(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する２枚のガラス板に挟み込むことにより合わせガラスを形成させる合わせガラス用中間膜であって、前記合わせガラス用中間膜の断面は、曲線的に厚みが減少しているものであることを特徴とする合わせガラス用中間膜。
【請求項２】
対向する２枚のガラス板に挟み込むことにより合わせガラスを形成させる合わせガラス用中間膜であって、前記合わせガラス用中間膜の断面は、２個以上の異なる半径を有する円弧を連続させた形状を有するものであることを特徴とする合わせガラス用中間膜。
【請求項３】
請求項１又は２記載の合わせガラス用中間膜を製造するための合わせガラス用中間膜の製造方法であって、前記合わせガラス用中間膜の原料となる組成物を、押出機、押出成形用金型、第一冷却プレスロール、及び、第二冷却プレスロールを有する合わせガラス用中間膜製造装置を用いて製造するものであり、前記第一冷却プレスロール及び前記第二冷却プレスロールは、所定のロールの間隔に調整されたものであることを特徴とする合わせガラス用中間膜の製造方法。
【請求項４】
第一冷却プレスロール及び第二冷却プレスロールの両端にそれぞれ異なる圧力を加えて両プレスロールをたわませることにより、両プレスロールにおけるロール間隔を巾方向に曲線的に減少させることを特徴とする請求項３記載の合わせガラス用中間膜の製造方法。
【請求項５】
請求項１又は２記載の合わせガラス用中間膜を用いたことを特徴とする合わせガラス。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、自動車風防ガラスに用いた場合にヘッドアップディスプレイ用として好適に用いることができる合わせガラス用中間膜、その製造方法、及び、当該合わせガラス用中間膜を用いた合わせガラス、並びに、合わせガラス用中間膜ロール体及びその製造方法に関するものである。
背景技術
自動車、航空機等の前面には、いわゆるフロントガラスとして風防ガラスが用いられている。このような風防ガラスには、通常、２枚の対向する板状のガラスと、その間に挟まれた合わせガラス用中間膜で構成された合わせガラスが用いられている。
近年、安全性向上の見地から、例えば自動車用の風防ガラスについて、この風防ガラスと同じ視野内に、自動車走行データである速度等の計器表示をヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）として表示させようとする要望が高まっている。
ＨＵＤの機構としては、これまで種々の形態のものが開発されている。例えば、ＨＵＤ表示部が風防ガラス表面にはなく、風防ガラスに反射させることにより運転者に風防ガラスと同じ位置（即ち、同一視野内）で視認させる形態のものがある。このような形態のものでは、風防ガラスを構成する合わせガラスが２枚の平行なガラスから構成されているため、運転者の視野に写る表示器が二重に見えるという欠点があった。
これを解決するために、米国特許第５０１３１３４号明細書では、中間膜として所定のくさび角度を有する中間膜を風防ガラス内に配設する技術が開示されている。また、米国特許第５０８７５０２号明細書には、くさび形をしたシート及びその調整法が開示されている。更に、米国特許第５６３９５３８号明細書には、シート両端から全面積の少なくとも２０％を厚みの均等な部分とし、シート中央部に向かって厚みが次第に減少してゆき、中央部付近では切断するシートが開示されている。
これらの種々の技術においては、合わせガラス用中間膜がくさび形であるため、ガラスとの積層時のトリミング膜が多く発生し効率が悪いという欠点がある。また、シートの一部が均一でその後くさび形状となるため、均一厚み部とくさび形状部との境界においてガラスとの積層時に外観等の劣化が発生するおそれが高いという欠点があった。
ところで、断面くさび状の中間膜は、湾曲したラップアラウンド型フロントガラスに使用する場合には、通常ガラス板の形状に合わせて中間膜を延伸することにより中間膜の厚みを均一にして使用される。
