JP6951466B2 - 熱可塑性結合フィルムの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、複合ガラスペインに適した熱可塑性結合フィルムの製造方法、熱可塑性結合フィルム、複合ガラスペイン、並びにこの複合ガラスペインの製造方法及びその使用に関する。

複合ガラスペインは、現在、多くの場所で使用されており、特に、乗り物の部門において使用されている。ここで、「乗り物」との用語は広く解釈され、とりわけ、道路車両、航空機、船舶、農業機械、又はさらには作業機器にも関連する。

複合ガラスペインは、別の部門でも使用されている。これらは、例えば、建築用グレージングも、情報ディスプレイも、例えば、美術館での又は広告としてのディスプレイも含む。

複合ガラスペインは、通常、中間層の上に積層した２つのガラス面を有している。このガラス面は、湾曲していてよく、通常は一定の厚さを有している。一般的に、中間層は、熱可塑性材料、通常はポリビニルブチラール（ＰＶＢ）を、所定の厚さで、例えば０．７６ｍｍの厚さで含む。

複合ガラスペインは、通常、観察者に対して傾斜しているので、二重像が生じる。入射光は、通常、２つのガラス面の両者を完全には透過せず、その代わり、光の少なくとも一部は、最初に反射し、かつその後、第二のガラス面を通過するのみである、という事実に起因して、これらの二重像が生じる。

これらの二重像は、特に暗がりで目立ち、例えば、接近してくる乗り物のヘッドライトのような、特に、強く放射する光源による暗がりで目立つものである。

これらの二重像は、極めて注意を散漫にする。特に、カメラウィンドウの分野において、これらの二重像は、誤った情報をもたらす。カメラウィンドウは、その裏側に、周囲からの映像を表示するカメラが取り付けられたペインの領域である。こうしたカメラウィンドウは、例えば、自動運転の分野で、より重要になると考えられる。

複合ガラスペインは、しばしば、情報を表示するためのヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）としても使用されている。この場合に、投影装置を使って、複合ガラスペイン上に像を映し出し、観察者の視界にデータを導入する。乗り物の部門では、投影装置は、例えば、ダッシュボードの上に配置され、それによって、観察者の方向に傾斜した複合ガラスペインの、最も近いガラス表面上に、映像を映すようになっている。

しかしながら、この場合もやはり、光の一部が、複合ペインに入り、かつ次いで反射し、例えば、観察者の視点から遠く離れたガラス面の内部境界層及び中間層で反射し、続いて、この光は、オフセットしながら複合ガラスペインを出ていく。

ここでも、類似の影響、すなわち、表示される像に対するゴースト像の影響が生じる。

変化しないくさび角度を有するくさび形フィルムを用いた、純粋に従来から行われているゴースト像の補償は、透過時の二重像に対して、過補償が観察されるという事実を引き起こす。これは、各観察者を困惑させ、又は最悪の場合には、各観察者が誤った情報を受け取るということを引き起こす。これまで、この問題を解決するために、ペインの表面を、もはや互いに平行ではなく、代わりに、固定した角度で配置することによる試みがなされてきた。これは、例えば、中間層が、線形に及び／又は非線形に、増加する及び／又は減少する厚さを有することで達成される。乗り物の部門では、中間層の厚さは、エンジン室を向いた複合ペインの下端に最小の厚さが与えられ、その一方で、屋根に向かう方向に厚さが増加するように、典型的には変化しており、つまり、中間層は、くさび形の形状をしている。

くさび形の形状の中間層を有するこのタイプの複合ガラスペインと、これらが基礎とする光学的原理とは、それ自体が知られており、かつ例えば、国際特許出願である国際公開第２０１５／０８６２３４ Ａ１号、国際公開第２０１５／０８６２３３ Ａ１号、及び国際公開第２００９／０７１１３５ Ａ１号；米国特許である米国特許第８，４５１，５４１ Ｂ２号、米国特許第７，０６０，３４３ Ｂ２号、米国特許第６，８８１，４７２ Ｂ２号、米国特許第６，６３６，３７０ Ｂ２号、及び米国特許第５，０１３，１３４号；又は独国特許出願公開第１９６ １１ ４８３ Ａ１号公報、及び独国特許出願公開第１９５ ３５ ０５３ Ａ１号公報に記載されている。

必要なくさび角度の進行と、その結果として生じる中間層の厚さのプロファイルとは、各々のペインの形状について個別に計算しなければならない。これまで、こうした発明による厚さのプロファイルは、フィルムの押し出し時に、対応するスロット付きノズルを使用することによって達成されるか、又は適切な温度プロファイルで加熱したフィルムを選択的に伸張することによって達成されている。また、これらの方法を組み合わせることもでき、例えば、押し出し時に、対応するスロット付きノズルを使って、一方向に厚さプロファイルを作り出し、続いて、別方向に、フィルムを対応して伸張することによって、行うこともできる。

しかしながら、この種の製造時に、問題が生じる。

貯蔵及び輸送のために、製造したフィルムウェブをロールに巻き上げるときに、ロールが次第に円錐形になり、このことが、ロールの取り扱い及び輸送に困難をもたらす。これらの問題を回避するため、フィルムウェブを製造することが、欧州特許第０ ６４７ ３２９ Ｂ１号明細書から知られており、このフィルムウェブは、全幅の少なくとも２０％の幅について、両方の縁に均一な厚さプロファイルを有しており、かつそれぞれの場合に、このフィルムウェブの中央に延在する、続くくさび形の形状をした厚さプロファイルを有している。

