(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
板厚が１．５〜３ｍｍのガラス板であって、前記ガラス板の稜線に沿って一定の幅を有しかつ主応力差が圧縮である周縁領域と、
この周縁領域の内周側に隣接するとともに一定の幅を有する中間領域と、
この中間領域の内周側を占有する中央領域とを備え、
前記中央領域は、その平均表面圧縮応力が１５〜３５ＭＰａであり、
圧縮の主応力差を正値、引張の主応力差を負値として、
前記中間領域において主応力差が最小値をもち、かつ、前記最小値が負値であり、
前記周縁領域は、その幅が５〜２０ｍｍであり、かつ、その中心線上における厚さ方向に平均化した主応力差の最大値が２０〜４０ＭＰａであり、前記中心線上における厚さ方向に平均化した主応力差の最小値が８〜２５ＭＰａであることを特徴とするガラス板。
【請求項２】
前記ガラス板の稜線部における、厚さ方向に平均化した主応力差の最大値は、６０〜１００ＭＰａであり、
前記ガラス板の稜線部における、厚さ方向に平均化した主応力差の最小値は、４０〜７０ＭＰａである請求項１に記載のガラス板。
【請求項３】
前記周縁領域は、その幅が５〜２０ｍｍであり、かつ、その中心線上における厚さ方向に平均化した主応力差の最大値が２０〜４０ＭＰａであり、前記中心線上における厚さ方向に平均化した主応力差の最小値が１０〜２５ＭＰａである請求項１または２に記載のガラス板。
【請求項４】
前記中間領域における引張主応力差の絶対値が６ＭＰａ以上である請求項１、２または３に記載のガラス板。
【請求項５】
自動車に組付けられた状態における上辺部の主応力差は、前記自動車に組付けられた状態における下辺の主応力差よりも大きい請求項１〜４の何れか一項に記載のガラス板。
【請求項６】
２枚以上のガラス板が中間膜を介して接合された合わせガラスであって、
前記ガラス板の少なくとも１枚は、請求項１〜５の何れか一項に記載のガラス板であることを特徴とする合わせガラス。
【請求項７】
自動車の摺動窓に用いられる請求項１〜６の何れか一項に記載のガラス板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、合わせガラスおよび合わせガラスの製造に用いられるガラス板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車の摺動窓には、単板の強化ガラスが主に使用されてきた。しかし、防犯性能や遮音性能に優れていることから、近年に至っては合わせガラスが使用されるようになってきている。合わせガラスは、ポリビニルブチラール等からなる中間膜を２枚のガラス板で挟んでから、これらを接合することで作られる。そのため、鈍器を叩き付けることで破砕が試みられても、中間膜の伸張により、容易に貫通されることはない。車上強盗や窃盗等の犯罪者は、ドアガラスを破砕してからドアロックを外して車内に侵入することが多く、また短時間で侵入できなければ諦めてしまう傾向にある。そのため、破砕が困難な合わせガラスをドアガラスとして用いることは、自動車の防犯上有効といえる。
【０００３】
ここで、ドアガラスに合わせガラスを使用した公知例について紹介する。
（１）特開平４−２３１３６１号公報（以下、３６１号公報という）
３６１号公報に開示されているガラス板は、ガラス板の周縁領域（領域Ａ1という）と中央領域（領域Ｃ1という）とにおける残留応力について規定されている。
【０００４】
（２）（以下、０６３号公報という）
０６３号公報に開示されているガラス板は、周縁領域（領域Ａ2という）と、中央領域（領域Ｃ2という）と、領域Ａ2と領域Ｃ2との間の中間領域（領域Ｂ2という）とにおける残留応力について規定されている。
【０００５】
（３）特開平６−８７３２８号公報（以下、３２８号公報という）
３２８号公報に開示されているガラス板は、周縁領域（領域Ａ3という）に隣接するエッジ領域（領域Ｂ3という）と、中央領域（領域Ｃ3という）とにおける残留応力について規定されている。
【０００６】
