JP5097398B2 - ガラス張りパネル - Google Patents

Description

本発明はガラス張りパネル、特にクロモジェニックガラス張りパネル及びかかるガラス張りパネルを製造する方法に関する。

本発明はここでは特に懸濁粒子装置（ＳＰＤ）に関して説明されるが、それは他のクロモジェニックガラス張りパネル及び他のガラス張りパネル、例えばエレクトロクロミックガラス張りパネル及び真空断熱ガラス張りパネルへの適用を持つことは理解されるであろう。本発明によるガラス張りパネルは種々の用途を持つことができ：それらは建築上の製品として使用されることができ、例えばそれらは窓に、二重または多重ガラス張りユニットに及び扉に組み込まれることができ；または自動車産業のための製品として、例えばバックミラー、サンルーフまたは自動車窓として使用されることができる。

クロモジェニック技術はガラス張りの光エネルギー特性に動力学的制御を提供することができる。クロモジェニック技術はエレクトロクロミック装置（ＥＣＤ）、反射性水素化物、液晶、懸濁粒子装置（ＳＰＤ）、フォトクロミックス及びサーモトロピックスを含む。エレクトロクロミック及び懸濁粒子装置は電圧の付与により光学的性質に可逆変化を起こし、フォトクロミック材料は太陽光の直接作用下で黒くなり、そしてサーモトロピック（またはサーモクロミック）材料は熱に応答する。液晶窓は透明状態から拡散白色状態に迅速に切り換り、そして反射性水素化物は反射状態に切り換る。このように光透過率を動力学的に制御することができるガラス張りパネルは“スマート窓”とも呼ばれる。

懸濁粒子装置は従来、互いに間隔を置いて離れかつそれらの縁に沿って一緒に密封された二枚のガラスシートを用いて作られ、それらのガラスシートはそれらの間の空間に対面するそれらの表面上を導電層で被覆されている。二枚のガラスシート間の空間は懸濁粒子を含む液体、ゲルまたは樹脂であることができる機能性材料で満たされている。懸濁粒子はガラスシート間にはさまれたフィルム内に含まれることができる。電圧が導電層に付与されると、ガラス張りパネルの視感透過率の変化が観察される。エレクトロクロミック装置では、二枚のガラスシート間の機能性材料は一般にエレクトロクロミック電極、逆電極及び両電極間にイオン導電体を含む。イオン導電体は液体、ゲル、高分子またはセラミック導電体であることができる。

懸濁粒子が液体、ゲルまたは樹脂内に含まれている良品質のＳＰＤを得るためには二枚のガラスシート間の間隔はできるだけ一定であることが必要である。しかし、ガラス張りパネルが大きい程、二枚のガラスシート間の間隔はガラスシートの変形のため制御不可能な態様で変わりうる。同じ理由のため、すなわちガラスシートの変形に対する抵抗のため、ガラスシートの厚さは二枚のガラスシート間の間隔の不変性に影響を持つ。更に、二枚のガラスシート間の空間を懸濁粒子を含む機能性材料で満たすとき、この材料は二枚のガラスシートを互いから離れるように押す傾向を持ち、それによりガラス張りパネルの異なる部分で二枚のガラスシート間の距離に容認し難い差も提供する。

その態様の一つによれば、本発明は請求項１に規定されるガラス張りパネルを提供する。他の請求項は本発明の好適及び／または代替態様を規定する。

本発明によるガラス張りパネルは好ましくは二枚のガラスシート間にガラス張りパネルの実質的に全表面に渡って実質的に一定な距離を提供する。この実質的に一定な距離は間隔を置いて配置されたデポジットにより維持されることができ、それらのデポジットは好ましくは１と１０ｃｍの間のデポジット間の距離を持って配置されている。デポジットは好ましくは接着剤を含むか、または本質的に接着剤からなるか、または接着剤からなる。デポジットの接着性及びそれらの間の間隔はそれらが二枚のガラスシートが互いに接近するように動くのを及び／または互いから離れるように動くのを防ぐことができるようなものである。好都合な接着剤の例はＵＶ硬化接着剤（例えばＷＥＬＬＯＭＥＲ ＵＶ２０８６、ＤＥＬＯ−ＰＨＯＴＯＢＯＮＤ ４４９６、ＬＯＣＴＩＴＥ ３５０ ＵＮ）、嫌気性硬化接着剤（例えばＤＥＬＯ−ＭＬ）または熱硬化接着剤（例えばＤＥＬＯ−ＭＯＮＯＰＯＸ）である。特に機能性材料が着色されているＳＰＤにおいては着色接着剤が使用されることができ；着色ガラスまたは着色ＰＶＢでラミネートされたガラスが特に後者の場合に使用されることができる。これに代えて、電圧の付与により光学的性質を変えることができる接着剤が使用されることができる。かかる着色またはクロモジェニック接着剤は美的利点を提供することができる。

