(57)【要約】【課題】合わせガラスに用いられる赤外線遮蔽性微粒子の劣化を抑制する。【解決手段】ガラス板２と熱可塑性樹脂膜（中間膜）３との間に、粒径が０．２μｍ以下の赤外線遮蔽性微粒子（例えばＩＴＯ）を含有する高分子層５を配置し、熱可塑性樹脂膜３に紫外線吸収剤を含有させる。この紫外線吸収剤により微粒子の劣化が抑制される。微粒子は、例えば１ｍ２あたり０．５ｇ以上２ｇ以下の範囲で分散させる。高分子層５はシロキサン結合を有する高分子体を含んでいてもよい。高分子層５のシート抵抗は１ＭΩ／□以上とするとよい。ガラス板１側に凸となるように曲げた曲げ合わせガラスとしてもよい。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ガラス板、第２ガラス板、および前記第１ガラス板と前記第２ガラス板との間に配置された熱可塑性樹脂膜を含む合わせガラスであって、
前記第１ガラス板または前記第２ガラス板と前記熱可塑性樹脂膜との間に、粒径が０．２μｍ以下の赤外線遮蔽性微粒子を含有する高分子層をさらに含み、前記熱可塑性樹脂膜が紫外線吸収剤を含む合わせガラス。
【請求項２】
前記赤外線遮蔽性微粒子を１ｍ２あたり０．５ｇ以上２ｇ以下の範囲で前記高分子層に分散させた請求項１に記載の合わせガラス。
【請求項３】
前記熱可塑性樹脂膜における紫外線透過率が５％以下である請求項１または２に記載の合わせガラス。
【請求項４】
前記高分子層がシロキサン結合を有する高分子体を含む請求項１〜３のいずれかに記載の合わせガラス。
【請求項５】
前記高分子層のシート抵抗値が１ＭΩ／□以上である請求項１〜４のいずれかに記載の合わせガラス。
【請求項６】
前記第１ガラス板側に凸となるように曲げられ、前記第２ガラス板と前記熱可塑性樹脂膜との間に前記高分子層を含む請求項１〜５のいずれかに記載の合わせガラス。
【請求項７】
前記第１ガラス板および前記第２ガラス板が、質量百分率表示で、Ｆｅ２Ｏ３に換算した全鉄量が０．３〜１質量％であるソーダライムシリカガラスからなる請求項１〜６のいずれかに記載の合わせガラス。
【請求項８】
可視光線透過率が７０％以上である請求項１〜７のいずれかに記載の合わせガラス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、赤外線遮蔽性微粒子により赤外線遮蔽能を付与した合わせガラスに関する。より具体的には、本発明は、例えば車両や建築物の開口部、特に自動車のウインドシールドに適した合わせガラスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
中間膜に微粒子を分散させた合わせガラスが提案されている。例えば特許文献１および特許文献２には、粒径が０．２μｍ以下の赤外線遮蔽性微粒子（機能性微粒子）を中間膜に分散させた合わせガラスが開示されている。赤外線遮蔽性微粒子としては、ＡＴＯ（アンチモンをドープした錫酸化物）、ＩＴＯ（インジウムをドープした錫酸化物）等が用いられている。微粒子の粒径が０．２μｍ以下に制限されているのは、可視光線への影響を緩和するためである。特許文献２には、上記微粒子を分散させた中間膜を、Ｆｅ２Ｏ３に換算した全鉄量を０．３〜１質量％含有するガラス板とともに用いれば、外観に優れた赤外線遮蔽性合わせガラスが得られると記載されている。合わせガラスの中間膜には、通常、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等の熱可塑性樹脂膜が使用される。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−２５９２７９号公報
【０００４】
【特許文献２】