欧州特許第１ ０６３ ２０５ Ｂ１号明細書から、複合ガラスのための中間層の製造方法が知られており、ここでは、中間層フィルムの出発組成物を、押出成形機、押出ダイ、第一の冷却圧縮ローラー、及び第二の冷却圧縮ローラーを含む製造システムに供給し、ここで、この２つの圧縮ローラーは、それぞれの場合に、製造する中間層フィルムの望ましい断面プロファイルに従って調節された、明確な幅を有している。しかしながら、この方法では、熱可塑性材料が、冷却圧縮ローラー中であまりにも冷却され過ぎてしまうというリスクがあり、不満足な結果を生じる。

以前から知られている、くさび形の形状の熱可塑性フィルムのさらなる不都合な点は、ＨＵＤの表示ウィンドウにおけるくさび形の形状のプロファイルの領域が、ゴースト像の最適な抑制のために必要な領域よりも、非常に大きいということである。加えて、必要に応じて、例えば、ＨＵＤ領域と、カメラウィンドウとを有する複合ガラスペインでの適用のために、くさび角度が異なって変化する２つの領域を製造することは、非常に難しい。欧州特許出願公開第２ ８８３ ６９３ Ａ１号公報では、ＨＵＤ領域のために提供される部分をフィルムから切り取り、次いで、これを、くさび形の形状のプロファイルを有する領域に置き換えることを提案している。しかしながら、くさび形の形状のプロファイルを製造することについては、何の提案もなされていない。

本発明の目的は、変化するくさび角度を有する少なくとも一つの領域を有する、熱可塑性フィルムを製造するための改善された方法を提供することである。

本発明の目的は、本発明に従って、独立請求項１に記載の方法によって達成される。好ましい実施態様は、その従属請求項から明らかである。

本発明は、複合ガラスペインに適した熱可塑性結合フィルムを製造するための方法を提供する。この熱可塑性結合フィルムは、カメラウィンドウ又はＨＵＤ（ヘッドアップディスプレイ）領域のために提供される、少なくとも一つの規定領域を含む。この規定領域は、変化するくさび角度を有している。この熱可塑性結合フィルムは、第一の熱可塑性フィルムと、第二の熱可塑性フィルムとを結合することによって得られる。第一の熱可塑性フィルムは、従来技術の方法で製造される。変化するくさび角度を有する第二の熱可塑性フィルムは、型での成形によって得られる。第二の熱可塑性フィルムの三次元形状は、この型によってあらかじめ定められている。型を使用する結果、精密にシミュレーション型を使用して、前もって計算したくさび角度のプロファイルを、第二の熱可塑性フィルムに転写することができる。これは、従来技術の方法では正確に製造することができない、より複雑なくさび角度の場合に、特に有利である。

くさび角度は、ある一つの点で測定したフィルムの表面間の角度である。

第二の熱可塑性フィルムの厚さは、一定でなく、変化する。規定領域におけるくさび角度は、好ましくは変化し、かつ場所によって変化する。好ましくは、くさび角度は、互いに対して直角に延在する２つの方向において変化する（二方向性のくさび）。後で、ウィンドシールドに使用する場合、この２つの方向は、鉛直方向（ルーフエッジからエンジンエッジへ、すなわち、最上部から底部に向かう方向）と、水平方向（右から左に向かう方向）に相当する。

２つの方向に変化するくさび角度によって、二重像及びゴースト像を、特に効果的に回避でき、又は低減することができる。くさび角度の進行と、ゴースト像及び二重像の防止及び低減との関係は、従来技術から知られており、かつ例えば、国際公開第２０１５／０８６２３４ Ａ１号、国際公開第２０１５／０８６２３３ Ａ１号に記載されている。好ましくは、最適なくさび角度の進行は、二重像及びゴースト像を防止するためのシミュレーション型を使用して、前もって最適化されている。

本発明による方法の好ましい実施態様では、この２つのフィルムの結合と、第二の熱可塑性フィルムの製造は、同時に行われる。第二の熱可塑性フィルムは、射出成形することもできるし、又は第一の熱可塑性フィルムに流し込んで成形することもできる。その結果、この２つのフィルム間の目に見える移行は低減され、かつ追加の接着剤に起因する材料の不適合性が回避される。

本発明による方法の好ましい実施態様では、型での成形工程は、次の２つの段階に分割される。すなわち、最初に、ポリマー溶融物を、例えば、プラスチック粒を加熱することによって得る。次いで、このポリマー溶融物を型に導入する。好ましくは、ポリマー溶融物を、高められた圧力の下で、ノズルを通じて型へ注入する。この方法は、射出成形として、当業者には知られている。好ましい代替として、ポリマー溶融物を、大気圧で型へ流し込むこともできる。ポリマー溶融物を型の中で冷却した後に、完成した第二の熱可塑性フィルムを、型から取り外す。様々な添加剤が添加され得るプラスチック粒を使用することができるので、出発物質の観点から、この方法は特に柔軟に使用できる。したがって、第一の熱可塑性フィルム及び第二の熱可塑性フィルムの材料間の、特に正確な調整を行うことができる。このことは、第一の熱可塑性フィルムと第二の熱可塑性フィルムが、互いに隣接する領域での、有害な光学的影響の低減をもたらす。特に、ＨＵＤの部門では、第一の熱可塑性フィルムと第二の熱可塑性フィルムとの間の目に見える移行は、極めて注意を散漫にするものである。

本発明による方法の別の好ましい実施態様では、第一の熱可塑性フィルムと、第二の熱可塑性フィルムとを結合する工程が、少なくとも以下の工程を含む：
− 第一の熱可塑性フィルムの上に、第二の熱可塑性フィルムを置くこと；及び
− 接着、及び／又はレーザー溶着、及び／又は冷間溶着、及び／又は超音波接合を行うこと。

