JP2004196184A

JP2004196184A - 自動車用窓ガラス

Info

Publication number: JP2004196184A
Application number: JP2002368945A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Saito; 明彦斉藤; Kuniko Nagai; 久仁子永井
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2002-12-19
Filing date: 2002-12-19
Publication date: 2004-07-15

Abstract

【課題】自動車用窓ガラスに赤外線検知部材が備えられ、窓ガラスへの接着部に、可視光の透過率が低い赤外線透過性着色層を形成した自動車用窓ガラスを提供する。
【解決手段】赤外線検知部材６とガラス板１との間には、赤外線透過性着色層８が介在されており、この赤外線透過性着色層８は、ガラス板１の可視光透過率が５０％より高く、かつ８００〜１０００ｎｍのうちの所定の波長域の光の透過率が３０％以上であり、ガラス板１と赤外線透過性着色層８とを介した可視光透過率が５０％以下となり、かつ８００〜１０００ｎｍのうちの所定の波長域の光の透過率が２７％以上となる着色層であることを特徴とする自動車用窓ガラスを提供する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、赤外線検知部材を接着した自動車用窓ガラスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の自動車には、搭乗者および積荷を目的地まで運ぶという目的を達成する上で、より快適に、より安全に目的地まで移動するための様々な機能を有する機器が取り付けられている。それら機器には、例えば、雨滴センサや、道路交通情報通信システム（以下ＶＩＣＳと称する）や、ナイトビジョンなどがある。
【０００３】
雨滴センサは、フロントウインドシールドに付着した雨滴をワイパにより払拭する領域に対応したフロントウインドシールドの車室内側に装着され、フロントウインドシールドに向け赤外線を出力する赤外線発光ダイオードと、フロントウインドシールドと車外との界面で反射された赤外線を受ける受光ダイオードとを備える。雨滴センサの装着領域に雨滴が付着すると受光ダイオードの受光する赤外線の光量が減少し、雨滴を検知する。検知信号によってワイパが作動し、一定時間あたりの赤外線の受光量の低下率を、時間あたりの雨滴量として演算し、ワイパ制御装置は、低速作動、高速作動、間欠作動といったワイパの払拭作動を雨滴量に応じて行うことができる。
【０００４】
ＶＩＣＳは、慢性化する交通渋滞や交通事故の軽減を目的としたもので、光ビーコンまたは電波ビーコン方式のシステムや広域のＦＭ多重放送を利用して、日本道路交通情報センターが管理する情報をほぼリアルタイムで各ドライバーへ伝えるシステムである。このうち光ビーコン方式は、主要幹線道路に用いられており、光信号として赤外線を用いて、建造物や道路上の信号機に取り付けられた固定側赤外線送受信装置と、自動車内に設置された移動側赤外線送受信装置との間で、赤外線の送受信を行う。
【０００５】
ナイトビジョンとは、夜間運転時に通常のヘッドランプが届く範囲外に潜在する危険物や障害物を運転者に知らせる赤外線暗視システムである。具体的には、前方の人や動物あるいは自動車などの対象物が放射する遠赤外線を赤外線カメラで撮影し、画像化して、ヘッドアップディスプレーによりバーチャルイメージとして表示する。
【０００６】
これらの赤外線を利用した赤外線検知部材は、窓ガラスの車室内側に接着剤を介して貼り付けられることが多い（例えば、特許文献１参照。）。赤外線検知部材の設置位置は、窓ガラスの周縁部の暗色セラミックペーストの焼成体が形成されている領域に配され、赤外線検知部材が接着される部分は、上記領域に暗色セラミックペーストの焼成体を形成させないくりぬき部をつくり、赤外線を受光できるようにしている。
【０００７】
