(57)【要約】  本発明の車両用合わせガラスは、内側ガラス板と外側ガラス板が有機樹脂中間層を介して一体化された車両用合わせガラスにおいて、内側ガラス板が、表面に圧縮応力層を有する化学強化ガラスであり、且つ外側ガラス板が、表面に圧縮応力層を有する物理強化ガラスであることを特徴とする。
2017183381.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側ガラス板と外側ガラス板が有機樹脂中間層を介して一体化された車両用合わせガラスにおいて、
内側ガラス板が、表面に圧縮応力層を有する化学強化ガラスであり、
且つ外側ガラス板が、表面に圧縮応力層を有する物理強化ガラスであることを特徴とする車両用合わせガラス。
【請求項２】
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に記載の車両用合わせガラス。
【請求項３】
内側ガラス板がアルカリアルミノシリケートガラスであり、且つその板厚が１．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用合わせガラス。
【請求項４】
内側ガラス板が、ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ２  ４０〜８０％、Ａｌ２Ｏ３  １〜３０％、Ｂ２Ｏ３  ０〜１０％、Ｎａ２Ｏ  ５〜２０％、Ｋ２Ｏ  ０〜５％を含有することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の車両用合わせガラス。
【請求項５】
内側ガラス板の圧縮応力層の圧縮応力値が３００ＭＰａ以上であり、且つ応力深さが５μｍ以上であることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の車両用合わせガラス。
【請求項６】
ビッカース圧子で８００ｇｆの荷重を加えた際の化学強化処理前の内側ガラス板のクラック発生率が８０％以下であることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の車両用合わせガラス。
【請求項７】
外側ガラス板がアルカリアルミノシリケートガラス又はソーダライムガラスであり、その板厚が１．０〜４．０ｍｍであることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の車両用合わせガラス。
【請求項８】
有機樹脂層が、エチレン酢酸ビニル共重合体又はポリビニルブチラールで構成されることを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の車両用合わせガラス。
【請求項９】
自動車のフロントガラスに用いることを特徴とする請求項１〜８の何れかに記載の車両用合わせガラス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用合わせガラスに関し、特に自動車のフロントガラスに好適な車両用合わせガラスに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のフロントガラスには、２枚のガラス板が有機樹脂中間層を介して一体化された合わせガラスが用いられている。合わせガラスは、ガラス板の一部が破損しても良好な視界を確保することができ、また事故発生時にガラス板が割れたとしても、有機樹脂中間層の伸縮性により、搭乗者が車外へ飛び出すことを防止し得るという利点がある。【０００３】
例えば、特許文献１には、エアバッグが展開した時に中間層の破断を防止するために、内側ガラス板の厚さに対する外側ガラス板の厚さの比を０．６以上０．９以下とする合わせガラスが開示されている。また、特許文献２には、防犯性等を高めるために、内側ガラス板と外側ガラス板の厚さの差を１．０ｍｍ以上とし、内側ガラス板の板厚を外側ガラス板の板厚よりも大きくした合わせガラスが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−５５００７号公報
【特許文献２】特開２００１−３９７４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、自動車業界においては、環境的観点から、車体の軽量化により燃費を高めることが強く求められている。これにより、自動車関連の部品の軽量化が今まで以上に求められている。合わせガラスへの要求もその例外でない。合わせガラスの軽量化を図る場合、ガラス板の薄型化が有効であるが、その実現は、安全性等の観点から容易ではない。そこで、合わせガラスの薄型化を図るために、ガラス板として、薄い物理強化ガラスを用いることが想定される。【０００６】
