JP4222654B2 - 吸音性航空機用透明体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は航空機用透明体、特に、振動減衰性／吸音性があり、必要あれば加熱性がある航空機用透明体と、この製法とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
航空機用透明体を貫通して航空機内への、特に航空機の機室内への不必要な音／振動の伝達は望ましくなく、乗客を不快にさせる。航空機用透明体を貫通する音／振動の伝達を減少させるための努力がなされてきた。このような努力は、一般にスペーサ・フレーム集合体内で一定間隔を置いて配置した幾枚かの窓ガラス（例えば、４枚以上の窓ガラス）がある透明体を対象としてきた。このスペーサ・フレーム集合体は航空機の機体中の対応する開孔に固定される。一定間隔を置いて配置した窓ガラスによりそれぞれの間に空気空間が複数箇形成され、これにより特に透明体を貫通して機室内への外部音／振動の伝達が減少又は除去される。
【０００３】
このような透明体は、一般に効果的であるが、製造上高価であり、時間がかかる上、更に、このような透明体は、幾枚かの窓ガラスを必要とするため重くなり、航空機製造での当業者が理解するところであるが、この航空機部材の重量増加は、特に航空機運航上の経費の増加になるため望ましくない。
【０００４】
自動車産業では、不必要な騒音が自動車のガラス面を貫通して客室内に伝達するのを減少させて自動車の乗客の快適さを向上する努力がなされてきた。航空機産業と異なり、自動車産業でのこのような努力は一般には騒音伝達での所望の減少を達成させるため、一定間隔を置いて複数枚の窓ガラスを配置することにせずに、むしろ、その努力の大部分を風防ガラスに向けられてきた。風防ガラスは一般に２枚のガラス板と、その間に１層以上の中間層を有する積層体である。防音性風防ガラスを製造する努力は一般に風防ガラスに所望の吸音性を与える中間層材料又は中間層材料の組合せを確認することに向けられてきた。その例としては、ベンソン（Benson）等の米国特許出願第０８／７８３，５９６号（出願日：１９９７年１月１日、これを言及することで本明細書に組入れられ、以下、これを「ベンソン」と呼ぶ）、ヨーロッパ特許出願第ＥＰ０５６６８９０Ａｌ号及び第ＥＰ０７６３４２０Ａｌ号があるが、これらの例は全て防音用積層化自動車窓ガラスを記載するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、現在利用されている透明体の制限を除き、透明体を貫通する音及び／又は振動の伝達を減少又は除去する航空機用透明体を提供することにあり、この目的の価値は当業者が理解するところである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、振動減衰性／吸音性がある２枚の窓ガラス構造の航空機用透明体により上記課題を解決するものである。航空機用透明体は、スペーサ・フレーム集合体により機内側の振動減衰性／吸音性窓ガラス集合体から一定間隔を置いて保持した機外側窓ガラス集合体を含み、機外側と機内側との間に空間が形成される。この振動減衰性／吸音性窓ガラス集合体は、主要面を有する基板を含み、音減衰性材層が基板主要面の少なくとも１部の上に付着させた接着性中間層により基板主要面に接着されている。
【０００７】
別の態様では、本発明の航空機用透明体は前記のものに加え、接着性中間層と基板との間に介在した透明導電性被覆と、この導電性被覆と接触していて、この導電性被覆に電流を流してこの被覆を加熱して航空機用透明体上に蓄積した曇り、氷結、霜等を除去又はその防止する手段を含む。
【０００８】
【発明の実施の態様】
下記の記載では、同一の要素には同一の参照番号が付してある。更に、下記の記載では、本発明の透明体を航空機用透明体として用いることについての説明が主としているが、本発明は特定の用途に何等限定されるものではなく、本発明は音減衰性透明体が有用と考えられる所（例えば建築構造及び／又は任意の型式の陸上、空中、スペース又は水上用乗物／輸送手段を含むか、これに限定されない）にこのような透明体を提供し、使用することは理解されるところである。
【０００９】
図１及び図２は、本発明の特徴を組込んだ航空機用透明体２０を示すもので、航空機用透明体２０の航空機の機外側とは矢印２２の示す方向であり、航空機用透明体２０の航空機の機内側とは矢印２４の示す方向である。
【００１０】
航空機用透明体２０は、スペーサ・フレーム集合体３０により振動減衰性／吸音性窓ガラス集合体２８から間隔を置いて配置し、実質的に平行に向かい合って保持された機外側窓ガラス集合体２６を含み、機外側集合体２６と窓ガラス集合体２８との間に空気空間３２が形成される。スペーサ・フレーム集合体３０は本発明を限定するものではなく、技術上既知の幾つかの型式のものでもよいことは理解されるところである。図２に示すスペーサ・フレーム集合体３０は、ガスケット３３を取り囲む任意のフレーム３１を含むもので、このガスケット３３は振動減衰性／吸音性窓ガラス集合体２８に対して一定間隔を置いて機外側窓ガラス集合体２６を配置保持する技術上既知の任意のガスケット材でよく、好ましいガスケット材はゴムである。フレーム３１は任意の構造上安定な材料で作ることができ、好ましくは金属（例えばアルミニウム）で作り、ガスケット材３３の損傷を防止し、航空機用透明体２０に構造的安定性を与える役目をする。ガスケット３３、フレームと窓ガラス集合体２８、３０は任意の便利な方法で組立てて窓２０とする。
【００１１】
空気空間３２は特に航空機の機室外の外気と機室内の空気間の断熱を行うもので、空気空間３２は空気空間外の空気と流体連通していてもよく（例えば非密封式）又は空気空間外の空気と流体連通していなくてもよい（例えば密封式）が、飛行中の空気空間内の圧力上昇を防止するのに一般には非密封式が好ましい。
【００１２】
密封式、非密封式の如何にかかわらず、空気空間に湿分がないようにすることが望ましく、この目的のために乾燥剤を任意の技術上既知の方法で空気空間３２と組合せてもよい。乾燥剤の代りに又はこれに加えて、空気空間３２と接触している航空機用透明体の表面の１以上の面を機能的被覆で被覆してもよい。この機能性被覆は、湿分又は表面汚染物除去被覆（例えば、グリーンバーグ(Greenberg) 等の１９９７年７月２３日出願の発明の名称が「光触媒的活性化自己清浄性物品とその製法」の米国特許出願第０８／８９９，２５７号に記載のような光触媒的活性化自己清浄性被覆又はジェーム(James) Ｐ．シール(Thiel) の１９９７年９月２日出願の発明の名称が「光電解的乾燥性多重ガラス構造窓装置」の米国出願第０８／９２７，１３０号に記載のような光電解的乾燥性被覆）を含むが、これらに限定されない。これらの文献はそれぞれこれを言及することにより本明細書に組み入れる。
【００１３】
空気空間３２を密封する場合には、空気空間は絶縁性ガス（例えば、空気、アルゴン、クリプトン又はこれらの混合物）で完全又は一部充填する。
【００１４】
空気空間３２の断熱を目的とするときは、空気空間３２の寸法は本発明を限定するものではないが、全体の寸法が幅約２０インチ（５１ｃｍ）×高さ約２５インチ（６４ｃｍ）で、全体の厚さが約１．５〜約２．５インチ（３．８〜６．４ｃｍ）の範囲の航空機用透明体では、厚さが約１．０インチ（２．５４ｃｍ）〜約２．０インチ（５．０８ｃｍ）の範囲にある空気空間が受容できる。
