(57)【要約】【課題】曲面加工性に優れると共に、厚みが小さくても、飛散片が複数回衝突した時にクラック同士が繋がり難い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るガラス樹脂複合体であって、複数枚のガラス板の内、少なくとも一枚のガラス板の結晶化度が３０％以下であり、最外層のガラス板に隣接する内側のガラス板のクラックレジスタンスが、最外層のガラス板のクラックレジスタンスよりも３００ｇｆ以上低いことを特徴とする。【選択図】図１
2019131431.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも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であって、
複数枚のガラス板の内、少なくとも一枚のガラス板の結晶化度が３０％以下であり、
最外層のガラス板に隣接する内側のガラス板のクラックレジスタンスが、最外層のガラス板のクラックレジスタンスよりも３００ｇｆ以上低いことを特徴とするガラス樹脂複合体。
【請求項２】
最外層のガラス板に隣接する内側のガラス板のヤング率が、最外層のガラス板のヤング率よりも５ＧＰａ以上高いことを特徴とする請求項１に記載のガラス樹脂複合体。
【請求項３】
最外層のガラス板が、ホウケイ酸ガラス、アルミノシリケートガラス、無アルカリガラスの何れか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。
【請求項４】
最外層のガラス板に隣接する内側のガラス板が、ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ２  ４０〜８０％、Ａｌ２Ｏ３  ５〜３０％、Ｂ２Ｏ３  ０〜１５％、Ｐ２Ｏ５  ０〜１５％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ  ０〜２０％、ＭｇＯ  ２〜２５％、ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ  ０〜１５％を含有す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。
【請求項５】
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１〜４の何れかに記載のガラス樹脂複合体。
【請求項６】
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１〜５の何れかに記載のガラス樹脂複合体。
【請求項７】
総板厚が４５ｍｍ以下であ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。
【請求項８】
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１〜７の何れかに記載のガラス樹脂複合体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス樹脂複合体に関し、特に自動車のフロントガラスやドアガラスに好適なガラス樹脂複合体に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両等のフロントガラスには、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ることもある（特許文献１〜４参照）。
【０００３】
車両等のフロント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。
【０００４】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１４４２１７号公報
【特許文献２】特開２００４−１９６１８４号公報
【特許文献３】特開２００１−１５１５３９号公報
【特許文献４】実開平１−８８２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明者等の調査によると、飛散片がフロントガラスに複数回衝突すると、一つの衝撃点から発生したクラックが、他の衝撃点から発生したクラックと繋がって、大きなクラックが生じ、フロントガラス全体が破損することが明らかになった。
【０００７】
しかし、従来のフロントガラスは、飛散片が複数回衝突した場合に、クラック同士が繋がり易く、フロントガラス全体の破損を防ぐことが困難であった。一方、ガラス板の板厚を大きくするか、複合枚数（積層枚数）を多くすると、フロントガラス全体の破損を抑制し得るが、この場合、フロントガラスの重量が増大してしまい、透明性も損なう虞がある。
【０００８】
そこで、車両等のフロントガラスに結晶化ガラス板を用いることが検討されている。例えば、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検討されている。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、曲面加工し難いため、車両等のフロント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。
【０００９】
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、曲面加工性に優れると共に、厚みが小さくても、飛散片が複数回衝突した時にクラック同士が繋がり難いガラス樹脂複合体を創案することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者等は、複数枚のガラス板と樹脂板とを有するガラス樹脂複合体（ガラス樹脂積層体）について、最外層のガラス板のクラックレジスタンスをそれに隣接するガラス板のクラックレジスタンスよりも高くすることにより、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、少なくとも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であって、複数枚のガラス板の内、少なくとも一枚のガラス板の結晶化度が３０％以下であり、最外層のガラス板に隣接する内側のガラス板のクラックレジスタンスが、最外層のガラス板のクラックレジスタンスよりも３００ｇｆ以上低いことを特徴とする。