例えば、特開平３−２０９２１０号公報に記載されているように、フロントガラスをヘッドアップディスプレイとして使用する際に断面くさび状の中間膜をその形状を保持したまま使用することにより、反射像を２重にすることなく映し出すことができることが知られている。
このような断面くさび状の中間膜は、膜厚が均一ではないために、ロール状に巻回すると円錐形となり、巻回時の芯の角度を巻回長さに従って変える必要が生じる。また、巻回したロール体が円錐形であるため１回の巻回長さが制限されてロール体の輸送効率が低下し、不安定で取扱方法も容易ではない。また、円錐形の芯に巻回した場合、ロール体は円柱状となって安定化するものの、１回の巻回長さは更に減少して輸送効率が低下するという問題がある。
このような問題を解消するため、特表平７−５０８６９０号公報に記載されているように、中間膜の両側縁に側縁から一定の距離だけ膜厚が一定の領域を形成し、更にこの膜厚が一定の領域から中央部に向かって左右対称に膜厚が減少する領域を形成することにより、半径の一定な円柱状のロール体に巻回することが可能な中間膜が知られている。
しかしながら、特表平７−５０８６９０号公報に記載されている中間膜においては、断面形状が複雑であるため製造が容易でなく、また、中央部の膜厚の薄い部分に皺が発生し易い欠点があった。
発明の要約
本発明は、上記現状に鑑み、ガラスとの積層時に外観不良等の問題を発生せず、しかも、従来の製造装置を改造等することなく容易に製造することができる優れた生産性を有する合わせガラス用中間膜を提供することを目的とする。
また本発明は、従来の合わせガラス用中間膜ロール体における問題点を解消し、輸送効率が低下することなく取扱いの容易な合わせガラス用中間膜ロール体及びその製造方法を提供することを目的とする。
本発明は、対向する２枚のガラス板に挟み込むことにより合わせガラスを形成させる合わせガラス用中間膜であって、上記合わせガラス用中間膜の断面は、曲線的に厚みが減少しているものであることを特徴とする合わせガラス用中間膜である。
また、本発明は、対向する２枚のガラス板に挟み込むことにより合わせガラスを形成させる合わせガラス用中間膜であって、上記合わせガラス用中間膜の断面は、２個以上の異なる半径を有する円弧を連続させた形状を有するものであることを特徴とする合わせガラス用中間膜である。
また、本発明は、本発明の合わせガラス用中間膜を製造するための合わせガラス用中間膜の製造方法であって、上記合わせガラス用中間膜の原料となる組成物を、押出機、押出成形用金型、第一冷却プレスロール、及び、第二冷却プレスロールを有する製造装置を用いて製造するものであり、上記第一冷却プレスロール及び上記第二冷却プレスロールは、所定の間隔に調整されたものであることを特徴とする合わせガラス用中間膜の製造方法である。
また、本発明は、本発明の合わせガラス用中間膜を用いて得られる合わせガラスである。該合わせガラスに用いられるガラス素材としては特に限定されず、例えば、クロートガラス等の無機ガラス、ポリカーボネート等の有機ガラス等が挙げられる。
また、本発明の合わせガラス用中間膜ロール体は、幅方向に対して一方の側縁から他方の側縁にかけて厚みが増加する帯状の合わせガラス用中間膜の２枚が重ね合わされて巻回されてなり、１枚目の帯状の合わせガラス用中間膜の厚みの薄い方の側縁と２枚目の帯状の合わせガラス用中間膜の厚みの厚い方の側縁とが重ね合わされていることを特徴とするものである。
そして、本発明の合わせガラス用中間膜ロール体の製造方法は、幅方向に対して一方の側縁から他方の側縁にかけて厚みが増加する帯状の合わせガラス用中間膜のロール体の製造方法であって、幅方向に対して一方の側縁から他方の側縁にかけて厚みが増加する帯状の合わせガラス用中間膜の２枚を、１枚目の帯状の合わせガラス用中間膜の厚みの薄い方の側縁と２枚目の帯状の合わせガラス用中間膜の厚みの厚い方の側縁とが重ね合わさるようにしてロール状に巻回することを特徴とするものである。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の合わせガラス用中間膜の製造方法に用いる装置の配置図である。
