(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
湾曲状の第１板と、前記第１板に沿う形状の第２板と、前記第１板および前記第２板を接合する中間膜とを有する合わせ板であって、
前記第１板は、前記中間膜とは反対側に配される第１主表面と、前記中間膜に接する第２主表面とを有し、前記第２板よりも高い曲げ剛性を有し、
前記第２板は、ガラス板であって、前記中間膜に接する第３主表面と、前記中間膜とは反対側に配される第４主表面とを有し、
前記第１主表面の重心における法線を含む断面のうち、前記第１主表面の曲率半径が最大となる断面を横断面、前記横断面に対し直交する断面を縦断面とすると、前記中間膜による接合が解除される場合に、前記横断面に対応する断面および前記縦断面に対応する断面の両方において、前記第２主表面は前記第３主表面よりも小さい曲率半径を有し、
前記第４主表面の外周部における曲げ圧縮応力の最大値が１００ＭＰａ以下であり、
前記第４主表面の外周部における曲げ引張応力の最大値が１５ＭＰａ以下である、合わせ板。
【請求項２】
前記曲げ圧縮応力の最大値が９０ＭＰａ以下である、請求項１に記載の合わせ板。
【請求項３】
前記曲げ圧縮応力の最大値が８０ＭＰａ以下である、請求項２に記載の合わせ板。
【請求項４】
前記曲げ圧縮応力の最大値が１０ＭＰａ以上である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の合わせ板。
【請求項５】
前記曲げ圧縮応力の最大値が１５ＭＰａ以上である、請求項４に記載の合わせ板。
【請求項６】
湾曲状の第１板と、前記第１板に沿う形状の第２板と、前記第１板および前記第２板を接合する中間膜とを有する合わせ板であって、
前記第１板は、前記中間膜とは反対側に配される第１主表面と、前記中間膜に接する第２主表面とを有し、前記第２板よりも高い曲げ剛性を有し、
前記第２板は、ガラス板であって、前記中間膜に接する第３主表面と、前記中間膜とは反対側に配される第４主表面とを有し、
前記第１主表面の重心における法線を含む断面のうち、前記第１主表面の曲率半径が最大となる断面を横断面、前記横断面に対し直交する断面を縦断面とすると、前記中間膜による接合が解除される場合に、前記横断面に対応する断面および前記縦断面に対応する断面の両方において、前記第２主表面は前記第３主表面よりも小さい曲率半径を有し、
前記横断面における前記第１主表面の曲率半径（ｍｍ）をｘ、前記縦断面における前記第１主表面の曲率半径（ｍｍ）をｙとすると、下記式（１）〜（３）が成立し、
前記第４主表面の外周部における曲げ引張応力の最大値が１５ＭＰａ以下である、合わせ板。
ｘ≦１×１０６・・・（１）
ｙ≦１×１０５・・・（２）
ｙ≧ａｘｂ・・・（３）
式（３）中、ａは係数、ｂはｘを底とする指数であって、ｘが２×１０２以上５×１０２未満の場合にａは６．０６×１０１０であり且つｂは−２．５１であり、ｘが５×１０２以上１×１０４未満の場合にａは１．４４×１０７であり且つｂは−１．１７であり、ｘが１×１０４以上１×１０５未満の場合にａは２．４３×１０４であり且つｂは-４．７７×１０-１であり、ｘが１×１０５以上１×１０６以下の場合にａは１．００×１０２であり且つｂは０である。
【請求項７】
下記式がさらに成立する、請求項６に記載の合わせ板。
ｙ≧ｃｘｄ
式中、ｃは係数、ｄはｘを底とする指数であって、ｘが３×１０２以上７×１０２未満の場合にｃは５．３９×１０１１であり且つｄは−２．７２であり、ｘが７×１０２以上１×１０４未満の場合にｃは２．７８×１０７であり且つｄは−１．２１であり、ｘが１×１０４以上１×１０５未満の場合にｃは１．２６×１０３であり且つｄは−１．２５×１０-１であり、ｘが１×１０５以上１×１０６以下の場合にｃは２．９９×１０２であり且つｄは０である。
【請求項８】
下記式がさらに成立する、請求項７に記載の合わせ板。
ｙ≧ｅｘｆ
式中、ｅは係数、ｆはｘを底とする指数であって、ｘが５×１０２以上９×１０２未満の場合にｅは３．７４×１０１５であり且つｆは−３．９２であり、ｘが９×１０２以上１×１０４未満の場合にｅは２．８３×１０７であり且つｆは−１．１７であり、ｘが１×１０４以上１×１０５未満の場合にｅは１．２４×１０３であり且つｆは−７．９２×１０-２であり、ｘが１×１０５以上１×１０６以下の場合にｅは４．９８×１０２であり且つｆは０である。