【００１５】
機外側窓ガラス集合体２６はモノリシック部材でもよく又は積層体部材でもよい。積層体部材には、ガラス又はプラスチックが２枚以上の窓ガラスの積層体が含まれ、これには更に窓ガラス間に１層以上の中間層が配置されていてよく、又は積層体は１枚の窓ガラスと、この上に積層された１層以上の中間層の組合せを含み、これにより機外側窓ガラス集合体２６が形成される。ガラス製窓ガラスは化学強化又は熱強化したものでもよい。適切なプラスチック製窓ガラスには注型アクリル樹脂、延伸アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂が含まれる。適切な中間層材料にはポリビニル・ブチラール、ウレタン類、ケイ素樹脂及びこれらの組合せが含まれる。
【００１６】
機外側窓ガラス集合体２６は平面でもよく又は凸曲面、凹曲面を含む１面以上の曲面を含んでもよい。更に、機外側窓ガラス集合体は、１面以上の面に付着させた１枚以上のフィルム又は被覆を含んでもよく、これによりいろいろな性能特性を持つ航空機用透明体が得られる。例えば、被覆としては反射防止性被覆、紫外線吸収性被覆、電磁波減衰性被覆、耐摩耗性被覆であり、但し、これに限定されない。
【００１７】
図２に示す好ましい実施態様では、機外側窓ガラス集合体２６は、中間層２６により第２の延伸アクリル樹脂層３８と接着した第１の延伸アクルリ樹脂層３４を含むもので、この中間層３６はこの延伸アクルリ樹脂層３４と３８の両方に結合しているので、航空機の加圧に基づく撓みが少く、従って耐用年数が改善された集合体が得られる。更に、３４、３８の各層は飛行の過酷さに耐えるように設計されているので、万一どちらかの層が使用不能となったときでも、この中間層により絶対安全性が維持される。この中間層３６は好ましくは可塑化ポリビニル・ブチラールである。機外側窓ガラス集合体２６が凸面又は凹面を１面以上含む積層体のときは、この中間層２６を、例えば米国特許第４，２０１，３５１号及び／又は同第４，５５４，７１３号に開示のように不同（differentially) 延伸させてもよい。上記の両米国特許はこれを言及することにより本明細書に組入れる。層３４、３８の厚さは任意であるが、飛行中の過酷さに耐えるための必要以上に層３４、３８の厚さを厚くすると機外側の窓ガラス集合体２６の重量が不要に増加することは当業者の理解するところである。多くの用途では、例えば、層３４の厚さは約０．３１〜約０．４０インチ（０．７９〜１．０２ｃｍ）の範囲、層３８の厚さは約０．２０〜約０．４０インチ（０．５１〜１．０２ｃｍ）の範囲、中間層３６の厚さは約０．０２５〜約０．０５インチ（０．０６〜０．１３ｃｍ）の範囲が飛行の過酷さに耐え、上記性能を得る上で受容できるものである。
【００１８】
本発明の振動減衰性／吸音性窓ガラス集合体２８は多層積層体である。図２に示すように、振動減衰性／吸音性窓ガラス集合体２８は基板４０含み、この上に接着性中間層４２が付着され、更にこの上に音減衰性材層４４が付着されて、振動減衰性／吸音性窓ガラス集合体２８を形成する。接着性中間層４２は音減衰性材層４４と基板４０とを接着し、一方、音減衰性材層４４は、接着性中間層４２との組合せで航空機用透明体２０を貫通する音／振動の伝達を減少又は除去し又は減少又は除去を助ける。振動減衰性／吸音性窓ガラス集合体２８の上記３部材のそれぞれについて以下詳述する。
【００１９】
基板４０は飛行の過酷さに適する基板ならば何んでもよく、中間層４２と音減衰性材層４４と協同して航空機用透明体を貫通する音／振動の伝達を減少又は排除する。基板４０はモノリシック部材又は積層部材でもよい。基板４０が積層体部材のときは、基板は２枚以上の窓ガラスの積層体を含んでもよく、これは更に窓ガラス間に１層以上の中間層を含んでもよく又は積層体部材は１枚の窓ガラスと、１枚以上の中間層を一緒に積層した組合せを含んで基板４０を形成してもよい。モノリシック又は積層体基板４０用の適切な窓ガラスはガラス製又はプラスチック製窓ガラスを含む。ガラス製窓ガラスは化学強化又は熱強化したものでもよい。特に好ましいガラスはハーキュライトTM(Herculite)II の商標名でペンシルバニア州ピッツバーグ市のＰＰＧインダスリーズ社が市販する化学強化ガラスである。このガラスは対重量強度比が極めて高いため、熱強化ガラスよりも強度又は光学的性質を損なわずにガラス基板を薄くし、軽くすることができるので好ましい。適切なプラスチック製窓ガラスとしては注型アクルリ樹脂、延伸アクルリ樹脂、ポリカーボネート樹脂が含まれる。適切な中間層材料としてはポリビニル・ブチラール、ウレタン、ケイ素樹脂及びこれらの組合せが含まれる。
【００２０】
基板４０は機能的被覆（例えば、赤外線減衰製被覆、紫外線減衰製被覆、反射防止被覆、但し、これに限定されない）を含んでもよい。
【００２１】
基板４０は平板でも、凹面及び／又は凸面を含む１面以上の曲面を含んでもよい。基板を形成する材料と、選択した厚さとが接着性中間層４２と音減衰性材層４４と協同して所望の又は必要な振動減衰／吸音度を与えるならば、基板４０の厚さは本発明を限定するものではない。基板４０の厚さを前記のもの以上に厚くすると透明体の重量が不要に増加することは当業者の理解するところである。基板ををハーキュライトTMIIの化学強化ガラスで形成するときは、０．０６〜０．１２インチ（０．１５〜０．３０ｃｍ）の範囲の厚さは、下記のポリビニル・ブチラール中間層とスポールシールド(SpollShield) TM音減衰性材層と組合せたときに多くの用途で受容できるものであることが判った。
【００２２】
接着性中間層４２は、音減衰性材層４４と基板とを接着させる材料ならば、如何なるものでもよい。例えば、可塑化ポリビニル・ブチラール、ウレタン又はこれらの組合せから選択された材料の１枚以上のシートを含むが、これに限定されるものではない。基板４０が凸面又は凹面を含むときは、接着性中間層４２は米国特許第４，２０１，３５１号及び／又は同第４，５５４，７１３号に開示のような不同延伸したものでもよい。好ましい接着性中間層４２は下記のようにその上に配置するスポールシールドTM音減衰性材層と完全に適合することが判っているポリビニル・ブチラールである。接着性中間層４２の厚さは本発明を限定するものではないが、その厚さは音減衰性材層４４と基板４０とを接着し、基板４０と音減衰性材層４４と協同して所望の振動減衰性／吸音性が充分に得られるものとする。約０．０２〜約０．０３インチ（０．０５〜０．０８ｃｍ）の範囲内の接着性中間層４２の厚さが多くの用途で受容できることが判った。
【００２３】
本発明の音減衰性材層４４は、接着性中間層４２と基板４０と協同して所望の又は必要な振動減衰／吸音度が得られる音減衰性材料ならば如何なるもでもよい。「協同」とは本明細書では、特に音減衰性材層４４が接着性中間層４２により基板４０に接着して飛行の過酷さに対してもその状態を保ち、一方、振動減衰／吸音の受容できるレベルが得られることを意味する。
【００２４】
好ましい実施態様では、音減衰性材層４４は多層積層体であり、ポリビニル・ブチラール基盤層４６と、その上に接着されたポリマー４８（例えば、ポリエステル）の層を、含んでおり、これにより振動減衰性／吸音性積層体が得られる。好ましい実施態様では、耐摩耗性（擦り傷防止）被覆５０を図２に示すようにポリマー４８上に設ける。
