(57)【要約】      （修正有）【課題】木材の水分量と表面凹凸状態によらず、内部に気泡が残ることが抑制することが可能なガラス木材積層体とその製造方法の提供。【解決手段】ガラス１１と木材１４とが接着膜１２を介して積層された積層構造を有し、接着膜１２と木材１４との間に、木材１４の表面凹凸を低減する平坦化膜１３を備えたガラス木材積層体１０であり、木材１４の表面に平坦化膜１３を形成する工程と、ガラス１１と平坦化膜１３を形成した木材１４とを、木材１４の平坦化膜１３側がガラス１１と対向するように、接着膜１２を介して接着する工程とを有するガラス木材積層体１０の製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラスと木材とが接着膜を介して積層されたガラス木材積層体であって、
前記接着膜と前記木材との間に、前記木材の表面凹凸を低減する平坦化膜を備えた、ガラス木材積層体。
【請求項２】
前記平坦化膜は硬化性樹脂を含む請求項１に記載のガラス木材積層体。
【請求項３】
前記接着膜は熱可塑性樹脂を含む請求項１または２に記載のガラス木材積層体。
【請求項４】
前記熱可塑性樹脂はポリビニルブチラールまたはエチレン・酢酸ビニル共重合体である請求項３に記載のガラス木材積層体。
【請求項５】
前記接着膜および／または前記平坦化膜はさらに着色剤を含む請求項１〜４のいずれかに記載のガラス積層体。
【請求項６】
ガラスと木材とが接着膜を介して積層されたガラス木材積層体の製造方法であって、
前記木材の表面に平坦化膜を形成する工程と、
前記ガラスと前記平坦化膜を形成した前記木材とを、前記木材の前記平坦化膜側が前記ガラスと対向するように、前記接着膜を介して接着する工程とを有する、ガラス木材積層体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス木材積層体とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一対のガラス板を中間膜を介して積層した合わせガラスは、耐衝撃性が高く破損しづらく、仮に破損したとしてもガラス破片が飛散せず、防犯性および安全性に優れる。そのため、合わせガラスは、自動車、電車、飛行機、および船舶等の乗り物；建築物；およびインテリア等に広く用いられている。従来、中間膜の材料としては、耐候性および化学的安定性等の信頼性から、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）またはエチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）が好ましく用いられている。さらにＰＶＢまたはＥＶＡ材料を工夫することで、紫外線カット、赤外線カット、および遮音等の機能を付与したり、着色したりすることもできる。
【０００３】
さらに、近年、窓材、床材、壁材、および天井材等の建築部材；テーブル天板等のインテリア部材等の用途において、より意匠性の高いガラス材が求められるようになってきている。例えば、特許文献１には、一対のガラス板の周縁部内面に沿って合成ゴム質の枠片を配設し、枠片の内部空間に充填された透明質の合成樹脂中に天然の造形物による模様体を埋込んだ中間透視層を介在させた合わせガラスが提案されている（請求項１）。
しかしながら、特許文献１に記載の合わせガラスは、枠片を設けて内部空間に樹脂を流し込んで中間透視層を形成するため、工程数が多く、量産化が難しい。
