JPH0777974B2 - 積層安全ガラスの着色方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、積層安全ガラスの着色方法に関するものであ
る。

［従来の技術］ 合せガラスと呼ばれている２枚の無機ガラスシートと中
間膜との積層体は、安全ガラスとして自動車のフロント
ガラスに広く用いられている。運転者の受けるまぶしさ
を低減するために、上部の光透過性を低減させたフロン
トガラスも広く使用されている。このフロントガラス
は、上部が着色された中間膜を用いて製造されている。
フロントガラスは、普通大略弧状に曲げ加工されてい
る。しかし、正面からみるとフロントガラスの上辺はほ
ぼ直線状である。従って、中間膜の上部着色帯域の境界
線もほぼ直線をなしていることが好ましい。曲げ加工さ
れた状態で上辺が直線状にみえるためには、積層前の平
坦な中間膜においてはその上辺は上に凸の弧状をなすこ
とが必要である。従って、その着色帯域もまた弧状とし
なければならない。このような中間膜は、普通直線状の
着色帯域を有する中間膜を円錐形ロールを用いて巾方向
の延伸率が異るように不均等に延伸して製造される。こ
の方法が可能であるためには、中間膜は可塑性の合成樹
脂である必要がある。可塑性のないあるいは少ない合成
樹脂ではこのような延伸は不可能ないし困難である。

近年、フロントガラスに使用可能な積層安全ガラスとし
て、片面が無機ガラスの表面であり、他面（車内側）が
合成樹脂の表面である積層安全ガラスが提案されてお
り、既に一部実用化されている。以下、このタイプの積
層安全ガラスをバイレイヤー型積層安全ガラス（以下、
略してBLWともいう）という。BLWは、１枚の無機ガラス
シートあるいは１枚の合せガラスの片面に１層ないし多
層構造の合成樹脂層を設けたものであり、合せガラスに
比べ車内側表面に無機ガラス層がないことにより破損時
にガラス片で人体が受傷するおそれが少ない。また１枚
の無機ガラスシートを用いたBLWは合せガラスに比較し
て軽量であるという特徴も有する。

合成樹脂表面は、一般に無機ガラス表面に比べて傷付き
易く、また耐候性や耐食性に劣ることが多い。BLWで
は、この問題に対処するためにこれらの問題の少ない合
成樹脂を用いるか、合成樹脂の表面をこれらの問題の少
い表面層で保護することが好ましい。たとえば、合成樹
脂層を自己修復性（生じた傷が経時的に消失する性質）
を有する架橋型合成樹脂で構成する、表面層をこの架橋
型合成樹脂やハードコートと呼ばれる傷付き難い塗膜で
構成する、などの方法が採用されている。しかし、これ
ら架橋型合成樹脂や塗膜は可塑性をほとんど有していな
い。従って、前記合せガラスと同様の部分着色されたBL
Wを製造する場合、弧状の着色帯域を有する合成樹脂シ
ートを前記不均等に延伸する方法を用いて製造すること
はできない。

［発明の解決しようとする問題点］ 本発明者は、着色帯域を有するBLWを既に積層が終った
段階で着色することにより製造することを検討した。合
成樹脂成形品の着色手段として、染料や顔料を有する着
色液に合成樹脂成形品を浸漬して表面に染色や顔料を浸
透させる方法が知られている。たとえば、プラスチック
製眼鏡レンズを分散染料を有する水分散液に浸漬し染色
する方法は広く行なわれている。部分的に浸漬すること
により部分染色が可能であり、従って、BLWを着色液に
浸漬してその上部を着色することができると考えられ
る。また、液面が直線状であるため、曲げられたBLWで
あっても見かけ上直線状に着色することが容易である。