これらの公報に開示されているガラス板は、応力値の分布状態を規定している点に特徴があり、その具体的な数値は表１〜３に示すとおりである。なお、心部引張応力は、ガラス板の厚さ方向の中間地点における主応力差を示し、原理的には表面圧縮応力の１／２となることが知られている。そのため、下記の表１，２には、心部引張応力から予測される表面圧縮応力を併記している。また、縁部応力はガラス板の周縁部における主応力差であり、圧縮の場合を正値とし、引張の場合を負値としている。
【０００７】
例えば、直交する二つの主応力が共に圧縮であれば主応力差は圧縮となり、直交する二つの主応力が共に引張であれば主応力差は引張となる。二つの主応力のうち一方が圧縮で他方が引張の場合、主応力差は、圧縮の主応力が強ければ圧縮となり、引張の主応力が強ければ引張となる。
【０００８】
【表１】
0004066648.tif 000002
【０００９】
【表２】
0004066648.tif 000003
【００１０】
【表３】
0004066648.tif 000004
【００１１】
ここで、強化ガラスの一般的な製造方法、および残留応力の発生メカニズムについて説明する。強化ガラスは、ガラス板の表面に残留圧縮応力層を形成するとともに、心部に残留引張応力層を形成することで作られる。具体的には、軟化点近くまで加熱されたガラス板の表面に冷却風を吹き付けることで、ガラス板の表面と心部との間に温度差を生じさせて残留応力層を形成する。もし、ガラス板が一定の厚さを有しかつ無限寸法の形状を有し、その両面が均一に冷却された場合、板厚方向に沿った応力分布は略放物線状の分布となる。また、この場合の表面圧縮応力は、ガラス板の厚さ方向の内部中心での引張応力の２倍になり、厚さ方向に沿った応力の積分値は「０」となる。
【００１２】
しかし、現実のガラス板は、有限寸法であるため、周縁部に端面が存在する。その結果、ガラス板は表面からだけでなく端面からも冷やされ、周縁部に板厚の２〜３倍の幅を有し、かつ、厚さ方向に平均化した主応力差が圧縮である領域（周縁領域）が作られる。さらに、この周縁領域の内周側には、周縁領域における圧縮応力と釣り合うように、厚さ方向に平均化した主応力差が引張である領域（中間領域）が作られる。
【００１３】
次に、主応力差について説明する。ガラス板面に垂直なある１平面（ガラス板の断面）を選んだ場合、この平面はガラス板面に平行なある直線に対してあらゆる角度をとり得る。また、この平面内にある１点を選ぶと、この点に働きかつ上記選ばれた平面に垂直な方向の応力値は、選ばれた平面の角度によってそれぞれ異なる。この角度には、応力値が最大になる角度と最小になる角度とが存在する。主応力方向とは、最大値を示す応力の方向と、これに直交する最小値を示す方向とを指す。本明細書では最大値を示す応力の方向を主応力方向と呼ぶ。
【００１４】
ところで、主応力自身を直接測定することはできない。そこで、光弾性法により得られる主応力差を使って、間接的に主応力を評価する。光弾性法により得られる主応力差は、板厚方向に並んだ全ての点について、各点における応力の最大値から最小値を引いた値の総和を板厚で割った値に相当する。すなわち、これは応力の最大値から応力の最小値を引いた値の積分値を板厚で平均化した値に相当する。したがって、ガラス板面上にある点を選び、この点から板厚方向についての各点の応力の最大値から応力の最小値を引いた値の積分平均値が、この点における主応力差となる。また、このときの主応力方向が、その点での主応力方向となる。なお、本明細書における主応力方向は、ガラス板面に平行な方向にある。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
以上の表１〜３の最右欄に記載の数値から明らかなように、何れも中央領域における平均表面圧縮応力は３５ＭＰａ以上であり、衝撃力に対する充分な強度を備えている。しかし、３５ＭＰａ以上の強度を備えたガラス板は、事故の発生等で人体が衝突した際に割れにくく、衝撃力を充分に吸収しきれないおそれがある。そのため、却って人体を負傷することがあり、中央領域における平均表面圧縮応力を小さくしてガラス板を割れ易くする必要がある。