かかる背景下、内部に、印刷ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム、和紙、布、金属、大理石、突き板、押し花、および葉脈等のガラス以外の異種素材を封入した合わせガラスが提案されている。かかる合わせガラスは、ガラス板／ＰＶＢ中間膜／異種素材／ＰＶＢ中間膜／ガラス板の５層構造を基本とし、表側のガラス板を通して異種素材を視認することで、美観に優れた意匠を実現することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６３−１４７８４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的に、突き板等の木材は水分を含むため、ガラスと中間膜を形成するＰＶＢフィルムと木材とを貼合する際に、木材から水分が蒸発することで気泡が発生しやすい。木材はまた、表面に微細な凹凸を有するため、ガラスと中間膜を形成するＰＶＢフィルムと木材とを貼合する際に、木材表面の微細な凹凸の内部に空気が残りやすい。そのため、突き板等の木材を特段の処理をせずにそのまま使用すると、ガラス／ＰＶＢ中間膜／木材のガラス木材積層体の内部に小さな気泡が残りやすい。木材を高温乾燥させた状態で使用すれば、気泡の生成は抑制されるが、木材が変色または変質する恐れがある。乾燥させた木材をすぐに合わせガラスの製造に使用しない場合、乾燥状態を維持できる保管環境が必要となる。また、乾燥だけでは、貼合時に木材の表面凹凸の内部に空気が残る問題を解消することができない。
【０００６】
本発明は、木材の水分量と表面凹凸状態によらず、内部に気泡が残ることが抑制することが可能なガラス木材積層体とその製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、以下［１］〜［６］の構成を有する、ガラス木材積層体とその製造方法を提供する。
【０００８】
［１］ガラスと木材とが接着膜を介して積層されたガラス木材積層体であって、
前記接着膜と前記木材との間に、前記木材の表面凹凸を低減する平坦化膜を備えた、ガラス木材積層体。
［２］前記平坦化膜は硬化性樹脂の硬化物を含む上記［１］に記載のガラス木材積層体。
［３］前記接着膜は熱可塑性樹脂を含む上記［１］または［２］に記載のガラス木材積層体。
［４］前記熱可塑性樹脂はポリビニルブチラールまたはエチレン・酢酸ビニル共重合体である上記［３］に記載のガラス木材積層体。
［５］前記接着膜および／または前記平坦化膜はさらに着色剤を含む上記［１］〜［４］に記載のいずれかのガラス積層体。
【０００９】
［６］ガラスと木材とが接着膜を介して積層されたガラス木材積層体の製造方法であって、
前記木材の表面に平坦化膜を形成する工程と、
前記ガラスと前記平坦化膜を形成した前記木材とを、前記木材の前記平坦化膜側が前記ガラスと対向するように、前記接着膜を介して接着する工程とを有する、ガラス木材積層体の製造方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のガラス木材積層体とその製造方法は、木材の水分量と表面凹凸状態によらず、内部に気泡が残ることが抑制することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る一実施形態のガラス木材積層体の模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
［ガラス木材積層体］
図１に示すように、本発明に係る一実施形態のガラス木材積層体１０は、ガラス１１と木材１４とが接着膜１２を介して積層された積層構造を有し、接着膜１２と木材１４との間に、木材１４の表面凹凸を低減する平坦化膜１３を備えたものである。
ガラス木材積層体１０は、窓材、床材、壁材、および天井材等の建築部材；テーブル天板等のインテリア部材；冷蔵庫等の白物家電の外装等の用途に好ましく利用できる。
【００１３】
ガラス１１は公知のものを使用でき、ソーダライムガラス、ホウケイ酸ガラス、および無アルカリガラス等が挙げられる。ガラス１１は、表面に反射防止（ＡＲ）処理、防指紋（ＡＦＰ）処理、防汚処理、および抗菌処理等の公知の表面処理が施されたものでもよい。ガラス１１は、強化加工等の公知の二次加工処理が施されたものでもよい。
ガラス１１の全光線透過率は、好ましくは８０％以上、より好ましくは８５％以上、特に好ましくは９０％以上である。
ガラス１１の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）は、好ましくは１０ｎｍ以下、より好ましくは５ｎｍ以下、さらに好ましくは２ｎｍ以下である。