図２は、本発明の合わせガラス用中間膜の製造方法に用いる装置における第一冷却プレスロールの断面概略図である。
図３は、本発明の合わせガラス用中間膜の製造方法に用いる装置における第二冷却プレスロールの断面概略図である。
図４−１は、本発明の合わせガラス用中間膜の製造方法により製造された本発明の合わせガラス用中間膜の断面図である。
図４−２は、本発明の合わせガラス用中間膜の製造方法により製造された本発明の合わせガラス用中間膜の断面図である。
図５は、比較例１で作製したくさび形の合わせガラス用中間膜の断面図である。
図６は、比較例２で作製したくさび形の合わせガラス用中間膜の断面図である。
図７は、本発明の合わせガラス用中間膜ロール体の一例を示す断面説明図である。
図８は、断面くさび形の中間膜の断面説明図である。
図９は、断面くさび形の中間膜の成形に使用する金型の斜視図である。
図１０は、従来のロール体の断面説明図である。
各符号は、以下を表す。
１        押出機
２        押出成形用金型
３        第一冷却プレスロール
４        第二冷却プレスロール
５        付帯装置
１１      巻き芯
１２      中間膜
１３      金型
１３１    樹脂吐出口
発明の詳細な開示
以下に本発明を詳述する。
本発明の合わせガラス用中間膜を構成する素材としては、透明な熱可塑性樹脂であれば特に限定されず、例えば、通常用いられるポリビニルブチラール、ポリウレタン、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂等が挙げられる。
本発明の合わせガラス用中間膜は、２枚の合わせガラス用ガラスに挟まれた断面形状にその特徴がある。即ち、上記断面は、曲線的に厚みが減少しているものであり、また、上記断面は、２個以上の異なる半径を有する円弧を連続させた形状を有するものである。
上記の曲線的に厚みが減少しているものとは、当該合わせガラス用中間膜を断面方向から見た場合に、厚み方向の長さが少しずつ減少しており、かつ、その減少度合いが、曲線的であることを意味する。
上記円弧とは、円を構成する円周を意味する。２個以上の円弧とは、当該円弧が複数存在することを意味し、単一の円弧のみによって構成される場合を除く趣旨である。これらの円弧の半径は異なるものである。ここに半径が異なるとは、円弧の曲率半径の長さが異なるという意味であり、複数ある円弧のうちには、同一の長さの半径を有するものが存在していてもよいが、複数ある円弧のすべてが同一である場合を除く趣旨である。また、全体に対する異なる半径を有する円弧が存在する比率は、多い方が好ましい。
上記円弧を連続させた形状とは、断面形状が、円弧を連続的に存在させた形状を有することを意味し、当該円弧が連続的に存在するために、隣接する円弧同士は、その一部が重なって存在することとなる。
上記形状を有する合わせガラス用中間膜は、従来の合わせガラス用中間膜のように、ガラスとの積層時のトリミング膜が多く発生する欠点がない。また、シートの一部が均一でその後くさび形状となる従来の形態のものに比較して、均一部とくさび部との境界でガラスとの積層時に外観等の劣化が発生する欠点も解消される。
以下に本発明の合わせガラス用中間膜の製造方法を、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の合わせガラス用中間膜の製造方法に用いる製造装置の一例を示す。製造装置は、押出機１、押出成形用金型２、第一冷却プレスロール３、第二冷却プレスロール４、及び、その他の付帯装置５からなる。
本発明の合わせガラス用中間膜の原料となる熱可塑性樹脂は、押出機１から供給され、溶融状態のまま押出成形用金型２に移る。上記押出成形用金型によりシート状に押出された熱可塑性樹脂は、第一冷却プレスロール３に導入され、その後第二冷却プレスロール４に導入されて、巻き取り装置により巻き取られることとなる。