【請求項９】
下記式がさらに成立する、請求項６〜８のいずれか１項に記載の合わせ板。
ｙ≦ｇｘｈ
式中、ｇは係数、ｈはｘを底とする指数であって、ｘが４×１０３以上６×１０３未満の場合にｇは４．９６×１０１５であり且つｈは−２．９７であり、ｘが６×１０３以上３×１０４未満の場合にｇは１．８０×１０８であり且つｈは−１．００であり、ｘが３×１０４以上１×１０５未満の場合にｇは１．９３×１０５であり且つｈは−３．３７×１０-１であり、ｘが１×１０５以上１×１０６以下の場合にｇは３．９９×１０３であり且つｈは０である。
【請求項１０】
下記式がさらに成立する、請求項９に記載の合わせ板。
ｙ≦ｉｘｊ
式中、ｉは係数、ｊはｘを底とする指数であって、ｘが２×１０３以上３×１０３未満の場合にｉは６．３４×１０１４であり且つｊは−２．９７であり、ｘが３×１０３以上３×１０４未満の場合にｉは９．００×１０７であり且つｊは−１．００であり、ｘが３×１０４以上１×１０５未満の場合にｉは２．０５×１０６であり且つｊは−６．３３×１０-１であり、ｘが１×１０５以上１×１０６以下の場合にｉは１．４０×１０３であり且つｊは０である。
【請求項１１】
下記式がさらに成立する、請求項６〜１０のいずれか１項に記載の合わせ板。
ｙ≦ｋｘｌ
式中、ｋは係数、ｌはｘを底とする指数であって、ｘが７×１０３以上１×１０４未満の場合にｋは９．０９×１０３０であり且つｌは−６．７５であり、ｘが１×１０４以上１．２×１０４未満の場合にｋは７．０８×１０１２であり且つｌは−２．２２であり、ｘが１．２×１０４以上１×１０５未満の場合にｋは３．６２×１０４であり且つｌは−１．９１×１０-１であり、ｘが１×１０５以上１×１０６以下の場合にｋは４．０２×１０３であり且つｌは０である。
【請求項１２】
下記式がさらに成立する、請求項１１に記載の合わせ板。
ｙ≦ｍｘｎ
式中、ｍは係数、ｎはｘを底とする指数であって、ｘが６×１０３以上９×１０３未満の場合にｍは２．７４×１０２７であり且つｎは−５．９４であり、ｘが９×１０３以上１．２×１０４未満の場合にｍは１．２６×１０１５であり且つｎは−２．８２であり、ｘが１．２×１０４以上１×１０５未満の場合にｍは８．６２×１０４であり且つｎは−３．２７×１０-１であり、ｘが１×１０５以上１×１０６以下の場合にｍは２．００×１０３であり且つｎは０である。
【請求項１３】
前記第１板と前記第２板は、未強化ガラスである、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の合わせ板。
【請求項１４】
第１板と第２板とを中間膜によって接合する接合工程を有する、合わせ板の製造方法であって、
前記第１板は、前記中間膜とは反対側に配される第１主表面と、前記中間膜に接する第２主表面とを有し、前記第２板よりも高い曲げ剛性を有し、
前記第２板は、ガラス板であって、前記中間膜に接する第３主表面と、前記中間膜とは反対側に配される第４主表面とを有し、
前記第１主表面の重心における法線を含む断面のうち、前記第１主表面の曲率半径が最大となる断面を横断面、前記横断面に対し直交する断面を縦断面とすると、接合前の自然状態で、前記横断面に対応する断面および前記縦断面に対応する断面の両方において、前記第２主表面は前記第３主表面よりも小さい曲率半径を有し、
前記第４主表面の外周部における曲げ圧縮応力の最大値が１００ＭＰａ以下であり、
前記第４主表面の外周部における曲げ引張応力の最大値が１５ＭＰａ以下である、合わせ板の製造方法。
【請求項１５】
第１板と第２板とを中間膜によって接合する接合工程を有する、合わせ板の製造方法であって、
前記第１板は、前記中間膜とは反対側に配される第１主表面と、前記中間膜に接する第２主表面とを有し、前記第２板よりも高い曲げ剛性を有し、
前記第２板は、ガラス板であって、前記中間膜に接する第３主表面と、前記中間膜とは反対側に配される第４主表面とを有し、
前記第１主表面の重心における法線を含む断面のうち、前記第１主表面の曲率半径が最大となる断面を横断面、前記横断面に対し直交する断面を縦断面とすると、接合前の自然状態で、前記横断面に対応する断面および前記縦断面に対応する断面の両方において、前記第２主表面は、前記第３主表面よりも小さい曲率半径を有し、
前記横断面における前記第１主表面の曲率半径（ｍｍ）をｘ、前記縦断面における前記第１主表面の曲率半径（ｍｍ）をｙとすると、下記式（１）〜（３）が成立し、
