JP7110380B2 - 暗色の内側スタックと外側スタックとの組合せを通した、ｐｄｌｃ乗物用ペインの改良された光学的印象 - Google Patents

暗色の内側スタックと外側スタックとの組合せを通した、ｐｄｌｃ乗物用ペインの改良された光学的印象 Download PDF

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Description

本発明は、改良された光学的特性を有するＰＤＬＣ乗物用ペインに関する。
ＰＤＬＣ層（ＰＤＬＣ＝ポリマー分散液晶）は、ほとんどが白色フィルムであり、その光透過率は、電圧を印加することによって変化させることができ、特に、透明モードと不透明モードとの間で切り替えることができる。
ＰＤＬＣガラス（英語：スマートグレージング）又はインテリジェントガラスとも呼ばれるＰＤＬＣペインは、そのようなＰＤＬＣ層を有するペインであり、したがって、透明モードと不透明モードとの間で切り替えることができる。
ＰＤＬＣペインの現在の市場は、特に、建設産業における窓としての使用のためのものである。しかしながら、ＰＤＬＣガラスのペインは、乗物用、特に自動車用グレージングのためにも興味深い。ここで、それらは、例えば、サンバイザーの設置を不必要にすることができる。
米国特許出願公開第２０１６／３２５５２９号明細書は、ＬＥＤに基づく発光素子を備えており、それによって、利用者がそのように望む場合に、ＰＤＬＣ層が活性化されている場合であってもペインの内側の輝度を調整することができ、任意選択的に増加させることができる、ＰＤＬＣペインを記載している。ＵＳ ２０１６／３２５５２９ Ａ１ もまた、外側ペイン成分の強い着色の可能性を記載している。
国際公開第２０１７／１３５１８２号パンフレットは、ＰＤＬＣ層に対して内側に配置された層と、ＰＤＬＣ層に対して外側に配置された層とが、光及びエネルギー透過率を低減するために着色されている、ＰＤＬＣペインを記載している。
しかしながら、自動車用グレージングにＰＤＬＣガラスを使用する場合、光学特性に関する特別な要件を考慮しなければならず、調整を必要とする。
例えば、太陽がＰＤＬＣグレージングを照らすと、白いベールが生成され、鮮明な視界を妨げる。乗物用グレージングへのＰＤＬＣの統合も、曇りを増加させる。特に、高い透過率、例えば乗物のフロントガラス及びフロントサイドウインドウに通常必要とされる、７０％以上の光透過率を有するグレージング内の白色ＰＤＬＣ層は、気を散らすような曇りを呈する。現在の自動車のガラスルーフでは、光透過率ＴＬ（Ａ）は通常７％から２５％の間である。
国際公開第２０１７／１５７６２６号パンフレットは、中間層を介して互いに接合された外側ペインと内側ペインとを含むウインドシールドであって、高い光透過率を有する中央視野の上に、電気的に制御可能な光学特性を有する機能素子が中間層に埋め込まれ、この素子は、第１の熱可塑性層の領域を介して外側ペインに接続され、第２の熱可塑性層の領域を介して内側ペインに接続され、第１の熱可塑性層の領域及び／又は第２の熱可塑性層の領域は着色され色又は有色のものを、記載している。第１の熱可塑性層の範囲については、可視スペクトル範囲における１０％～５０％、特に２０％～４０％の透過率が適切であると特定されている。Ｗｅｂａｓｔｏによる独国公開特許第１００４３１４１号は、外側ペイン、内側ペイン、及び可変電圧を受けることができる層又はフィルムによって形成される透明度を変化させるための素子からなる、可変光透過率を有する乗物用ペインシステムに関する。
国際公開第２０１４／０２３４７５号パンフレットは、２つの外側ペインと、熱可塑性ポリマーフィルムの中間層と、それらの間に配置されたＳＰＤ（懸濁粒子デバイス）フィルムとを有する、切り替え可能な複合ペイン配置を記載している。配置の耐エイジング性を改善するために、ポリイミド及び／又はポリイソブチレンに基づくエッジシールが国際公開第２０１４／０２３４７５号Ａ１号に提案されている。特に、乗物の乗員にとって、ＰＤＬＣペインを使用する場合に、以下の問題が生じる：
外部からの透過入射光は、ＰＤＬＣペインの透明モード（スイッチオンモード）においてさえも、特にコロナにおいて、太陽が輝いているときに、白色／不透明に見えすぎ、
乗物内の反射によって、ＰＤＬＣペインはまた、外部からの入射光がない場合でさえ、内部から見ると、見苦しい白色光学系（「安価なプラスチックのよう」）を有する。
したがって、本発明の目的は、改善された光学的性能を有するＰＤＬＣ層を有する乗物用ペインを提供することである。特に、外部からの入射光による曇り（ヘイズ）及び白いベール、並びに内部での反射による安価な外観に関する上述の問題は、軽減されるか又は完全に排除されるべきである。
驚くべきことに、この目的は、ＰＤＬＣペインのサブラミネートの光透過率レベル及びこれらの光透過率レベルの比率の特定の調節によって達成され得ることが見出された。
