JP6591679B2 - ウインドシールド及びウインドシールドの製造方法 - Google Patents
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Description
項1.光の照射及び/又は受光を行うことで車外からの情報を取得する情報取得装置が配置可能な自動車のウインドシールドであって、
前記情報取得装置と対向し前記光が通過する情報取得領域を有する合わせガラスと、
少なくとも粘着層、基材フィルム、及び防曇層がこの順で積層され、少なくとも前記情報取得領域の車内側の面に前記粘着層が貼り付けられた防曇シートと、
を備え、
前記合わせガラスは、表面における酸化スズの濃度が2つの主面で異なるガラス板を少なくとも1枚含み、前記車内側の面は、当該ガラス板の酸化スズの濃度が高い方の面により構成されている、ウインドシールド。
前記情報取得装置を前記開口部と対向する位置に取り付けるためのブラケットと、
をさらに備え、
前記ブラケットは、前記開口部の周囲に配置され、前記遮蔽層により少なくとも部分的に遮蔽されるように固定されている、
項1に記載のウインドシールド。
当該フロートガラスの2つの主面において、前記酸化スズの濃度が高い方の面がボトム面を構成し、前記酸化スズの濃度が低い方の面がトップ面を構成する、項1または2に記載のウインドシールド。
前記内側ガラス板及び外側ガラス板は、前記フロートガラスにより形成され、
前記内側ガラス板のトップ面と、前記外側ガラス板のトップ面とが、前記中間層に接している、項3に記載のウインドシールド。
前記内側ガラス板及び外側ガラス板は、前記フロートガラスにより形成され、
前記内側ガラス板のトップ面と、前記外側ガラス板のボトム面とが、前記中間層に接している、項3に記載のウインドシールド。
項2に記載のウインドシールド。
前記防曇シートの平面寸法は、前記ブラケットの内寸より小さい、
項6に記載のウインドシールド。
項2に記載のウインドシールド。
前記防曇シートの平面寸法は、前記情報取得領域の平面寸法より大きく、前記遮蔽層の開口部の平面寸法より小さい、
項2に記載のウインドシールド。
項2から8のいずれかに記載のウインドシールド。
前記遮蔽層の開口部の縁と前記防曇シートの縁とが接する部分は、前記撮影装置側に配置される、
項10に記載のウインドシールド。
項1から11のいずれかに記載のウインドシールド。
項12に記載のウインドシールド。
前記粒子は、前記開口部を含む前記遮蔽層と平面視において重なる前記中間膜の領域には配置されておらず、それ以外の領域に配置されている、
項1から13のいずれかに記載のウインドシールド。
前記ポリマーの含有量は、50質量%以上99質量%以下である、
項1から14のいずれかに記載のウインドシールド。
前記防曇シートの角部は丸みを帯びている、
項1から15のいずれかに記載のウインドシールド。
項16に記載のウインドシールド。
項1から17のいずれかに記載のウインドシールド。
項1から18のいずれかに記載のウインドシールド。
項1から19のいずれかに記載のウインドシールド。
前記防曇シートの台形状は、前記レーザー装置が配置される側の脚が、前記撮影装置が配置される側の脚よりも大きな角度で傾斜するよう構成されている、
項20に記載のウインドシールド。
項1から21のいずれかに記載のウインドシールド。
前記情報取得装置と対向し前記光が通過する情報取得領域を有する合わせガラスであって、車外からの視野を遮蔽し、前記情報取得領域に対応して配置された開口部を有する遮蔽層が設けられた合わせガラスを用意する第1ステップと、
少なくとも粘着層、基材フィルム、及び防曇層がこの順で積層された防曇シートの前記粘着層を、少なくとも前記情報取得領域の車内側の面に貼り付ける第2ステップと、
前記情報取得装置を前記情報取得領域に対向させるためのブラケットを、前記開口部の周囲において、前記遮蔽層により少なくとも部分的に遮蔽されるように固定する第3ステップと、
を備え、
前記合わせガラスは、表面における酸化スズの濃度が2つの主面で異なるガラス板を少なくとも1枚含み、前記車内側の面は、当該ガラス板の酸化スズの濃度が高い方の面により構成されている、ウインドシールドの製造方法。
当該フロートガラスの2つの主面において、前記酸化スズの濃度が高い方の面がボトム面を構成し、前記酸化スズの濃度が低い方の面がトップ面を構成する、項23に記載のウインドシールの製造方法。
項23に記載のウインドシールドの製造方法。
前記防曇シートの平面寸法は、前記ブラケットの内寸より小さい、
項25に記載のウインドシールドの製造方法。
項26に記載のウインドシールドの製造方法。
前記防曇シートの平面寸法は、前記情報取得領域の平面寸法より大きく、前記遮蔽層の開口部の平面寸法より小さい、
項25に記載のウインドシールドの製造方法。
項23から28のいずれかに記載のウインドシールドの製造方法。
前記遮蔽層の開口部の縁と前記防曇シートの縁とが接する部分は、前記撮影装置側に配置される、
項29に記載のウインドシールドの製造方法。
項23から30のいずれかに記載のウインドシールドの製造方法。
項31に記載のウインドシールドの製造方法。
前記粒子は、前記開口部を含む前記遮蔽層と平面視において重なる前記中間膜の領域には配置されておらず、それ以外の領域に配置されている、
項23から32のいずれかに記載のウインドシールドの製造方法。
前記ポリマーの含有量は、50質量%以上99質量%以下である、
項23から33のいずれかに記載のウインドシールドの製造方法。
前記防曇シートの角部は丸みを帯びている、
項23から34のいずれかに記載のウインドシールドの製造方法。