前記第４主表面の外周部における曲げ引張応力の最大値が１５ＭＰａ以下である、合わせ板の製造方法。
ｘ≦１×１０６・・・（１）
ｙ≦１×１０５・・・（２）
ｙ≧ａｘｂ・・・（３）
式（３）中、ａは係数、ｂはｘを底とする指数であって、ｘが２×１０２以上５×１０２未満の場合にａは６．０６×１０１０であり且つｂは−２．５１であり、ｘが５×１０２以上１×１０４未満の場合にａは１．４４×１０７であり且つｂは−１．１７であり、ｘが１×１０４以上１×１０５以下の場合にａは２．４３×１０４であり且つｂは-４．７７×１０-１である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合わせ板、および合わせ板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、第１ガラス板と、第２ガラス板と、中間膜とを有する合わせガラスが開示されている。第１ガラス板は、第２ガラス板よりも厚く、第２ガラス板との接合前に予め湾曲状に曲げ成形される。一方、第２ガラス板は、平坦状に成形され、接合時に第１ガラス板に沿って曲げ変形させる。第２ガラス板を予め曲げ成形する工程を省略することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１９７２８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
第１ガラス板は、中間膜とは反対側に配される第１主表面と、中間膜に接する第２主表面とを有する。また、第２ガラス板は、中間膜に接する第３主表面と、中間膜とは反対側に配される第４主表面とを有する。また、中間膜は、第２主表面と第３主表面との間に配置され、第２主表面と第３主表面を接合することで、合わせガラスが構成される。
【０００５】
第１主表面の重心における法線を含む断面のうち、第１主表面の曲率半径が最大となる断面を横断面、横断面に直交する断面を縦断面と呼ぶ。
【０００６】
仮に中間膜による第１ガラス板と第２ガラス板との接合が解除される場合、第１ガラス板および第２ガラス板は接合前の自然状態に戻る。このとき、横断面に対応する断面および縦断面に対応する断面の両方において、第２主表面は、第３主表面よりも小さい曲率半径を有する場合がある。
【０００７】
この場合、接合状態の第４主表面には、その外周の少なくとも一部に曲げ圧縮応力が生じている。このような接合状態の第４主表面の外周の曲げ圧縮応力が生じている箇所には、しわが生じていることがあった。
【０００８】
この問題は、合わせ板において生じる。合わせ板は、第１板と、第２板と、これらを接合する中間膜とを含む。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、しわの発生を抑制した、合わせ板の提供を主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明の一態様によれば、
湾曲状の第１板と、前記第１板に沿う形状の第２板と、前記第１板および前記第２板を接合する中間膜とを有する合わせ板であって、
前記第１板は、前記中間膜とは反対側に配される第１主表面と、前記中間膜に接する第２主表面とを有し、前記第２板よりも高い曲げ剛性を有し、
前記第２板は、ガラス板であって、前記中間膜に接する第３主表面と、前記中間膜とは反対側に配される第４主表面とを有し、
前記第１主表面の重心における法線を含む断面のうち、前記第１主表面の曲率半径が最大となる断面を横断面、前記横断面に対し直交する断面を縦断面とすると、前記中間膜による接合が解除される場合に、前記横断面に対応する断面および前記縦断面に対応する断面の両方において、前記第２主表面は前記第３主表面よりも小さい曲率半径を有し、
前記第４主表面の外周部における曲げ圧縮応力の最大値が１００ＭＰａ以下であり、
前記第４主表面の外周部における曲げ引張応力の最大値が１５ＭＰａ以下である、合わせ板が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の一態様によれば、しわの発生を抑制した、合わせ板が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一実施形態による合わせガラスの横断面図である。
【図２】一実施形態による合わせガラスの縦断面図である。
