JP2017534490A - 一体型の結露防止透明基材 - Google Patents
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Abstract
本発明は、第一の面に低放射率層そして第二の面に結露防止層を含む一体型の透明基材と、該基材を、陸上、航空又は水上輸送機関、特に自動車のための窓として使用すること、及び０〜４℃の温度に冷却された室を周囲雰囲気から隔離するために使用することに関する。
Description
本発明は、製品、特に食品を、およそ０〜４℃を主とした温度で、すなわち、０℃より高く、冷蔵と一般に称されるとは言え、この範囲よりもわずかに低く又はわずかに高い値に達することもある温度で、保管し販売のために展示することに関する。
これらの製品は一般に、店舗の雰囲気と直接通じる棚に置かれる。これらの棚の近くでは、顧客が寒く感じる頻度が高い。場合により、店舗の暖房をこの目的のために適応させなければならない。冷却するのには、冷たい棚と店舗の雰囲気とが通じていることから増大したエネルギーが必要とされる。
本発明者らは、これらの冷たい棚を透明な壁で隔離しようと考えてきた。
−１８℃程度まで、あるいは−２５℃程度までなどの低温に冷却した室のガラス張りの扉は、既に知られている。これらの冷凍室の扉により提起される問題は、具体的に言えば、開放時に室側の低温面に生じる霜のそれである。実際のところ、この開放の際に、店舗の環境の湿分が該低温面で結露し結晶化して霜になる。これを解決するために、扉を通した適切な視界を回復させるよう霜を消失させるのを目的に、扉のこの低温面を加熱するための手段が設けられる。
冷凍庫の扉を加熱するこれらの手段をなくし、あるいは少なくとも減らすために、国際公開第００／７１４８１号では冷凍庫の扉の低温面を防霜層で被覆することが想定されている。扉を開くと、この層は結露した湿分を吸収し、そしてまたそれが含有している親水性の高分子鎖の全体にわたりそれを吸収する。この吸収は、スポンジのようにして徐々にすき間を満たすのに適したポリマー材料によりなされ、その一例はポリウレタンのマトリックスである。ポリウレタンマトリックスと相互に入り込んだ例えばポリビニルピロリドンなどの親水性高分子鎖が、結露水を吸着することによって、水の薄い被膜で飽和される。扉の開放時間に応じて防霜層が結露水で飽和されないよう十分に厚ければ、結晶化して霜になった目に見える結露は生じない。
特に国際公開第２００６／１２５８７４号に開示されているように、これらの冷凍庫のガラス張りの扉は、二層又は三層の断熱多層グレージングユニットからなるのが有利である。従って、店舗の雰囲気と接触する扉の高温面は、露点より高い温度に容易に保たれ、そのため曇りを生じる結露は起こらない。
その一方、０℃より高い温度で冷却する棚を一体型のガラス板で閉鎖しようと考えることによって、本発明者らは、店舗内の周囲空気と接触する一体型ガラスの高温面が露点より低い温度（１７℃〜２５℃及び６０％相対湿度）にあり、その結果曇りが生じて販売している製品をガラスを通して見るのを妨げるという危険が現実に存在することに気づいた。
このために、本発明の一つの主題は、第一の面に低放射率層を含みそして第二の面に結露防止層を含むことを特徴とする一体型の透明基材である。低放射率層とは、ここでは放射率が１％と１５％の間である層を意味する。基材の低温側に配置すると、それは基材の高温側からの、すなわち店舗の雰囲気側からの熱放射の最大部分を反射するという役割を持つ。従って、低放射率層は標準的に、基材の反対側の温度を前述の温度及び湿度条件下で露点より高い値に上昇させる。しかし、低温側の温度が低下すると、あるいは高温側の温度が上昇するかさもなければ高温側の相対湿度が上昇すると、基材の高温側に場合によりわずかな結露が、但し基材の高温側に結露防止層が設けられているため基材を通して見ることを妨げない水の均一な膜の形でもって、生じることがある。結露防止層は、水滴で構成される曇りが生じるのを防止する。
更に、本発明の定義の範囲内で、「層」という用語は、低放射率層と結露防止層の両者について、単一層あるいは層の積重体を意味する。
本発明の基材の好ましい特徴によれば、
