JP6069170B2 - ラミネート窓パネルおよびラミネート窓パネルの使用方法 - Google Patents

ラミネート窓パネルおよびラミネート窓パネルの使用方法 Download PDF

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Description

本発明は、ラミネートしたグレイジング、すなわちラミネート窓パネルに関し、とくに、自動車の窓、例えば車両におけるフロントガラス、後方採光窓（バックライト）、側方採光窓（サイドライト）、または天井採光窓すなわち天窓（ルーフライト）、に使用するためのラミネート窓パネルに関する。
自動車の窓に電気的デバイス（すなわち、その機能を果たすために電気エネルギーを必要とするデバイス）を設けることは既知であり、とくに、窓を装着する自動車の内部に照明機能（送迎車内灯または外光採光照明）を提供することができるデバイスを設けることは既知である。特許文献１（国際公開第０２／０９８１７９号）は、このような窓の一つの実施例を記載している。この特許文献１は、天窓として使用でき、ラミネート積層体内に多層のエレクトロルミネッセント（電子発光：ＥＬ）照明素子を有する、ラミネートガラスペインを開示している。電圧を照明素子に印加するとき、ガラスペインの少なくとも１個の表面から光を放射する。
とくにＥＬランプ（有機発光ダイオード（「ＯＬＥＤ」）デバイス／ランプ／素子として当業界で既知でもある）の形式とした電気的デバイスを組み込んだラミネート窓パネルは、車両内に設けるのに望ましい製品である。すなわち、それは、ＥＬデバイスは、概して、他の内部照明用途に用いる、光源である、従来の白熱電球よりも動作寿命が長いからである。さらに、ＥＬデバイスによって生ずる光は、白熱電球からの光よりもより拡散し、したがって、見映えのよい照明効果が得られる。
液晶フィルムデバイス（「ＬＣＤ」）または懸濁粒子デバイス（「ＳＰＤ」）を設けることにより、可変光透過特性を有するラミネート窓パネルもまた、車両に装着すると乗客に快適性をもたらす利点があり、望ましい製品である。
液晶フィルムデバイス（「ＬＣＤ」）または懸濁粒子デバイス（「ＳＰＤ」）を設けることにより、可変光透過特性を有するラミネート窓パネルもまた、車両に装着すると乗客に快適性をもたらす利点があり、望ましい製品である。
国際公開第０２／０９８１７９号明細書
電気的デバイスをラミネートすることによって、湿度感受性が大きく減るのが観察できる。これは、このデバイスが効果的に密閉環境にあるからである。しかし、温度感受性の問題が残っている。したがって、望ましくは、高温に耐えられる、例えば、ＥＬデバイスの半減期短縮を減少する、また防止すらもする、電気的デバイス、とくに、ＥＬデバイス、ＬＣＤ、またはＳＰＤを組み込む、ラミネート窓パネルを提供する。
したがって、本発明は、
中間層材料のプライによって互いに結合した、窓パネル材料の２個のペインと、
これら窓パネル材料のペイン間に配置した電気的デバイスと、
を有する、自動車の窓として使用するラミネート窓パネルであって、赤外線放射の反射手段を、前記窓パネル材料のペイン間に設け、前記電気的デバイスに入射する赤外線放射の量を減少させるよう構成した、ラミネート窓パネルを提供する。
本発明による、ラミネート窓パネルの斜視図である。 図１のＡ−Ａ線上の断面図である。 図１に示す窓パネルの代案構造におけるＡ−Ａ線上の断面図である。
好ましくは、電気的デバイスはエレクトロルミネッセント（ＥＬ）ランプとする。典型的なＥＬランプは、２個の電極層の間に交互に配置する蛍光体層に基づく。電極層間にＡＣ電圧を印加するとき、結果としてできる電界によって、蛍光体層の周期的および急速な励起が起こり、続いて、蛍光体が基底状態に戻るため可視光を放出する。電極層のうち少なくとも一方は、通常は透明で、光をランプによって放出させることができる。周囲条件下で、ＥＬランプの明るさは、通常、印加する電圧の大きさと、蛍光体のタイプ、すなわち制御可能な要因に依存する。当業界で既知のＥＬランプは多くあり、いずれも本発明により使用することができる。