【図３】一実施形態による接合前の自然状態における第１ガラス板と第２ガラス板の断面図であって、図１の横断面図に対応する断面図である。
【図４】一実施形態による接合前の自然状態における第１ガラス板と第２ガラス板の断面図であって、図２の縦断面図に対応する断面図である。
【図５】横断面における第１主表面の曲率半径ｘと、縦断面における第１主表面の曲率半径ｙと、第４主表面の外周部における曲げ圧縮応力の最大値Ｐｍａｘとの関係の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。各図面において、同一の又は対応する構成には、同一の又は対応する符号を付して説明を省略する。
【００１４】
以下の説明では、合わせガラスが特許請求の範囲に記載の合わせ板に対応し、第１ガラス板が特許請求の範囲に記載の第１板に対応し、第２ガラス板が特許請求の範囲に記載の第２板に対応するが、本発明はこれに限定されない。例えば、第１板は、ガラス板ではなくてもよく、樹脂板、金属板などでもよい。また、第１板は、単層構造、複数層構造のいずれでもよい。例えば第１ガラス板は、ガラス板または樹脂板の上に金属層が形成されたものであってもよい。
【００１５】
図１は、一実施形態による合わせガラスの接合後の状態を示す横断面図である。図２は、一実施形態による合わせガラスの接合後の状態を示す縦断面図である。
【００１６】
合わせガラス１０は、例えば窓などに取り付けられる。窓は、建物の窓、乗り物の窓のいずれでもよく、例えば車両の窓であってよい。車両の窓は、例えば自動車の前部窓、側部窓、後部窓、上部窓のいずれでもよい。合わせガラス１０は、第１ガラス板１１と、第２ガラス板１２と、中間膜１３とを有する。
【００１７】
第１ガラス板１１は、湾曲状の形状を有する。第１ガラス板１１は、未強化ガラス、強化ガラスのいずれでもよい。未強化ガラスは、溶融ガラスを板状に成形し、徐冷したものである。成形方法としては、フロート法、フュージョン法などが挙げられる。強化ガラスは、物理強化ガラス、化学強化ガラスのいずれでもよい。物理強化ガラスは、均一に加熱したガラス板を軟化点付近の温度から急冷し、ガラス表面とガラス内部との温度差によってガラス表面に残留圧縮応力を生じさせることで、ガラス表面を強化したものである。化学強化ガラスは、イオン交換法などによってガラス表面に残留圧縮応力を生じさせることで、ガラス表面を強化したものである。
【００１８】
第１ガラス板１１は、第２ガラス板１２よりも高い曲げ剛性を有する。第１ガラス板１１と第２ガラス板１２とが同じ材料で形成される場合、第１ガラス板１１の板厚は第２ガラス板１２の板厚よりも大きい。一般的に、材料が同じ場合、曲げ剛性は板厚の３乗に比例し、曲げによる変位量は板厚の３乗に反比例する。
【００１９】
第２ガラス板１２は、第１ガラス板１１に沿う形状を有する。第２ガラス板１２は、未強化ガラス、強化ガラスのいずれでもよい。その強化ガラスは、物理強化ガラス、化学強化ガラスのいずれでもよい。第２ガラス板１２の板厚は、図１および図２では第１ガラス板１１の板厚よりも小さいが、第１ガラス板１１の板厚よりも大きくてもよく、第１ガラス板１１の板厚と同じでもよい。第１ガラス板１１が第２ガラス板１２よりも高い曲げ剛性を有していればよい。
【００２０】
第２ガラス板１２の板厚は、第１ガラス板１１の板厚よりも小さいことが好ましい。第２ガラス板１２の板厚は、０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは０．３ｍｍ以上０．８ｍｍ以下であり、さらに好ましくは０．４ｍｍ以上０．７ｍｍ以下である。
【００２１】
第２ガラス板１２の板厚を１．０ｍｍ以下とすることにより、合わせガラスを軽量化できる。また、第２ガラス板１２の板厚を０．２ｍｍ以上とすることにより、第２ガラス板１２の曲げ剛性が高まり、第２ガラス板１２の運搬時に作業者が取り扱いやすい。
【００２２】
また、第１ガラス板１１の板厚は、１．５ｍｍ以上４．０ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは１．７ｍｍ以上３．５ｍｍ以下、さらに好ましくは２．０ｍｍ以上３．０ｍｍ以下である。
【００２３】
第１ガラス板１１の板厚を４．０ｍｍ以下とすることで、合わせガラスを軽量化できる。また、第１ガラス板１１の板厚を１．５ｍｍ以上とすることで、合わせガラスに充分な曲げ剛性が得られる。
【００２４】
