JP2008201206A - 航空機用窓材およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 耐久性に優れた航空機用窓材およびその製造方法を提供する。
【解決手段】 アクリル樹脂製とされたフィルム５と、フィルム５上に形成され、視界確保のための光透過性を有しかつ電磁波シールド性を有するように導電性材料がメッシュ形状に形成された導電性メッシュ７と、導電性メッシュ７が形成されたフィルム５が貼付されるアクリル樹脂製の窓本体３とを備えることを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、航空機用窓材およびその製造方法に関するものである。

航空機の乗員や乗客が機外の視界を確保するために、例えばキャノピやキャビン窓といった航空機用窓材が多用されている。このような航空機用窓材に対して、機外からの有害な電磁波の侵入を防止し、または、機内で発生する電磁波を機外に漏出させないために、電磁波シールド性を確保することが検討されている。

このような電磁波シールド性を有する航空機用窓材としては、特許文献１に記載されたものが知られている。同文献には、電磁波シールド性のための金属メッシュをフィルムに形成した後に、窓本体に貼付する製造方法が開示されている。

特開２００５−１０４３１０号公報（図５）

しかし、樹脂製フィルムとして一般に用いられるＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）を上記のような航空機用窓材に適用した場合、以下の問題がある。
航空機用窓材の窓本体には、アクリル樹脂が用いられており、アクリル樹脂とＰＥＴとの熱膨張率の差は大きい。したがって、窓本体にフィルムを貼付した後に加熱処理する場合には、熱膨張率の差に基づきシワが発生してしまうおそれがある。また、航空機の運用の際には、地上時と航行時では温度差が大きく、窓本体からフィルムが剥離してしまうおそれがあり、耐久性の点で好ましくない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、耐久性に優れた航空機用窓材およびその製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の航空機用窓材およびその製造方法は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の航空機用窓材は、アクリル樹脂製とされたフィルムと、該フィルム上に形成され、視界確保のための光透過性を有しかつ電磁波シールド性を有するように導電性材料がメッシュ形状に形成された導電性メッシュと、該導電性メッシュが形成された前記フィルムが貼付されるアクリル樹脂製の窓本体とを備えることを特徴とする。

窓本体およびフィルムをアクリル樹脂製としたので、熱膨張率が同等となる。したがって、製造時に加熱および冷却されてもシワが生じにくい。また、航空機用窓材では、航空機の運用に伴い大きな温度変化に曝されることになるが、窓本体とフィルムとの間に熱膨張率差がないので、フィルムの剥離が生じ難くなり、耐久性が向上する。

さらに、本発明の航空機用窓材は、前記導電性メッシュが形成された前記フィルムと前記窓本体との間には、接着層が形成され、該接着層は、ウレタン系接着剤とされていることを特徴とする。

自動車等に用いられる合わせガラスでは、接着剤として一般にＰＶＢ（ポリビニルブチラール）が用いられているが、ＰＶＢはアクリル樹脂との接着力の点で好ましくない。これに対して、ウレタン系接着剤は、アクリル樹脂製のフィルムとアクリル樹脂製の窓本体とを接着する際には十分な接着力を有する。本発明に適用するウレタン系接着剤は、フィルム状のポリウレタンを用いると好適である。

さらに、本発明の航空機用窓材によれば、前記フィルムに形成された前記導電性メッシュは、前記フィルムと前記窓本体との間に配置されていることを特徴とする。

フィルムに形成された導電性メッシュがフィルムと窓本体との間に配置されているので、導電性メッシュの導電材料と接着層とが直接接触することになる。接着層にはウレタン系接着剤を用いており、ＰＶＢのように可塑剤が含まれていないので、導電性メッシュの導電材料と接着層とが反応を起こすことがなく、窓材としての光透過性に悪影響を及ぼすことがない。

さらに、本発明の航空機用窓材では、前記窓本体上に、前記フィルムを介して前記導電性メッシュが位置し、前記導電性メッシュ上には、該導電性メッシュの縁部に電気接続のための露出領域を設けた状態で保護層が形成されている。

フィルム上に形成された導電性メッシュが窓本体に対向しておらず、フィルムを介して窓本体の反対側に位置している場合には、導電性メッシュを保護するための保護層を積層する必要がある。保護層を積層する際に、導電性メッシュの縁部に、保護層で被覆されない露出領域を設けることとした。この露出領域を電気接続のために用いることにより、電磁波シールドのための電気接続を確保することができる。

