JP2023517038A - コネクタを有する積層ガラス、その製造方法および用途 - Google Patents

コネクタを有する積層ガラス、その製造方法および用途 Download PDF

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Abstract

本発明は、第１および第２のガラスシート１、２およびそれらの間に配置された中間層材料のプライ３と、中間層材料のプライ３上に配置された導電性ストリップ４と、第２のガラスシート２の縁に配されたコネクタ５と、第２のガラスシート２の前記中間層材料のプライ３に面していない表面Ｓ４上にあり、前記導電性ストリップ４を部分的に覆い隠す、セラミックインク層６と、導電性ストリップ４がギャップ７内においてコネクタ５と接触するように構成されたセラミックインク層６内のギャップ７と、を備える、積層ガラス１０に関する。本発明は、当該積層ガラスの製造方法およびその使用にも関する。【選択図】図１

Description

本発明は、コネクタを有する積層ガラス、そのような積層ガラスの製造方法およびその使用（例えば窓における）に関する。
グレージング材料の２つのプライの間に位置する電気コネクタを有する積層ガラスは、よく知られている。車両の窓は、加熱回路のバスバーまたはアンテナの構成要素と電気的に接触するコネクタを備え得る。コネクタは、外部回路に接続するために積層ガラスの縁の近くに位置し得る。不明瞭化バンドとして知られるセラミックインク層は、積層ガラスの縁領域に設けられ得、縁のまたはその近くの構成要素の視野を覆い隠し得る。
欧州特許出願公開第１４６６８７７号明細書（Ｎｏｇｕｃｈｉ）は、熱可塑性樹脂フィルムで互いに結合された２枚のガラスシートを備える積層フロントガラスを開示する。透明導電性フィルムに給電するためのバスバーは、積層ガラスの外側から数えて３番目の表面に形成される。枠状のセラミックプリントは、表面２上にあり、バスバーと給電線に接続されたバスバーの給電部分とを覆う。
米国特許第７５２０４１６号明細書（Ｃｒｕｍｂａｃｈ）は、２枚のガラスシートとそれらの間に配置された中間層とを備える積層ガラスを開示する。不明瞭化バンドは、ガラスシートの表面が露出する切り欠きを有する表面４に不透明なコーティングを形成する、印刷されたセラミックインク層によって提供される。導電体は、基板ガラスが露出する切り欠き内に印刷される。はんだ接続は、表面４上に作成される。
本発明の目的は、より軽量かつ強度が改善された電気コネクタを備える積層ガラスを提供することである。別の目的は、グレージング材料の薄いプライの破損を回避することによって歩留りを向上させる、当該積層ガラスを製造する方法を提供することである。別の目的は、業界標準に準拠した窓に当該積層ガラスを使用することである。
第１の態様では、本発明は、請求項１に記載の特徴を備える積層ガラスを提供する。
本発明は、第１および第２のガラスシートおよび少なくともそれらの間に配置された中間層材料のプライと、中間層材料のプライ上に配置された導電性ストリップと、外部回路に接続するために第２のガラスシートの縁に配されたコネクタと、第２のガラスシートの前記中間層材料のプライに面していない表面上にあり、導電性ストリップを部分的に覆い隠す、セラミックインク層と、導電性ストリップがギャップ内においてコネクタと接触するように構成されたセラミックインク層内のギャップと、を備える、積層ガラスを提供する。
本発明は、導電性ストリップがギャップ内でコネクタと接触するように構成されたコネクタとセラミックインク層内のギャップとを有する積層ガラスが、ギャップを有しない従来技術と比較して改善された強度を有するため、有利である。ギャップは、セラミックインク層のない領域である。
発明者は、驚くべきことに、導電性ストリップがコネクタと接触するまたは重なり合うため、ガラスシート上のセラミックインク層内のギャップによって、ガラスシートの表面４の圧縮応力がガラスシートの表面４の引張応力よりも大きくなることを発見した。好ましくは、導電性ストリップは、コネクタに重なる。
米国特許第７５２０４１６号明細書では、セラミックプリント内のギャップは開示されておらず、導電性ストリップ内に切り欠きが設けられ、はんだ層の目視検査のための観察窓が設けられる。