項23から35のいずれかに記載のウインドシールドの製造方法。
項23から36のいずれかに記載のウインドシールドの製造方法。
項23から37のいずれかに記載のウインドシールドの製造方法。
前記防曇シートの台形状は、前記レーザー装置が配置される側の脚が、前記撮影装置が配置される側の脚よりも大きな角度で傾斜するよう構成されている、
項38に記載のウインドシールドの製造方法。
項23から39のいずれかに記載のウインドシールドの製造方法。
前記情報取得装置と対向し前記光が通過する情報取得領域を有する合わせガラスと、
少なくとも粘着層、基材フィルム、及び防曇層がこの順で積層され、少なくとも前記情報取得領域の車内側の面に前記粘着層が貼り付けられた防曇シートと、
を備え、
前記合わせガラスは、表面における酸化スズの濃度が2つの主面で異なるガラス板を少なくとも1枚含み、前記車内側の面は、当該ガラス板の酸化スズの濃度が低い方の面により構成されている、ウインドシールド。
前記情報取得装置と対向し前記光が通過する情報取得領域を有する合わせガラスであって、車外からの視野を遮蔽し、前記情報取得領域に対応して配置された開口部を有する遮蔽層が設けられた合わせガラスを用意する第1ステップと、
少なくとも粘着層、基材フィルム、及び防曇層がこの順で積層された防曇シートの前記粘着層を、少なくとも前記情報取得領域の車内側の面に貼り付ける第2ステップと、
前記情報取得装置を前記情報取得領域に対向させるためのブラケットを、前記開口部の周囲において、前記遮蔽層により少なくとも部分的に遮蔽されるように固定する第3ステップと、
を備え、
前記合わせガラスは、表面における酸化スズの濃度が2つの主面で異なるガラス板を少なくとも1枚含み、前記車内側の面は、当該ガラス板の酸化スズの濃度が低い方の面により構成されている、ウインドシールド。
まず、図1及び図2を用いて、本実施形態に係るウインドシールド100を説明する。図1は、本実施形態に係るウインドシールド100の一例を模式的に例示する正面図である。また、図2は、本実施形態に係るウインドシールドの情報取得領域3付近を模式的に例示する部分断面図である。
まず、図3を更に用いて、合わせガラス1について説明する。図3は、本実施形態に係る合わせガラス1を模式的に例示する断面図である。図3に示されるとおり、合わせガラス1は、車外側に配置される外側ガラス板11と、車内側に配置される内側ガラス板12と、を備えている。外側ガラス板11と内側ガラス板12との間には中間膜13が配置されており、この中間膜13は、外側ガラス板11の車内側の面と内側ガラス板12の車外側の面とを接合している。
両ガラス板(11、12)は、互いにほぼ同形であり、平面視台形状に形成されている。両ガラス板(11、12)は、面直方向に湾曲していてもよいし、平らであってもよい。例えば、各ガラス板(11、12)の車外側の面が凸となり、車内側の面が凹となるように湾曲した形状を有してもよい。
SiO2:70〜73質量%
Al2O3:0.6〜2.4質量%
CaO:7〜12質量%
MgO:1.0〜4.5質量%
R2O:13〜15質量%(Rはアルカリ金属)
Fe2O3に換算した全酸化鉄(T−Fe2O3):0.08〜0.14質量%
熱線吸収ガラスの組成は、例えば、クリアガラスの組成を基準として、Fe2O3に換算した全酸化鉄(T−Fe2O3)の比率を0.4〜1.3質量%とし、CeO2の比率を0〜2質量%とし、TiO2の比率を0〜0.5質量%とし、ガラスの骨格成分(主に、SiO2やAl2O3)をT−Fe2O3、CeO2およびTiO2の増加分だけ減じた組成とすることができる。
中間膜13は、両ガラス板(11、12)の間に挟持され、両ガラス板(11、12)を接合する膜である。中間膜13は、実施の形態に応じて種々の構成が可能である。例えば、中間膜13は、軟質のコア層を、これよりも硬質の一対のアウター層で挟持した3層構造で構成することができる。中間膜13をこのように軟質の層及び硬質の層の複数層で構成することによって、合わせガラス1の耐破損性能及び遮音性能を高めることができる。
本実施形態においては、外側ガラス板11及び内側ガラス板12は、ともにフロート法で製造したフロートガラスである。フロート法により製造されたガラス板は一般にフロートガラスと呼ばれるが、フロートガラスはその製造方法に由来して、その2つの主面における酸化スズの濃度が異なるガラス板であることがよく知られている。つまり、フロート法では、溶融したガラスを溶融したスズの表面に流すことで平板状のガラス板を製造する。このとき、ガラス板のうち、溶融したスズと接した面には酸化スズの含有層が存在する。そして、ガラス板において、この酸化スズの含有層が存在する面を一般的にはボトム面と称し、これとは反対側のスズに接していなかった面をトップ面と称する。そして、後述するように、ボトム面における酸化スズの含有率は、トップ面における酸化スズの含有率よりも大きい。ここで、酸化スズの含有率とは、ガラスの表面から深さ10μmの範囲で、二酸化スズに換算した酸化スズの濃度の最大値である。具体的には、例えば、電子プローブマイクロアナライザー(Electron Probe Micro Analyzer: EPMA)に装着した波長分散型X線検出器(Wavelength Dispersive X-ray Detector: WDX)により測定した値に基づいて特定することができる。そして、ボトム面における酸化スズの含有率は1〜10質量%であることが好ましく、トップ面における酸化スズの含有率は1%以下であることが好ましく、0.3%以下であることがさらに好ましい。