【００２５】
このような多層積層体はセントリガラス(Sentry Glas) TM及び／又はスポルシールド(Spall Shield)TMの商標名でデラウェア州ウィルミントン市のデュポン・デ・ヌムール・コーポレーション（以下「デュポン」と呼ぶ）から市販されている。セントリガラスTM多層複合積層体はガラスに積層化してバンダル(vandal)及びバーグラリ(burglary)耐性ガラスを作るプラスチック複合材料としてデュポンから市販されている。特に、デュポンのセントリガラスTM多層複合体はスポーリング（spalling, 破砕）防止作用がある。スポーリングとは、ガラス製窓ガラス、特に強化ガラス製窓ガラスが破壊したとき衝撃側とは反対側に生ずる鋭利なガラス片のおびただしい落下である。デュポンのセントリガラスTM多層複合体を直接ガラス面に積層してスポーリングを防ぐことは既知であるが、このような複合体を本発明の部材の特定配置で、例えば接着性中間層４２、基板４０、空気空間３２、機外側窓ガラス集合体２６、スペーサ・フレーム集合体３０と共に用いて本発明の振動減衰性／吸音性航空機用透明体を得ることはこれまで知られていない。
【００２６】
デュポンが市販する３０１０セントリガラスTM多層複合体は厚さ３０ミルのポリビニル・ブチラール基盤層４６と厚さ１０ミルのポリエステル層４８の複合体を含むもので、本発明の受容できる音減衰性材層となることが判った。本発明の部材配置の相互作用で振動減衰性／吸音性航空機用透明体が得られるという機構は未だ完全には解明されていないが、振動減衰／吸音効果は達成されている。
【００２７】
図３は、本発明の特徴を組込んだ航空機用透明体５７を示すもので、振動減衰性／吸音性窓ガラス集合体２８の配列が図２の配列とは逆になっている。特に、基板４０は空気空間３２の界面の１面を形成し、一方、音減衰性材層４４は航空機の機内側に配置されている。図２及び図３に示す別々の実施態様のうち、一般に図２の実施態様は、基板４０がガラス製基板のときは、擦り傷防止被覆５０が一番機内側よりの面を形成するときよりも引掻き又はその他の損傷に耐性があるので好ましい。
【００２８】
図４に示す本発明の更に別の実施態様では、航空機用透明体６０は、振動減衰性／吸音性と加熱性のある窓ガラス６２を含む、これは、振動減衰性／吸音性窓ガラス２８に就いて上述した部材のほかに、接着性中間層４２と基板４０の間に透明導電性被覆６４を含むものである。手段６６，６８（例えば、以下に詳述するブスバー・リード線）が導電性被覆６４と接触し、互に間隔を置いて配置されており、電流を導電性被覆６４を貫通して流して導電性被覆６４を加熱し、湿分、特に曇りが特に機外側窓ガラス集合体２０と、空気空間３２と接触する振動減衰性／吸音性集合体２８上に蓄積する湿分、特に曇りを除去、防止する。好ましい実施態様では、手段６６，６８を基板４０に接着させ、透明導電性被覆６４を基板４６と手段６６，６８上に設ける。好ましい導電性被覆６４は金属又は金属酸化物である。この導電性被覆６４は幾つかの方法、（例えば熱分解、化学蒸着、マグネトロンスパッタリングを含む）のいずれかで被覆できる。特に好ましいのは酸化錫導電性被覆である。酸化錫の導電性被覆ガラスはペンシルバニア州ピッツバーグ市のＰＰＧインダストリーズ社からＮＥＳＡTMの商標名で市販されている。更に特に好ましいのは酸化インジウム錫導電性被覆である。酸化インジウム錫の導電性被覆ガラスはＰＰＧインダストリーズ社からＮＥＳＡＴＲＯＮTMの商標名で市販されており、低電圧操作時でのＮＥＳＡTM被覆ガラスの耐久性と、得られる曇り除去性と脱氷結性の効率との組合せから好ましい。
【００２９】
透明導電性被覆６４の厚さは好ましくは約２００〜約１，３００Åである。導電性被覆６４の厚さは均一でもよく又は基板４０の表面上で変えてブスバー間の距離変化に適応させて均一加熱を促進させてもよい。例えば、基板４０が凸面又は凹面を含むときは、手段６６，６８は基板４０上のある部分で互に、近接位置に、その他の部分では更に離れて配置することができる。近接位置配置のところでは、手段６６，６８間の導電性被覆６４を薄くでき、逆に手段６６，６８がずっと離れて配置されているところでは導電性被覆６４を厚くして印加電流で導電性被覆６４を均一加熱できる。
【００３０】
手段６６，６８はブスバーを含むが、これに限定されるものでなく、ブスバーは基板４０の縦方向端部に沿って取付けられる。ブスバーを用いるときは、ブスバーと基板４０間に強力で耐久性のある結合が得られる技術上既知の任意の方法で基板上に取付けられる。基板４０がガラス製基板のときは、銀又は銀含有組成物から成るブスバーは当業者に既知の任意の方法でガラス面に結合させることができる、銀含有乳化液をシルク・スクリーン法で塗布し、次いで熱硬化させることは、銀含有ブスバーをガラス基板に結合させる方法の１例である。リード線（図示していない）を好ましくは半田付けでそれぞれのブスバーに接続し、それぞれのリード線は次いで電位差源（図示していない）に接続してブスバー間に電位差を発生させて導電性被覆を加熱して航空機用透明体６０上に形成した曇り、氷結、霜、等を除去する。手段６６，６８の寸法は透明体の寸法で変化し、約０．０００２〜約０．０００８インチ（０．０００５〜０．００２ｃｍ）の厚さの銀ブスバーが多くの用途で受容できることは当業者の理解するところである。
【００３１】
接着性中間層４２が導電性被覆６４と手段６６，６８上に配置され、前記のようにこの上の音減衰性材層４４を接着する作用をする。振動減衰性／吸音性窓ガラス集合体６２は、航空機用透明体の一番機内側よりの面としての基板４０を有するものとして図４に示したが、図示していない別の実施態様では機外側窓ガラス集合体２６に対する振動減衰性／吸音性窓ガラス集合体２８の配列を逆にして音減衰性材層４４を航空機用透明体の機内側面を形成し、基板４０を空気空間３２の界面の１面とすることもまた理解できるところである。
【００３２】
本発明の改良航空機用透明体２０の機外側窓ガラス集合体２６の機外側面から振動減衰性／吸音性窓ガラス集合体２８に至る全体の厚さは、前記のように空気空間３２の選択厚さに左右されるが、約１．５〜約２．５インチ（３．８〜６．４ｃｍ）である。
【００３３】
【実施例】
ペンシルバニア州ピッツバーク市のＰＰＧインダストリーズ社から市販されているハークキュライトTMIIの化学強化ガラスの曲面を有し、一般的に長円形の部材を用いた。寸法は幅約２０インチ、長さ２５インチ、厚さ０．０８インチ（５１ｃｍ×６４ｃｍ×０．２０ｃｍ）でその長軸は一般的に水平面内にあった。このガラスには、この長円形部材の中立端部に沿って１対のブスバーを一定間隔を置いて配置した。ブスバーは、一般には半円形の条片の形であり、ガラスの縦方向面と一般的に平行な面内に配列した。この配列では、一定間隔を置いて配置したブスバーのそれぞれの端部はそれぞれの中間部よりも一般に互により近接した位置にあった。ブスバーはハーキュライトTMIIガラスの表面上の１部にシルク・スクリーン法で塗布した銀含有組成物乳化液として設けた。それぞれのブスバーの寸法は、幅が約０．２５インチ、曲率半径上の長さが２０インチ、厚さが０．０００５インチ（０．６３ｃｍ×５１ｃｍ×０．００１ｃｍ）であった。ガラス基板／ブスバー集合体を炉内で約１５０°Ｆ（６５℃）〜約５００°Ｆ（２６０℃）の範囲の高温で約９０分間加熱してブスバーをガラス部材に結合させた。次いで、上記の集合体を酸化インジウム錫被覆を上塗りした。これはマグネトロンスパッター法で集合体上に形成して行った。この導電性被覆の厚さは約２００Å（ここではそれぞれのブスバー端部は最近接位置にある）から約１３００Å（ここではブスバーは互に一番遠く離れて配置されている）と変えて印加電位差の存在下で導電性被覆物の均一加熱が得られた。次いで、上記の第１の１対のブスバーとほぼ同じ寸法の第２の１対の一定間隔を置いて配置したブスバーをそれぞれの既に設けたブスバーの上の導電性被覆物上に直接上記のシルク・スクリーン法で被覆した。この第２の１対のブスバーは集合体を炉内で約１５０°Ｆ（６５℃）〜約５００°Ｆ（２６０℃）の範囲の高温で約９０分間加熱して導電性被覆と結合させた。これら２対の一定間隔を置いて配置したブスバーを用いて導電性被覆を均一加熱した。次いで、第１のリード線を第２の１対のブスバーのそれぞれに半田付けした。