また、本発明の航空機用窓組立体は、上記のいずれかに記載の航空機用窓材と、該航空機用窓材を保持する窓枠とを備えていることを特徴とする。

上記のいずれかの航空機用窓材を備えていることにより、耐久性に優れた航空機用窓組立体を提供することができる。

また、本発明の航空機用窓材の製造方法は、視界確保のための光透過性を有しかつ電磁波シールド性を有するように導電性材料がメッシュ形状に形成された導電性メッシュを保持するアクリル樹脂製のフィルムを、アクリル樹脂製の窓本体に貼付することを特徴とする。

窓本体に対してフィルムを貼付するだけで済むので、簡便に製造することができる。また、窓本体が曲面を有している場合であっても、フィルムは可撓性を有するので、容易にフィルムを貼付することができる。
窓本体およびフィルムをアクリル樹脂製としたので、熱膨張率が同等となる。したがって、製造時に加熱および冷却されてもシワが生じにくい。また、航空機用窓材では、航空機の運用に伴い大きな温度変化に曝されることになるが、窓本体とフィルムとの間に熱膨張率差がないので、フィルムの剥離が生じ難くなり、耐久性が向上する。

さらに、また、本発明の航空機用窓材の製造方法は、前記窓本体上にウレタン系接着剤とされた接着層を設けた後に、前記フィルムを前記窓本体に貼付することを特徴とする。

自動車等に用いられる合わせガラスでは、接着剤として一般にＰＶＢ（ポリビニルブチラール）が用いられているが、ＰＶＢはアクリル樹脂との接着力の点で好ましくない。これに対して、ウレタン系接着剤は、アクリル樹脂製のフィルムとアクリル樹脂製の窓本体とを接着する際には十分な接着力を有する。

さらに、また、本発明の航空機用窓材の製造方法は、前記導電性メッシュが前記フィルムと前記窓本体との間に配置されるように、前記フィルムを前記窓本体に貼付することを特徴とする。

フィルムに形成された導電性メッシュがフィルムと窓本体との間に配置されるので、導電性メッシュの導電材料と接着層とが直接接触することになる。接着層にはウレタン系接着剤を用いておりＰＶＢのように可塑剤が含まれていないので、導電性メッシュの導電材料と接着層とが反応を起こすことがなく、窓材としての光透過性に悪影響を及ぼすことがない。

さらに、また、本発明の航空機用窓材の製造方法は、前記窓本体上に前記フィルムを介して前記導電性メッシュが位置するように、前記フィルムを前記窓本体に貼付し、前記導電性メッシュ上に、該導電性メッシュの縁部に電気接続のための露出領域を設けるように保護層を形成することを特徴とする。

導電性メッシュの縁部に電気接続のための露出領域が設けられているので、電磁波シールドのための電気接続を確保することができる。

本発明によれば、以下の効果を奏する。
窓本体およびフィルムをアクリル樹脂製としたので、耐久性の高い航空機用窓材を提供することができる。
ウレタン系接着剤を用いてフィルムと窓本体を接着することとしたので、強固に接着することができる。また、接着層と導電フィルム層とが直接接触した状態であっても、視界確保のための光透過率を低減させることがない。
導電性メッシュ上に保護層を積層する際に、導電性メッシュの縁部に露出領域を設けて電気接続を得ることとしたので、電磁波シールドを確実に行うことができる。

以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図１〜図３を用いて説明する。
図１には、例えばキャビン窓に用いられる航空機用窓材が示されている。なお、図１に示した航空機用窓材１は、平板形状とされているが、適用される位置に応じて曲面形状とされる。
航空機用窓材１は、基板となる窓本体３と、窓本体３上に貼付されたフィルム５と、フィルム５上に形成された導電性メッシュ７とを備えている。この航空機用窓材１は、導電性メッシュ７によって電磁波シールド性を有するとともに、視界確保のための光透過性を有しており、例えば、可視光線の透過率が９０％程度とされる。