次に、図4及び図5を更に用いて、車外からの視野を遮蔽する遮蔽層2について説明する。図4は、本実施形態に係るウインドシールド100の情報取得領域3付近を模式的に例示する部分拡大図である。図5は、本実施形態に係る遮蔽層2を模式的に例示する断面図である。
*2,主成分:ホウケイ酸ビスマス、ホウケイ酸亜鉛
次に、防曇シート4について説明する。図2に示されるとおり、防曇シート4は、断面矩形状に形成されており、シート状の透明の基材フィルム42と、基材フィルム42の一方の面上に積層された透明の防曇層43と、基材フィルム42の他方の面上に積層された透明の粘着層41と、を備えている。防曇シート4は、情報取得領域3の車内側の面、すなわち、内側ガラス板12の車内側の面に、基材フィルム42の他方の面を向けて、粘着層41を介して貼着されている。以下、各層について説明する。
まず、防曇層43について説明する。防曇層43は、防曇シート4の最外層として配置され、防曇機能を発揮する層である。防曇層43の種類は、透明で防曇性を有しているものであれば、特に限定されなくてもよく、公知のものを用いることができる。一般的に防曇層の種類として、水蒸気から生じる水を水膜として表面に形成する親水タイプ、水蒸気を吸収する吸水タイプ、及び水蒸気から生じる水滴を撥水する撥水タイプがある。防曇層43には、いずれのタイプも利用可能である。
まず、吸水性樹脂について説明する。防曇層43は、吸水性樹脂として、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、及びポリビニルアルコール樹脂からなる群から選択される少なくとも1種類のポリマーを含むことができる。ウレタン樹脂として、ポリイソシアネートとポリオールとで構成されるポリウレタン樹脂が挙げられる。ポリオールとしては、アクリルポリオール及びポリオキシアルキレン系ポリオールが好ましい。エポキシ系樹脂としては、グリシジルエーテル系エポキシ樹脂、グリシジルエステル系エポキシ樹脂、グリシジルアミン系エポキシ樹脂、環式脂肪族エポキシ樹脂が挙げられる。好ましいエポキシ樹脂は、環式脂肪族エポキシ樹脂である。以下、好ましい吸水性樹脂であるポリビニルアセタール樹脂(以下、単に「ポリアセタール」)について説明する。
次に、撥水基について説明する。撥水基は、防曇層の強度と防曇性との両立を容易にすると共に、防曇層の表面を疎水性として水滴が形成されたとしても入射する光の直進性を確保することに貢献する。撥水基による効果を十分に得るためには、撥水性が高い撥水基を用いることが好ましい。例えば、防曇層43は、(1)炭素数3〜30の鎖状又は環状のアルキル基、及び(2)水素原子の少なくとも一部をフッ素原子により置換した炭素数1〜30の鎖状又は環状のアルキル基(以下、「フッ素置換アルキル基」ということがある)から選ばれる少なくとも1種類の撥水基を含むことができる。
撥水基を防曇層43に配合するためには、撥水基を有する金属化合物(撥水基含有金属化合物)、特に撥水基と加水分解可能な官能基又はハロゲン原子とを有する金属化合物(撥水基含有加水分解性金属化合物)又はその加水分解物を、防曇層を形成するための塗工液に添加するとよい。言い換えると、撥水基は、撥水基含有加水分解性金属化合物に由来するものであってもよい。撥水基含有加水分解性金属化合物としては、以下の式(I)に示す撥水基含有加水分解性シリコン化合物が好適である。
ここで、Rは、撥水基、すなわち水素原子の少なくとも一部がフッ素原子により置換されていてもよい炭素数1〜30の鎖状又は環状のアルキル基であり、Yは加水分解可能な官能基又はハロゲン原子であり、mは1〜3の整数である。加水分解可能な官能基は、例えば、アルコキシル基、アセトキシ基、アルケニルオキシ基及びアミノ基から選ばれる少なくとも1種であり、好ましくはアルコキシ基、特に炭素数1〜4のアルコキシ基である。アルケニルオキシ基は、例えばイソプロペノキシ基である。ハロゲン原子は、好ましくは塩素である。なお、ここに例示した官能基は、以降に述べる「加水分解可能な官能基」としても使用することができる。mは好ましくは1〜2である。
ここで、R及びmは、上述したとおりである。加水分解及び重縮合の後、式(II)により示される化合物は、実際には、防曇層中において、シリコン原子が酸素原子を介して互いに結合したネットワーク構造を形成する。
次に、金属酸化物成分について説明する。金属酸化物成分は、例えば、Si、Ti、Zr、Ta、Nb、Nd、La、Ce及びSnから選ばれる少なくとも1種の元素の酸化物成分であり、好ましくはSiの酸化物成分(シリカ成分)である。吸水性樹脂を含む場合、防曇層43は、吸水性樹脂100質量部に対し、0.01質量部以上、好ましくは0.1質量部以上、より好ましくは0.2質量部以上、さらに好ましくは1質量部以上、特に好ましくは5質量部以上、場合によっては7質量部以上、必要であれば10質量部以上、また、60質量部以下、特に50質量部以下、好ましくは40質量部以下、さらに好ましくは30質量部以下、特に好ましくは20質量部以下、場合によっては18質量部以下となるように、金属酸化物成分を含むことが好ましい。金属酸化物成分は、防曇層の強度、特に耐擦傷性を確保するために必要な成分であるが、その含有量が過多となると防曇層の防曇性が低下する。