この方法は、規定領域の位置を容易に変えられるので、特に柔軟に使用できる。

本発明による方法の別の好ましい実施態様では、第一の熱可塑性フィルムと、第二の熱可塑性フィルムとを結合する工程を、複合ガラスペインの製造の間に行う。このために、この２つのフィルムを互いに重ねて置き、２つのガラスプレートの間に配置し、次いで、これらを積層し、複合ガラスペインを形成する。積層工程の間の結合の結果、特に良好な光学的成果が得られる。例えば、オートクレーブ法又は真空バック法のような、積層のための適切な方法は、当業者に知られている。

第一の熱可塑性フィルムは、好ましくは、実質的に一定の厚さを有している。第一の熱可塑性フィルムの厚さは、好ましくは５０μｍ〜２０００μｍ、特に好ましくは３００μｍ〜８５０μｍ、及び典型的には３８０μｍ〜７６０μｍである。本発明による方法のおかげで、これらの比較的安価なフィルムは、必要に応じて、くさび角度プロファイルを採用する、一つ又は複数の規定領域を具備することができる。第一の熱可塑性フィルムは、一つ又は複数の、重ね合わせた、平らな又はくさび形の、特に平らな、熱可塑性フィルムによって形成することができる。

代替の実施態様では、第一の熱可塑性フィルムは、一定のくさび角度を有しており、したがって、線形に増加する厚さを有している。このようなフィルムの製造は知られており、例えば、特別に適合させたノズルを通じた押し出しによって行われる。例えば、パターン化した領域におけるゴースト像を低減するために適した、このようなフィルムは、本発明による一連の方法の間に、カメラウィンドウにおいて、第二の熱可塑性フィルムを具備することができ、ここで、第二の熱可塑性フィルムのくさび角度の進行は、透過時の二重像の防止のために最適化される。

第一の熱可塑性フィルムは、複合ガラスペインに使用されるとき、ペインの表面全体にわたって延在する。第一の熱可塑性フィルムの寸法は、それぞれの目的とする用途及びその後の複合ガラスペインの大きさによって制御される。好ましくは、第一の熱可塑性フィルムは、０．２５ｍ〜５ｍの長さ及び０．２５ｍ〜４ｍの幅を有する。

第二の熱可塑性フィルムは、カメラウィンドウ又はＨＵＤ領域のために提供される規定領域（特定領域）を、少なくとも含む。好ましくは、第二の熱可塑性フィルムは、実質的に、この規定領域にのみ延在する。したがって、第二の熱可塑性フィルムの寸法は、第一の熱可塑性フィルムの寸法よりも小さい。

第二の熱可塑性フィルムの厚さは、最も厚い点で、好ましくは０．１０ｍｍ〜０．２５ｍｍであり、特に好ましくは０．１２ｍｍ〜０．２ｍｍである。この厚さの差を最小にすることで、臨界応力を引き起こすことなく、複合ガラスペインを良好に積層することができる。

ＨＵＤ領域のための規定領域は、好ましくは、１０，０００ｍｍ^２〜２００，０００ｍｍ^２の面積にわたって延在している。好ましくは、乗り物のウィンドシールドでは、ＨＵＤ領域は、運転者側に配置されている。

ＨＵＤ領域は、通常は、複合ガラスペインを通じた視界領域の、運転者側に位置している。結合フィルムを製造するための本発明による方法によって、適切な側に、相応の最適化した第二の熱可塑性フィルムを配置することによって、右ハンドルの乗り物又は左ハンドルの乗り物に適したフィルムを、容易に製造することができる。「視界領域」との用語は、ガラスペインを通じた視界のために提供され、かつガラスペインを通じた視界に適した、このペインの領域を指す。ペインの視界領域は、特に、透明であり、かつ縁領域にある、通常の周辺マスキングスクリーンプリントのような、不透明の印刷した領域を有していない。本発明に照らして、「透明」とは、可視スペクトル範囲で、７０％を超える透過率を有するペインを意味する。

好ましくは、規定領域におけるくさび角度は、最終的な複合ガラスペインにおいて、初めは底部から上方に向かって緩やかに増加し、それによって、急激な増加に起因する像のゆがみを回避するようになっている。次に、中央領域では、前もって最適化したプロファイルに対応して、くさび角度は増加し、ゴースト像の形成を最適に抑制するようになっている。この後に、くさび角度が緩やかに減少する領域が続き、それによって、できるだけ目立たないように、第一の熱可塑性フィルムへ再び移行するようになっている。このようなくさび角度の進行は、カメラウィンドウ及びＨＵＤ領域に適している。

カメラウィンドウのための規定領域は、好ましくは、２，０００ｍｍ^２〜１０，０００ｍｍ^２の面積にわたって延在している。乗り物のウィンドシールドの場合は、カメラウィンドウは、好ましくはルーフエッジ付近に配置される。この領域は、通常は、もはや、ペインを通じた視界領域の部分ではない。したがって、この領域における、第一の熱可塑性フィルムと、第二の熱可塑性フィルムとの間の、目に見える移行は、何ら注意を散漫にするものにはならない。

別の好ましい実施態様では、熱可塑性結合フィルムは、１つを超える規定領域、好ましくは２つの規定領域を含む。この場合に、一番目の規定領域は、ＨＵＤ領域として提供され、かつペインを通じた視界領域にあり、かつ二番目の規定領域は、カメラウィンドウとして提供され、かつペインの上部３分の１にある。本発明による方法によって、適切な第二の熱可塑性フィルムを単に付加することによって、これを実現することができる。

好ましい実施態様では、第一の熱可塑性フィルム及び第二の熱可塑性フィルムの屈折率は、同一である。これは、光学的に特に良好な効果をもたらす。好ましい実施態様では、第一の熱可塑性フィルム及び第二の熱可塑性フィルムは、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリウレタン（ＰＵ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリアクリレート、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリアセタール樹脂、注型用樹脂、ポリアクリレート樹脂、フッ素化エチレンプロピレンコポリマー、ポリフッ化ビニル、エチレンテトラフルオロエチレンコポリマー、並びにこれらのコポリマー及び混合物からなる群から選択される少なくとも一つの材料を含む。特に好ましくは、第一の熱可塑性フィルムは、実質的にＰＶＢでできている。これは、複合ガラスペインのための中間層として特に適しており、良好な結果を与える。