特開２００１−１５１５３９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の合わせガラスでは、使用中に、微粒子による赤外線遮蔽能が低下することがあった。これは、紫外線への曝露に伴う微粒子の劣化による。この劣化は、室外側（車外側）に配置されるガラス板に、紫外線吸収成分、例えば酸化チタンや酸化セリウムを含有させることによってもある程度は抑制できる。しかし、ガラス板への紫外線吸収成分の添加は、その種類や量が制限され、さらにその成分による着色が合わせガラスの色調の選択の幅を狭める結果となる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明は、第１ガラス板、第２ガラス板、および第１ガラス板と第２ガラス板との間に配置された熱可塑性樹脂膜を含む合わせガラスであって、第１ガラス板または第２ガラス板と上記熱可塑性樹脂膜との間に、粒径が０．２μｍ以下の赤外線遮蔽性微粒子を含有する高分子層をさらに含み、上記熱可塑性樹脂膜が紫外線吸収剤を含む合わせガラスを提供する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の合わせガラスでは、熱可塑性樹脂膜に紫外線吸収剤を含ませ、赤外線遮蔽性微粒子はガラス板と熱可塑性樹脂膜との間に配置した高分子層に含ませることとした。樹脂膜への紫外線吸収剤の添加は、高温で溶融して成形するガラス板への添加よりも（例えばソーダライムシリカガラスの溶融温度は最高で１５００℃以上にも達する）、紫外線吸収剤の種類や添加量について、格段に制約が少ない。
【０００８】
本発明の合わせガラスは、平板状であってもよいが、ウインドシールド等の用途では、曲げ合わせガラスとしてもよい。曲げ合わせガラスは、凸となる主表面が室外側（車外側）となるように設置される。このため、高分子層は、熱可塑性樹脂膜よりも室内側（車内側）に配置するとよい。本発明を適用した曲げ合わせガラスは、第１ガラス板側に凸となるように曲げられ、第２ガラス板と熱可塑性樹脂膜との間に高分子層を含む形態とするとよい。
【０００９】
赤外線遮蔽性微粒子は、１ｍ２あたり０．５ｇ以上２ｇ以下の範囲、より好ましくは０．７ｇ以上１．８ｇ以下の範囲で高分子層に分散させるとよい。分散量を０．５ｇ／ｍ２未満とすると、十分な赤外線遮蔽能が得られないことがある。赤外線の十分な遮蔽は、例えば、波長１５００ｎｍにおける光線透過率が２５％以下、好ましくは２０％以下、と言い換えてもよい。２ｇ／ｍ２を超えて赤外線遮蔽性微粒子を分散させると、波長８５０ｎｍ付近の光線透過率がやや低下する。この波長付近の近赤外線は、自動車の自動課金システムの送受信等に使用されるため、赤外線遮蔽性微粒子の分散量は、波長８５０ｎｍにおける光線透過率が３０％以上となる範囲に止めるとよい。
【００１０】
熱可塑性樹脂膜における紫外線吸収剤の量は、その吸収剤の紫外線吸収能に応じて適宜定めればよい。具体的には、熱可塑性樹脂膜における紫外線透過率が５％以下、好ましくは１．０％以下となるように、紫外線吸収剤を添加するとよい。本明細書において、紫外線透過率とは、ＩＳＯ９０５０に基づき、分光光度計により測定した数値に基づく。
【００１１】
赤外線遮蔽性微粒子を分散させる高分子層は、熱可塑性樹脂からなる層としてもよいが、シロキサン結合を有する高分子体を含む層とすることが好ましい。シロキサン結合を有する高分子体を用いると、比較的低い温度、例えば室温、での成膜が可能となり、熱可塑性樹脂膜およびガラス板との接着力も確保しやすいからである。熱可塑性樹脂膜に赤外線遮蔽性微粒子を分散させると、熱可塑性樹脂膜を製造する際の熱により、ＩＴＯ等の赤外線遮蔽性微粒子が劣化（酸化）し、赤外線遮蔽能が低下することがある。
【００１２】
高分子層のシート抵抗値は、赤外線遮蔽性微粒子の単位面積あたりの分散量とともに、高分子層の厚みの影響を受ける。この抵抗値は、低すぎると電波を透過できなくなるため、１ＭΩ／□（スクエア）以上、好ましくは２０ＭΩ／□を上回る値、が好適である。導電性を示す赤外線遮蔽性微粒子の濃度が高くなるにつれ、シート抵抗値は低下する。高分子層の厚さは、微粒子の濃度が所望のシート抵抗値を確保できる程度に低くなる範囲とするとよく、具体的には０．３μｍ以上が好ましい。高分子層が厚すぎると、高分子層にクラックが発生し、膜が剥離することがあるため、この層の厚さは５μｍ以下が好適である。