ガラスシートはそれらの縁に沿って種々の既知の技術により既知の材料で一緒に密封されることができるが、好ましくはガラスシートを一緒に密封するために使用される材料はデポジットのために使用される材料と同じである。これは単一の材料が製造ラインで使用されることができるので工程を容易にすることができる。

本発明は３０×３０ｃｍより大きな寸法を持つガラス張りパネルに有利に適用されることができる。以前は、ガラス張りパネルが小さいとき、特に３０×３０ｃｍ未満のとき以外はＳＰＤの二枚のガラスシート間に実質的に一定の距離を保つことは一般的に問題であった。本発明はガラス張りパネルの寸法がどうであれ、特にそれらの寸法が３０×３０ｃｍより大きいときであっても、ガラス張りパネルの二枚のガラスシート間に実質的に一定の距離を提供することができる。ここで３０×３０ｃｍより大きいガラス張りパネルについて述べるとき、ガラス張りパネルの少なくとも一つの寸法が３０ｃｍより大きいことが理解されるべきである。例えば４０×５０ｃｍ、２０×６０ｃｍ、または４５×１５ｃｍのガラス張りパネルは３０×３０ｃｍより大きい。ガラス張りパネルは４０×４０ｃｍ、５０×５０ｃｍまたは６０×６０ｃｍより大きくすることができる。

好適実施態様において、二枚のガラスシートのそれぞれの厚さは２から６ｍｍ、好ましくは３から５ｍｍの範囲内にあり、より好ましくは４ｍｍのオーダーのものである。特に６ｍｍまでの厚さのガラスシートの変形のため、以前は既知の構造の二枚のかかるガラスシート間を一定の距離に維持することは困難であった。本発明は有利には２から６ｍｍの範囲内の厚さを持つ二枚のガラスシート間を実質的に一定の距離に維持することを可能とする。二枚のガラスシートは同じ厚さのものであるか、または異なる厚さを持つことができる。

二枚のガラスシート間の距離は１０と５００μｍ、または１５と５００μｍの間であることができる。好ましくは、二枚のガラスシート間の距離は１０と２５０μｍまたは１０と１００μｍまたは１５と１００μｍの間またはより好ましくは２０と２００μｍの間である。さらにより好ましくは、二枚のガラスシート間の距離は５０と１５０μｍの間である。二枚のガラスシート間の距離のこれらの値はクロモジェニックガラス張りパネルの良好な作用のために好ましい。真空断熱ガラス張りパネルの場合において、好適な距離は１００と５００μｍの間であることができる。ガラスシートを間隔を置いて離れて維持するために種々の技術が使用されることができる。マイクロビーズを接着剤中に存在させることができ、それらのマイクロビーズはガラスシート間の希望の距離に実質的に等しい直径を持つ。接着剤はガラスシートを間隔を置いて離れて維持するのに適合しかつ十分な機械的抵抗を持つことができ、従って予め決められた量の接着剤が二枚のガラスシート間に希望の距離の維持を可能とする。これに代えて、接着剤は二工程で付着されることができる：第一工程時には、デポジットの一部（例えば二つのデポジット中の一つのデポジット）がガラスシートの一つの上に置かれ、強制せずに乾燥させられる。これらのデポジットを形成する接着剤の量はガラスシート間の希望の距離により計算されることができる；第二工程において、第一デポジットが乾燥されるとき、他のデポジットが付着され、第二ガラスシートがデポジットを持つ第一ガラスシートの上に置かれる。この場合、デポジットの第一組は二枚の間隔を置かれたガラスシートが接近して動くのを防ぐのを助けるために有用であり、デポジットの第二組は二枚のガラスシートが離れるように動くのを防ぐのを助けるために有用である。

有利には、ガラス張りパネルの実質的に全表面に渡る二枚のガラスシート間の距離の変動は二枚のガラスシート間の平均距離の２０％未満であることができ、好ましくは二枚のガラスシート間の距離の変動は二枚のガラスシート間の平均距離の０から１０％の範囲内にあることができる。これはもし二枚のガラスシート間の平均距離が“ｄ”であるなら、ガラス張りパネルの主要部に渡る異なる点で測定された有効距離が好ましくはｄ＋２０％とｄ−２０％の間に含まれるということである。ここに定義され使用される二枚のガラスシート間の平均距離はガラス張りパネルの異なる点での二枚のガラスシート間の有効距離を測定し、これらの測定値の平均値を計算することにより測定される。測定のこれらの点はせいぜいガラス張りパネルの全表面を覆うべきでかつ統計的に意味のある平均値を提供するのに十分な数であるべきである。好ましくは、測定の数はｍ^２で表現したガラス張りパネルの表面積の少なくとも２５倍に等しく、測定はガラス張りパネル表面を等しい小さな表面に分割する仮想正方形の中心点でなされる。二枚のガラスシート間の間隔は一組のゲージの助けにより測定されることができる。例えばＳＰＤで使用されるとき、二枚のガラスシート間の間隔の測定はまた、ガラス張りパネルの異なる部分の色の変動及び／または視感透過率を観察することにより判定されることができる。好ましくは、観察可能な色の変動及び／または光透過率の変動は存在しないかまたは実質的に存在すべきではない。さらに好ましくは、視感透過率の変動は１０％を越えるべきでなく、より好ましくは５％を越えるべきでない。