【００１６】
一方、自動車のドアガラスは、上下に摺動することで窓の開閉が行われ、開放時にガラス板の上辺部が露出する。露出した上辺部には、乗員の接触による衝撃や開閉時の衝撃が加わることがしばしばあるため、これらの外力に耐え得るだけの充分な強度が必要である。また、摺動窓の側辺周縁部は窓のサッシュに固定され、下辺周縁部は摺動の動力源となるレギュレータとの取付け部分となっている。したがって、これらの部位も機械的な外力を受け易い。このように摺動窓の周縁部には様々な外力が加わるため、中央領域に比べて大きな強度を有することが必要である。
【００１７】
以上から明らかなように、自動車の摺動窓として使用される合わせガラスには、種々の外力に耐え得る充分な強度の周縁部と、人体の衝突による過度の衝撃が加わった際に破砕される程度の強度を有する中央領域とを備えることが求められる。しかし、上記公報には、これらの条件を満たすガラス板および合わせガラスについて何ら開示されていない。
【００１８】
本発明は、このような従来技術の課題を解決するものであり、自動車等の摺動窓に好適な合わせガラスおよび合わせガラスの製造に用いられるガラス板を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために本発明に係るガラス板は、板厚が１．５〜３ｍｍのガラス板であって、上記ガラス板の稜線に沿って一定の幅を有しかつ主応力差が圧縮である周縁領域と、この周縁領域の内周側に隣接するとともに一定の幅を有する中間領域と、この中間領域の内周側を占有する中央領域とを備え、上記中央領域は、その平均表面圧縮応力が１５〜３５ＭＰａであり、圧縮の主応力差を正値、引張の主応力差を負値として、前記中間領域において主応力差が最小値をもち、かつ、前記最小値が負値であり、上記周縁領域は、その幅が５〜２０ｍｍであり、かつ、その中心線上における厚さ方向に平均化した主応力差の最大値が２０〜４０ＭＰａであり、上記中心線上における厚さ方向に平均化した主応力差の最小値が８〜２５ＭＰａである。
【００２０】
また、ガラス板の稜線部における、厚さ方向に平均化した主応力差の最大値は、６０〜１００ＭＰａであり、前記ガラス板の稜線部における、厚さ方向に平均化した主応力差の最小値は、４０〜７０ＭＰａであることが好ましい。
【００２１】
また、前記周縁領域は、その幅が５〜２０ｍｍであり、かつ、その中心線上における厚さ方向に平均化した主応力差の最大値が２０〜４０ＭＰａであり、前記中心線上における厚さ方向に平均化した主応力差の最小値が１０〜２５ＭＰａであることが好ましい。さらに、自動車に組付けられた状態における上辺部の主応力差は、前記自動車に組付けられた状態における下辺の主応力差よりも大きいことが好ましい。
【００２２】
また、本発明に係る合わせガラスは、２枚以上のガラス板が中間膜を介して接合された合わせガラスであって、ガラス板の少なくとも１枚に、上記本発明に係るガラス板を用いている。
【００２３】
【００２４】
【００２５】
【００２６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係るガラス板の一実施形態を示す概略正面図である。同図に示すガラス板Ｇは、その板厚が１．５〜３ｍｍであるとともに、正面視で３つの領域を有する。すなわち、稜線部ｅ（ガラス板Ｇの最も外側）に沿って一定の幅を有する周縁領域Ａと、この周縁領域Ａに隣接して一定の幅を有する中間領域Ｂと、この中間領域Ｂの内周側を占有する中央領域Ｃとを有する。周縁領域Ａにおける主応力差は圧縮であり、中間領域Ｂにおける主応力差は引張である。中央領域Ｃにおける平均表面圧縮応力σcは、１５〜３５ＭＰａである。
【００２７】
