JP2011504431A - 配線されたグレージング - Google Patents

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Abstract

グレージング物質（例は、ガラス）の２つのペインであり、それらの間に延在するラミネート加工用中間層のプライをもつもの、および１種またはそれよりも多くのワイヤーであり、グレージング物質のペインの間でのものであり、各々が伝導性の中核および外側の暗色（例は、黒色）のシースをもつものを含み、それは紫外光による退色および物質劣化に実質耐性である、ラミネート加工されたグレージング（例は、乗り物のウィンドゥスクリーン）。ワイヤーは容量性の検知プレート、誘導結合ループ、加熱素子、アンテナおよび／またはＲＦＩＤタグの形態であることができる。

Description

本発明は、配線されたグレージングに、特に、ラミネート加工されたグレージングであり、その構造内で1以上のワイヤーが含まれるものに関する。
1種またはそれよりも多くのワイヤーは、いくつかの理由のためにラミネート加工された（積層された）グレージング（窓ガラス）内に含まれうる。グレージングと共に典型的に同一の広がりをもつグリッド（格子状物）の形態において、ワイヤーはグレージングの構造的な健全性を高めることができる。グレージングの全体または一部分にわたって多数の広がりとして存在して、ワイヤーは、電流がそれらに供給されるとき、グレージングが加熱されるのを可能にしうる。1種またはそれよりも多くのワイヤーは、電磁信号を送信/受信し、たとえばアンテナが形成され、および/または電気回路、たとえば容量性回路の一部分を形成するために並べられるかもしれない。
美的な理由のため、グレージング中に組み込まれるとき、1種またはそれよりも多くのワイヤーを、肉眼に対するそれらの外観を最小にするために暗色（たとえば、ダークグレイまたは黒色）でありうる。そのような慣行は、配線されたグレージングの分野において、欧州特許出願公開第0 849 977号明細書に記載されているように普通のことである。ワイヤーは、銀または銅のような光沢のある伝道性物質で典型的に形成され、それらの伝導性のコア（芯）は、相応に暗色の材料で、黒に着色されたプラスチック物質のようなもので被覆することによって、色を暗くされるかもしれない。そのようなコーティングが不存在である場合、入射光線は、伝導性のコアの表面を多方面に反射されるかもしれない。そのような効果は視覚的に魅力がないかもしれないだけでなく、それはまたグレージングに近い人に対し潜在的に気を散らせることもある（そのようなワイヤーを含むグレージングの意図された用途による）。
欧州特許出願公開第0 849 977号明細書
若干のそのようなグレージングについて、残念なことに、それらに組み込まれる暗色の被覆ワイヤーの１種またはそれよりも多くが、ある量の物理的な劣化を被り、それはそれらの生産後の比較的短い時間の期間だけの後でさえ起こる場合があるように思われることが観察された。暗色のコーティング（被膜）は、１種またはそれよりも多くのワイヤー上のパッチにおいて、薄くなり、消失し、および/または脱色され（程度の差はあるが透明になり）、光沢のある伝導性のコアのエリアが露出されるのが観察された。次いで入射光線はこれらの露出されたエリアを反射され、そして上述の望ましくない効果の発生を招くかもしれない。
ワイヤーが電流を運ぶ場合、伝導性物質のパッチの曝露は更なる問題を導くかもしれない。これらのワイヤーのうちの2つまたはそれより多くは、それらが相互に曝露される領域において交差する場合、短絡が起こることがあり、−これはもちろん極めて望ましくない。
したがって、本発明の目的は、先行技術のグレージングと同じ物理的な劣化を被らない1種またはそれよりも多くの暗色の伝導性ワイヤーが組み込まれるグレージングを提供することである。
しかるべく、本発明は、ラミネート加工されたグレージングを提供し、それは、
グレージング物質の2つのペインであり、それらの間に延在するラミネート加工用中間層のプライをもつもの、および
1種またはそれよりも多くのワイヤーであり、グレージング物質のペインの間でのもので、各々が伝導性の中核（セントラルコア）および外側の暗色のシースをもつもの
