(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂の中間層を用いて互いに接合されている二枚の個々に熱強化された単一ガラス板よりなる積層ガラスの、自動車用窓ガラスであって、
二枚のガラス板のそれぞれが、厚さ１．５〜３．０ｍｍであり、且つ一体式の安全ガラスのプレストレスよりも小さいプレストレスを有すること；並びに
プレストレスを与える工程において周縁部領域の冷却を比較的促進して、ガラス板の中央領域と比較してガラス板の周縁部領域において大きいプレストレス値を与え、それによって
（ａ）前記ガラス板の縁付近の、ガラス板厚さの約１〜２倍の幅の領域において、前記ガラス板の全厚にわたって圧縮応力が存在し、
（ｂ）前記ガラス板の縁付近の領域に隣接する周縁部領域における芯の平均引張応力が、前記単一ガラス板の厚さが１．５ｍｍの場合には、２７〜５７ＭＮ／ｍ２であり、ガラス板の厚さが増すと直線的に低下して３ｍｍの厚さのガラス板で２０〜４７ＭＮ／ｍ２であり、且つ
（ｃ）前記周縁部領域の内側の中央領域における芯の平均引張応力が、１．５ｍｍの厚さのガラス板で２５〜４２ＭＮ／ｍ２であり、ガラス板の厚さが増すと直線的に低下して３ｍｍの厚さのガラス板で１７．５〜３３ＭＮ／ｍ２（１７．５及び３３ＭＮ／ｍ２を除く）であるようにされていること、
を特徴とする、自動車用窓ガラス、特に垂直に調節可能な側面窓ガラス。
【請求項２】
前記二枚の単一ガラス板の各々の厚さが約２．１ｍｍであり、前記周縁部領域における芯の平均引張応力が約３８ＭＮ／ｍ２であり、且つ前記中央領域における芯の平均引張応力が約３３ＭＮ／ｍ２であることを特徴とする、請求項１に記載の自動車用窓ガラス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は自動車の窓ガラス、特に熱可塑樹脂の中間層で互いに接合した二枚の熱強化単一ガラス板よりなる積層ガラスの、垂直に調製可能な側面窓ガラスに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
この型式の安価にできる自動車用窓ガラスは、DE-GM8910916により知られている。この公知の側面窓ガラスにおいて、積層窓ガラスの外側ガラス板は３〜４mmの厚さを有し、全体として一体式(monolithic)の安全窓ガラスの通常のプレストレスを有する。積層窓ガラスの内側ガラス板は 1.5〜2.5mmの厚さを有し、プレストレスは有しないか殆ど有しない。また、内側ガラス板はプレストレスした外側ガラス板よりも寸法が小さく、プレストレスした外側ガラス板のはみ出た周縁部は、積層窓ガラスを窓枠のガイドレールに導入するのに役立つ。二枚のガラス板は、0.8〜2.0mmの厚さの熱可塑性樹脂を用いて互いに接合される。
【０００３】
この公知の窓ガラスはその構造のゆえにかなりの防犯効果があり、また優れた遮音特性を有する。防犯及び遮音効果は、一方では比較的厚い熱可塑性樹脂中間層に基づいており、また、他方では仮に外側強化ガラス板が壊れても、プレストレスされてないかわずかだけされた内側ガラス板が、厚い中間フィルムのために壊れないか、壊れた場合でもかなり大きな破片にのみ壊れ、結果として窓の開口部は全ての場合で閉じたままに残ることに基づいている。しかしながらこのことは、側面窓ガラスを壊して通れることが強く欲される場合、即ち事故の場合でも、この公知の側面窓ガラスの抵抗力が、迅速な破壊とそれに伴う自動車の乗員への迅速な接近を妨げることを意味する。
【０００４】
未公開の状態の技術にDE-P4027035 がある。この特許出願では積層ガラスの自動車用窓ガラスが記載されており、それぞれのガラス板は、厚さが2.0〜3.0mmで、一体式の安全ガラスよりも低いプレストレスを有し、ここで全ての周縁部領域の芯における平均引張応力が、同じ厚さの窓ガラスを基準に従うように破壊挙動させるのに要する引張応力よりも５〜15％小さく、且つこの周縁部領域の内側の窓ガラス領域の芯における平均引張応力が、同じ厚さの窓ガラスを基準に従うように破壊挙動させるのに要する引張応力よりも20〜40％小さくなるようにしてプレストレスはガラス板の領域にわたって変化している。
【０００５】
周縁部領域と中央領域とで異なるこれらの低いプレストレス値に対応して、未公開の状態の技術の一部を構成するこれらの積層窓ガラスにおいて、2.0mmの厚さのガラス板では、周縁部領域の芯における引張応力は54〜76MN/m2であり、厚さが増すと直線的に低下してガラス板の厚さが３mmでは46.7〜71.2MN/m2になり、且つ２mmの厚さのガラス板では、中央領域の芯における引張応力は38〜64MN/m2の値であり、厚さが増すと直線的に低下してガラス板の厚さが3.0mmでは33〜60MN/m2になる。