【００３４】
接着性中間層を上記の大きさのシート集合体上に付着させた。この接着性中間層はポリビニル・ブチラールの厚さ０．０３インチ（０．０８ｃｍ）のシートで、前もってガラス製基板の寸法にほぼ切断しておいたもので、これを前記の集合体上に配置した。
【００３５】
音減衰性材層をこの接着性中間層上に設けた。この音減衰性材層は、デラウェア州ウィルミントン市のデュポン・デ・ネムール・コーポレーションから市販の３０１０セントリガラスTM複合体のシートで、これを同様に前もってガラス基板のおおよその寸法に切断しておいたものである。
【００３６】
上記の集合体の積層化は、集合体を３００°Ｆ（１４８℃）のオートクレーブ中に入れ、集合体を約２００ポンド／平方インチ（以下、ｐｓｉで示す）の圧力下で約４５分間加圧して行った。この間接着性中間層の表面は粘着性となって積層化して振動減衰性／吸音性窓ガラス集合体が得られた。
【００３７】
機外側窓ガラス集合体は次のようにして得た。寸法が幅２０インチ、長さ２５インチ、厚さ０．３９インチ（５１ｃｍ×６４ｃｍ×０．９９ｃｍ）の延伸アクリル樹脂の機外側アクリル樹脂層を準備した。この機外側窓ガラスに約２１０°Ｆの温度、約２８インチの真空下で６時間成型して約４７インチ（１１９ｃｍ）の曲率半径を持たせた。同様に、寸法が幅約２０インチ、長さが２５インチ、厚さが０．２０インチ（５１ｃｍ×６４ｃｍ×０．５１ｃｍ）の延伸アクリル樹脂の機内側アクリル樹脂層を準備し、上記の真空型で、上記の機外側アクリル樹脂層とほぼ同一時間、同一温度、同一真空下で処理して約４７インチ（１１９ｃｍ）の曲率半径を持たせて、機外側アクリル樹脂の形状と一般的に一致した形状の機内側アクリル樹脂層を形成した。厚さ約０．０２５インチ（０．０６ｃｍ）のポリビニル・ブチラール・シートの中間層を機内側のアクリル樹脂層のおおよその寸法に切断した、この中間層を機内側アクリル樹脂層と機外側アクリル樹脂層との間に介在させ、この集合体を約２１０°Ｆ（９９℃）、約２００ｐｓｉの圧力下のオートクレーブ中に約３時間入れて集合体を集積化して機外側窓ガラス集合体を形成した。
【００３８】
振動減衰性／吸音性窓ガラス集合体と機外側窓ガラス集合体をスペーサ・フレーム集合体に取付けて、窓ガラス集合体を平行に一定間隔を置いて配置して窓ガラス集合体を保持し、この振動減衰性／吸音性窓ガラス集合体と機外側窓ガラス集合体との間に厚さが約１．２２インチ（３．０１ｃｍ）の空気空間を形成して本発明の航空機用透明体を形成した。
【００３９】
上記のようにして集合した振動減衰性／吸音性曇り除去航空機用透明体をエア・フレームに取付け、実際の飛行条件下での飛行評価と観察を行った。この航空機用透明体は振動減衰性／吸音性と曇り除去性が少なくとも既知の航空機用透明体と同程度であることが判った。
【００４０】
本発明の航空機用透明体は上記のように技術上既知のものよりも利点が幾つかある。即ち、重量が軽く、製造が複雑でなく、費用がかからず、部材数が少なくて振動減衰性／吸音性が得られ、必要あれば上記のように技術上既知のより複雑な航空機用透明体と少なくとも同程度の効果の脱凍結性／曇り除去性、霜除去性が得られる。
【００４１】
本発明の上記の実施態様は説明のためであって本発明を限定するものでないことは理解されるところである。本明細書に開示の本発明の範囲は上記の請求項で記載した通りのものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の特徴を組込んだ多重ガラス窓構造の航空機用透明体の斜視図である。
【図２】図１の矢視II−IIでの図１の航空機用透明体の断面図である。
【図３】本発明の別の実施態様を示す、図２の断面図と同様の断面図である。
【図４】本発明の更に別の実施態様を示す、図２の断面図と同様の断面図である。
【発明の属する技術分野】
本発明は航空機用透明体、特に、振動減衰性／吸音性があり、必要あれば加熱性がある航空機用透明体と、この製法とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
航空機用透明体を貫通して航空機内への、特に航空機の機室内への不必要な音／振動の伝達は望ましくなく、乗客を不快にさせる。航空機用透明体を貫通する音／振動の伝達を減少させるための努力がなされてきた。このような努力は、一般にスペーサ・フレーム集合体内で一定間隔を置いて配置した幾枚かの窓ガラス（例えば、４枚以上の窓ガラス）がある透明体を対象としてきた。このスペーサ・フレーム集合体は航空機の機体中の対応する開孔に固定される。一定間隔を置いて配置した窓ガラスによりそれぞれの間に空気空間が複数箇形成され、これにより特に透明体を貫通して機室内への外部音／振動の伝達が減少又は除去される。
【０００３】
このような透明体は、一般に効果的であるが、製造上高価であり、時間がかかる上、更に、このような透明体は、幾枚かの窓ガラスを必要とするため重くなり、航空機製造での当業者が理解するところであるが、この航空機部材の重量増加は、特に航空機運航上の経費の増加になるため望ましくない。
【０００４】
自動車産業では、不必要な騒音が自動車のガラス面を貫通して客室内に伝達するのを減少させて自動車の乗客の快適さを向上する努力がなされてきた。航空機産業と異なり、自動車産業でのこのような努力は一般には騒音伝達での所望の減少を達成させるため、一定間隔を置いて複数枚の窓ガラスを配置することにせずに、むしろ、その努力の大部分を風防ガラスに向けられてきた。風防ガラスは一般に２枚のガラス板と、その間に１層以上の中間層を有する積層体である。防音性風防ガラスを製造する努力は一般に風防ガラスに所望の吸音性を与える中間層材料又は中間層材料の組合せを確認することに向けられてきた。その例としては、ベンソン（Benson）等の米国特許出願第０８／７８３，５９６号（出願日：１９９７年１月１日、これを言及することで本明細書に組入れられ、以下、これを「ベンソン」と呼ぶ）、ヨーロッパ特許出願第ＥＰ０５６６８９０Ａｌ号及び第ＥＰ０７６３４２０Ａｌ号があるが、これらの例は全て防音用積層化自動車窓ガラスを記載するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、現在利用されている透明体の制限を除き、透明体を貫通する音及び／又は振動の伝達を減少又は除去する航空機用透明体を提供することにあり、この目的の価値は当業者が理解するところである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、振動減衰性／吸音性がある２枚の窓ガラス構造の航空機用透明体により上記課題を解決するものである。航空機用透明体は、スペーサ・フレーム集合体により機内側の振動減衰性／吸音性窓ガラス集合体から一定間隔を置いて保持した機外側窓ガラス集合体を含み、機外側と機内側との間に空間が形成される。この振動減衰性／吸音性窓ガラス集合体は、主要面を有する基板を含み、音減衰性材層が基板主要面の少なくとも１部の上に付着させた接着性中間層により基板主要面に接着されている。