しかし、薄い物理強化ガラスでは、加熱処理の際に表面と内部に温度差を形成し難いため、圧縮応力層の圧縮応力値を大きくすることが困難である。結果として、合わせガラスの強度を維持し難くなる。【０００７】
更に、人体に近い場所に物理強化ガラスを設置した場合、物理的衝撃により物理強化ガラスが粒状に破損し、その細かい破片が眼球等を損傷させる虞がある。【０００８】
そこで、本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、その技術手課題は、高強度と薄型化の両立が可能であり、且つ破損時の人体損傷の危険を有効に回避し得る車両用合わせガラスを創案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、化学強化ガラス板と物理強化ガラス板を合わせガラスとし、物理強化ガラスを外側に配置することにより、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、本発明の車両用合わせガラスは、内側ガラス板と外側ガラス板が有機樹脂中間層を介して一体化された車両用合わせガラスにおいて、内側ガラス板が、表面に圧縮応力層を有する化学強化ガラスであり、且つ外側ガラス板が、表面に圧縮応力層を有する物理強化ガラスであることを特徴とする。ここで、「内側ガラス板」は、車内側に配置されるガラス板を指し、「外側ガラス板」は車外側に配置されるガラス板を指す。なお、合わせガラスが３次元的に湾曲した曲面形状を有する場合、曲率半径が小さいガラス板が内側ガラス板になり、曲率半径が大きいガラス板が外側ガラス板になる。【００１０】
本発明の車両用合わせガラスは、内側ガラス板を化学強化ガラスとしている。これにより、板厚が小さくても強度を維持し得ると共に、破損時に粒状のガラス片が車内側の人体に損傷を与える危険性を低減することができる。また、本発明の車両用合わせガラスは、外側ガラス板を物理強化ガラスとしている。物理強化ガラスは、応力深さを増大させ易い。このため、砂利等の細かい飛来物の点衝撃により、外側ガラス板が破損し難くなる。更に、本発明の車両用合わせガラスは、二枚のガラス板を有機樹脂中間層で一体化している。これにより、事故発生時に、搭乗者が車外へ飛び出すことを防止することができる。【００１１】
図１は、本発明の車両用合わせガラスを説明するための概略図である。車両用合わせガラス１０は、化学強化ガラスからなる内側ガラス板１１と、物理強化ガラスからなる外側ガラス板１２と、内側ガラス板１１と外側ガラス板１２の間に挟まれる有機樹脂中間層１３と、を備えている。そして、車両用合わせガラス１０は、外側ガラス板１２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。【００１２】
第二に、本発明の車両用合わせガラスは、３次元的に湾曲した曲面形状を有することが好ましい。【００１３】
第三に、本発明の車両用合わせガラスは、内側ガラス板がアルカリアルミノシリケートガラスであり、且つその板厚が１．５ｍｍ以下であることが好ましい。【００１４】
第四に、本発明の車両用合わせガラスは、内側ガラス板が、ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ２  ４０〜８０％、Ａｌ２Ｏ３  １〜３０％、Ｂ２Ｏ３  ０〜１０％、Ｎａ２Ｏ  ５〜２０％、Ｋ２Ｏ  ０〜５％を含有することが好ましい。【００１５】
第五に、本発明の車両用合わせガラスは、内側ガラス板の圧縮応力層の圧縮応力値が３００ＭＰａ以上であり、且つ応力深さが５μｍ以上であることが好ましい。ここで、「圧縮応力値」及び「応力深さ」は、表面応力計（例えば、折原製作所社製ＦＳＭ−６０００）を用いて、干渉縞の本数とその間隔を観察することで算出したものである。【００１６】
第六に、本発明の車両用合わせガラスは、ビッカース圧子で８００ｇｆの荷重を加えた際の化学強化処理前の内側ガラス板のクラック発生率が８０％以下であることが好ましい。ここで、「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、荷重８００ｇｆ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５０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／２００）×１００の式により求める。ビッカース圧子の打ち込みは全自動ビッカース硬度計（例えばヒューチュアテック製  ＦＬＣ−５０ＶＸ）によって行うことができる。但し、クラック発生率は、ガラス表面の水分状態によって値が変わるため、測定前に（Ｐｓ−３５０℃）〜（Ｐｓ−１５０℃）の温度範囲で1時間以上アニールを行い、室温、湿度によるガラス表面の水分状態の差をキャンセルすることが望ましい。なお、Ｐｓは歪点を指す。【００１７】
