KR100889444B1 - 오버몰딩된 플라스틱 부분에 선택적으로 결합된 강성 요소를 구비한 창유리 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 오버몰딩된 플라스틱 부분에 선택적으로 일체 결합된 적어도 하나의 강성 요소를 구비한 창유리 요소로 이루어진 창유리에 관한 것으로, 상기 강성 요소(들)의 선형 열 팽창 계수는 창유리 요소의 선형 열 팽창 계수와 동일 차수의 크기인 것을 특징으로 한다. 본 발명은, 건물, 동력식이나 견인식 육지 또는 해양 운송수단의 유리창에, 고정 지지체 또는 강화 요소를 첨가하는데 유용하다.

Description

오버몰딩된 플라스틱 부분에 선택적으로 결합된 강성 요소를 구비한 창유리{GLASS PANE WITH RIGID ELEMENT OPTIONALLY INCORPORATED IN AN OVERMOULDED PLASTIC PART}

본 발명은 창유리 분야에 관한 것으로, 특히 창유리 요소 위에 오버몰딩되고 강성 요소가 결합된 플라스틱 부분을 구비한 건물이나 차량 또는 레저 차량용 창유리에 관한 것이다.

차량 분야에서 이러한 종류의 창유리의 한 가지 특별한 예는, 거의 전체 루프 영역을 차지하는 개구부 또는 고정된 선루프(sunroof)를 통해 제공된다. 이러한 창유리는, 특히, 강화 유리, 적층 유리 또는 투명 플라스틱으로 만들어진 창유리 요소를 포함하고, 이 창유리 요소에는 창유리 요소 위에 오버몰딩된 플라스틱 테두리가 설치되어 있으며, 플라스틱 테두리는 선루프 구동 메커니즘을 고정시키기 위해 강성 요소와 결합될 수 있다. 차량 이동시, 이동 속도와 연관된 압력에 의해 변형되는 창유리 요소를 단단히 하기 위해, 오버몰딩 테구리는 금속 스트립 (일반적으로 강철로 제조됨) 형태의 강화 요소를 구비하는 것이 일반적이다.

일반적으로 사용하는 기술에서, 강화 스트립은 하나 이상의 스트립을 창유리 요소와 함께 삽입물로 제조 몰드에 넣은 다음, 삽입물 또는 삽입물들을 결합하는 방식으로 플라스틱을 주입함으로써, 오버몰딩 작업 중 직접 플라스틱 테두리에 결합된다.

열가소성 물질이 주입되는 온도, 또는 RIM (반응 사출 성형) 방법을 이용한 두 개 부분 폴리우레탄의 중합반응을 통해 방출된 열에 의해 (이러한 목적을 위해 일반적으로 사용되는 재료와 방법임), 이 기술은, 첫째, 고온 상태에서 몰드에서의 팽창, 다음으로 몰드를 빠져 나올 때의 냉각 수축에 의해 금속 강화 요소의 변형을 일으키고, 이러한 변형은 창유리 요소에 응력과 변형을 가져오며, 이러한 응력과 변형은 기계적인 관점 및/또는 미적인 관점에서 차체 설치에 허용 불가능한 것으로 판명될 수 있다는 단점이 있다.

이러한 변형을 보상하기 위해서, 제조 이후 압축을 통한 창유리의 재성형 (reshaping) 단계가 올 수 있지만, 이 단계는 성형 복합체의 변형을 일으킬 수 있고, 이 변형은 여러 접촉면의 결합을 떨어뜨릴 수 있으며, 따라서 창유리의 완전한 상태(integrity)를 떨어뜨릴 수 있다.

차량이 오랫동안 열을 받고, 특히 강렬한 태양 아래서 오랫동안 주차시킨 경우, 이와 유사한 팽창 문제에 또한 직면할 수 있다. 다음으로, 가열/냉각 주기의 교차는 점진적으로 창유리 곡선에 필연적인 변화를 일으키는 경향이 있고, 이는 차량의 선을 손상시킨다.