を含み、シースは紫外光線による退色および物質劣化に対して実質耐性である。
本発明に従う配線されラミネート加工されたグレージングは、先行技術のグレージングに対して優れ、それは、ワイヤーが肉眼に対して視覚的に控え目であり、それらがグレージングの寿命のかなりの部分の間、および確実に、先行技術のグレージングが有するものより長い時間の長さの間暗色のままだからである。さらにまた、ワイヤーが暗色のままであるので、視覚的な錯乱の問題は、もし完全に排除されるというわけでないなら、大部分各々の伝導性の中核からの反射による。
グレージング物質のペインは、ガラスのペイン、好ましくは、クリアーまたは本体色付き（body-tinted）であってよいソーダ石灰シリカガラスであることができ、またはそれらはポリカーボネートのような堅いプラスチック物質のペインであることができる。典型的に、グレージング物質のペインは、1および10mmの間、好ましくは1.5および6mmの間での厚さで用いる。
好ましくは、外側のシースは色でダークグレイまたは黒色であり、およびそれが作成される物質には炭素が含まれる。ダークグレイおよび黒色は、最も視覚的に魅力的であり、およびワイヤーのために控え目な色であるように思われる。炭素含有のシースは、この目的のための物質の好ましいタイプであると考えられる。用語“シース（さや）”は、この明細書を通して用いるように、双方のa)ワイヤーの伝導性の中核を取り囲み、およびエンベロープする（包む）物質のスリーブ（そで）、およびb)ワイヤーのコアの表面上に堆積し、およびそれに付着するコーティングを意味する。外側のシースは、その目的をかなえるために、4および10μmの間、好ましくは6μm周辺の厚さで設けられうる。
さらに好ましくは、外側のシースが作成される物質は、黒鉛、または黒鉛含有の物質である。普通の状況の下で、黒鉛は導電性物質であり、およびそのようにして、内側の（非伝導性の）シースは2つの導電性物質を分けるために各ワイヤーの中核および外側のシースの間で提供することができる。もちろん、内側の（非伝導性の）シースを提供することは望ましい場合があり、外側のシースの物質の性質に関係なく、その結果、1種またはそれよりも多くのワイヤーが短絡をつくることなく、互いの上で交差することができる。
有利には、内側のシースはプラスチック物質で作成することができ、それは電気的絶縁性でありうる。この技術において既知の任意の適する熱可塑性物質または熱硬化性プラスチックも用いうるが、ポリエステルイミド（polyesterimid）およびポリウレタンのような物質を用いることができる。内側のシースは、その目的をかなえるために、3および8μmの間、好ましくは6μmの周辺の厚さで提供することができる。物質の内側のシースが外側のシースによって包まれるので、その色は重要ではない。しかし、外側のシースの紫外線放射抵抗性を監視することが可能になるように（たとえば、外側のシースを介して示すことができる伝導性のコアのパッチについて検査することによる）、内側のシースを透明な物質で作成することができる。
有利には、最も外側の部分のシースは、中間層物質のプライと結合することが可能な物質から作成され、各ワイヤー上で設けられる。中間層物質および最も外側の部分のシースは、次のタイプの物質の1種として提供することができ（そして、それらは同じ物質である必要はなく）、ポリ塩化ビニル（PVC）、ポリウレタン（PU）、エチルビニルアセタート（EVA）、ポリエチレンテレフタラート（PET）、ポリアミド（PA）またはポリビニルブチラール（PVB）である。中間層物質のプライは、典型的に0.76mmまたは0.38mmのいずれかの厚さで提供することができる。最も外側の部分のシースは好ましくは、最高10μmまでの厚さで提供することができる。
グレージングが、高められた温度および圧力を、たとえばオートクレーブにおいてかけられるとき、結合は単に十分に効果的であるかもしれない。しかし、1種またはそれよりも多くのワイヤーおよび中間層物質のプライの間の結合の若干またはほとんどは、ワイヤーがそれらの望ましい立体配置中に重ねられるように達成されうる。ワイヤーは、任意の適した技術で、たとえば超音波結合（接合）または抵抗加熱のようなものを用いて、中間層物質のプライ上に直接堆積することができる。
