JPH01500653A - 太陽光制御ガラスアセンブリとその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称 太陽光制御ガラスアセンブリとその製造方法技術分野 本発明は一般に太陽エネルギーの透過率を制御するためのガラス構造に関し、特 に可視スペクトル外の太陽光線を遮断しつつ可視スペクトル内の光線を透過させ るための自動車用ガラスに関する。

背景技術 ガラスを通過する太陽エネルギーの透過率を減少させるために、一般に２つの方 法またはそれらを組み合わせた方法が用いられている。第１の方法は吸収であり 、特定のバンド幅外の太陽エネルギーをガラス内の所定の要素によって吸収し、 かつ熱として再放射する。例えば米国特許第２゜８６０．０５９号明細書には、 自動車及び建築用窓ガラスとして使用するのに適した光吸収ガラスが開示されて いる。

ポリビニルブチラール樹脂の中間層に接着された２枚のガラス板からなる自動車 用積層ウィンドシールドに於ては、ウィンドシールドの幅方向に沿ってその上部 に透光率が漸次減少する帯状着色体を有する前記プラスチック層を設けることに よりウィンドシールド用防眩スクリーンが組み込まれる。この帯状着色体を退色 または太陽の他の有害な影響から保護するために、少なくとも外側ガラス板には 紫外線吸収ガラスが用いられている。このガラスは、酸化鉄を結合した二酸化チ タン及び酸化セリウムのような紫外線遮断材料を通常のソーダ石灰シリカガラス に加えたものである。

自動車用ガラスは、可視スペクトルに於て比較的高い透過率を有しつつ低い全太 陽光透過率を有することが重要である。アメリカ合衆国の連邦基準によれば、自 動車用ガラスは「照明ＡＪ　（ｔｈｅ　Ｉｌｌｕｍｉｎａｎｔ　Ａ）の値が可視 スペクトル（波長４００〜７００ｍμ）に於ける厚さ０．６３５ａｍ（１／４イ ンチ）の透明ガラスの値の少なくとも７０％であることが要求される。この要求 値を満足すれば、運転者が自動車のヘッドライトと背景の他の照明とを対比し得 る十分なガラスの透過率が保証される。

また、自動車用ガラスについては赤外線を遮断することが望ましいことから、可 視スペクトルの両端に於て太陽光の透過を遮断するために多くの工夫がなされて いる。アメリカ合衆国連邦基準照明Ａは、０．６３５ａｍ　（１／４インチ）の 厚さについて可視スペクトルの透過率を少なくとも７０％としている。熱吸収ガ ラスであることを考慮するならば、同じ厚さに於て全太陽光透過率が５０％以下 でなければならない。熱吸収ガラスを製造する１つの方法は、ガラスの中に鉄と 錫とを混入し、かつガラスの溶融、精練及び改質過程に於てガラス内の鉄の少な くとも８０％を第１鉄の状態に維持することである。更に、十分な錫を第ト錫の 状態に維持して内部還元材として作用させ、後のガラス再加熱過程に於て鉄が第 １鉄から更に酸化されて第２鉄になることを防止しなければならない。

他の赤外吸収化合物をガラスバッチ材料に使用することによって、前記連邦基準 照明Ａ基準に適合しつつスペクトルの赤外端に於ける光線を吸収し得るような自 動車用ガラスを製造することができる。太陽光透過率を低減させる他の方法は反 射である。銀のような反射性材料をガラスの表面に直接被覆し、またはプラスチ ック板の表面に被覆した後に該プラスチック板をガラスに接着する。

酸化錫を加えることによって、自動車用基礎ガラスの透過率を低減することもで きる。しかしながら、この手法では吸収されたエネルギーが車輌の外部及び内部 の双方へ再放射されるので、周辺太陽光ゲイン（ｇａｉｎ＞が得られるだけであ る。車輌の内部に再放射されたエネルギーは、吸収されずにガラスを通過する直 接太陽光ゲインに付加される太陽光ゲインとなる。車輌に使用されるガラス板の 量が増大すると、この太陽光利得も増加して空調装置の負担が増大する。

より良い手法は、ガラスまたはガラスに被着され得るポリエステルのような支持 フィルムに別の被膜を直接被着することによって、ガラスの全太陽光反射率を高 くすることである。反射されかつ吸収されない太陽からの光線は、熱に変換され ず光線のまま存在するので、車輌にとってのゲインとならない。吸収性ガラスの 表面に反射性被膜を形成することの他の利点は、風が弱くなればなる程反射性被 膜が吸収性ガラスに対して優位性を維持することである。吸収性ガラスのガラス 温度は風速が弱まるにつれて増加し、従ってより多くのエネルギーが車輌の内部 に失われることになる。

