JP7380673B2 - 合わせガラス - Google Patents

Description

本発明は、合わせガラスに関する。

合わせガラス内に表示装置等の構造体を封入する技術が知られている。例えば、フロントガラスとして使用される合わせガラスの周縁領域に、フラットパネルディスプレイ等を封入したもの（例えば、特許文献１参照）、ヘッドアップディスプレイの表示領域に液晶ディスプレイを封入したもの（例えば、特許文献２参照）が挙げられる。

国際公開第２０１５／０４１１０６号 特表２００９－５３４２４６号公報

しかしながら、合わせガラスが表示装置等の構造体を有する場合、構造体を被覆する中間膜の膜厚等が適切でないと、脱気不良が生じたり、構造体やガラス板が割れたりする場合があることを発明者らは見出した。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、表示装置等の構造体を有する合わせガラスにおいて、脱気不良及び構造体等の割れを抑制することを目的とする。

本合わせガラスは、湾曲した車内側ガラス板と、湾曲した車外側ガラス板と、前記車内側ガラス板と前記車外側ガラス板を接合する中間膜と、前記中間膜に封入された構造体と、を有する車両用の合わせガラスであって、前記中間膜は、前記車内側ガラス板と接合する第１の中間膜と、前記車外側ガラス板と接合する第２の中間膜と、前記第１の中間膜と前記第２の中間膜の間に位置して前記構造体の外周を包囲する第３の中間膜と、を有し、前記第１の中間膜と前記第２の中間膜の何れか薄い方の膜厚をｔｉ、前記構造体の厚さをｔｓとしたときに、ｔｉ／ｔｓ≧０．４を満たし、前記構造体の曲げ弾性率をＥ_１［ＭＰａ］としたときに、ｔｓとＥ_１との関係が、Ｅ_１×ｔｓ^３≧５００を満たし、前記車内側ガラス板及び前記車外側ガラス板と前記構造体との曲げ形状が異なることを要件とする。

開示の一実施態様によれば、表示装置等の構造体を有する合わせガラスにおいて、脱気不良及び構造体等の割れを抑制できる。

本実施形態に係る合わせガラスを例示する図である。 表示装置の厚さについて説明する断面図である。 表示装置の好適な配置について説明する図である。 表示装置と電気的に接続される配線板の端部である接続端部と、ガラス板の端部との距離について説明する図である。 サイドガラスにおける配線板の隠蔽について説明する図である。 合わせガラスの総厚分布について説明する図である。 合わせガラスの引張応力変化について説明する図である。 実施例で作製した合わせガラスの寸法ついて説明する図である。

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。又、各図面において、本発明の内容を理解しやすいように、大きさや形状を一部誇張している場合がある。

なお、車両とは、代表的には自動車であるが、電車、船舶、航空機等を含む、ガラスを有する移動体を指すものとする。

又、平面視とは合わせガラスの所定領域を合わせガラスの車内側の面の法線方向から視ることを指し、平面形状とは合わせガラスの所定領域を合わせガラスの車内側の面の法線方向から視た形状を指すものとする。

図１は、本実施形態に係る合わせガラスを例示する図であり、図１（ａ）は合わせガラスを車両に取り付けて車室内から車室外に視認した様子を模式的に示している。図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ－Ａ線に沿う断面図である。

図１に示すように、合わせガラス２０は、ガラス板２１と、ガラス板２２と、中間膜２３と、表示装置２５とを有する車両用の合わせガラスである。中間膜２３は、例えば、ガラス板２１と接合する中間膜２３１と、ガラス板２２と接合する中間膜２３２と、中間膜２３１と中間膜２３２の間に位置して表示装置２５の外周を包囲する中間膜２３３とを有している。中間膜２３１、２３２、及び２３３を特に区別する必要がない場合には、単に中間膜２３と称する。

なお、図１では、合わせガラス２０を平面的に示しているが、合わせガラス２０は湾曲した形状であってもよい。又、図１では、合わせガラス２０を矩形状としているが、合わせガラス２０の平面形状は矩形状には限定されず、台形状等を含む任意の形状として構わない。合わせガラス２０は、車両用の窓ガラスとして用いられる。車両用の窓ガラスとは、例えば、車両用のフロントガラス、リアガラス、サイドガラス、ルーフガラス等である。

ガラス板２１は、合わせガラス２０を車両に取り付けたときに車内側となる車内側ガラス板である。又、ガラス板２２は、合わせガラス２０を車両に取り付けたときに車外側となる車外側ガラス板である。ガラス板２１及び２２は、所定の曲率を有していてもよい。

ガラス板２１とガラス板２２は互いに対向する一対のガラス板であり、中間膜２３及び表示装置２５は一対のガラス板の間に位置している。ガラス板２１とガラス板２２とは、中間膜２３及び表示装置２５を挟持した状態で固着されている。ガラス板２１、ガラス板２２、及び中間膜２３の詳細については後述する。

なお、遮蔽層を、例えば、合わせガラス２０の周縁領域に帯状に設けてもよい。遮蔽層は、例えば、黒色顔料を含有する溶融性ガラスフリットを含むセラミックカラーペーストを塗布し、焼成することによって形成できるが、これに限定されない。遮蔽層は、黒色又は濃色顔料を含有する有機インクを塗布し、乾燥させることによって形成したものであってもよい。遮蔽層は、例えば、ガラス板２１の車内側の面２１ａに設けてもよい。但し、遮蔽層は、必要に応じ、ガラス板２２の車内側の面２２ａに設けてもよいし、ガラス板２１の車内側の面２１ａ及びガラス板２２の車内側の面２２ａの両方に設けてもよい。