【０００７】
別の態様では、本発明の航空機用透明体は前記のものに加え、接着性中間層と基板との間に介在した透明導電性被覆と、この導電性被覆と接触していて、この導電性被覆に電流を流してこの被覆を加熱して航空機用透明体上に蓄積した曇り、氷結、霜等を除去又はその防止する手段を含む。
【０００８】
【発明の実施の態様】
下記の記載では、同一の要素には同一の参照番号が付してある。更に、下記の記載では、本発明の透明体を航空機用透明体として用いることについての説明が主としているが、本発明は特定の用途に何等限定されるものではなく、本発明は音減衰性透明体が有用と考えられる所（例えば建築構造及び／又は任意の型式の陸上、空中、スペース又は水上用乗物／輸送手段を含むか、これに限定されない）にこのような透明体を提供し、使用することは理解されるところである。
【０００９】
図１及び図２は、本発明の特徴を組込んだ航空機用透明体２０を示すもので、航空機用透明体２０の航空機の機外側とは矢印２２の示す方向であり、航空機用透明体２０の航空機の機内側とは矢印２４の示す方向である。
【００１０】
航空機用透明体２０は、スペーサ・フレーム集合体３０により振動減衰性／吸音性窓ガラス集合体２８から間隔を置いて配置し、実質的に平行に向かい合って保持された機外側窓ガラス集合体２６を含み、機外側集合体２６と窓ガラス集合体２８との間に空気空間３２が形成される。スペーサ・フレーム集合体３０は本発明を限定するものではなく、技術上既知の幾つかの型式のものでもよいことは理解されるところである。図２に示すスペーサ・フレーム集合体３０は、ガスケット３３を取り囲む任意のフレーム３１を含むもので、このガスケット３３は振動減衰性／吸音性窓ガラス集合体２８に対して一定間隔を置いて機外側窓ガラス集合体２６を配置保持する技術上既知の任意のガスケット材でよく、好ましいガスケット材はゴムである。フレーム３１は任意の構造上安定な材料で作ることができ、好ましくは金属（例えばアルミニウム）で作り、ガスケット材３３の損傷を防止し、航空機用透明体２０に構造的安定性を与える役目をする。ガスケット３３、フレームと窓ガラス集合体２８、３０は任意の便利な方法で組立てて窓２０とする。
【００１１】
空気空間３２は特に航空機の機室外の外気と機室内の空気間の断熱を行うもので、空気空間３２は空気空間外の空気と流体連通していてもよく（例えば非密封式）又は空気空間外の空気と流体連通していなくてもよい（例えば密封式）が、飛行中の空気空間内の圧力上昇を防止するのに一般には非密封式が好ましい。
【００１２】
密封式、非密封式の如何にかかわらず、空気空間に湿分がないようにすることが望ましく、この目的のために乾燥剤を任意の技術上既知の方法で空気空間３２と組合せてもよい。乾燥剤の代りに又はこれに加えて、空気空間３２と接触している航空機用透明体の表面の１以上の面を機能的被覆で被覆してもよい。この機能性被覆は、湿分又は表面汚染物除去被覆（例えば、グリーンバーグ(Greenberg) 等の１９９７年７月２３日出願の発明の名称が「光触媒的活性化自己清浄性物品とその製法」の米国特許出願第０８／８９９，２５７号に記載のような光触媒的活性化自己清浄性被覆又はジェーム(James) Ｐ．シール(Thiel) の１９９７年９月２日出願の発明の名称が「光電解的乾燥性多重ガラス構造窓装置」の米国出願第０８／９２７，１３０号に記載のような光電解的乾燥性被覆）を含むが、これらに限定されない。これらの文献はそれぞれこれを言及することにより本明細書に組み入れる。
【００１３】
空気空間３２を密封する場合には、空気空間は絶縁性ガス（例えば、空気、アルゴン、クリプトン又はこれらの混合物）で完全又は一部充填する。
【００１４】
空気空間３２の断熱を目的とするときは、空気空間３２の寸法は本発明を限定するものではないが、全体の寸法が幅約２０インチ（５１ｃｍ）×高さ約２５インチ（６４ｃｍ）で、全体の厚さが約１．５〜約２．５インチ（３．８〜６．４ｃｍ）の範囲の航空機用透明体では、厚さが約１．０インチ（２．５４ｃｍ）〜約２．０インチ（５．０８ｃｍ）の範囲にある空気空間が受容できる。
【００１５】
機外側窓ガラス集合体２６はモノリシック部材でもよく又は積層体部材でもよい。積層体部材には、ガラス又はプラスチックが２枚以上の窓ガラスの積層体が含まれ、これには更に窓ガラス間に１層以上の中間層が配置されていてよく、又は積層体は１枚の窓ガラスと、この上に積層された１層以上の中間層の組合せを含み、これにより機外側窓ガラス集合体２６が形成される。ガラス製窓ガラスは化学強化又は熱強化したものでもよい。適切なプラスチック製窓ガラスには注型アクリル樹脂、延伸アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂が含まれる。適切な中間層材料にはポリビニル・ブチラール、ウレタン類、ケイ素樹脂及びこれらの組合せが含まれる。
【００１６】
機外側窓ガラス集合体２６は平面でもよく又は凸曲面、凹曲面を含む１面以上の曲面を含んでもよい。更に、機外側窓ガラス集合体は、１面以上の面に付着させた１枚以上のフィルム又は被覆を含んでもよく、これによりいろいろな性能特性を持つ航空機用透明体が得られる。例えば、被覆としては反射防止性被覆、紫外線吸収性被覆、電磁波減衰性被覆、耐摩耗性被覆であり、但し、これに限定されない。
【００１７】
図２に示す好ましい実施態様では、機外側窓ガラス集合体２６は、中間層２６により第２の延伸アクリル樹脂層３８と接着した第１の延伸アクルリ樹脂層３４を含むもので、この中間層３６はこの延伸アクルリ樹脂層３４と３８の両方に結合しているので、航空機の加圧に基づく撓みが少く、従って耐用年数が改善された集合体が得られる。更に、３４、３８の各層は飛行の過酷さに耐えるように設計されているので、万一どちらかの層が使用不能となったときでも、この中間層により絶対安全性が維持される。この中間層３６は好ましくは可塑化ポリビニル・ブチラールである。機外側窓ガラス集合体２６が凸面又は凹面を１面以上含む積層体のときは、この中間層２６を、例えば米国特許第４，２０１，３５１号及び／又は同第４，５５４，７１３号に開示のように不同（differentially) 延伸させてもよい。上記の両米国特許はこれを言及することにより本明細書に組入れる。層３４、３８の厚さは任意であるが、飛行中の過酷さに耐えるための必要以上に層３４、３８の厚さを厚くすると機外側の窓ガラス集合体２６の重量が不要に増加することは当業者の理解するところである。多くの用途では、例えば、層３４の厚さは約０．３１〜約０．４０インチ（０．７９〜１．０２ｃｍ）の範囲、層３８の厚さは約０．２０〜約０．４０インチ（０．５１〜１．０２ｃｍ）の範囲、中間層３６の厚さは約０．０２５〜約０．０５インチ（０．０６〜０．１３ｃｍ）の範囲が飛行の過酷さに耐え、上記性能を得る上で受容できるものである。