BLWの着色帯域に色の濃淡を付けることが要求される場
合がある。普通、着色帯域の下方から上方へ徐々に濃く
着色することが好ましい。このためには、着色帯域の下
方では着色液接触時間を長く、上方では接触時間を短く
するとともに、濃淡の段差が生じないためには接触時間
はその間徐々に変化することが必要である。このような
濃淡変化を付けた着色は、前記眼鏡レンズにも採用され
ている。この場合、レンズを着色液に徐々に浸漬してい
く方法や逆に浸漬後徐々に引き上げる方法、およびこれ
らをくり返す方法で着色が行なわれている。その結果、
着色液液面下にあるレンズ面の部分が時間的に変化する
ため、長時間液面下にある部分は濃く、短時間液面下に
ある部分は淡く着色される。

上記眼鏡レンズと同じ方法でBLWを着色することは可能
である。しかし、BLWはレンズに比較して大型でありか
つ高重量であるため、レンズの場合と同様にBLWを上下
に移動させながら濃淡に着色することはBLWの支持具や
駆動装置が大型かつ複雑なものとなり、実用的ではな
い。特に、この方法によって多数のBLWを同時に着色す
ることは困難である。たとえば、前記のようにBLWの着
色帯域を見かけ上直線的にみえるように着色するには、
積層安全ガラスの形状によりその支持角度を変えなけれ
ばならず、上下に移動しかつ高重量物を支持する上に支
持角度を変えうる支持具は極めて複雑なものとなる。ま
た、着色の濃淡を微妙に調節するためには駆動装置は高
重量物を駆動できる上にその駆動の精密制御が可能なも
のが要求される。さらには、大型物を上下に移動させる
と震動などで液面が波立ち易く、均一な着色が困難とな
るという問題もある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は前述の問題点を解決すべくなされたものであ
り、着色時に積層安全ガラスは静止させ着色液の液面を
上下に移動させることにより積層安全ガラスを着色する
方法を提供するものである。即ち、本発明は、被着色性
の表面を有する積層安全ガラスを着色液に浸漬して着色
する方法において、着色液収容槽の着色液に積層安全ガ
ラスの一部を浸漬した状態で着色液を収容槽から給排す
るポンプによって着色液の液面を上下方向に変化させて
積層安全ガラスの着色濃度を変化させることを特徴とす
る積層安全ガラスの着色方法、である。

本発明をまず図面で説明する。第１図は本発明の方法を
実施するための装置の１例を示す模式図である。着色液
（１）を収容する収容槽（２）と補助収容槽（３）がパ
イプ（４）で連結され、途中にポンプ（５）が設けられ
ている。ポンプ（５）は収容槽（２）から補助収容槽
（３）へ、あるいは逆の方向に着色液（１）を移送す
る。ポンプ（５）に接続するコントローラ（６）によっ
てポンプ（５）が制御され、着色液の移送のタイミング
や移送量が調節される。これによって、収容槽（２）内
の着色液（１）の液面の上下の移動やその移動速度が調
節される。収容槽（２）の上方にBLW（７）がその自動
車窓材としての使用時とは上下逆の状態で図示していな
い支持具によって支持固定され、その下部が着色液
（１）に浸漬されている。

仮に図示した状態が着色液（１）にBLW（７）が浸漬さ
れた直後を示すものとし、そのときの着色液の液面高さ
をＨとする。次に、収容槽（２）から着色液（１）をポ
ンプ（５）で徐々に排出し、液面の高さがｈとなるまで
続ける。その後、速やかに着色液（１）をポンプで排出
するか、BLW（７）を収容槽から引き上げる。これによ
って、高さＨからｈまでの間のBLW（７）の表面は淡色
から濃色まで連続的に着色され、高さｈ以下の表面は一
定濃度に着色される。逆に、最初液面高さｈの状態から
始めて、ポンプ（５）で着色液（１）を収容槽（２）へ
徐々に液面高さＨまで供給することによっても、同様な
着色が可能である。