図２には、航空機用窓材１の端部における部分断面が示されている。
同図に示すように、窓本体３上に、接着層９を介して、導電性メッシュ７及びフィルム５がこの順で積層されている。
窓本体３は、アクリル樹脂製、より具体的にはＰＭＭＡ（メタクリル酸メチル樹脂）とされている。
フィルム５は、アクリル樹脂製、より具体的にはＰＭＭＡ（メタクリル酸メチル樹脂）とされている。つまり、フィルム５には、窓本体３と同等の材料が用いられている。フィルム５の厚さは、例えば、１２５μｍとされている。
導電性メッシュ７は、格子状に形成されており、導電性材料としては金属が好ましく、本実施形態では銅が用いられる。導電性メッシュ７の線幅は１０μｍ程度、厚さは１０μｍ程度とされ、間隔は３００μｍ程度とされる。このような線幅、厚さおよび間隔によって、電磁シールド性および視界確保が両立される。
接着層９は、ウレタン系接着剤とされている。ウレタン系接着剤としては、フィルム状のポリウレタンが用いられる。接着層９は、接着後に、フィルム５と導電メッシュとの間の空間まで進入し、導電性メッシュ７の導電材料（銅）の周りを覆うように直接接触する。

次に、上記構成の航空機用窓材１の製造方法について説明する。
先ず、フィルム５上の一面に、例えばめっき法によって銅の薄膜を積層する。銅薄膜の厚さは例えば１０μｍとされる。そして、銅薄膜の表面にレジスト膜を形成し、次いで、レジスト膜にレジストパターンを露光した後に、現像することによって、銅薄膜の表面にメッシュ形状のマスクを形成する。この状態で、エッチング液によって銅をエッチングし、その後にレジストパターンを除去することにより、メッシュ形状の導電性メッシュ７を形成する。このようにして、図３の符号５及び７で示したように、導電性メッシュ７付きフィルム５が得られる。
そして、窓本体３上にシート状のウレタン系接着剤とされた接着層９を設置した後に、導電性メッシュ７が窓本体３に対向するようにしてフィルム５を貼付する。
次に、オートクレーブを用いて、熱処理を行うことにより、接着層９を硬化させて窓本体３上にフィルム５を固定する。オートクレーブによる処理条件としては、温度が８５〜９５℃、圧力が１．０３ＭＰａ、処理時間が１時間とされる。
そして、オートクレーブから取り出して冷却することにより、航空機用窓材１が得られる。
このように製造された航空機用窓材１は、後に窓枠等に組み付けられることにより、航空機用窓組立体が得られる。

本実施形態にかかる航空機用窓材１によれば、以下の作用効果を奏する。
窓本体３に対して導電性メッシュ７を形成したフィルム５を貼付するだけで航空機用窓材１を製造することができるので、簡便である。また、窓本体３が曲面を有している場合であっても、導電性メッシュ７が形成されたフィルム５は可撓性を有するので、容易にフィルム５を窓本体３に貼付することができる。
窓本体３およびフィルム５をアクリル樹脂製とし、熱膨張率を同等としたので、製造時にオートクレーブによって加熱され、その後に冷却されてもフィルム５にシワが生じにくい。
また、航空機用窓材１では、航空機の運用に伴い大きな温度変化に曝されることになるが、窓本体３とフィルム５との間に熱膨張率差がないので、フィルムの剥離が生じ難くなり、耐久性を向上させることができる。
また、接着層９としてウレタン系接着剤を用いることとしたので、アクリル樹脂製の窓本体３とフィルム５とを強固に接着することができる。
また、ウレタン系接着剤には、ＰＶＢ（ポリビニルブチラール）のように可塑剤が含まれていないので、導電性メッシュ７の銅と直接接触しても反応を起こすことがなく、窓材としての光透過性に悪影響を及ぼすことがない。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について、図４を用いて説明する。
図４には、本実施形態にかかる航空機用窓材１’の端部における部分断面が示されている。
本実施形態は、第１実施形態と異なり、導電性メッシュ７が形成されたフィルム５を窓本体３に貼付する際に、導電性メッシュ７を窓本体３に対向させずに図４において上方に向けている。したがって、積層順は、同図において下方から、窓本体３、接着層９、フィルム５、導電性メッシュ７となる。窓本体３、接着層９、フィルム５、導電性メッシュ７については、材料および形状については第１実施形態と同様なので、その説明を省略する。

導電性メッシュ７上には、導電性メッシュを保護するための保護層１１が積層されている。保護層１１としては、アクリル樹脂製のフィルムが用いられる。導電性メッシュ７と保護層１１との接着は、ポリビニールアセテート系接着剤によって行われる。
導電性メッシュ７の縁部には、保護層１１によって被覆されていない露出領域１３が設けられている。この露出領域１３は、航空機用窓材１を窓枠に取り付けて窓組立体とする際に、外部との電気接続を確保するためのものである。