合わせガラス２０の周縁領域に不透明な遮蔽層が存在することで、合わせガラス２０の周縁領域を車体に保持するウレタン等の樹脂の紫外線による劣化を抑制できる。又、表示装置２５と電気的に接続される配線板（例えば、フレキシブルプリント基板）等を隠蔽できる。

表示装置２５は、中間膜２３に封入された構造体の一例である。表示装置２５のガラス板２１側の面は中間膜２３１に被覆され、表示装置２５のガラス板２２側の面は中間膜２３２に被覆されている。又、表示装置２５の外周（側面）は、額縁状の中間膜２３３に被覆されている。

中間膜２３３の幅Ｗ（額縁の幅）は５ｍｍ以上であることが好ましく、１０ｍｍ以上であることがより好ましく、２０ｍｍ以上であることが更に好ましい。中間膜２３３の幅Ｗが５ｍｍ以上であると、表示装置２５を十分に保護でき、１０ｍｍ以上、２０ｍｍ以上になるにつれて更に表示装置２５を保護する効果が大きくなる。又、表示装置２５の周囲のガラス板２１及び２２の応力変化が、面内よりも相対的に強度の弱いガラス板２１及び２２のエッジにかからないため、ガラス板２１及び２２の割れを抑制できる。

表示装置２５の端部とガラス板２１及び２２の端部とは、必ずしも平行でなくてもよい。表示装置２５の端部とガラス板２１及び２２の端部とが平行でない場合、上記の中間膜２３３の幅Ｗ（額縁の幅）は、額縁の最も狭い部分の幅を指す。

なお、中間膜２３の外周はエッジ処理されていることが好ましい。すなわち、中間膜２３の端部（エッジ）は、ガラス板２１及び２２の端部（エッジ）から大きく飛び出さないように処理されていることが好ましい。中間膜２３の端部のガラス板２１及び２２の端部からの飛びだし量が１５０μｍ以下であると、外観を損なわない点で好適である。但し、合わせガラス２０がサイドガラスである場合には、下辺はドアパネルにより隠蔽されるため、中間膜２３の下辺のエッジ処理は必須ではない。

表示装置２５は、画像や文字等の情報を表示するパネル状の装置である。ここでいう情報は、特に限定されないが、例えば、車外の風景についての案内、道路交通情報、経路案内、宣伝広告等である。

表示装置２５の種類は、特に限定されないが、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Organic Electro-Luminescence）ディスプレイ、無機ＥＬ（Inorganic Electro-Luminescence）ディスプレイ、ＬＥＤ（発光ダイオード）ディスプレイ等である。表示装置２５は、例えば、ガラス製やプラスチック製の基板と、表示素子（液晶表示素子や有機ＥＬ表示素子、無機ＥＬ表示素子、ＬＥＤ素子等）とを有する。表示装置２５は、必要に応じて、基板や表示素子以外の構成要素（表示素子を被覆する保護層等）を有してもよい。表示装置２５の各構成要素は、外部を視認可能とするために透明な素材から形成されてもよい。但し、表示装置２５は、反射型であってもよい。なお、本実施形態に係る合わせガラス２０を車両に取り付けたときに、表示装置２５が画像や文字等の情報を表示する向きは、車内側であってもよいし、車外側であってもよい。

表示装置２５は、必要に応じて、合わせガラス２０の略全体に配置してもよいし、一部のみに配置してもよい。表示装置２５の平面形状は、例えば、合わせガラス２０の平面形状よりも小さな矩形である。表示装置２５の厚さｔｓは、例えば、０．１ｍｍ以上３ｍｍ以下である。

合わせガラス２０では、中間膜２３１の膜厚ｔ１と中間膜２３２の膜厚ｔ２の何れか薄い方の膜厚をｔｉ、表示装置２５の厚さをｔｓとしたときに、『ｔｉ／ｔｓ≧０．４』・・・（１）を満たす。すなわち、合わせガラス２０では、中間膜２３１及び２３２のうち薄い方の膜厚ｔｉは、表示装置２５の厚さｔｓの０．４倍以上である。

式（１）を満たすことで、中間膜２３１及び２３２のクッション性が向上する。本発明の合わせガラス２０を得るには、詳細については後述するが、ガラス板２１、中間膜２３１、表示装置２５及び中間膜２３３、中間膜２３２、ガラス板２２の順に重ね合わせた積層体を準備し、例えばゴムバッグ等に積層体を入れ、ゴムバッグ内を減圧吸引（脱気処理）しながら加熱して予備圧着し、この予備圧着された積層体をオートクレーブの中に入れて加熱及び加圧し、本接着（本圧着）を行う。

本発明において、式（１）を満たすと、中間膜２３１及び２３２のクッション性が向上する。そのため、合わせガラス２０を作製する工程において、脱気不良を抑制（残留空気の排気性を向上）できると共に、ガラス板２１及び２２並びに表示装置２５の割れを抑制できる。その結果、高品質な合わせガラス２０を実現できる。

特に、湾曲したガラス板２１及び２２との間に湾曲していない表示装置２５を挟む場合のように、ガラス板２１及び２２と表示装置２５との曲げ形状が異なる場合に、脱気不良やガラス板２１及び２２や、表示装置２５の割れの抑制に関し、大きな効果を発揮する。

又、表示装置２５の厚さｔｓに対する中間膜２３１及び２３２のうち薄い方の膜厚ｔｉが、『ｔｉ／ｔｓ≧０．６』・・・（２）を満たすことがより好ましい。すなわち、中間膜２３１及び２３２のうち薄い方の膜厚ｔｉは、表示装置２５の厚さｔｓの０．６倍以上であることがより好ましい。