したがって、この目的は、請求項１に記載の乗物用ペイン及び請求項１４に記載の乗物によって達成することができる。本発明の好ましい実施形態は、従属請求項に記載されている。
したがって、本発明は、この順序で構成される乗物用ペインに関する：
ａ）外側ガラスペイン、
ｂ）１つ又は複数のラミネート層、
ｃ）液晶液滴が埋め込まれたポリマーマトリックス、及びポリマーマトリックスの両側それぞれの導電層を有する、ＰＤＬＣ層
ｄ）１つ又は複数のラミネート層、及び
ｅ）内側ガラスペイン
を有しており、
ここで、ＴＬ（内側）は、５～４６％の範囲にあり、ＴＬ（外側）は、２０～７３％の範囲にあり、ＴＬ（外側）は、ＴＬ（内側）以上であり、ＴＬ（内側）は、内側ガラスペイン及びＰＤＬＣ層と内側ガラスペインとの間の層によって形成される、内側スタックの光透過率であり、ＴＬ（外側）は、外側ガラスペイン及びＰＤＬＣ層と外側ガラスペインとの間の層によって形成される、外側スタックの光透過率である。
本発明による乗物用ペインは、従来技術のＰＤＬＣ乗物用ペインと比較して、著しく改善された外観を示す。特に、入射日光による白いベールの形成が低減される。更に、ＰＤＬＣペインは、著しく高い品質の視覚的印象を与え、内部から見た場合、安価なプラスチックに似た通常の見苦しい白色の外観ははるかに目立たなくなるか、またもはや全く目立たなくなる。
「白いベール」という表現は、白いカーテンまたは白いフィルターと同様に、物体を見ることを妨げる、ＰＤＬＣ層によって偏向された太陽光を意味する。非常に顕著な場合、周囲は不明瞭にしか見えず、全ての色は白色又は灰色の濃淡に減衰する。
本発明による乗物用ペインは、ＰＤＬＣ層を有する。ＰＤＬＣ層は公知であり、多種多様に市販されている。
ＰＤＬＣ層は、結晶液滴が埋め込まれたポリマーマトリックスを含む。液晶液滴に加えて、ポリマーマトリックスは他の成分、例えば、ガラス又はプラスチックの非導電性材料から作製されたスペーサを含有することができる。スペーサは透明であることが好ましい。
ＰＤＬＣ層はまた、ポリマーマトリックスの両側にそれぞれ導電層を有する。したがって、ＰＤＬＣ層は、それらの間に液晶液滴が埋め込まれたポリマーマトリックスが配置されている、２つの導電層から形成される。
導電層は、好ましくは透明である。導電層は、例えば、透明導電性酸化物（ＴＣＯ）を含むことができる。例としては、スズドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、アンチモンドープ又はフッ素ドープ酸化スズ（ＳｎＯ2：Ｆ）、ガリウムドープ酸化亜鉛、又はアルミニウムドープ酸化亜鉛（ＺｎＯ：Ａｌ）が挙げられ、ＩＴＯが好ましい。これらの透明導電性酸化物（ＴＣＯ）をベースとする導電層の厚さは、好ましくは１０ｎｍ～２μｍ、より好ましくは３０ｎｍ～５００ｎｍ、特に５０～１００ｎｍの範囲である。
導電層はまた、金属層、好ましくは金属層を含む薄層又は薄層の積層体であってもよい。適切な金属は、Ａｇ、Ａｌ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｉｎ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、又はＷである。これらの金属被覆はＴＣＣ（透明導電性被覆）と呼ばれる。個々の層の典型的な厚さは、２～５０ｎｍの範囲である。
ＰＤＬＣ層は、例えば、５～４０μｍ、好ましくは１０～２５μｍの厚さを有することができる。
ＰＤＬＣ層の導電層は、ポリマーマトリックスと接触する電極を形成する。本発明によるペインでは、オンおよびオフを切り替えることができる電圧源に接続することができるようにして、導電層が実装される。電界がなければ、ポリマーマトリックスの液晶液滴は整列せず、ペインの曇ったモード又は不透明なモードとなる。これは、スイッチオフモード又は不透明モードである。電界が印加されると、液晶液滴は同じ方向に配向し、ＰＤＬＣ層は透明になる。これは、スイッチオンモードまたは透明モードである。この操作は可逆的である。
好ましい実施形態において、乗物用ペインは、ＰＤＬＣ層の両側にそれぞれ配置され、かつＰＤＬＣ層が埋め込まれている、保護層を含む。この場合、ＰＤＬＣ層は、２つの保護層の間に配置される。一般に、ＰＤＬＣ層は、保護フィルム又はキャリアフィルムを両側に備え、これらの任意の保護層は、乗物用ペインにおいて形成される。ＰＤＬＣ層のための保護フィルム又はキャリアフィルムは、保護及びより良好な取扱いに役立つ。しかしながら、このような保護層なしでＰＤＬＣ層を使用することも可能である。
本出願では、これらの任意選択の保護層は、ＰＤＬＣ層の一部としてではなく、以下で定義される内側スタックまたは外側スタックの一部と見なされる。保護層は、任意選択的に、後述する内側スタック及び外側スタックの光学特性を調整するために使用することができる。