また、第２ガラス板１２の板厚を、第１ガラス板１１の板厚で除した値が、０．１以上０．５以下であることが好ましく、より好ましくは０．１３以上０．４８以下、さらに好ましくは０．１５以上０．４５以下である。第２ガラス板１２の板厚を、第１ガラス板１１の板厚で除した値が、０．１以上０．５以下であることにより、剛性が高く、かつ軽量な合わせガラスが得られる。
【００２５】
中間膜１３は、第１ガラス板１１と第２ガラス板１２とを接合する。中間膜１３は、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、または紫外線硬化性樹脂などで形成され、これらの樹脂を固化させることで形成される。固化は、硬化を含む。中間膜１３は、好ましくは、ビニル系ポリマー、エチレン‐ビニル系モノマー共重合体、スチレン系共重合体、ポリウレタン樹脂、フッ素樹脂、シリコーン系樹脂及びアクリル系樹脂から選択される一種類以上で形成される。熱可塑性樹脂としては、ポリビニルブチラール樹脂（ＰＶＢ）が典型的である。熱硬化性樹脂としては、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂が典型的である。
【００２６】
中間膜１３は、紫外線吸収剤を含んでもよい。紫外線吸収剤としては、一般的なものが使用でき、例えば、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、サリシレート系、シアノアクリレート系、トリアジン系、オキザニリド系、ニッケル錯塩系、無機系などが使用できる。無機系としては、例えば、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、マイカ、カオリン、セリサイト等の粒子が使用できる。
【００２７】
中間膜１３は、単層構造でもよいが、複数層構造でもよく、例えば、接合層の他に、導電層を有してもよい。導電層は、アンテナまたはヒータなどの機能を有する。アンテナは、外部からの電波を受信する。ヒータは、氷や雪の融解、結露による曇りの除去などに用いられる。導電層は、導電性材料で形成され、例えば金属で形成される。金属としては、特に限定されないが、例えば、金、銀、ニッケル、銅、アルミニウム、錫、コバルト、またはこれらの元素のうちの少なくとも１つの元素を含む合金などが用いられる。導電層は、例えば金属箔をパターン加工して形成されてよく、複数の接合層の間に配設されてよい。中間膜１３は、接合層や導電層の他に、絶縁層などをさらに有してもよい。
【００２８】
また、中間膜１３は、微振動による振動を抑制するため、せん断弾性率の小さい遮音性中間膜を用いてもよい。遮音性中間膜は、せん断弾性率の異なる膜を層状に積層させてもよい。また、ヘッドアップディスプレイとして合わせガラス１０を用いた場合のニ重像を防止するために、断面が楔状の楔型中間膜であってもよい。
【００２９】
合わせガラス１０の製造方法は、第１ガラス板１１と第２ガラス板１２とを中間膜１３によって接合する接合工程を有する。接合工程では、例えばオートクレーブなどの圧着装置が用いられる。
【００３０】
ところで、図１および図２に示すように、第１ガラス板１１は、中間膜１３とは反対側に配される第１主表面１４と、中間膜１３に接する第２主表面１５とを有する。また、第２ガラス板１２は、中間膜１３に接する第３主表面１６と、中間膜１３とは反対側に配される第４主表面１７とを有する。また、中間膜１３は、第２主表面１５と第３主表面１６との間に配置され、第２主表面１５と第３主表面１６とを接合することで、合わせガラス１０が構成される。
【００３１】
第１主表面１４の重心における法線を含む断面のうち、第１主表面１４の曲率半径が最大となる断面を横断面、横断面に直交する断面を縦断面と呼ぶ。第１主表面１４の曲率半径は、各断面において、第１主表面１４の両端および第１主表面１４の重心の３点を通る円の半径で代表する。第１主表面１４の両端の間に、湾曲部分のみならず、平坦部分があってもよい。横断面における第１主表面１４の曲率半径ｘは、例えば１×１０６ｍｍ以下である。縦断面における第１主表面１４の曲率半径ｙ（ｙ＜ｘ）は、例えば１×１０５ｍｍ以下である。
【００３２】
横断面および縦断面の両方において、合わせガラス１０が湾曲状の形状を有する。例えば横断面および縦断面の両方において、第１主表面１４が外側（中間膜１３とは反対側）に凸の凸面、第４主表面１７が外側（中間膜１３とは反対側）に凹の凹面である。