各ワイヤーの伝導性の中核は、金属、金属合金または金属酸化物物質で作成することができる。銀および銅は、他の物質と比較して、それらの高い伝導性のため、最も適するように見える。好ましくは、各ワイヤーの中核の直径は、範囲35から150μmまでであり、さらに好ましくは、範囲40から90μmまで、そして最も好ましくは、70μmの周辺にある。そのような直径は、良好な伝導性/抵抗性および外観の間の釣合いを達成するのに最適であると考えられる。
好ましくは、1種またはそれよりも多くのワイヤーは、容量性レインセンサーの検知エリアの形態において並べられ（配置され）、効果的に、1種またはそれよりも多くの容量性プレートが形成される。この技術において既知であるように、容量性レインセンサーには、グレージング、特に、ワイパーブレードの自動操作を可能にするために、乗り物のグレージングが含まれうる。
加えて（または選択肢として）、1種またはそれよりも多くのワイヤーをまた、誘導結合（カップリング）コイルの形態で、結合コイル（たとえば、容量性レインセンサーの検知エリアのような電気的装置に、グレージング内で付着させることができるもの）からグレージングの外部上の電気的装置までのグレージングのプライを通して誘導的に結合させる電流のために並べることができる。
さらに付加的に、または代わりに、1種またはそれよりも多くのワイヤーは発熱体（加熱素子）の形態で並べることができ、それは、グレージングの曇りを除くこと、および防氷することを可能にするために、グレージング物質のプライを抵抗加熱することができる。そのような発熱体は、カメラが動作するグレージングのエリアを加熱するのに用いることができる。
またさらに付加的に、または代わりに、1種またはそれよりも多くのワイヤーを、電磁放射を送り、および/または受けるために、同時係属の出願のPCT/EP2007/061839において記載するように配線されたピッチアンテナ、またはグレージングに関する情報を蓄えるための無線（高）周波識別（RFID）タグのような、アンテナを形成するために並べることができる。
本発明に従うグレージングは任意の位置または場所において用いることができ、そこではラミネート加工されたグレージングが典型的に導入されるが、それは最も好ましくは、乗り物のグレージングとして用いられうる。さらに好ましくは、グレージングはウィンドゥスクリーン（フロントガラス）として用いることができるが、とはいえ、それはまたバックライト（リアウィンドゥ）、サイドライト（側面ウィンドゥ）および/またはルーフライト（屋根グレージング）としても用いられうる。
より一層良好な理解のために、本発明を次に、より一層詳しく、非制限的な例として、添付の概略図面（正確な縮尺ではない）を参照し、そしてそれに示すように説明し、それは次のようなものである。
本発明に従うラミネート加工されたグレージングの平面図である。 図1の線A-Aに沿って見られる断面である。 ワイヤーの断面である。
図1は、ラミネート加工されたグレージングを、乗り物のウィンドゥスクリーン10の形態で示し、それは、グレージング物質の外側ペインを、2.1mmの厚さの緑色に着色したソーダ石灰シリカガラス11のペインの形態で、および1またはそれよりも多くのワイヤー16を、容量性のレインセンサー14、温度補償構造17および誘導結合コイル15a、15bの形態中に並べて含む。レインセンサー14および温度補償構造17は、大部分がグレージングの視覚エリアにおいて位置付けられ、それに対し、コイル15a、15bは視界から隠される。ウィンドゥスクリーン10の外周の周辺で、不明りょう化バンド13の形態で、不透明なインク（典型的に黒色エナメル）のバンドがある。不明りょう化バンド13は、ウィンドゥを乗り物（示さず）中に固定し、そしてまた誘導結合コイル15a、15bを隠すために、用いられるシーラント（シーリング材）（示さず）を扮装し、そして保護するためにそこにある。
図2は、ウィンドゥスクリーン10の構築についてより一層多くの詳細を提供し、そこではそれがさらに、グレージング物質の内側ペインを、また緑色の着色したソーダ石灰シリカガラス12の2.1mmの厚さのペインの形態で、および中間層物質の3つのプライから構築される複合中間層を含む。中間層物質のこれらのプライは、0.38mmの厚さのクリアーなPVBの2つの外側プライ18、19およびPET の中央プライ20の形態であり、その上で、太陽輻射を反射するために、ガラスの外側ペイン11に面する銀ベース（銀を基にする）のコーティングスタック（被膜積層体）21が位置付けられる。太陽制御機能をもつ複合中間層に代わるものとして、ウィンドゥスクリーン10は、外側のガラス11および/または内側ガラス12の内面上でPVB 18のプライおよび太陽制御コーティング（示さず）を含むことができる。