ガラス１１の透明性および表面粗さは上記規定に制限されず、艶消し等の処理が施されたものでもよい。
ガラス１１の厚みは、好ましくは０．０１〜２０ｍｍ、より好ましくは０．０５〜１０ｍｍ、特に好ましくは０．１５〜５ｍｍである。
【００１４】
接着膜１２の材料はガラス１１と木材１４とを接着できればよく、合わせガラスの中間膜用の材料を用いることができ、好ましくは熱可塑性樹脂を含む。熱可塑性樹脂は公知のものを使用でき、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）；ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）等のポリビニルアセタール等が好ましく用いられる。中でも、耐候性および化学的安定性等の信頼性から、ＰＶＢ等のポリビニルアセタール等が好ましい。
接着膜１２の材料の形態は、好ましくは熱可塑性樹脂フィルムである。ＰＶＢフィルム等の熱可塑性樹脂フィルムを用いることで、ガラス１１と木材１４とを簡易に接着することができる。
【００１５】
木材１４としては、突き板、木材単板、木材合板、パーティクルボード、およびＭＤＦ（中密度繊維板）等の木質繊維板等が挙げられ、ガラス木材積層体１０の軽量化およびコストの観点から、突き板等が好ましい。
【００１６】
一般的に、突き板等の木材は水分を含む。水分を含む木材をそのまま用いてガラスと接着膜を形成するＰＶＢフィルム等と木材とを貼合する場合、木材から水分が蒸発することで気泡が発生しやすい。一般的に、突き板等の木材は表面に微細な凹凸を有し、表面凹凸が大きい程、ガラス越しに視認したときの美観が優れる傾向がある。例えば、市販の突き板の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）は、１０μｍ程度である。しかしながら、表面凹凸を有する木材をそのまま用いて、ガラスと接着膜を形成するＰＶＢフィルム等と木材とを貼合する場合、木材表面の微細な凹凸の内部に空気が残りやすい。そのため、突き板等の木材を特段の処理をせずにそのまま使用すると、ガラス／接着膜／木材のガラス木材積層体の内部に小さな気泡が残りやすい。
仮に、木材を高温乾燥させた状態で使用すれば、気泡の生成が抑制されるが、木材が変色または変質する恐れがある。乾燥させた木材をすぐに合わせガラスの製造に使用しない場合、乾燥状態を維持できる保管環境が必要となる。また、乾燥だけでは、貼合時に木材の表面凹凸の内部に空気が残る問題を解消することができない。
【００１７】
本実施形態では、木材１４のガラス接着側の面にあらかじめ平坦化膜１３を形成しておく。この平坦化膜１３は、木材１４の表面凹凸を低減すると共に、貼合時の木材１４からの水分蒸発を抑制することができる。平坦化膜１３の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）は、好ましくは０．１〜５μｍである。
【００１８】
平坦化膜１３は、好ましくは硬化性樹脂の硬化物を含む。硬化性樹脂としては、紫外線硬化性樹脂および電子線硬化性樹脂等のエネルギー線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、湿気硬化型硬化性樹脂、液体中に分散させて乾燥により硬化できる樹脂、および２液混合型硬化性樹脂等が挙げられる。中でも、紫外線硬化性樹脂等が好ましい。
平坦化膜１３の材料の形態は、好ましくは液状である。液状の硬化性樹脂は、木材用として好適な市販の硬化性樹脂およびニス等を使用することができる。木材１３のガラス接着側の面に硬化性樹脂を塗布し、硬化することで、平坦化膜１３を形成することができる。
平坦化膜１３の厚みは木材１４の表面凹凸レベルに応じて設計され、好ましくは０．１〜５μｍ、より好ましくは０．１〜１μｍ、特に好ましくは０．１〜０．５μｍである。
【００１９】