式（２）を満たすことで、中間膜２３１及び２３２のクッション性が更に向上する。そのため、上記の脱気不良や、ガラス板２１及び２２、表示装置２５の割れを抑制する効果を更に向上できる。

又、表示装置２５の厚さをｔｓ［ｍｍ］、曲げ弾性率をＥ_１［ＭＰａ］としたときに、ｔｓとＥ_１との関係が、Ｅ_１×ｔｓ^３≧５００を満たす剛性の高い表示装置２５を中間膜２３に封入する場合に、脱気不良や、ガラス板２１及び２２、表示装置２５の割れを抑制する観点から式（１）を満たすことが有効であり、式（２）を満たすことが更に有効である。

又、Ｅ_１×ｔｓ^３≧１０００を満たす更に剛性の高い表示装置２５を中間膜２３に封入する場合ほど、脱気不良や、ガラス板２１及び２２、表示装置２５の割れを抑制する観点から特に式（２）を満たすことが有効である。例えば、表示装置２５がプラスチック製の基板を有する場合のように、表示装置２５の剛性が比較的低い場合には、式（１）を満たせば十分である。一方、表示装置２５がガラス製の基板を有する場合のように、表示装置２５の剛性が比較的高い場合には、式（２）を満たすことが有効である。

すなわち、表示装置２５がプラスチック製の基板から構成され、表示装置２５の曲げ弾性率が１００ＭＰａ以上となる場合は、本発明の合わせガラス２０の構成が式（１）を満たすことにより、脱気不良や、ガラス板２１及び２２、表示装置２５の割れを抑制する構造にできる。

又、表示装置２５がポリカーボネート製等の基板から構成され、表示装置２５の曲げ弾性率が１ＧＰａ以上となる場合や、表示装置２５がガラス製の基板から構成され、表示装置２５の曲げ弾性率が１０ＧＰａ以上となる場合は、本発明の合わせガラス２０の構成が式（２）を満たすことにより、脱気不良や、ガラス板２１及び２２、表示装置２５の割れを抑制する構造にできる。

なお、本願における曲げ弾性率Ｅ_１は「ＡＳＴＭ Ｄ７９０」に準拠した方法で測定できる。

なお、表示装置２５には様々な形状があるが、表示装置２５の厚さｔｓは、図２に示すように、突起部を含まない部分の平均の厚さとする。

例えば、図２（ａ）に示す表示装置２５Ａに示すように、大きさの異なる複数の層が積層されている場合、厚さｔｓは表示装置２５Ａに含まれる各層の合計の平均の厚さである。又、図２（ｂ）に示す表示装置２５Ｂに示すように、大きさが同じ複数の層が積層されている場合、厚さｔｓは表示装置２５Ｂに含まれる各層の合計の平均の厚さである。又、図２（ｃ）に示す表示装置２５Ｃに示すように、突起部が存在する場合、厚さｔｓは表示装置２５Ｃの突起部を除く部分の平均の厚さである。突起部は、例えば、表面実装用のＬＥＤ等である。

図３は、表示装置の好適な配置について説明する図であり、合わせガラスを車両に取り付けて車室内から車室外に視認した様子を模式的に示している。図３（ａ）及び図３（ｂ）において、紙面上側は車両のルーフ側であり、紙面下側は車両の床側である。

合わせガラス２０がフロントガラス又はリアガラスである場合は、図３（ａ）に示すように、表示装置２５の長手方向が、合わせガラス２０を車両に取り付けた場合の上下方向に向くように、表示装置２５を配置することが好ましい。フロントガラスやリアガラスは傾斜した状態で車両に取り付けるため、図３（ａ）の配置の方が図３（ｂ）の配置よりも透視歪を低減できる。

これに対し、合わせガラス２０がサイドガラスである場合は、図３（ｂ）に示すように、表示装置２５の長手方向が、合わせガラス２０を車両に取り付けた場合の左右方向に向くように、表示装置２５を配置することが好ましい。サイドガラスの場合には車両の搭乗者が横向きに視認するため、図３（ｂ）の配置の方が図３（ａ）の配置よりも透視歪を低減できる。

但し、ここでいう上下方向及び左右方向は、厳密な意味での上下方向及び左右方向ではなく、透視歪が目立たなくなる効果を損なわない範囲で上下方向又は左右方向に対して表示装置２５が斜めに配置される場合も含むものとする。

図４は、表示装置と電気的に接続される配線板の端部である接続端部と、ガラス板の端部との距離について説明する図であり、合わせガラスを車両に取り付けて車室内から車室外に視認した様子を模式的に示している。

前述のように、中間膜２３３の幅Ｗは５ｍｍ以上であることが好ましい。しかし、図４（ａ）に示すように、表示装置２５がガラス板２１及び２２の端部近傍に配置される場合や、図４（ｂ）に示すように、表示装置２５の一部がガラス板２１及び２２の端部からはみ出して配置される場合もある。図４（ａ）や図４（ｂ）の場合、中間膜２３３の幅Ｗは部分的に０ｍｍとなる。

合わせガラス２０がサイドガラスである場合には、表示装置２５とガラス板２１及び２２との位置関係が図３（ａ）や図３（ｂ）に示すようになる場合がある。この場合、合わせガラス２０の単体では、表示装置２５全体が合わせガラス２０の外周から５ｍｍ以上離間する位置に配置されており、表示装置２５に接続される配線板３０（例えば、フレキシブルプリント基板）は、合わせガラス２０の平面視において、視認可能な位置に配置されている。しかし、配線板３０を合わせガラス２０の下辺から取り出すことで、配線板３０近傍をドアパネルにより隠蔽できるため、合わせガラス２０を車両に搭載後は外観上の問題はない。

