JP4395265B2 - 透明積層品 - Google Patents
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Description
(関連出願のクロス・リファレンス)
本出願は、1999年6月2日付け提出の、「透明積層品」と称する合衆国仮出願第60/137,095号の恩典を請求するものであり、該仮出願は、ここに引用することで本明細書に取り入れるものとする。
(発明の背景)
1. 発明の分野
本発明は、広くは透明積層品、例えば自動車用の透明積層品の製造に係わり、より詳しく言えば、自動車用の付形された積層サイドライトとサイドライトの製造方法とに関するものである。
【0002】
2. 従来技術の説明
通常、自動車の風防ガラスは、0.030インチ(0.76mm)のポリビニルブチラール製中間層により互いに固定された2個の1/8インチ(3.2mm)厚の付形された焼きなましガラス層を含んでいる。自動車の風防ガラスとその製造方法の例は米国特許第4,820,902号、第5,028,759号、第5,653,903号に開示されており、これらの特許は、ここに引用することで本明細書に取り入れられるものとする。
【0003】
当業者には明らかなように、積層風防ガラスの製造方法は、サイドライトのような自動車用の別種の透明積層品に容易には適用できない。例えば、積層風防ガラスの製造に使用されるガラスブランクは、通常、焼きなましガラスである。他方、サイドライト製造に使用されるガラスブランクは、通常、焼きもどしガラスである。焼きもどしガラスのサイドライトは、平常の操作、例えばドアの開閉、サイドライトの横揺れ等のさいに、サイドライトの損傷を防止するのに好適である。加工パラメータや焼きなましガラスの処理方法は、かならずしも直接に焼きもどしガラスに転用することはできない。
【0004】
更に、風防ガラスは、一般に、各1/8インチ(3.2mm)厚の2個のガラス層から製造される。風防ガラス用の板ガラスの商業的な生産および付形は、通常、一方の平板ガラスを他方の平板ガラス上に配置し、積層された2個の平板ガラスを炉内でガラスの軟化点まで加熱し、同時に、加熱された平板ガラスを目標曲率に付形してから、湾曲したガラスを制御下で冷却して焼きなます。従来のサイドライトは、他方、通常、4〜5mm厚の単一平板ガラスまたはガラスブランクで製造される。平板ガラスを加熱し、付形し、焼きもどしする。薄手のガラスブランクの加熱、曲げ、付形は、厚手のガラスブランクの場合より難しい。薄手のガラスブランクの場合、保熱能力が低いために、付形と焼きもどしに問題が生じる。より詳しく言えば、ガラスブランクの厚さが減少するにつれて、熱損失速度が増し、ガラスブランクに始めに与えられた熱は、炉の加熱雰囲気を去ると、急速に放熱される。
【0005】
一般に、平板ガラスは、サイドライトの製造過程で、規定の曲率または輪郭に付形され、この曲率または輪郭は、サイドライトを取り付けるウインド開口およびウインドチャネルを画定するフレームの形状および輪郭によって決まる。従来、大抵の商用車は、全厚約4〜5mmのサイドライトを使用するように構成されたウインドチャネルを有している。したがって、大幅の再設計を必要とすることなしに現在のウインドチャネルに組み込み、かつ現在の自動車にレトロフィットさせるには、積層ガラスは、好ましくはほぼ同じ厚さでなければならない。
【0006】
ヨーロッパ特許第0 600 766号には、少なくとも3層の珪酸ガラス層と少なくとも2層の熱可塑性プラスチック層とから成る本体部分を有し、全厚が6.0〜9.0mmの積層パネルが開示されている。この積層パネルは、より薄手の段付き縁部を有し、この縁部は、固定されたサイドウインドー案内内へ挿入できるが、積層パネルは、本体部分の厚さのため従来の自動車サイドライトのように上下動させることができない。
米国特許第5,198,304号には、焼きもどし工程での変形防止のため、視面区域と縁辺区域とで焼きもどし量を異にする積層サイドライトが開示されている。そのためには、加熱されるガラスの異なる部分を異なる速度で冷却する必要がある。
【0007】
風防ガラスの製造時には生じないが、積層サイドライト製造時には生じる別の欠点は、機能性被覆、例えばソーラー制御被覆を有する平板ガラスの加熱に関係する問題である。1個のみのガラスブランク上にその種の被覆を有する積層サイドライト、ウインドー、サンルーフの製造は、被覆積層風防ガラスの製造より難しい。より詳しく言えば、風防ガラスの製造の場合、平らなブランクの一方の面は被覆を施され、通常、被覆されない他方の平らなブランクは、被覆された第1ブランク上に配置される、つまり重ねられる。これらの重ねられたブランクが、同時に加熱され、付形され、焼きなまされる。積層され被覆されたサイドライトやリヤウィンドーやサンルーフを製造する場合、平らな被覆ブランクと平らな無被覆ブランクとが、別々に加熱され、付形され、熱処理される。一方のブランクが被覆され、他方のブランクが被覆されないため、熱処理された被覆ブランクと無被覆ブランクとの形状が合致せず、積層には不適である。