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の好ましい形態を説明する。
【００１４】
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。この曲げ合わせガラスは、一対のガラス板１，２を中間膜（熱可塑性樹脂膜）３が接合しており、ガラス板２と熱可塑性樹脂膜３との間に、赤外線遮蔽性微粒子が分散した高分子層（熱線遮蔽層）５が介在している。熱可塑性樹脂膜３には、紫外線を吸収する成分が含まれている。
【００１５】
この合わせガラスは、窓への設置に際しては、熱線遮蔽層５よりも熱可塑性樹脂膜３が車外側（室外側）に位置するように主表面の位置が定められる。即ち、慣用の表記に従って車外側からガラス表面を順に数えれば（外気に接する凸面が第１面、車内雰囲気に接する凹面が第４面となる）、熱線遮蔽層５は、合わせガラスの第３面上に配置される。この合わせガラスでは、車外側から入射する紫外線が、紫外線吸収剤を含む熱可塑性樹脂膜３を通過して熱線遮蔽層５に到達するため、この層５に含まれる赤外線遮蔽性微粒子の劣化が抑制される。
【００１６】
本発明は、図３に示したように、平板状合わせガラス（曲げ加工されていないガラス板１１，１２を含む合わせガラス）にも適用できる。この場合も、熱可塑性樹脂膜３に含まれた紫外線吸収剤は、熱線遮蔽層５よりも車外側に設置された場合に微粒子の劣化抑制作用を発揮する。本発明は、その別の側面から、上記合わせガラスを熱可塑性樹脂膜３が熱線遮蔽層５よりも室外側となるように配置する合わせガラスの使用方法、およびこのように配置された合わせガラスと、ガラス取り付け部材１５とを含むガラス窓、を提供する。
【００１７】
図３にその部分断面を示したガラス窓では、合わせガラスを枠体（車体）１７に取り付けるための部材としてモール１５を用いているが、取り付け部材はこれに限らない。例えば、このガラス窓を建築物の開口部に適用する場合には、枠体となるサッシへの取り付け部材として、モール１５に代えてセッティングブロック、バックアップ材、シーリング材等が用いられることが多い。
【００１８】
ガラス板１，２，１１，１２には、公知の各種ガラス板、例えばソーダライムシリカガラス板、を用いれば足りる。ガラス板の組成は、微粒子による赤外線遮蔽能を補うために、赤外線遮蔽成分、例えば酸化鉄、の含有率を適宜調整するとよい。酸化鉄の好ましい含有率はＦｅ２Ｏ３に換算して０．３〜１質量％である。
【００１９】
熱可塑性樹脂膜３は、従来から用いられてきたＰＶＢ、ＥＶＡ等の熱可塑性樹脂に紫外線吸収成分を添加したものを用いればよい。紫外線吸収成分は、その種類に特に制限はないが、例えば、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、サリチル酸系、シアノアクリレート系のような化合物が適している。この熱可塑性樹脂膜３には、赤外線遮蔽性微粒子を含ませる必要がない。
【００２０】
熱線遮蔽層５は、赤外線遮蔽性微粒子を含有する。微粒子としては、ＡＴＯ、ＩＴＯ等、高分子層への分散が可能であって赤外線を遮蔽する作用を有するものを制限なく使用できる。この層５は、シロキサン結合を有する有機高分子体に微粒子が分散した層とすることが好ましい。シロキサン結合を有する有機高分子体としては、例えばエポキシシラン、アミノシラン、メタクリロキシシラン等を用いればよい。赤外線遮蔽性微粒子の粒径は、０．２μｍ以下、好ましくは０．００１μｍ〜０．１５μｍである。
【００２１】
熱線遮蔽層５は、一対のガラス板を接合する工程の前に、予め、ガラス板２または熱可塑性樹脂膜３の表面に形成しておく。フローコート法、スプレーコート法、スプレーフローコート法を用いた塗布による場合には、熱線遮蔽層５は、ガラス板２の表面に形成するとよい。一方、ダイコート法、バーコート法を用いた塗布による場合には、熱可塑性樹脂膜３の表面に形成するとよい。この層５は、ガラス板２の全面に形成してもよいが、ガラス板２の表面の所定領域のみに形成しても構わない。
【００２２】