본 발명의 목적은 앞에서 기술한 단점을 극복하는 것이다.

이를 위해, 본 발명의 주제는, 오버몰딩된 플라스틱 부분과 결합 또는 결합 되어 있지 않을 수 있는 적어도 하나의 강성 요소를 구비한 창유리 요소로 이루어진 창유리로, 강성 요소 또는 강성 요소들은 상기 창유리 요소와 동일한 차수 크기의 선형 열 팽창 계수를 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 강성 요소에 대해, 창유리 요소와 유사한 선형 팽창 계수를 갖는 재료를 선택함으로써, 창유리 요소, 플라스틱 및 강성 요소(들)로 형성된 조립체에서 차동 팽창 응력의 출현이 방지된다. 결론적으로, 창유리의 디자인과 제조는 단순화되고, 이는 창유리를 성형하는 추가 단계를 실행할 필요가 더 이상 없기 때문이다.

또한, 제조는 대체적으로 더 신뢰성이 있는데, 이는 창유리의 최종 치수가 허용된 공차 범위의 중간 값과 더 가깝기 때문으로, 이는 금속 요소의 경우에는 해당되지 않는다.

본 발명의 전후 관계에서, 적절하게는 접착 중간층에 의해 결합된 하나 이상의 유리판으로 이루어진 유리 요소뿐만 아니라, 특히 폴리카보네이트와 같은 유기 물질로 제조된 투명 또는 반투명 요소를 창유리 요소 (glazed element)라 부른다.

강성 요소 또는 요소들이 오버몰딩 플라스틱 부분과 결합되지 않은 본 발명에 따른 대안에서, 강성 요소는, 될 수 있는 한 서로 미끄러질 수 있도록, 접착 결합, 임의의 고정, 그립 고정 (gripping) 또는 스냅 고정 (snap-fastening)과 같은 적절한 수단을 통해 창유리 요소에 연결될 수 있다. 이러한 점에서, 비교적 높은 성형 온도에서 창유리 요소 둘레에 위치한 강성 테두리를 언급할 수 있는데, 이는 냉각시 수축해서 창유리 요소의 주변 가장자리에 스냅 고정된다.

바람직하게, 강성 요소 또는 요소들의 선형 열 팽창 계수는 창유리 요소와 최대 10^-6℃^-1만큼 차이가 난다.

본 발명의 한 가지 구체적인 실시예에 따라, 이 선형 열 팽창 계수는 약 8 내지 10 ×10^-6℃^-1이다.

본 발명에 따른 강성 요소를 제조하는데 적합한 재료는 넓은 범위의 재료, 특히 금속, 세라믹 또는 이와 다른 무기 재료, 및 복합체로부터 선택될 수 있다.

특히 비용의 이유 때문에, 유리를 주성분으로 하고, 특히 플라스틱과 유리 (예를 들어, 유리 섬유) 복합체의 형태인 강성 요소를 제조하는 것이 바람직하다. 강성 요소는, 복합체가 적어도 60 부피%의 유리, 바람직하게는 적어도 75 부피%, 특히 적어도 80 부피%, 특히 약 90 부피%의 유리를 함유할 때 유리한 기계적 작용을 갖는다. 창유리 요소가 유리로 제조된 경우 이제 막 명시된 최대 값이 추전되는 반면, 폴리카보네이트 등으로 제조된 경우에는, 적어도 60 부피%, 바람직하게는 적어도 75 부피%의 유리 비율이 보다 적합하다.

유리는 사용하기 실용적인 재료로, 이는 유리가 유리와의 융화성(compatibility)을 위해 미리 선택된 오버몰딩 부분을 형성하는데 사용될 수 있는 유기 재료에 대해 친화성의 문제를 일으키지 않기 때문이다. 예를 들어, 이러한 강성 요소를 폴리우레탄으로 제조된 오버몰딩 부분에 결합하는 것은, 복합체의 완전한 상태에 관한 문제를 일으키지 않는다.