すなわち、図５に示すように合わせガラス２０が上下方向に摺動可能なサイドガラスである場合、ドアパネルの内部には、合わせガラス２０を窓枠１３０に沿って上下に摺動させるためのウインドウレギュレーター１２０やホルダ１２７が配置されている。

合わせガラス２０の上辺１０２は、サイドガラスの開放時に露出する辺である。合わせガラス２０の下辺１０３にはホルダ１２７が装着され、ウインドウレギュレーター１２０の昇降レール１２３に取り付けられる。

そして、合わせガラス２０（サイドガラス）が完全に上まで閉まっている状態においても、サイドガラスのベルトラインＢＬ（サイドガラスとドアパネルとの境界線）よりも下側はドアパネル内に位置するため、露出しない。

そのため、合わせガラス２０内において、図５（ａ）に示すように、表示装置２５全体が合わせガラス２０の外周から５ｍｍ以上離間する位置に配置されていても、表示装置２５の下辺がベルトラインＢＬ上に位置するように配置すれば、表示装置２５の下辺から配線板３０を取り出したとしても、合わせガラス２０を車両のドアに組み込んだ場合、配線板３０は視認できない。

或いは、合わせガラス２０内において、図５（ｂ）に示すように、表示装置２５全体が合わせガラス２０の外周から５ｍｍ以上離間する位置に配置されていても、表示装置２５の下辺がベルトラインＢＬよりも下側（ドアパネル内）に位置するように配置すれば、表示装置２５の下辺から配線板３０を取り出したとしても、合わせガラス２０を車両のドアに組み込んだ場合、配線板３０は視認できない。

なお、図５（ａ）及び図５（ｂ）の何れの場合も、車両に取り付ける前の合わせガラス２０単体では配線板３０が視認可能な位置に配置されているが、合わせガラス２０を車両のドアに組み込んだ場合は、配線板３０は視認できないため、外観を損なう恐れはない。

又、合わせガラス２０がサイドガラスである場合、配線板３０を合わせガラス２０の下辺から取り出すことで、車両に搭載された合わせガラスが上下に摺動したときに、配線板３０が他の部材に噛みこむことを防止できる。

図４の説明に戻り、図４（ａ）及び図４（ｂ）の場合、平面視において、配線板３０が表示装置２５と接続される端部である接続端部３０ｅとガラス板２１の端部２１ｅとの距離Ｌ_１が１ｍｍ以上であり、かつ、配線板３０の接続端部３０ｅとガラス板２２の端部２２ｅとの距離Ｌ_１が１ｍｍ以上であることが好ましい。

図４（ａ）の場合は、配線板３０の接続端部３０ｅを、ガラス板２１の端部２１ｅ及びガラス板２２の端部２２ｅに対してガラス板２１及び２２の内側にずらしている。又、図４（ｂ）の場合は、配線板３０の接続端部３０ｅを、ガラス板２１の端部２１ｅ及びガラス板２２の端部２２ｅに対してガラス板２１及び２２の外側にずらしている。図４（ａ）及び図４（ｂ）の何れの場合も、距離Ｌ_１が１ｍｍ以上であると、配線板３０に含まれる配線の断線を防止できる。

図６は、合わせガラスの総厚分布について説明する図であり、合わせガラスを車両に取り付けて車室内から車室外に視認した様子を模式的に示している。

図６において、二点鎖線Ｐ_１は、表示装置２５の端部２５ｅから平面視でＬ_２＝１０ｍｍ内側の位置を示している。又、二点鎖線Ｐ_２は、表示装置２５の端部２５ｅから平面視でＬ_３＝１０ｍｍ外側の位置を示している。

このとき、二点鎖線Ｐ_１の位置から二点鎖線Ｐ_２の位置までの領域Ｒ_１（すなわち、表示装置２５の端部２５ｅから平面視で±１０ｍｍの領域Ｒ_１）において、合わせガラス２０の総厚の変化量が±１００μｍ以下であることが好ましい。これにより、表示装置２５の端部２５ｅ近傍における合わせガラス２０の厚み分布が低減されるため、表示装置２５の端部２５ｅ近傍における透視歪の悪化を抑制できる。

又、二点鎖線Ｐ_１の位置から二点鎖線Ｐ_２の位置までにおいて、合わせガラス２０の総厚の変化量が±７０μｍ以下であることがより好ましい。これにより、表示装置２５の端部２５ｅ近傍における合わせガラス２０の厚み分布が更に低減されるため、表示装置２５の端部２５ｅ近傍における透視歪の悪化を更に抑制できる。

図７は、合わせガラスの引張応力変化について説明する図であり、合わせガラスを車両に取り付けて車室内から車室外に視認した様子を模式的に示している。図７において、二点鎖線Ｐ_２は、表示装置２５の端部２５ｅから平面視でＬ_３＝１０ｍｍ外側の位置を示している。

このとき、表示装置２５の端部２５ｅの位置から二点鎖線Ｐ_２の位置までの領域Ｒ_２（すなわち、表示装置２５の端部２５ｅから平面視で外側に１０ｍｍの領域Ｒ_２）において、合わせガラス２０の引張応力変化は１ＭＰａ以上３０ＭＰａ以下であることが好ましい。これにより、ガラス板２１及び２２並びに表示装置２５に過大な応力がかかって割れるおそれを低減できる。なお、合わせガラス２０の引張応力変化とは、合わせガラス２０の内側に位置するガラス板２１の車内側の表面、若しくは、合わせガラス２０の外側に位置するガラス板２２の車外側の表面の少なくとも一方、若しくは両方の表面に生じる引張応力変化を意味する。