デポジットは線状にまたは互い違いの列で配置されることができる。これに代えて、それらはどのような特別の編制もなしに配置されることができまたはガラス張りパネルの一部分により多くかつ別の部分により少なく配置されることができ、例えばそれらはガラス張りパネルの中央視野部分により少なく配置されることができる。デポジット間の距離は好ましくは１，２，３または４ｃｍに等しいかまたはそれより大きく、また１０，８または６ｃｍに等しいかまたはそれ未満であり、より好ましくは１と１０ｃｍの間、さらにより好ましくは４と６ｃｍの間にある。デポジット間のかかる範囲の距離は二枚のガラスシート間に実質的に一定の距離を持つガラス張りパネルを提供することができる。“デポジット間の距離”はここでは少なくとも５０％のデポジット間の、またはより好ましくは少なくとも７５％のデポジット間の、またはさらにより好ましくは全てのデポジット間の距離を意味している。これは少なくとも５０％のデポジットがそれらが中心点でありかつデポジット間の距離に等しい半径を持つ円の内側に別の隣接デポジットを持たないことを意味する。

二枚のガラスシートの間の空間に対面する二枚のガラスシートのそれぞれの表面は導電層により被覆されることができる。二枚のガラスシート間の空間は懸濁粒子を含む液体、ゲルまたは樹脂を含むことができる。ＳＰＤがそのように提供され、電圧が導電層に付与されるとき、それはその視感透過値に変化を与える。導電被膜は真空蒸着または化学蒸着のような既知の技術により付着されることができる。好都合な導電被膜の例はＩＴＯ被膜、またはドープされたＳｎＯ_２被膜である。二枚のガラスシート間の空間は懸濁粒子を含む液体、ゲルまたは樹脂で全体的に満たされなくてもよく、従ってガラス張りパネルの一部分のみがクロモジェニック性を示してもよい。

本発明によるガラス張りパネルの製造方法は、ガラスシートの一つの一表面上にデポジットを配置し、他のガラスシートを第一のガラスシート及びデポジットの上に置き、両方のガラスシートをそれらの縁に沿って一緒に密封する工程を含むことができる。密封工程は二枚のガラスシートが一緒に置かれた後に全体的に実施されることができるが、それ以前に実施されることもできる。この場合、第二のガラスシートを第一のガラスシートの上に置く前の、デポジットを配置する工程時に、接着剤の縁取りが第一のガラス張りパネルの全周にその境界に隣接して配置されることができる。クロモジェニックガラス張りパネルを製造するとき、ガラス張りパネルの一つの縁は密封されなくてもよく、または密封部を通る毛細管を伴って密封されてもよく、液体または樹脂は引き続いてガラス張りパネル中に挿入されるかまたは流入させられてもよい。次いで最後の縁または毛細管が密封されてもよい。

本発明の実施態様が今や例としてのみ図１と２および実施例に関して述べられるであろう。図１は本発明によるガラス張りパネルを示す。図２は線Ａ−Ａ′に沿った図１のガラス張りパネルを通る横断図を示す。図面のより良い理解のために、これらは縮尺どおり描かれていない。

図１及び２は互いに間隔を置いて離れかつそれらの全ての縁に沿って密封材３により一緒に密封された二枚のガラスシート２及び２′を含むガラス張りパネル１を示す。ガラス張りパネルは二枚のガラスシート２及び２′の間にかつそれらと接触して配置された複数の間隔を置いたデポジット４を備えている。これらの図では、デポジットは線状に配置され、それらの間に規則的な間隔を持つデポジットの配列を形成する。二枚のガラスシート２及び２′の表面５及び５′は導電被膜を備えている。二枚のガラスシート２及び２′の間の密封空間６はＳＰＤを形成するように懸濁粒子を含む液体、ゲルまたは樹脂で満たされることができる。