第七に、本発明の車両用合わせガラスは、外側ガラス板がアルカリアルミノシリケートガラス又はソーダライムガラスであり、その板厚が１．０〜４．０ｍｍであることが好ましい。【００１８】
第八に、本発明の車両用合わせガラスは、有機樹脂層が、エチレン酢酸ビニル共重合体又はポリビニルブチラールで構成されることが好ましい。【００１９】
第九に、本発明の車両用合わせガラスは、自動車のフロントガラスに用いることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の車両用合わせガラスの一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の車両用合わせガラスにおいて、内側ガラス板と外側ガラス板は、表面に圧縮応力層を有している。表面に圧縮応力層を形成する方法として、物理強化法と化学強化法があるが、本発明では、内側ガラス板が化学強化ガラスであり、外側ガラス板が物理強化ガラスである。
【００２２】
化学強化法は、ガラスの歪点以下の温度でイオン交換によりガラス表面にイオン半径が大きいアルカリイオンを導入する方法である。化学強化法であれば、ガラス板の板厚が小さい場合でも、圧縮応力層を適正に形成することができる。物理強化法は、ガラスの軟化点付近の温度で熱処理した後、特にガラスの軟化点付近の温度で曲面加工後にガラスを空気ジェット等で急冷することにより表面に圧縮応力層を形成する方法である。物理強化ガラスであれば、応力深さが大きい圧縮応力層を簡便に形成することができる。
【００２３】
本発明の車両用合わせガラスにおいて、内側ガラス板の板厚は、好ましくは１．５ｍｍ以下、１．２ｍｍ以下、１．０ｍｍ以下、特に０．８ｍｍ以下であり、好ましくは０．３ｍｍ以上、０．４ｍｍ以上、０．５ｍｍ以上、０．６ｍｍ以上、特に０．７ｍｍ以上である。外側ガラス板の板厚は、好ましくは４．０ｍｍ以下、３．５ｍｍｍ以下、３．０ｍｍ以下、２．５ｍｍ以下、２．０ｍｍ以下、１．８ｍｍ以下、特に１．５ｍｍ以下であり、好ましくは０．３ｍｍ以上、０．４ｍｍ以上、０．５ｍｍ以上、０．６ｍｍ以上、０．７ｍｍ以上、０．８ｍｍ以上、０．９ｍｍ以上、特に１．０ｍｍ以上である。合わせガラスの板厚は、好ましくは４．５ｍｍ以下、３．５ｍｍ以下、３．０ｍｍ以下、２．５ｍｍ以下、２．０ｍｍ以下、特に１．５ｍｍ以下である。それぞれの板厚が大き過ぎると、合わせガラスを軽量化し難くなる。一方、それぞれの板厚が小さ過ぎると、所望の強度を得難くなる。
【００２４】
特に、内側ガラス板を０．３〜１．０ｍｍ、外側ガラス板を１．０〜１．５ｍｍにそれぞれ規制すれば、機械的な衝撃力を弾性的に吸収し易くなるため、自動車のフロントガラスに適用した場合に、傷が付き難くなる。
【００２５】
本発明の車両用合わせガラスにおいて、内側ガラス板はアルカリアルミノシリケートガラスが好ましい。アルカリアルミノシリケートガラスは、イオン交換性能が高いため、短時間の化学強化処理で所望の圧縮応力層を形成することが可能である。また耐失透性が良好であるため、ガラス板への成形が容易である。
【００２６】
内側ガラス板は、ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ２  ４０〜８０％、Ａｌ２Ｏ３  １〜３０％、Ｂ２Ｏ３  ０〜１０％、Ｎａ２Ｏ  ５〜２０％、Ｋ２Ｏ  ０〜５％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、％表示は質量％を指すものとする。
【００２７】
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％、４５〜７５％、５２〜７３％、５５〜７１％、５７〜６８％、特に５８〜６７％である。ＳｉＯ２の含有量が少な過ぎると、ガラス化し難くなり、また熱膨張係数が高くなり過ぎて、耐熱衝撃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、外側ガラス板の熱膨張係数に整合させ難くなる。
【００２８】
Ａｌ２Ｏ３は、イオン交換性能を高める成分であり、また歪点やヤング率を高める成分である。Ａｌ２Ｏ３の含有量が少な過ぎると、イオン交換性能を十分に発揮できない虞が生じる。よって、Ａｌ２Ｏ３の下限範囲は、好ましくは１％以上、３％以上、８％以上、１２％以上、１６％以上、１６．５％以上、１７．１％以上、１７．５％以上、１８％以上、特に１８．５％以上である。一方、Ａｌ２Ｏ３の含有量が多過ぎると、ガラスに失透結晶が析出し易くなって、オーバーフローダウンドロー法等でガラス板を成形し難くなる。また耐酸性も低下し、酸処理工程に適用し難くなる。更には高温粘性が高くなり、溶融性が低下し易くなる。よって、Ａｌ２Ｏ３の上限範囲は、好ましくは３０％以下、２８％以下、２６％以下、２４％以下、２３．５％以下、２２％以下、２１％以下、特に２０．５％以下である。