又、領域Ｒ_２において、合わせガラス２０の引張応力変化は、１ＭＰａ以上２０ＭＰａ以下であることがより好ましく、１ＭＰａ以上１０ＭＰａ以下であることが更に好ましい。合わせガラス２０の引張応力変化が１ＭＰａ以上２０ＭＰａ以下、１ＭＰａ以上１０ＭＰａ以下になるにつれて、ガラス板２１及び２２並びに表示装置２５が割れるおそれを更に低減できる。なお、合わせガラス２０の引張応力変化は、光弾性等を用いた表面応力計により求められる。

ここで、ガラス板２１、ガラス板２２、及び中間膜２３について詳述する。

ガラス板２１及び２２は、無機ガラスであっても有機ガラスであってもよい。無機ガラスとしては、例えば、ソーダライムガラス、アルミノシリケートガラス、ホウ珪酸ガラス、無アルカリガラス、石英ガラス等が特に制限なく用いられる。これらのうちでも、製造コスト、成形性の点からソーダライムガラスが特に好ましい。

無機ガラスは、未強化ガラス、強化ガラスの何れでもよい。未強化ガラスは、溶融ガラスを板状に成形し、徐冷したものである。強化ガラスは、未強化ガラスの表面に圧縮応力層を形成したものである。

強化ガラスは、物理強化ガラス（例えば風冷強化ガラス）、化学強化ガラスの何れでもよい。物理強化ガラスである場合は、曲げ成形において均一に加熱したガラス板を軟化点付近の温度から急冷させるなど、徐冷以外の操作により、ガラス表面とガラス内部との温度差によってガラス表面に圧縮応力層を生じさせることで、ガラス表面を強化してもよい。

化学強化ガラスである場合は、曲げ成形の後、イオン交換法等によってガラス表面に圧縮応力を生じさせることでガラス表面を強化してもよい。又、紫外線又は赤外線を吸収するガラスを用いてもよく、更に、透明であることが好ましいが、透明性を損なわない程度に着色されたガラス板であってもよい。

一方、有機ガラスの材料としては、ポリカーボネート、アクリル樹脂（例えば、ポリメチルメタクリレート）、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン等の透明樹脂が挙げられる。

ガラス板２１及び２２の形状は、特に矩形状に限定されるものではなく、種々の形状及び曲率に加工された形状であってもよい。ガラス板２１及び２２の曲げ成形としては、重力成形、又はプレス成形、ローラー成形等が用いられる。ガラス板２１及び２２の成形法についても特に限定されないが、例えば、無機ガラスの場合はフロート法等により成形されたガラス板が好ましい。

合わせガラス２０の外側に位置するガラス板２２の板厚は、最薄部が１．８ｍｍ以上３ｍｍ以下であることが好ましい。ガラス板２２の板厚が１．８ｍｍ以上であると、耐飛び石性能等の強度が十分であり、３ｍｍ以下であると、合わせガラスの質量が大きくなり過ぎず、車両の燃費の点で好ましい。ガラス板２２の板厚は、最薄部が１．８ｍｍ以上２．８ｍｍ以下がより好ましく、１．８ｍｍ以上２．６ｍｍ以下が更に好ましい。

合わせガラス２０の内側に位置するガラス板２１の板厚は、０．３ｍｍ以上２．３ｍｍ以下であることが好ましい。ガラス板２１の板厚が０．３ｍｍ以上であることによりハンドリング性がよく、２．３ｍｍ以下であることによりの質量が大きくなり過ぎない。

ガラス板２１及び／又は２２は、一定の板厚ではなく、必要に応じて場所毎に板厚が変わっても良い。例えば、合わせガラス２０がフロントガラスである場合、ガラス板２１及び２２の何れか一方、又は両方は、フロントガラスを車両に取り付けた状態でフロントガラスの下辺から上辺に向かうにつれて板厚が厚くなる楔形状であってもよい。この場合、中間膜２３の膜厚が一定であれば、ガラス板２１とガラス板２２の合計の楔角は、例えば、０ｍｒａｄより大きく１．０ｍｒａｄ以下の範囲で変化する。

ガラス板２１及び／又は２２の外側に撥水、紫外線、赤外線カットの機能を有する被膜や、低反射特性、低放射特性を有する被膜を設けてもよい。又、ガラス板２１及び／又は２２の内側（中間膜２３と接する側）に、紫外線や赤外線カット、低放射特性、可視光吸収、着色等の被膜を設けてもよい。

ガラス板２１及び２２が無機ガラスの場合は、例えば、フロート法等による成形の後、中間膜２３による接着前に、曲げ成形される。曲げ成形は、ガラスを加熱により軟化させて行われる。曲げ成形時のガラスの加熱温度は、大凡５５０℃～７００℃である。

ガラス板２１とガラス板２２とを接着する中間膜２３としては熱可塑性樹脂が多く用いられ、例えば、可塑化ポリビニルアセタール系樹脂、可塑化ポリ塩化ビニル系樹脂、飽和ポリエステル系樹脂、可塑化飽和ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、可塑化ポリウレタン系樹脂、エチレン－酢酸ビニル共重合体系樹脂、エチレン－エチルアクリレート共重合体系樹脂、シクロオレフィンポリマー樹脂、アイオノマー樹脂等の従来からこの種の用途に用いられている熱可塑性樹脂が挙げられる。又、特許第６０６５２２１号に記載されている変性ブロック共重合体水素化物を含有する樹脂組成物も好適に使用できる。