１×１ｍの寸法を持つ４ｍｍ厚の二枚のガラスシートは導電被膜を備えている。被膜は３２００ÅのＳｎＯ_２：Ｆの層で更に被覆された７５０ÅのＳｉＯ_ｘＣ_ｙの層からなる。名称ＷＥＬＬＯＭＥＲ ＵＶ ２０８６で販売されているＵＶ硬化接着剤のデポジットが第一のガラスシートの被覆された側に線状の配列で５ｃｍのデポジット間の規則的間隔を持って付着される。第二のガラスシートは次いでデポジットを持つ第一のガラスシートの上にその被覆側をデポジットに対面させて配置され、両ガラスシート間で希望の距離を達するまで、すなわちこの場合１００μｍに達するまで優しく押圧される。この組立て品は次いでＵＶランプ下に数分間乾燥させられる。デポジットはこのようにしてガラスシート間の間隔に対応する１００μｍの高さを与え、かつガラスシートに平行な面で測定して１ｍｍの直径を与える。

次の工程では、組立て品の三つの縁は同じ接着剤ＷＥＬＬＯＭＥＲ ＵＶ ２０８６で密封される。密封の乾燥（ＵＶランプ下の数分間）後、懸濁粒子を含む懸濁物がガラスシート間に流入させられ、ガラス張りパネルの第四の縁が密封され、ＵＶランプ下に数分乾燥させられ、その間懸濁物はその上に鏡を置くことによりＵＶ線から保護される。

こうして得られた懸濁粒子装置の色はガラス張りパネルの全表面に渡って均質であり、それは二枚のガラスシート間の距離がガラス張りパネルの実質的に全表面に渡って実質的に一定に維持されていることを示す。二枚のガラスシート間の平均距離はガラス張りパネルが垂直位置にあるときガラス張りパネル表面を分割する２０ｃｍ^２の仮想正方形の中心点でなされた２５回の測定から計算される。計算された平均距離は１００μｍであり、かつ測定された最大変形は１μｍであり；これは二枚のガラスシート間の距離が二枚のガラスシート間の平均距離の１％の値で変動することを意味する。

本発明によるガラス張りパネルを示す。 線Ａ−Ａ′に沿った図１のガラス張りパネルを通る横断図を示す。

Claims (12)

1. 互いに間隔を置いて離れかつ縁に沿って一緒に密封された二枚のガラスシートを含むガラス張りパネルであって、二枚のガラスシート間の距離が１０と５００μｍの間にあり、ガラス張りパネルが接着剤から本質的になる複数の間隔を置いたデポジットを備えており、それらのデポジットが二枚のガラスシート間にかつ二枚のガラスシートと接触して配置され、かつ１と１０ｃｍの間のデポジット間距離を持って配置されており、デポジットの一部は、二枚のガラスシートのうちの一方のシートのみの表面に付着されており、二枚のガラスシートが相互に対して接近して動くのを防止し、デポジットの残りは、二枚のガラスシートの表面に付着されており、二枚のガラスシートが相互から離れるように動くのを防止することを特徴とするガラス張りパネル。
2. 間隔を置いたデポジットがガラス張りパネルの実質的に全表面に渡って二枚のガラスシート間の距離を実質的に一定に維持することを特徴とする請求項１に記載のガラス張りパネル。
3. ガラス張りパネルの寸法が３０×３０ｃｍより大きいことを特徴とする請求項１または２に記載のガラス張りパネル。
4. 二枚のガラスシートのそれぞれの厚さが２から６ｍｍの範囲内にあることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のガラス張りパネル。
5. 二枚のガラスシート間の距離が５０と１５０μｍの間にあることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のガラス張りパネル。
6. 二枚のガラスシート間の距離の変動が二枚のガラスシート間の平均距離の２０％未満であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のガラス張りパネル。
7. 二枚のガラスシート間の距離の変動が二枚のガラスシート間の平均距離の０から１０％の範囲内にあることを特徴とする請求項６に記載のガラス張りパネル。
8. デポジット間の距離が４と６ｃｍの間にあることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のガラス張りパネル。
9. 請求項１から８のいずれかに記載のガラス張りパネルを含むクロモジェニックガラス張りパネルであって、二枚のガラスシート間の空間に対面する二枚のガラスシートのそれぞれの表面が導電層で被覆され、二枚のガラスシート間の空間が懸濁粒子を含む懸濁物を含むことを特徴とするクロモジェニックガラス張りパネル。
10. 請求項１から９のいずれかに記載のガラス張りパネルを含むスマート窓であって、二枚のガラスシート間の空間が液体、ゲル、樹脂または高分子を含む機能性材料を含むことを特徴とするスマート窓。
11. ガラス張りパネルが真空断熱ガラス張りパネルであることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のガラス張りパネル。
12. 請求項１から１１のいずれかに記載のガラス張りパネルを製造する方法において、次の工程：
    − ガラスシートの一つの一表面上にデポジットの一部を付着し、それらを強制せずに乾燥させる、
    − 前記表面上に他のデポジットを付着する、
    − 第一のガラスシート及びデポジットの上に他のガラスシートを置く、そして
    − 両方のガラスシートをそれらの縁に沿って一緒に密封する、
    を含むことを特徴とする方法。

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