ポンプ（５）の給排速度を変化させて時間に対する液面
高さの変化を任意に調節することにより、着色の濃淡の
変化を任意に変化させることができる。時間当りの液面
の高さの変化が速いと淡色に着色され、遅いと濃色に着
色される。また、時間当りの液面の高さを線形に変化さ
せることは勿論、非線形に変化させることもできる。ま
た、必要ならば、液面の変化を一時停止させて、着色の
変化を非連続的なものとすることもできる。さらに、以
上の説明では、収容槽の水平断面積の上下方向の変化を
一定と仮定して説明したが、収容槽の水平断面積を上下
方向に変化させることも可能である。また、着色液の給
排速度の調節は、上記ポンプの能力調節以外に、パイプ
（４）の途中に調節弁を設け、この調節弁をコントロー
ルすることによっても行いうる。

着色液は、染料や顔料などの着色剤を有する溶液や分散
液などからなる。特に、耐候性の良好な染料や顔料の溶
液が好ましい。特に、積層安全ガラスの後述合成樹脂表
面に浸漬し易い染料として、耐候性の高い油溶性染料の
使用が好ましい。この油溶性染料としては、たとえば、
ピラゾロン系，ペリノン系，アントラキノン系，あるい
はアゾ系などの油溶性染料であって、色はブルー系，グ
リーン系，ブラウン系，あるいはブラック系が好まし
い。具体的には、たとえば、“ワクソリンブルー（Waxo
lineblue）AP-FW"、“ワクソリングリーン（Waxolinegr
een）5G-FW"（以上、英国I,C,I,社製品名）、“ネオザ
ポンブラック（Neozapon black）X57"（西独国、BASF社
製品名）などがある。溶剤や分散剤としては、水や有機
溶剤が使用され、上記油溶性染料を用いる場合は有機溶
剤が用いられる。また、これらは、積層安全ガラスの合
成樹脂表面を侵し難いものである必要がある。合成樹脂
表面が後述架橋型ポリウレタン系樹脂からなる場合は、
脂肪族炭化水素を主成分とする炭化水素系溶剤（“ケロ
シン”や“ミネラルスピリット”）およびジエチレング
リコールアルキルエステル（“カルビトール系溶剤”）
などのエステル系溶剤が好ましい。場合によっては、溶
解性を上げるためにアルコール系溶剤などを併用しても
よい。着色液中の染料や顔料の濃度は、特に限定される
ものではないが約0.01〜３重量％程度が適当である。さ
らに、着色剤の浸透性を高めるために着色液を加熱して
使用することもできる。

積層安全ガラスとしては、少くとも片面が着色剤の浸透
による着色が可能である表面からなる積層安全ガラスを
使用でき、その代表例は片面が被着色性の合成樹脂の表
面からなり他面が無機ガラスの表面からなる前記BLWで
ある。しかし、これに限られるものではない。たとえ
ば、片面が硬質有機ガラス（たとえば、ポリカーボネー
ト系樹脂やアクリル系樹脂）の表面からなるか、あるい
はハードコートや耐候コードが施された硬質有機ガラス
の表面であり（これら表面は被着色性であってもよ
い）、他面が被着色性の合成樹脂表面（この表面もハー
ドコートなどの表面処理が施されていてもよい）である
積層安全ガラスであってもよい。被着色性の合成樹脂表
面は、ハードコートなどの硬い表面よりも、比較的軟質
でありかつ自己修復性（生じた傷が経時的に消失する性
質）を有する合成樹脂の表面が好ましい。

