と同様の方法で、平均内径（気孔径に相当）６０ｎｍ、シェル厚３ｎｍの中空チタニア微粒子を得た。さらに同様の方法で表面修飾した。

中空チタニア微粒子の１６．０ｇ、Ａ−ＨＤ−Ｎの２．０ｇ、ＵＡ−１６０ＴＭの２．０ｇ、およびイルガキュア（登録商標）１８４の０．２ｇを混合した。これをシート状に拡げたものにＵＶランプから１００Ｊ／ｃｍ^２の紫外線を照射し、硬化させて、１．２ｍｍ厚の中空微粒子分散樹脂シートを得た。中空微粒子分散樹脂シートの気孔率を測定した。

中空微粒子分散樹脂シートを透明断熱層として、両面を０．７６ｍｍ厚のＰＶＢフィルムで挟み、さらにその両面を３．０ｍｍ厚のソーダライムガラスで挟み、実施例１と同様の方法で合わせガラスを作製した。合わせガラスの透過率、Ｕ値を測定した。結果を表４に示す。

（比較例１）
平均凝集粒子径１５０ｎｍの酸化亜鉛粒子の水分散液を使用する以外は、実施例１と同様の方法で、平均内径（気孔径に相当）１５０ｎｍ、シェル厚１５ｎｍの中空シリカ微粒子を得た。さらに同様の方法で表面修飾した。

中空シリカ微粒子の７．５ｇ、Ａ−ＨＤ−Ｎの１．５ｇ、ＵＡ−１６０ＴＭの１．０ｇ、およびイルガキュア（登録商標）１８４の０．０７ｇを混合した。これをシート状に拡げたものにＵＶランプから８０Ｊ／ｃｍ^２の紫外線を照射し、硬化させて、１．２ｍｍ厚の中空微粒子分散樹脂シートを得た。中空微粒子分散樹脂シートの気孔率を測定した。

中空微粒子分散樹脂シートを透明断熱層として、両面を０．３８ｍｍ厚のＰＶＢフィルムで挟み、さらにその両面を２．０ｍｍ厚のソーダライムガラスで挟み、実施例１と同様の方法で合わせガラスを作製した。合わせガラスの透過率、Ｕ値を測定した。結果を表４に示す。

（比較例２）
国際公開第２０１２／０６３８８１号に記載の実施例１と同様の方法により、空隙率５９％、外径１００ｎｍ、内径８４ｎｍ、シェル厚８ｎｍの中空シリカ微粒子を得た。

中空シリカ微粒子の３ｇを酢酸エチルの３０ｇに分散させた後、Ａ−ＨＤ−Ｎの４ｇ、ＵＡ−１６０ＴＭの３ｇ、およびイルガキュア（登録商標）１８４の０．０６ｇと混合した。エバポレーターで酢酸エチルを蒸発させた。これをシート状に拡げたものにＵＶランプから８０Ｊ／ｃｍ^２の紫外線を照射し、硬化させて、０．２ｍｍ厚の中空微粒子分散樹脂シートを得た。中空微粒子分散樹脂シートの気孔率を測定した。

中空微粒子分散樹脂シートを透明断熱層として、両面を０．３８ｍｍ厚のＰＶＢフィルムで挟み、さらにその両面を２．０ｍｍ厚のソーダライムガラスで挟み、実施例１と同様の方法で合わせガラスを作製した。合わせガラスの透過率、Ｕ値を測定した。結果を表４に示す。

（比較例３）
透明断熱層を入れずに、０．７６ｍｍ厚の１枚のＰＶＢフィルムを２枚の２．０ｍｍ厚のソーダライムガラスで挟み、実施例１と同様の方法で合せガラスを作製した。合わせガラスの透過率、Ｕ値を測定した。結果を表４に示す。

Ａ値が７．４×１０^５以下であり、Ｂ値が３５以上である実施例１〜８の合わせガラスは、透明性が高く、かつ断熱性に優れていた。
Ａ値が７．４×１０^５超であり、Ｂ値が３５未満である比較例１の合わせガラスは、透明性が低く、かつ断熱性に劣っていた。
Ｂ値が３５未満である比較例２の合わせガラスは、断熱性に劣っていた。
透明断熱層を設けていない比較例３の合わせガラスは、断熱性に劣っていた。

本発明の合わせガラスは、自動車用窓ガラス（ウインドシールド、ルーフ窓、昇降窓、側部固定窓、バックライト、ルーフ窓等）、鉄道車両用窓ガラス等の車両用窓ガラス、建物用窓ガラス等としてとして有用である。

１ 合わせガラス
１０ 第１のガラス板
１２ 第２のガラス板
１４ 透明断熱層
１６ 第１の透明接着層
１８ 第２の透明接着層

Claims (8)

1. 第１のガラス板と、第１の透明接着層と、独立気孔を有する透明断熱層と、第２の透明接着層と、第２のガラス板とを順に有し、
   前記独立気孔が、気孔のまわりがシェルで覆われた気孔であり、
   下式（１）で表されるＡ値が、７．４×１０^５以下であり、
   下式（２）で表されるＢ値が、３５以上である、合わせガラス。
   

   

   ただし、Ｄは透明断熱層の独立気孔の気孔径（ｎｍ）であり、Ｐは透明断熱層の気孔率であり、ｄ_ｉは透明断熱層の厚さ（ｍｍ）であり、ｄ_ｇは第１のガラス板の厚さと第２のガラス板の厚さの合計（ｍｍ）であり、ｄ_ａは第１の透明接着層の厚さと第２の透明接着層の厚さの合計（ｍｍ）である。
2. 前記Ａ値が、２．６×１０^５以下であり、
   前記Ｂ値が、８５以上である、請求項１に記載の合わせガラス。
3. 前記透明断熱層が、中空微粒子分散樹脂シートである、請求項１または２に記載の合わせガラス。
4. 前記透明断熱層の厚さが、０．２ｍｍ〜１０ｍｍである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の合わせガラス。
5. 前記第１のガラス板の厚さおよび前記第２のガラス板の厚さが、それぞれ０．１ｍｍ〜６ｍｍである、請求項１〜４のいずれか一項に記載の合わせガラス。
6. 前記第１の透明接着層の厚さおよび前記第２の透明接着層の厚さが、それぞれ０．１ｍｍ〜３ｍｍである、請求項１〜５のいずれか一項に記載の合わせガラス。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の合わせガラスを備えた、自動車用窓ガラス。
8. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の合わせガラスを備えた、建物用窓ガラス。

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