【０００６】
個々のガラス板にこの応力配置を有する積層窓ガラスは、完全にプレストレスを与えた個々のガラス板の積層窓ガラスに比較して有利な特徴を有し、積層窓ガラスの中央領域の強度は、非常時において、積層窓ガラスを外側から内側へ押し破ることができるに充分な程度に低下されており、従って窓の開口部を比較的迅速に露出することができる。積層窓ガラスの二枚の単一ガラス板の中央領域は極めて大きな破片に壊れるのに対し、周縁部領域は比較的小さな破片に壊れる。これは、その取り付け部分から積層窓ガラスを取り除くことを容易にする。また、中央領域での強度の低下は、衝突事故の場合の積層窓ガラスの生体力学的特性に好ましい影響を与え、また周縁部領域の比較的大きいプレストレスは、積層窓ガラスが周縁部領域の比較的大きい機械的負荷に問題なく耐えるという好ましい効果を有する。
【０００７】
本発明は、特に垂直に調節可能な側面窓ガラスとして使用することができる型式の自動車用窓ガラスを、安全性の面から更に改良することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段及び作用効果】
本発明による自動車用窓ガラス、特に垂直に調節可能な側面窓ガラスは、熱可塑性樹脂の中間層を用いて互いに接合されている二枚の個々に熱強化された単一ガラス板よりなる積層ガラスの、自動車用窓ガラスであって、
二枚のガラス板のそれぞれが、厚さ１．５〜３．０ｍｍであり、且つ一体式の安全ガラスのプレストレスよりも小さいプレストレスを有すること；並びに
プレストレスを与える工程において周縁部領域の冷却を比較的促進して、ガラス板の中央領域と比較してガラス板の周縁部領域において大きいプレストレス値を与え、それによって
（ａ）ガラス板の縁付近の、ガラス板厚さの約１〜２倍の幅の領域において、ガラス板の全厚にわたって圧縮応力が存在し、
（ｂ）ガラス板の縁付近の領域に隣接する周縁部領域における芯の平均引張応力が、単一ガラス板の厚さが１．５ｍｍの場合には、２７〜５７ＭＮ／ｍ２であり、ガラス板の厚さが増すと直線的に低下して３ｍｍの厚さのガラス板で２０〜４７ＭＮ／ｍ２であり、且つ
（ｃ）周縁部領域の内側の中央領域における芯の平均引張応力が、１．５ｍｍの厚さのガラス板で２５〜４２ＭＮ／ｍ２であり、ガラス板の厚さが増すと直線的に低下して３ｍｍの厚さのガラス板で１７．５〜３３ＭＮ／ｍ２（１７．５及び３３ＭＮ／ｍ２を除く）であるようにされていること、
を特徴とする。
特に本発明による自動車用窓ガラスは、二枚の単一ガラス板の各々の厚さが約２．１ｍｍであり、周縁部領域における芯の平均引張応力が約３８ＭＮ／ｍ２であり、且つ中央領域における芯の平均引張応力が約３３ＭＮ／ｍ２であることを特徴とする。
【０００９】
このような更に低下したプレストレス値を有する積層窓ガラスにおいては、一方で周縁部領域の増加した強度が実際の要求を充分に満足し、他方で非常時に道具を使用せずに窓ガラスを押し破るといった生体力学的特性と機構が更に改良されることが見出されている。また、本発明によるプレストレスの更なる低下は、一般に実施が困難な２mm未満の厚さのガラス板のプレストレス処理を容易にし、それによって合計厚さが比較的薄い積層窓ガラスを比較的簡単な方法で製造できることも分かっている。
【００１０】
ガラス板の周縁部領域における芯の引張応力は、ガラス板の外周表面にまでは広がるべきでないことが理解されるであろう。これは、このように芯の引張応力がガラス板の外周表面にまで達すると、ガラス板が破損しやすくなるからである。外周表面のすぐ近くの周縁部領域、即ちガラス板の厚さの約１〜２倍の幅を有する領域においては、ガラス板の厚さの全体を通して圧縮応力を得るべきであり、これは概してガラス板の外周表面を促進した方法で冷却することによって達せられる。従ってガラス板の芯において引張応力を有する本発明により定義される周縁部領域は、外周表面のすぐ近くの周縁部領域に隣接する周縁部領域である。
【００１１】
上述のように、本発明による自動車用窓ガラスでは、二枚のガラス板のそれぞれは、厚さ１．５〜３．０ｍｍであり、ガラス板周縁部における芯の引張応力は、１．５ｍｍの厚さのガラス板では２７．５〜５７ＭＮ／ｍ２であり、ガラス板の厚さが増すと直線的に低下して３ｍｍの厚さのガラス板では２０〜４７ＭＮ／ｍ２になり、一方でガラス板の中央領域における芯の引張応力は、１．５ｍｍの厚さのガラス板では２５〜４２ＭＮ／ｍ２であり、ガラス板の厚さが増すと直線的に低下して１７．５〜３３ＭＮ／ｍ２になる。
【００１２】