ＰＤＬＣ層とは別に、乗物用ペインに含まれる層のための通常の適切なフィルムが、製造のために使用される。
保護層は、好ましくはポリマー層である。好ましくは、それらは少なくとも１つの熱可塑性ポリマーを含有する。２つの保護層は同じであっても異なっていてもよい。保護層は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリアセテート樹脂、キャスティング樹脂、アクリレート、フッ素化エチレン－プロピレン、ポリフッ化ビニルエチレンテトラフルオロエチレン、又はそれらの混合物を含有することができる。保護層は、特に好ましくはＰＥＴ層である。これは、ＰＤＬＣ層を安定化させる点で特に有利である。
各保護層、特にＰＥＴ保護層の厚さは、例えば、０．１ｍｍ～１ｍｍ、好ましくは０．１ｍｍ～０．２ｍｍの範囲とすることができる。
ＰＤＬＣ層が間に配置された２つの保護フィルムからなる複合体は、本発明に係る乗物用ペインへの設置に使用することができる。
本発明に係る乗物用ペインは、機能層としてＰＤＬＣ層を含み、任意選択的に、上述のように、その上下に配置された保護層を含む、複合ガラスペインである。更に、乗物用ペインは、機能層の両側に、１つ又は複数のラミネートフィルムによって積層されて固体複合体を形成している外側及び内側ガラスペインを含む。
本発明の文脈において、「内側ガラスペイン」という用語は、「内側ペイン」とも呼ばれ、乗物に設置されたときに、乗物内部に面する乗物用ペインのペインとして意図されるガラスペインを指す。更に、「外側ガラスペイン」は、「外側ペイン」とも呼ばれ、乗物に設置されたときに、外部環境に面するペインとして意図されるガラスペインを指す。
内側ガラスペイン及び外側ガラスペインは、同じ材料又は異なる材料で作ることができる。ペインは、無機ガラス及び／又は有機ガラス（ポリマー）で作ることができる。好ましい実施形態において、内側ガラスペイン及び／又は外側ガラスペインは、ガラス及び／又はポリマー、好ましくはフラットガラス、クォーツガラス、ホウケイ酸ガラス、ソーダライムガラス、アルカリアルミノケイ酸ガラス、ポリカーボネート、及び／又はポリメタクリレートを含む。内側ガラスペイン及び外側ガラスペインは、好ましくはソーダライムガラスから作られる。
内側ガラスペイン及び外側ガラスペインは、同じ厚さ又は異なる厚さを有することができる。好ましくは、内側ガラスペイン及び外側ガラスペインは、互いに独立して、０．４～５．０ｍｍ、例えば０．４～３．９ｍｍ、より好ましくは１．６～２．５ｍｍの範囲の厚さを有する。機械的理由から、外側ペインは、好ましくは内側ペインよりもより厚いか、または同じ厚さである。
内側ガラスペイン及び／又は外側ガラスペインは、透明であっても、着色されていてもよい。着色ガラスペインは、好ましくは灰色または暗灰色である。ペインの光学特性の特定の選択は、以下に記載されるように、乗物用ペインの光学特性の本発明による調整のために使用することができる。
内側ガラスペイン及び／又は外側ガラスペインは、それ自体公知の追加の適切なコーティング、例えば、非粘着性コーティング、着色コーティング、傷かき防止コーティング、又は低Ｅコーティングを有することができる。コーティングされたガラスの一例は、低Ｅガラス（低放射率ガラス）である。低Ｅガラスは市販されており、１つ又は複数の金属層でコーティングされている。金属コーティングは非常に薄く、例えば、約１０～２００ｎｍ、例えば、約１００ｎｍの厚さを有する。コーティングされたガラスが内側及び／又は外側ガラスペインとして使用される場合、コーティングは、好ましくは乗物用ガラスペインに対してガラスペインの内側に位置する。
好ましい実施形態において、内側ガラスペイン及び／又は外側ガラスペインは、低Ｅコーティングを有し、特に好ましくは内側ガラスペインのみが低Ｅコーティングを有する。
乗物用ペインは、外側ガラスペインとＰＤＬＣ層又は保護層との間、および内側ガラスペインとＰＤＬＣ層又は保護層との間に、それぞれ１つ又は複数のラミネート層、特にポリマーラミネート層を更に含む。好ましくは、ラミネート層は、熱可塑性ポリマーを含有する。以下の情報は、特に断らない限り、独立して、これらの１つ又は複数のラミネート層の全てに適用される。ラミネート層は、同じであっても異なっていてもよい。
通常、このような市販のラミネートフィルムは、ラミネート層を形成するための出発材料として使用される。それらは、接着性ガラス複合体を得るために、乗物用ペインの構成要素を結合または積層するために使用される。
ラミネート層は、例えば、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリウレタン、ポリプロピレン、ポリアクリレート、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリアセテート樹脂、キャスティング樹脂、アクリレート、フッ素化エチレンプロピレン、ポリフッ化ビニル、及び／若しくはエチレンテトラフルオロエチレン、並びに／又はそれらの混合物、及び／若しくは共重合体を含有することができる。ラミネート層は、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリウレタン、及び／若しくはそれらの混合物、並びに／又はそれらの共重合体を含むのが好ましく、ＰＶＢラミネート層を有するのが好ましい。