【００１１】
ここで、「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。「非晶質」は、結晶化度が１％未満である場合を指す。「クラックレジスタンス」は、クラック発生率が５０％となる荷重を指す。「クラック発生率」は、次のようにして測定した値を指す。まず湿度３０％、温度２５℃に保持された恒温恒湿槽内において、所定荷重に設定したビッカース圧子をガラス表面（光学研磨面）に１５秒間打ち込み、その１５秒後に圧痕の４隅から発生するクラックの数をカウント（１つの圧痕につき最大４とする）する。このようにして圧子を２０回打ち込み、総クラック発生数を求めた後、（総クラック発生数／８０）×１００の式により求める。「最外層のガラス板に隣接する内側のガラス板」とは、通常、最外層のガラス板に有機樹脂中間層を介して隣り合うガラス板を指し、最外層のガラス板に有機樹脂中間層を介して樹脂板が配置されている場合は、最外層のガラス板に最も近い内側のガラス板を指す。
【００１２】
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るガラス樹脂複合体である。ガラス板は、透明性を有し、飛散片の衝撃抵抗を高める材料である。樹脂板は、飛散片の衝突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、耐衝撃性を確保し易くなる。
【００１３】
また、本発明のガラス樹脂複合体において、複数枚のガラス板の内、少なくとも一枚のガラス板（好ましくは全てのガラス板）の結晶化度が３０％以下である。これにより、ガラス板の曲面加工性を高めることができる。
【００１４】
更に、本発明のガラス樹脂複合体は、最外層のガラス板に隣接する内側のガラス板のクラックレジスタンスが、最外層のガラス板のクラックレジスタンスよりも３００ｇｆ以上低いことが好ましい。最外層のガラス板は、飛散片の直接的な影響を受け易く、衝撃点からクラックが発生し易い。そこで、最外層のガラス板として、レジスタンスが相対的に高いガラス板を配置し、その内側のガラス板のクラックレジスタンスを相対的に小さくすると、飛散片が複数回衝突した場合に、最外層のガラス板で飛散片の威力を軽減し易くなる。その結果、ガラス樹脂複合体の破損を適正に防ぐことができる。更に、メカニズムの詳細は不明であるが、最外層のガラス板に隣接する内側のガラス板のクラックレジスタンスを、最外層のガラス板のクラックレジスタンスよりも３００ｇｆ以上低くすると、最外層のガラス板に隣接する内側のガラス板に発生するクラック数を大幅に低減することができる。
【００１５】
また、本発明のガラス樹脂複合体では、最外層のガラス板に隣接する内側のガラス板のヤング率は、最外層のガラス板のヤング率よりも５ＧＰａ以上高いことが好ましい。このようにすれば、最外層のガラス板に隣接する内側のガラス板に発生するクラック数を更に低減することができる。ここで、「ヤング率」は、周知の共振法で測定した値を指す。
【００１６】
また、本発明のガラス樹脂複合体では、最外層のガラス板が、ホウケイ酸ガラス、アルミノシリケートガラス、無アルカリガラスの何れかであることが好ましい。これらのガラスは、クラックレジスタンスが高い傾向にある。ここで、「ホウケイ酸ガラス」は、ガラス組成中にＳｉＯ２とＢ２Ｏ３を含み、それらの合量が５０モル％超のガラスを指す。「アルミノシリケートガラス」は、ガラス組成中にＳｉＯ２とＡｌ２Ｏ３を含み、それらの合量が５０モル％超のガラスを指す。「無アルカリガラス」は、ガラス組成中のアルカリ金属酸化物（Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ）の合量が０．５モル％以下のガラスを指す。
【００１７】
また、本発明のガラス樹脂複合体では、最外層のガラス板に隣接する内側のガラス板が、ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ２  ４０〜８０％、Ａｌ２Ｏ３  ５〜３０％、Ｂ２Ｏ３  ０〜１５％、Ｐ２Ｏ５  ０〜１５％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ  ０〜２０％、ＭｇＯ  ２〜２５％、ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ  ０〜１５％を含有することが好ましい。このようにすれば、クラックレジスタンスを高めることができる。ここで、「Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ」は、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの合量を指す。「ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ」は、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯの合量を指す。
【００１８】
また、本発明のガラス樹脂複合体では、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。
【００１９】
また、本発明のガラス樹脂複合体では、樹脂板がポリカーボネート板であることが好ましい。
【００２０】
また、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。
【００２１】