緑色の着色したガラス11、12のペインのおよその組成で72%（重さによって）のSiO2、1%のAl2O3、13.5%のNa2O、0.6%のK2O、8.5%のCaO、4%のMgO、0.2%のSO3およびFe2O3としての0.58%の全鉄を、英国で、ピルキントン・グループ・リミッテッドから得ることができる（www.pilkington.com）。銀ベースのコーティング21を有するPET 20のプライは、Southwall Technologies Inc.（サウスウォール・テクノロジーズ社）、3975イースト・ベイショア・ロード、パロ・アルト、カリフォルニア94303、米国から得ることができる（www.southwall.com）。
ワイヤー16は、PVB 18のプライおよびガラス11の外側ペインの間で、ガラスの外側ペイン11の外面上で雨滴の存在の容量性の検出を可能にするために位置付けられる。ワイヤー16は、各々がPVBの最も外側の部分のシースを備えるので、PVB のプライ18およびガラスの外側のペイン11の双方に結合される。ワイヤー16の構造の詳細を、図3に示し、それは各ワイヤー16がその中心の伝導性コアを囲む三層（tri-layer）のシースをもつことを、71μmの直径の銅31の長さの形態で例証する。銅のコア31は、内側の（非伝導性の）シースを、7μmの厚さのポリウレタンコーティング32の形態において備える。コーティング32は、外側のシースを、6μmの厚さの黒鉛コーティング33の形態で備える。最後に、コーティング33は、最も外側の部分のシースを、6μmの厚さのPVBコーティングの形態で備える。そのようなワイヤー16は、Elektrisola Eckenhagen（エレクトリソラ・エッケンハーゲ）、In der Huttenwiese（インダー・ヒュッテンヴィーゼ）、51580のReichshof-Eckenhagen（ライヒスホフ-エッケンハーゲン）、ドイツ国（www.elektrisola.com）からの製品番号BP 180の下で入手可能である。
ワイヤー16の紫外線劣化抵抗性を例証するために、試料のグレージングで、2つの試験を行った。ウィンドゥスクリーン10の試料の代表例の2つのバッチを調製した。バッチ1で、5つの試料は計量用に30cm×30cmを、およびバッチ2で、5つの試料は計量用に30cm×8cmを調製し、それらは、0.76mmの厚さのクリアーなPVB（上記のように）のプライを有する2.1mmの厚さの緑色の着色したガラス（上記のように）の2つのプライを、図1で示すように、容量性のレイン検知プレート、温度補償構造および誘導結合コイルの形態においてワイヤー（上記のように）に加えて、一緒にラミネート加工することによった。
第1の試験は、各バッチからの試料の外観検査を、それらが2つの異なる供給源から3000時間の期間の間に紫外線放射に直接さらされる前および後の双方で含み、それらは、
(1)1平方メートルにつき16のULTRA-VITALUXTM（ウルトラ-ビタラックス商品名）サンランプ（太陽灯）〔OSRAM GmbH（オスラム社）、Hauptverwaltung（ハオプトフェアヴァルトゥング）、Hellabrunner Strasse（ヘルアップルン・シュトラーセ）1、81543のMunchen（ミュンヒェン）、ドイツ国（www.osram.com）から入手可能な〕のアレイ、各試料から50cm離れて置かれるとき、照射量の1kW/m2が提供され、および
(2)Xenochrome（キセノクローム）300のフィルターと共に用いるXENOTESTTM（キセノテスト商品名）Beta（ベータ）+キセノンアーク器具〔Atlas Material Testing Technology GmbH（アトラス・マテリアル・テスティング・テクノロジー社）、Vogelsbergstrasse（フォーゲルスベルクシュトラーセ） 22、63589のLinsengericht（リンゼンゲリヒト）、ドイツ国（www.atlas-mts.com）から入手可能な〕、曝露の4,000cm2のエリアが提供される。