これらの中でも、透明性、耐候性、強度、接着力、耐貫通性、衝撃エネルギー吸収性、耐湿性、遮熱性、及び遮音性等の諸性能のバランスに優れることから、可塑化ポリビニルアセタール系樹脂が好適に用いられる。これらの熱可塑性樹脂は、単独で用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。上記可塑化ポリビニルアセタール系樹脂における「可塑化」とは、可塑剤の添加により可塑化されていることを意味する。その他の可塑化樹脂についても同様である。

但し、表示装置の種類によっては特定の可塑剤により劣化することがあり、その場合には、その可塑剤を実質的に含有していない樹脂を用いることが好ましい。つまり、中間膜２３が可塑剤を含まないことが好ましい場合がある。可塑剤を含有していない樹脂としては、例えば、エチレン－酢酸ビニル共重合体系樹脂等が挙げられる。

上記ポリビニルアセタール系樹脂としては、ポリビニルアルコール（以下、必要に応じて「ＰＶＡ」と言うこともある）とホルムアルデヒドとを反応させて得られるポリビニルホルマール樹脂、ＰＶＡとアセトアルデヒドとを反応させて得られる狭義のポリビニルアセタール系樹脂、ＰＶＡとｎ－ブチルアルデヒドとを反応させて得られるポリビニルブチラール樹脂（以下、必要に応じて「ＰＶＢ」と言うこともある）等が挙げられ、特に、透明性、耐候性、強度、接着力、耐貫通性、衝撃エネルギー吸収性、耐湿性、遮熱性、及び遮音性等の諸性能のバランスに優れることから、ＰＶＢが好適なものとして挙げられる。なお、これらのポリビニルアセタール系樹脂は、単独で用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。

但し、中間膜２３を形成する材料は、熱可塑性樹脂には限定されない。又、中間膜２３は、赤外線吸収剤、紫外線吸収剤、発光剤等の機能性粒子を含んでもよい。又、中間膜２３は、シェードバンドと呼ばれる着色部を有しもよい。

又、中間膜２３に含まれる中間膜２３１、２３２、及び２３３は、全て同一の材料で形成することが望ましいが、中間膜２３１、２３２、及び２３３の一部又は全部を異なる材料で形成してもよい。例えば、中間膜２３３のせん断弾性率が、中間膜２３１、２３２のせん断弾性率よりも小さい材料であってもよい。中間膜２３３のせん断弾性率が、中間膜２３１、２３２のせん断弾性率よりも小さい場合、合わせガラス２０の遮音性を向上できる。なお、中間膜２３１のせん断弾性率が、中間膜２３２、２３３のせん断弾性率よりも小さい場合であっても合わせガラス２０の遮音性を向上できるし、中間膜２３２のせん断弾性率が、中間膜２３１、２３３のせん断弾性率よりも小さい場合であっても合わせガラス２０の遮音性を向上できる。但し、ガラス板２１及び２２との接着性、或いは合わせガラス２０の中に入れ込む機能材料等の観点から、中間膜２３の膜厚の５０％以上は上記の材料を使うことが望ましい。

中間膜２３の膜厚は、最薄部で０．５ｍｍ以上であることが好ましい。中間膜２３の膜厚が０．５ｍｍ以上であると合わせガラスとして必要な耐貫通性が十分となる。又、中間膜２３の膜厚は、最厚部で３ｍｍ以下であることが好ましい。中間膜２３の膜厚の最大値が３ｍｍ以下であると、合わせガラスの質量が大きくなり過ぎない。中間膜２３の最大値は２．８ｍｍ以下がより好ましく、２．６ｍｍ以下が更に好ましい。

中間膜２３は、ヘッドアップディスプレイに用いられる中間膜のように、一定の膜厚ではなく、必要に応じて場所毎に膜厚が変わっても良い。例えば、合わせガラス２０がフロントガラスである場合、中間膜２３は、フロントガラスを車両に取り付けた状態でフロントガラスの下辺から上辺に向かうにつれて膜厚が厚くなる楔形状であってもよい。この場合、ガラス板２１及び２２の膜厚が一定であれば、中間膜２３の楔角は、例えば、０ｍｒａｄより大きく１．０ｍｒａｄ以下の範囲で変化する。

なお、中間膜２３は、４層以上の層を有していてもよい。例えば、中間膜を４層以上から形成し、両側の層を除く何れかの層のせん断弾性率を可塑剤の調整等により両側の層のせん断弾性率よりも小さくすることにより、合わせガラス２０の遮音性を向上できる。この場合、両側の層のせん断弾性率は同じでもよいし、異なってもよい。

中間膜２３を作製するには、例えば、中間膜となる上記の樹脂材料を適宜選択し、押出機を用い、加熱溶融状態で押し出し成形する。押出機の押出速度等の押出条件は均一となるように設定する。その後、押し出し成形された樹脂膜を、のデザインに合わせて、上辺及び下辺に曲率を持たせるために、例えば必要に応じ伸展することで、中間膜２３が完成する。

合わせガラス２０を作製するには、ガラス板２１とガラス板２２との間に、中間膜２３、表示装置２５を挟んで積層体とする。そして、例えば、この積層体をゴム袋の中に入れ、－６５～－１００ｋＰａの真空中で温度約７０～１１０℃で接着する。加熱条件、温度条件、積層方法は表示装置２５の性質に配慮して、例えば積層中に劣化しないように適宜選択される。