代案として、電気的デバイスは、窓の光透過率を変化させることができる手段、例えばＬＣＤまたはＳＰＤとすることができる。
さらに、ラミネート窓パネルは、中間層材料の第２プライ（上述した中間層材料のプライを第１プライとする）を有し、この場合、好ましくは、電気的デバイスを、中間層材料の第１および第２プライ間に配置する。この構成は、窓パネルのラミネート後における、電気的デバイスと窓パネル材料のペインとの間に良好な接着を確実にするのに有用である。
状況次第で、車両用窓パネル（グレイジング）を本体着色（従来技術で既知のように、フロントガラスおよびフロントドアの側方採光窓（サイドライト）に対する最小可視光透過率に関する国／地域の法定規準に従って）するのが望ましい。このことは、中間層材料の１個またはそれ以上のプライを本体着色（ボディティント）する（中間層材料は、着色する以外は透明である）ことによって達成する。
ラミネートする中間層材料は、ラミネート体を形成するのに適切な、従来技術で既知の任意な材料とすることができる。エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、またはエチレンとメタクリル酸の共重合体とすることができる。概して、厚さは、０．３８〜１．１ｍｍの間であるが、最も一般的には０．７６ｍｍである。さらに、中間層材料は、赤外線反射特性および／または遮音特性（一般的に「音響的中間層」材料として知られている）を有するものとすることができる。
さらに、ラミネートしたグレイジング、すなわちラミネート窓パネルは、中間層材料の第１および第２プライ間に、中間層材料の第３プライを有し、この場合、電気的デバイスは、第３プライにおけるカットアウト領域に配置する。中間層材料の３個のプライを使用する、この「額縁フレーム」設計は、とくに、電気的デバイスをラミネートするのに有効であり、その厚さは、約５０ミクロン以上である。これは、このようなデバイスを中間層材料の２個のプライ間にラミネートするとき、デバイスの周辺に１個またはそれ以上の気泡ができ、完成したラミネート製品に残ってしまうからである。気泡は視界を妨げ、また、より重大なことには、周りの中間層材料に移動し、窓パネルのラミネートに剥離を起こす可能性があるため、問題となる。この「額縁フレーム」設計は、この気泡の問題を最小限にする方法を提供する。すなわち、この構造は、電気的デバイスとほぼ同じ厚さを有する、中間層材料の第３プライは、カットアウトに配置したこの電気的デバイスを効果的に縁取るように、切除する。中間層材料の第１および第２プライ間に介在させた、電気的デバイスおよび、その周囲の中間層「フレーム」を、その後、既知の方法で窓パネル材料である２個のペイン間にラミネートする。
上述したような本体着色（ボディティント）した車両用窓パネルを得るため、中間層材料の第３プライを本体着色（ボディティント）する。このことに対して付加的に、または代替的に、中間層材料の第１および第２プライの一方または双方を本体着色（ボディティント）することができる。
好ましくは、ラミネート体内に設ける赤外線放射の反射手段は、赤外線反射フィルムとする。これは、窓パネル材料のペインにおける一方のペインの表面に設ける。従来の表面番号付け用語を使用する場合、車両の外部環境に接触するラミネートの表面は表面１として知られ、内部環境に接触する表面は表面４として知られ、フィルムは表面２か表面３のどちらかに支持し、損傷から保護する。代案として、赤外線反射フィルムは、中間層材料のプライの表面に設けることができる。これは、上述した中間層材料からなる３個のプライのうち１個、または、フィルムのための基板として設ける中間層材料の他のプライ（例えば、ポリエチレンテレフタラート（「ＰＥＴ」）プライ等）とすることができる。