上記構成の航空機用窓材１’は、以下のように製造される。
フィルム５上に導電性メッシュ７を形成する工程については、第１実施形態と同様なので省略する。
フィルム５上に形成された導電性メッシュ７上に、保護層１１を貼付する。 そして、導電性メッシュ７が形成されたフィルム５を窓本体３に貼付する。この際に、シート状の接着層９が載置された窓本体３に対して、導電性メッシュ７を窓本体３側に対向させずに図４において上方を向けた状態で、フィルム５と接着層９とを接触させる。
そして、第１実施形態と同様に、オートクレーブによって接着層９を熱硬化させて、冷却した後に、航空機用窓材１’を得る。
このように製造された航空機用窓材１’は、後に窓枠等に組み付けられることにより、航空機用窓組立体が得られる。

本実施形態にかかる航空機用窓材１’によれば、第１実施形態の作用効果に加えて、以下の作用効果を奏する。
導電性メッシュ７上に保護層１１を積層する際に、導電性メッシュ７の縁部に、保護層１１で被覆されない露出領域１３を設けることとしたので、この露出領域を電気接続のために用いることができる。したがって、航空機用窓材１’を窓枠に組み付けて航空機用窓組立体とした際に外部との電気接続を確保することができ、電磁波シールドを確実に行うことができる。

なお、上述した各実施形態では、導電性メッシュ７の材料として銅を用いることとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、金、銀、アルミニウム、ニッケル、チタン、スズであっても良い。

本発明の一実施形態にかかる航空機用窓材を示した斜視図である。 図１の航空機用窓材の端部における部分断面図である。 図２の航空機用窓材の製造工程の一部を示した断面図である。 本発明の第２実施形態にかかる航空機用窓材の端部における部分断面図である。

符号の説明

１，１’ 航空機用窓材
３ 窓本体
５ フィルム
７ 導電性メッシュ
９ 接着層
１１ 保護層
１３ 露出領域

Claims (9)

1. アクリル樹脂製とされたフィルムと、
   該フィルム上に形成され、視界確保のための光透過性を有しかつ電磁波シールド性を有するように導電性材料がメッシュ形状に形成された導電性メッシュと、
   該導電性メッシュが形成された前記フィルムが貼付されるアクリル樹脂製の窓本体と、
   を備えることを特徴とする航空機用窓材。
2. 前記導電性メッシュが形成された前記フィルムと前記窓本体との間には、接着層が形成され、
   該接着層は、ウレタン系接着剤とされていることを特徴とする請求項１記載の航空機用窓材。
3. 前記フィルムに形成された前記導電性メッシュは、前記フィルムと前記窓本体との間に配置されていることを特徴とする請求項２記載の航空機用窓材。
4. 前記窓本体上には、前記フィルムを介して前記導電性メッシュが位置し、
   前記導電性メッシュ上には、該導電性メッシュの縁部に電気接続のための露出領域を設けた状態で保護層が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の航空機用窓材。
5. 請求項１から４のいずれかに記載の航空機用窓材と、
   該航空機用窓材を保持する窓枠と、
   を備えていることを特徴とする航空機用窓組立体。
6. 視界確保のための光透過性を有しかつ電磁波シールド性を有するように導電性材料がメッシュ形状に形成された導電性メッシュを保持するアクリル樹脂製のフィルムを、アクリル樹脂製の窓本体に貼付することを特徴とする航空機用窓材の製造方法。
7. 前記窓本体上にウレタン系接着剤とされた接着層を設けた後に、前記フィルムを前記窓本体に貼付することを特徴とする請求項６記載の航空機用窓材。
8. 前記導電性メッシュが前記フィルムと前記窓本体との間に配置されるように、前記フィルムを前記窓本体に貼付することを特徴とする請求項７記載の航空機用窓材。
9. 前記窓本体上に前記フィルムを介して前記導電性メッシュが位置するように、前記フィルムを前記窓本体に貼付し、
   前記導電性メッシュ上に、該導電性メッシュの縁部に電気接続のための露出領域を設けるように保護層を形成することを特徴とする請求項６又は７に記載の航空機用窓材。

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