また、周縁領域Ａ内に記載されている破線は、周縁領域Ａと中間領域Ｂとの境界線βと、ガラス板Ｇの稜線部ｅとの中間に位置する中心線αを示す。境界線βはガラス板Ｇの稜線部ｅから５〜２０ｍｍの位置にあり、ガラス板Ｇの主応力差が「０」になる点を結んだ線に該当する。中心線α上の主応力差（圧縮の値）の最大値σa1は２０〜４０ＭＰａであり、最小値σa2は８〜２５ＭＰａである。ただし、σa1＞σa2は常に成り立つ。また、最小値σa2は１０〜２５ＭＰａがより好ましい。なお、主応力差には圧縮の値と引張の値とがあり、本明細書では圧縮の主応力差を正値で記し、引張の主応力差を負値で記す。
【００２８】
ここで、周縁強度が充分であることは、次のように説明できる。一般にガラス板の周縁領域の主応力差は圧縮の値となるため、それだけでガラス板はある程度の周縁強度を有するといえる。本実施の形態に係るガラス板Ｇの周縁領域Ａは５〜２０ｍｍの幅を有し、外力に耐え得る充分な強度の領域が周縁に設けられているといえる。
【００２９】
また、中心線α上における主応力差の最大値σa1が２０〜４０ＭＰａ、最小値σa2が１０〜２５ＭＰａであるということは、次のことを意味する。ガラス板を冷却する場合、ガラス板は表面から冷却されるとともに端部からも冷却される。すなわち、ガラス板の稜線部の主応力差の値は、中心線α上における主応力差の値よりも大きい。そして、中心線α上における主応力差の最大値σa1が２０〜４０ＭＰａ、最小値σa2が８〜２５ＭＰａであることから、本実施の形態のガラス板は充分な周縁強度を備える。
【００３０】
中央領域Ｃの平均表面圧縮応力σcを１５〜３５ＭＰａとすることで、ガラス板Ｇは、過度の衝撃を吸収し得るガラス板となる。一方、衝撃を充分に吸収させるために中央領域Ｃの平均表面圧縮応力値を小さくしただけでは、摺動窓用のガラス板としての周縁強度が充分でないことがある。そこで、境界線α上における主応力差の最大値σa1を２０〜４０ＭＰａ、最小値σa2を８〜２５ＭＰａとするとよい。
【００３１】
また、本実施の形態のガラス板Ｇは、稜線部ｅの主応力差の最大値σe1が６０〜１００ＭＰａ、最小値σe2が４０〜７０ＭＰａであることが好ましい。ただし、σｅ1＞σｅ2は常に成り立つ。さらに、ガラス板Ｇの稜線部ｅおよび中心線α上における、主応力差の最大値を有する部分が自動車組付け状態における上辺側にあり、主応力差の最小値を有する部分が自動車組付け状態における下辺側にあることが好ましい。摺動窓は窓の開閉が頻繁に行われることから、ガラス板の上辺が露出することが多く、乗員の接触等の種々の外力が加わりやすい。そこで、露出する機会の多い上辺部の主応力差を下辺部よりも高くすることで、窓の開閉にともなって予期せぬ外力が加わった場合においても、ガラス板の破損を防止できる。
【００３２】
〔ガラス板の製造方法〕
次に、以上の条件を満たすガラス板の製造方法について説明する。以上の条件を満たすガラス板は、例えば特開平５−１７０４６８号公報（以下、４６８号公報という）に開示された方法を利用して製造することができる。この公報には、ガラス板を加熱炉内に搬入し、所定温度まで加熱し、加熱炉の外に搬出されたガラス板をリングで支持し、曲げ成形型の下面にリングで支持されたガラス板を押し付け、ガラス板を曲げ成形することが開示されている。また、曲げ成形後のガラス板は、リングで支持された状態でエアが吹き付けられて冷却される。
【００３３】
ただし、本実施の形態に係るガラス板を製造する際には、４６８号公報に記載されているよりも冷却の度合を小さくする必要がある。すなわち、４６８号公報よりも、吹き付ける冷却風の風圧を小さくしなければならない。加熱されたガラス板は、リングで支持される際に、リングを当接した周縁部がリングで支持されていない中央領域と比べて急激に温度降下する。
【００３４】
その結果、ガラス板Ｇの周縁には主応力差が圧縮である周縁領域Ａが形成されるとともに、この周縁領域Ａの圧縮応力と釣り合うように周縁領域Ａの内側には主応力差が引張である中間領域Ｂが形成される。周縁領域Ａと中間領域Ｂとの境界線βは、稜線部ｅから５〜２０ｍｍの位置にあり、主応力差は「０」である。また、中心線α上における主応力差の最大値σa1は２０〜４０ＭＰａ、最小値σa2は８〜２５ＭＰａである。
【００３５】