【００２９】
Ｂ２Ｏ３は、クラック発生率、高温粘度及び密度を低下させると共に、ガラスを安定化させて結晶を析出させ難くし、また液相温度を低下させる成分である。Ｂ２Ｏ３の下限範囲は、好ましくは０％以上、０．１％以上、１％以上、２％以上、特に３％以上である。しかし、Ｂ２Ｏ３の含有量が多過ぎると、イオン交換によって、ヤケと呼ばれるガラス表面の着色が発生したり、耐水性が低下したり、応力深さが小さくなり易い。よって、Ｂ２Ｏ３の上限範囲は、好ましくは１０％以下、６％以下、５％以下、特に４％未満である。
【００３０】
Ｎａ２Ｏは、イオン交換成分であり、また高温粘度を低下させて、溶融性や成形性を高める成分である。また、Ｎａ２Ｏは、耐失透性を改善する成分でもある。Ｎａ２Ｏの含有量が少な過ぎると、溶融性やイオン交換性能が低下し易くなる。よって、Ｎａ２Ｏの含有量は、好ましくは５％以上、７．０％超、１０％以上、１２％以上、１３％以上、特に１４％以上である。一方、Ｎａ２Ｏの含有量が多過ぎると、熱膨張係数が高くなり過ぎて、耐熱衝撃性が低下したり、有機樹脂中間層の熱膨張係数に整合させ難くなる。また歪点が低下し過ぎたり、ガラス組成の成分バランスを欠き、かえって耐失透性が低下する場合がある。よって、Ｎａ２Ｏの含有量は、好ましくは２０％以下、１９％以下、１７％以下、１６．３％以下、１６％以下、特に１５％以下である。
【００３１】
Ｋ２Ｏは、イオン交換を促進する成分であり、アルカリ金属酸化物の中では応力深さを大きくし易い成分である。また高温粘度を低下させて、溶融性や成形性を高める成分である。更には、耐失透性を改善する成分でもある。しかし、Ｋ２Ｏの含有量が多過ぎると、熱膨張係数が高くなり過ぎて、耐熱衝撃性が低下し、有機樹脂中間層の熱膨張係数に整合させ難くなる。また歪点が低下し過ぎると、ガラス組成の成分バランスを欠き、かえって耐失透性が低下する傾向がある。よって、Ｋ２Ｏの上限範囲は、好ましくは５％以下、４％以下、２％未満、特に１％未満である。なお、Ｋ２Ｏを添加する場合、その添加量は、好ましくは０．１％以上、０．３％以上、特に０．５％以上である。
【００３２】
上記成分以外にも、例えば以下の成分を添加してもよい。
【００３３】
Ｌｉ２Ｏは、イオン交換成分であり、また高温粘度を低下させて、溶融性や成形性を高める成分であると共に、ヤング率を高める成分である。更にＬｉ２Ｏは、アルカリ金属酸化物の中では圧縮応力値を高める効果が大きいが、Ｎａ２Ｏを５％以上含むガラス系において、Ｌｉ２Ｏの含有量が極端に多くなると、かえって圧縮応力値が低下する傾向がある。また、Ｌｉ２Ｏの含有量が多過ぎると、液相粘度が低下して、ガラスが失透し易くなることに加えて、熱膨張係数が高くなり過ぎて、耐熱衝撃性が低下したり、有機樹脂中間層の熱膨張係数に整合させ難くなる。更に、低温粘性が低下し過ぎて、応力緩和が起こり易くなり、かえって圧縮応力値が低下する場合がある。よって、Ｌｉ２Ｏの含有量は、好ましくは０〜５％、０〜３．５％、０〜２％、０〜１．５％、０〜１％、０．０１〜１．０％未満、特に０．１〜０．５％である。なお、Ｌｉ２Ｏの含有量を０．１％以上導入すると、Ｌｉイオンがイオン交換成分として作用するため、短時間で応力深さを増大させることが可能になる。結果として、複数回の化学強化処理を行う場合に、一回目のイオン交換時間を短縮することが可能になる。
【００３４】
ＭｇＯは、高温粘度を低下させて、溶融性、成形性、歪点及びヤング率を高める成分であり、アルカリ土類金属酸化物の中では、イオン交換性能を高める効果が大きい成分である。よって、ＭｇＯの下限範囲は、好ましくは０％以上、０．５％以上、１％以上、１．２％以上、１．３％以上、特に１．４％以上である。しかし、ＭｇＯの含有量が多過ぎると、密度や熱膨張係数が高くなり易く、またガラスが失透し易くなる傾向がある。よって、ＭｇＯの上限範囲は、好ましくは９％以下、８％以下、７％以下、６％以下、５％以下、４％以下、３．５％以下、３％以下、２．５％以下、２．３％以下、特に２．２％以下である。
【００３５】
ＣａＯは、他の成分と比較して、耐失透性の低下を伴うことなく、高温粘度を低下させて、溶融性、成形性、歪点及びヤング率を高める成分である。しかし、ＣａＯの含有量が多過ぎると、密度や熱膨張係数が高くなり、またガラス組成の成分バランスを欠いて、かえってガラスが失透し易くなったり、イオン交換性能が低下したり、イオン交換溶液を劣化させ易くなる。よって、ＣａＯの含有量は、好ましくは０〜６％、０〜５％、０〜４％、０〜３．５％、０〜３％、０〜２％、０〜１％未満、０〜０．５％、特に０〜０．１％である。
【００３６】