【００３３】
尚、第１ガラス板１１と第２ガラス板１２との配置は、図１および図２の配置とは逆でもよい。つまり、横断面および縦断面の両方において、第１主表面１４が外側に凹の凹面、第４主表面１７が外側に凸の凸面であってもよい。
【００３４】
中間膜１３による第１ガラス板１１と第２ガラス板１２との接合が解除されると、第１ガラス板１１および第２ガラス板１２は接合前の自然状態に戻る。本明細書において、「自然状態」とは、曲げ応力の生じない状態を意味する。
【００３５】
図３は、一実施形態による接合前の自然状態における第１ガラス板と第２ガラス板の断面図であって、図１の横断面図に対応する断面図である。図４は、一実施形態による接合前の自然状態における第１ガラス板と第２ガラス板の断面図であって、図２の縦断面図に対応する断面図である。
【００３６】
第１ガラス板１１は、接合前の自然状態で、湾曲状の形状を有する。第１ガラス板１１は、接合前に予め曲げ成形される。曲げ成形としては、例えば重力成形、プレス成形などが用いられる。曲げ成形は、加熱しながら行われる。曲げ成形時に、物理強化が行われてもよい。尚、化学強化は、曲げ成形の後、接合の前に行われる。
【００３７】
接合時に第１ガラス板１１はほとんど曲げ変形されてなくてもよい。例えば、第１ガラス板１１の板厚が第２ガラス板１２の板厚よりも十分に大きい場合、接合時に第１ガラス板１１はほとんど曲げ変形されない。一般的に、曲げ剛性は板厚の３乗に比例し、曲げによる変位量は板厚の３乗に反比例するためである。
【００３８】
一方、第２ガラス板１２は、接合前の自然状態で、平坦状の形状を有する。第２ガラス板１２の曲げ成形が省略でき、その手間が省略できる。尚、接合前の自然状態で、第２ガラス板１２は湾曲状の形状を有してもよい。
【００３９】
接合時に第２ガラス板１２は曲げ変形され、接合後の第４主表面１７の外周部には曲げ圧縮応力が生じる。この曲げ圧縮応力は、市販の表面応力計によって測定できる。
【００４０】
本明細書において、外周部とは、例えばガラス板の外縁から面内方向に２０ｍｍ以内の領域のことである。
【００４１】
第２ガラス板１２が強化ガラスの場合、接合後の第４主表面１７の外周部には残留圧縮応力と曲げ圧縮応力の両方が生じている。残留圧縮応力は、強化によるものであり、接合前に生じている。この場合、接合後の第４主表面１７の外周部の圧縮応力を計測し、その計測値から自然状態での第４主表面１７の外周部の圧縮応力を引くことで、曲げ圧縮応力が算出できる。
【００４２】
図３および図４に示すように、接合前の自然状態で、横断面に対応する断面および縦断面に対応する断面の両方において、第２主表面１５は第３主表面１６よりも小さい曲率半径を有する。そのため、接合後の第４主表面１７には、その外周の一部のみではなく、その外周全体に亘って曲げ圧縮応力が生じる。
【００４３】
なお、本実施形態のように、接合前に予め曲げ成形され、横断面および縦断面の両方において曲率半径を有する第１ガラス板１１に沿って、第２ガラス板１２を接合すると、第４主表面１７の重心には曲げ引張応力が生じる。
【００４４】
本発明者は、第４主表面１７の外周部における曲げ圧縮応力の最大値Ｐｍａｘが１００ＭＰａ以下であれば、第４主表面１７の外周部におけるしわの発生が抑制できることを見出した。最大値Ｐｍａｘは、好ましくは９０ＭＰａ以下、より好ましくは８０ＭＰａ以下である。
【００４５】
最大値Ｐｍａｘは、好ましくは１０ＭＰａ以上である。最大値Ｐｍａｘが１０ＭＰａ以上であれば、横断面および縦断面の両方において合わせガラス１０が十分に曲がっており、合わせガラス１０の幾何剛性が十分に大きく、荷重に対する合わせガラス１０の変形を抑制できる。荷重としては、積雪荷重、風荷重などが挙げられる。また、最大値Ｐｍａｘが１０ＭＰａ以上であれば、第４主表面１７の外周部に傷が付きにくくなり、第２ガラス板１２が外周部から割れにくくなる。最大値Ｐｍａｘは、より好ましくは１５ＭＰａ以上である。
【００４６】
また、第４主表面１７の外周部の曲げ圧縮応力の平均値が、５ＭＰａ以上であれば、第４主表面１７の外周部に傷が付きにくくなり、第２ガラス板１２が外周部から割れにくくなる。第４主表面１７の外周部の曲げ圧縮応力の平均値は、より好ましくは７ＭＰａ以上、さらに好ましくは１０ＭＰａ以上である。
【００４７】