ラミネート層、好ましくはＰＶＢラミネート層は、好ましくは０．１～１．５ｍｍ、より好ましくは０．３～０．９ｍｍの厚さを有する。
上述のポリマーラミネート層に加えて、乗物用ペインは、任意選択的に、１つ又は複数の追加の機能層、特に内側及び外側ガラスペインの間のポリマー機能層を有することができる。例としては、遮音フィルム及びＩＲ反射フィルム、又はそれらから形成される遮音層又はＩＲ反射層が挙げられる。ＩＲは、通常、赤外線の略である。ラミネート層に加えて他の機能層が含まれる場合、機能層は、２つのラミネート層の間に配置されるのが好ましい。内側及び外側ガラスペインに最も近接して配置された層は、一般にラミネート層である。
機能層は、例えば、それぞれ、０．０４～１．５ｍｍ、好ましくは０．１～１．５ｍｍ、より好ましくは０．３～０．９ｍｍの範囲の厚さを有する。
遮音層は、例えば、複数の、例えば、３つのＰＶＢ層から構成され、より柔らかいＰＶＢ層が中央にある。遮音層は、ラミネート層としても適しているので、これらは二重の機能を果たすことができる。
ＩＲ反射層は、例えば、ポリマーキャリア層及びその上に位置するＩＲ反射コーティングによって形成される。ポリマーキャリア層は、例えば、ポリエステル、ポリカーボネート、酢酸セルロース、アクリレート、またはポリ塩化ビニルの形態から形成することができ、ＰＥＴキャリア層が好ましい。ＩＲ反射コーティングは、原則として、異なる方法で形成することができ、好ましくは、少なくとも１つの銀層を含む。実際の機能層として１つ又は複数の銀層を有する多層膜が概して一般的であり、これらは、金属層及び／又は誘電体層の間に埋め込まれる。
好ましい実施形態において、少なくとも２つのラミネート層が外側ガラスペインとＰＤＬＣ層との間に含まれ、２つのラミネート層の間に配置されるのは、ポリマーキャリア層及びその上に位置するＩＲ反射コーティングからなるＩＲ反射層である。
ラミネート層、好ましくはＰＶＢラミネート層、並びに任意に使用される機能層及び保護層、特にＰＥＴ層は、透明、無色、又は着色されたものであってよい。着色層は、好ましくは灰色層である。このようなフィルムは、商業的に入手可能である。
本発明にとって重要なことは、乗物用ペインのサブコンポーネントの光学特性の調整、特に特定のサブコンポーネントの光透過率の特定の調整である。サブコンポーネントと考えられるのは、ＰＤＬＣ層のレベルでフルスタック（乗物用ペイン）を内側スタックと外側スタックとに分離することによって得られるものであり、ＰＤＬＣ層は内側スタックまたは外側スタックのいずれかに属する。以下の定義がここで適用される：
「外側スタック」は、外側ガラスペインと、ＰＤＬＣ層と外側ガラスペインとの間の層とによって形成される、乗物用ペインのサブコンポーネントを意味する。したがって、ＰＤＬＣ層の外側ペインに面する側の保護層は、外側ガラスペイン及びそれらの間の層と共に、外側スタックの一部である。
「内側スタック」は、内側ガラスペインと、ＰＤＬＣ層と内側ガラスペインとの間の層とによって形成される、乗物用ペインのサブコンポーネントを意味する。したがって、ＰＤＬＣ層の内側ペインに面する側の保護層は、内側ペイン及びそれらの間の層と共に、内側スタックの一部である。
「ＴＬ（内側）」は、内側スタックの光透過率である。「ＴＬ（外側）」は、外側スタックの光透過率である。「ＴＬ（合計）」は、スイッチオンモード、すなわちＰＤＬＣ層の透明モードにおける乗物用ペイン全体の光透過率である。「ＴＬ（外側）／ＴＬ（内側）」は、ＴＬ（内側）に対するＴＬ（外側）の比である。
「光透過率」は、可視スペクトル領域における透過率をいい、ここでは百分率で表している。特に、「光透過率」とは、ＴＬ又はＴＬ（Ａ）とも呼ばれる、２０１７年４月３日付け標準ＥＣＥ Ｒ４３改訂４に基づく光透過率を意味するものである。ＴＬ（内側）及びＴＬ（外側）の判定のために、それぞれの部分スタックは、例えば、サポートキャリアとしての透明ガラス（例えば、厚さ２．１ｍｍで９１％の光透過率レベルを有するサンゴバインからのガラスタイプＰＬＣ（登録商標））であって、測定後に透過率レベルに対する支持担体の寄与が差し引かれるもの上に積層して測定することができる。代替的に、ＴＬ（内側）およびＴＬ（外側）を決定するために、それぞれの部分スタックを離型フィルム（例えば、ポリエチレン（ＰＥ）離型フィルム）上に積層し、離型フィルムを剥離した後に得られた部分スタックを測定することができる。ＴＬ（合計）は、ＰＤＬＣも含まれる場合に測定される。ＴＬ（内側）及びＴＬ（外側）の測定は、仕上げられた状態でＰＤＬＣ層の上又は下に位置する点で行われる。