図５に自動車用窓ガラス１１に赤外線検知部材１６を設置した従来例を示す。窓ガラス１１は、ガラス板１２とガラス板１３と各ガラス板の間に設けられた樹脂からなる中間膜１４とが積層された合わせガラスである。また、窓ガラス１１の周縁部の車室内側表面には、暗色セラミックペーストの焼成体１５が形成されている。上述したように窓ガラス１１の車室内側の暗色セラミックペーストの焼成体１５が形成されていないくりぬき部に、接着層１７を介して赤外線検知部材１６が接着されている。接着層１７は、接着テープや接着剤からなり、赤外光を透過するが可視光も透過する。
【０００８】
また、図５の変形例を図４に示す。図５のように赤外線検知部材１６を接着層１７を介して窓ガラス１１に接着しており、さらに暗色セラミックペーストの焼成体１５上に接着剤１９を介して係止部材１８を取り付け、この係止部材１８で赤外線検知部材１６を固定している。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１１−３７９２７号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来のように赤外線検知部材１６が設置された自動車の車外側から窓ガラス１１を見た場合、暗色セラミックペーストの焼成体が形成されてないくりぬき部において、接着層１７が可視光を透過するため暗色セラミックペーストの焼成体の一部が欠けたように見え、さらに、くりぬき部から赤外線検知部材１６の金属やレンズ等が見え、外観を悪くしている。
【００１１】
また、赤外線検知部材１６を接着テープによって窓ガラス１１に取り付ける場合、赤外線検知部材の接着側の面は平面であるが窓ガラス１１の接着側の面はわずかに湾曲しているため、窓ガラス１１と接着層１７との界面に気泡ができるおそれがある。さらに、赤外線検知部材１６の接着側の面にわずかに段差や溝などがあると、接着層１７と赤外線検知部材１６との界面にも気泡ができるおそれがある。
【００１２】
また、赤外線検知部材１６を接着剤によって窓ガラス１１に取り付ける場合、接着剤中、または赤外線検知部材１６と接着層１７、接着層１７と窓ガラス１１との間に気泡が発生し、赤外線検知部材１６の取り付け完了後も接着層１７中に気泡が残存するおそれがある。
【００１３】
しかし、これらの気泡が、赤外線を乱反射させたりして赤外線検知部材１６が正常な赤外線の検知ができなくならない程度であり、また、接着力が低下しない程度であっても、車外側から見た場合に気泡が目立ち外観を著しく損なう。そのため、赤外線検知部材１６が赤外線の正常な検知が充分に可能であっても、窓ガラス１１の外観上の見栄えが悪いという理由で、外観検査で不良品となり、赤外線検知部材１６を備えた窓ガラス１１が出荷できなくなることがある。
【００１４】
そこで、本発明の目的は、自動車用窓ガラスに赤外線検知部材が備えられ、窓ガラスへの接着部に、可視光の透過率が低い赤外線透過性着色層を形成した自動車用窓ガラスを提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために本発明は、ガラス板と、ガラス板の周縁部に積層された暗色セラミックペーストの焼成体と、この焼成体の一部がくりぬかれたくりぬき部に配置された赤外線検知部材とを備えた自動車用窓ガラスであって、前記赤外線検知部材と前記ガラス板との間には、赤外線透過性着色層が介在されており、この赤外線透過性着色層は、前記ガラス板の可視光透過率が５０％より高く、かつ８００〜１０００ｎｍのうちの所定の波長域の光の透過率が３０％以上であり、前記ガラス板とこの赤外線透過性着色層とを介した可視光透過率が５０％以下となり、かつ８００〜１０００ｎｍのうちの前記所定の波長域の光の透過率が２７％以上となる着色層であることを特徴とする自動車用窓ガラスを提供する。
【００１６】
ここで、所定の波長域というのは、前記赤外線検知部に利用される波長域のことであり、赤外線検知部材の用途により決まるものである。
【００１７】
また、前記赤外線透過性着色層と前記赤外線検知部材との間に接着材料が介在されていることが好ましい。
【００１８】
また、前記赤外線検知部材が雨滴センサ、赤外線送受信装置、赤外線カメラのうちの何れか一つ以上で構成されていることが好ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態の一例について図を用いて説明する。