更に、例えば１００～１５０℃、圧力０．６～１．３ＭＰａの条件で加熱加圧する圧着処理を行うことで、より耐久性の優れた合わせガラス２０を得られる。但し、場合によっては工程の簡略化、並びに合わせガラス２０中に封入する材料の特性を考慮して、この加熱加圧工程を使用しない場合もある。

ガラス板２１とガラス板２２との間に、本願の効果を損なわない範囲で、中間膜２３及び表示装置２５の他に、電熱線、赤外線反射、発光、発電、調光、タッチパネル、可視光反射、散乱、加飾、吸収等の機能を持つフィルムやデバイスを有してもよい。上記機能性フィルム及びデバイスは、ガラス板２１、ガラス板２２の主面上に直接形成されてもよい。

合わせガラス２０の総厚は、２．８ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましい。合わせガラス２０の総厚が２．８ｍｍ以上であれば、十分な剛性を確保できる。又、合わせガラス２０の総厚が１０ｍｍ以下であれば、十分な透過率が得られると共にヘイズを低減できる。

合わせガラス２０の少なくとも１辺において、ガラス板２１とガラス板２２の板ずれ（平面視におけるガラス板２１の端部とガラス板２２の端部のずれ量）が１．５ｍｍ以下であることが好ましく、１ｍｍ以下であることがより好ましい。合わせガラス２０の少なくとも１辺において、ガラス板２１とガラス板２２の板ずれが１．５ｍｍ以下であると、外観を損なわない点で好適である。合わせガラス２０の少なくとも１辺において、ガラス板２１とガラス板２２の板ずれが１．０ｍｍ以下であると、外観を損なわない点で更に好適である。

以上の説明では、合わせガラス２０の中間膜２３に表示装置２５を封入する例を示したが、中間膜２３に封入する構造体は、表示装置には限定されない。中間膜２３に、表示装置に代えて、或いは表示装置に加えて、照明装置（ＬＥＤ照明装置、有機ＥＬ照明装置、警告灯等）や太陽電池（シリコン系、化合物系、有機系等）を備える太陽光発電装置、調光装置（ＳＰＤ（Suspended Particle Device）、エレクトロクロミック、フォトクロミック、サーモクロミック、ＰＤＬＣ（高分子分散型液晶）、ＧＨＬＣ（ゲストホスト型液晶）等）を封入してもよい。すなわち、合わせガラス２０は、中間膜２３に、表示装置、照明装置、太陽光発電装置、調光装置の何れか１つ以上を封入してもよい。

中間膜２３に、表示装置、照明装置、太陽光発電装置、調光装置の何れの構造体を封入した場合も、式（１）を満たすことで、中間膜２３１及び２３２のクッション性が向上する。そのため、合わせガラス２０を作製する工程において、脱気不良を抑制（残留空気の排気性を向上）できると共に、ガラス板２１及び２２並びに封入した構造体の割れを抑制できる。その結果、高品質な合わせガラス２０を実現できる。式（２）を満たすことが好ましい点等についても同様である。

なお、車両用の窓ガラスは、合わせガラス２０と少なくとも１枚以上のガラス板とを、スペーサーを介して間隔を有して配置される複層ガラスとしてもよい。車両用の窓ガラスが複層ガラスである場合、合わせガラス２０とガラス板との間には中空層が設けられる。中空層には、乾燥空気が充填されていてもよいし、クリプトンやアルゴンなどの希ガスが充填されていてもよい。また、中空層は真空であってもよい。中空層が真空である場合、合わせガラス２０とガラス板との間隙を保持するために、中空層領域においてステンレス鋼などの金属材料からなる間隙保持部材を合わせガラス２０とガラス板との間に複数配置してもよい。スペーサーは、アルミニウムなどの金属製でもよいし、ポリアミドやポリプロピレンなどの樹脂製であってもよい。車両用の窓ガラスが複層ガラスである場合、合わせガラス２０が車外側に配置されてもよいし、車内側に配置されてもよい。

〈実施例〉
以下、実施例について説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。

例１～例１８では、ガラス板２１とガラス板２２との間に、中間膜２３（中間膜２３１、２３２、及び２３３）と、表示装置２５に見立てたガラス製の基板（便宜上、封入基板２５とする）とを挟んで積層体を作製した。そして、積層体をゴム袋の中に入れ、－６５～－１００ｋＰａの真空中で温度約７０～１１０℃で接着し、合わせガラスを作製した。作製した合わせガラスのサイズ等は、図８に示す通りである。

図８に示すように、ガラス板２１及び２２のサイズは３００ｍｍ×３００ｍｍ×厚み２ｍｍ、封入基板２５のサイズは１００ｍｍ×１００ｍｍとした。そして、中間膜２３３の幅の最も狭い所が２０ｍｍになるように、ガラス板２１とガラス板２２との間に中間膜２３（中間膜２３１、２３２、及び２３３）及び封入基板２５を挟んだ。

なお、中間膜２３１、２３２、及び２３３の材料としてはＥＶＡ（Ethylene Vinyl Acetate）を用い、中間膜２３１と中間膜２３２の膜厚は同じにした（中間膜２３１の膜厚＝中間膜２３２の膜厚＝ｔｉ）。

例１～例１８では、中間膜２３１及び２３２の膜厚ｔｉと、封入基板２５の板厚ｔｓを変えて、割れと脱気不良の目視による評価を行った。評価では、割れも脱気不良も確認できなかった場合を〇、割れと脱気不良の少なくとも一方が確認できた場合を×とした。例１～例１８における中間膜２３１及び２３２の膜厚ｔｉの値、封入基板２５の板厚ｔｓの値、及び評価結果を表１にまとめた。