自動車用のサイドライト製造の当業者には明らかなように、前述の諸問題点が除去された自動車用の例えばサイドライト等の透明積層品とその製造方法を得るのが好ましいだろう。
【0008】
(発明の要約)
本発明は、中間層により第2層に固定された第1層を有する積層品、例えば自動車用サイドライトに関するものである。第1層は、予め定めた凹形状の凹面を有し、第2層は、予め定めた凸形状の凸面を有している。凹面は、凸面より曲率半径が小さい。積層サイドライトは、全厚が約3.0mm〜約6.0mm、好ましくは約4.0mm〜約5.0mmである。各層は、熱処理、例えば焼きもどしまたは熱強化処理(少なくとも部分的な焼きもどし)されたガラス層であり、該ガラス層は、厚さ約3.0mm未満、好ましくは約1.0mm〜約3.0mm、より好ましくは約1.6mm〜約2.1mmである。中間層の材料は、好ましくはプラスチック材料、例えばポリビニルブチラール等であり、厚さ約0.80mm未満、好ましくは約0.50mm〜約0.80mmである。機能性被覆、例えばソーラー制御被覆、少なくとも1層の誘電層と少なくとも1層の赤外反射層とを有する低放射率被覆、導電性被覆、加熱可能な被覆、アンテナ被覆等々を、例えば、第1層の凹面に析出または形成することによって、積層品に組み込むことができるが、前記被覆に限定されるものではない。
【0009】
本発明は、更に、本発明の積層品、例えば自動車のサイドライトを製造する方法に関するものである。この方法は、第1と第2のブランクを得る段階と、次いで、好ましくは、異なる技術およびパラメータを使用してブランクを加熱し、付形し、熱処理して、それぞれ予め定めた凹面および凸面を有する第1と第2の層を形成する段階を含んでいる。第1ブランクは、その主表面の少なくとも一部に機能性被覆が施されている。被覆された第1ブランクは、その被覆されていない側に、全体的にではないが、原則として、または主に、熱供給されることで加熱される。加熱温度は、第1ブランクの無被覆側に事実上隣接するところ、例えば第1ブランクを支持する炉コンベアに隣接するところの熱を検出することで制御される。第2の無被覆ブランクは、その両面に熱供給することで加熱される。第2ブランクの加熱の制御は、第2ブランク両側の温度を検出することで、例えば炉コンベアの上下に配置された加熱器の温度を検出することで、好ましくは第2ブランクを支持する該ブランク下のコンベアに隣接するところの温度を検出し、かつ炉頂および炉底双方の加熱器を制御することで行われる。第1と第2のブランクは、例えば、異なる付形面によって、凹面が凸面より小さい曲率半径を有するように付形できる。しかし、予め定めた凹面および凸面は、第1と第2の層が中間層によって互いに積層される場合、事実上合致する積層面になるように、事実上類似している。
【0010】
(好適実施例の説明)
図1は、本発明の特徴を有する積層品10を示している。以下の説明では、この積層品は、自動車のサイドライトであるが、当業者には明らかなように、自動車のサイドライトに限定されるものではなく、住居用および/または商業用の合わせガラス窓、および/または陸上用、航空用、宇宙用、水上用、水中用の車両の透明積層品、例えば、幾つかの積層品の名を挙げれば風防サイドライト、バックライト、サンルーフ、ムーンルーフ等であってもよい。より詳しく後述するように、積層サイドライト10は、外側主表面13および内側主表面14とを有する第1ブランク、つまり第1層12と、内側主表面14の少なくとも一部に施された任意の機能性被覆16と、内側主表面22および層主表面23を有する第2ブランク、つまり第2層20とを含んでいる。通常、外側主表面13は、車外に面しており、外側主表面23は、車内に面している。縁部シール剤26は、積層の作業中および/または作業後に、積層サイドライト10の周部に施される。装飾帯材90、例えば不透明、透明、カラーいずれかのセラミックバンド等の帯材は、層12,20のうちの少なくとも一方の層の表面に、例えば内側主表面14および/または20の周縁にわたって設けることができる。機能性被覆16は、例えば後述するように、何らかの好都合な方法で内側主表面14上に析出または形成することができる。