【００２０】
図１は、本発明の実施の形態の一例である自動車用窓ガラス１を模式的に示す概略断面図である。窓ガラス１は、ガラス板２とガラス板３と各ガラス板の間に設けられた樹脂からなる中間膜４とが積層された合わせガラスである。また、図２は、窓ガラス１の正面図であり、窓ガラス１の車室内側表面の周縁部には、暗色セラミックペーストの焼成体５が形成されており、窓ガラス１の上辺部に、くりぬき部９が形成されている。赤外線検知部材６は、暗色セラミックペーストの焼成体５のくりぬき部９に設置される。
【００２１】
本発明は、暗色セラミックペーストの焼成体５のくりぬき部９に窓ガラス１と赤外線検知部材６との間に赤外線透過性着色層８を形成することを特徴とする。図１に示すように、窓ガラス１の車室内側表面に赤外線透過着色層８を形成し、赤外線透過性着色層８の上層に接着層７を形成し、その上に赤外線検知部材６を設置する。さらに、従来例で示した図４の係止部材８のようなもので赤外線検知部材６を固定してもよい。
【００２２】
本発明の実施の形態の赤外線透過性着色層８は、着色層形成剤を暗色セラミックペーストの焼成体５のくりぬき部９に塗布して乾燥させることにより形成する。着色層形成剤は、ガラス板の可視光透過率が５０％より高く、かつ８００〜１０００ｎｍのうちの所定の波長の光が３０％以上である際に、ガラス板と赤外線透過性着色層とを介した可視光透過率が５０％以下となり、かつ８００〜１０００ｎｍのうちの所定の波長の光の透過率が２７％以上となる着色材料から形成されるのであって、染料または顔料などの着色材料、各種樹脂、溶剤とを合成することにより得られる。
【００２３】
本実施の形態に使用される染料または顔料は、例えば、トリフェニルメタン系、アゾ系、キノン系（アントラキノン系を含む）、ポリメチン系、硫化染料、インジコイド系、フタロシアニン系、インドリノン系、キナクドリン系、ジオキサジンバイオレット、ペリノン系、ペリレン系、キノンイミン系、ピラゾロン系、スチルベン系、ジフェニルメタン系、アリザリン系、アクリジン系、チアゾール系、メチン系、ニトロ系、ニトロソ系、シアニン色素、タール系等の染料またはこれらを誘導した顔料が挙げられる。
【００２４】
各種樹脂は、例えば、フェノール樹脂、ケトン樹脂、ロジン樹脂、アクリル誘導体化合物、イソシアネート基を含むまたはそれから誘導される化合物、または珪素化合物、フッ素を含む化合物、エステル誘導体化合物、アミド、イミド誘導体化合物、エーテル誘導体化合物、エポキシ誘導体、塩素を含む化合物、ビニル樹脂、アセチレン誘導体、セルロース誘導体、ニトロ基を含む化合物、ブチラール誘導体、アルキド樹脂、芳香族系樹脂等が挙げられる。
【００２５】
より具体的には、本発明の着色層形成剤は、少なくとも油溶性染料、樹脂、エチルアルコールからなる。エチルアルコールは、主溶剤として用いるものであり、溶剤量の５０質量％以上を含有する。主溶剤のエチルアルコールと併用して使用される溶剤としては、臭気や安全性の点から炭素数４以下のアルコール類が好ましく、ノルマルプロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ノルマルブチルアルコール、イソブチルアルコール、ターシャリーブチルアルコールなどが挙げられる。さらには、乾燥性、染料の溶解性向上などの目的で、少量のベンジルアルコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル等が使用できる。エチルアルコールと併用される溶剤は、１種あるいは複数使用できる。溶剤の使用量は、着色層形成剤の全量に対し６５〜９０質量％が好ましい。
【００２６】
油溶性染料は、着色剤として使用するものであり、エチルアルコールに可溶な染料が使用できる。例えばニグロシン系染料、オイル染料、造塩タイプ油溶性染料、含金属錯塩染料、塩基性染料などが挙げられる。
【００２７】
油溶性染料の使用量は、着色層形成剤の全量に対し、２〜２０質量％添加することが好ましい。可視光透過率を５０％以下にするには２質量％以上が好ましく、また、析出物の発生がなく良好な経時安定性を保ち、かつ、接着層を形成する際に接着テープや接着剤に悪影響を与えないという点で２０質量％以下が好ましい。