及咀百朋示 本発明は、自動車用ガラスに結合された誘導透過フィルタを用いて太陽光ゲイン に対するガラスのフィルタ特性を改善するものである。このフィルタは、太陽光 スペクトルの可視部分について高い透過率を維持し、かつ赤外部分について高い 反射率を有する。このフィルタは、一方の面に硬質被膜（ｈａｒｄｃｏａｔ）を 被着したポリエステルフィルムの他方の面に被着された被膜を有する。積層体の 被膜はガラスの内面に面し、かつ硬質被膜は車輌の内部を面しており、通常の使 用時に前記被膜積層体及びポリエステルフィルムが損傷しないように保護してい る。前記被膜積層体の表面に別のポリエステルフィルムを被着し、成る種類の接 着剤を用いて該フィルムをガラスに接着することができる。

太陽光透過抵抗が改善された米国連邦基準照明Ａに適合する本発明のガラスアセ ンブリは、一方の面に摩耗抵抗被膜即ち硬質被膜を有しかつ他方の面に反射性被 膜の層を有するＰＥＴ　（、ポリエチレンテレフタレート）支持フィルムを有す る。前記反射性被膜の各膜層は、２つの絶縁被膜の眉間に金属フィルムの層を挟 むサンドイッチ構造を有する。

例えば、金属フィルム層を銀とし、かつ絶縁被膜層を酸化亜鉛で形成することが できる。このような構造は、１枚の板ガラスまたはポリビニルブチラール層を間 に挾む２つのガラス層を有する積層ウィンドシールドのようなガラス基板の内側 に形成されたポリビニルブチラール層に形成される。２つの反射性被膜を設ける ことによって、前記連邦基準照明Ａに適合させつつ１つの反射被膜層の場合より も格段に優れた太陽光透過抵抗が得られる。

前記フィルムは、ガラスに被着されるポリビニルブチラール層に接着することに より、感圧性接着剤を用いることにより、または注水性接着剤を用いることによ ってガラスに被着される。後者の場合には、ポリエステル保護シートを接着剤と 反射性被膜との間に使用する。

図面の簡単な説明 本発明の上述した特徴及び他の利点は、添附図面を参照しつつ以下の実施例に関 する詳細な説明から当業者にとっては容易に理解されるものである。

第１図は、本発明により太陽光ゲインを制御するためのフィルムを有する積層ガ ラスアセンブリの部分断面図である。

第２図は、第１図の被膜の部分拡大断面図である。

第３図は、本発明によるガラスアセンブリの別の実施例を示す部分拡大断面図で ある。

第４図は、本発明による第３図示の取付層を示す拡大図である。

第５図は、本発明によるガラスアセンブリの第３実施例を示す部分断面図である 。

第６図は、本発明によるガラスアセンブリの第４実施例を示す部分断面図である 。

Ｈを　施　るための形態 第１図には、本発明によるガラスアセンブリ１１が示されている。このガラスア センブリ１１は、例えば透明ガラスの外側ガラス層１２とポリビニルブチラール の中間層１３と透明ガラスの内側ガラス層１４とを有する車輌用積層ウィンドシ ールドからなる。またガラスアセンブリ１１は、内側ガラス層１４の内面にポリ ビニルブチラールの保護層１５を接着した飛散防止用の安全ガラスを用いること ができる。

また、ガラスアセンブリ１１は保護層１５の内面に接着されたフィルム１６とし て形成された誘導透過フィルタを備える。このフィルム１６は保護層１５に最も 近い被膜１７と、ポリエステルのようなプラスチック材料で形成された中間支持 層１８と、摩耗抵抗性を有する硬質被膜である保護層１９とからなる。中間支持 層１８は、例えばポリエチレンテレフタレートで形成される。被膜１７は反射性 材料で形成され、ポリビニルブチラール層１３．１５及びガラス層１２．１４を 貫通して紫外波長及び赤外波長の太陽光線を反射する性質を有する。このように 、ガラスアセンブリ１１は車輌の内部への太陽光ゲインを低減させ、かつ米国連 邦基準照明Ａに適合する。