導電性ストリップがギャップ内のコネクタと接触するようにセラミックインク層内のギャップを構成した結果、積層ガラスの強度が向上し、車両フロントガラスの温度サイクル試験に合格した。
好ましい実施形態では、強度の向上は、より薄いガラスを使用可能にするのに十分であり、車両のフロントガラスとして使用するのに適した軽量の製品を提供する。車両部品の軽量化は、車両の燃費向上に有利である。
好ましくは、第１のガラスシートまたは第２のガラスシートの厚さは、２ｍｍ以下であり、より好ましくは１．８ｍｍ以下、より好ましくは１．４ｍｍ以下、より好ましくは１．０ｍｍ以下、最も好ましくは０．７ｍｍ以下である。
好ましくは、第１のガラスシートの厚さは、第２のガラスシートの厚さより大きい。
好ましくは、外側ガラスシートの厚さは、１．８ｍｍであり、内側ガラスシートの厚さは、１．４ｍｍであり、より好ましくは、外側ガラスシートの厚さは、２．１ｍｍであり、内側ガラスシートの厚さは、１．０ｍｍである。
好ましくは、第１および第２のガラスシートは、ソーダ石灰ガラスおよび／またはフロートガラスである。
好ましくは、第２のガラスシートは、焼鈍され、より好ましくは、２０～２５ＭＰａの表面応力を有するように半強化され、より好ましくは、４０～５５ＭＰａの表面応力を有するように熱強化され、最も好ましくは、６５～６９ＭＰａの表面応力を有するように完全に焼戻しされる。
好ましくは、中間層材料のプライは、熱可塑性樹脂などのポリマーであり、より好ましくは、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）である。好ましくは、中間層材料のプライの厚さは、０．７６ｍｍ以下である。中間層材料のプライは、中間層材料の２つのプライ、例えば音響性能のために０．７６ｍｍおよび０．３８ｍｍの厚さを有する一対のＰＶＢプライ、または１つのプライが赤外線反射（ＩＲＲ）コーティングを有する０．３８ｍｍおよび０．３８ｍｍの厚さを有する一対のＰＶＢプライ、を備え得る。または中間層材料のプライは、中間層材料の３つの層を備え得、中間層は、厚さ０．１ｍｍを有し、太陽光制御性能のためのコーティングを有するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を備え得る。
好ましくは、ギャップは、第２のガラスシートの縁から第２のガラスシートの中心に向かって、好ましくは少なくとも２２ｍｍ、より好ましくは少なくとも２８ｍｍ、延在する。
好ましくは、ギャップは、第２のガラスシートの縁と平行に、少なくとも３２ｍｍ、より好ましくは少なくとも３８ｍｍ、延在する。
好ましくは、第２のセラミックインク層は、積層ガラスの表面２上にある。
好ましくは、セラミックインク層は、フリットおよび顔料を含み、好ましくは、セラミックインク層は、透明ではなく、より好ましくは黒色または不透明である。
好ましくは、セラミックインク層は、印刷され、より好ましくは、スクリーン印刷される。
好ましくは、導電性ストリップは、金属、好ましくはスズメッキ銅などの銅であり、好ましくは１００μｍ以下、より好ましくは５０μｍ以下の厚さを有する。
好ましくは、コネクタは、導体と、導体を少なくとも部分的に覆う絶縁フィルムと、を備え、好ましくは、コネクタは、フラットケーブルであり、より好ましくは、導体は、導電性ストリップがコネクタと接触する場所に絶縁フィルムを有しない。
好ましくは、コネクタは、１００μｍ以下の導体厚さを有し、より好ましくは８０μｍ以下の導体厚さを有する。
好ましくは、コネクタは、５０μｍ以下の絶縁フィルム厚さを有し、より好ましくは、３０μｍ以下の絶縁フィルム厚さを有する。
好ましくは、コネクタは、接着フィルムによって第２のガラスシートに結合され、好ましくは、接着フィルムの厚さは、１３０μｍ以下、より好ましくは１００μｍ以下である。
第２の態様では、本発明は、請求項１３に記載のステップを含む積層ガラスを製造する方法を提供する。