本発明によれば、以下の関係が適用される：
ＴＬ（内側）は、５～４６％、好ましくは７～２８％の範囲である。
ＴＬ（外側）は、２０～７３％、好ましくは２４～４０％の範囲である。
ＴＬ（外側）は、ＴＬ（内側）以上であり、ＴＬ（外側）は、好ましくはＴＬ（内側）より大きく、ＴＬ（外側）／ＴＬ（内側）は、好ましくは５以下である。
比率ＴＬ（外側）／ＴＬ（内側）は、好ましくは５～１の範囲、好ましくは４～１．５の範囲、より好ましくは３．５～１．８の範囲、更により好ましくは３～２の範囲である。
比率ＴＬ（外側）／ＴＬ（内側）を上記のように設定することにより、特に有利な光学系を得ることができる。
スイッチオンモード、すなわち透明モードでのＰＤＬＣ層におけるＴＬ（合計）は、好ましくは３０％以下、より好ましくは２０％未満、特に好ましくは１０％未満であり、好ましくは１％超、より好ましくは２％超である。最も好ましいのは、３～８％の範囲のＴＬ（合計）である。
比率ＴＬ（外側）／ＴＬ（内側）は、１以上でなければならず、好ましくは１超である。内側と外側からの透過率と反射に関して光学的に魅力的な製品を得るためには、両方の積層体は暗くなければならず、内側スタックはより暗くなければならない。暗色の外側スタックによって、特に、ＰＤＬＣ層上の太陽光は、散乱光の量が低減されることによって低減され、白いベールの形成が著しく低減される。これは、コロナの強度にも大きな影響を及ぼす。暗色の内部スタックは、特に、内側から見たときにＰＤＬＣ層が白く輝く効果を低減する。
乗物用ペインに暗色の層を組み込むことは、視覚的印象にとって非常に有利である。ここで、良好な全体的印象を得るためには、ＰＤＬＣ層の外側及び内側に暗色の層を配置することが重要である。特に、上述のＴＬ（外側）／ＴＬ（内側）比率は、多くの状況において、乗物、特に自動車の内側の視覚的印象を著しく改善する。
上述の光学特性の調整は、内側及び外側スタックに属する個々の構成要素を適切に選択することによって達成することができ、そのために、着色又は暗色のガラスペイン、着色又は暗色のラミネート層、保護層、及び／又は他の機能層を相互に調整して使用することができる。
したがって、例えば、外側スタックの光透過率レベルを暗くするか又は低下させるために、大部分が透明なコンポーネントの通常の使用から始めて、以下の１つ又は複数の手段を講じることができる：
外側ガラスペインとしての暗色のガラスペインの使用。
外側ガラスペイン上の暗色被覆の使用。
特にラミネート層のための暗色ＰＶＢフィルムの使用。
追加層として、又はＩＲ反射層としての、暗色ＰＥＴフィルム又はＰＥＴフィルム上の暗色コーティングの使用。
ＰＤＬＣ層の保護層としての暗色ＰＥＴフィルムの使用。
内部スタックを暗くし、又は光透過率レベルを低下させるために、例えば、他の点ではほとんど透明なコンポーネントの通常の使用から始めて、以下の１つ又は複数の手段を講じることができる：
ＰＤＬＣ層の保護層としての暗色ＰＥＴフィルムの使用。
特にラミネート層のための暗色ＰＶＢフィルムの使用。
内側ガラスペインとしての暗色ガラスペインの使用。
内側ガラスペイン上の暗色被覆（例えば、暗い低Ｅ被覆）の使用。
好ましい実施形態において、ラミネート層のうちの少なくとも１つは着色されたラミネート層、特に着色されたＰＶＢ層であり、着色されたラミネート層は、好ましくはグレーのラミネート層である。
好ましい実施形態において、内側ガラスペイン及び／又は外側ガラスペインは、着色されたガラスペインから選択され、着色されたガラスペインは、好ましくは灰色または暗灰色ガラスペインである。
好ましい実施形態において、内側ガラスペインは、着色されたガラスペインであり、外側ガラスペインは、透明ガラスペインである。別の好ましい実施形態において、内側ガラスペインは、着色されたガラスペインであり、外側ガラスペインは、着色ガラスペインであり、着色されたガラスペインは、好ましくは灰色または暗灰色ガラスペインである。
好ましい実施形態において、ＰＤＬＣ層は、接着シーラント及び／又は熱可塑性ストリップで横方向にシールされる。接着シーラント及び／又は熱可塑性ストリップは、ＰＤＬＣ層を腐食から保護するため、有利である。言うまでもなく、「横方向」とは、ＰＤＬＣ層の上側及び下側ではなく、ＰＤＬＣ層の側面を指す。
接着シーラントは、例えば、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）接着シーラントであってもよく、及び／又はフレームの形成で実施されてもよい。フレーム技術において、ＰＤＬＣ層は、乗物用ペインの縁までずっと延在するわけではなく、すなわち、領域に関して乗物用ペインよりも小さい。残りの自由縁部は、ＰＤＬＣ層と同じ厚さを有し、したがってスペーサとしても機能する接着シーラントによって、全周にわたって封止される。このようにして、ＰＤＬＣ層は、接着シーラントによって横方向に囲まれる。