一方、主応力差の最大値を有する部分を自動車組付け状態における上辺側、主応力差の最小値を有する部分を自動車組付け状態における下辺側とするためには、上記の製造方法において次のようにガラス板を搬送することが好ましい。すなわち、ガラス板Ｇを加熱炉内から外へ搬出する際に、上辺側が進行方向に向いた状態でガラス板Ｇを搬送する。その結果、上辺側は下辺側よりも先に加熱炉から搬出され、上辺側は先に冷やされて、上辺側の温度が下辺側の温度よりも低い状態で冷却できる。
【００３６】
さらに一方、中央領域Ｃの平均表面圧縮応力および中心線α上における主応力差の最大値および最小値を高い精度で制御するためには、次の方法を採用するとよい。すなわち、風冷時にリングを使ってガラス板Ｇを支持し、冷却時の周縁領域Ａの冷却度合を中央領域Ｃの冷却度合に比べて大きくする。具体的には、加熱されたガラス板Ｇをリングで支持する直前に、ガラス板Ｇの中央領域Ｃをガラス板Ｇの面に対応する形状の冷却プレートに当接させる。この場合、冷却プレートには熱容量の大きい材質のものを用い、リングに支持される際にガラス板Ｇの周縁領域Ａの温度降下度合に比べて小さい度合で、ガラス板Ｇの中央領域Ｃを温度降下させる。
【００３７】
図２（ａ）〜図４（ｇ）は、上記ガラス板の製造方法の一実施形態を示す断面図である。これらの図に示す構成は、４６８号公報に記載のものと同等であるが、冷却プレート２２を用いる点で相違する。これらの図を参照して、図１に示したガラス板の製造手順について説明する。まず、モールド２１の直下に冷却プレート２２を設置し、加熱炉（図示せず）から搬出された直後のガラス板Ｇを、冷却プレート２２上に載置する。
【００３８】
冷却プレート２２は、その上面がガラス板Ｇの中央領域Ｃと同じ形状を有した金属製の治具であり、アラミド繊維等の熱容量の大きな部材で被覆されている。また、冷却プレート２２の周辺に、図示しないポジショナが待機し、冷却プレート２２上に載置されたガラス板２２はこのポジショナによって位置決めされる。その結果、ガラス板Ｇの中央領域Ｃのみが冷却プレート２２と接触し、中央領域Ｃのみが冷却プレート２２により冷却され、中央領域Ｃは周縁領域Ａよりも温度が低下する。その結果、後述の風冷強化処理を行った際に、中央領域Ｃは周縁領域Ａよりも強化が入りにくくなる（図２（ａ））。
【００３９】
プレスクエンチリング２３は、金属製の枠部材であり、その内径が冷却プレート２２よりも大きく、通常時は冷却プレート２２の上面よりも低い位置に待機している。モールド２１の下流には上下に対向した吹き口２４が設置され、ガラス板Ｇを両面から冷やすことができる。上方の吹き口２４の下方には、枠状の持ち替えリング２５が設置されている。吹き口２４の下流には、表面がゴム製の部材で覆われた複数のローラ２６が設置されている。
【００４０】
冷却プレート２２上に載置されたガラス板Ｇは、上昇してきたプレスクエンチリング２３に移し替えられる。プレスクエンチリング２３によりガラス板Ｇが上昇するとともに、モールド２１が下降し、ガラス板Ｇはモールド２１の湾曲した下面に押しつけられる。その結果、ガラス板Ｇはモールド２１の下面に沿った形状に曲げ成形される（図２（ｂ）、２（ｃ））。
【００４１】
次いで、モールド２１が上昇することで、ガラス板Ｇはモールド２１から離隔し、プレスクエンチリング２３は上下の吹き口２４の間まで水平移動する（図３（ｄ））。すると直ちに上下の吹き口２４から冷却エアが吹き出され、ガラス板Ｇの両面が冷却される。下方の吹き口２４から吹き出されるエアは、上方の吹き口２４から吹き出されるエアよりも強く調整されており、風圧の違いによりガラス板Ｇはプレスクエンチリング２３から浮き上がって、持ち替えリング２５に当接する。持ち替えリング２５に当接したガラス板Ｇは爪２５Ａにより固定される。その結果、ガラス板Ｇの落下を防ぐことができる。これらの間にプレスクエンチリング２３は冷却プレート２３上に水平移動する（図３（ｅ））。
【００４２】