ＳｒＯは、高温粘度を低下させて、溶融性、成形性、歪点及びヤング率を高める成分である。しかし、ＳｒＯの含有量が多過ぎると、イオン交換反応が阻害され易くなることに加えて、密度や熱膨張係数が高くなったり、ガラスが失透し易くなる。よって、ＳｒＯの含有量は、好ましくは０〜２％、０〜１．５％、０〜１％、０〜０．５％、０〜０．１％、特に０〜０．１％未満である。
【００３７】
ＢａＯは、高温粘度を低下させて、溶融性、成形性、歪点及びヤング率を高める成分である。しかし、ＢａＯの含有量が多過ぎると、イオン交換反応が阻害され易くなること加えて、密度や熱膨張係数が高くなり、ガラスが失透し易くなる。よって、ＢａＯの含有量は、好ましくは０〜２％、０〜１．５％、０〜１％、０〜０．５％、０〜０．１％、特に０〜０．１％未満である。
【００３８】
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯの合量が多過ぎると、密度や熱膨張係数が高くなったり、ガラスが失透したり、イオン交換性能が低下する傾向がある。よって、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯの合量は、好ましくは０〜９．９％、０〜８％、０〜６％、特に０〜５％である。
【００３９】
ＴｉＯ２は、イオン交換性能を高める成分であり、また高温粘度を低下させる成分であるが、その含有量が多過ぎると、ガラスが着色し易くなり、或いは失透し易くなる。よって、ＴｉＯ２の含有量は、好ましくは０〜４．５％、０〜０．５％、特に０〜０．３％である。
【００４０】
ＺｒＯ２は、イオン交換性能を顕著に高める成分であると共に、液相粘度付近の粘性や歪点を高める成分である。しかし、ＺｒＯ２の含有量が多過ぎると、耐失透性が著しく低下する虞があり、また密度が高くなり過ぎる虞もある。よって、ＺｒＯ２の含有量は、好ましくは０〜５％、０〜３％、０〜１％未満、特に０．００１〜０．５％である。
【００４１】
ＺｎＯは、イオン交換性能を高める成分であり、特に圧縮応力値を高める効果が大きい成分である。また低温粘性を低下させずに、高温粘性を低下させる成分である。しかし、ＺｎＯの含有量が多過ぎると、ガラスが分相したり、耐失透性が低下したり、密度が高くなったり、応力深さが小さくなる傾向がある。よって、ＺｎＯの含有量は、好ましくは０〜６％、０〜３％、０〜１％、特に０〜０．１％である。
【００４２】
Ｐ２Ｏ５は、イオン交換性能を高める成分であり、特に応力深さを大きくする成分である。Ｐ２Ｏ５の好適な下限範囲は０％以上、１％以上、３％以上、５％以上、特に７％超である。しかし、Ｐ２Ｏ５の含有量が多過ぎると、ガラスが分相し、耐水性が低下し易くなる。よって、Ｐ２Ｏ５の含有量の好適な上限範囲は２０％以下、１８％以下、１５％以下、１３％以下、１０％以下、特に７％以下である。
【００４３】
ＳｎＯ２は、イオン交換性能を高める効果を有する。よって、ＳｎＯ２の含有量は、好ましくは０〜３％、０．０１〜３％、０．０５〜３％、０．１〜３％、特に０．２〜３％である。
【００４４】
清澄剤として、Ｃｌ、ＳＯ３、ＣｅＯ２の群（好ましくはＣｌ、ＳＯ３の群）から選択された一種又は二種以上を０〜３％添加してもよい。
【００４５】
Ｆｅ２Ｏ３の含有量は、好ましくは１０００ｐｐｍ未満（０．１％未満）、８００ｐｐｍ未満、６００ｐｐｍ未満、４００ｐｐｍ未満、特に３００ｐｐｍ未満である。更に、Ｆｅ２Ｏ３の含有量を上記範囲に規制した上で、モル比Ｆｅ２Ｏ３／（Ｆｅ２Ｏ３＋ＳｎＯ２）を０．８以上、０．９以上、特に０．９５以上に規制することが好ましい。このようにすれば、板厚１ｍｍにおける全光線透過率（４００〜７７０ｎｍ）が向上し易くなる（例えば９０％以上）。
【００４６】
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、希土類酸化物の含有量は、好ましくは３％以下、２％以下、１％以下、０．５％以下、特に０．１％以下である。
【００４７】
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。
【００４８】
本発明の車両用合わせガラスにおいて、内側ガラス板は表面に圧縮応力層を有し、その圧縮応力層の圧縮応力値は、好ましくは３００ＭＰａ以上、５００ＭＰａ以上、６００ＭＰａ以上、６５０ＭＰａ以上、特に７００ＭＰａ以上である。圧縮応力値が大きい程、内側ガラス板の強度が高くなる。一方、表面に極端に大きな圧縮応力が形成されると、内部の引っ張り応力が極端に高くなり、点衝突により内側ガラス板が自己破壊する虞がある。よって、圧縮応力層の圧縮応力値は１２００ＭＰａ以下が好ましい。
【００４９】
内側ガラス板の圧縮応力層の応力深さは、好ましくは５μｍ以上、２０μｍ以上、３０μｍ以上、４０μｍ以上、特に５０μｍ以上である。応力深さが大きい程、内側ガラス板に深い傷が付いても、内側ガラス板が割れ難くなると共に、強度のばらつきが小さくなる。一方、応力深さが大き過ぎると、内部の引っ張り応力が極端に高くなり、点衝突により内側ガラス板が自己破壊する虞がある。よって、応力深さは７０μｍ以下が好ましい。