好ましくは、赤外線反射フィルムは、１個またはそれ以上の金属層と、１個またはそれ以上の誘電体層とを有し、概して多層スタックを形成する。多層スタック構造を繰り返して、フィルムの反射率を高くする。とくに同様の金属、すなわち、銀、金、銅、ニッケルおよびクロムを、多層スタックにおける金属層として用いることができる。酸化インジウム、酸化アンチモン等も金属酸化物層として用いることができる。絶縁体の層間、例えば、シリコン酸化物、アルミニウム酸化物、チタン酸化物、バナジウム酸化物、スズ酸化物、亜鉛酸化物の層間に介在させた、１個または２個の銀層を有するフィルムは、典型的な多層スタックである。概して、赤外線反射フィルムを形成する１個またはそれ以上の層は、厚さが数十ナノメートルのオーダーで作る。
上述した（金属／絶縁体）ｎ ベースのフィルムに対する代案として、フィルムは、複数の非金属層を有し、バンドフィルタ（電磁スペクトルの赤外線領域の近くに焦点を合わせるバンド）として機能するようにする。
自動車用の窓として使用するとき、本発明のラミネートしたグレイジング、すなわちラミネート窓パネルは、窓パネル材料の外側ペインと、窓パネル材料の内側ペインとを有し、この場合、赤外線放射の反射手段を、窓パネル材料の外側ペインと電気的デバイスとの間に配置し、したがって、電気的デバイスに入射する赤外線放射の量を減少させる。誤解を避けるため、用語「外側」および「内側」は、車両における窓として取り付けるときの、窓パネルの向きに関したものである。
窓パネル材料のペインにおける少なくとも１個のペインは、ガラスのペインとする。窓パネル材料の内側ペインは本体着色（ボディティント）し、着色剤組成は、以下のうち１個またはそれ以上を含むものとする。すなわち、酸化鉄、酸化コバルト、セレン、酸化クロム、酸化チタン、酸化マンガン、酸化銅、酸化バナジウム、酸化ニッケルである。着色の度合いによって、窓パネルを取り付ける車両内への窓パネルを透過する可視光の量を調節する。窓パネル材料のペインは、双方ともガラスのペインとすることができ、内側ペインを着色したら、外側ペインは透明とする。さらに、双方のペインとも透明にすることができる。ペインの一方または双方を、強化ガラスとすることができる。ガラスのペインではなく、窓パネル材料のペインは、プラスチック材料、例えばポリカーボネートで形成することができる。窓パネル材料のペインは、平坦または湾曲したものとすることができる。各ペインは、厚さ０．５〜２５ｍｍとし、好ましくは、１〜５ｍｍとすることができる。したがって、窓パネルの全厚は、１．５〜１００ｍｍ、好ましくは、２〜５０ｍｍ、さらに好ましくは、２．５〜２０ｍｍとすることができる。
窓パネル材料のペインおよび中間層材料のプライが共にほぼ透明であるとき、好ましくは、窓パネルは、７０％以上の可視光透過率（ＣＩＥ規定光源Ａで測定）を有し、さらに好ましくは、７５％以上とする。窓パネル全体が、色合いを有する（窓パネル材料の内側ペインは本体着色（ボディティント）する、または中間層材料の１個またはそれ以上のプライを着色するため）場合、好ましくは、４０％未満の可視光透過率（ＣＩＥ規定光源Ａで測定）を有し、さらに好ましくは、３０％未満、最も好ましくは、２５％未満であり、また、全エネルギー伝達（Parry Moon; Air Mass 1.5）が３０％未満、さらに好ましくは２５％未満、最も好ましくは２０％未満とする。窓パネルは、積層構成に関わらずこれらの特性を有するものとすることができる。
本発明によるラミネート窓パネルは、車両の車体におけるどの窓にも取り付けることができる。とくに、自動車の天窓として用いる。さらに、本発明によるラミネート窓パネルは、表面１もしくは表面４に親水性または疎水性コーティング（したがって、それぞれ自浄機能および防臭機能を付与する）等の適切な要素を加えることによって、付加的な機能を有する。
よく理解するために、本発明を、以下に添付の図面につき、とくに非限定的な実施例を用いて説明する。
実施例１
図１は、天窓（ルーフ・ウインドウ）１０の形式とした、ラミネート窓パネルを示し、ラミネート構造内に取り付けたエレクトロルミネッセント（ＥＬ：電子蛍光発光）ランプ１１の形式とした電気的デバイスを有する。電子蛍光発光ランプ１１は、天窓１０の一方の端縁に近接配置して示したが、窓内の任意の位置、例えば中央にも配置できる。さらに、２個またはそれ以上のＥＬランプ１１を設けることができる。天窓１０の周辺には、掩蔽バンド１２を設け、天窓を車両（図示せず）に固着するのに用いる封止剤（図示せず）を粉飾かつ保護し、また、電力をＥＬランプ１１に供給する電気接続部（母線などの）を隠す。掩蔽バンド１２は、窓パネル上にスクリーン印刷し、つぎに焼成した不透明インクから形成する。しかし、他の既知の手段を用いて形成し、また適用することもできるが、なくてもよい。
