JP6959566B2

JP6959566B2 - ガラス板

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Publication number: JP6959566B2
Application number: JP2017081363A
Authority: JP
Inventors: 洋平細田; 慎護中根
Original assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Priority date: 2017-04-17
Filing date: 2017-04-17
Publication date: 2021-11-02
Anticipated expiration: 2037-04-17
Also published as: JP2018177602A

Description

本発明は、樹脂板と複合一体化して、ガラス樹脂複合体を作製するためのガラス板に関し、特に自動車のフロントガラスやドアガラスに好適なガラス樹脂複合体に用いるガラス板に関する。

車両等の窓ガラスには、一般的に、複数枚のソーダライムガラス板を有機樹脂中間層で複合一体化した合わせガラスが使用されており、軽量化を目的として、複数枚のソーダライムガラス板と樹脂板とを有機樹脂中間層で複合一体化したガラス樹脂複合体が用いられることもある（特許文献１〜４参照）。

車両等の窓ガラスに使用されるソーダライムガラス板は、走行中の飛び石等の飛散片の先端形状を変形させて、その衝撃抵抗を増大させることで、飛散片の衝突エネルギーを減衰する機能を有している。

しかし、ソーダライムガラス板は、飛散片の衝撃抵抗を増大させる効果が十分であるとは言えない。現状、ソーダライムガラス板の板厚を大きくするか、積層枚数を多くして、飛散片の衝撃抵抗を高めているが、これに伴い、窓ガラスの厚みや重量の増大を招いている。

そこで、飛散片の衝撃抵抗を高めるために、ソーダライムガラス板の代わりに結晶化ガラス板を用いることが検討されている。例えば、主結晶としてβ−石英固溶体（Ｌｉ_２Ｏ・Ａｌ_２Ｏ_３・ｎＳｉＯ_２［但し、ｎ≧２］）等のＬｉ_２Ｏ−Ａｌ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２系結晶を析出してなる結晶化ガラス板が検討されている。

特開２０１２−１４４２１７号公報特開２００４−１９６１８４号公報特開２００１−１５１５３９号公報実開平１−８８２１号公報

ところで、結晶化ガラスの結晶化度を高めると、結晶化ガラスの硬度が上昇し、飛散片の衝突エネルギーを減衰し得るが、析出結晶が軟化変形を阻害するため、曲げ加工が困難になり、自動車のフロントガラス等に適用できなくなる。また、結晶化ガラスの厚みを大きくすることでも、飛散片の衝突エネルギーを減衰し得るが、この場合、窓ガラスの重量が増大してしまい、また透明性を損なう虞がある。

そこで、本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、その技術的課題は、曲げ加工性に優れると共に、厚みや結晶化度が小さくても、飛散片の衝突エネルギーを有効に減衰し得るガラス板を創案することである。

本発明者等は、ガラス板のガラス組成範囲を厳密に規制することにより、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、本発明のガラス板は、樹脂板と複合一体化して、ガラス樹脂複合体を作製するためのガラス板であって、ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ_２４５〜８０％、Ａｌ_２Ｏ_３５〜３０％、Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ０〜２０％、ＭｇＯ３〜３５％、ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ０〜１５％を含有することを特徴とする。ここで、「Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ」は、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ及びＫ_２Ｏの合量を指す。「ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ」は、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯの合量を指す。

本発明のガラス板は、樹脂板と複合一体化して、ガラス樹脂複合体を作製するためのガラス板である。ガラス樹脂複合体において、ガラス板は、透明性を有し、衝撃抵抗を高める材料である。樹脂板は、飛散片の衝突による衝撃を緩和し、また飛散片の衝撃によるガラス片の飛散を防止する材料である。両者を備えることにより、耐衝撃性能を確保し易くなる。

図１は、ガラス樹脂複合体の一例を説明するための概略図である。ガラス樹脂複合体１０は、外側から順に、ガラス板１１と、ガラス板１２と、樹脂板１３と、を有しており、これらは３次元的に湾曲した曲面形状を有しており、図示しない有機樹脂中間層により複合一体化されている。ガラス板１１は、ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ_２４５〜８０％、Ａｌ_２Ｏ_３５〜３０％、Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ０〜２０％、ＭｇＯ３〜３５％、ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ０〜１５％を含有しており、ガラス板１２は、同様にして、ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ_２４５〜８０％、Ａｌ_２Ｏ_３５〜３０％、Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ０〜２０％、ＭｇＯ３〜３５％、ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ０〜１５％を含有している。樹脂板１３は、ポリカーボネートである。