図２および図３に示すとおり、特に車両用合わせガラスでは、その周縁部にセラミックプリント等による不透視領域７が設けられることがある。不透視領域７は、例えば、合わせガラスの周縁部を囲むように（いわゆる額縁状に）配置される。この不透視領域７では、セラミックプリントにより赤外線を含む光線が遮蔽されるから、微粒子による赤外線遮蔽能は必要とされない。従って、この場合には、図２に示したとおり、合わせガラスの透視領域９を覆い、かつ不透視領域７の少なくとも一部を覆わないように熱線遮蔽層５を形成し、原材料コストに占める割合が高い微粒子の使用量を削減するとよい。
【００２３】
ガラス板を接合するための熱可塑性樹脂膜は、通常、同一品質の樹脂膜の巻回体として合わせガラス製造ラインに供給される。このため、熱可塑性樹脂膜３に分散させたのでは、赤外線遮蔽性微粒子を合わせガラス表面の所望の領域に配置することは容易ではない。しかし、例えばガラス板の表面に予め熱線遮蔽層を形成し、この熱線遮蔽層に分散させれば、微粒子の部分的配置は容易となる。本発明の一形態では、微粒子を含有する熱線遮蔽層が、合わせガラスの主表面に部分的に形成される。例えば、この主表面の一部を覆うように形成された不透視膜（例えばセラミックプリント）を含む合わせガラスでは、不透視膜が形成された領域（不透視領域）の少なくとも一部を除き、好ましくは透視領域（不透視領域を除く領域）の全面を覆うように、熱線遮蔽層が形成される。
【００２４】
図１〜図３に例示した形態では、合わせガラスを構成するガラス板の枚数は２であったが、本発明は、これに限らず、別のガラス板（第３ガラス板）およびこのガラス板を接合するための別の熱可塑性樹脂膜をさらに含む合わせガラス、これら合わせガラスを含む複層ガラス等々、当業者に自明な各種変形にもその適用が可能である。熱可塑性樹脂膜および熱線遮蔽層（高分子層）の数についても、図示した形態は例示である。
【００２５】
合わせガラスの曲げ形状も図示した形態に限られない。例えば、車体のデザインや空力特性との関連から、車外側主表面の端部の一部（例えばウインドシールドの下端近傍）を凹とすることが求められる場合がある。しかし、このような場合であっても、全体として見て第１ガラス板側が凸である限り、より具体的には第１ガラス板側が凸となっている表面が凹となっている表面よりも広い限り、本明細書では、当該合わせガラスは第１ガラス板側に凸となるように曲げられていると判断する。
【００２６】
【実施例】
以下、実施例により、本発明をさらに詳細に説明する。以下、成分の割合を示す％表示（組成、固形分の表示）はすべて質量％である。
【００２７】
（実施例１）
ジアセチルアセトンアルコールとエタノールとを７：３の質量比で混合した溶剤に、ＩＴＯ微粒子（粒径０．２μｍ以下）、固形分が２０％となるように混合して分散液を得た。次いで、この分散液２０ｇ、エポキシシラン（３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン）２ｇ、アミノシラン（３−アミノプロピルトリエトキシシラン）２ｇ、エタノール１７６ｇを混合し、固形分が４％であるコーティング液を得た。
【００２８】
他方、予め所定寸法に切断した２枚のグリーンガラス板（厚み２．１ｍｍ；Ｆｅ２Ｏ３に換算した全鉄量０．５２％）を自重曲げ型に重ねて置き、この型を加熱炉内を搬送しながら加熱して曲げ成形し、２枚の曲げガラス板を得た。引き続き、車内側に配置する曲げガラス板の凸面（車外側表面；合わせガラス第３面）を洗浄し、この表面の全面に、フローコート法によりコーティング液を塗布した。塗布したコーティング液を、５分間室温で乾燥させ、２００℃のオーブンで１２時間室温で乾燥させ、厚さ０．３５μｍの熱線遮蔽層を形成した。
【００２９】
以降、通常の方法に従い、ＰＶＢ膜を中間膜として、合わせガラスを作製した。ただし、ＰＶＢ膜には、紫外線吸収剤として［２−（２’−ヒドロキシ−５’−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール］を０．２質量％含有させた。このＰＶＢ膜自体の紫外線透過率は１％であった。