第１および第２のガラスシートを準備し、その間に中間層材料のプライを配置するステップと、中間層材料のプライの上または第２のガラスシートの上に導電性ストリップを配置するステップと、外部回路と接続するために、第２のガラスシートの縁にコネクタを配するステップと、セラミックインク層を第２のガラスシートの中間層材料のプライに面していない表面上に堆積させ、導電性ストリップを部分的に覆い隠すステップと、導電性ストリップが前記ギャップ内においてコネクタと接触するように、セラミックインク層内にギャップを構成するステップと、を含む、積層ガラスの製造方法を提供する。
好ましくは、コネクタ５は、中間層材料のプライ３の上に配置される。
好ましくは、導電性ストリップ４は、コネクタ５に重なるように構成される。
一実施形態では、セラミックインク層は、事前焼成され得および／または第２のセラミックインク層は、事前焼成され得る。
第３の態様では、本発明は、請求項１５に記載の積層ガラスの使用を提供する。本発明は、建物の窓、街路備品、タッチスクリーン、白物家電のドアまたは陸、海、空の乗物の窓に使用され得る。好ましくは、本発明は、自動車の窓、すなわちフロントガラス、リアウィンドウ、サイドウィンドウまたはルーフウィンドウとして使用され得る。
ここで、非限定的な図面、非限定的な実施例および比較例によって、本発明をさらに開示する。
セラミックインク層内にギャップを有する本発明の一実施形態の図である。 図１の一実施形態の断面図である。 第２のセラミックインク層を有する本発明の一実施形態の図である。 図３の一実施形態の断面図である。 導電性要素としてワイヤを有する本発明の一実施形態の図である。 図５の一実施形態の断面図である。 導電性要素としてコーティングを有する本発明の一実施形態の図である。 図７の一実施形態の断面図である。 コネクタの詳細を示す本発明の一実施形態である。 図９の一実施形態の断面図である。 図７の別の実施形態の断面図である。
図１は、中間層材料のプライ３によって共に結合された第１のガラスシート１と第２のガラスシート２とを備える、本発明による積層ガラス１０を開示する。
第１のガラスシート１の中間層材料のプライ３に面していない表面は、表面１（Ｓ１）である。第１のガラスシート１の中間層材料のプライ３に面する表面は、表面２（Ｓ２）である。第２のガラスシート２の中間層材料のプライ３に面する表面は、表面３（Ｓ３）である。第２のガラスシート２の中間層材料のプライ３に面していない表面は、表面４（Ｓ４）である。
例えば、積層ガラス１０は、第１のガラスシート１が外側ガラスシートであり、第２のガラスシート２が内側ガラスシートであり、表面Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４が外側から順に番号が振られる、窓である。
導電性ストリップ４は、中間層材料のプライ３上に配置される。導電性ストリップ４の例は、電力を加熱要素に分配するためのバスバーまたはアンテナもしくはセンサー用の接続パッドを含む。２つの導電性ストリップ４は、加熱要素用の正および負のバスバーとして提供され得る。
コネクタ５は、外部回路への接続のために第２のガラスシート２の端に配される。外部回路の例は、積層ガラス１０を加熱するための電源、積層ガラス１０の上のアンテナを介して信号を受信または送信するための増幅器を含む。２つのコネクタ５は、２つの導電性ストリップ４にそれぞれ接続する。
セラミックインク層６は、第２のガラスシート２の中間層材料のプライ３に面していない表面Ｓ４上に堆積され、導電性ストリップ４を部分的に覆い隠す。セラミックインク層６は、端またはその近くの構成要素の視野を覆い隠すための不明瞭化バンドであり得る。
セラミックインク層６内にギャップ７が設けられ、導電性ストリップ４がギャップ７内でコネクタ５と接触するかまたは重なるように構成される。ギャップ７は、任意の形状であり得る。例えば、（図示のような）長方形、三角形またはその他の多角形である。
２つのコネクタ５は、同じギャップ７内に設けられ得る。例えば、積層ガラスのフロントガラスに２つのコネクタを並べて配置すると、車両の配線機の２つのケーブルを簡単に接続することが可能である。
図２は、線Ａ－Ａにおける図１の積層ガラス１０の断面図である。導電性ストリップ４は、中間層材料のプライ３上にあり、ギャップ７内でコネクタ５と重なる。