第２図には、被膜１７の拡大部分断面図が示されている。

この被膜１７は絶縁材料の２層の間に反射性金属材料を挟むサンドイッチ構造を 有する。例えば、被膜１７は酸化亜鉛の第１層２０と銀の中間層即ち第２層２１ と酸化亜鉛の第３層２２とからなる。この各膜層の順序は、酸化亜鉛の第４層２ ３、銀の第５層２４及び酸化亜鉛の第６層２５についても同様に繰り返して適用 される。膜層２０〜２５は支持層１８の外側を向く表面に被着された後に保護層 １５に取り付けられる。

被膜１７には他の材料を用いることができる。例えば、絶縁材料として二酸化チ タンまたは酸化インジウムまたは酸化錫を用いることができる。反射性金属材料 としては金、アルミニウムまたは銅が用いられる。一般に、２つの絶縁層と１つ の反射層とを合せた全膜厚は２２５〜１２５０人の範囲内にある。前記反射層の 膜厚は２５〜２５０人であり、かつ各絶縁層の膜厚は１００〜５００人である。

第３図には、第１図及び第２図のガラスアセンブリ１１を変形した第２実施例の ガラスアセンブリ３０の部分断面図が示されている。板ガラス基板３１はその内 面に形成された取付Ｍ３２を有する。取付層３２はポリビニルブチラールで形成 され、または第４図に示されるような感圧性接着剤または注水性接着剤を用いた 接着剤構造として形成される。取付層３２はフィルム３３を板ガラス３１に結合 する。フィルム３３は被［３４と支持層３５と硬質波Ｍ３６とを有する。このよ うに、フィルム３３は第１図示のフィルム１６と類似する。

第４図には取付層３２がより詳細に示されている。感圧性接着剤または注水性接 着剤からなる膜層３７は、ポリエステルのようなプラスチック材料で形成された 支持層３８の基板３１を向く一方の面に被着される。感圧性接着剤の層３９は、 被膜３４を向く支持層３８の他方の面に被着される。

第５図には、本発明の第３実施例であるガラスアセンブリ４０の部分断面図が示 されている。板ガラス４１はその内面に接着された被Ｍ４２を有する。更に被膜 ４２は摩耗抵抗層４３によって被覆される。摩耗抵抗層４３は硬質被膜またはポ リビニルブチラール材料で形成される。

第１図のガラスアセンブリ１１は積層ガラス構造として示されているが、通常１ 枚のガラスで形成される側面ガラスまたは後面ガラスとすることができる。この 場合には、外側ガラス層１２と中間層１３とを排除することができる。

同様に、第３図のガラスアセンブリ３０及び第４図のガラスアセンブリ４０は単 一の板ガラスを有するものとして示されている。これらのガラスアセンブリは、 ポリビニルブチラール層１３のような中間層及び第１図のガラス層１２のような 外面ガラス層を付加することによって積層ガラス構造として形成することができ る。このように、添附図面に示され、かつ上述した太陽光制御ガラスアセンブリ は車輌の全ての窓ガラスとして使用することができる。

第１図示の酸化亜鉛と銀とを組み合せた２つの被膜を有する形式のガラスアセン ブリは、可視スペクトルの少なくとも７０％という米国連邦基準照明Ａに適合し つつ、全太陽光透過率が４０％未満で全太陽光反射率が２５％以上となることが 確認された。第２図に示される被Ｍ構造が太陽光ゲインを減少させ、かつ前記連 邦基準に適合するために最適であることが判明した。−組のフィルタ層では、自 動車工業で要求される太陽光ゲインの条件に適合するような十分な太陽光透過率 の低減化を達成することができない。

第６図は、本発明の第４実施例であるガラスアセンブリ５０の部分断面図を示し ている。板ガラス５１はその内面に接着されたポリビニルブチラールまたは類似 の材料からなる層５２を有する。それに隣接する層５３は、被膜５４と支持層５ ５とで形成されたフィルムである。ガラスアセンブリ５０は、更にポリビニルブ チラールの第２層５６と外側ガラス層５７とをもって完成する。この第２層５６ と外側ガラス層５７とは、第１実施例及び第２実施例の摩耗抵抗層と置き換える ことができる。

以上、本発明についてその好適な実施例を用いて説明したが、本発明の技術的範 囲内に於て図示されかつ説明した上述の各実施例に様々な変形・変更を加えて実 施し得ることは云うまでもない。

ＦＩＧ、層 ＦＩＧ、３ 国際調査報告 番“°゛―！：？！ｌ亀Ａｌ１８３ｉｌ：Ｗ〜ＣＰＣＴ／ＵＳ８７１０２０２７

Claims (38)