【００２８】
本発明の着色層形成剤に用いる樹脂は、特に非吸収性であるガラスに対する定着性向上に用いるものであり、着色層形成剤の粘度調整のために用いられる。前述した各種樹脂が挙げられるが、これらは、単独あるいは複数混合して使用でき、その使用量は着色層形成剤全量に対して１〜１５質量％が好ましい。１質量％未満では非吸収面に対する定着性が不十分であり、１５質量％を超えると着色層形成剤の粘度が高くなり濡れ性が悪くなる。以上に挙げられる材料を撹拌混合して着色層形成剤を得る。また、染料の耐久性を向上させるために、ＵＶカット剤、酸化防止剤、安定剤等を混入してもよい。
【００２９】
着色層形成剤の窓ガラス１に対する塗布量は、乾燥時の赤外線透過性着色層を形成した際に、厚さが０．１〜１５μｍとなる量である。好ましくは、０．５〜１０μｍとなる量である。赤外線透過性着色層が１５μｍを超えると、赤外線透過性着色層が剥離してしまうおそれがあり、また、赤外線透過性着色層が０．１μｍ未満であると、可視光透過率が５０％を超えてしまい、本発明の課題を解決できなくなる。
【００３０】
着色層形成剤の好ましい塗布領域は、窓ガラス１の車室内側表面の暗色セラミックペーストの焼成体５のくりぬき部９であり、塗布方法としては、刷毛塗り、スプレー塗り、浸漬塗り、ライン塗装の場合には、自動塗装機等が挙げられる。図２では、くりぬき部９が窓ガラス１の上辺部に位置しているが、特に限定されるものではない。また塗布領域が、くりぬき部９からはみ出しても、暗色セラミックペーストの焼成体５が形成されている領域であれば構わない。なお、着色層形成剤を窓ガラス１に塗布するに先立って、窓ガラス１に予め接着補助剤を塗布してプライマー層を形成しておくことで、窓ガラス１と赤外線透過性着色層８との接着性を向上できる。
【００３１】
または、シランカップリング剤や、接着剤と親和性の有る官能基を有した有機物、または接着性を向上させるための無機物などの種々の添加剤を着色層形成剤に加えることにより、接着補助剤となるものでプライマー層を形成しなくても、充分な接着力が得られる。また、着色層形成剤の塗布後の処理は特に限定されない。また、表面積を大きくする材料を加えて、アンカー効果向上させてもよい。
【００３２】
接着剤層７は、接着剤、粘着剤、または弾力性のあるシートで構成され、例えば赤外線を透過させるアクリル、シリコーン、エポキシ両面テープ接着剤、弾性ゴムなどが挙げられる。さらに、赤外線透過性着色層８に接着剤を塗布するに先立って、予め赤外線透過性着色層８側にまたは赤外線部材６側にまたは両方に接着補助剤となるものを塗布してプライマー層を形成しておくことで、赤外線透過性着色層８と赤外線検知部材６との接着性を向上できる。
【００３３】
赤外線検知部材６は、赤外線を利用した雨滴センサでもよく、ＶＩＣＳなどの赤外線送受信装置でもよく、ナイトビジョンなどの赤外線カメラでもよい。また、赤外線検知部材６はいかなる形状であってもよい。
【００３４】
【実施例】
以下に実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
【００３５】
＜１．着色層形成剤＞
［実施例１］
オイルブルー６１３１０．５重量部、エタノール５５．０重量部、イソポピルアルコール１３．４重量部、ベンジルアルコール５．０重量部、サルコシネートＯＨ５．０重量部、ＳＩＬＷＥＴＦＺ−２１６４０．１重量部、ＹＰ−９０Ｌ（定着樹脂）１１．０重量部を、撹拌混合して溶解させ青色の着色層形成剤を得た。
【００３６】
［実施例２］
スピロンレッドＣ−ＧＨ（染料）１０．５重量部、エタノール７２．０重量部、ベンジルアルコール５．０重量部、ＳＩＬＷＥＴＦＺ−２１６６０．５重量部、ＹＰ−９０Ｌ（定着樹脂）１０．０重量部、エスレックＢＸ−１０２．０重量部を、撹拌混合して溶解させ赤色の着色層形成剤を得た。
【００３７】
［比較例１］
ニグロシンベースＥＸ（染料）１０．０重量部、エタノール６５．５重量部、ノルマルプロパノール１０．０重量部、ベンジルアルコール４．０重量部、サルコシネート５．０重量部、ＳＩＬＷＥＴＬ−７２００．５重量部、ガムロジンＷＷ（定着樹脂）５．０重量部を、撹拌混合して溶解させ黒色の着色層形成剤を得た。
【００３８】
＜２．透過率分光特性試験＞