【0011】
第1層12および第2層20は、それぞれ好ましくは透明または半透明な材料製、例えばプラスチック製かセラミック製、より好ましくは熱処理または熱強化されたガラス製である。ここで用いる「熱強化」という用語は、焼き入れ、または少なくとも部分的な焼き入れを意味する。第1層12および第2層20は、それぞれ「透き」フロートガラス、または淡色か着色のガラスでよく、一方の層が透きガラスで、他方の層が着色ガラスでもよい。本発明を制限するものではないが、第1層および/または第2層に適したガラスの例は、米国特許第4,746,347号、第4,792,536号、第5,240,886号、第5,385,872号、第5,393,593号に記載されており、これらの特許は、ここに引用することで本明細書に取り入れられるものとする。第1層および第2層は、それぞれ好ましくは厚さ約3.0mm未満であり、より好ましくは約2.1mm未満、更に好ましくは約1.6mm〜約2.1mmである。
【0012】
機能性被覆16は、所望のどのような種類のものでもよい。機能性被覆16は、被覆された層のソーラー制御特性、例えば放射率、遮光係数、透過率、吸光率、反射率等々、または伝導特性、例えば伝熱性もしくは導電性に影響する被覆であるのが好ましい。本発明を制限するものと考えるべきではないが、機能性被覆16は、若干例を挙げれば、例えば、導電性被覆、加熱可能な被覆、アンテナ被覆のいずれか、またはソーラー制御被覆、例えば少なくとも1層の誘電層と、少なくとも1層の赤外反射層、例えば銀層とを有する低放射率被覆にすることができる。
【0013】
ここで用いる「ソーラー制御被覆」の用語は、1個以上の層またはフィルムから成る被覆であって、被覆された積層品のソーラー特性に影響を与える被覆、例えば、制限的意味ではないが、積層品への太陽放射線入射量および/または積層品を透過する太陽放射線入射量、赤外線または紫外線の吸収率または反射率、遮光係数、放射率等々に影響を与える被覆を言う。ソーラー制御被覆は、太陽光スペクトルの選択部分、例えば、制限的意味ではないが、可視スペクトルを遮断、吸収、濾過のいずれかが可能である。ソーラー制御被覆およびアンテナ被覆の非制限的な例は、米国特許第4,898,789号、第5,821,001号、第4,716,086号、第4,610,771号、第4,902,580号、第4,716,086号、第4,806,220号、第4,898,790号、第4,834,857号、第4,948,677号、第5,059,295号、第5,028,759号、米国特許出願第09/058,440号に開示されており、該特許および特許出願は、ここに引用することで本明細書に取り入れられるものとする。導電性被覆の非制限的例は、米国特許第5,653,903号、第5,028,759号、第号に開示されており、該特許は、ここに引用することで本明細書に取り入れられるものとする。
【0014】
本発明を制限するものではないが、機能性被覆16は、内側主表面14に設けることで、被覆を積層外側に設けるより、環境による影響や機械的摩耗にさらされることが少なくなるようにするのが好ましい。しかし、機能性被覆16は、また表面13,22,23の1つ以上に設けることもできる。更に、本発明を制限するものではないが、図1に示すように、被覆16の一部、例えば被覆区域外周縁の約1〜6mm幅の、好ましくは2〜4mm幅の区域は、何らかの従来技術により、例えば積層前の研削または被覆中のマスキングにより除去または削除することで、使用中の気候または環境の作用による積層縁部の被覆損傷を最小化することができる。美的な目的のために、着色、不透明、半透明いずれかの帯材90が、削除部分を隠すために、層の1つ以上の表面に、例えば外側主表面13の周縁部に配置することができる。帯材90は、好ましくはセラミック材料製であり、何らかの従来技術により外側主表面13上に焼成される。
【0015】
中間層18は、好ましくはプラスチック材料製、例えばポリビニルブチラールまたは類似材料製であり、約0.50mm〜約0.80mm、好ましくは約0.76mmの厚さを有している。中間層18は、層12,20を互いに結合し、エネルギーを吸収し、車両内部への音響を減衰させ、積層構造の強度を高め、窃盗犯が車両のサイドライトの1個を壊して車内へ侵入することが、より難しくなる。中間層18は、例えば米国特許第5,796,055号に記載の、音響を吸収または減衰する材料から造られており、該特許は、ここに引用することで本明細書に取り入れられるものとする。加えて、好ましいわけではないが、ソーラー制御被覆を、太陽エネルギーの透過を低減するために、中間層18上に設けたり、中間層内に組み込んだりでき、あるいはまた中間層にカラー材料を含有することができる。