次いで、爪２５Ａにより持ち替えリング２５に固定されたガラス板Ｇは、ローラ２６上に水平移動し、爪２５を外すことでガラス板Ｇはローラ２６上に落下し、ガラス板Ｇはローラ２６により図の右方に搬送される。一方、プレスクエンチリング２３は、冷却プレート２２の下方に移動し、新たに冷却プレート２２上に載置されたガラス板Ｇ’をモールド２１に押しつけて曲げ成型を行う（図３（ｆ）、４（ｇ））。以上の手順を繰り返すことにより、複数のガラス板の曲げ成型および強化処理が連続して実施される。
【００４３】
このようにして複数のガラス板を製造し、２枚以上のガラス板とポリビニルブチラール等からなる中間膜とを交互に積層したものを、オートクレーブ内で加圧することにより、ガラス板と中間膜とが一体化して合わせガラスができあがる。合わせガラスを構成するガラス板の全てに図１のガラス板を用いてもよいし、少なくとも１枚に図１のガラス板を用いてもよい。なお、本発明は図２（ａ）〜４（ｇ）に示す構成に限られるものではなく、例えばガラス板をプレスリングで曲げ成形してからクエンチリングに持ち替え、クエンチリングによりガラス板を吹き口２４間に移動し、冷却を実施してもよい。
【００４４】
図５は、プレスクエンチリング２３の詳細を示す断面図である。同図に示すように、プレスクエンチリング２３は、その断面が６角形であり、曲げ成形前のガラス板Ｇが当接する水平面２３Ｂと、曲げ成形後のガラス板Ｇが当接する斜面２３Ａと、ガラス板Ｇと当接することのない斜面２３Ｃとを有する点に特徴がある。曲げ成形前においては、ガラス板Ｇは平板状であるため水平面２３Ｂと当接し、その後曲げ成形されたガラス板Ｇは、斜面２３Ａと当接する。このようにガラス板Ｇの周縁領域Ａは、曲げ成形の前後にかかわらず、絶えずプレスクエンチリング２３の一定面積と接するため、効率よく周縁領域Ａを冷却することができ、本実施の形態のガラス板の製造に好適である。また、プレスクエンチリング２３の内周側に金属メッシュを張っておくことにより、中央領域Ｃの風冷強化を妨げるようにしてもよい。
【００４５】
〔応力値の測定方法〕
次に、応力の測定方法について説明する。
（Ａ）表面圧縮応力の測定
表面圧縮応力の測定は、日本工業規格（ＪＩＳ）Ｒ３２２２に準じて行う。ＪＩＳ  Ｒ３２２２には、測定点について規定されているが、本発明のガラス板の表面圧縮応力を測定する際には、この規定にとらわれず、適宜選択した複数の点で測定し、それらの平均値を求める。
【００４６】
なお、表面圧縮応力値が最大値に近いと予想される点と、最小値に近いと予想される点とをそれぞれ同数選び、測定点とすることが好ましい。ガラス板を冷却するための冷却風の吹き付け方向線とガラス板面との交点で、表面圧縮応力が最大になると考えるのが妥当であり、この交点について隣り合う２点の中間点で、表面圧縮応力値が最小値になると考えるのが妥当である。後述の実施例では、ノズル直下の４点とその周辺の４点の計８点で測定する。
【００４７】
（Ｂ）主応力方向、主応力差の測定
図６は、主応力方向および主応力差を測定するための装置を示す。ガラス板Ｇはフォルダ２に固定されるとともに、フォルダ２はＸＹステージ３の可動部に取り付けられている。したがって、ガラス板Ｇは、ＸＹステージ３により上下左右自在にその位置が可変される。
【００４８】
まず、ガラス板Ｇに円偏光光線を入射し、ガラス板Ｇの歪の影響で楕円偏光となった透過光の偏光状態を測定し、この測定結果を使って主応力方向、主応力差を算出する。光源４から発せられた光線は、偏光子５を通過することで直線偏光になり、その後１／４波長板６を透過して円偏光となる。ガラス板Ｇの背後には検光子７が配されている。ガラス板Ｇは、入射する光線に対して垂直に配しておく。ガラス板Ｇに入射した円偏光光線は、ガラス板Ｇを通過し、ガラス板Ｇの応力歪に応じて楕円偏光となる。こうして得られた楕円偏光光線を、回転する検光子７を通した後に、光検出素子８の出力を測定することにより、楕円偏光の状態を知ることができる。ガラス板Ｇの一測定点につき、検光子７を１°ずつ回転させ、合計１８０°の測定を行う。
【００４９】
主応力方向および主応力差は、得られた楕円偏光の状態から次のように求められる。主応力方向θ1、θ2、主応力差に対応する位相差をδとする。光検出素子の出力Ｉ（φ）は式（１）で与えられる。ただし、ｋは比例定数、φは検光子の回転角度である。