表1に示すように、ｔｉ／ｔｓ≧０．６を満たす場合は、割れも脱気不良も確認できなかった。これに対して、ｔｉ／ｔｓ≧０．６を満たさない場合（すなわち、ｔｉ／ｔｓ＜０．６を満たす場合）は、割れと脱気不良の少なくとも一方が確認できた。

すなわち、合わせガラスにおいて、中間膜にガラス板のような比較的剛性の高い構造体を封入する場合、ｔｉ／ｔｓ≧０．６を満たすことで、割れや脱気不良を抑制できることが確認できた。なお、ｔｉやｔｓの測定方法としては、光の干渉を用いたレーザ厚み測定や、合わせガラスを切り、当該断面を顕微鏡で測定する方法が考えられる。

以上、好ましい実施形態等について詳説したが、上述した実施形態等に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施形態等に種々の変形及び置換を加えることができる。

本国際出願は２０１９年３月１３日に出願した日本国特許出願２０１９－０４６１０６号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願２０１９－０４６１０６号の全内容を本国際出願に援用する。

２０ 合わせガラス
２１、２２ ガラス板
２１ａ、２２ａ 面
２１ｅ、２２ｅ、２５ｅ 端部（エッジ）
２３、２３１、２３２、２３３ 中間膜
２５ 表示装置
３０ 配線板
３０ｅ 接続端部

Claims (18)

1. 湾曲した車内側ガラス板と、湾曲した車外側ガラス板と、前記車内側ガラス板と前記車外側ガラス板を接合する中間膜と、前記中間膜に封入された構造体と、を有する車両用の合わせガラスであって、
   前記中間膜は、前記車内側ガラス板と接合する第１の中間膜と、前記車外側ガラス板と接合する第２の中間膜と、前記第１の中間膜と前記第２の中間膜の間に位置して前記構造体の外周を包囲する第３の中間膜と、を有し、
   前記第１の中間膜と前記第２の中間膜の何れか薄い方の膜厚をｔｉ、前記構造体の厚さをｔｓとしたときに、ｔｉ／ｔｓ≧０．４を満たし、
   前記構造体の曲げ弾性率をＥ_１［ＭＰａ］としたときに、ｔｓとＥ_１との関係が、Ｅ_１×ｔｓ^３≧５００を満たし、
   前記車内側ガラス板及び前記車外側ガラス板と前記構造体との曲げ形状が異なる合わせガラス。
2. 前記第１の中間膜と前記第２の中間膜の何れか薄い方の膜厚をｔｉ、前記構造体の厚さをｔｓとしたときに、ｔｉ／ｔｓ≧０．６を満たす請求項１に記載の合わせガラス。
3. 前記構造体の曲げ弾性率が、１００ＭＰａ以上である請求項１又は２に記載の合わせガラス。
4. 前記構造体の曲げ弾性率が、１ＧＰａ以上である請求項１又は２に記載の合わせガラス。
5. 前記構造体の曲げ弾性率が、１０ＧＰａ以上である請求項１又は２に記載の合わせガラス。
6. 前記構造体の端部から平面視で１０ｍｍ内側の位置から、前記構造体の端部から平面視で１０ｍｍ外側の位置までの領域において、前記合わせガラスの総厚の変化量が±１００μｍ以下である請求項１乃至５の何れ一項に記載の合わせガラス。
7. 前記第３の中間膜の幅が５ｍｍ以上である請求項１乃至６の何れ一項に記載の合わせガラス。
8. 前記構造体は、前記構造体と電気的に接続される配線板を有し、
   平面視において、前記配線板が前記構造体と接続される接続端部と前記車内側ガラス板の端部との距離が１ｍｍ以上であり、かつ、前記接続端部と前記車外側ガラス板の端部との距離が１ｍｍ以上である請求項１乃至７の何れ一項に記載の合わせガラス。
9. 前記配線板は該合わせガラスの平面視において、視認可能な位置に配置されている請求項８に記載の合わせガラス。
10. 該合わせガラスの総厚が、２．８ｍｍ以上１０ｍｍ以下である請求項１乃至９の何れ一項に記載の合わせガラス。
11. 前記構造体は、表示装置である、請求項１乃至１０の何れ一項に記載の合わせガラス。
12. 前記構造体は、照明装置である、請求項１乃至１０の何れ一項に記載の合わせガラス。
13. 前記構造体は、太陽光発電装置である、請求項１乃至１０の何れ一項に記載の合わせガラス。
14. 前記構造体は、調光装置である、請求項１乃至１０の何れ一項に記載の合わせガラス。
15. 前記第１の中間膜と前記第２の中間膜の何れか薄い方の膜厚ｔｉが０．４ｍｍ以上である請求項１乃至１４の何れ一項に記載の合わせガラス。
16. 前記構造体の厚さｔｓが０．５ｍｍ以上である請求項１乃至１５の何れ一項に記載の合わせガラス。
17. 前記車内側ガラス板及び車外側ガラス板の板厚が２ｍｍ以上請求項１乃至１６の何れ一項に記載の合わせガラス。
18. 前記合わせガラスはサイドガラスであり、前記構造体の全体が前記合わせガラスの外周から５ｍｍ以上離間する位置に配置されており、前記構造体に接続される配線板は前記合わせガラスの下辺から取り出す請求項１乃至１７の何れ一項に記載の合わせガラス。

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