【0016】
図2に略示したように、第2層20の内側主表面22は、第1層12の内側主表面14と事実上相補的である。より詳しく言えば、第1層12の内側主表面14は、予め定めた凹形状として規定された予め定めた凹状輪郭を有し、第2層20の内側主表面22は、予め定めた凸形状として規定された予め定めた凸状輪郭を有している。予め定めた凹形状と予め定めた凸形状とは、中間層に双方の層を接着させるため、等しくはないが、類似はしている。本発明の実施の場合、図2に示し、また詳しく後述するように、主表面22は、主表面14より、僅かに曲率が小さくてよく、つまり「より平ら」でよく、このため、2つのガラス層12,20は、始めの積層のための位置決め時に、互いの中心が間隔Dだけ離れている、つまり近くに位置している。しかし、間隔Dを設ける場合、好ましくは0mm〜1mm、好ましくは0.5mm未満にすべきである。2個の層12,14は、寸法、すなわち厚さ、幅、長さが、ほぼ等しいのが好ましいが、一方の層を他方の層より大きくして、つまりより広幅におよび/またはより長尺にして、層12,14を積層した場合に、一方の層の一部分が他方の層のへりから突出するようにすることもできよう。
【0017】
本発明の特徴を有するサイドライトでは、PPG工業会社(PPG Industries,Inc.)がソレックス(SOLEXRTM)の商品名で販売している種類の2.1mm厚の2層の平らなガラスを使用した。一方のガラス層には、磁気スパッタ蒸着(MSVP)による熱処理可能な、1つの銀層を有する低放射率被覆を施した。他方のガラス層は被覆しなかった。中間層の厚さは0.75mmとした。
以下で、本発明によりサイドライトを製造する好ましい方法を説明する。第1基材と第2基材とを用意する。第1基材は、厚さ約1.0mm〜約3.0mm、好ましくは約1.6mm〜約2.1mmの平板ガラス片であるのが好ましい。
【0018】
機能性被覆は、何らかの従来技術によりガラスの第1基材主表面の少なくとも一部に被着される。既述のように、機能性被覆は、例えば低放射率被覆またはソーラー制御被覆でよく、何らかの好都合な方法、例えばMSVP、化学蒸着(CVD)、スプレー熱分解法、ゾル−ゲル法等によって主表面の少なくとも一部にわたって被着または析出できるが、前記方法に限られるわけではない。ここで使用する「...にわたって析出」または「...にわたって被着」の用語は、何々の上に析出または被着される意味で、必ずしも隣接の意味ではない。本発明の現時点で好ましい実施例では、機能性被覆は、銀の単一フィルムを有する熱処理可能なMSVD低放射率被覆であり、ペンシルバニア州ピッツバーグ所在のPPG工業会社で登録商標サンゲート(SUNGATERTM)として販売されたものである。
【0019】
被覆は、平らな基材に被着させるか、または湾曲させて付形した後に基材に被着させるかすることができるのが、分かるだろう。基材を湾曲させ付形する前に機能性被覆を設けるのが好ましいのは、そのほうが重要な利点が得られるからである。
第2基材は、好ましくは、第1基材に似た平板ガラス片だが、機能性被覆を有していないのが好ましい。被覆第1基材と無被覆第2基材とは、それぞれ所望の形状を有する被覆第1ブランクと無被覆第2ブランクが得られるようにカットされる。現時点で好ましいのは、2個のブランクの全体形状が、つまり長さ、幅等が、事実上等しいことである。被覆ブランクと無被覆ブランクとは、継ぎ合わされ、洗浄され、湾曲され、付形されて、目標輪郭にされ、それぞれ第1と第2の層12,20に積層される。当業者には分かるように、被覆ブランクおよび無被覆ブランクと層との全体形状は、それらが組付けられる特定車両によって決まる。なぜなら、サイドライトの最終形状は、自動車メーカーによって異なるからである。
【0020】
被覆ブランクと無被覆ブランクとは、米国特許第5,286,271号に開示された「RPR」法を使用して付形できる。該特許の開示は、ここに引用することで本明細書に取り入れられるものとする。RPR法を用いて、被覆ブランクと無被覆ブランクとが、それぞれ別々にコンベアで送られ、炉内でブランクが軟化する十分な温度に加熱されるが、被覆が悪影響を受けたり焼けたりすることはない。加熱された被覆、無被覆のブランクは、湾曲され付形されて、制御下で冷却され、熱強化され湾曲した第1と第2の層12,20が形成される。機能性被覆16の、例えば幅2〜4mmの帯状部分が、被覆ブランクの周縁から、加熱および付形作業の前後または作業中に何らかの好都合な方法で、例えば研削により積層前に除去できる。あるいはまた、第1基材の周縁は、被覆前にマスキングして、無被覆縁部が残るようにするか、または被覆ブランクの周縁に帯材をめぐらすことができる。