・結露防止層は、ポリウレタン、ポリアセタール、ポリエステル、ポリ（ビニルアルコール）、ポリ（アクリル酸）、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリオール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピリジン、ポリアクリレート、ポリアクリロニトリル、ポリアクリルアミド、ポリアクロレイン、ポリ（酢酸ビニル）、シランから選ばれるポリマー材料のうちの少なくとも１種、又はこれらのうちの複数種のコポリマーを、単独で又はそのうちの複数のものの混合物として含み、
・結露防止層はポリウレタンをベースとし、
・結露防止層はポリビニルピロリドン分子が相互に入り込んだポリウレタンマトリックスを含み、
・結露防止層は厚さが５μｍと８０μｍの間、好ましくは１０μｍと７０μｍの間であり、特に好ましくは最大で６０μｍに等しく、
・結露防止層は防曇接着膜の自由な、すなわち（例えば店舗の）外部雰囲気に曝露された、主面を形成し、その他方の主面は接着性であり、この膜は特にエチレン−酢酸ビニル（ＥＶＡ）などの軟質ポリマー材料からなる芯を含み、防曇接着膜は除去可能且つ交換可能であり、
・基材は無機ガラス材料製、特にソーダ石灰フロートガラス製であり、又は例えばポリカーボネート、ポリ（メチルメタクリレート）などの有機ポリマー製である。
・結露防止層は、ポリウレタン、ポリアセタール、ポリエステル、ポリ（ビニルアルコール）、ポリ（アクリル酸）、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリオール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピリジン、ポリアクリレート、ポリアクリロニトリル、ポリアクリルアミド、ポリアクロレイン、ポリ（酢酸ビニル）、シランから選ばれるポリマー材料のうちの少なくとも１種、又はこれらのうちの複数種のコポリマーを、単独で又はそのうちの複数のものの混合物として含み、
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・基材は無機ガラス材料製、特にソーダ石灰フロートガラス製であり、又は例えばポリカーボネート、ポリ（メチルメタクリレート）などの有機ポリマー製である。
本発明のもう一つの主題は、上述の基材を０〜４℃の温度に冷却された室を周囲雰囲気から切り離すために適用することである。０〜４℃というこの温度は、ここでは、室の設定点温度、すなわち、室における位置に応じて、そしてまたもちろん基材により形成された隔離手段の最後の開放以後に経過した時間に応じて、温度がその近辺で程度の差はあれ変動し得る値、を指すものである。基準（店舗内部）周囲雰囲気を、本発明の要件として、２５℃の温度及び６０％の相対湿度により定義する。先に説明したように、低放射率層を設けるのは冷却された空気と接触させようとする基材の面であり、結露防止層を設けるのは店舗の周囲雰囲気と接触させようとするそれである。
本発明の別の主題は、上述の基材を陸上、航空又は水上輸送機関のための、特に自動車のための、グレージングとして利用することからなる。グレージングの外部雰囲気と接触する面に低放射率層を設け、車両の搭乗室の側の他方の面に結露防止層を設ける。こうして、自動車の広範囲の慣例的な使用条件下で、完璧な防曇機能性を得ることができる。
次に、本発明を以下の例により説明する。
５００ｍｍ×１３２５ｍｍそして厚さが４又は６ｍｍのソーダ石灰フロートガラスの板の第一の面を低輻射率層で被覆し、第二の面を防曇層で被覆する。
低輻射率層として、増加していく輻射率（％）により分類される以下の積重体を使用する。
・３％：ガラス／ＳｎＺｎＯ ２５ｎｍ／ＺｎＯ ５ｎｍ／Ａｇ １０ｎｍ／ＺｎＯ ５ｎｍ／ＮｉＣｒ １ｎｍ／ＺｎＯ ５ｎｍ／ＳｎＺｎＯ ３０ｎｍ／ＴｉＯｘ ３ｎｍ
・７％：ガラス／ＳｎＺｎＯ ２５ｎｍ／ＺｎＯ ５ｎｍ／Ａｇ ６ｎｍ／ＺｎＯ ５ｎｍ／ＮｉＣｒ １ｎｍ／ＺｎＯ ５ｎｍ／ＳｎＺｎＯ ３０ｎｍ／ＴｉＯｘ ３ｎｍ
・１０％：ガラス／Ｓｉ3Ｎ4（５ｎｍ）／ＳｉＯ2（４０ｎｍ）／ＩＴＯ（１５０ｎｍ）／Ｓｉ3Ｎ4（１２ｎｍ）／ＳｉＯ2（７５ｎｍ）／ＴｉＯ2（４ｎｍ）
・１５％：ガラス／ＳｎＯ2（３０ｎｍ）／ＳｉＯ2（３０ｎｍ）／ＳｎＯ2：Ｆ（３７０ｎｍ）