本発明者等が飛散片の衝突を詳細に解析したところ、まずガラス板が飛散片の衝突による衝撃波により破損した後、飛散片がガラス板内を貫通していくことが判明した。そして、飛散片の衝突による衝撃波を分散させると、飛散片の衝突エネルギーを減衰させ、飛散片の貫通を防止し得ることが判明した。更にその衝撃波について詳細に解析したところ、衝撃波が飛散片の進行方向とその垂直方向に対して分散して減衰していく時、衝撃波の速度は、ガラス板のヤング率に比例して速くなる。そこで、本発明のガラス板は、上記ガラス組成を有するため、特にガラス組成中にＭｇＯを３モル％以上含むため、ヤング率を高めることができる。これにより、飛散片の衝突を受けた時に、衝撃波の分散領域が広くなって、衝撃波のエネルギー吸収が大きくなり、飛散片自体の速度を有効に低下させることができる。結果として、飛散片がガラス板内を貫通し難くなる。

また、本発明のガラス板は、ヤング率が８０ＧＰａ以上であることが好ましい。このようにすれば、ガラス板中で衝撃波の速度が速くなるため、衝撃波の分散領域が広がり、飛散体の衝突エネルギーを大きく減衰させることができる。ここで、「ヤング率」は、周知の共振法で測定した値を指す。

また、本発明のガラス板は、クラック抵抗が５００ｇｆ以上であることが好ましい。このようにすれば、ガラス板に傷が付き難くなるため、傷による強度の低下を防止することができる。また傷による透明性の低下も防止することができる。ここで、「クラック抵抗」は、クラック発生率が５０％となる荷重である。「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、所定荷重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２０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／８０）×１００の式により求める。

また、本発明のガラス板は、結晶化度が３０％以下であることが好ましい。このようにすれば、ガラス板の曲げ加工性を高めることができる。ここで、「結晶化度」は、粉末法によりＸＲＤを測定することにより、非晶質の質量に相当するハローの面積と、結晶の質量に相当するピークの面積とをそれぞれ算出した後、［ピークの面積］×１００／［ピークの面積＋ハローの面積］（％）の式により求めた値を指す。

また、本発明のガラス板は、板厚が３〜１５ｍｍであることが好ましい。

また、本発明のガラス板は、３次元的に湾曲した曲面形状を有することが好ましい。このようにすれば、自動車のフロントガラス等に適用し易くなる。

ガラス樹脂複合体の一例を説明するための概略図である。

本発明のガラス板は、ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ_２４５〜８０％、Ａｌ_２Ｏ_３５〜３０％、Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ０〜２０％、ＭｇＯ３〜３５％、ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ０〜１５％を含有する。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、％表示はモル％を指すものとする。

ＳｉＯ_２は、ガラスのネットワークを形成する成分である。ＳｉＯ_２の含有量は、好ましくは４５〜８０％、５２〜７５％、特に５８〜７２％である。ＳｉＯ_２の含有量が少な過ぎると、ガラス化し難くなり、また耐候性が低下し易くなる。一方、ＳｉＯ_２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、樹脂板や有機樹脂中間層の熱膨張係数に整合させ難くなる。

Ａｌ_２Ｏ_３は、ヤング率や耐候性を高める成分である。Ａｌ_２Ｏ_３の含有量は、好ましくは５〜３０％、９〜２５％、１５〜２４％、特に１８〜２３％である。Ａｌ_２Ｏ_３の含有量が少な過ぎると、ヤング率や耐候性が低下し易くなる。一方、Ａｌ_２Ｏ_３の含有量が多過ぎると、溶融性、成形性及び耐失透性が低下し易くなる。

Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ及びＫ_２Ｏは、高温粘度を低下させて、溶融性、成形性及び曲げ加工性を高める成分である。Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ及びＫ_２Ｏの合量は、好ましくは０〜２０％、１〜１５％、特に５〜１２％である。Ｌｉ_２Ｏ及びＫ_２Ｏのそれぞれの含有量は、好ましくは０〜１５％、０〜３％、特に０〜１％未満である。Ｎａ_２Ｏの含有量は、好ましくは０〜１５％、１〜１２％、特に３〜１０％である。Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ及びＫ_２Ｏの含有量が多過ぎると、クラック抵抗と耐候性が低下し易くなる。