図２は、第一冷却プレスロール３の動作形態を示す。第一冷却プレスロール３は、巾方向で間隔が異なるようにセットされ、ロール軸端部に左右異なる所定の圧力を加える。当該圧力によりロールがたわむこととなり、これにより、熱可塑性樹脂シートの厚みが、巾方向で２個以上の異なる半径の円弧が連続した形状を構成することができることとなる。
図３は、第二冷却プレスロール４の動作形態を示す。第二冷却プレスロール４のロール間隔は、第一冷却プレスロール３で形成された熱可塑性樹脂シートの巾方向厚みと実質的に同じ勾配の間隔に設定され、またロール表面には均一な表面処理が施されている。そして、第二冷却プレスロール４の両軸端部に所定以上の圧力を加えることにより、均一な表面状態の合わせガラス用中間膜を成形することができることとなる。
このように合わせガラス用中間膜を製造することにより、押出成形用金型から押出されたシートは、あらかじめロール両端で異なる間隔に調整された第一冷却プレスロールに導入され、当該ロールの両端に異なる圧力を加えロールのたわみによりシート巾方向で所定のくさび形に成形されることとなる。つづいて、あらかじめロール両端で異なる間隔に調整された第二冷却プレスロールに導入され、一定以上の圧力を加えることにより、巾方向に厚みが曲線的に減少した断面形状がとなり、かつ、表面に巾方向に均一なエンボスが付与された形状となる。
これら一連の動作により、本発明の合わせガラス用中間膜が得られる。
本発明の合わせガラス用中間膜は、上に詳述したようにヘッドアップディスプレイ用として極めて優れた効果を有するものであり、このような合わせガラス用中間膜を用いた合わせガラスもまた、本発明の一つである。
以下に、本発明の合わせガラス用中間膜ロール体について詳述する。
本発明において、使用される合わせガラス用中間膜の材質は、従来から合わせガラス用中間膜の材質として使用されているものがそのまま使用できるものであって特に限定されないが、例えば、ポリビニルブチラール、エチレン−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル樹脂等が使用できる。
また、本発明においては、幅方向に対して一方の側縁から他方の側縁にかけて厚みが増加する態様としては、直線的に変化した所謂くさび形でもよく、曲線的に変化したものであってもよい。
また、厚みの変化率は、中間膜の幅１ｍ当たり０．１〜０．７ｍｍ程度が好適である。ヘッドアップディスプレイに使用する場合には、厚みの変化率は、幅１ｍ当たり０．２〜０．３ｍｍ程度が好適である。
また、本発明において、２枚の中間膜の膜厚や膜厚の変化率は同一でもよく、多少異なっていてもよい。
中間膜の厚みは最も薄い部分で０．３ｍｍ、最も厚い部分で１ｍｍ程度が好適である。中間膜の厚みが０．３ｍｍより薄い場合には、合わせガラスの耐貫通性が低下し、製造上も自重により膜弛れを生じる恐れがあり好ましくなく、逆に１ｍｍを越える場合には耐貫通性の面で過剰となり、コスト的にも有利でない。
幅方向に対して一方の側縁から他方の側縁にかけて厚みが増加する帯状の合わせガラス用中間膜を製造するには、押出成形用金型の樹脂吐出口の幅を調整したり、押出後に一対の成形ロールを通過させ、成形ロールの形状や成形ロール間の間隙を適宜調整すればよい。
また、合わせガラス用中間膜には、必要あれば一部もしくは全体に着色部が設けられていてもよく、着色部は着色樹脂の共押出や中間膜表面への印刷によっても得られる。
本発明の合わせガラス用中間膜ロール体の製造方法においては、２枚の合わせガラス用中間膜は１台の押出機から押し出されてもよく、２台の押出機から押し出されてもよい。２台の押出機から押し出される場合には、２枚の合わせガラス用中間膜は必ずしも同時に押し出される必要はなく、それぞれ一旦ロール状に巻回したものを展開して重ね合わせるようにしてもよく、１枚目の合わせガラス用中間膜を一旦円錐状に巻回した後、その表面に、更に２枚目の合わせガラス用中間膜を押出成形しながら巻回してもよいし、２枚目の合わせガラス用中間膜を押出成形後、巻回する際に予め巻回しておいた１枚目の合わせガラス用中間膜を巻き戻しながら両者を重ね合わせて円柱状に巻回するようにしてもよい。