・３％：ガラス／ＳｎＺｎＯ ２５ｎｍ／ＺｎＯ ５ｎｍ／Ａｇ １０ｎｍ／ＺｎＯ ５ｎｍ／ＮｉＣｒ １ｎｍ／ＺｎＯ ５ｎｍ／ＳｎＺｎＯ ３０ｎｍ／ＴｉＯｘ ３ｎｍ
・７％：ガラス／ＳｎＺｎＯ ２５ｎｍ／ＺｎＯ ５ｎｍ／Ａｇ ６ｎｍ／ＺｎＯ ５ｎｍ／ＮｉＣｒ １ｎｍ／ＺｎＯ ５ｎｍ／ＳｎＺｎＯ ３０ｎｍ／ＴｉＯｘ ３ｎｍ
・１０％：ガラス／Ｓｉ3Ｎ4（５ｎｍ）／ＳｉＯ2（４０ｎｍ）／ＩＴＯ（１５０ｎｍ）／Ｓｉ3Ｎ4（１２ｎｍ）／ＳｉＯ2（７５ｎｍ）／ＴｉＯ2（４ｎｍ）
・１５％：ガラス／ＳｎＯ2（３０ｎｍ）／ＳｉＯ2（３０ｎｍ）／ＳｎＯ2：Ｆ（３７０ｎｍ）
番号１〜６の試験では、結露防止層として、サン−ゴバン・グラス社によりＥｖｅｒｃｌｅａｒの登録商標で市販されている下記に示した厚さの防霜及び防曇層を使用する。これらの層は、ポリビニルピロリドン分子が相互に入り込んだポリウレタンマトリックスからなる。
番号７〜１４の試験では、結露防止層として、ポリ（酸化エチレン）（ＰＥＯ）鎖を持つシランをガラス基材にグラフトすることにより得られる親水性層を使用する。防曇コーティング用に使用するこのシランは、ケイ素原子に結合した３つのＯＨ基と親水性のポリ（酸化エチレン）（ＰＥＯ）鎖とを含んでおり、シランのＯＨ基がガラスのＯＨ基と反応（縮合）してシラノール（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ）結合を形成する。このシランは、自己清浄特性を付与するためにフッ素化されてもよい。２種類のシラン、すなわち、
ａ）番号７〜１０の試験では、Ｇｅｌｅｓｔ社によりＳｉｌａｎｅ ＳｉＨ６１８８の呼称で市販されている下式のシラン、
ａ）番号７〜１０の試験では、Ｇｅｌｅｓｔ社によりＳｉｌａｎｅ ＳｉＨ６１８８の呼称で市販されている下式のシラン、
ｂ）番号１１〜１４の試験では、Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ社によりＳＰ−ＳＧ １９２−１９３の呼称で市販されている下式のフルオロシラン、
を使用した。
設定点温度が０℃の冷蔵室の境界を区切るように、ガラス板を配置する。周囲温度は２５℃で、相対湿度は６０％である。低放射率層は冷蔵室側にあり、結露防止層は「周囲雰囲気」側にある。
１４の試験の条件を下記の表に記載する。
１４の試験のいずれでも、ガラス板の曇りは観測されない。
Claims (7)
- ０〜４℃の温度に冷却した室を周囲雰囲気から隔離することへの一体型透明基材の利用であって、冷却された空気と接触させようとする前記基材の面に低放射率層が設けられており、かつ店舗の周囲雰囲気と接触させようとする前記基材の面に結露防止層が設けられていることを特徴とする、一体型透明基材の利用。
- 結露防止層が、ポリウレタン、ポリアセタール、ポリエステル、ポリ（ビニルアルコール）、ポリ（アクリル酸）、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリオール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピリジン、ポリアクリレート、ポリアクリロニトリル、ポリアクリルアミド、ポリアクロレイン、ポリ（酢酸ビニル）、シランから選ばれるポリマー材料のうちの少なくとも１種、又はこれらのうちの複数種のコポリマーを、単独で又はそのうちの複数のものの混合物として含むことを特徴とする、請求項１記載の利用。
- 結露防止層がポリウレタンをベースとすることを特徴とする、請求項１又は２記載の利用。
- 結露防止層がポリビニルピロリドン分子が相互に入り込んだポリウレタンマトリックスを含むことを特徴とする、請求項１〜３の１つに記載の利用。
- 結露防止層の厚さが５μｍと８０μｍの間、好ましくは１０μｍと７０μｍの間であり、特に好ましくは最大で６０μｍに等しいことを特徴とする、請求項１〜４の１つに記載の利用。
- 結露防止層が防曇接着膜の自由な主面を形成していることを特徴とする、請求項１〜５の１つに記載の利用。
- 基材が無機ガラス材料製又は有機ポリマー製であることを特徴とする、請求項１〜６の１つに記載の利用。
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