【００１８】
本発明の振動減衰性／吸音性窓ガラス集合体２８は多層積層体である。図２に示すように、振動減衰性／吸音性窓ガラス集合体２８は基板４０含み、この上に接着性中間層４２が付着され、更にこの上に音減衰性材層４４が付着されて、振動減衰性／吸音性窓ガラス集合体２８を形成する。接着性中間層４２は音減衰性材層４４と基板４０とを接着し、一方、音減衰性材層４４は、接着性中間層４２との組合せで航空機用透明体２０を貫通する音／振動の伝達を減少又は除去し又は減少又は除去を助ける。振動減衰性／吸音性窓ガラス集合体２８の上記３部材のそれぞれについて以下詳述する。
【００１９】
基板４０は飛行の過酷さに適する基板ならば何んでもよく、中間層４２と音減衰性材層４４と協同して航空機用透明体を貫通する音／振動の伝達を減少又は排除する。基板４０はモノリシック部材又は積層部材でもよい。基板４０が積層体部材のときは、基板は２枚以上の窓ガラスの積層体を含んでもよく、これは更に窓ガラス間に１層以上の中間層を含んでもよく又は積層体部材は１枚の窓ガラスと、１枚以上の中間層を一緒に積層した組合せを含んで基板４０を形成してもよい。モノリシック又は積層体基板４０用の適切な窓ガラスはガラス製又はプラスチック製窓ガラスを含む。ガラス製窓ガラスは化学強化又は熱強化したものでもよい。特に好ましいガラスはハーキュライトTM(Herculite)II の商標名でペンシルバニア州ピッツバーグ市のＰＰＧインダスリーズ社が市販する化学強化ガラスである。このガラスは対重量強度比が極めて高いため、熱強化ガラスよりも強度又は光学的性質を損なわずにガラス基板を薄くし、軽くすることができるので好ましい。適切なプラスチック製窓ガラスとしては注型アクルリ樹脂、延伸アクルリ樹脂、ポリカーボネート樹脂が含まれる。適切な中間層材料としてはポリビニル・ブチラール、ウレタン、ケイ素樹脂及びこれらの組合せが含まれる。
【００２０】
基板４０は機能的被覆（例えば、赤外線減衰製被覆、紫外線減衰製被覆、反射防止被覆、但し、これに限定されない）を含んでもよい。
【００２１】
基板４０は平板でも、凹面及び／又は凸面を含む１面以上の曲面を含んでもよい。基板を形成する材料と、選択した厚さとが接着性中間層４２と音減衰性材層４４と協同して所望の又は必要な振動減衰／吸音度を与えるならば、基板４０の厚さは本発明を限定するものではない。基板４０の厚さを前記のもの以上に厚くすると透明体の重量が不要に増加することは当業者の理解するところである。基板ををハーキュライトTMIIの化学強化ガラスで形成するときは、０．０６〜０．１２インチ（０．１５〜０．３０ｃｍ）の範囲の厚さは、下記のポリビニル・ブチラール中間層とスポールシールド(SpollShield) TM音減衰性材層と組合せたときに多くの用途で受容できるものであることが判った。
【００２２】
接着性中間層４２は、音減衰性材層４４と基板とを接着させる材料ならば、如何なるものでもよい。例えば、可塑化ポリビニル・ブチラール、ウレタン又はこれらの組合せから選択された材料の１枚以上のシートを含むが、これに限定されるものではない。基板４０が凸面又は凹面を含むときは、接着性中間層４２は米国特許第４，２０１，３５１号及び／又は同第４，５５４，７１３号に開示のような不同延伸したものでもよい。好ましい接着性中間層４２は下記のようにその上に配置するスポールシールドTM音減衰性材層と完全に適合することが判っているポリビニル・ブチラールである。接着性中間層４２の厚さは本発明を限定するものではないが、その厚さは音減衰性材層４４と基板４０とを接着し、基板４０と音減衰性材層４４と協同して所望の振動減衰性／吸音性が充分に得られるものとする。約０．０２〜約０．０３インチ（０．０５〜０．０８ｃｍ）の範囲内の接着性中間層４２の厚さが多くの用途で受容できることが判った。
【００２３】
本発明の音減衰性材層４４は、接着性中間層４２と基板４０と協同して所望の又は必要な振動減衰／吸音度が得られる音減衰性材料ならば如何なるもでもよい。「協同」とは本明細書では、特に音減衰性材層４４が接着性中間層４２により基板４０に接着して飛行の過酷さに対してもその状態を保ち、一方、振動減衰／吸音の受容できるレベルが得られることを意味する。
【００２４】
好ましい実施態様では、音減衰性材層４４は多層積層体であり、ポリビニル・ブチラール基盤層４６と、その上に接着されたポリマー４８（例えば、ポリエステル）の層を、含んでおり、これにより振動減衰性／吸音性積層体が得られる。好ましい実施態様では、耐摩耗性（擦り傷防止）被覆５０を図２に示すようにポリマー４８上に設ける。
【００２５】
このような多層積層体はセントリガラス(Sentry Glas) TM及び／又はスポルシールド(Spall Shield)TMの商標名でデラウェア州ウィルミントン市のデュポン・デ・ヌムール・コーポレーション（以下「デュポン」と呼ぶ）から市販されている。セントリガラスTM多層複合積層体はガラスに積層化してバンダル(vandal)及びバーグラリ(burglary)耐性ガラスを作るプラスチック複合材料としてデュポンから市販されている。特に、デュポンのセントリガラスTM多層複合体はスポーリング（spalling, 破砕）防止作用がある。スポーリングとは、ガラス製窓ガラス、特に強化ガラス製窓ガラスが破壊したとき衝撃側とは反対側に生ずる鋭利なガラス片のおびただしい落下である。デュポンのセントリガラスTM多層複合体を直接ガラス面に積層してスポーリングを防ぐことは既知であるが、このような複合体を本発明の部材の特定配置で、例えば接着性中間層４２、基板４０、空気空間３２、機外側窓ガラス集合体２６、スペーサ・フレーム集合体３０と共に用いて本発明の振動減衰性／吸音性航空機用透明体を得ることはこれまで知られていない。
【００２６】
デュポンが市販する３０１０セントリガラスTM多層複合体は厚さ３０ミルのポリビニル・ブチラール基盤層４６と厚さ１０ミルのポリエステル層４８の複合体を含むもので、本発明の受容できる音減衰性材層となることが判った。本発明の部材配置の相互作用で振動減衰性／吸音性航空機用透明体が得られるという機構は未だ完全には解明されていないが、振動減衰／吸音効果は達成されている。
【００２７】
図３は、本発明の特徴を組込んだ航空機用透明体５７を示すもので、振動減衰性／吸音性窓ガラス集合体２８の配列が図２の配列とは逆になっている。特に、基板４０は空気空間３２の界面の１面を形成し、一方、音減衰性材層４４は航空機の機内側に配置されている。図２及び図３に示す別々の実施態様のうち、一般に図２の実施態様は、基板４０がガラス製基板のときは、擦り傷防止被覆５０が一番機内側よりの面を形成するときよりも引掻き又はその他の損傷に耐性があるので好ましい。
【００２８】