防曇層43は、金属酸化物成分の少なくとも一部として金属酸化物微粒子をさらに含んでいてもよい。金属酸化物微粒子を構成する金属酸化物は、例えば、Si、Ti、Zr、Ta、Nb、Nd、La、Ce及びSnから選ばれる少なくとも1種の元素の酸化物であり、好ましくはシリカ微粒子である。シリカ微粒子は、例えば、コロイダルシリカを添加することにより防曇層に導入できる。金属酸化物微粒子は、防曇層に加えられた応力を防曇層を支持する透明物品に伝達する作用に優れ、硬度も高い。したがって、金属酸化物微粒子の添加は、防曇層の耐摩耗性及び耐擦傷性を向上させる観点から有利である。また、防曇層に金属酸化物微粒子を添加すると、微粒子が接触又は近接している部位に微細な空隙が形成され、この空隙から防曇層中に水蒸気が取り込まれやすくなる。このため、金属酸化物微粒子の添加は、防曇性の向上に有利に作用することもある。金属酸化物微粒子は、防曇層を形成するための塗工液に予め形成した金属酸化物微粒子を添加することにより、防曇層に供給することができる。
また、防曇層43は、撥水基を有しない加水分解性金属化合物(撥水基非含有加水分解性化合物)に由来する金属酸化物成分を含んでいてもよい。好ましい撥水基非含有加水分解性金属化合物は、撥水基を有しない加水分解性シリコン化合物である。撥水基を有しない加水分解性シリコン化合物は、例えば、シリコンアルコキシド、クロロシラン、アセトキシシラン、アルケニルオキシシラン及びアミノシランから選ばれる少なくとも1種のシリコン化合物(ただし、撥水基を有しない)であり、撥水基を有しないシリコンアルコキシドが好ましい。なお、アルケニルオキシシランとしては、イソプロペノキシシランを例示できる。
上述したとおり、Yは、加水分解可能な官能基であって、好ましくはアルコキシル基、アセトキシ基、アルケニルオキシ基、アミノ基及びハロゲン原子から選ばれる少なくとも1つである。
また、防曇層43は、架橋剤、好ましくは有機ホウ素化合物、有機チタン化合物及び有機ジルコニウム化合物から選ばれる少なくとも1種の架橋剤、に由来する架橋構造を含んでいてもよい。架橋構造の導入は、防曇層の耐摩耗性、耐擦傷性、耐水性を向上させる。別の観点から述べると、架橋構造の導入は、防曇層の防曇性能を低下させることなくその耐久性を改善することを容易にする。
防曇層43には、その他の添加剤を配合してもよい。添加剤としては、防曇性を改善する機能を有するグリセリン、エチレングリコール等のグリコール類が挙げられる。添加剤は、界面活性剤、レベリング剤、紫外線吸収剤、着色剤、消泡剤、防腐剤等であってもよい。防曇層43の材料に界面活性剤を配合することにより、基材フィルム42上に液剤を塗布して、防曇層43を形成する際に、基材フィルム42上で液剤が拡がりやすくなる。そのため、形成される防曇層43の表面に凹凸が生じ難いようにすることができ、これによって、防曇層43に生じる歪みを軽減することができる。したがって、情報取得領域3に貼着するのに適した防曇シートを提供することができる。なお、界面活性剤として、例えば、BYK社のBYK-323、BYK-333、BYK-342、BYK-377、BYK-3455、信越化学社のKP-109、KP-110、KP-112、モメンティブ社のTSF4440、TSF4452、TSF4450を用いることができる。
次に、基材フィルム42及び粘着層41について説明する。基材フィルム42は、防曇シート4の基となり、それぞれの面側で防曇層43及び粘着層41を保持する層である。また、粘着層41は、防曇シート4を対象物に接着するための層である。粘着層41の材料は、防曇シート4を情報取得領域3の車内側の面に貼着可能で透明な材料であれば、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。粘着層41は、例えば、アクリル系、シリコーン系の接着剤により形成することができる。
次に、上記のような防曇シート4の製造方法について説明する。防曇シート4は、基材フィルム42の一方の面に防曇層43を成膜し、他方の面に粘着剤を塗布して粘着層41を形成することで、作製することができる。
次に、各層の厚みについて説明する。各層の厚みは、実施の形態に応じて適宜設定されてよい。例えば、粘着層41の厚みは、数μm〜数百μmの範囲で設定されてよい。
次に、防曇シート4の形状及び平面寸法について説明する。図4に例示されるように、本実施形態では、防曇シート4は、平面視矩形状に形成されており、4つの角部46を有している。各角部46は、丸みを帯びている。これによって、防曇シート4は、情報取得領域3の車内側の面から剥がれにくいようになっている。特に、防曇シート4がブラケット6で囲まれた領域内に配置されている場合には有利である。すなわち、ブラケット6内では温度が上昇しやすいため、基材フィルム42の熱膨張率が大きい場合には、ガラス板との膨張の差により基材フィルム42に応力が生じやすい。したがって、上記のように角部に丸みが形成されると、温度が上昇のような、外力が作用しない状況下であっても、防曇シート4の剥がれを防止することができる。
また、図2及び図4に例示されるように、本実施形態では、開口部23の右側の縁231と防曇シート4の右側の縁44とは接している。このように、開口部23の縁と防曇シート4の縁とが少なくとも部分的に接するように防曇シート4を配置することで、開口部23の縁と防曇シート4の縁とで位置合わせを行うことができる。そのため、防曇シート4を情報取得領域3に貼り付ける作業を正確かつ簡単にすることができる。
次に、カメラ81及びレーダ82について説明する。カメラ81及びレーダ82は、車内に配置される情報取得装置の一例である。カメラ81は、CCD(Charge Coupled Device)、CMOS(Complementary MOS)等のイメージセンサ及びレンズ系を備え、情報取得領域3を通して車外の状況を撮影可能に構成されている。カメラ81により取得された画像は、画像処理装置(不図示)に送られる。