【0021】
ガラス層12,20の形成に、従来式のRPR法も使用できるが、本発明の現時点で好適な実施例では、修正RPR法を使用するのが好ましい。本発明による修正RPR装置および方法を、以下で説明する。特に図3を参照すると、本発明の修正RPR装置30は、炉32、例えば輻射熱炉を含み、該炉が、間隔をおいた複数の炉コンベアローラ36から成る炉コンベア34を有している。加熱器、例えば輻射熱コイル38は、炉の長さに沿って炉コンベア34の上下に配置されている。加熱器、つまりコイルの温度センサ40は、加熱器コイル38に隣接して、例えば各コイルの内側に配置され、炉制御装置(図示せず)に接続されており、加熱器コイル38の温度が目標設定点に維持されるように制御する。本発明の実施例では、またより詳しくは後述するように、炉コンベアまたはローラの温度センサ44は、炉のローラ36に隣接して、例えばローラ36の下に、好ましくは炉コンベア34と炉底加熱器との間に配置され、かつ炉制御装置に接続されてもいる。炉32に沿った炉頂と炉底のコイル38の温度は、炉32の長さに沿って異なる温度の加熱区域を形成するように制御可能である。
【0022】
付形ステーション50は、炉32の排出端に隣接配置されている。付形ステーション50は、米国特許第5,286,271号に開示されているものと事実上等しく、かつ下型51を含み、該下型が、垂直方向に可動のたわみリング52と、複数ローラ56を有する付形ステーションコンベア54とを含んでいる。予め定めた形状の、除去可能または再構成可能な付形面60が、下型51の上方に配置されている。真空型58は、シャットル装置61を介して可動である。
付形された複数搬送ローラ64を有する搬送ステーション62は、付形ステーション50の排出端に隣接配置されている。搬送ローラ64は、好ましくは、付形面の横方向曲率に事実上対応する横方向正面曲率を有している。
焼き入れステーションまたは冷却ステーション70は、搬送ステーション62の排出端に隣接配置され、複数ローラ72を含んでおり、それによりブランクはステーション70を通過中に冷却、焼きもどし、熱強化のすべてまたはいずれかの処理を受ける。ローラ72は、搬送ローラ64の横方向正面曲率と事実上等しい曲率を有している。
【0023】
被覆ブランクを加熱して付形するためには、加熱RPR法を修正して、額縁部分、例えば積層後に光ひずみを生じさせる付形被覆ブランク周縁部分のカールを除去する。例えば、本発明の現時点での好ましい実施例では、無被覆ガラスブランクは、炉32内で、炉ローラ36の上下双方に配置された輻射熱コイル38を励起させることで加熱され、コイル温度は、コイル温度センサ40により制御される。炉頂コイル38、すなわち炉コンベア34上方に配置されたコイルが、熱の大部分を供給し、炉底コイル38、すなわち炉コンベア34の下に配置されたコイルは、ガラスのカールを防止するのに十分な熱を供給する。加熱コイル38内に配置された温度センサ40は、制御装置に温度データを送り、コイルの電力は、温度センサのデータに基づいて制御される。厚さ約1.6mm〜約2.1mmの無被覆ガラスブランクの場合、コイル温度は、炉の入口端では、約700°F(371℃)〜約1100°F(590℃)、好ましくは850°F(454℃)であり、炉の出口端では、約1150°F(612℃)〜約1400°F(770℃)、好ましくは約1250°F(677℃)であり、ターゲットガラスの出口温度は、約1140°F(615℃)〜約1180°F(638℃)、好ましくは約1160°F(627℃)である。炉ローラ速度は、約20フィート毎分(6m/min)〜約30フィート毎分(9m/min)、好ましくは約27.5フィート毎分(8.4m/min)である。無被覆ガラスブランクの全加熱時間は、好ましくは約2.5分〜約3.0分である。
【0024】