好ましい実施態様では、第一の熱可塑性フィルム及び第二の熱可塑性フィルムは、実質的に同一の材料でできている。このことは、材料の不適合性を回避し、かつ光学的に特に良好な効果を与える。

本発明の別の実施態様では、少なくとも第一の熱可塑性フィルムが、ノイズ低減効果を有する。その結果、この結合フィルムを具備した複合ペインを通じた、ノイズの透過を有利に低減することができ、それによって、環境騒音及び乗り物騒音に起因して、注意が散漫になることを減らすことができる。このような効果は、多層の、例えば三層の熱可塑性フィルムで達成することができ、ここで、例えば、可塑剤の含量をより高くすることで、内層は、これを囲む外層よりも高い可塑性及び弾性を有することになる。本発明による方法によって、ノイズ低減効果を有するこうしたフィルムを、容易に第二の熱可塑性フィルムと結合することができ、それによって、カメラウィンドウ又はＨＵＤ領域を組み入れることができる。

本発明のある一つの実施態様では、熱可塑性結合フィルムは、少なくとも一つの着色領域を有することができる。ペインの上縁の、このような着色領域は、当業者には、例えば「シェードバンド（ｓｈａｄｅｄ ｂａｎｄ）」として知られており、すなわち、この領域は、まぶしい日光で、運転者の注意が散漫になることを低減する。

本発明のある一つの実施態様では、少なくとも第一の熱可塑性フィルムは、太陽光又は熱からの保護機能を有することができる。例えば、この熱可塑性フィルムは、赤外領域での反射コーティング、又は赤外線を吸収する添加剤を含むことができる。

本発明は、さらに、本発明の方法に従って製造される熱可塑性結合フィルム、及び本発明に従う熱可塑性結合フィルムを有する複合ガラスペインを提示する。

本発明による複合ガラスペインは、少なくとも一つの第一のガラスペイン／ガラス層、第二のガラスペイン／ガラス層、及び本発明による熱可塑性結合フィルムを含み、ここで、熱可塑性結合フィルムは、第一のガラスペイン／ガラス層と、第二のガラスペイン／ガラス層の間に配置されている。フィルムの厚さの変化は、比較的小さな領域についてだけ規定されているので、変化するくさび角度を有する局所的な規定領域を有する、本発明による複合ガラスペインは、特に安定である。一定のくさび角度を有する従来技術のフィルムの場合は、厚さが、ペインの高さ及び／又は幅の全体にわたって、鉛直及び／又は水平方向で変化し、応力の発生を引き起こすことを伴う。このような従来技術の複合ガラスペインの厚さは、下部末端での厚さよりも上部末端での厚さのほうが大きい。より厚いペインの縁は、ときには、ルーフエッジへの移行のときに突き出ることがあるので、この厚さの差は、取り付けたペインに、光学的な不利益をも引き起こす。一定の厚さを有する第一の熱可塑性フィルムの使用によって、本発明による複合ガラスペインの厚さは、上縁及び下縁で同一である。

有利な実施態様では、複合ガラスペインの総厚は、３．５ｍｍ〜６．０ｍｍ、好ましくは４．０ｍｍ〜６．０ｍｍ、特に好ましくは４．４ｍｍ〜５．６ｍｍである。これらの厚さを有する複合ペインは、十分な機械的安定性と強度とを有し、かつ周囲騒音を遮断するという観点から、有利な音響特性を有している。しかしながら、その一方で、これらの複合ペインは、厚すぎずかつ重すぎないので、典型的な乗り物の、特に自動車のウィンドシールドとして使用することができる。

外部ペイン及び内部ペインは、好ましくは、実質的に平行な平面である主面、及びこれらを結合する周囲の側端と一体となって、一定の厚さを有している。

内部ペインの厚さは、有利な実施態様では、０．３〜３．５ｍｍ、好ましくは、０．７ｍｍ〜２．６ｍｍである。

外部ペインの厚さは、有利な実施態様では、少なくとも１．８ｍｍ、好ましくは、少なくとも２．１ｍｍである。外部ペインの厚さは、好ましくは、最大で４．５ｍｍ、好ましくは、最大で３．５ｍｍである。外部ペインの厚さは、特に有利な実施態様では、２．１ｍｍ〜４．５ｍｍ、例えば、２．１ｍｍ〜３．５ｍｍ又は２．５ｍｍ〜４．５ｍｍ、好ましくは、２．５ｍｍ〜３．５ｍｍである。この範囲で、複合ペインは、有利な機械的安定性及び騒音遮断特性を有しているが、それでもなお十分に薄くかつ軽く、ウィンドシールドとして使用することができる。

外部ペイン及び内部ペインは、好ましくはガラスでできており、特に、ウィンドウに一般的なものである、ソーダ石灰ガラスでできている。しかしながら、ペインは、原則として、別の種類のガラス（例えば、ホウケイ酸ガラス、石英ガラス、アルミノケイ酸ガラス）、又は透明なプラスチック（例えば、ポリメチルメタクリレート又はポリカーボネート）でできていてもよい。

外部ペイン及び内部ペインは、互いに独立して、強化処理されていないか、部分的に強化処理されているか、又は強化処理されているものとすることができる。これらのペインのうち少なくとも一方を強化処理する場合は、熱的に又は化学的に強化処理を行うことができる。