【００５０】
光検出素子の出力の最小値Ｉminと最大値Ｉmaxとの比は楕円率Ｒである。Ｒとδとは式（２）の関係を満たす。ただし、δ＞０とする。したがって、位相差δ、主応力方向θ1、θ2は、式（３）〜（５）で表される。すなわち、楕円偏光の楕円率Ｒと検光子の回転角度φ（最大、最小の出力値が得られるときの楕円の長軸角度）を求めることにより、主応力方向、主応力差を求めることができる。
【００５１】
なお、主応力差Δσとこれに対応するδとの関係は下記式（６）で表される。ｃは光弾性定数（＝２.６３ｎｍ／ｃｍ／ｋｇ／ｃｍ2）であり、ｔは測定部分のガラス板厚であり、λは光源４から発せられる光の波長である。後述の実施例における応力測定では、λ＝６２３．８ｎｍの光源を用いた。角度の単位はラジアンであり、πは円周率である。
【００５２】
【数１】
0004066648.tif 000005
【００５３】
なお、光源４にはＨｅ−Ｎｅレーザを使用した。このレーザは光線を微小点に集光することができ、強化むら等によるガラス板の微小な応力変化を検出することができる。また、偏光子５には、偏光性のよいグラムトムソンプリズムを使用した。偏光子５と１／４波長板６との間にはハーフミラー９を配置し、リファレンス光の取出しに用いる。１／４波長板６には研磨した水晶板を用い、これは６３２．８ｎｍの波長に対してπ／２の位相差を生じさせる。検光子７には、偏光子５と同じ素子を用いた。光検出器８およびリファレンス光検出器１０は、受光面に干渉フィルタを備えた太陽電池で構成されている。この干渉フィルタは、光源４から照射された光線のみを波長選択して透過し、外部から入射した光が光検出器に与える影響を低減するために用いられる。
【００５４】
以上のとおり、主応力差および主応力方向を多数の測定点で測定することにより、主応力差が「０」となる境界線βを定めることができる。また、中心線α上の主応力差の最大値および最小値を見つけることができる。なお、図６に示した装置では、測定系の光学配置の兼ね合いにより、ガラス板の稜線部における主応力差を測定することが難しい。そこで、ガラス板稜線部の主応力差を、稜線部近傍の主応力差を図２の装置で測定し、測定結果に基づいて予測するとよい。また、ガラス板の稜線部の主応力差を、ガラス板の応力測定器としてよく知られているバビネ補償器（Babinet’ Compensator）を用いて測定することもできる。
【００５５】
【実施例】
次に、本発明の実施例について説明する。
図７は、本実施例に係るガラス板の概略正面図であり、紙面の左側が自動車組付け状態における前側に該当する。また、上辺の長さＬ1＝６００ｍｍ、下辺の長さＬ2＝８００ｍｍ、高さＨ＝５５０ｍｍ、厚さ２．２ｍｍである。点Ｐa1は中心線α上の点であり、ガラス板Ｇの上辺前側コーナー部と境界線βの上辺前側コーナー部との中点である。点Ｐa2はガラス板の下辺前側コーナー部から下辺に沿って後側へ距離ｂ＝６５ｍｍの位置にある稜線上の点からの下辺の垂線（紙面上）と、中心線αとの交点である。
【００５６】
上記４６８号公報に開示された方法によりガラス板を製造した。加熱炉から引き出された直後のガラス板の温度は６６０℃であり、ガラス板に吹き付ける冷却風の風圧は５ｋＰａである。製造されたガラス板の主応力差等は、表４に示すとおりである。稜線部ｅの主応力差は、バビネ補償器を用いて測定した。
【００５７】
表４に記載されているσcは、中央領域Ｃにおける代表点８点の平均表面圧縮応力を示す。Δσa1、Δσa2は、それぞれ点Ｐa1、Ｐa2における主応力差を示す。ａ1、ａ2は、点Ｐa1、Ｐa2からガラス板の稜線までの距離の２倍であり、各点における周縁領域Ａの幅を示す。Δσb1、Δσb2は、それぞれ点Ｐa1、Ｐa2を通るガラス板の辺の垂線上にある、中間領域Ｂにおける主応力差の最小値であり、すなわち引張の主応力差の最大値である。なお、引張の値なので負値で示している。稜線部における主応力差の最大値Δσe1は自動車に組付けた状態における合わせガラスの上辺側に存在し、Δσe2は自動車に組付けた状態における合わせガラスの下辺側に存在した。