熱可塑性ストリップは、Ｕ形状の脚部がＰＤＬＣ層の上側及び下側に位置するように、ＰＤＬＣ層の側面の周りにＵ形状形に取り付けられた接着性のないテープである。
したがって、ＰＤＬＣ層は、乗物用ペイン全体の表面全体にわたって延在することができ、又はピクチャフレームによって部分的に取り囲まれることができる。部分的な表面配置において、ＰＤＬＣ層は、好ましくは上方から見たときに乗物用ペインの中央領域に位置し、ＰＤＬＣ層の表面積は、好ましくは乗物用ペインの表面積の少なくとも３０％、より好ましくは少なくとも５０％、さらにより好ましくは少なくとも７０％を構成する。
乗物用ペインにおいて、ペインの一部のみが透明であることが多い。ルーフパネルの場合、例えば、場合によっては、ペインの３０％のみが透明であり得る。ペインの残りの部分は、例えば、乗物用ヘッドライナー（織物）の背後で暗くされるか、又はペイン上の黒色印刷によって暗くされる。一般に、乗物用ペインの透視領域の１００％にＰＤＬＣ層を設けることが好ましい。
本発明に係る乗物用ペインは、例えば、自動車、列車、水上船、又は航空機の全ての乗物に適しており、自動車が特に好ましい。適切な自動車の例は、バス、トラクター、トラック、及び乗用車であり、乗用車が特に好ましい。
好ましい実施形態において、乗物用パネルは、スライディングルーフパネル、ガラスルーフ、リアウィンドウ、リアサイドウィンドウ、又はフロントウィンドウであり、より好ましくは自動車におけるものである。乗物用ペインは比較的暗いので、概してフロントガラスとしては適していない。
本発明はまた、本発明による少なくとも１つの乗物用ペインを含む乗物に関し、乗物は、好ましくは自動車である。適切かつ好ましい乗物は、上述されている。
本発明は、添付の図面を参照して、非限定的な例示的な実施形態を使用して、以下でさらに説明される。
以下、添付図面を参照して本発明を説明する。
図１は、ＰＤＬＣ層を有する本発明による乗物用ペインの概略断面図である。 図２（ａ）－（ｂ）は、曇り又は不透明モード（スイッチオフモード、図２（ａ））及び透明モード（スイッチオンモード、図２（ｂ））の断面における、ＰＤＬＣ層を有する乗物用ペインの模式図である。 図３は、ＰＤＬＣ層を有する本発明に係る別の乗物用ペインの概略断面図である。 図４は、ＰＤＬＣ層を有する本発明に係る別の乗物用ペインの概略分解図である。
図１は、外側ガラスペイン１、ラミネート層２、ＰＤＬＣ層４、ラミネート層６、及び内側ガラスペイン７を有する、本発明に係る乗物用ペインの断面を概略的に示す。ＰＤＬＣ層４は、２つの導電層３及び５と、それらの間に配置されたポリマーマトリックス９とから形成され、その中に液晶液滴８が埋め込まれている。ラミネート層２及び６は、それぞれＰＶＢフィルムから形成することができる。ＰＤＬＣ層の導電層３、５は、透明なＩＴＯコーティングとすることができる。図示の乗物用ペインにおいて、ＴＬ（内側）は、５～４６％の範囲にあり、ＴＬ（外側）は、２０～７３％の範囲にあり、ＴＬ（外側）は、ＴＬ（内側）以上である。
図２（ａ）及び（ｂ）は、図１による乗物用ペインの上のＰＤＬＣ技術の動作モードを示す。ペインは、２つの導電層３及び５を介して電圧源Ｖに接続される。スイッチＳ／Ｓ’を使用して、回路を閉じる（ＯＮモード、Ｓ’）ことができ、開く（ＯＦＦモード、Ｓ）ことができる。オンモード（スイッチオンモード又は透明モード）では、電場が印加され、液晶８はそれ自体が整然と整列し、入射光１０はほとんど散乱されず、透明なＰＤＬＣ層が得られる（図２ｂ）。電流がスイッチオフされると（スイッチオフ又は不透明モード）、入射光１０が散乱され（１０’）、ＰＤＬＣ層及び窓ガラスが不透明または不透明になるように、電気結晶８はランダムに整列される（図２ａ）。
図３は、外側ガラスペイン１、ラミネート層２、ＰＤＬＣ層用の保護層１１、ＰＤＬＣ層４、ＰＤＬＣ層用の保護層１２、ラミネート層６、及び内側ガラスペイン７を有する、本発明に係る別の乗物用ペインの断面を概略的に示す。ラミネート層２及び６は、いずれの場合も、ＰＶＢフィルムから形成することができる。保護層１１及び１２は、それぞれＰＥＴフィルムから形成することができる。ＰＤＬＣ層の導電層３及び５は、透明なＩＴＯコーティングとすることができる。図示の乗物用ペインにおいて、ＴＬ（内側）は、５～４６％の範囲にあり、ＴＬ（外側）は、２０～７３％の範囲にあり、ＴＬ（外側）は、ＴＬ（内側）以上である。
図４は、以下の層をこの順序で有する、本発明による別の乗物用ペインの概略分解図である。
透明ガラスからなる厚さ２．１ｍｍの外側ガラスペイン１、
透明ＰＶＢからなる厚さ０．３８ｍｍのラミネート層２、
ＩＲ反射コーティングを有するＰＥＴフィルムからなるＩＲ反射層１３、
灰色ＰＶＢからなる厚さ０．３８ｍｍのラミネート層２、
ＰＤＬＣ層４の保護層１１、