本発明の実施例では、加熱処理は、被覆、例えば低放射率被覆のガラスブランクを加熱して、額縁部分を除去するように修正された。より詳しく言えば、炉頂コイル38は、励起されないか、または僅かだけ、例えばブランクのカールを防止するのに十分なだけしか励起されない。熱は、主として、それだけではないにしても、ローラ36の下に配置された炉底加熱コイル38から供給される。更に、少なくとも炉底温度センサ40、好ましくは炉頂と炉底双方の温度センサ40は、切られるのが好ましい。炉底コイル38の温度は、炉コンベア34に隣接配置されたローラ温度センサ44により検出される温度によって制御される。加えて、より遅い熱「上昇」(ramp up)が利用される。加熱器、例えば炉底加熱コイル38は、約350°F(177℃)〜約500°F(260℃)、好ましくは約450°F(232℃)の入口温度と、約1100°F(593℃)〜約1250F(677C)、好ましくは約1200°F(649℃)の出口温度とが得られるように制御される。しかし、このより大きい加熱差のため、炉を通過する被覆ガラスブランク速度は、約7.5フィート毎分(2.3m/min)〜約17.5フィート毎分(5.3m/min)に、好ましくは約10フィート毎分(3.0m/min)に減速され、全加熱時間は、約5.8分〜約7.5分となる。ターゲットガラスの出口温度は、好ましくは約1110°F(599℃)〜約1150°F(621℃)、より好ましくは約1125°F(507℃)である。炉底加熱コイル38は、ローラ温度センサ44によって、ローラ温度が、炉入口で約400°F(204℃)〜約500°F(260℃)、炉出口で約1100°F(593℃)〜約1300°F(704℃)となるように制御される。
【0025】
前記の構成の場合、被覆ガラスブランクは、炉ローラ36と炉ローラ36の間隙で輻射により加熱され、かつ炉ローラ36との接触による伝達でも加熱される。炉ローラ36に隣接するところの温度をローラ温度センサ44により検出することで、炉ローラ36の温度変動が、除去されないまでも、低減はされ、それによってまた被覆ガラスブランクの温度変動が低減される。実際には、ローラ温度センサ44と加熱システムとは、ローラ温度が、好ましくは炉32内の所定箇所での目標炉温度より高い約100°F(38℃)に調節されるように構成されている。本発明の第2層を形成するためには、標準RPR法を使用して無被覆ガラスブランクを加熱し付形できるのに対し、第1層12を形成する被覆ガラスブランクは、既述の修正加熱法を使用して得るのが好ましい。修正加熱法の場合、被覆ガラスブランクは、炉を通過中にブランク底面が加熱される。被覆ブランクは、無被覆底面が輻射により、被覆上面が強制または自由対流により加熱されることで、被覆、無被覆双方の表面が同じような温度になるように、炉内に保持されるのが好ましい。この修正加熱法により被覆ブランクの縁辺のカールが低減され、これにより積層品の光学品質に対する有害な影響が避けられる。更に、本発明のRPR法の実施例では、無被覆ブランク用の修正法として、該ブランク下の温度と該ブランクを支持する炉コンベア近隣の温度が検出され、炉頂および炉底双方の加熱器が制御される。
【0026】
炉32の端部で、軟化したガラスは、被覆、無被覆を問わず、炉32から米国特許第5,286,271号に開示された種類の付形ステーション50へ移動し、下型52上へ載置される。下型52は、上昇し、ガラスブランクを持ち上げ、熱で軟化したガラスブランクを上型58の付形面60に対し押圧し、付形面60の形状、例えば曲面に合致させる。被覆基材の付形時に、付形面60または下型52には離型剤を塗布しないのが好ましい。ガラスブランクの上面は、上型58の付形面60と接触し、真空により所定位置に保持される。
【0027】
被覆ガラスブランクの場合、被覆の掻き疵または物理的損傷を低減するため、被覆に外側保護層、例えば米国特許出願第09/058,440号に記載の保護被覆を設けることができるが、この保護被覆に限定されるわけではない。前記特許出願は、ここに引用することで本明細書に取り入れるものとする。別の保護被覆、例えば珪素またはチタンの酸化物、他の金属酸化物、ドーピングされた金属酸化物のいずれかの被覆も使用できるが、これらに限定されるものではない。シャットル装置61は、真空の上型58を付形ステーション50から搬送ステーション62へ移動させ、搬送ステーション62で真空が解かれ、付形されたガラスブランクが湾曲した搬送ローラ64上へ降ろされる。搬送ローラ64は、付形されたガラスブランクをローラ72上へ移動させ、何らかの好都合な形式で焼きもどしまたは熱強化のために、冷却ステーション70へ送入する。
【0028】