【００５０】
内側ガラス板の内部の引っ張り応力値は、好ましくは２００ＭＰａ以下、１５０ＭＰａ以下、９０ＭＰａ以下、７０ＭＰａ以下、特に１０〜５０ＭＰａである。内部の引っ張り応力値が大き過ぎると、点衝突によりガラス板が自己破壊する虞がある。なお、内部の引っ張り応力値は、以下の数式から算出される値を指す。
【００５１】
内側ガラス板の表面から深さ方向における圧縮応力曲線は屈曲していることが好ましい。このようにすれば、圧縮応力層の圧縮応力値と応力深さを増大させつつ、内部応力破壊を防止し易くなる。なお、化学強化処理を複数回行うと、表面から深さ方向における圧縮応力曲線を屈曲させることができる。
【００５２】
複数回の化学強化処理を行う場合、最後の化学強化処理（例えば、２回の化学強化処理の場合、２回目の化学強化処理）の温度は、好ましくは３９０〜４３０℃、特に４００〜４２０℃であり、最後の化学強化処理の時間は、好ましくは１．５〜５時間、特に２〜４．５時間である。このようにすれば、圧縮応力層の圧縮応力値を高め易くなる。
【００５３】
複数回の化学強化処理を行う場合、化学強化処理を２回行うことが好ましい。このようにすれば、表面から深さ方向における圧縮応力曲線を効率良く屈曲させることができる。
【００５４】
化学強化処理を２回行う場合、２回目の化学強化処理に用いるイオン交換液中の小さいアルカリイオン（例えばＬｉイオン、Ｎａイオン、特にＮａイオン）の割合は、１回目の化学強化処理に用いるイオン交換液中のそれよりも少ないことが好ましい。これにより、圧縮応力層の圧縮応力値を高め易くなる。なお、アルカリイオンの大きさは、Ｌｉイオン＜Ｎａイオン＜Ｋイオンである。
【００５５】
化学強化処理を２回行う場合、１回目の化学強化処理に用いるイオン交換液中のＫＮＯ３の含有量は、好ましくは７５質量％未満、７０質量％以下、特に６０質量％以下である。２回目の化学強化処理に用いるイオン交換液中のＫＮＯ３の含有量は、好ましくは７５質量％以上、８５質量％以上、９５質量％以上、特に９９．５質量％以上である。イオン交換液中のＫＮＯ３の含有量が上記範囲外になると、圧縮応力層の圧縮応力値を高め難くなる。
【００５６】
化学強化処理を２回行う場合、２回目の化学強化処理に用いるイオン交換液中のＮａＮＯ３の含有量は、１回目の化学強化処理に用いるイオン交換液中のＮａＮＯ３の含有量よりも少ないことが好ましく、５質量％以上少ないことがより好ましく、１０質量％以上少ないことが更に好ましく、１５質量％以上少ないことが特に好ましい。また、２回目の化学強化処理に用いるイオン交換液中のＮａＮＯ３の含有量は、好ましくは２５質量％以下、２０質量％以下、１５質量％以下、１０質量％以下、５質量％以下、特に０．５質量％以下である。２回目の化学強化処理に用いるイオン交換液中のＮａＮＯ３が多過ぎると、表面圧縮応力層の圧縮応力値を高め難くなる。
【００５７】
［数１］
内部の引っ張り応力値＝（圧縮応力値×応力深さ）／（板厚−２×応力深さ）
【００５８】
本発明の車両用合わせガラスにおいて、ビッカース圧子で８００ｇｆの荷重を加えた際の化学強化処理前の内側ガラス板のクラック発生率は８０％以下が好ましい。このクラック発生率が大き過ぎると、外側ガラス板に飛来物が衝突し局所的な応力が加わった際に、内側ガラス板にもクラックが発生し易くなり、合わせガラス全体の破壊に繋がる虞がある。
【００５９】
本発明の車両用合わせガラスにおいて、外側ガラス板は表面に圧縮応力層を有する物理強化ガラスである。外側ガラス板の圧縮応力層の圧縮応力値は、好ましくは１ＭＰａ以上、５ＭＰａ以上、１０ＭＰａ以上、２０ＭＰａ以上、５０ＭＰａ以上、特に１００ＭＰａ以上である。圧縮応力値が大きい程、外側ガラス板の強度が高くなる。外側ガラス板の圧縮応力層の応力深さは、好ましくは５０μｍ以上、１００μｍ以上、１５０μｍ以上である。外側ガラス板の応力深さが小さ過ぎると、飛来物に対する耐点衝撃性が低下し易くなる。外側ガラス板の内部の引張応力値は、好ましくは９０ＭＰａ以下、７０ＭＰａ以下、特に１０〜５０ＭＰａである。外側ガラスの内部の引っ張り応力値が大き過ぎると、破損時にガラス破片が粉々に飛散して、視界が一時的に不良になり、非常に危険な状態に陥る虞がある。
【００６０】
外側ガラス板として、上記アルカリアルミノシリケートガラスが好適であるが、製造コストの観点から、ソーダライムガラスも好ましい。ソーダライムガラスは、一般的に、ガラス組成として、ＳｉＯ２  ６５〜７５％、Ａｌ２Ｏ３  ０〜３％、ＣａＯ  ５〜１５％、ＭｇＯ  ０〜１５％、Ｎａ２Ｏ  １０〜２０％、Ｋ２Ｏ  ０〜３％、Ｆｅ２Ｏ３  ０〜３％を含有している。
【００６１】