本発明は、さらに、本発明による複合ガラスペインの製造方法を提示する。この製造方法は少なくとも以下の工程を有している：
− 第一のガラス層を提供すること；
− 第二のガラス層を提供すること；
− 第一のガラス層の上に、本発明による熱可塑性結合フィルムを置くこと；
− この熱可塑性結合フィルムの上に、第二のガラス層を置くこと；及び
− 第二のガラス層と、この熱可塑性結合フィルムとを、結合すること。

本発明は、さらに、複合ガラスペインのＨＵＤ領域を照らすための少なくとも一つのプロジェクター、及び熱可塑性結合フィルムを有する、本発明による複合ガラスペインを含む、ヘッドアップディスプレイ装置を提示する。プロジェクターは、操作時に、規定領域を実質的に照らすように配置される。

本発明は、さらに、少なくとも一つのカメラ及び本発明による少なくとも一つの複合ガラスペインを有する、カメラを有する装置を提示し、ここで、このカメラは、規定領域を向いており、かつこの複合ガラスペインを通過する光線を記録する。

本発明は、さらに、水上の、陸上の、及び空中の移動手段における、ヘッドアップディスプレイ及び／又はカメラウィンドウを有するフロントウィンドウとしての、本発明による複合ガラスペインの使用を提示する。

本発明の実施態様を、添付の図面を参照しながら、例示として記載する。

図１は、透過時の二重像の発生についての基本的な状況を示す。 図２は、反射時のゴースト像の発生についての基本的な状況を示す。 図３は、くさび形の中間層を有する複合ペインの例示的な構造を示す。 図４は、本発明による熱可塑性結合フィルムの領域の断面図を示す。 図５は、カメラウィンドウを有する、本発明による複合ガラスペインの平面図を示す。 図６は、カメラ装置の基本的な構造を示す。 図７は、ＨＵＤ領域を有する、本発明による複合ガラスペインの平面図を示す。 図８は、本発明による方法の概略図を示す。

図１は、ビーム像に関して、透過時の二重像の発生についての基本的な状況を示したものである。湾曲したペイン１を想定する。湾曲したガラスペイン１に、ビームが入射する地点で、この湾曲したペインは、曲率半径（Ｒ＋Ｄ）を有している。ここで、光源３から光が発せられる。この光は、ペインに突き当たり、かつ空気からガラスへ移行する第一の境界面、及びガラスから空気へ移行する第二の境界面で、既知の屈折の法則に従って屈折し、かつ観察者の目２に到達する。このビームを実線Ｐとして示している。観察者の視点では、光源３は、位置３’にあるように見える。これをビームＰ’として示している。しかしながら、一次ビームと呼ぶこのビームＰに加えて、ビームは、上述した様式で、ガラス／空気の第二の境界面で、部分的にのみ屈折し；より少ない一部が、第二の境界面で反射し、かつ第一の境界面で再度反射し、その後、このビームは、第二の境界面を通過し、かつ観察者の目２に到達する。このビーム、いわゆる「二次ビーム」を、点線Ｓで示している。観察者の視点では、光源３は、また、位置３”にあるようにも見える。一次ビームＰと二次ビームＳとで囲まれた角度ηが、いわゆる「二重像角度」である。

この二重像に対処するために、図１において、実質的に平行であると仮定した、２つの境界層の間にくさび角度を付与することを規定することができる。

Ｚ． Ｇｌａｓｔｅｃｈｎ． Ｂｅｒ．、１９３（１９７０）、第１９３〜１９８頁の、Ｊ．Ｐ． Ａｃｌｏｃｑｕｅによる、「Ｄｏｐｐｅｌｂｉｌｄｅｒ ａｌｓ ｓｔｏｅｒｅｎｄｅｒ ｏｐｔｉｓｃｈｅｒ Ｆｅｈｌｅｒ ｄｅｒ Ｗｉｎｄｓｃｈｕｔｚｓｃｈｅｉｂｅ（ウィンドシールドでの干渉光学誤差としての二重像）」に基づき、二重像角度を、ガラスペインの曲率半径及び光線の入射角の関数として、以下の式に従って、計算することができる：

式中、ηは二重像角度であり；ｎはガラスの屈折率であり；ｄはガラスペインの厚さであり；Ｒは、入射光線の位置でのガラスペインの曲率半径であり；及びφは、ペインの接線上の垂線に対する光線の入射角である。

平らなガラスペインの場合、二重像角度ηは、以下の式によるものとなり、ガラス面で形成されるくさび角度δの関数となる：

したがって、上記の式を等しいものとすれば、二重像の除去に必要なくさび角度を、以下のとおり計算することができる：

通常は、このくさび角度は、図３からわかるとおり、複合ガラスペイン１において、くさび形の中間層Ｆを、第一のガラス層ＧＳ１と第二のガラス層ＧＳ２の間に置くことで、実現される。中間層Ｆ及びガラスペインＧＳ１、ＧＳ２の屈折率の差はかなり小さく、それによって、この小さな差による影響は、ほとんどないものになっているので、単純化のために、通常、屈折率ｎは一定であるものと仮定することができる。

この考えは、湾曲したウィンドシールドにも適用することができる。通常、単純化のために、入射角及び曲率半径を、基準となる視点について仮定し、これを用いて決定したくさび角度を、ウィンドシールド全体に使用する。

しかしながら、大きな複合ガラスペイン１、いわゆる「パノラマペイン」、及び／又はより高度に湾曲した複合ガラスペイン１の場合には、この方法は、もはや適切なものであるとは言えず、そのため、ここでは、通常、鉛直方向に変化するくさび角度の進行を定めなければならないことになっている。

したがって、例えば、複合ガラスペインの仮想的な垂直中心線に沿った、各点での計算と可能な内挿によって、補償くさび角度プロファイルδを決定することができる。補償くさび角度プロファイルの決定後に、対応する中間層Ｆを製造することができる。