図３は、図１と同様の本発明の実施形態であり、第２のセラミックインク層８をさらに備える。第２のセラミックインク層８は、積層ガラス１０の第２の表面上に位置する。
図４は、図３の実施形態の断面図である。第２のセラミックインク層８は、ギャップ７の視野を覆い隠す。
図５は、図３と同様の本発明の実施形態であり、積層ガラスの下縁にある第１の導電性ストリップ４と積層ガラスの上縁にある第２の導電性ストリップ１４との間に延在する加熱要素９をさらに備える。加熱要素９は、複数の加熱ワイヤを備える。第１および第２の導電性ストリップ４、１４は、各々、２つの加熱ゾーン（積層ガラスの左、右）の独立した切り替えを可能にするために、２つの第１のコネクタ５および２つの第２のコネクタ１５によってそれぞれ別々に供給される２つの部分を有する。セラミックインク層６内の第２のギャップ１７は、第２の導電性ストリップ１４が第２のコネクタ１５と重なる領域に設けられる。
図６は、図５の実施形態の断面図であり、より良好な電気接触のために加熱ワイヤが第１の導電性ストリップ４と第３の導電性ストリップ２４との間に挟まれていることを示す。好ましくは、低融点はんだのストリップ（図示せず）は、積層プロセス中にはんだが溶融し、加熱ワイヤの周りを流れるように、第１の導電性ストリップおよび／または第３の導電性ストリップ４、２４の長さに沿って構成される。第１の導電性ストリップ４は、コネクタ５が第２のガラスシート２の表面Ｓ３により近くなるように、中間層材料のプライ３上に位置し得る。
図７は、図５と同様の本発明の実施形態であるが、加熱要素９は、透明な導電性コーティングであり、分離した加熱ゾーンを有しない。２つのコネクタ５が積層ガラスの下縁に並んで設けられ、透明導電性コーティング内の除去ライン１１によって互いに電気的に絶縁される。導電性ストリップ４の１つは、積層ガラスの側縁および上縁に沿って構成された導電性ストリップ延長部１２が設けられ、加熱要素９に電力を供給するための第２のバスバーを形成する。
図８は、図７の実施形態の断面図であり、透明導電性コーティングの除去ライン１１によって、側縁近くの加熱要素９の一部が永久に加熱されないことを示す。
図９は、図７と同様の本発明の実施形態であり、ここで、コネクタ５は、絶縁フィルム５２によって少なくとも部分的に絶縁され、防水バリアとして機能する接着フィルム５３によって第２のガラスシート２に取り付けられる、導体５１を備える、絶縁ケーブルの形態、例えばフラットケーブルの形態で、より詳細に開示される。絶縁フィルム５２は、通常、導体５１を挟む２つの層を備え、少なくとも１つの層は、２つの層を結合し、導体５１の両側を封止するエポキシ接着剤を有する。エポキシ接着剤は、熱硬化され得る。
図１０は、線Ｘ-Ｘにおける図９の実施形態の断面図であり、コネクタ５が第２のガラスシート２の縁の周りに折り畳まれ得ることを示す。接着フィルム５３は、ギャップ７内の表面４Ｓ４に取り付けられ得る。
表１に示す共通の特徴を有する本発明の４つの実施例および４つの比較例を作製した。
Figure 2023517038000002
４つの実施例の間の差異を表２に示す。
Figure 2023517038000003
導電性ストリップ４がコネクタ５と重なる領域にギャップ７、すなわちセラミックインク層６がない部分、を有する、４つの実施例について各々５つのサンプル、合計２０のサンプルを製造した。２０個のサンプルすべてに、業界標準の熱サイクル試験を実施した。２０個のサンプルすべてが試験に合格した。
４つの実施例のそれぞれについて、導電性ストリップ４がコネクタ５と重なる領域において、表面４Ｓ４上にセラミックインク層６を有する比較例を製造した。比較例の少なくとも５０％が熱サイクル試験に不合格であった。
１ 第１のガラスシート
２ 第２のガラスシート
３ 中間層材料のプライ
４ 導電性ストリップ
５ コネクタ
６ セラミックインク層
７ ギャップ
８ 第２のセラミックインク層
９ 加熱要素
１０ 積層ガラス
１１ 除去ライン
１２ 導電性ストリップ延長部
１４ 第２の導電性ストリップ
１５ 第２のコネクタ
１７ 第２のギャップ
２４ 第３の導電性ストリップ
３１ 第１の中間層材料のプライ
３２ 第２の中間層材料のプライ
３３ 第３の中間層材料のプライ
５１ 導体