ＰＶＢからなるフレーム１４を組み込んだＰＤＬＣ層４、ここで、ＰＤＬＣ層＋保護層１１及び１２の厚さ：０．４４ｍｍ
ＰＤＬＣ層の保護層１２、
透明ＰＶＢからなる厚さ０．３８ｍｍのラミネート層６、
低Ｅ被覆を有する灰色ガラスからなる厚さ２．１ｍｍの内側ガラスペイン７。
図示の乗物用ペインにおいて、ＴＬ（内側）は、５～４６％の範囲にあり、ＴＬ（外側）は、２０～７３％の範囲にあり、ＴＬ（外側）は、ＴＬ（内側）以上である。
本発明に係る７枚の乗物用ペインＡ～Ｇ、及び参照として、本発明とは異なる２枚の乗物用ペインＨ及びＩについて、光学特性を調査した。全ての実施例において、同じＰＤＬＣフィルムを、その上に配置された２つのＰＥＴ保護フィルムと共に使用した。乗物用ペインの構成要素は、外側（外側ガラスペイン）から内側（内側ガラスペイン）までの構造に対応する情報の順序で、以下に列挙される：
乗物用ペインＡ（２ｘ ＶＧ１０）
暗灰色ガラス／透明ＰＶＢ／ＰＤＬＣ／透明ＰＶＢ／暗灰色ガラス
乗物用ペインＢ（２ｘ ＶＧ１０、Ｃｏｍｆｏｒｔｓｋｙ（登録商標））
暗灰色ガラス／透明ＰＶＢ／ＰＤＬＣ／透明ＰＶＢ／暗灰色ガラス＋低Ｅ被覆（Ｃｏｍｆｏｒｔｓｋｙ（登録商標））
乗物用ペインＣ（ＰＥＴ ＩＲＲ）
透明ガラス／透明ＰＶＢ／赤外線反射コーティング付きＰＥＴ／灰色ＰＶＢ／ＰＥＴ保護層／ＰＤＬＣ／ＰＥＴ保護層／透明ＰＶＢ／暗灰色ガラス
乗物用ペインＤ（ＰＥＴ ＩＲＲ ＨＰＳ）
透明ガラス／透明ＰＶＢ／高赤外線反射コーティング付きＰＥＴ／灰色ＰＶＢ／ＰＥＴ保護層／ＰＤＬＣ／ＰＥＴ保護層／透明ＰＶＢ／暗灰色ガラス
乗物用ペインＥ（ＨＰＳ＋２×暗）
透明ガラス／透明ＰＶＢ／高赤外線反射コーティング付きＰＥＴ／灰色ＰＶＢ／ＰＥＴ保護層／ＰＤＬＣ／ＰＥＴ保護層／灰色ＰＶＢ／暗灰色ガラス
乗物用ペインＦ（ＨＰＳ、２×ｄ、Ｃｏｍｆｏｒｔｓｋｙ（登録商標））
透明ガラス／透明ＰＶＢ ／高ＩＲ反射コーティング付きＰＥＴ／灰色ＰＶＢ／ＰＥＴ保護層／ＰＤＬＣ／ＰＥＴ保護層／灰色ＰＶＢ／暗灰色ガラス＋低Ｅ（Ｃｏｍｆｏｒｔｓｋｙ（登録商標））
乗物用ペインＧ（２ｘ ＰＬＣ、２ｘ ｄ）
透明ガラス／暗色ＰＶＢ／ＰＥＴ保護層／ＰＤＬＣ／ＰＥＴ保護層／暗色ＰＶＢ／透明ガラス（内側スタックの暗色ＰＶＢは外側スタックの暗色ＰＶＢよりも暗かった）
乗物用ペインＨ（２×ＰＬＣ、１×ｄ）
透明ガラス／暗色ＰＶＢ／ＰＥＴ保護層／ＰＤＬＣ／ＰＥＴ保護層／透明ＰＶＢ／透明ガラス（この構造は良好な熱的快適性を提供する）
乗物用ペインＩ（２ｘ ＰＬＣ）
クリアガラス／クリアＰＶＢ／ＰＥＴ保護層／ＰＤＬＣ／ＰＥＴ保護層／クリアＰＶＢ／クリアガラス（自動車用パーティションパネル用の標準構造）
乗物用ペインＡ～Ｇ及び参照のペインＨ及びＩについて、スイッチオンモード（ＰＤＬＣ層の透過モード）における透過率レベルＴＬ（全体）、ＴＬ（外側）、ＴＬ（内側）、及びＴＬ（外側）／ ＴＬ（内側）比を決定した。結果を以下の表に示す。
Figure 0007110380000001
従来技術のルーフパネルは、＜１％の曇り度を有し、これは暗色ＰＶＢの使用によって＜３％に増加する。ＰＤＬＣを使用することにより、乗物内を均一に照らし、乗員のグレアを防止する不透明な光源が得られる。白色ＰＤＬＣフィルムが太陽などの光源によって照射されるとすぐに、ＰＤＬＣはそれを散乱させる。乗員がこの白色散乱光を見ると、低品質の「プラスチック」の視覚的印象が得られる。
本発明に係る、より暗い内側スタックと同じ照明条件を有する同じＰＤＬＣフィルムを見ると，参照ペインＨ及びＩと比較して、本発明による乗物用ペインにより、より高品質の控えめな灰色の印象が観察された。
従来技術のＰＤＬＣフィルムは、透明状態において、２％～１６％のヘイズを有する。低い曇り度を有するフィルムは一般的に、乗物での使用に適している。暗色ポリマーラミネート層はまた、ヘイズ値を増加させる。したがって、完成した構造体は、１０％もの曇り度を有することができる。明るい色のペイン（例えば、参照ペインＩと同様に７０％のＴＬを有する）と直接比較すると、かすみが大幅に増加するが、本発明による製品は、依然として、より光学的に魅力的な効果を有する。
別の違いは、外部光源がペインを照らすときに生じる。従来技術のペインにおいて、光は均一に散乱され、具体的には例えば、太陽光は非常に小さな部分のみが観察者の眼の中に偏向されるように散乱される。この光は、外側に向かう視界をほんのわずかしか妨げない。
ＰＤＬＣペインを使用すると、太陽光は方向に応じて散乱される。原理的に、視野角と共に光の方向から離れると、散乱光の強度は減少する。しかし、視野角依存の散乱光プロファイルにおいて強度極大を表す色付きの「ハロー」が存在する。この有色の現象に続いて、非常に大きな角度でのみ弱まる強い白色散乱光が見られる。
特に、この強い白色散乱光領域では、通常の構造を有するＰＤＬＣペインを通して物体を見ることが著しく妨害される。散乱光の強度は、物体の光強度を超えることがあり、その結果、白色散乱光（白色ベール）が物体の色よりも強く光る。