図２は、天窓１０の構造をより詳細に示し、この構造は、ソーダ石灰石英ガラスによるペイン２１の形式とした、窓パネル材料の外側ペインと、ソーダ石灰石英ガラスによるペイン２２の形式とした、窓パネル材料の内側ペインと、赤外線反射フィルム２３の形式とした、赤外線放射の反射手段と、ポリビニルブチラール（「ＰＶＢ」）プライ２４，２５，２６の形式とした、中間層材料の第１、第２、第３プライと、ＰＶＢプライ２７の形式とした、中間層材料の他のプライと、を有し、これら全てのプライをともにラミネートした積層体として結合する。第３プライＰＶＢ２６は、カットアウト２８を有し、ＥＬランプ１１を収納し、着色され、窓パネルの透過率全体を調節する。第１、第２、第３のＰＶＢプライ２４，２５，２６はともに、上述の「額縁フレーム」構造を形成する。他のＰＶＢプライ２７は、赤外線反射フィルム２３とガラス材料の外側ペイン２１との間における適切な接着を確実にするのに好適である。
ＥＬランプ１１は、車両用ラミネート窓パネルに用いるのに適切であり、また内部照明の用途として適切であり、このＥＬランプ１１は、アメリカ合衆国アリゾナ州８５２２４、チャンドラー、ウエストチャンドラー・ブールバード、２２２５におけるロジャース・コーポレーション社のデュレルディビジョン（Rogers Corporation, Durel Division, 2225 West Chandler Boulevand, Chandler, Arizona 85224, US：www.rogerscorporation.com)から入手可能である。赤外線反射フィルム２３は、銀と酸化インジウムの層を交互に配列した多層構造とすることができる。このようなスタックを担持するＰＥＴプライは、アメリカ合衆国カリフォルニア州９４３０３、パロアルト、イーストベイショア・ロード、３９７５におけるサウスウォール・テクノロジー社（Southwall Technologies Inc., 3975 East Bayshore Road,Palo Alto, California 94303, US：www.southwall.com)から入手可能である。代案として、赤外線反射フィルム２３は、透明で、非金属多層フィルムとすることができ、このフィルムは、英国バークシャー州ＲＧ１２ ８ＨＴ、ブラックネル、カインロード、センター３Ｍにおける３Ｍユナイテッド・キングダム社（3M United Kingdom plc, 3M Centre, Cain Road, Blacknell, Berkshire RG12 8HT, United Kingdom：www.3m.com)から入手可能である。
ソーダ石灰石英ガラスは、透明ガラスとし、その組成（重量％）は、ＳｉＯ２６８〜７５％，Ａｌ２Ｏ３０〜５％，Ｎａ２Ｏ１０〜１８％，Ｋ２Ｏ０〜５％，ＭｇＯ０〜１０％，ＣａＯ５〜１５％，ＳＯ３０〜２％，である。ガラスは、さらに、他の添加剤、例えば通常２％未満の調質補助剤を含有することもできる。
ガラスの内側ペイン２２は、着色ガラスとし、例えば、以下の組成のうち一方とすることができる。
組成１
基礎ガラス（重量％）：７２．１％ＳｉＯ２，１．１％Ａｌ２Ｏ３，１３．５％Ｎａ２Ｏ，０．６％Ｋ２Ｏ，８．５％ＣａＯ，３．９％ＭｇＯ，０．２％ＳＯ３，および、着色剤部（重量％）：１．４５％全鉄（Ｆｅ２Ｏ３として算出して）、０．３０％酸化第一鉄（ＦｅＯとして算出して）、２３０ｐｐｍＣｏ３Ｏ４，２１０ｐｐｍＮｉＯ，１９ｐｐｍＳｅ。このガラスは、現在、英国のピルキントン・グループ社から商標名ＧＡＬＡＸＥＥＴＭとして入手可能である。
組成２