図４に示す本発明の更に別の実施態様では、航空機用透明体６０は、振動減衰性／吸音性と加熱性のある窓ガラス６２を含む、これは、振動減衰性／吸音性窓ガラス２８に就いて上述した部材のほかに、接着性中間層４２と基板４０の間に透明導電性被覆６４を含むものである。手段６６，６８（例えば、以下に詳述するブスバー・リード線）が導電性被覆６４と接触し、互に間隔を置いて配置されており、電流を導電性被覆６４を貫通して流して導電性被覆６４を加熱し、湿分、特に曇りが特に機外側窓ガラス集合体２０と、空気空間３２と接触する振動減衰性／吸音性集合体２８上に蓄積する湿分、特に曇りを除去、防止する。好ましい実施態様では、手段６６，６８を基板４０に接着させ、透明導電性被覆６４を基板４６と手段６６，６８上に設ける。好ましい導電性被覆６４は金属又は金属酸化物である。この導電性被覆６４は幾つかの方法、（例えば熱分解、化学蒸着、マグネトロンスパッタリングを含む）のいずれかで被覆できる。特に好ましいのは酸化錫導電性被覆である。酸化錫の導電性被覆ガラスはペンシルバニア州ピッツバーグ市のＰＰＧインダストリーズ社からＮＥＳＡTMの商標名で市販されている。更に特に好ましいのは酸化インジウム錫導電性被覆である。酸化インジウム錫の導電性被覆ガラスはＰＰＧインダストリーズ社からＮＥＳＡＴＲＯＮTMの商標名で市販されており、低電圧操作時でのＮＥＳＡTM被覆ガラスの耐久性と、得られる曇り除去性と脱氷結性の効率との組合せから好ましい。
【００２９】
透明導電性被覆６４の厚さは好ましくは約２００〜約１，３００Åである。導電性被覆６４の厚さは均一でもよく又は基板４０の表面上で変えてブスバー間の距離変化に適応させて均一加熱を促進させてもよい。例えば、基板４０が凸面又は凹面を含むときは、手段６６，６８は基板４０上のある部分で互に、近接位置に、その他の部分では更に離れて配置することができる。近接位置配置のところでは、手段６６，６８間の導電性被覆６４を薄くでき、逆に手段６６，６８がずっと離れて配置されているところでは導電性被覆６４を厚くして印加電流で導電性被覆６４を均一加熱できる。
【００３０】
手段６６，６８はブスバーを含むが、これに限定されるものでなく、ブスバーは基板４０の縦方向端部に沿って取付けられる。ブスバーを用いるときは、ブスバーと基板４０間に強力で耐久性のある結合が得られる技術上既知の任意の方法で基板上に取付けられる。基板４０がガラス製基板のときは、銀又は銀含有組成物から成るブスバーは当業者に既知の任意の方法でガラス面に結合させることができる、銀含有乳化液をシルク・スクリーン法で塗布し、次いで熱硬化させることは、銀含有ブスバーをガラス基板に結合させる方法の１例である。リード線（図示していない）を好ましくは半田付けでそれぞれのブスバーに接続し、それぞれのリード線は次いで電位差源（図示していない）に接続してブスバー間に電位差を発生させて導電性被覆を加熱して航空機用透明体６０上に形成した曇り、氷結、霜、等を除去する。手段６６，６８の寸法は透明体の寸法で変化し、約０．０００２〜約０．０００８インチ（０．０００５〜０．００２ｃｍ）の厚さの銀ブスバーが多くの用途で受容できることは当業者の理解するところである。
【００３１】
接着性中間層４２が導電性被覆６４と手段６６，６８上に配置され、前記のようにこの上の音減衰性材層４４を接着する作用をする。振動減衰性／吸音性窓ガラス集合体６２は、航空機用透明体の一番機内側よりの面としての基板４０を有するものとして図４に示したが、図示していない別の実施態様では機外側窓ガラス集合体２６に対する振動減衰性／吸音性窓ガラス集合体２８の配列を逆にして音減衰性材層４４を航空機用透明体の機内側面を形成し、基板４０を空気空間３２の界面の１面とすることもまた理解できるところである。
【００３２】
本発明の改良航空機用透明体２０の機外側窓ガラス集合体２６の機外側面から振動減衰性／吸音性窓ガラス集合体２８に至る全体の厚さは、前記のように空気空間３２の選択厚さに左右されるが、約１．５〜約２．５インチ（３．８〜６．４ｃｍ）である。
【００３３】
【実施例】
ペンシルバニア州ピッツバーク市のＰＰＧインダストリーズ社から市販されているハークキュライトTMIIの化学強化ガラスの曲面を有し、一般的に長円形の部材を用いた。寸法は幅約２０インチ、長さ２５インチ、厚さ０．０８インチ（５１ｃｍ×６４ｃｍ×０．２０ｃｍ）でその長軸は一般的に水平面内にあった。このガラスには、この長円形部材の中立端部に沿って１対のブスバーを一定間隔を置いて配置した。ブスバーは、一般には半円形の条片の形であり、ガラスの縦方向面と一般的に平行な面内に配列した。この配列では、一定間隔を置いて配置したブスバーのそれぞれの端部はそれぞれの中間部よりも一般に互により近接した位置にあった。ブスバーはハーキュライトTMIIガラスの表面上の１部にシルク・スクリーン法で塗布した銀含有組成物乳化液として設けた。それぞれのブスバーの寸法は、幅が約０．２５インチ、曲率半径上の長さが２０インチ、厚さが０．０００５インチ（０．６３ｃｍ×５１ｃｍ×０．００１ｃｍ）であった。ガラス基板／ブスバー集合体を炉内で約１５０°Ｆ（６５℃）〜約５００°Ｆ（２６０℃）の範囲の高温で約９０分間加熱してブスバーをガラス部材に結合させた。次いで、上記の集合体を酸化インジウム錫被覆を上塗りした。これはマグネトロンスパッター法で集合体上に形成して行った。この導電性被覆の厚さは約２００Å（ここではそれぞれのブスバー端部は最近接位置にある）から約１３００Å（ここではブスバーは互に一番遠く離れて配置されている）と変えて印加電位差の存在下で導電性被覆物の均一加熱が得られた。次いで、上記の第１の１対のブスバーとほぼ同じ寸法の第２の１対の一定間隔を置いて配置したブスバーをそれぞれの既に設けたブスバーの上の導電性被覆物上に直接上記のシルク・スクリーン法で被覆した。この第２の１対のブスバーは集合体を炉内で約１５０°Ｆ（６５℃）〜約５００°Ｆ（２６０℃）の範囲の高温で約９０分間加熱して導電性被覆と結合させた。これら２対の一定間隔を置いて配置したブスバーを用いて導電性被覆を均一加熱した。次いで、第１のリード線を第２の１対のブスバーのそれぞれに半田付けした。
【００３４】
接着性中間層を上記の大きさのシート集合体上に付着させた。この接着性中間層はポリビニル・ブチラールの厚さ０．０３インチ（０．０８ｃｍ）のシートで、前もってガラス製基板の寸法にほぼ切断しておいたもので、これを前記の集合体上に配置した。
【００３５】
音減衰性材層をこの接着性中間層上に設けた。この音減衰性材層は、デラウェア州ウィルミントン市のデュポン・デ・ネムール・コーポレーションから市販の３０１０セントリガラスTM複合体のシートで、これを同様に前もってガラス基板のおおよその寸法に切断しておいたものである。
【００３６】
上記の集合体の積層化は、集合体を３００°Ｆ（１４８℃）のオートクレーブ中に入れ、集合体を約２００ポンド／平方インチ（以下、ｐｓｉで示す）の圧力下で約４５分間加圧して行った。この間接着性中間層の表面は粘着性となって積層化して振動減衰性／吸音性窓ガラス集合体が得られた。
【００３７】
機外側窓ガラス集合体は次のようにして得た。寸法が幅２０インチ、長さ２５インチ、厚さ０．３９インチ（５１ｃｍ×６４ｃｍ×０．９９ｃｍ）の延伸アクリル樹脂の機外側アクリル樹脂層を準備した。この機外側窓ガラスに約２１０°Ｆの温度、約２８インチの真空下で６時間成型して約４７インチ（１１９ｃｍ）の曲率半径を持たせた。同様に、寸法が幅約２０インチ、長さが２５インチ、厚さが０．２０インチ（５１ｃｍ×６４ｃｍ×０．５１ｃｍ）の延伸アクリル樹脂の機内側アクリル樹脂層を準備し、上記の真空型で、上記の機外側アクリル樹脂層とほぼ同一時間、同一温度、同一真空下で処理して約４７インチ（１１９ｃｍ）の曲率半径を持たせて、機外側アクリル樹脂の形状と一般的に一致した形状の機内側アクリル樹脂層を形成した。厚さ約０．０２５インチ（０．０６ｃｍ）のポリビニル・ブチラール・シートの中間層を機内側のアクリル樹脂層のおおよその寸法に切断した、この中間層を機内側アクリル樹脂層と機外側アクリル樹脂層との間に介在させ、この集合体を約２１０°Ｆ（９９℃）、約２００ｐｓｉの圧力下のオートクレーブ中に約３時間入れて集合体を集積化して機外側窓ガラス集合体を形成した。