接着膜１２および／または平坦化膜１３は必要に応じて、着色剤を含むことができる。接着膜１２および／または平坦化膜１３が着色剤を含む場合、ガラス木材積層体１０は木材１３本来の色と着色剤の色とが合わさった色を呈することができる。木材１３と着色剤の色を自由に組み合わせることで、ガラス木材積層体１０の色の設計自由度が高まり、カラーバリエーションの展開も可能となる。着色剤としては、顔料、染料、およびこれらの組合せが挙げられる。
【００２０】
染料としては、アンスラキノン類、アゾ系、アントラピリドン類、ペリレン類、アントラセン類、ペリノン類、インダンスロン類、キナクリドン類、キサンテン類、チオキサンテン類、オキサジン類、オキサゾリン類、インジゴイド類、チオインジゴイド類、キノフタロン類、ナフタルイミド類、シアニン類、メチン類、ピラゾロン類、ラクトン類、クマリン類、ビス−ベンズオキサゾリルチオフェン類、ナフタレンテトラカルボン酸類、フタロシアニン類、トリアリールメタン類、アミノケトン類、ビス（スチリル）ビフェニル類、アジン類、ローダミン類、これらの誘導体、およびこれらの組合せが挙げられる。
【００２１】
顔料は有機顔料でも無機顔料でもよい。有機顔料としては、アゾ系、アゾメチン系、ポリアゾ系、フタロシアニン系、キナクリドン系、アンスラキノン系、インジゴ系、チオインジゴ系、キノフタロン系、ベンツイミダゾロン系、イソインドリン系、イソインドリノン系、およびジアセトアセトアリライド系等が挙げられる。無機顔料としては、カーボンブラック（ＣＢ）、酸化チタン、亜鉛華、酸化亜鉛、リトポン、酸化鉄、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、カオリナイト、モンモリロナイト、タルク、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、シリカ、アルミナ、カドミウムレッド、べんがら、モリブデンレッド、クロムバーミリオン、モリブデートオレンジ、黄鉛、クロムイエロー、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、チタンイエロー、酸化クロム、ピリジアン、コバルトグリーン、チタンコバルトグリーン、コバルトクロムグリーン、群青、ウルトラマリンブルー、紺青、コバルトブルー、セルリアンブルー、マンガンバイオレット、コバルトバイオレット、およびマイカ等が挙げられる。
【００２２】
接着膜１２および／または平坦化膜１３はさらに必要に応じて、他の任意の添加剤を含むことができる。
【００２３】
ガラス木材積層体１０は必要に応じて、上記以外の任意の要素を含むことができる。
例えば、木材１４の裏面側には必要に応じて、和紙および硬化性樹脂等の保護材を貼合することができる。
その他、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、適宜設計変更が可能である。
【００２４】
［ガラス木材積層体の製造方法］
ガラス木材積層体１０の製造例について、説明する。
【００２５】
（工程（１））
はじめに、木材１４のガラス接着側の面に平坦化膜１３を形成する。
平坦化膜１３の材料は、好ましくは液状の硬化性樹脂である。木材１３のガラス接着側の面に硬化性樹脂を塗布し、硬化することで、平坦化膜１３を形成することができる。塗布法としては、ナイフコート、ダイコート、リップコート、ロールコート、カーテンコート、バーコート、グラビアコート、フレキソコート、ディップコート、スプレーコート、スピンコート、およびインクジェット印刷等が挙げられる。
【００２６】
（工程（２））
次に、ガラス１１と、平坦化膜１３を形成した木材１４とを、木材１４の平坦化膜１３側がガラス１１と対向するように、接着膜１２を介して接着（貼合）する。
ガラス１１とＰＶＢフィルム等の熱可塑性樹脂フィルムと平坦化膜１３を形成した木材１４とを重ね、これらを熱可塑性樹脂フィルムが軟化する温度で加熱圧着することで、ガラス１１と木材１４とを簡易に接着することができる。ＰＶＢフィルムを使用する場合、加熱温度は好ましくは１３０℃程度、加圧力は好ましくは１ＭＰａ程度である。