ＭｇＯは、ヤング率やクラック抵抗を大幅に高める成分であり、また高温粘度を低下させて、溶融性、成形性及び曲げ加工性を高める成分である。ＭｇＯの含有量は、好ましくは３〜３５％、８〜３３％、１２〜３２％、特に１５〜３０％である。ＭｇＯの含有量が少な過ぎると、上記効果を享受し難くなる。一方、ＭｇＯの含有量が多過ぎると、耐失透性が低下し易くなる。

ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯは、高温粘度を低下させて、溶融性、成形性及び曲げ加工性を高める成分である。ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯの合量は、好ましくは０〜１５％、０〜５％、特に０〜１％未満である。ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯのそれぞれの含有量は、好ましくは０〜１２％、０〜５％、０〜２％、特に０〜１％未満である。ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯの含有量が多過ぎると、耐失透性、ヤング率、クラック抵抗等が低下し易くなる。

ヤング率とクラック抵抗を高める観点から、モル比ＭｇＯ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）は、好ましくは０．５以上、０．７以上、０．８以上、特に０．９以上である。なお、「ＭｇＯ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）」は、ＭｇＯの含有量をＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯの合量で割った値である。

上記成分以外にも、例えば以下の成分を添加してもよい。

Ｂ_２Ｏ_３は、ガラスのネットワークを形成する成分であるが、ヤング率や耐候性を低下させる成分である。よって、Ｂ_２Ｏ_３の含有量は、好ましくは０〜２０％、０〜１０％、０〜１％、特に０〜０．１％未満である。

ＴｉＯ_２は、耐候性を高める成分であるが、ガラスを着色させる成分である。よって、ＴｉＯ_２の含有量は、好ましくは０〜０．５％、特に０〜０．１％未満である。

ＺｒＯ_２は、ヤング率や耐候性を高める成分であるが、耐失透性を低下させる成分である。よって、ＺｒＯ_２の含有量は、好ましくは０〜０．５％、特に０〜０．１％未満である。

清澄剤として、ＳｎＯ_２、Ｃｌ、ＳＯ_３、ＣｅＯ_２の群（好ましくはＳｎＯ_２、ＳＯ_３の群）から選択された一種又は二種以上を０．０５〜０．５％添加してもよい。

Ｆｅ_２Ｏ_３は、ガラス原料に不純物として不可避的に混入する成分であり、着色成分である。よって、Ｆｅ_２Ｏ_３の含有量は、好ましくは０．５％以下、特に０．０１〜０．０７％である。

Ｖ_２Ｏ_５、Ｃｒ_２Ｏ_３、ＣｏＯ_３及びＮｉＯは、着色成分である。よって、Ｖ_２Ｏ_５、Ｃｒ_２Ｏ_３、ＣｏＯ_３及びＮｉＯのそれぞれの含有量は、好ましくは０．１％以下、特に０．０１％未満である。

Ｎｄ_２Ｏ_３、Ｌａ_２Ｏ_３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、希土類酸化物の合量は、好ましくは３％以下、１％以下、０．５％以下、特に０．１％以下である。

環境的配慮から、ガラス組成として、実質的にＡｓ_２Ｏ_３、Ｓｂ_２Ｏ_３、ＰｂＯ、Ｂｉ_２Ｏ_３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。

本発明のガラス板は、以下の特性を有することが好ましい。

ヤング率は、好ましくは８０ＧＰａ以上、８５ＧＰａ以上、９０ＧＰａ以上、特に９５〜１５０ＧＰａである。ヤング率が低過ぎると、飛散片の衝突による衝撃波の速度が遅くなるため、衝撃波が狭い領域にしか広がらず、飛散片の衝突エネルギーを減衰し難くなる。

クラック抵抗は、好ましくは５００ｇｆ以上、８００ｇｆ以上、１０００ｇｆ以上、特に好ましくは１２００〜５０００ｇｆである。クラック抵抗が低過ぎると、ガラス板に傷が付き易くなり、その傷によってガラス板の強度や透明性が低下し易くなる。

結晶化度は、好ましくは３０％以下、１０％以下、５％以下、１％以下、特に０％、つまり非晶質である。結晶化度が高過ぎると、曲げ加工性が低下し易くなる。

ガラス板の板厚は、好ましくは１５ｍｍ以下、１２ｍｍ以下、１０ｍｍ以下、特に８ｍｍ以下であり、好ましくは１．５ｍｍ以上、３ｍｍ以上、４ｍｍ以上、５ｍｍ以上、６ｍｍ以上、特に７ｍｍ以上である。ガラス板の板厚が小さ過ぎると、耐衝撃性能を確保し難くなる。一方、ガラス板の板厚が大き過ぎると、窓ガラスを薄型化し難くなり、視認性が低下し易くなる。また窓ガラスの重量が増大して、自動車等の燃費が高騰してしまう。