厚さ２ｍｍのガラス板２枚の間に、ポリビニルブチラールからなる膜を形成させた合わせガラスに、上記実施例１、２、比較例１の着色層形成剤を塗布し乾燥させ、赤外線透過性着色層を形成させた試料を得た。これら試料と赤外線透過性着色層を形成させていない未処理の合わせガラスとをＪＩＳＲ３１０６に規定されている分光透過率の測定方法に従って、分光光度計で波長３００〜１５００ｎｍの間の分光透過率を測定した。透過率分光特性の結果を図３に示し、可視光線透過率Ｔｖ％（３００〜１５００ｎｍ）を表１に示す。
【００３９】
【表１】

【００４０】
可視光透過率Ｔｖが５０％より低ければ、合わせガラスと赤外線検知部材との間に発生する気泡を目立たなくさせることができることを示し、赤外先（本発明の場合、波長が８００〜１０００ｎｍの光を指す）の透過率が２７％より高ければ、赤外線検知部材が正常な受信が行えることを示している。
【００４１】
表１から、未処理の合わせガラスは、可視光透過率Ｔｖが５０％より高いが、実施例１、２、比較例１は５０％以下を実現している。さらに、図３より、実施例１、２は、赤外線の透過率が２７％以上であり、未処理の合わせガラスと変わらない透過率を実現している。しかし、比較例１は、赤外線の透過率が２７％より低いため、本発明の赤外線透過性着色層には適さない。よって、実施例１、２の赤外線透過性着色層は、可視光透過率Ｔｖ５０％以下であり、かつ赤外線の透過率２７％以上を実現でき本発明に適しており、比較例１のように可視光透過率Ｔｖをクリアしていても、赤外線の透過率がクリアできていないものは、本発明には適さない。
【００４２】
【発明の効果】
従来までの自動車用窓ガラスは、車外側から見ると暗色セラミックペーストの焼成体のくりぬき部に接着剤層中に残存している気泡が見えることが多く、外観が悪くなり、検査で不良品となることあったが、本発明のように可視光透過率５０％以下となる赤外線透過性着色層を形成することによって、接着剤層中に気泡が存在しても、目立たなくなる。また、赤外線透過性着色層によりガラスが着色されるため、暗色セラミックペーストの焼成体のくりぬき部自体が目立たなくなり、外観を損なわない。
【００４３】
また、多くの赤外線を利用したセンサの光信号の波長が８００〜１０００ｎｍの範囲内であるため、この波長の透過率が２７％より低いと、赤外線を正しく送受信できなくなるが、本発明の赤外線透過性着色層は、８００〜１０００ｎｍの波長の透過率が２７％以上であるため、赤外線送受信装置が機能しなくなることはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態による自動車用窓ガラスを示す概略断面図。
【図２】本実施の形態による自動車用窓ガラスを示す正面図。
【図３】実施例と比較例の透過率分光特性を示すグラフ。
【図４】従来の自動車用窓ガラスの変形例を示す概略断面図。
【図５】従来の自動車用窓ガラスを示す概略断面図。
【符号の説明】
１：自動車用窓ガラス
５：暗色セラミックスペーストの焼成体
６：赤外線検知部材
７：接着剤層
８：赤外線透過性着色層
９：くりぬき部

Claims

ガラス板と、ガラス板の周縁部に積層された暗色セラミックペーストの焼成体と、この焼成体の一部がくりぬかれたくりぬき部に配置された赤外線検知部材とを備えた自動車用窓ガラスであって、前記赤外線検知部材と前記ガラス板との間には、赤外線透過性着色層が介在されており、この赤外線透過性着色層は、前記ガラス板の可視光透過率が５０％より高く、かつ８００〜１０００ｎｍのうちの所定の波長域の光の透過率が３０％以上であり、前記ガラス板とこの赤外線透過性着色層とを介した可視光透過率が５０％以下となり、かつ８００〜１０００ｎｍのうちの前記所定の波長域の光の透過率が２７％以上となる着色層であることを特徴とする自動車用窓ガラス。
前記赤外線透過性着色層と前記赤外線検知部材との間に接着剤層が介在されてい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。
前記赤外線検知部材が雨滴センサ、赤外線送受信装置、赤外線カメラのうちのいずれか一つ以上で構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の自動車用窓ガラス。