ヘッドアップディスプレイに関しては、ゴースト像と呼ばれている、二重像の現象に類似した問題が生じる。

図２は、ビーム像に関して、反射時のゴースト像の発生についての基本的な状況を示したものである。ここで、湾曲したペイン１を想定する。湾曲したガラスペイン１は、この湾曲したガラスペイン１にビームが入射する地点で、曲率半径Ｒを有している。ここで、ヘッドアップディスプレイＨＵＤに代表的な光源３から、光が発せられる。この光は、角度θで、内側からビームＲ_ｉに沿ってガラスペイン１に衝突し、そこで、同じ角度θで反射する。反射したビームＲ_ｒが観察者の目２に到達する。このビーム経路を実線で示している。観察者の視点では、光源３は、実際上は、位置３’に、すなわち、ガラスペイン１の前にあるように見える。これをビームＲ_ｖとして示している。この第一のビームに加えて、別のビームが、観察者の目２に到達する。このビームＲ’_ｉも同様に光源３から発せられている。しかしながら、このビームＲ’_ｉは、既知の屈折の法則に従って、内部空気／ガラス境界面でガラスペイン１に入り、外部ガラス／空気境界面で反射した後で、このビームは、内部境界面を通過し、かつ観察者の目２にビームＲ’_ｒとして到達する。したがって、「内部境界面」という用語は、観察者により近い位置にある境界面を指し、一方、「外部境界面」とは、観察者からより離れた境界面を指す。このビーム経路を破線で示している。観察者の視点からは、光源３は、実際上は、位置３”に、すなわち、同様にガラスペイン１の前にあるように見える。これをビームＲ’_ｖとして示している。

この問題に対処するために、くさび角度を変化させることができ、それによって、外部境界面で反射したビームＲ’_ｒと、内部境界面で反射したビームＲ_ｒとを、観察者の目２に対して重ね合わせるように、すなわち、外部境界面で反射したビームが、内部境界面に衝突するビームの反射点から出るようにする。

しかしながら、このことを一つだけの眼の位置について行うだけでは、そこから決定したくさび角度が、最適な結果を生み出すことはできない。これは、とりわけ、ＨＵＤディスプレイが主に対象とする運転者の体の大きさ及び座席の位置は、両方とも、非常に異なり、このため、考えられる眼の位置が数多くある、という事実から説明することができる。この結果、仮想ディスプレイは、眼の位置に応じた異なる場所にあり；したがって、これらの眼の位置のそれぞれについて、最適化されたくさび角度の、その時々の異なる値が存在することになる。加えて、もっぱらゴースト像に対して最適化されたくさび角度は、通常、二重像の過補償を引き起こし、それによって、こうして生じた二重像が、観察者の認知、及び／又は規制となる試験仕様の順守、及び／又は二重像に対する顧客仕様の順守に関して、再び問題のあるものとなってしまう。

二重像とゴースト像との両者に関する異なる眼の位置、すなわち、ＨＵＤ領域での二重像の補償をも考慮したくさび角度プロファイルは、水平方向又は鉛直方向のどちらかで、一定ではない。その結果生じる中間層Ｆの厚さプロファイルは、単純な押出プロセスによって製造することはできない。

図４は、本発明による熱可塑性結合フィルムＦの領域の断面図を示したものである。結合フィルムＦは、２つの部分、すなわち、第一の熱可塑性フィルムＦ１及び第二の熱可塑性フィルムＦ２でできている。この例では、第一の熱可塑性フィルムは、０．７６ｍｍの一定の厚さｈ１を有するＰＶＢでできており、第二の熱可塑性フィルムも、ＰＶＢでできているが、その厚さは規定領域Ｋの範囲内で変化し、第二の熱可塑性フィルムの最大厚さｈ_ｍａｘは、０．１８ｍｍである。ｈ_ｍａｘの値は、第二の熱可塑性フィルムＦ２が最も厚い点で測定する。規定領域では、くさび角度は、あらかじめ最適化したプロファイルに従って、最初は、第一の境界領域ｇ１で緩やかに増加し；次いで、中央領域で増加する。この後で、くさび角度は、第二の境界領域ｇ２で再び緩やかに減少し、それによって、第一の熱可塑性フィルムＦ１への移行が、できるだけ目立たないようになっている。設置するウィンドウペインに対して、上及び下に、又は右及び左に、緩やかに増加又は減少するくさび角度を有する２つの境界領域を有しているこの配置は、第一の熱可塑性フィルムから第二の熱可塑性フィルムへの移行における光学的な悪影響を、最小限なものとするために特に有利である。

図５は、本発明による複合ガラスペイン１の平面図を示したものである。この複合ガラスペインは、乗用車のウィンドシールドとして提供される。図中の上縁が、乗り物のルーフエッジと境を接しており、下縁がエンジンエッジと境を接している。カメラウィンドウＫが、ガラスペインを通じた視界領域の外側の、複合ガラスペインの上部３分の１に配置されている。好ましくは、ウィンドシールドは、上縁領域に、マスキングプリント９を有している。中央の視界領域の外にあるマスキングプリントは、乗り物のペインにとって一般的であり、乗り物のペインと車体とを接続している取り付け部品を隠し、又はその接着剤を紫外線放射から保護する。マスキングプリントは、典型的には、スクリーン印刷プロセスで適用されかつ焼成された、黒色若しくは暗色のエナメルからなる。この例では、マスキングプリント９が、乗り物のペインのカメラウィンドウＫの周囲を縁取り、その後ろにあるカメラを隠している。複合ガラスペインは、２つのガラス層ＧＳ１とＧＳ２、及びこれらのガラス層の間に配置された熱可塑性結合フィルムＦからなる。ガラス層ＧＳ１及びＧＳ２は、２．１ｍｍの厚さを有するソーダ石灰ガラスでできている。熱可塑性結合フィルムＦは、図４に記載したように形成される。規定領域Ｋがカメラウィンドウを形成する。