本発明の合わせガラス用中間膜ロール体においては、幅方向に対して一方の側縁から他方の側縁にかけて厚みが増加する帯状の合わせガラス用中間膜の２枚が重ね合わされて巻回されてなり、１枚目の帯状の合わせガラス用中間膜の厚みの薄い方の側縁と２枚目の帯状の合わせガラス用中間膜の厚みの厚い方の側縁とが重ね合わされているので、全体として一端から他端にかけてほぼ同径の円柱形となり、効率良く輸送でき、取扱いも容易である。
また、本発明の合わせガラス用中間膜ロール体の製造方法においては、幅方向に対して一方の側縁から他方の側縁にかけて厚みが増加する帯状の合わせガラス用中間膜の２枚を、１枚目の帯状の合わせガラス用中間膜の厚みの薄い方の側縁と２枚目の帯状の合わせガラス用中間膜の厚みの厚い方の側縁とが重ね合わさるようにしてロール状に巻回するものであるから、ロール体は全体として一端から他端にかけてほぼ同径の円柱形となり、効率良く輸送でき、取扱いも容易である。
図７は、本発明の合わせガラス用中間膜ロール体の一例を示す断面説明図である。
図７において、１１は合わせガラス用中間膜ロール体に使用される巻き芯、１２は巻き芯１１の周囲に巻回された合わせガラス用中間膜であり、中間膜１２は図８に示すように、一方の側縁から他方の側縁にかけて厚みが増加され、断面形状は所謂くさび状である。
このような断面形状が所謂くさび状の２枚の中間膜１２、１２同士が重ね合わされ、１枚目の帯状の合わせガラス用中間膜１２の厚みの薄い方の側縁と２枚目の帯状の合わせガラス用中間膜１２の厚みの厚い方の側縁とが重ね合わされている。
このような断面形状が所謂くさび状の中間膜１２を製造するには、例えば、図９に示すように、押出成形用金型１３の樹脂吐出口１３１の一方の幅を他方の幅よりも大きいものを使用することにより製造できる。
図７に示す本発明の合わせガラス用中間膜ロール体においては、断面形状が所謂くさび状の２枚の中間膜１２、１２同士が重ね合わされ、１枚目の帯状の合わせガラス用中間膜１２の厚みの薄い方の側縁と２枚目の帯状の合わせガラス用中間膜１２の厚みの厚い方の側縁とが重ね合わされているので、全体としては一端から他端にかけてほぼ同一の径をそなえており、輸送効率がよく、取扱いが容易である。
以上、本発明を図示の実施の形態により説明したが、本発明の具体的な構成は、この実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
例えば、図示の実施の形態のように、巻き芯１１は必ずしも使用する必要はない。
発明を実施するための最良の形態
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
実施例１
図１に示す製造装置を用いて、以下のような成形条件で合わせガラス用中間膜を製造した。
押出成形用金型
スリット巾：１３００ｍｍ。金型温度：１８０℃。
第一冷却プレスロール
ロール面長：２０００ｍｍ。  表面温度：４０℃。
第二冷却プレスロール
ロール面長：２０００ｍｍ。  ロール間隔差：０．４７ｍｍ。
製造した合わせガラス用中間膜の断面図を図４−１、図４−２に示した。また、この合わせガラス用中間膜の巾方向の厚みのプロファイル及び円弧の半径を表１に示した。
実施例１により得られた合わせガラス用中間膜は、断面が、２個以上の異なる半径を有する円弧を連続させた形状を有するものであった。
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比較例１
実施例１と同様の製造装置を用いて、図５に示したくさび形の合わせガラス用中間膜を押出成形した。ここで、巾方向の厚みプロファイルの勾配（α′）は、実施例１の勾配（α）とほぼ同じになるように、第一冷却プレスロール及び第二冷却プレスロールの間隙差を調整した。厚みプロファイルを表２に示した。