【特許請求の範囲】
1. １．内面と外面とを有するガラス基板と、前記ガラス基板の前記内面に接着され た誘導透過フィルタ層と、前記フィルタ層に接着された摩耗抵抗層とを有し、そ れにより、米国連邦基準の透過率が比較的高く、かつ紫外線及び赤外線の透過率 が比較的低いことを特徴とする太陽光透過率を制御するためのガラスアセンブリ 。
2. ２．前記照明Ａの透過率が少なくとも７０％であることを特徴とする請求の範囲 第１項に記載のガラスアセンブリ。
3. ３．太陽光の紫外線透過率が５５％未満であることを特徴とする請求の範囲第１ 項に記載のガラスアセンブリ。
4. ４．太陽光の赤外線透過率が５５％未満であることを特徴とする請求の範囲第１ 項に記載のガラスアセンブリ。
5. ５．前記ガラス基板が、前記外面を形成する第１のガラス板材と、ポリビニルブ チラールの中間シート材と、前記内面を形成する内側ガラス板材とからなること を特徴とする請求の範囲第１項に記載のガラスアセンブリ。
6. ６．前記ガラス基板が、前記内側ガラス板材と前記フィルタ層との間に接着され るポリビニルブチラールシート材を有することを特徴とする請求の範囲第５項に 記載のガラスアセンブリ。
7. ７．前記フィルタ層が、絶縁材料の第１層と反射性材料の第２層と絶縁材料の第 ３層とを有することを特徴とする請求の範囲第１項に記載のガラスアセンブリ。
8. ８．前記フィルタ層が、絶縁材料の第４層と反射性材料の第５層と絶縁材料の第 ６層とを有することを特徴とする請求の範囲第７項に記載のガラスアセンブリ。
9. ９．前記絶縁材料が酸化亜鉛であることを特徴とする請求の範囲第８項に記載の ガラスアセンブリ。
10. １０．前記絶縁材料が二酸化チタン、酸化インジウムまたは酸化錫のいずれかで あることを特徴とする請求の範囲第８項に記載のガラスアセンブリ。
11. １１．前記反射性材料が銀であることを特徴とする請求の範囲第８項に記載のガ ラスアセンブリ。
12. １２．前記フィルタ層がプラスチック材料のシート材の上に形成されていること を特徴とする請求の範囲第１項に記載のガラスアセンブリ。
13. １３．前記プラスチック材料がポリエステルで形成されていることを特徴とする 請求の範囲第１２項に記載のガラスアセンブリ。
14. １４．前記ポリエステルが前記ポリエチレンテレフタレートであることを特徴と する請求の範囲第１３項に記載のガラスアセンブリ。
15. １５．前記ガラス基板と前記フィルタ層との間に配置され、かつ接着された取付 層を有することを特徴とする請求の範囲第１項に記載のガラスアセンブリ。
16. １６．前記取付層がポリビニルブチラールで形成されていることを特徴とする請 求の範囲第１５項に記載のガラスアセンブリ。
17. １７．前記取付層が接着剤からなることを特徴とする請求の範囲第１５項に記載 のガラスアセンブリ。
18. １８．前記取付層が両面に前記接着剤を被題したプラスチック材料の支持層から なり、かつ前記接着剤が感圧性接着剤であることを特徴とする請求の範囲第１７ 項に記載のガラスアセンブリ。
19. １９．前記取付層が、一方の面に感圧性接着剤を被覆しかつ他方の面に前記接着 剤を被覆したプラスチック材料の支持層からなり、かつ前記接着剤が注水性接着 剤であることを特徴とする請求の範囲第１７項に記載のガラスアセンブリ。
20. ２０．前記摩耗抵抗層がガラス板で形成されていることを特徴とする請求の範囲 第１項に記載のガラスアセンブリ。
21. ２１．前記摩耗抵抗層が、前記フィルタ層と前記ガラス板との間に接着されたポ リビニルブチラールのシート材で形成されていることを特徴とする請求の範囲第 ２０項に記載のガラスアセンブリ。
22. ２２．ガラス基板を準備する工程ａと、絶縁材料の第１層と反射性材料の第２層 と絶縁材料の第３層とを有する誘導透過フィルタフィルムを形成する工程ｂと、 前記フィルムを前記ガラス基板の表面に接着する工程ｃと、摩耗抵抗材料層を前 記フィルムに接着してガラスアセンブリを形成する工程ｄとからなることを特徴 とする太陽光透過率を制御するガラスアセンブリの製造方法。