図６は、記載した複合ガラスペイン１及びカメラ７からなる、可能なカメラ装置６を示している。複合ガラスペイン１のガラス層ＧＳ１が、乗り物の外側の方を向いており、かつガラス層ＧＳ２が、内側の方を向いている。カメラ７は、乗り物の内部に配置されており、外側から内側に向かって、複合ガラスペイン１を通過する光線を記録する。カメラは、規定領域を向いており；つまり、これは、光線が、最適化したくさび角度プロファイルを有する領域を通過するように、カメラが搭載されていることを意味する。したがって、透過時の二重像は、効果的に減少する。例えば、これは、車線支援システムの分野で、首尾よく使用することができる。

図７は、ＨＵＤ領域を有する、本発明による複合ガラスペイン１の平面図を示したものである。このＨＵＤ領域は、ゴースト像及び二重像を防止するために、最適化したくさび角度プロファイルを配置した規定領域にある。ここに示した例では、ＨＵＤ領域は、ウィンドシールドを通じた視界領域の左側に位置している。ガラス層ＧＳ１、ガラス層ＧＳ２、及び本発明による熱可塑性結合フィルムＦからの、複合ガラスペイン１の製造時に、最適化したくさび角度プロファイルを有する第二の熱可塑性フィルムＦ２を、右側に設置することによって、右ハンドルの乗り物に、この設計を容易に適合させることができる。

図８は、例示としての、本発明による方法のサイクルを示したものである。工程Ｉでポリマー溶融物８が得られる。射出成形の工程において、例えば、粒状にしたポリマーを、高められた圧力下に、スクリュー押し出し機の中で加熱し；次いで、得られたポリマー溶融物を、高められた圧力下に、ノズルを通じて型４の上へ射出する。あるいは、ポリマー溶融物８を、大気圧下で型４に導入する。ポリマー溶融物８は、型４中で固まり、型４の形状になり（工程ＩＩ）、それによって、第二の熱可塑性フィルムＦ２を、工程ＩＩＩで型４から取り外すことができるようになっている。型４は、好ましくは、テフロン（登録商標）で被覆されており、薄い第二の熱可塑性フィルムＦ２の取り外しが、容易になっている。一定の厚さを有する第一の熱可塑性フィルムＦ１を準備する。第二の熱可塑性フィルムＦ２を、第一の熱可塑性フィルムＦ１の上に置き、かつ第二の熱可塑性フィルムＦ２を、第一の熱可塑性フィルムＦ１に溶着する。
本明細書に開示される発明は以下の態様を含む：
［１］複合ガラスペイン（１）に適した熱可塑性結合フィルム（Ｆ）を製造するための方法であって、ここで、
前記熱可塑性結合フィルム（Ｆ）は、カメラウィンドウ又はＨＵＤ（ヘッドアップディスプレイ）領域のために提供される、変化するくさび角度を有している、少なくとも一つの規定領域（Ｋ）を含み、前記方法は、少なくとも以下の工程を含む：
− 第一の熱可塑性フィルム（Ｆ１）を提供すること；
− 変化するくさび角度を有する第二の熱可塑性フィルム（Ｆ２）を製造すること、ここで、前記第二の熱可塑性フィルム（Ｆ２）の三次元形状は、型（４）での成形によって得られる；及び
− 前記第一の熱可塑性フィルム（Ｆ１）と、前記第二の熱可塑性フィルム（Ｆ２）とを結合すること。
［２］前記型（４）での前記成形が、少なくとも以下の工程を含む、上記［１］に記載の方法：
− ポリマー溶融物（８）を得ること；
− 前記ポリマー溶融物（８）を前記型（４）へ導入すること；及び
− 前記第二の熱可塑性フィルム（Ｆ２）を、前記型（４）から取り外すこと。
［３］前記第一の熱可塑性フィルム（Ｆ１）を結合する工程、及び前記第二の熱可塑性フィルム（Ｆ２）を製造する工程を、同時に行う、上記［１］又は［２］に記載の方法。
［４］前記第一の熱可塑性フィルム（Ｆ１）と、前記第二の熱可塑性フィルム（Ｆ２）とを結合する工程が、少なくとも以下を含む、上記［１］又は［２］に記載の方法：
− 前記第一の熱可塑性フィルム（Ｆ１）の上に、前記第二の熱可塑性フィルム（Ｆ２）を置くこと；及び
− 接着、及び／又はレーザー溶着、及び／又は冷間溶着、及び／又は超音波接合を行うこと。
［５］前記第一の熱可塑性フィルム（Ｆ１）が、一定の厚さｈ１を有している、上記［１］に記載の方法。
［６］前記第一の熱可塑性フィルム（Ｆ１）及び前記第二の熱可塑性フィルム（Ｆ２）が、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリウレタン（ＰＵ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリアクリレート、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリアセタール樹脂、注型用樹脂、ポリアクリレート樹脂、フッ素化エチレンプロピレンコポリマー、ポリフッ化ビニル、エチレンテトラフルオロエチレンコポリマー、並びにこれらのコポリマー及び混合物からなる群から選択される少なくとも一つの材料を含む、上記［１］〜［５］のいずれか一つに記載の方法。
［７］前記第一の熱可塑性フィルム（Ｆ１）が、実質的にＰＶＢでできている、上記［６］に記載の方法。
［８］複合ガラスペイン（１）のヘッドアップディスプレイ領域を照らすためのプロジェクター（３）、及び上記［１］〜［７］のいずれか一つに記載の方法によって得られた熱可塑性結合フィルム（Ｆ）を備えた複合ガラスペイン（１）を含む、ヘッドアップディスプレイ装置（５）であって、操作時に、前記プロジェクター（３）が、前記規定領域（Ｋ）を実質的に照らす、ヘッドアップディスプレイ装置（５）。
［９］カメラ（７）、並びに第一のガラス層（ＧＳ１）、第二のガラス層（ＧＳ２）、及び上記［１］〜［７］のいずれか一つに記載の方法によって得られた熱可塑性結合フィルム（Ｆ）を少なくとも含む複合ガラスペイン（１）を含む、カメラ装置（６）であって、前記熱可塑性結合フィルム（Ｆ）が、前記第一のガラス層（ＧＳ１）と、前記第二のガラス層（ＧＳ２）の間に配置されており、かつ前記カメラ（７）が、前記規定領域（Ｋ）を向いており、かつ前記複合ガラスペイン（１）を通過する光線を記録する、カメラ装置（６）。