以上のようにして、図１に示したガラス木材積層体１０を製造することができる。
【００２７】
ガラス１１が、表面に反射防止（ＡＲ）処理、防指紋（ＡＦＰ）処理、防汚処理、および抗菌処理等の公知の表面処理が施された表面処理ガラスである場合、表面処理のタイミングは、上記接着前でも上記接着後のいずれのタイミングでもよい。
【００２８】
以上説明したように、本実施形態のガラス木材積層体１０とその製造方法によれば、木材の水分量と表面凹凸状態によらず、内部に気泡が残ることが抑制することが可能である。
【実施例】
【００２９】
以下に、実施例に基づいて本発明について説明するが、本発明は、これらに限定されるものではない。例１１が実施例、例２１が比較例である。
【００３０】
[材料]
各例で用いた材料の略号は、以下の通りである。
＜ガラス＞
（Ｇ１）フロートガラス板（（株）旭硝子社製「ＦＬ５」、縦１０ｃｍ×横１０ｃｍ×厚み５ｍｍ、表面粗さ（算術平均粗さＲａ）０．１μｍ）、
＜木材＞
（Ｗ１）モビンギの突き板（（有）板商会社製、縦１０ｃｍ×横１０ｃｍ×厚み２５０μｍ、表面粗さ（算術平均粗さＲａ）８．９μｍ）
＜硬化性樹脂＞
（Ｒ１）紫外線硬化性樹脂（（株）スリーボンドホールディングス社製「３０５１」）
＜熱可塑性樹脂フィルム＞
（Ｆ１）ＰＶＢフィルム（積水化学社製「Ｓ−ＬＥＣ  ＣＬＥＡＲ  ＦＩＬＭ  １５ｍｉｌ」、縦１０ｃｍ×横１０ｃｍ×厚み０．３８ｍｍ）
【００３１】
[例１１：ガラス木材積層体の製造]
突き板（Ｗ１）のガラス接着側の面に紫外線硬化性樹脂（Ｒ１）を塗布し、硝子棒を転がして塗布液を突き板全面に広げた。その後、ＮＥＣ社製ケミカルランプを用いて紫外線（２ｍＷ／ｃｍ２）を照射して硬化させて、平坦化膜（表面粗さ（算術平均粗さＲａ）０．２μｍ）を形成した。
次に、ガラス（Ｇ１）とＰＶＢフィルム（Ｆ１）と上記平坦化膜を形成した突き板（Ｗ１）とを、突き板（Ｗ１）の平坦化膜側がガラス（Ｇ１）と対向するように重ねた。これらを重ねた状態でフィルム製の袋の中に入れ、真空中で袋の口を加熱して封止して真空パックを作り、それを１３０℃の条件で加熱圧着することで、ガラス木材積層体（Ｍ１１）を得た。
【００３２】
[例２１：ガラス木材積層体の製造]
突き板（Ｗ１）のガラス接着側の面に平坦化膜を形成せずに、ガラス（Ｇ１）とＰＶＢフィルム（Ｆ１）と突き板（Ｗ１）とを加熱圧着した以外は例１１と同様にして、ガラス木材積層体（Ｍ２１）を得た。
【００３３】
［評価項目と評価方法］
各例において得られたガラス木材積層体について、以下の評価を実施した。
（１ｃｍ四方の平均気泡数）
ガラス木材積層体（１０ｃｍ四方）の外周部（各辺から１ｃｍの範囲）を除く領域（８ｃｍ四方）から１ｃｍ四方の試験領域を３箇所ランダムに抽出し、目視にて各試験領域内の気泡数を求め、平均値を求めた。評価基準は以下の通りである。
○（良）：１ｃｍ四方の平均気泡数が５個以下、
×（不良）：１ｃｍ四方の平均気泡数が６個以上。
【００３４】
［評価結果］
主な製造条件と評価結果を表１に示す。
木材／平坦化膜／接着膜／ガラスの積層構造を有するガラス木材積層体を製造した例１１では、ガラス木材積層体の１ｃｍ四方の平均気泡数が０個であった。これに対して、平坦化膜を形成しなかった例２１では、ガラス木材積層体の１ｃｍ四方の平均気泡数が６個以上であった。
【００３５】
【表１】
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【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明のガラス木材積層体は、窓材、床材、壁材、および天井材等の建築部材；テーブル天板等のインテリア部材；冷蔵庫等の白物家電の外装等の用途に好ましく利用できる。
【符号の説明】
【００３７】
１０：ガラス木材積層体、１１：ガラス、１２：接着膜、１３：平坦化膜、１４：木材
【図１】
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