【００５８】
【表４】
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【００５９】
次いで、上記ガラス板と同様の手順でもう１枚のガラス板を製造し、２枚のガラス板を厚さ０．７６ｍｍのポリビニルブチラール中間膜を介して接合し、合わせガラスを製造した。得られた合わせガラスの衝撃吸収度合を評価するため、ＥＣＥ  Ｒ４３およびＪＩＳ  Ｒ３２１２に規定された「ヘッドフォーム衝撃試験」に準じて試験を実施したところ、両基準を満足することを確認した。また、この合わせガラスを摺動窓として自動車に組付けたところ、実際の使用状態において充分耐える周縁強度を有することを確認した。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明に係るガラス板は、衝撃を吸収するのに適度な強度の中央領域と、中央領域よりも高い強度の周縁領域および中間領域とを備える。そのため、このようなガラス板およびそれを用いた合わせガラスは、自動車の摺動窓に好適であり、摺動窓の開閉により露出しやすい周縁部に外力が作用しても破損しにくい摺動窓を得ることができる。
【００６１】
なお、粒径が０．２μｍ以下の赤外線遮蔽性微粒子を分散配合された中間膜を用いることにより、上述の衝突安全性の向上させるとともに、熱線カットの機能を備えた摺動窓用合わせガラスを提供することができる。赤外線遮蔽性微粒子の材質としては、例えばＳｎ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｃｅ、Ｉｎ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｍｎ、Ｔａ、Ｗ、Ｖ、Ｍｏの金属、酸化物、窒化物、硫化物、またはこれらにＳｂもしくはＦをドープしたドープ物からなる微粒子が例示される。これらの微粒子を単独または複合物として使用することができる。また、これらの単独物または複合物を有機樹脂に混合した混合物、またはこれらの単独物または複合物を有機樹脂で被覆した被覆物を用いてもよい。
【００６２】
また、赤外線遮蔽性微粒子としては、アンチモンがドープされた酸化錫（ＡＴＯ）微粒子、または錫がドープされた酸化インジウム（ＩＴＯ）微粒子を用いることが好ましい。ＡＴＯ微粒子およびＩＴＯ微粒子は共に赤外線遮蔽性能に優れ、中間膜への配合量が少なくて済む。なお、ＡＴＯ微粒子とＩＴＯ微粒子とを比較した場合、ＩＴＯ微粒子の方が赤外線遮蔽性能に優れるため、赤外線遮蔽性微粒子としてＩＴＯ微粒子を用いることが特に好ましい。さらに、中間膜中の赤外線遮蔽性微粒子の分散配合割合を、中間膜の全質量１００質量部に対して０．１〜０．５質量部とすることにより、車内−車外間での赤外線通信を実現しつつ、赤外線の透過による車内温度の上昇を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るガラス板の一実施形態を示す概略正面図である。
【図２】ガラス板の製造工程を示す概略断面図である。
【図３】ガラス板の製造工程を示す概略断面図である。
【図４】ガラス板の製造工程を示す概略断面図である。
【図５】プレスクエンチリングの一実施形態を示す概略断面図である。
【図６】主応力方向、主応力差の測定装置を示す概念図である。
【図７】ガラス板の大きさおよび応力測定個所を示す概略正面図である。
【符号の説明】
Ｇ：ガラス板
Ａ：周縁領域
Ｂ：中間領域
Ｃ：中央領域
ｅ：稜線部
α：中心線
β：境界線
【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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【図６】
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【図７】
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