ＧＳ１ ガラス層１、第一のガラス層、第一のガラスペイン
ＧＳ２ ガラス層２、第二のガラス層、第二のガラスペイン
Ｆ 熱可塑性結合フィルム、くさび形の中間層
Ｋ 規定領域
Ｆ１ 第一の熱可塑性フィルム
Ｆ２ 第二の熱可塑性フィルム
ｇ１ 第一の境界領域
ｇ２ 第二の境界領域
ｈ１ 第一の熱可塑性フィルムの厚さ
ｈ_ｍａｘ 第二の熱可塑性フィルムの最大厚さ
１ ガラスペイン
２ 目
３ 光源、ＨＵＤプロジェクター
４ 型
５ ＨＵＤ装置
６ カメラ装置
７ カメラ
８ ポリマー溶融物
９ マスキングプリント

Claims (9)

1. 複合ガラスペイン（１）に適した熱可塑性結合フィルム（Ｆ）を製造するための方法であって、ここで、
   前記熱可塑性結合フィルム（Ｆ）は、カメラウィンドウ又はＨＵＤ（ヘッドアップディスプレイ）領域のために提供される、変化するくさび角度を有している、少なくとも一つの規定領域（Ｋ）を含み、前記方法は、少なくとも以下の工程を含む：
   − 第一の熱可塑性フィルム（Ｆ１）を提供すること；
   − 変化するくさび角度を有する第二の熱可塑性フィルム（Ｆ２）を製造すること、ここで、前記第二の熱可塑性フィルム（Ｆ２）の三次元形状は、型（４）での成形によって得られる；及び
   − 前記第一の熱可塑性フィルム（Ｆ１）と、前記第二の熱可塑性フィルム（Ｆ２）とを結合すること、
   ここで、前記第一の熱可塑性フィルム（Ｆ１）が、前記複合ガラスペインの表面全体にわたって延在し、かつ前記第二の熱可塑性フィルム（Ｆ２）が、前記規定領域（Ｋ）にのみ延在する。
2. 前記型（４）での前記成形が、少なくとも以下の工程を含む、請求項１に記載の方法：
   − ポリマー溶融物（８）を得ること；
   − 前記ポリマー溶融物（８）を前記型（４）へ導入すること；及び
   − 前記第二の熱可塑性フィルム（Ｆ２）を、前記型（４）から取り外すこと。
3. 前記第一の熱可塑性フィルム（Ｆ１）を結合する工程、及び前記第二の熱可塑性フィルム（Ｆ２）を製造する工程を、同時に行う、請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記第一の熱可塑性フィルム（Ｆ１）と、前記第二の熱可塑性フィルム（Ｆ２）とを結合する工程が、少なくとも以下を含む、請求項１又は２に記載の方法：
   − 前記第一の熱可塑性フィルム（Ｆ１）の上に、前記第二の熱可塑性フィルム（Ｆ２）を置くこと；及び
   − 接着、及び／又はレーザー溶着、及び／又は冷間溶着、及び／又は超音波接合を行うこと。
5. 前記第一の熱可塑性フィルム（Ｆ１）が、一定の厚さｈ１を有している、請求項１に記載の方法。
6. 前記第一の熱可塑性フィルム（Ｆ１）及び前記第二の熱可塑性フィルム（Ｆ２）が、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリウレタン（ＰＵ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリアクリレート、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリアセタール樹脂、注型用樹脂、ポリアクリレート樹脂、フッ素化エチレンプロピレンコポリマー、ポリフッ化ビニル、エチレンテトラフルオロエチレンコポリマー、並びにこれらのコポリマー及び混合物からなる群から選択される少なくとも一つの材料を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記第一の熱可塑性フィルム（Ｆ１）が、実質的にＰＶＢでできている、請求項６に記載の方法。
8. 複合ガラスペイン（１）のヘッドアップディスプレイ領域を照らすためのプロジェクター（３）、及び熱可塑性結合フィルム（Ｆ）を備えた複合ガラスペイン（１）を含む、ヘッドアップディスプレイ装置（５）であって、操作時に、前記プロジェクター（３）が、前記規定領域（Ｋ）を実質的に照らす、ヘッドアップディスプレイ装置（５）における、前記熱可塑性結合フィルム（Ｆ）を製造するための、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
9. カメラ（７）、並びに第一のガラス層（ＧＳ１）、第二のガラス層（ＧＳ２）、及び熱可塑性結合フィルム（Ｆ）を少なくとも含む複合ガラスペイン（１）を含む、カメラ装置（６）であって、前記熱可塑性結合フィルム（Ｆ）が、前記第一のガラス層（ＧＳ１）と、前記第二のガラス層（ＧＳ２）の間に配置されており、かつ前記カメラ（７）が、前記規定領域（Ｋ）を向いており、かつ前記複合ガラスペイン（１）を通過する光線を記録する、カメラ装置（６）における、前記熱可塑性結合フィルム（Ｆ）を製造するための、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。

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