また、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、本発明のガラス樹脂複合体の一例を説明するための概略斜視図である。ガラス樹脂複合体１０は、最外層のガラス板１１と、最外層のガラス板に隣接する内側のガラス板（最内層のガラス板）１２と、樹脂板１３とを備えている。また、最外層のガラス板１１と、最外層のガラス板に隣接する内側のガラス板（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複合一体化されており、最外層のガラス板１１の結晶化度は３０％以下であり、最外層のガラス板に隣接する内側のガラス板（最内層のガラス板）１２の結晶化度も３０％以下である。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。更に、最外層のガラス板に隣接する内側のガラス板（最内層のガラス板）１２のクラックレジスタンスは、最外層のガラス板１１のクラックレジスタンスよりも３００ｇｆ以上低くなっている。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明のガラス樹脂複合体の一例を示す概略斜視図である。
【図２】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。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
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と、つまりガラス板の枚数が一枚になると、耐衝撃性を確保し難くなる。ガラス板の枚数が多過ぎると、透明性が低下して、視認性が低下し易くなる。また重量が増加して、自動車の燃費等が低下し易くなる。
【００２４】
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、最外層のガラス板に隣接する内側のガラス板２２、ガラス板２３、ガラス板２４、最内層のガラス板２５、樹脂板２６の順に複合化された複合体を備えている。
【００２５】
本発明のガラス樹脂複合体において、複数枚のガラス板の内、少なくとも一枚のガラス板（望ましくは全ガラス板）の結晶化度が３０％以下であり、好ましくは１０％以下、より好ましくは非晶質（１％未満）である。ガラス板の結晶化度が高過ぎると、曲面加工が困難になる。
【００２６】
複数枚のガラス板の内、少なくとも一枚のガラス板（望ましくは全ガラス板）の８００℃における粘度は、好ましくは１０１２ｄＰａ・ｓ以下、１０１１．５ｄＰａ・ｓ以下、１０１１ｄＰａ・ｓ以下、特に１０１０．５ｄＰａ・ｓ以下である。８００℃における粘度が高過ぎると、曲面加工性が低下し易くなる。
【００２７】
複数枚のガラス板の内、少なくとも一枚のガラス板（望ましくは全ガラス板）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、イオン交換処理によるガラス板の製造コストの高騰を回避することができる。
【００２８】
最外層のガラス板に隣接する内側のガラス板のクラックレジスタンスは、最外層のガラス板のクラックレジスタンスよりも３００ｇｆ以上低く、好ましくは５００ｇｆ以上低く、７００ｇｆ以上低く、特に８００ｇｆ以上低い。最外層のガラス板に隣接する内側のガラス板のクラックレジスタンスは、最外層のガラス板のクラックレジスタンスよりも高い、或いは同程度であると、複数の飛散片が衝突した時にクラック同士が繋がり易くなり、ガラス樹脂複合体が破損し易くなる。
【００２９】
最外層のガラス板に隣接する内側のガラス板のヤング率は、最外層のガラス板のヤング率よりも５ＧＰａ以上高いことが好ましく、１０ＧＰａ以上高いことが好ましく、１５ＧＰａ以上高いことが好ましく、特に２０ＧＰａ以上高いことが好ましい。最外層のガラス板に隣接する内側のガラス板のヤング率は、最外層のガラス板のヤング率よりも低い、或いは同程度であると、複数の飛散片が衝突した時にクラック同士が繋がり易くなり、ガラス樹脂複合体が破損し易くなる。
【００３０】
最外層のガラス板に隣接する内側のガラス板は、ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ２  ４０〜８０％、Ａｌ２Ｏ３  ５〜３０％、Ｂ２Ｏ３  ０〜１５％、Ｐ２Ｏ５  ０〜１５％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ  ０〜２０％、ＭｇＯ  ２〜２５％、ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ  ０〜１５％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。
【００３１】
ＳｉＯ２は、ガラスのネットワークを形成する成分である。ＳｉＯ２の含有量は、好ましくは４０〜８０％、４２〜７５％、特に４５〜７０％である。ＳｉＯ２の含有量が少な過ぎると、ガラス化し難くなり、また耐候性が低下し易くなる。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。
【００３２】
Ａｌ２Ｏ３は、耐候性やヤング率を高める成分である。Ａｌ２Ｏ３の含有量は、好ましくは５〜３０％、１０〜２８％、１５〜２５％、特に１８〜２３％である。Ａｌ２Ｏ３の含有量が少な過ぎると、上記効果を享受し難くなる。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。
【００３３】
Ｂ２Ｏ３は、溶融性、成形性及び曲面加工性を高めると共に、クラックレジスタンスを高める成分である。Ｂ２Ｏ３の含有量は、好ましくは０〜１５％、１〜１２％、特に２〜１０％である。Ｂ２Ｏ３の含有量が多過ぎると、ヤング率が低下し易くなり、クラックレジスタンスが過大になり易い。
【００３４】
Ｐ２Ｏ５は、溶融性、成形性及び曲面加工性を高める成分である。Ｐ２Ｏ５の含有量は、好ましくは０〜１５％、１〜１２％、特に２〜１０％である。Ｐ２Ｏ５の含有量が多過ぎると、クラックレジスタンスが過小になり易い。
【００３５】