23. ２３．前記工程ｂが前記３層を支持シート材に被着することにより行なわれ、か つ前記工程ｄが前記支持シート材の他方の面に前記摩耗抵抗材料層を被着させる ことにより行なわれることを特徴とする請求の範囲第２２項に記載のガラスアセ ンブリ製造方法。
24. ２４．前記工程ｂが第１のガラス板材とポリビニルブチラールの板材と第２のガ ラス板材とを一体的に接着して前記ガラス基板を形成した後に実行されることを 特徴とする請求の範囲第２２項に記載のガラスアセンブリ製造方法。
25. ２５．前記工程ｂが前記各層に絶縁材料の第４層と反射性材料の第５層と絶縁材 料の第６層とを付加する工程を含むことを特徴とする請求の範囲第２２項に記載 のガラスアセンブリ製造方法。
26. ２６．前記工程ｂが酸化亜鉛と酸化インジウムと二酸化チタンと酸化錫とを含む 絶縁材料群の中から前記第１層及び前記第３層を選択する工程を含むことを特徴 とする請求の範囲第２２項に記載のガラスアセンブリ製造方法。
27. ２７．前記工程ｂがアルミニウムと銀と金と銅とを含む反射性材料群の中から前 記第２層を選択する工程を含むことを特徴とする請求の範囲第２２項に記載ガラ スアセンブリ製造方法。
28. ２８．ガラス基板を準備する工程ａと、少なくとも２つの絶縁材料層の間に少な くとも１つの反射性材料層を有する誘導透過率フィルタフィルムを形成する工程 ｂと、前記フィルムを前記ガラス基板の表面に接着する工程Ｃと、摩耗抵抗材料 層を前記フィルムに接着してガラスアセンブリを形成する工程ｄとからなること を特徴とする太陽光透過率を制御するためのガラスアセンブリ製造方法。
29. ２９．前記工程ｂがアルミニウムと銀と金と銅とを含む群の中から前記反射性材 料を選択し、かつ酸化亜鉛と酸化インジウムと二酸化チタンと酸化錫とを含む群 の中から前記絶縁材料を選択する工程を含むことを特徴とする請求の範囲第２８ 項に記載のガラスアセンブリ製造方法。
30. ３０．ガラス基板を準備する工程ａと、アルミニウムと銀と金と銅とを含む群の 中から反射性材料を選択する工程ｂと、酸化錫と酸化インジウムと二酸化チタン と酸化錫とを含む群の中から絶縁材料を選択する工程Ｃと、前記工程Ｃで選択さ れた絶縁材料からなる第１層、第３層、第４層及び第６層と、前記工程ｂで選択 された反射性材料からなる第２層及び第５層とを有する誘導透過フィルタフィル ムを形成する工程ｄと、前記フィルムを前記ガラス基板の表面に接着する工程ｅ と、前記フィルムに摩耗抵抗材料層を接着してガラスアセンブリを形成する工程 ｆとからなることを特徴とする太陽光透過率を制御するためのガラスアセンブリ 製造方法。
31. ３１．前記工程ｆがガラス板材を前記フィルムに接着することにより行なわれる ことを特徴とする請求の範囲第３０項に記載のガラスアセンブリ製造方法。
32. ３２．表面を有するガラス基板と、前記ガラス基板の表面に接着され、かつ絶縁 材料の２層の間に少なくとも１つの反射性材料層を有する誘導透過フィルタ層と 、前記フィルタ層に接着された摩耗抵抗層とからなることを特徴とする太陽光透 過率を制御するためのガラスアセンブリ。
33. ３３．前記反射性材料がアルミニウム、銀、金または銅のいずれかであることを 特徴とする請求の範囲第３２項に記載のガラスアセンブリ。
34. ３４．前記絶縁材料が、酸化亜鉛、酸化インジウム、二酸化チタンまたは酸化錫 のいずれかであることを特徴とする請求の範囲第３２項に記載のガラスアセンブ リ。
35. ３５．前記フィルタ層が、全体として太陽光透過率が４０％未満であり、かつ太 陽光反射率が２５％以上となる特性を有することを特徴とする請求の範囲第３２ 項に記載のガラスアセンブリ。
36. ３６．前記反射材料層の膜厚が２５乃至２５０Åのの範囲内にあることを特徴と する請求の範囲第３２項に記載のガラスアセンブリ。
37. ３７．前記各絶縁材料層の膜厚が１００乃至５００Åの範囲内にあることを特徴 とする請求の範囲第３２項に記載のガラスアセンブリ。
38. ３８．前記摩耗抵抗層がガラス板材に接着されたポリビニルブチラールのシート 材で形成されることを特徴とする請求の範囲第３２項に記載のガラスアセンブリ 。