上述した組成１と同一組成の基礎ガラス、および着色剤部（重量％）：１．５７％全鉄（Ｆｅ２Ｏ３として算出して）、０．３１％酸化第一鉄（ＦｅＯとして算出して）、１１５ｐｐｍＣｏ３Ｏ４，０ｐｐｍＮｉＯ，５ｐｍＳｅ。このガラスは、英国のピルキントン・グループ社から商標名ＳＵＮＤＹＭＴＭとして入手可能である。
実施例２
図３に示した窓パネルは、ガラスの外側ペイン３１、ガラスの内側ペイン３２、赤外線反射フィルム３３、第１、第２、第３のＰＶＢプライ３４，３５，３６を有する点で、図２に示した窓パネルと同様である。第３ＰＶＢプライ３６には、カットアウト３７を設け、このカットアウト３７にＥＬランプ１１を収納する。図２に示した窓パネルの説明は、図３に示す窓パネルにもほぼ当てはまり、ただし、図３の窓パネルにおいては、赤外線反射フィルム３３を、天窓１０の表面（すなわち、外側ペイン３１の内側面）に設け、以下の層、すなわちＴｉＯ２，Ｉｎ２Ｏ３，Ｓｉ３Ｎ４，ＮｉＣｒ，ＡｌＮ，ＺｎＯ，ＳｎＯ２，ＺｎｘＳｎＯｙの層のうち１個またはそれ以上を有するものとした点で異なる。

Claims (10)

  1. 中間層材料の少なくとも３個とした第１、第２、および第３のプライによって互いに結合した、窓パネル材料の２個のペインと、
    これら窓パネル材料のペイン間に配置した懸濁粒子デバイスと、
    前記窓パネル材料のペイン間に設け、前記懸濁粒子デバイスに入射する赤外線放射の量を減少させるよう構成した赤外線放射の反射手段と、
    を有する、自動車の窓として使用するラミネート窓パネルにおいて、
    前記赤外線放射の反射手段を、中間層材料のプライの表面に設けた赤外線反射フィルムとし、
    前記懸濁粒子デバイスを、中間層材料の第１および第２プライ間に配置した中間層材料の第３プライにおけるカットアウト領域に前記懸濁粒子デバイスの縁が中間層材料の第３プライに隣接して配置し、
    さらに、前記中間層材料の第１のプライが、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、またはエチレンとメタクリル酸の共重合体であり、前記中間層材料の第２のプライが、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、またはエチレンとメタクリル酸の共重合体であり、かつ、前記中間層材料の第３のプライが、ポリビニルブチラールであることを特徴とするラミネート窓パネル。
  2. 請求項１に記載のラミネート窓パネルにおいて、中間層材料の１個のプライを本体着色した、ラミネート窓パネル。
  3. 請求項２に記載のラミネート窓パネルにおいて、前記中間層材料の第３プライを本体着色した、ラミネート窓パネル。
  4. 請求項１〜３のうちいずれか一項に記載のラミネート窓パネルにおいて、前記赤外線反射フィルムを、１個またはそれ以上の金属層と、１個またはそれ以上の誘電体層とを有するものとした、ラミネート窓パネル。
  5. 請求項１〜３のうちいずれか一項に記載のラミネート窓パネルにおいて、前記赤外線反射フィルムを、複数の非金属層を有するものとした、ラミネート窓パネル。
  6. 請求項１〜５のうちいずれか一項に記載のラミネート窓パネルにおいて、自動車の窓として使用するとき、窓パネル材料の外側ペインと、窓パネル材料の内側ペインとを有し、前記赤外線放射の反射手段を、前記窓パネル材料の外側ペインと前記懸濁粒子デバイスとの間に設けた、ラミネート窓パネル。
  7. 請求項１〜６のうちいずれか一項に記載のラミネート窓パネルにおいて、前記窓パネル材料のペインのうち少なくとも１個を、ガラスのペインとした、ラミネート窓パネル。
  8. 請求項７に記載のラミネート窓パネルにおいて、前記ガラスのペインを、本体着色した、ラミネート窓パネル。
  9. 請求項１〜８のうち一項に記載のラミネート窓パネルにおいて、前記窓パネル材料のペインのうち少なくとも１個を、プラスチック材料のペインとした、ラミネート窓パネル。
  10. 請求項１〜９のうち一項に記載のラミネート窓パネルを自動車の天窓として使用するラミネート窓パネルの使用方法。
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