双方のバッチにおいてすべての試料は双方の光源で外観検査試験にパスし、そこで3000時間の試験期間の終わりでワイヤーの黒色の彩色に視覚変化がなかった。さらにまた、ワイヤーは各々の試料の内部に良好に付着したままだったと思われた。
第2の試験は、試料の各々で容量性レインセンサープレートおよび温度補償構造の共振周波数を、それらが同じ2つの上記光源(1)および(2)から3000時間の期間紫外線放射にさらされる前および後に測定した。この試験を実行するために、ワイヤーの単一長さを、各試料での誘導結合コイルと同じ寸法のループに形成した。このループは、各試料において誘導結合コイルに系統的に位置合わせされ、およびその自由端を、測定をするためにHP 8753A Networkanalyser（ネットワークアナライザー）に接続した。この試験の結果は次の表に示され、結果を、変動する温度の効果を排除するために20℃の温度に対して標準化した。
Figure 2011504431
試料の共振周波数において、一旦それらがUVを用いて照射されたならば、0.2%未満の変動があり、キャパシター（コンデンサー）および誘導結合コイルの機能を満足に実行するために三層の被覆ワイヤーの信頼性が提供されることを見ることができる。

Claims (15)

  1. グレージング物質の２つのペインであり、それらの間に延在するラミネート加工用中間層のプライをもつもの、および
    １種またはそれよりも多くのワイヤーであり、グレージング物質のペインの間でのもので、各々が伝導性の中核および外側の暗色のシースをもつもの
    を含み、暗色のシースは紫外光線による退色および物質劣化に対して実質耐性である、ラミネート加工されたグレージング。
  2. シースは色でダークグレイまたは黒色であり、それが作成される物質には炭素が包含される、請求項１に記載のラミネート加工されたグレージング。
  3. シースの物質は黒鉛または黒鉛含有物質である、請求項２に記載のラミネート加工されたグレージング。
  4. 内側の（非伝導性の）シースは、各ワイヤーの中核および外側のシースの間で提供される、いずれかの先行する請求項に記載のラミネート加工されたグレージング。
  5. 内側のシースはプラスチック物質で作成される、請求項４に記載のラミネート加工されたグレージング。
  6. 内側のシースは透明である、請求項４または請求項５に記載のラミネート加工されたグレージング。
  7. 最も外側の部分のシースは、中間層物質のプライと結合可能な物質で形成され、各ワイヤー上に設けられる、いずれかの先行する請求項に記載のラミネート加工されたグレージング。
  8. 各ワイヤーの伝導性の中核は、金属、金属合金または金属酸化物物質で作成される、いずれかの先行する請求項に記載のラミネート加工されたグレージング。
  9. 各ワイヤーの中核の直径は３５から１００μｍまでの範囲にある、いずれかの先行する請求項に記載のラミネート加工されたグレージング。
  10. １種またはそれよりも多くのワイヤーは容量性レインセンサーの検知エリアの形態において並べられる、いずれかの先行する請求項に記載のラミネート加工されたグレージング。
  11. １種またはそれよりも多くのワイヤーはまた誘導結合コイルの形態において並べられる、請求項１０に記載のラミネート加工されたグレージング。
  12. １種またはそれよりも多くのワイヤーは発熱体の形態において並べられる、いずれかの先行する請求項に記載のラミネート加工されたグレージング。
  13. １種またはそれよりも多くのワイヤーはアンテナを形成するために並べられる、いずれかの先行する請求項に記載のラミネート加工されたグレージング。
  14. 乗り物のグレージングとしての、いずれかの先行する請求項に記載のラミネート加工されたグレージングの使用。
  15. ウィンドゥスクリーン、バックライト、サイドライトおよび／またはルーフライトとしての、請求項１４に記載のラミネート加工されたグレージングの使用。

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