本発明の車両用合わせガラスにおいて、ガラス板（内側ガラス板及び／又は外側ガラス板）の密度は２．６ｇ／ｃｍ３以下、２．５５ｇ／ｃｍ３以下、２．５０ｇ／ｃｍ３以下、２．４８ｇ／ｃｍ３以下、２．４６ｇ／ｃｍ３以下、特に２．４５ｇ／ｃｍ３以下が好ましい。密度が大き過ぎると、ガラス板を軽量化し難くなり、合わせガラスも軽量化し難くなる。なお、「密度」は、アルキメデス法で測定可能である。
【００６２】
ガラス板（内側ガラス板及び／又は外側ガラス板）の２５〜３８０℃の温度範囲における熱膨張係数は、好ましくは１００×１０−７／℃以下、９５×１０−７／℃以下、９０×１０−７／℃以下、特に８５×１０−７／℃以下である。ガラス板の熱膨張係数が高過ぎると、有機樹脂中間層の熱膨張係数に整合し難くなり、ガラス板と有機樹脂中間層の剥離が生じ易くなる。なお、「２５〜３８０℃の温度範囲における熱膨張係数」は、ディラトメーターで測定した平均値である。
【００６３】
ガラス板（内側ガラス板及び／又は外側ガラス板）の液相温度は、好ましくは１２００℃以下、１１５０℃以下、１１００℃以下、１０８０℃以下、１０５０℃以下、１０２０℃以下、特に１０００℃以下である。液相粘度は、好ましくは１０４．０ｄＰａ・ｓ以上、１０４．４ｄＰａ・ｓ以上、１０４．８ｄＰａ・ｓ以上、１０５．０ｄＰａ・ｓ以上、１０５．３ｄＰａ・ｓ以上、１０５．５ｄＰａ・ｓ以上、１０５．７ｄＰａ・ｓ以上、１０５．８ｄＰａ・ｓ以上、特に１０６．０ｄＰａ・ｓ以上である。液相温度と液相粘度が上記範囲外になると、成形時にガラスが失透し易くなる。なお、「液相温度」は、標準篩３０メッシュ（篩目開き５００μｍ）を通過し、５０メッシュ（篩目開き３００μｍ）に残るガラス粉末を白金ボートに入れた後、温度勾配炉中に２４時間保持して、結晶の析出する温度を測定した値を指す。「液相粘度」は、液相温度におけるガラスの粘度を白金球引き上げ法で測定した値を指す。
【００６４】
ガラス板（内側ガラス板及び／又は外側ガラス板）のヤング率は、好ましくは６５ＧＰａ以上、６９ＧＰａ以上、７１ＧＰａ以上、７５ＧＰａ以上、特に７７ＧＰａ以上である。ヤング率が低過ぎると、ガラス板が撓み易くなり、ガラス板が自重変形し易くなる。なお、「ヤング率」は、共振法等で測定可能である。
【００６５】
本発明の車両用合わせガラスにおいて、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、ガラス板と有機樹脂中間層が剥離し易くなる。一方、有機樹脂中間層の厚みが大き過ぎると、合わせガラスの視認性が低下し易くなる。
【００６６】
有機樹脂中間層として、種々の材料が使用可能であり、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。
【００６７】
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。
【００６８】
以下のようにして、本発明の車両用合わせガラスを作製することができる。
【００６９】
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平板形状等に成形し、徐冷することにより、ガラス板を作製することができる。
【００７０】
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。
【００７１】
オーバーフローダウンドロー法以外にも、フロート法でガラス板を成形することも好ましい。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。
【００７２】
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より好ましい。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。
【００７３】
続いて、曲面加工後のガラス板に対して、化学強化処理して、内側ガラス板を得ると共に、物理強化処理して、外側ガラス板を得る。化学強化処理の条件は、特に限定されず、ガラスの粘度特性、用途、厚み、内部の引っ張り応力、寸法変化等を考慮して最適な条件を選択すればよい。例えば、３９０〜４８０℃のＫＮＯ３溶融塩中に１〜８時間浸漬することで行うことができる。特に、ＫＮＯ３溶融塩中のＫイオンをガラス中のＮａ成分とイオン交換すると、ガラス表面に圧縮応力層を効率良く形成することができる。また、物理強化処理の条件は特に限定されないが、ガラス板の軟化点付近の温度に加熱した後、空気ジェット等により急冷することが好ましい。物理強化処理を別途の熱処理工程で行ってもよいが、製造効率の観点から、曲面加工後のガラスを急冷することで行うことが好ましい。
【００７４】