また、第４主表面１７の外周部が曲げ引張応力を有する場合、その最大値が、１５ＭＰａ以下であれば、第４主表面１７の外周部に傷が生じても、その傷が進展しにくく、第２ガラス板１２が外周部から割れにくくなる。第４主表面１７の外周部が曲げ引張応力の最大値は、より好ましくは１０ＭＰａ以下、さらに好ましくは７ＭＰａ以下である。
【００４８】
表１は、横断面における第１主表面１４の曲率半径ｘ（ｍｍ）と、縦断面における第１主表面１４の曲率半径ｙ（ｍｍ）と、第４主表面１７の外周部における曲げ圧縮応力の最大値Ｐｍａｘ（ＭＰａ）との関係の一例を示す。
【００４９】
【表１】
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表１では、曲率半径ｘと曲率半径ｙ以外、同じ条件で、最大値Ｐｍａｘを算出した。最大値Ｐｍａｘは、汎用的な応力解析ソフトを用い有限要素法により算出した。ここで、第１ガラス板１１は、接合前の自然状態での形状が湾曲状、板厚が４．０ｍｍ、ヤング率が７１．５ＧＰａ、ポアソン比が０．２３とした。また、第２ガラス板１２は、接合前の自然状態での形状が平坦状、板厚が０．５ｍｍ、ヤング率が７１．５ＧＰａ、ポアソン比が０．２３とした。さらに、中間膜１３は、接合前の自然状態での形状が平坦状、膜厚が０．７６ｍｍ、ヤング率が５ＭＰａ、ポアソン比が０．４５とした。接合後の合わせガラス１０の端面には段差がないものとし、合わせガラス１０の縦幅は５５０ｍｍ、合わせガラス１０の横幅は９８０ｍｍとした。尚、接合前の自然状態での形状や寸法、板厚、ヤング率などが多少変化しても、結果の傾向は変わらない。
【００５０】
図５は、横断面における第１主表面の曲率半径ｘと、縦断面における第１主表面の曲率半径ｙと、第４主表面の外周部における曲げ圧縮応力の最大値Ｐｍａｘとの関係の一例を示す図である。図５において、Ｐｍａｘが閾値となるｘとｙとの関係式は、表１に示す応力解析結果などに基づき作成した。
【００５１】
下記式（１）〜（３）が成立する場合、Ｐｍａｘは１００ＭＰａ以下となり、上述の如く、第４主表面１７の外周部におけるしわの発生を抑制できる。
ｘ≦１×１０６・・・（１）
ｙ≦１×１０５・・・（２）
ｙ≧ａｘｂ・・・（３）
式（３）中、ａは係数、ｂはｘを底とする指数であって、ｘが２×１０２以上５×１０２未満の場合にａは６．０６×１０１０であり且つｂは−２．５１であり、ｘが５×１０２以上１×１０４未満の場合にａは１．４４×１０７であり且つｂは−１．１７であり、ｘが１×１０４以上１×１０５未満の場合にａは２．４３×１０４であり且つｂは-４．７７×１０-１であり、ｘが１×１０５以上１×１０６以下の場合にａは１．００×１０２であり且つｂは０である。
【００５２】
上記式（１）〜（３）の他に下記式（４）が成立する場合、Ｐｍａｘは９０ＭＰａ以下となり、上述の如く、第４主表面１７の外周部におけるしわの発生をより抑制できる。
ｙ≧ｃｘｄ・・・（４）
式（４）中、ｃは係数、ｄはｘを底とする指数であって、ｘが３×１０２以上７×１０２未満の場合にｃは５．３９×１０１１であり且つｄは−２．７２であり、ｘが７×１０２以上１×１０４未満の場合にｃは２．７８×１０７であり且つｄは−１．２１であり、ｘが１×１０４以上１×１０５未満の場合にｃは１．２６×１０３であり且つｄは−１．２５×１０-１であり、ｘが１×１０５以上１×１０６以下の場合にｃは２．９９×１０２であり且つｄは０である。
【００５３】
上記式（１）〜（３）などの他に下記式（５）が成立する場合、Ｐｍａｘは８０ＭＰａ以下となり、上述の如く、第４主表面１７の外周部におけるしわの発生をさらに抑制できる。
ｙ≧ｅｘｆ・・・（５）
式（５）中、ｅは係数、ｆはｘを底とする指数であって、ｘが５×１０２以上９×１０２未満の場合にｅは３．７４×１０１５であり且つｆは−３．９２であり、ｘが９×１０２以上１×１０４未満の場合にｅは２．８３×１０７であり且つｆは−１．１７であり、ｘが１×１０４以上１×１０５未満の場合にｅは１．２４×１０３であり且つｆは−７．９２×１０-２であり、ｘが１×１０５以上１×１０６以下の場合にｅは４．９８×１０２であり且つｆは０である。
【００５４】
上記式（１）〜（３）などの他に下記式（６）が成立する場合、Ｐｍａｘは１０ＭＰａ以上となり、上述の如く、荷重に対する合わせガラス１０の変形を抑制できる。
ｙ≦ｇｘｈ・・・（６）