暗い内側層を有する本発明によるガラス構造体では、散乱光の強度が特に低減される。
物体を見ている間、物体の色をなお識別することができる。本発明による乗物用ペインにおいて、より高いヘイズ及びおそらくはより暗い全体構造にもかかわらず、物体は、参照ペインＨおよびＩよりもはっきりと見える。
本発明による乗物用ペインでは、ペインＡ～Ｆ、特にペインＣ～Ｆによって、白濁および「可塑性」印象の最良の全体的な光学的印象または最大の減少が達成された。
１ 外側ガラスペイン
２ ラミネート層
３ 導電性層
４ ＰＤＬＣ層
５ 導電性層
６ ラミネート層
７ 内側ガラスペイン
８ 液晶液滴
９ ポリマーマトリックス
１０ 入射光
１０’ 散乱光
１１ 保護層
１２ 保護層
１３ ＩＲ反射層
１４ フレーム
Ｓ スイッチ（回路開）
Ｓ’ スイッチ（回路閉）
Ｖ 電圧源

Claims (12)

  1. この順序で構成される乗物用ペイン：
    ａ）外側ガラスペイン（１）、
    ｂ）１つ又は複数のラミネート層（２）、
    ｃ）液晶滴（８）が埋め込まれたポリマーマトリックス（９）及びポリマーマトリックス（９）の両側それぞれの導電層（３、５）を有するＰＤＬＣ層（４）、
    ｄ）１つ又は複数のラミネート層（６）、及び
    ｅ）内側ガラスペイン（７）
    を有しており、
    ＴＬ（内側）は、７～２８％の範囲にあり、
    ＴＬ（外側）は、２０～７３％の範囲にあり、
    前記ＴＬ（外側）は、前記ＴＬ（内側）より大きく、
    前記ＴＬ（内側）は、前記内側ガラスペイン（７）及び前記ＰＤＬＣ層（４）と前記内側ガラスペイン（７）との間の層によって形成される、内側スタックの光透過率であり、
    前記ＴＬ（外側）は、前記外側ガラスペイン（１）及び前記ＰＤＬＣ層（４）と前記外側ガラスペイン（１）との間の層によって形成される、外側スタックの光透過率であり、
    比率ＴＬ（外側）／ＴＬ（内側）が、２～３の範囲である、
    乗物用ペイン。
  2. 保護層（１１、１２）がそれぞれ前記ＰＤＬＣ層（４）の両側に配置され、両保護層が、好ましくはポリエチレンテレフタレート層である、請求項１に記載の乗物用ペイン。
  3. 少なくとも２つのラミネート層（２）が、外側ガラスペイン（１）とＰＤＬＣ層（４）との間に含まれ、キャリア層とその上に位置するＩＲ反射コーティングとから構成されるＩＲ反射層（１３）が２つのラミネート層（２）の間に配置され、前記キャリア層は、好ましくはポリエチレンテレフタレート層である、請求項１又は２に記載の乗物用ペイン。
  4. 前記内側ガラスペイン（７）及び／又は前記外側ガラスペイン（１）が低Ｅ被覆を有し、好ましくは、前記内側ガラスペイン（７）のみが低Ｅ被覆を有する、請求項１～３のいずれか一項に記載の乗物用ペイン。
  5. ラミネート層（２、６）が、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリウレタン、及び／又はそれらの混合物を含有し、好ましくはＰＶＢ層である、請求項１～４のいずれか一項に記載の乗物用ペイン。
  6. ラミネート層（２、６）の少なくとも１つが、着色ラミネート層であり、特に着色ＰＶＢ層であり、前記着色ラミネート層が、好ましくは灰色ラミネート層である、請求項１～５のいずれか一項に記載の乗物用ペイン。
  7. 内側ガラスペイン（７）及び／又は外側ガラスペイン（１）が、着色ガラスペインから選択され、前記着色ガラスペインが、好ましくは、灰色又は暗灰色ガラスペインである、請求項１～６のいずれか一項に記載の乗物用ペイン。
  8. 内側ガラスペイン（７）が、着色ガラスペインであり、外側ガラスペイン（１）が、透明ガラスペインであるか、又は内側ガラスペイン（７）が、着色ガラスペインであり、外側ガラスペイン（１）が、着色ガラスペインであり、前記着色ガラスペインが、好ましくは灰色又は暗灰色ガラスペインである、請求項１～７のいずれか一項に記載の乗物用ペイン。
  9. 前記乗物用ペインが、自動車用ペインである、請求項１～８のいずれか一項に記載の乗物用ペイン。
  10. 前記乗物用ペインがスライディングルーフパネル、ガラスルーフ、リアウィンドウ、リアサイドウィンドウ、又はフロントウィンドウであり、好ましくは自動車用である、請求項１～９のいずれか一項に記載の乗物用ペイン。
  11. スイッチオンモードにおける前記乗物用ペイン全体の光透過率ＴＬ（全体）が、３０％以下、好ましくは２０％未満、好ましくは１０％未満であることを特徴とする、請求項１～１０のいずれか一項に記載の乗物用ペイン。
  12. 請求項１～１１のいずれか一項に記載の乗物用ペインを含む乗物であって、前記乗物は、好ましくは自動車である、乗物。
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