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏは、高温粘度を低下させて、溶融性、成形性及び曲面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０〜２０％、１〜１５％、特に５〜１２％である。Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏのそれぞれの含有量は、好ましくは０〜１５％、１〜１２％、特に３〜１０％である。Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの含有量が多過ぎると、ヤング率と耐候性が低下し易くなる。
【００３６】
ＭｇＯは、ヤング率を高める成分であり、また高温粘度を低下させて、溶融性、成形性及び曲面加工性を高める成分である。ＭｇＯの含有量は、好ましくは２〜２５％、３〜１５％、特に５〜１６％である。ＭｇＯの含有量が少な過ぎると、上記効果を享受し難くなる。一方、ＭｇＯの含有量が多過ぎると、耐失透性が低下し易くなる。
【００３７】
ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯは、高温粘度を低下させて、溶融性、成形性及び曲面加工性を高める成分である。ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯの合量は、好ましくは０〜１５％、０〜１０％、特に０〜５％である。ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯのそれぞれの含有量は、好ましくは０〜１２％、０〜５％、特に０〜２％である。ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯの含有量が多過ぎると、耐失透性とヤング率が低下し易くなる。
【００３８】
ヤング率を高める観点から、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。
【００３９】
上記成分以外にも、例えば以下の成分を添加してもよい。
【００４０】
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。
【００４１】
ＺｒＯ２は、ヤング率や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。
【００４２】
清澄剤として、ＳｎＯ２、Ｃｌ、ＳＯ３、ＣｅＯ２の群から選択された一種又は二種以上（好ましくはＳｎＯ２及び／又はＳＯ３）を０．０５〜０．５％添加してもよい。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
Ｎｄ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３等の希土類酸化物は、ヤング率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。
【００４６】
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。
【００４７】
最外層のガラス板は、ホウケイ酸ガラス、アルミノシリケートガラス、無アルカリガラスの何れかであることが好ましい。これらのガラス板は、ソーダライムガラスよりもクラックレジスタンスが高く、ヤング率が同程度である。また、これらのガラス板は、耐失透性が良好であるため、板状成形が容易である。なお、ホウケイ酸ガラスは、クラックレジスタンスが特に高い傾向がある。
【００４８】
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、曲面加工後に両者を複合一体化し、ガラス樹脂複合体とした場合に、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。
【００４９】
本発明のガラス樹脂複合体において、少なくとも一枚のガラス板（好ましくは全てのガラス板）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、耐衝撃性を確保し難くなる。一方、ガラス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。またガラス樹脂複合体の重量が増大して、自動車等の燃費が高騰してしまう。
【００５０】
本発明のガラス樹脂複合体は、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、一枚であることが好ましい。樹脂板の枚数が多過ぎると、透明性が低下して、ガラス樹脂複合体の視認性が低下し易くなる。
【００５１】
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、飛散片の衝突による衝撃を緩和し易くなると共に、万が一、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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
ガラス樹脂複合体の総板厚は、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総板厚が小さ過ぎると、耐衝撃性が低下し易くなる。一方、ガラス樹脂複合体の総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。
【００５５】
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複合一体化するために有機樹脂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視認性が低下し易くなる。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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複合一体化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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