更に、強化処理後の２枚のガラス板を有機樹脂中間層により積層一体化して、合わせガラスとする。積層一体化の方法として、２枚のガラス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、２枚のガラス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が、後者の方法の方が、積層一体化が容易であるため好ましい。
【００７５】
合わせガラスを得た後に、合わせガラスの端面から食み出した有機樹脂中間層を除去することが好ましく、合わせガラスの端面からの破損を防止するために面取り加工を行ってもよい。また、合わせガラスを得た後に、内側ガラス板又は外側ガラス板の表面に、ハードコート膜や赤外線反射膜を形成してもよい。
【実施例】
【００７６】
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。【００７７】
表１は、内側ガラス板（試料Ｎｏ．１〜５）のガラス組成とガラス特性を示している。【００７８】
【表１】
2017183381.tif 000003
【００７９】
次のようにして、各試料を作製した。まず表中のガラス組成となるように、各ガラス原料を調合し、溶融、清澄、攪拌して均質なガラスを得た後、オーバーフローダウンドロー法で板状に成形して、０．７ｍｍ厚のガラス板を得た。得られた各試料について、種々の特性を評価した。【００８０】
密度ρは、周知のアルキメデス法によって測定した値である。【００８１】
熱膨張係数αは、ディラトメーターを用いて、２５〜３８０℃の温度範囲における平均熱膨張係数を測定した値である。【００８２】
ヤング率Ｅは、周知の共振法で測定した値である。【００８３】
液相温度ＴＬは、標準篩３０メッシュ（篩目開き５００μｍ）を通過し、５０メッシュ（篩目開き３００μｍ）に残るガラス粉末を白金ボートに入れた後、温度勾配炉中に２４時間保持して、結晶の析出する温度を測定した値である。【００８４】
液相粘度ｌｏｇ１０ηＴＬは、液相温度におけるガラスの粘度を白金球引き上げ法で測定した値である。【００８５】
次のようにしてクラック発生率を測定した。まず温度２００℃に保持された電気炉内で１時間保持し、表面の水分状態を一定にした。その後、湿度３０％、温度２５℃に保持された恒温恒湿槽内において、荷重８００ｇｆに設定したビッカース圧子をガラス表面に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）した。このようにして圧子を５０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／２００）×１００の式により求めた。【００８６】
次に、各試料について、所定の形状の金型で各試料を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。【００８７】
続いて、各試料の両表面に光学研磨を施した後、４３０℃のＫＮＯ３溶融塩（新品ＫＮＯ３溶融塩）中に４時間浸漬することにより、化学強化処理を行った。化学強化処理後に各試料の表面を洗浄し、内側ガラス板を得た。続いて、表面応力計（折原製作所社製ＦＳＭ−６０００）を用いて観察される干渉縞の本数とその間隔から表面の圧縮応力層の圧縮応力値ＣＳと応力深さＤＯＬを算出した。算出に当たり、各試料の屈折率を１．５、光学弾性定数を３０［（ｎｍ／ｃｍ）／ＭＰａ］とした。【００８８】
更に、上記内側ガラス板と同様のサイズを有するソーダライムガラスからなるガラス板（板厚１．５ｍｍ）を用意すると共に、このガラス板について、上記内側ガラス板の場合と同様の方法により曲面加工した後、急冷して物理強化処理を行うことにより、外側ガラス板を得た。得られた外側ガラス板について、上記方法によりＣＳを算出したところ、ＣＳが５０ＭＰａであった。【００８９】
最後に、厚み０．７ｍｍの有機樹脂中間層（ＰＶＢ）を用いて、上記内側ガラス板（試料Ｎｏ．１〜４）と上記外側ガラス板とを加圧加熱処理により積層一体化して、曲面形状を有する合わせガラスを得た。これらの合わせガラスは、高強度と薄型化の両立が可能であり、且つ破損時の人体損傷の危険を有効に回避し得るものと考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明の車両用合わせガラスは、自動車のフロントガラスに好適であるが、自動車のリアガラス、ドアガラス、ルーフガラスにも好適である。
【符号の説明】
【００９１】
１０  車両用合わせガラス
１１  内側ガラス板
１２  外側ガラス板
１３  有機樹脂中間層
【図１】
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【国際調査報告】
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