本発明のガラス板は、樹脂板と複合一体化して、ガラス樹脂複合体を作製するためのガラス板である。ガラス樹脂複合体において、ガラス板は複数枚であることが好ましい。なお、ガラス樹脂複合体中に複数のガラス板を有する場合、本発明のガラス板以外のガラス板（例えば、ソーダガラス板）を含んでいてもよいが、本発明の効果を的確に享受する観点から、全てのガラス板が本発明のガラス板であることが好ましい。

ガラス樹脂複合体において、樹脂板は複数枚でもよいが、視認性を高める観点から、１枚であることが好ましい。樹脂板は、アクリル、ポリカーボネート等の種々の樹脂が使用可能であるが、透明性、衝撃緩和性、軽量化の観点から、ポリカーボネートが特に好ましい。

樹脂板の板厚は、好ましくは１０ｍｍ以下、８ｍｍ以下、７ｍｍ以下、６ｍｍ以下、特に５ｍｍ以下であり、好ましくは０．５ｍｍ以上、０．７ｍｍ以上、１ｍｍ以上、２ｍｍ以上、特に３ｍｍ以上である。樹脂板の板厚が小さ過ぎると、飛散片が衝突した時にその衝撃を緩和し難くなる。一方、樹脂板の板厚が大き過ぎると、窓ガラスを薄型化し難くなり、また窓ガラスの視認性が低下し易くなる。

ガラス樹脂複合体において、ガラス板同士、ガラス板と樹脂板は、有機樹脂中間層により複合一体化されていることが好ましい。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、飛散片が衝突した時に、衝撃波のエネルギーが室内側に伝搬し易くなる。一方、有機樹脂中間層の厚みが大き過ぎると、窓ガラスの視認性が低下し易くなる。

有機樹脂中間層の熱膨張係数は、ガラス板の熱膨張係数以上、且つ樹脂板の熱膨張係数以下であることが好ましい。このようにすれば、窓ガラスが直射日光で加熱された時に、ガラス板と樹脂板が分離、変形し難くなる。なお、「熱膨張係数」は、０〜３００℃の温度範囲における平均線熱膨張係数を指す。

有機樹脂中間層として、種々の有機樹脂が使用可能であり、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。

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。

有機樹脂中間層には、上記有機樹脂を複数種類組み合わせたものを用いてもよい。例えば、ガラス板と樹脂板の複合一体化に２層の有機樹脂中間層を用いると、ガラス板と樹脂板が異なる有機樹脂で固着されるため、窓ガラスの反りを低減し易くなる。

ガラス樹脂複合体の総板厚は、好ましくは５５ｍｍ以下、４５ｍｍ以下、４０ｍｍ以下であり、好ましくは４ｍｍ以上、５ｍｍ以上、７ｍｍ以上、特に１０ｍｍ以上である。ガラス樹脂複合体の総板厚が小さ過ぎると、窓ガラスの耐衝撃性能が低下し易くなる。一方、ガラス樹脂複合体の総板厚が大き過ぎると、窓ガラスの重量が重くなり、また窓ガラスの視認性が低下し易くなる。

以下のようにして、ガラス板を作製することができる。

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板状に成形し、徐冷することにより、ガラス板を作製することができる。

ガラス板を成形する方法として、フロート法を採用することが好ましい。フロート法は、ガラス板を安価に作製し得る方法である。

フロート法以外にも、オーバーフローダウンドロー法を採用してもよい。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、薄いガラス板を大量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。

ガラス板は、必要に応じて、面取り加工されていることが好ましい。その場合、＃８００のメタルボンド砥石等により、Ｃ面取り加工を行うことが好ましい。このようにすれば、端面強度を高めることができる。必要に応じて、ガラス板の端面をエッチングして、端面に存在するクラックソースを低減することも好ましい。

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１枚ずつ或いは積層して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１枚ずつ或いは積層して配置した後、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。

次に、ガラス板（好ましくは複数枚のガラス板）と樹脂板とを有機樹脂中間層で複合一体化して、ガラス樹脂複合体を作製することができる。複合一体化の方法として、ガラス板同士又はガラス板と樹脂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、ガラス板同士又はガラス板と樹脂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。前者の方法は、ガラス板と樹脂板の膨張不整合による樹脂板の変形を抑制することができる。後者の方法の方は、複合一体化が容易である。