５２ 絶縁フィルム
５３ 接着フィルム
Ｓ１ 第１の表面
Ｓ２ 第２の表面
Ｓ３ 第３の表面
Ｓ４ 第４の表面

Claims (15)

  1. 第１および第２のガラスシート１、２およびそれらの間に配置された中間層材料のプライ３と、
    前記中間層材料のプライ３上に配置された導電性ストリップ４と、
    前記第２のガラスシート２の縁に配されたコネクタ５と、
    前記第２のガラスシート２の前記中間層材料のプライ３に面していない表面Ｓ４上にあり、前記導電性ストリップ４を部分的に覆い隠す、セラミックインク層６と、
    前記セラミックインク層６内のギャップ７であって、前記導電性ストリップ４が前記ギャップ７内においてコネクタ５と接触するように構成された、前記セラミックインク層６内のギャップ７と、
    を備える、積層ガラス１０。
  2. 前記導電性ストリップ４は、前記コネクタ５に重なる、請求項１に記載の積層ガラス１０。
  3. 前記第１のガラスシート１または前記第２のガラスシート２の厚さは、２ｍｍ以下であり、より好ましくは１．８ｍｍ以下、より好ましくは１．４ｍｍ以下、より好ましくは１．０ｍｍ以下、最も好ましくは０．７ｍｍ以下である、請求項１または２に記載の積層ガラス１０。
  4. 第１のガラスシート１の厚さは、第２のガラスシート２の厚さよりも大きい、請求項１から３のいずれか一項に記載の積層ガラス１０。
  5. 中間層材料のプライ３の厚さは、０．７６ｍｍ以下である、請求項１から４のいずれか一項に記載の積層ガラス１０。
  6. 前記ギャップ７は、前記第２のガラスシート２の縁から前記第２のガラスシート２の中心に向かって、好ましくは少なくとも２２ｍｍ、さらに好ましくは少なくとも２８ｍｍ、延在する、請求項１から５のいずれか一項に記載の積層ガラス１０。
  7. 前記ギャップ７は、前記第２のガラスシート２の縁と平行に、好ましくは少なくとも３２ｍｍ、より好ましくは少なくとも３８ｍｍ、延在する、請求項１から６のいずれか一項に記載の積層ガラス１０。
  8. 前記導電性ストリップ４の厚さは、１００μｍ以下、より好ましくは５０μｍ以下である、請求項１から７のいずれか一項に記載の積層ガラス１０。
  9. 前記コネクタ５は、導体５１と、前記導体５１を少なくとも部分的に覆う絶縁フィルム５２と、を備える、請求項１から８のいずれか一項に記載の積層ガラス１０。
  10. 前記コネクタ５は、１００μｍ以下、より好ましくは８０μｍ以下の導体厚さを有する、請求項１から９のいずれか一項に記載の積層ガラス１０。
  11. 前記コネクタ５は、５０μｍ以下、より好ましくは３０μｍ以下の絶縁フィルム厚さを有する、請求項１から１０のいずれか一項に記載の積層ガラス１０。
  12. 前記コネクタ５は、接着フィルム５３によって前記第２のガラスシート２に結合され、前記接着フィルム５３の厚さは、好ましくは１３０μｍ以下、より好ましくは１００μｍ以下である、請求項１から１１のいずれか一項に記載の積層ガラス１０。
  13. 第１および第２のガラスシート１、２を準備し、その間に中間層材料のプライ３を配置するステップと、
    中間層材料のプライ３の上または前記第２のガラスシート２の上に導電性ストリップ４を配置するステップと、
    外部回路と接続するために、前記第２のガラスシート２の縁にコネクタ５を配するステップと、
    セラミックインク層６を前記第２のガラスシート２の中間層材料のプライ３に面していない表面Ｓ４上に堆積させ、導電性ストリップ４を部分的に覆い隠すステップと、
    前記導電性ストリップ４が前記ギャップ７内において前記コネクタ５と接触するように、前記セラミックインク層６内にギャップ７を構成するステップと、
    を含む、請求項１に記載の積層ガラス１０の製造方法。
  14. 前記導電性ストリップ４を前記コネクタ５に重なるように構成するステップを含む、請求項１３に記載の積層ガラス１０の製造方法。
  15. 請求項１に記載の積層ガラス１０の、建物の窓、街路備品、タッチスクリーン、白物家電のドア、または陸、海、空用の乗物の窓への使用。
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