実施例１と比較例１の合わせガラス用中間膜の１００ｍ巻き時のトリミング部の重量を比較した。それぞれの重量を表３に示した。
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比較例２
実施例１と同様の製造装置を用いて、図６に示したくさび形の合わせガラス用中間膜を押出成形した。
ここで巾方向の厚みプロファイルの勾配（α′′）は、実施例１の勾配（α）とほぼ同じになるように、第一冷却プレスロール及び第二冷却プレスロールの間隙差を調整し、押出成形用金型の間隙を調整した。厚みプロファイルを表４に示した。
実施例１の合わせガラス用中間膜及び比較例２の合わせガラス用中間膜、並びに、厚み３．０ｍｍのフラットなガラスを用いて、合わせガラスを作製した。比較例２の合わせガラス用中間膜を用いて作製した合わせガラスには、歪みが存在した。
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実施例２
可塑化ポリビニルブチラールを２軸押出機及び図９に示す金型により幅１ｍ、一方の側縁の厚みが０．７６ｍｍ、他方の側縁の厚みが０．９８ｍｍの図８に示すような断面くさび形の帯状の中間膜を押出成形した。同時に別の２軸押出機及び図９に示す金型により幅１ｍ、一方の側縁の厚みが０．７６ｍｍ、他方の側縁の厚みが０．９８ｍｍの図８に示すような断面くさび形の帯状の中間膜を押出成形した。これら２枚の中間膜を、図７に示すように、１枚目の中間膜の膜厚の薄い方の側縁と２枚目の中間膜の膜厚の厚い方の側縁とが重なるように重ね合わせ、外径２００ｍｍの円柱状の巻き芯に１５０周巻回することにより、直径７３０ｍｍの直径の一定な円柱状のロール体を得た。
比較例３
実施例２と同様にして実施例２と同様な断面くさび形の帯状の中間膜を押出成形した。これら２枚の中間膜を図１０に示すように、１枚目の中間膜の膜厚の薄い方の側縁と２枚目の中間膜の膜厚の薄い方の側縁とが重なるように重ね合わせ、外径２００ｍｍの円筒状の巻き芯に３００周巻回したところ、一方の直径が６６０ｍｍ、他方の直径が７９０ｍｍの円錐状のロール体を得た。
産業上の利用可能性
本発明は、上述の構成を有するので、くさび形膜に比べて巾方向の厚みの減少率を大きくすることができ、ガラスとの密着性に優れ、しかもガラスとの積層時に外観不良等の問題を発生せず、従来の製造装置を改造等することなく容易に製造することができる優れた生産性を有するヘッドアップディスプレイ用に好適な合わせガラス用中間膜を得ることができる。
本発明の合わせガラス用中間膜ロール体においては、幅方向に対して一方の側縁から他方の側縁にかけて厚みが増加する帯状の合わせガラス用中間膜の２枚が重ね合われて巻回されてなり、１枚目の帯状の合わせガラス用中間膜の厚みの薄い方の側縁と２枚目の帯状の合わせガラス用中間膜の厚みの厚い方の側縁とが重ね合わされているので、全体として一端から他端にかけてほぼ同径の円筒形となり、効率良く輸送でき、取扱いも容易である。
また、本発明の合わせガラス用中間膜ロール体の製造方法においては、幅方向に対して一方の側縁から他方の側縁にかけて厚みが増加する帯状の合わせガラス用中間膜の２枚を、１枚目の帯状の合わせガラス用中間膜の厚みの薄い方の側縁と２枚目の帯状の合わせガラス用中間膜の厚みの厚い方の側縁とが重ね合わさるようにしてロール状に巻回するものであるから、ロール体は全体として一端から他端にかけてほぼ同径の円柱形となり、効率良く輸送でき、取扱いも容易である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４−１】
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【図４−２】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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