次に、図7及び図8A〜図8Cを更に用いて、上記カメラ81及びレーダ82をウインドシールド100に付設するためのブラケット6及びカバー7について説明する。図7は、ウインドシールド100にブラケット6及びカバー7を取り付けた状態を模式的に例示する。図8Aは、本実施形態に係るブラケット6の車外側の状態を模式的に例示する。図8Bは、本実施形態に係るブラケット6の車内側の状態を模式的に例示する。図8Cは、本実施形態に係るカバー7を模式的に例示する。
次に、図9A〜図9D及び図10を用いて、本実施形態に係るウインドシールド100の製造方法を説明する。図9A〜図9Dは、本実施形態に係るウインドシールド100の製造過程を模式的に例示する。また、図10は、本実施形態に係る合わせガラス1の製造工程を模式的に例示する。なお、以下で説明するウインドシールド100の製造方法は一例に過ぎず、各ステップは可能な限り変更されてもよい。また、以下で説明する製造工程について、実施の形態に応じて、適宜、ステップの省略、置換、及び追加が可能である。
<1>
以上のとおり、本実施形態によれば、内側ガラス板12のボトム面が車内側を向くように配置され、このボトム面に防曇シート4が貼り付けられる。そのため、次の効果を得ることができる。すなわち、ボトム面にはスズを含有する層(以下、スズ含有層という)が存在するため、このスズ含有層によってガラスのアルカリ成分が防曇シート4側に拡散するのを防止することができる。これにより、防曇シート4の粘着層41や基材フィルム42がアルカリ成分によって白濁するのを防止することができる。その結果、センサからの光またはセンサに入る光が、白濁により防曇シート4を正しく通過できなくなるのを防止することかできる。したがって、車間距離などを正確に算出することができる。
また、熱伝導率を上記のように調整した基材フィルム42を用いると、次の効果を得ることができる。すなわち、このような基材フィルム42を用いると、防曇シート4において、防曇性を有する防曇層43と合わせガラス1(情報取得領域3)との間で、熱の交換を遮断することができる。そのため、この基材フィルム42によって、情報取得領域3の車内側の面が冷たくなったとしても、防曇シート4の防曇層43まで温度が低下してしまうのを抑えることができる。したがって、本実施形態によれば、防曇層43が温度低下しにくいようにすることができるため、情報取得領域3における防曇機能の低下を抑制することができる。例えば、防曇層43を上記の吸水タイプで構成した場合に、防曇層43の飽和吸水量が低下するのを抑制することができる。特に、基材フィルム42の厚みD2を遮蔽層2の厚みD1より大きくしたりすることで、基材フィルム42の熱の遮断性を十分に確保し、情報取得領域3における防曇機能の低下を適切に抑制することができる。
以上、本発明の実施の形態を詳細に説明してきたが、前述までの説明はあらゆる点において本発明の例示に過ぎない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。例えば、上記ウインドシールド100の各構成要素に関して、実施の形態に応じて、適宜、構成要素の省略、置換及び追加が行われてもよい。また、上記ウインドシールド100の各構成要素の形状及び大きさも、実施の形態に応じて適宜決定されてもよい。例えば、以下のような変更が可能である。なお、以下では、上記実施形態と同様の構成要素に関しては同様の符号を用い、また、上記実施形態と同様の点については、適宜説明を省略した。
上記実施形態では、合わせガラス1は、略台形状に形成されている。しかしながら、合わせガラス1の形状は、このような例に限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。
また、例えば、上記実施形態では、情報取得装置として、カメラ81及びレーダ82を用いている。しかしながら、情報取得装置は、光の照射及び/又は受光を行うことで車外からの情報を取得可能な装置であれば、このような例に限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。また、車内に設置する情報取得装置の数は、2台に限定されなくてもよく、実施形態に応じて、適宜選択されてよい。例えば、情報取得装置として、車間距離を測定するための可視光線及び/又は赤外線カメラ、光ビーコンなどの車外からの信号を受信する受光装置、道路の白線等を画像にて読み取る可視光線及び/又は赤外線を使用したカメラ、立体視により被写体の位置を特定可能なステレオカメラ等を挙げることができる。また、例えば、カメラ81及びレーダ82のいずれか一方のみが用いられてもよい。
また、例えば、上記実施形態では、ブラケット6は枠状に形成され、このブラケット6に取り付け可能なようにカバー7は矩形状に形成されている。しかしながら、ブラケット6及びカバー7の形状は、情報取得装置を支持した上で遮蔽層2に固定可能であれば、このような例に限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。また、ブラケット6には、複数の情報取得装置に対応するように、複数の開口が設けられていてもよい。また、ウインドシールド100に複数の情報取得装置を付設するため、ブラケット6及びカバー7の組を複数組用意し、用意した複数組のブラケット6及びカバー7を合わせガラス1に取り付けるようにしてもよい。
また、例えば、上記実施形態では、遮蔽層2は、上部領域221と下部領域222とで層構造が異なっている。しかしながら、遮蔽層2は、このような例に限定されなくてもよく、各領域は、同じ層構造を有してもよい。なお、開口部23内及び/又は周囲に熱線を設ける場合には、上記の銀層242を通じて熱線の通電が可能となる。そのため、このような場合には、遮蔽層2は、上記のような銀層242を含む層構造を備えるのが好ましい。