【００３８】
振動減衰性／吸音性窓ガラス集合体と機外側窓ガラス集合体をスペーサ・フレーム集合体に取付けて、窓ガラス集合体を平行に一定間隔を置いて配置して窓ガラス集合体を保持し、この振動減衰性／吸音性窓ガラス集合体と機外側窓ガラス集合体との間に厚さが約１．２２インチ（３．０１ｃｍ）の空気空間を形成して本発明の航空機用透明体を形成した。
【００３９】
上記のようにして集合した振動減衰性／吸音性曇り除去航空機用透明体をエア・フレームに取付け、実際の飛行条件下での飛行評価と観察を行った。この航空機用透明体は振動減衰性／吸音性と曇り除去性が少なくとも既知の航空機用透明体と同程度であることが判った。
【００４０】
本発明の航空機用透明体は上記のように技術上既知のものよりも利点が幾つかある。即ち、重量が軽く、製造が複雑でなく、費用がかからず、部材数が少なくて振動減衰性／吸音性が得られ、必要あれば上記のように技術上既知のより複雑な航空機用透明体と少なくとも同程度の効果の脱凍結性／曇り除去性、霜除去性が得られる。
【００４１】
本発明の上記の実施態様は説明のためであって本発明を限定するものでないことは理解されるところである。本明細書に開示の本発明の範囲は上記の請求項で記載した通りのものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の特徴を組込んだ多重ガラス窓構造の航空機用透明体の斜視図である。
【図２】図１の矢視II−IIでの図１の航空機用透明体の断面図である。
【図３】本発明の別の実施態様を示す、図２の断面図と同様の断面図である。
【図４】本発明の更に別の実施態様を示す、図２の断面図と同様の断面図である。
Claims (20)
- 機外側窓ガラス集合体と、
振動減衰性／吸音性窓ガラス集合体と、
前記機外側窓ガラス集合体と、前記振動減衰性／吸音性窓ガラス集合体とを一定間隔を置いて離れて配置し、一般に平行に対向させて保持し、前記機外側窓ガラス集合体と前記振動減衰性／吸音性窓ガラス集合体との間に空気空間を設けるためのスペーサ・フレーム集合体とを含む、振動減衰性／吸音性航空機用透明体であって、
前記振動減衰性／吸音性窓ガラス集合体は、
基板と、
前記基板上に配置された接着性中間層と、
前記接着性中間層上に配置され、前記接着性中間層により前記基板に接着している音減衰性プラスチック複合材層とを含み、
前記音減衰性プラスチック複合材層は、
ポリビニル・ブチラール層と、
前記ポリビニル・ブチラール層上に配置され、これと接触しているポリマーとを含む
前記振動減衰性／吸音性航空機用透明体。 - 前記ポリマーがポリエステルである、請求項１記載の航空機用透明体。
- 前記音減衰性プラスチック複合材層は、ポリエステル・ポリマー層上に配置され、これと接触している耐摩耗性被覆層を更に含む、請求項２記載の航空機用透明体。
- 前記接着性中間層はポリビニル・ブチラールとウレタンから成る群から選ばれる、請求項１記載の航空機用透明体。
- 前記ポリビニル・ブチラール接着性中間層は厚さが約０．０２〜０．０３インチ（０．０５１〜０．０８ｃｍ）である、請求項４記載の航空機用透明体。
- 前記基板がガラス基板であり、厚さが約０．０６〜０．１２インチ（０．１５ｃｍ〜０．３０ｃｍ）である、請求項１記載の航空機用透明体。
- 前記ガラス基板がハーキュライト（Herculite ）ＴＭIIの商標名でＰＰＧインダストリーズ社から市販されている化学強化ガラス基板である、請求項６記載の航空機用透明体。
- 前記ハーキュライトＴＭ化学強化ガラス基板は厚さが約０．０７８インチ（０．２０ｃｍ）である、請求項７記載の航空機用透明体。
- 前記接着性中間層と前記基板との間に、
透明導電性被覆と、
電流を前記透明導電性被覆に印加して前記透明導電性被覆を加熱する手段とを更に含む、請求項１記載の航空機用透明体。 - 電流を前記透明導電性被覆に印加する手段は、前記基板の縦方向の端部に沿って平行に間隔を置いて離れて配置して前記基板に結合させた１対のブスバーから成る、請求項９記載の航空機用透明体。
- 前記透明導電性被覆は酸化錫と酸化インジウム錫とから成る群から選ばれる、請求項９記載の航空機用透明体。
- 前記透明導電性被覆は厚さが約２００〜約１３００Åである、請求項１１記載の航空機用透明体。
- 前記機外側窓ガラス集合体は、
機内側アクリル樹脂層と、
機外側アクリル樹脂層と、
前記機内側アクリル樹脂層と前記機外側アクリル樹脂層との間に介在され前記二つの部材を一緒に接着させる中間層とから成る積層化窓ガラスである、請求項１記載の航空機用透明体。 - 前記機内側アクリル樹脂層は、延伸アクリル樹脂であり、厚さが約０．２〜約０．４インチ（０．５１ｃｍ〜１．０２ｃｍ）であり、前記機外側アクリル樹脂層は延伸アクリル樹脂であり、厚さが約０．２〜約０．４インチ（０．５１〜１．０２ｃｍ）であり、
前記中間層はポリビニル・ブチラールであり、厚さが約０．０２５〜約０．０５インチ（０．０６〜０．１３ｃｍ）である、請求項１３記載の航空機用透明体。 - 前記振動減衰性／吸音性窓ガラス集合体は、前記スペーサ・フレーム集合体により保持され、前記音減衰性プラスチック複合材層は空気空間側に配置されている、請求項１記載の航空機用透明体。
- 前記振動減衰性／吸音性窓ガラス集合体は、前記スペーサ・フレーム集合体により保持され、前記基板は空気空間側に配置されている、請求項１記載の航空機用透明体。
- 基板と、
基板上に配置された接着性中間層と、
前記接着性中間層上に配置され、前記接着性中間層により前記基板に接着している音減衰性プラスチック複合材層とを含み、
前記音減衰性プラスチック複合材層は、前記接着性中間層上に配置され、前記接着性中間層と接触しているポリビニル・ブチラールの層と、前記ポリビニル・ブチラール層上に配置され、これと接触しているポリエステルポリマー層と、前記ポリエステルポリマー層上に配置され、これと接触している耐摩耗性被覆層とを含む、
振動減衰性／吸音性航空機透明体用積層体。 - さらに前記基板上に配置された導電性被覆と、
電流を前記導電性被覆に印加して前記導電性被覆を加熱する手段とを含み、
前記接着性中間層は、前記導電性被覆上に配置されている、請求項１７に記載の積層体。 - 機外側窓ガラス集合体と、振動減衰性／吸音性窓ガラス集合体と、前記機外側窓ガラス集合体と前記振動減衰性／吸音性窓ガラス集合体を取付けて、前記機外側窓ガラス集合体を前記振動減衰性／吸音性窓ガラス集合体から互に一定間隔を置いて配置するスペーサ・フレーム集合体とを有する振動減衰性／吸音性航空機用透明体であって、
前記振動減衰性／吸音性窓ガラス集合体が、少なくともひとつの音減衰性プラスチック複合材層を含み、
前記音減衰性プラスチック複合材層がポリビニル・ブチラール層を含む、
航空機用透明体。 - 更に導電性被覆と、電流を前記導電性被覆に印加して前記導電性被覆を加熱する手段とを含む、請求項１９記載の航空機用透明体。
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