【００３０】
（実施例２〜６）
コーティング液の固形分が、それぞれ６％、８％、１２％、２０％、３０％となるように、分散液と混合するエタノールの量を変更した以外は、実施例１と同様にして、合わせガラスを作製した。
【００３１】
（実施例７）
コーティング液の固形分が８％となるように分散液と混合するエタノールの量を変更し、コーティング液を塗布する表面を合わせガラス第３面に接するＰＶＢ膜の表面とし、バーコート法により塗布した以外は、実施例１と同様にして、合わせガラスを作製した。
【００３２】
（比較例１）
紫外線吸収剤を含まないＰＶＢ膜を用いた以外は、実施例３と同様にして、合わせガラスを作製した。
【００３３】
（比較例２）
コーティング液の塗布による熱線遮蔽層の形成を省略した以外は、実施例１と同様にして合わせガラスを作製した。
【００３４】
（比較例３）
コーティング液の塗布による熱線遮蔽層の形成を省略し、赤外線遮蔽性微粒子を熱可塑性樹脂膜に分散させたＰＶＢ膜を用いた以外は、実施例１と同様にして、合わせガラスを作製した。
【００３５】
（参照例１）
コーティング液を塗布する表面を車外側に配置する曲げガラス板の凹面（車内側表面；合わせガラス第２面）とした以外は、実施例３と同様にして、合わせガラスを作製した。
【００３６】
実施例１〜７、比較例１〜３、参照例から得た各合わせガラスについて、紫外線透過率、可視光線透過率、日射透過率、波長８５０ｎｍおよび１５００ｎｍにおける光線透過率、シート抵抗値を測定した。さらに、各合わせガラスについて、紫外線曝露試験後の日射透過率を測定し、この試験前後の日射透過率の上昇を算出した。なお、この曝露試験は、Ｓｕｎｓｈｉｎｅ−Ｃａｒｂｏｎ−Ｗｅａｔｈｅｒ−Ｏ−Ｍｅｔｅｒを用いて行った。これらの結果を、各合わせガラスにおけるＩＴＯ分散量（高周波誘導結合プラズマ発光分析により算出）、熱線遮蔽層の膜厚（走査型電子顕微鏡により測定）とともに、表１に示す。
【００３７】
【表１】
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【００３８】
各実施例から得た合わせガラスでは、紫外線による日射透過率の変化が抑制された。また、これら合わせガラスでは、可視光線透過率が７０％以上となった。さらに、ＩＴＯ分散量が０．６ｇ／ｍ２未満である実施例１，２を除く各実施例では、日射透過率が５０％以下、波長１５００ｎｍにおける光線透過率が２０％以下となった。
【００３９】
さらに、各合わせガラスを、ＶＩＣＳ（Ｖｅｈｉｃｌｅ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）用機器を車内に備えた自動車のウインドシールドに装着し、合わせガラスを介した送受信試験を行った。その結果、実施例６を除くすべての合わせガラスについて、波長８５０ｎｍにおける光線透過率が３０％以上であることを反映し、良好な結果が得られた。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、赤外線遮蔽性微粒子により熱線の流入を低減しながら、使用中の微粒子の劣化を抑制した合わせガラスを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の合わせガラスの一例を示す断面図
【図２】本発明の合わせガラスの別の一例を示す断面図
【図３】本発明の合わせガラスの窓への設置例を示す部分断面図
【符号の説明】
１，２，１１，１２  ガラス板
３      熱可塑性樹脂膜（中間膜）
５      熱線遮蔽層（高分子層）
７      不透視領域
９      透視領域
１５    モール（取り付け部材）
１７    車体（枠体）
【図１】
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【図２】
2004284839.tif 000005
【図３】
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