また、上記実施形態では、防曇シート4の平面寸法は遮蔽層2の開口部23の平面寸法より小さくなっている。しかしながら、防曇シート4の平面寸法は、このような例に限定されなくてもよく、開口部23の平面寸法より大きくなっていてもよい。
また、上記実施形態では、開口部23の平面寸法は、情報取得領域3の平面寸法より大きくなっており、防曇シート4の平面寸法は、情報取得領域3の平面寸法より大きく、開口部23の平面寸法より小さくなっている。しかしながら、各構成の大きさの関係は、このような例に限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。例えば、防曇シート4の作業性を高めるためには、防曇シート4の平面寸法が開口部23の平面寸法より小さければよく、情報取得領域3の平面寸法は適宜設定されてよい。また、例えば、開口部23、情報取得領域3、及び防曇シート4の平面寸法は互いにほぼ同じにしてもよい。
また、例えば、上記実施形態では、基材フィルム42の厚みD2が遮蔽層2(突出部22)の厚みD1よりも大きくなっている。しかしながら、基材フィルム42の厚みD2は、このような例に限定されなくてもよく、遮蔽層2の厚みD1よりも小さくてもよい。この場合、基材フィルム42の厚みD2と防曇層43の厚みD3との合計が、遮蔽層2の厚みD1より大きくなるようにしてもよいし、遮蔽層2の厚みD1より小さくなるようにしてもよい。なお、基材フィルム42の厚みD2と防曇層43の厚みD3との合計が遮蔽層2の厚みD1より大きくなるようにした場合には、上記実施形態と同様に、防曇シート4を貼り付ける作業を行う際に、遮蔽層2が物理的に干渉しないようにすることができる。
また、例えば、上記実施形態では、防曇シート4の基材フィルム42には、貼着印45が付されている。しかしながら、貼着印45は、適宜省略されてもよい。また、貼着印45の数、配置、及び形状は、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。
また、例えば、上記実施形態では、防曇シート4は平面視矩形状に形成され、各角部46は丸みを帯びている。しかしながら、防曇シート4の形状は、このような形状に限定される訳ではなく、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。同様に、上記実施形態では、情報取得領域3を矩形状で示し、開口部23は矩形状に形成されている。しかしながら、このような例に限定される訳ではなく、情報取得領域3の形状は、利用する情報取得装置に応じて適宜設定されてよく、開口部23の形状は、情報取得装置が車外の情報を取得可能なように、適宜決定されてよい。例えば、開口部23の形状は、円形状、楕円形状、瞳形状、台形状等であってよい。
また、上記実施形態では、防曇シート4の断面形状は矩形状に形成されている。しかしながら、防曇シート4の断面形状は、このような例に限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。
また、合わせガラス1の中間膜13には、様々なタイプの中間膜を採用することができる。例えば、ITO(Indium Tin Oxide)粒子、ATO(アンチモン酸化スズ)粒子等の、熱線を吸収する粒子を含む中間膜を利用してもよい。
また、上記実施形態では、基材フィルム42は、単一の層で構成されている。しかしながら、基材フィルム42は、例えば、熱伝導性が低くなるように、複数の層で構成されていてもよい。当該構成によれば、合わせガラス1と防曇層43との間の熱交換を更に遮断することができ、これによって、防曇層43付近の温度の低下を防ぎ、防曇機能の低下を抑制することができる。
防曇シートは、上記説明のようなフィルム材に限定されなくてもよく、合わせガラス1の車内側の面に積層可能であれば、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。例えば、ア合わせガラスの車内側の面において、防曇シートを積層する領域に、粘着層を介して基材フィルムとなるPET基材等を貼着する。続いて、スプレー又はフローコートによって、PET基材に液剤を塗布し、防曇層を形成する。このとき、防曇層を形成する領域以外には、マスキングをする。マスキングは、例えば、シリコン製の枠材によって行うことができる。シリコン製の枠材をマスキングに利用する場合には、この枠材に液剤を垂らすことで、防曇層を形成する領域に液剤を塗布することができる。続いて、シリコン製の枠材を取り付けたまま、ガラス板を仮焼きする(例えば、120℃、10分)。そして、シリコン製の枠材を取り外し、高温・高湿(80℃、90%)でガラス板を30分間本焼きする。以上により、防曇シートを積層したガラス板を作製することができる。なお、このとき、上記防曇層43の液組成と同様の液剤を利用して、防曇層のコーティングを形成してもよい。
合わせガラスの情報取得領域に、防曇層を直接塗布することもできる。すなわち、合わせガラスの車内側の面において、防曇層を塗布すべき領域をマスキングテープで画定し、その内部に<3.13>で説明したように、液剤を塗布し、防曇層を形成することができる。
上記実施形態では、合わせガラス1の内側ガラス板12及び外側ガラス板11をフロートガラスにより構成しているが、これに限定されるものではない。すなわち、本発明に係る合わせガラス1においては、表面における酸化スズの濃度が2つの主面で異なるガラス板を少なくとも1つ含み、このようなガラス板を用いて、車内側の面を、このガラス板の酸化スズの濃度が高い方の面とすることができる。また、防曇シート3が貼付けられていない外側ガラス板11をフロートガラス以外で構成することもできる。また、2以上のガラス板で合わせガラスを構成することもできる。