本発明の実施例では、上型の付形面60の形状と、被覆および無被覆のブランクに使用される搬送ローラ64およびローラ72とは、異なっていてもよい。例えば、図4には、底部82、頂部84、前縁86、後縁88を有するガラス層80を形成する付形されたガラスブランク(被覆および無被覆)の一例が示されている。「垂直曲率」Vは、底部82と頂部84との間で測定した断面形状または曲率、例えば半径と定義される。「水平曲率」Hは、前縁86と後縁88との間で測定された断面形状または曲率、例えば半径と定義される。現時点で好適な実施例では垂直曲率は、好ましくは約40インチ(1.0m)〜約90インチ(2.3m)、より好ましくは約50インチ(1.3m)であり、水平曲率は、好ましくは約600インチ(15.4m)〜約7200インチ(182.9m)、より好ましくは約1200インチ(31m)〜約1800インチ(45.7m)である。この好適実施例では、無被覆ブランクを第2層20に付形する場合、付形面60と搬送ローラ64,72とが、層の垂直および水平の目標最終曲率に事実上合致する輪郭を有しており、例えば、垂直曲率は約50インチ(1.3m)、水平曲率は約1200インチ(30m)である。
【0029】
被覆ガラスブランクを、事実上第2層20と等しい曲率を有する第1層12に形成するために、使用される付形面60と搬送ローラ64,72は、減じられた半径、すなわち目標最終形状の曲率より大きい曲率を有している。例えば、垂直曲率約50インチ(1.3m)、水平曲率約1200インチ(30m)を有する被覆第1層を得るためには、付形面60と搬送ローラ64,72とが、約49インチ(1.2m)の垂直曲率と、約500インチ(13m)〜約900インチ(23m)の水平曲率とを形成するように構成される。これは、通常、無被覆ブランクより低温度な被覆ブランクは、変形時に「弾性戻りする」傾向があるからである。第1層と第2層12,20は、図2に示し、かつ既に述べたように、事実上等しい曲率を有してはいるが、双方の層12,20が一緒に配置された場合に、双方の層12,20の中心が好ましくは0.5mm未満の間隔Dを有するように、被覆第1層12の曲率のほうが僅かだけ大きくなるように形成できる。曲率のこの差は、既述のように、異なる寸法の付形面か、異なる半径もしくは形状のローラを使用することで得ることができる。
【0030】
冷却ステーション70では、空気が付形されたガラスブランクの上下から供給され、焼きもどしまたは熱強化が行われる。無被覆ガラスブランクは、好ましくは、被覆ブランクに類似する急冷圧にさらされる。ブランクのそり防止を補助し、温度衝撃を防止するには、例えば頂部での水柱25インチ(63cm)〜約35インチ(89cm)、下からの水柱15インチ(38cm)〜約25インチ(63cm)の被覆ブランク急冷圧が勧められる。被覆、無被覆いずれのブランクも、ブランクが、例えば寸法安定性を得るまで、急冷ステーションに保持するのが好ましい。
湾曲させ付形されたブランクの搬送または移動時には、ブランクの表面が疵つけられないように保護すべきである。一つの技術は、被覆、無被覆いずれのブランク表面をもニットのケブラーに接触させることである。例えば、ケブラー製スリーブを点検ステーションのペグコンベアのペグにかぶせておくのがよい。
【0031】
本発明の積層サイドライト10を形成するために、被覆ガラス層12は、内側の被覆主表面14が、図2に示すように、事実上相補的な、無被覆層20の内側主表面22に面して、かつ中間層18により隔てられて、配置される。被覆16の一部、例えば幅約2mmの帯状部は、後述するように、積層前に第1層の周縁部から除去できる。無被覆層20の曲率半径は、被覆層12のそれと等しいか、またはそれより大きいので、無被覆層20は深さが異なり、したがって、被覆層12と無被覆層20との両中心部分は、図2に見られるように端部分より大きい間隔を有している。既述のように、セラミック製帯材90は、層12、20の一方か、または双方に、それも例えば第1層12の外表面13に設けることで、積層サイドライトの無被覆周縁部の隠蔽および/または車内の乗員に対する付加的遮光が可能になる。
【0032】
約0.70mm厚のポリビニルブチラール製中間層18が、図2に見られるように、第1層と第2層12,20の間に配置されており、この中間層18に機能性被覆が面している。第1層12、中間層18、第2層20は、何らかの好都合な方法で、例えば米国特許第3,281,296号、第3,769,133号、第5,250,146号に開示された形式で互いに積層され、本発明の積層サイドライト10が形成されるが、それらの形式に限定されるものではない。該米国特許は、ここに引用することで本明細書に取り入れるものとする。縁部シール材26は、その場合、図1に示したように、サイドライト10の周縁部に被着される。
本発明の積層サイドライト10を形成する好ましい方法は、米国特許第5,286,271号に開示された装置および方法の修正形式を利用するが、本発明のサイドライト10は、他の方法、例えば米国特許第4,661,139号、第4,197,108号、第4,272,274号、第4,265,650号、第4,508,556号、第4,830,650号、第3,459,526号、第3,476,540号、第3,527,589号、第4,579,577号に開示された水平プレス曲げ法等により形成することもでき、これらの開示は、ここに引用することで、本明細書に取り入れるものとする。