オーバーフローダウンドロー法以外にも、フロート法又はロールアウト法でガラス板を成形することも好ましい。特に、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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
更に、複数のガラス板と樹脂板とを複合一体化して、ガラス樹脂複合体を得る。複合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、複合一体化が容易である。
【００６７】
また、複合一体化した後に、最外層のガラス板の外表面に、ハードコート膜、熱線反射膜等の機能膜を形成してもよい。また複合一体化する前に、最外層のガラス板の内表面に、ハードコート膜、熱線反射膜等の機能膜を形成してもよい。
【実施例】
【００６８】
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。
【００６９】
次のようにして、表中の試料Ｎｏ．１〜８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、ヤング率、クラックレジスタンス及び結晶化度を評価した。なお、試料Ｎｏ．１〜８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。また、表中の「Ｎ．Ａ．」は、未測定であることを意味している。
【００７０】
【表１】
2019131431.tif 000003
【００７１】
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。
【００７２】
ヤング率は、共振法で測定した値である。
【００７３】
クラックレジスタンスは、クラック発生率が５０％となる荷重である。「クラック発生率」は、次のようにして測定した値である。まず湿度３０％、温度２５℃に保持された恒温恒湿槽内において、所定荷重に設定したビッカース圧子をガラス表面（光学研磨面）に１５秒間打ち込み、その１５秒後に圧痕の４隅から発生するクラックの数をカウント（１つの圧痕につき最大４とする）する。このようにして圧子を２０回打ち込み、総クラック発生数を求めた後、（総クラック発生数／８０）×１００の式により求める。
【００７４】
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。
【００７５】
また、各試料を所定の形状の金型で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。
【００７６】
次に、各試料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）とホウケイ酸ガラス板（板厚８．０ｍｍ、ヤング率７０ＧＰａ、クラックレジスタンス１５００ｇｆ）、ソーダガラス板（板厚８．０ｍｍ、ヤング率７０ＧＰａ、クラックレジスタンス２００ｇｆ）を用意した。
【００７７】
最後に、最外層から順に、ホウケイ酸ガラス板、厚み０．８ｍｍのポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、表１の試料Ｎｏ．１のガラス板、厚み０．８ｍｍのポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、ポリカーボネート板の配置になるように積層し、オートクレーブ処理により複合一体化して、ガラス樹脂複合体を得た。表１の試料Ｎｏ．２〜８のガラス板についても、同様の方法により、ガラス樹脂複合体をそれぞれ作製した。また、応用例として、最外層から順に、ホウケイ酸ガラス板、厚み０．８ｍｍのポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、ソーダガラス板、厚み０．８ｍｍのポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、ポリカーボネート板の配置になるように積層し、オートクレーブ処理により複合一体化して、ガラス樹脂複合体を得た。
【００７８】
表１から分かるように、試料Ｎｏ．１〜８のガラス板のクラックレジスタンスは、最外層のガラス板（ホウケイ酸ガラス板）のクラックレジスタンスよりも３００ｇｆ以上低く、試料Ｎｏ．１〜８のガラス板のヤング率は、最外層のガラス板（ホウケイ酸ガラス板）のヤング率よりも５ＧＰａ以上高いため、飛散片が複数回衝突した時にクラック同士が繋がり難いものと考えられる。更に、試料Ｎｏ．１〜８に係るガラス樹脂複合体は、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。なお、試料Ｎｏ．１〜８のガラス板は、非晶質であるため、曲面加工が容易である。
【００７９】
また、応用例に係るガラス樹脂複合体では、ソーダガラス板のクラックレジスタンスが、最外層のガラス板（ホウケイ酸ガラス板）のクラックレジスタンスよりも３００ｇｆ以上低いため、飛散片が複数回衝突した時にクラック同士が繋がり難いものと考えられる。一方、応用例に係るガラス樹脂複合体では、ソーダガラス板のヤング率が、最外層のガラス板（ホウケイ酸ガラス板）のヤング率と同等であるため、飛散片が複数回衝突した時に、試料Ｎｏ．１〜８に係るガラス樹脂積層体よりもクラック同士がやや繋がり易いものと推定される。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明のガラス樹脂複合体は、自動車、鉄道、航空機等のフロントガラス、ドア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。
【符号の説明】
【００８１】
１０、２０  ガラス樹脂複合体
１１、２１  最外層のガラス板
１２  最外層のガラス板に隣接する内側のガラス板（最内層のガラス板）
１３、２６  樹脂板
２２  最外層のガラス板に隣接する内側のガラス板
２３、２４  ガラス板
２５  最内層のガラス板
【図１】
2019131431.tif 000004
【図２】
2019131431.tif 000005