(1) 合わせガラスの構成:
外側ガラス板及び内側ガラス板を厚み2mmのグリーンガラスのフロートガラスで構成し、これらの間に単層の中間膜を配置し、合わせガラスとした。このとき、いずれのガラスもトップ面が中間膜に接するように配置した。
上述した表1の組成とし、図1のような形状のマスク層を内側ガラス板の内面に形成した。マスク層の開口の大きさは、縦100mm、横150mmとした。
厚さ100μmのPETフィルム(市販品)を準備した。
・ポリビニルアセタール樹脂含有溶液(積水化学工業社製「エスレックKX−5」、固形分8質量%、
・アセタール化度9モル%(ベンズアルデヒドに由来するアセタール構造を含む) 87.5質量%
・n−ヘキシルトリメトキシシラン(HTMS、信越化学工業社製「KBM−3063」) 0.526質量%
・3−グリシドキシプロピルトリメトキシラン(GPTMS、信越化学工業社製「KBM−403」) 0.198質量部
・テトラエトキシシラン(TEOS、信越化学工業社製「KBE−04」) 2.774質量%
・アルコール溶媒(日本アルコール工業製「ソルミックスAP−7」) 5.927質量%
・精製水 2.875質量%
・酸触媒として塩酸0.01質量%
・レベリング剤(信越化学工業社製「KP−341」) 0.01質量%
以上をガラス製容器に入れ、室温(25℃)で3時間撹拌することにより、防曇層形成用塗工液を調製した。
粘着剤には、アクリル酸メチルとアクリル酸nブチルとを所定の配合比で共重合させて、ガラス転移温度Tgが−36℃となるように調整したポリマーをトルエンに溶解して用いた。この液をメイヤーバーを用いて塗布し、粘着層を形成した。
上記内側ガラス板の車内側の面に、マスク層用の材料をスクリーン印刷し、マスク層を形成した。次に、図10に示すような成形型で、外側ガラス板及び内側ガラス板を加熱炉で650℃に焼成し曲面状に成形し、加熱炉から搬出後に徐冷した。続いて、両ガラス板の間に中間膜を配置し、上記実施形態の通り、予備接着及び本接着を行った。その後、内側ガラス板の内面の開口部に、これよりもやや小さい大きさの上記防曇シートを貼り付けた。したがって、実施例のウインドシールドでは、合わせガラスを構成するフロートガラスのボトム面に防曇シートが貼り付けられている。
(1) 合わせガラスの構成:
内側ガラス板のボトム面が中間膜に接するように配置したことを除き、実施例の合わせガラスと同様にして合わせガラスを構成した。
(1) 高温高湿試験
実施例及び比較例のウインドシールドに対して高温高湿試験を行なった。高温高湿試験では、以下の評価を行った。
・保持後のウインドシールドの外観を目視で観察するとともに、防曇シートを貼り付けた個所のヘイズ率を測定した。
・ヘイズ率は、積分球式光線透過率測定装置(スガ試験機(株)製、「HGM−2DP」、C光源使用、膜面側から光入射)を用いて測定した。
用いたフロートガラスについて、トップ面とボトム面からのアルカリ溶出試験を行なった。アルカリ溶出試験では以下の評価を行なった。
・次いで、試片を洗浄し、片方の主面を露出したままそれ以外の表面をマスキングすることでサンプルを調製した。すなわち、一方のサンプルにおいては、トップ面のみが露出しており、他方のサンプルにおいてはボトム面のみが露出している。
・調製したサンプルを、温度60℃相対湿度100%の雰囲気に168時間保持した。
・保持後のサンプルの露出した面に析出したアルカリ成分を回収し、定量することでアルカリ溶出量を測定した。すなわち、サンプルの露出した面を精製水で洗浄し、洗浄した水をすべて回収し、その水に含まれるナトリウムを定法で定量分析することによって、ガラス内部から露出した面へ析出したアルカリ成分を定量した。
用いたフロートガラスについて、トップ面とボトム面における表面近傍の酸化スズの濃度を評価した。
1…ガラス板、
11…外側ガラス板、12…内側ガラス板、13…中間膜、
2…遮蔽層、
4…防曇シート、
41…粘着層、42…基材フィルム、43…防曇層、
6…ブラケット、
61…取付開口、62…本体部、63…支持部、
Claims (20)
- 光の照射及び/又は受光を行うことで車外からの情報を取得する情報取得装置が配置可能な自動車のウインドシールドであって、
前記情報取得装置と対向し前記光が通過する情報取得領域を有する合わせガラスと、
少なくとも粘着層、基材フィルム、及び防曇層がこの順で積層され、少なくとも前記情報取得領域の車内側の面に前記粘着層が貼り付けられた防曇シートと、
を備え、
前記合わせガラスは、車内側に配置される内側ガラス板と、車外側に配置される外側ガラス板と、前記両ガラス板の間に配置される中間膜と、を備えており、
前記中間膜の厚みが0.3〜6.0mmであり、
前記合わせガラスは、表面における酸化スズの濃度が2つの主面で異なるガラス板を少なくとも1枚含み、前記車内側の面は、当該ガラス板の酸化スズの濃度が高い方の面により構成されている、ウインドシールド。 - 前記合わせガラスに設けられ、車外からの視野を遮蔽するとともに、前記情報取得領域に対応して配置された開口部を有する遮蔽層と、
前記情報取得装置を前記開口部と対向する位置に取り付けるためのブラケットと、
をさらに備え、
前記ブラケットは、前記開口部の周囲に配置され、前記遮蔽層により少なくとも部分的に遮蔽されるように固定されている、
請求項1に記載のウインドシールド。 - 前記表面における酸化スズの濃度が2つの主面で異なるガラス板は、フロートガラスであり、
当該フロートガラスの2つの主面において、前記酸化スズの濃度が高い方の面がボトム面を構成し、前記酸化スズの濃度が低い方の面がトップ面を構成する、請求項1または2に記載のウインドシールド。 - 前記内側ガラス板及び外側ガラス板は、前記フロートガラスにより形成され、