また、複合一体化した後に、最外層のガラス板の外表面に、ハードコート膜、赤外線反射膜、熱線反射膜等の機能膜を形成してもよい。また複合一体化する前に、最外層のガラス板の内表面に、ハードコート膜、赤外線反射膜、熱線反射膜等の機能膜を形成してもよい。

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。

表１は、本発明の実施例（試料Ｎｏ．１〜６）と比較例（試料Ｎｏ．７〜９）を示している。

次のようにしてガラス板を作製した。表１に記載のガラス板が得られるように、ガラス原料を調合した。次に、調合済みのガラスバッチを連続溶融炉に投入し、１６００℃で２０時間溶融した後、清澄、攪拌して、均質な溶融ガラスを得た上で、板厚８．０ｍｍの板状に成形した。得られたガラス板について、ヤング率、クラック抵抗、ガラス転移温度及び結晶化度を評価した。なお、試料Ｎｏ．１〜６に係るガラス板は、Ｆｅ_２Ｏ_３の混入不純量が０．０５モル％であり、Ｖ_２Ｏ_５、Ｃｒ_２Ｏ_３、ＣｏＯ_３及びＮｉＯの混入不純物量がそれぞれ０．０１モル％未満であった。

ヤング率は、周知の共振法で測定した値である。

クラック抵抗は、クラック発生率が５０％となる荷重である。次のようにして、クラック発生率を測定した。まず湿度３０％、温度２５℃に保持された恒温恒湿槽内において、所定荷重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２０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／８０）×１００の式により求めた。

ガラス転移温度は、ディラトメーターを用いて測定した値である。

結晶化度は、粉末法によりＸＲＤを測定することにより、非晶質の質量に相当するハローの面積と、結晶の質量に相当するピークの面積とをそれぞれ算出した後、［ピークの面積］×１００／［ピークの面積＋ハローの面積］（％）の式により求めた値を指す。

表１から分かるように、試料Ｎｏ.１〜６は、ヤング率が高く、ガラス転移点と結晶化度が低いため、耐衝撃性能が高く、曲げ加工も容易である。よって、試料Ｎｏ．１〜６は、樹脂板と複合一体化して、ガラス樹脂複合体を作製するためのガラス板として好適であると考えられる。一方、試料Ｎｏ．７〜９は、ヤング率が低いため、耐衝撃性能が低いと考えられる。

次に、試料Ｎｏ．１に係るガラス板を所定の形状の金型で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。その後、曲面加工後のガラス板の端面について＃８００のメタルボンド砥石によりＣ面取り加工及び研磨加工を行った。

続いて、ガラス板と同様の曲面形状を有するポリカーボネート板（板厚４．０ｍｍ）を用意した。

最後に、外側（大気側）から、試料Ｎｏ．１に係るガラス板（外層のガラス板）、厚み０．８ｍｍのポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、試料Ｎｏ．１に係るガラス板（内層のガラス板）、厚み０．８ｍｍのポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、ポリカーボネート板の順になるように、オートクレーブ処理により複合一体化して、試料Ｎｏ．１に係るガラス樹脂複合体を得た。試料Ｎｏ．２〜６についても、同様の実験を行い、試料Ｎｏ．２〜６に係るガラス樹脂複合体を得た。

本発明のガラス板は、樹脂板と複合一体化して、ガラス樹脂複合体を作製するためのガラス板として好適であり、そのガラス樹脂複合体は、自動車、鉄道、航空機等の窓ガラスに好適であり、それ以外にも、高層ビル等の建築物の窓ガラスにも好適である。

１０ガラス樹脂複合体
１１ガラス板
１２ガラス板
１３樹脂板

Claims

樹脂板と複合一体化して、ガラス樹脂複合体を作製するためのガラス板であって、
ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ_２４５〜８０％、Ａｌ_２Ｏ_３５〜３０％、Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ０〜２０％、Ｎａ_２Ｏ０〜１０％、ＭｇＯ８〜３５％、ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ０〜１５％を含有し、モル比ＭｇＯ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）が０．５以上であり、
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ガラス板。
ヤング率が８０ＧＰａ以上であることを特徴とする請求項１に記載のガラス板。
クラック抵抗が８００ｇｆ以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載のガラス板。
結晶化度が３０％以下であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のガラス板。
板厚が３〜１５ｍｍであることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のガラス板。