【0033】
本発明は、公知のサイドライトにまさる改良された性能を有する2層ガラス積層サイドライトを提供する。より詳しく言えば、本発明のサイドライトは、機能性被覆、例えばソーラー制御被覆をガラス層の1つに直接被着されている。被覆は、好ましくは積層サイドライト内に、それも2層のガラス層間に設けられ、機械的な、また環境による損傷から比較的良好に保護されている。加えて、積層サイドライトの全厚は、大抵の商用車の従来のウインドーチャネル厚と事実上等しいので、本発明の積層サイドライトは、新車モデルに組付け可能なだけでなく、従来の車両にレトロフィットさせることも可能である。
【0034】
当業者には容易に分かるだろうが、既述の説明に開示された構想から逸脱することなしに、本発明の変更態様が可能である。例えば、既述の特定の垂直および水平の曲率は、本発明の現時点での好適実施例の場合のものであり、それらに限定されると考えるべきではない。当業者には分かるだろうが、ガラス層の具体的な形状および曲率は、車両の種類または積層品の所期の用途に応じて決まる。更に、湾曲した層が好ましいとはいえ、本発明の方法と装置は、事実上平らな積層品の製造に使用することもできよう。加えて、好適実施例では、1層だけが機能性被覆を含むが、本発明は、機能性被覆を有する2つの層、または機能性被覆を有する一方の層と、例えば光触媒被覆等の非機能性被覆を有する他方の層とにより実施可能と理解されたい。加えて、当業者には理解できようが、既述の好適操作パラメータは、必要とあれば、異なる基材材料用および/または厚さ用に調節可能である。したがって、本明細書に具体的に説明した特定の実施例は、専ら説明目的のもので、本発明の範囲を制限するものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲およびそれに相当するすべてにより与えられるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の特徴を有する自動車の透明積層品、例えばサイドライトの縁部分の側断面図(尺度通り)。
【図2】 積層前の本発明によるサイドライトの、集成された構成部材を示す略示側面図(尺度通り)。
【図3】 本発明を実施するガラスブランクG(被覆または無被覆)を製造する装置(分かりよくするために複数部分を除去して示す)の一好適実施例を部分的に破断して示す斜視図。
【図4】 本発明の特徴を有する積層サイドライトを形成し、本発明を実施するために使用されるガラスブランクの斜視図。
Claims (5)
- 積層サイドライトにおいて、
予め定めた凹形の凹面と第一寸法セットとを有する熱処理済みの第1ガラス層が含まれ、該第1ガラス層が1.6mm〜2.1mmの厚さを有しており、また、
第1ガラス層の凹面の少なくとも一部に設けられ、MSVD、CVD、スプレー熱分解、ゾル−ゲルから選択された方法により被着された機能性被覆が含まれ、該機能性被覆が、少なくとも1つの誘電性層と少なくとも1層の赤外反射層とを含むソーラー制御被覆であり、更に、
予め定めた凸形の凸面と第二寸法セットとを有する熱処理済みの第2ガラス層が含まれ、第二寸法セットは第一寸法セットにほぼ対応し1.6mm〜2.1mmの厚さ範囲を備え、更にまた、
第1ガラス層と第2ガラス層との間に配置されたポリビニルブチラール中間層が含まれ、ポリビニルブチラール中間層に機能性被覆が面し、ポリビニルブチラール中間層は0.50mm〜0.8mmの厚さを有して、積層品が4.0mm〜5.0mmの全厚を有している、積層サイドライト。 - 熱処理済みの第1ガラス層と第2ガラス層が、熱強化されたガラス或いは焼もどしされたガラスである、請求項1に記載された積層サイドライト。
- 前記機能性被覆が、導電性被覆、加熱可能な被覆或いはアンテナ被覆である、請求項1に記載された積層サイドライト。
- 前記機能性被覆が低放射率被覆である、請求項1に記載された積層サイドライト。
- 第1ガラス層の凹面の他の少なくとも一部が機能性被覆により被着されておらず、第1ガラス層と第2ガラス層の少なくとも一方が、当該第1ガラス層の凹面の他の少なくとも一部を隠す一つ以上の表面を覆って設けられる着色、不透明或いは半透明の帯材を有する、請求項1に記載された積層サイドライト。
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