前記内側ガラス板のトップ面と、前記外側ガラス板のトップ面とが、前記中間膜に接している、請求項3に記載のウインドシールド。 - 前記内側ガラス板及び外側ガラス板は、前記フロートガラスにより形成され、
前記内側ガラス板のトップ面と、前記外側ガラス板のボトム面とが、前記中間膜に接している、請求項3に記載のウインドシールド。 - 前記防曇シートの平面寸法は、前記遮蔽層の前記開口部の平面寸法より大きい、
請求項2に記載のウインドシールド。 - 前記ブラケットは枠状に形成され、
前記防曇シートの平面寸法は、前記ブラケットの内寸より小さい、
請求項6に記載のウインドシールド。 - 前記防曇シートの平面寸法は、前記遮蔽層の前記開口部の平面寸法より小さい、
請求項2に記載のウインドシールド。 - 前記遮蔽層の前記開口部の平面寸法は、前記情報取得領域の平面寸法より大きく、
前記防曇シートの平面寸法は、前記情報取得領域の平面寸法より大きく、前記遮蔽層の開口部の平面寸法より小さい、
請求項2に記載のウインドシールド。 - 前記遮蔽層の開口部の縁と前記防曇シートの縁とは少なくとも部分的に接している、
請求項2に記載のウインドシールド。 - 前記情報取得装置として、前記情報取得領域を通して車外の状況を撮影する撮影装置と、光線の照射及び/又は受光するレーザー装置とが水平方向に並んで配置され、
前記遮蔽層の開口部の縁と前記防曇シートの縁とが接する部分は、前記撮影装置側に配置される、
請求項2に記載のウインドシールド。 - 前記防曇層は、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、及びポリビニルアルコール樹脂からなる群から選択される少なくとも1種類のポリマーを含み、
前記ポリマーの含有量は、50質量%以上99質量%以下である、
請求項1から11のいずれかに記載のウインドシールド。 - 前記防曇シートは、平面視矩形状に形成され、
前記防曇シートの角部は丸みを帯びている、
請求項1から12のいずれかに記載のウインドシールド。 - 前記防曇シートの角部のうち、少なくとも1つの角部は、他の角部よりも丸みの曲率半径が小さくなっている、
請求項13に記載のウインドシールド。 - 前記防曇シートの断面形状は、前記防曇層側の辺が前記基材フィルム側の辺よりも短い台形状に形成されている、
前記情報取得装置として、前記情報取得領域を通して車外の状況を撮影する撮影装置と、光線の照射及び/又は受光するレーザー装置とが水平方向に並んで配置され、
前記防曇シートの台形状は、前記レーザー装置が配置される側の脚が、前記撮影装置が配置される側の脚よりも大きな角度で傾斜するよう構成されている、
請求項1から14のいずれかに記載のウインドシールド。 - 前記基材フィルムは複数の層で構成される、
請求項1から15のいずれかに記載のウインドシールド。 - 光の照射及び/又は受光を行うことで車外からの情報を取得する情報取得装置が配置可能な自動車のウインドシールドの製造方法であって、
前記情報取得装置と対向し前記光が通過する情報取得領域を有する合わせガラスであって、車外からの視野を遮蔽し、前記情報取得領域に対応して配置された開口部を有する遮蔽層が設けられた合わせガラスを用意する第1ステップと、
少なくとも粘着層、基材フィルム、及び防曇層がこの順で積層された防曇シートの前記粘着層を、少なくとも前記情報取得領域の車内側の面に貼り付ける第2ステップと、
前記情報取得装置を前記情報取得領域に対向させるためのブラケットを、前記開口部の周囲において、前記遮蔽層により少なくとも部分的に遮蔽されるように固定する第3ステップと、
を備え、
前記合わせガラスは、車内側に配置される内側ガラス板と、車外側に配置される外側ガラス板と、前記両ガラス板の間に配置される中間膜と、を備えており、
前記中間膜の厚みが0.3〜6.0mmであり、
前記合わせガラスは、表面における酸化スズの濃度が2つの主面で異なるガラス板を少なくとも1枚含み、前記車内側の面は、当該ガラス板の酸化スズの濃度が高い方の面により構成されており、
前記表面における酸化スズの濃度が2つの主面で異なるガラス板は、フロートガラスであり、
当該フロートガラスの2つの主面において、前記酸化スズの濃度が高い方の面がボトム面を構成し、前記酸化スズの濃度が低い方の面がトップ面を構成する、ウインドシールドの製造方法。 - 前記第2ステップでは、前記遮蔽層の開口部の縁と前記防曇シートの縁とが少なくとも部分的に接するように、前記情報取得領域の車内側の面に防曇シートを積層する、
請求項17に記載のウインドシールドの製造方法。 - 前記情報取得装置として、前記情報取得領域を通して車外の状況を撮影する撮影装置と、光線の照射及び/又は受光するレーザー装置とが水平方向に並んで配置され、
前記遮蔽層の開口部の縁と前記防曇シートの縁とが接する部分は、前記撮影装置側に配置される、
請求項18に記載のウインドシールドの製造方法。 - 前記防曇シートの断面形状は、前記防曇層側の辺が前記基材フィルム側の辺よりも短い台形状に形成されており、
前記情報取得装置として、前記情報取得領域を通して車外の状況を撮影する撮影装置と、光線の照射及び/又は受光するレーザー装置とが水平方向に並んで配置され、
前記防曇シートの台形状は、前記レーザー装置が配置される側の脚が、前記撮影装置が配置される側の脚よりも大きな角度で傾斜するよう構成されている、
請求項17から19のいずれかに記載のウインドシールドの製造方法。
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