前記のように、BLWの合成樹脂としては種々のものが提
案されている。しかし、性能面および染色性を考慮する
と少くとも表面層は自己修復性を有する架橋型ポリウレ
タン系樹脂からなるものであることが好ましい。このよ
うな自己修復性を有する架橋型ポリウレタン系樹脂表面
層を有するBLWについては、たとえば、特開昭53-27671
号公報、特開昭60-71252号公報、特開昭61-138671号公
報、特開昭61-138672号公報、特開昭61-177241号公報、
特開昭57-27050号公報、特開昭59-48775号公報などに記
載されている。また、表面改質処理を施した架橋型ポリ
ウレタン系樹脂層を有するBLW（特開昭61-179733号公報
参照）も好ましい。勿論、これら架橋型ポリウレタン系
樹脂に限られることなく、他の自己修復性を有する軟質
合成樹脂もまた好ましい。

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発
明は、この実施例に限られるものではない。

［実施例］ BLWとして特開昭61-179733号公報実施例１記載の方法で
製造されたBLWを使用した。即ち、ポリエステルジオー
ル、ポリエステルトリオール、およびポリカーボネート
ジオールの混合物に等当量以上のメチレンビス（4-シク
ロヘキシルイソシアネート）を反応させて得られたプレ
ポリマーと1,4-ブタンジオールの混合物をキャスト成形
して、厚さ0.8mmの架橋型ポリウレタン系樹脂シートを
製造し、片面に少量の多官能アクリレートを含浸後紫外
線を照射して表面改質した。次に、非改質表面に熱可塑
ポリウレタン系樹脂からなる接着剤の薄層（0.03mm）を
形成し、この接着剤層を積層面として曲げ加工した厚さ
3mmの無機ガラスシートと重ねオートクレーブ中で加熱
加圧して自動車用フロントガラスとして使用できるBLW
を製造した。

一方、前記“Waxolin blue AP-FW"のケロシン溶液（濃
度0.1wt％）を加熱装置およびポンプを装着したステン
レス層に装入し、70℃に加温した。上記BLWを上縁を下
にし、凹面（架橋ポリウレタン系樹脂面）を下に向け、
水平面より40°の角度に傾斜させ、この着色液に深さ14
0mm浸漬した。直ちに、ポンプより着色液を徐々に排出
して、補助槽に送った。経過時間に対するポンプの能力
（電圧調節）と液面の高さの関係を第２図に示す。90分
後BLWを着色液から引き上げ、残液を拭き取り、120℃の
加熱炉で１時間加熱した。その結果、上縁に平行で着色
幅が140mm、みかけ上の濃淡変化部分の幅が40mmの部分
着色BLWが得られた。

［発明の効果］ 本発明の着色方法は、自動車用フロントガラスとして用
いられるような曲げ加工された積層安全ガラスを任意の
濃淡に着色することができる。しかも、濃淡部の幅、濃
度パターン等の変更が容易で幅広い要求に対応すること
が容易である。特に、着色液の液面位置の変化をポンプ
による着色液の給排によって行うため、ポンプの流量制
御が容易であるので品質の安定したものが得られる。し
かも、重量の大きい積層安全ガラスを動かす必要がない
ので、それを支持する支持具が簡単になり駆動機構が不
要となり、さらにそれを動かすことによって生じ易い液
面の波立ちなどに基づく着色の不均一さを生じない。さ
らには、多数の積層安全ガラスを同時に着色できるとい
う利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施するための装置の１例を示
す模式図であり、第２図は実施例における経過時間に対
するポンプの能力と液面高さの関係を示すグラフであ
る。 １……着色液、２……収容槽 ３……補助収容槽、５……ポンプ ６……コントローラ、７……積層安全ガラス

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被着色性の表面を有する積層安全ガラスを
   着色液に浸漬して着色する方法において、着色液収容槽
   の着色液に積層安全ガラスの一部を浸漬した状態で着色
   液を収容槽から給排するポンプによって着色液の液面を
   上下方向に変化させて積層安全ガラスの着色濃度を変化
   させることを特徴とする積層安全ガラスの着色方法。
2. 【請求項２】積層安全ガラスが片面に無機ガラスの表面
   を有し他面に被着色性の合成樹脂の表面を有する積層安
   全ガラスである、特許請求の範囲第１項の方法。