仮に、芯における引張応力とガラス板の表面における圧縮応力との間に約１：２の絶対値の比が存在すると考えると、周縁部領域における表面での圧縮応力は、1.5mmの厚さのガラス板での55〜114MN/m2から、３mmの厚さのガラス板での40〜94MN/m2に低下し、中央領域においては1.5mmの厚さのガラス板での50〜84MN/m2から、３mmの厚さのガラス板での35〜66MN/m2に低下する。ここでそれぞれの場合における低下は直線的なものである。
【００１３】
自動車の窓ガラスは概して湾曲した窓ガラスである。個々のガラス板はそれぞれ別々に強化（プレストレス処理）しなければならないため、通常の積層窓ガラスの製造方法とは違って、単一ガラス板を個々に曲げなければならない。このことは、本発明の目的に使用する曲げる方法の正確さと再現性に特別の要求を課することになる。曲げプロセスに続くプレストレスプロセスは、窓ガラスの中央領域に比較して、窓ガラスの周縁部領域において、充分に顕著な冷却が所望の高いプレストレス値の達成を実現するように行わなければならない。
【００１４】
極めて薄い単一ガラス板は曲げプレストレス法によって特に有利に曲げとプレストレス処理を施すことができる。ここでは、曲げ及びそれと同時のプレストレス処理が冷却したプレス型の助けによって生じ、またエッジ領域がより顕著に冷却される。このタイプの方法とこの目的に適切な装置は、EP0277074 と同0404677 に詳細に記載されている。
【００１５】
より高度にプレストレス処理を施されたエッジ領域の幅は、広くても３cm、好ましくは約１〜２cmであるべきである。
積層窓ガラスの熱可塑性樹脂の中間フィルムに関しては、例えば0.76mmの厚さの通常のポリビニルブチラールフィルムや、商業的に入手できる熱可塑性ポリウレタンの適切なフィルムで満足できることが証明されている。所望により、商業的な厚さが0.38mmのこのタイプの熱可塑性樹脂のフィルムも使用できる。ガラス板は、熱輻射の吸収を増すための材料で染色することができ及び／又は熱輻射反射用の表面層を具備することができる。
【００１６】
ガラス板の芯における引張応力は、レーザー散乱光法によって測定できる。これについては刊行物「XV INTERNATIONAL CONGRESS ON GLASS, Leningrad 1989, PROCEEDINGS, volume 3 b, pp217-220」に記載されている。本発明による応力パターンは、公知の強化装置を使用した吹きつけ空気で強化する場合、それぞれの場合で得られる破壊パターンによって、空気圧力、吹きつけノズルのガラス板からの距離、吹きつけ用ボックスの幾何学的配置を所望の応力値に達するまで変化させることによって創り出すことができる。ここで、ガラス板の周縁部領域の熱の除去がガラス板の表面領域よりも相応に大きいことを保証するために、適切な処置を採用すべきである。このように決められたプロセスパラメーターで製造されたガラス板の場合、中央領域と周縁部領域の応力をレーザー散乱光法によって測定し、プロセスパラメーターの最終的な微調節を行うことができる。
【００１７】
【実施例】
図１に、本発明に従った特徴を有する積層窓ガラス１を斜視図で示した。積層窓ガラス１はわずかに円筒状に湾曲した形状を有し、上げ下げされるように装着された窓ガラスとして役立つ。これは0.76mmの厚さのポリビニルブチラールの中間層４を用いて、熱と圧力を適用して互いに接着した内側ガラス板２と外側ガラス板３により構成される。
【００１８】
二枚のガラス板２、３は個々に曲げられ、同時に欧州特許出願公開第0404677 号明細書に記載の水冷加圧によって強化される。加圧型によって行われるガラス板の周縁部領域及び中央領域ヘの様々な冷却作用は、加圧用型の構造の適切な形態、及びこれらの加圧用型の冷却領域の寸法及び配置によって達成される。
このような湾曲させプレストレス処理を施したガラス板２と３はそれぞれ2.1mmの厚さを有し、本発明に従った応力パターンを有する。幅ｂが約３mmの外周表面のすぐ近くの周縁部領域５では、ガラス板の厚さ全体を通して圧縮応力のみが作用し、即ちガラス板の中心面においても圧縮応力が作用する。この外周表面のすぐ近くの周縁部領域５に隣接する約1.5cm の幅Ｂを有する周縁部領域６では、芯の平均引張応力が約38MN/m2であり、この周縁部領域６の内側の中央領域７においては、芯の引張応力が約33MN/m2である。この積層窓ガラス１は、連続生産への適性、及び生体力学的な見地より、走行中の事故に対する安全性の両方の面から優れた特性を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の積層窓ガラスを示す斜視図である。
【符号の説明】
１…積層窓ガラス
２…ガラス板
４…ポリビニルブチラール中間層
６…周縁部領域
７…中央領域
Ｂ…周縁部領域の幅
【図１】
0003946778.tif 000002