式（６）中、ｇは係数、ｈはｘを底とする指数であって、ｘが４×１０３以上６×１０３未満の場合にｇは４．９６×１０１５であり且つｈは−２．９７であり、ｘが６×１０３以上３×１０４未満の場合にｇは１．８０×１０８であり且つｈは−１．００であり、ｘが３×１０４以上１×１０５未満の場合にｇは１．９３×１０５であり且つｈは−３．３７×１０-１であり、ｘが１×１０５以上１×１０６以下の場合にｇは３．９９×１０３であり且つｈは０である。
【００５５】
上記式（１）〜（３）などの他に下記式（７）が成立する場合、Ｐｍａｘは１５ＭＰａ以上となり、上述の如く、荷重に対する合わせガラス１０の変形をより抑制できる。
ｙ≦ｉｘｊ・・・（７）
式（７）中、ｉは係数、ｊはｘを底とする指数であって、ｘが２×１０３以上３×１０３未満の場合にｉは６．３４×１０１４であり且つｊは−２．９７であり、ｘが３×１０３以上３×１０４未満の場合にｉは９．００×１０７であり且つｊは−１．００であり、ｘが３×１０４以上１×１０５未満の場合にｉは２．０５×１０６であり且つｊは−６．３３×１０-１であり、ｘが１×１０５以上１×１０６以下の場合にｉは１．４０×１０３であり且つｊは０である。
【００５６】
また、図５において、円弧筒状の合わせガラスと同程度の曲げ剛性が得られるｘとｙとの関係式は、上記応力解析ソフトを用い有限要素法により算出した。曲げ剛性は、荷重による合わせガラスの重心の変位量を有限要素法により算出し、その変位量を基に算出した。この計算では、合わせガラスの四隅が同一水平面上に位置し且つ合わせガラスの上面が上に凸となるように合わせガラスの外周全体を下方からローラで支持した状態で、合わせガラスの上面全体に対し上方から２０００Ｎ／ｍ２の等分布荷重をかけた。尚、板厚、ヤング率、ポアソン比、縦幅、横幅などの値は、表１と同じ値を用いた。
【００５７】
上記式（１）〜（３）などの他に下記式（８）が成立する場合、ｘが無限大であってｙが４０００ｍｍである円弧筒状の合わせガラスと同程度の曲げ剛性が得られ、荷重に対する合わせガラス１０の変形を抑制できる。
ｙ≦ｋｘｌ・・・（８）
式（８）中、ｋは係数、ｌはｘを底とする指数であって、ｘが７×１０３以上１×１０４未満の場合にｋは９．０９×１０３０であり且つｌは−６．７５であり、ｘが１×１０４以上１．２×１０４未満の場合にｋは７．０８×１０１２であり且つｌは−２．２２であり、ｘが１．２×１０４以上１×１０５未満の場合にｋは３．６２×１０４であり且つｌは−１．９１×１０-１であり、ｘが１×１０５以上１×１０６以下の場合にｋは４．０２×１０３であり且つｌは０である。
【００５８】
上記式（１）〜（３）などの他に下記式（９）が成立する場合、ｘが無限大であってｙが２０００ｍｍである円弧筒状の合わせガラスと同程度の曲げ剛性が得られ、荷重に対する合わせガラス１０の変形を抑制できる。
ｙ≦ｍｘｎ・・・（９）
式（９）中、ｍは係数、ｎはｘを底とする指数であって、ｘが６×１０３以上９×１０３未満の場合にｍは２．７４×１０２７であり且つｎは−５．９４であり、ｘが９×１０３以上１．２×１０４未満の場合にｍは１．２６×１０１５であり且つｎは−２．８２であり、ｘが１．２×１０４以上１×１０５未満の場合にｍは８．６２×１０４であり且つｎは−３．２７×１０-１であり、ｘが１×１０５以上１×１０６以下の場合にｍは２．００×１０３であり且つｎは０である。
【００５９】
以上、合わせ板の実施形態などについて説明したが、本発明は上記実施形態などに限定されず、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、改良が可能である。
【００６０】
例えば、合わせ板は、第１板が自動車の車体ボディー又はピラーなどの金属板、第２板がガラス板の組合せでもよい。また、合わせ板は、第１板が樹脂板、第２板がガラス板の組合せとし、自動車のインストルメントパネル、センターコンソール、ダッシュボードなどを形成してもよい。また、合わせ板は、第１板が樹脂板、第２板がガラス板の組合せとし、第１板と第２板との間に液晶などの表示部材層を含んでいても良い。
【符号の説明】
【００６１】
１０  合わせガラス
１１  第１ガラス板
１２  第２ガラス板
１３  中間膜
１４  第１主表面
１５  第２主表面
１６  第３主表面
１７  第４主表面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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