강성 요소와 오버몰딩된 플라스틱 사이의 결합의 품질에 의해, 최종 창유리 의 기계 성능은 금속 요소로 강화된 창유리의 기계 성능과 유사하고, 이는 강성 유리 요소가 금속 요소의 기계 성능보다 열등한 고유 기계 성능을 갖는 경우에도 해당된다.

따라서, 본 발명에 따른 강성 요소는, 요소의 기하구조에 따라 변하고 충분히 큰 굽힘 강도 (bending strength)를 특징으로 하는 것이 유리할 수 있다.

유리를 주성분으로 하는 요소는 또한 강성 금속 요소와 비교해서 중량이 약 30 내지 50% 감소한 이점이 있다. 이는, 오버몰딩 플라스틱이 강성 요소를 제조하는 재료보다 더 비쌀 경우 유리할 수 있고, 강성 요소의 부피 증가는 오버몰딩될 재료를 해당하는 만큼 절약한다.

마지막으로, 오버몰딩 창유리의 제조는, 유리를 주성분으로 한 강성 요소(이 요소 부분이 몰드에서 유리 요소와 접하게 허용될 수 있음)를 이용해서 보다 쉽게 이루어지는 반면, 금속 강성 요소의 경우에는 임의의 유리 대 금속 접촉을 방지하기 위해 특별한 경계를 기울일 필요가 있다. 이는, 유리를 주성분으로 한 강성 요소와 유리 창유리 요소의 표면 또는 필요할 경우 이를 덮고 있는 라커와의 접촉이, 금속 강성 요소와의 접촉보다 이러한 것을 훨씬 덜 손상시키기 때문이다.

유리한 특징에 따라, 상기 강성 요소는 플라스틱과 유리 섬유의 복합체이다. 이러한 복합체는, 예를 들어 프리프레그(prepreg)의 열 성형 (특히 열 압축)에 의해, 복합체를 제조하기 위해, 본래 알려진 임의의 기술을 통해 얻어질 수 있다.

유리와 유기 열가소성 물질의 혼합 필라멘트로 이루어진 제품 (베뜨로텍스 쌩-고벵 사의 상표명 Twintex^®로 이용 가능)으로부터 요소를 제조하는 것이 특히 가장 바람직하다. 이러한 혼합 필라멘트의 구조와 제조는 특히 문서 FR 2 516 441, FR 2 638 467 및 EP 0 599 695에 기술되어 있다.

본 발명에 따른 강성 요소의 제조는, 유기 열가소성 물질이나 열경화성 물질과 결합되어 있을 수 있는 직물 또는 부직물 혼합 필라멘트로 이루어진 스트립 또는 매트 형태의 느슨하게 혼합된 필라멘트 또는 반제품을 특히 필요로 할 수 있다. 필라멘트의 위빙(weaving) 및/또는 하나 이상의 선호하는 방향으로의 배향은 잘 알려진 방법으로, 주어진 방향에서 원하는 기계적 특성을 얻기 위해 선택될 수 있다.

본 발명에 따른 복합 강성 요소를 형성하는데 사용될 수 있는 유기 물질을 이용해서, 특히 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌과 같은 폴리올레핀과, 폴리에틸렌 테레프탈레이트나 폴리부틸렌 테레프탈레이트와 같은 폴리에스테르를 언급할 수 있다.

이러한 동일한 플라스틱은 혼합 필라멘트 조성물에 사용될 수 있다. 혼합 필라멘트를 주성분으로 한 제품을 플라스틱과 혼합한 경우, 상기 필라멘트에 존재하는 것과 같은 종류의 재료, 바람직하게는 정확하게 같은 재료를 사용하는 것이 유리하다. 이러한 플라스틱은, 창유리 요소 자체가 플라스틱으로 제조된 경우, 창유리 요소와의 용화성을 위해 적절하게 선택된다. 이를 위해서는, 동일 플라스틱 또는 창유리 요소의 재료에 불활성인 재료 (일반적으로, 예를 들어 폴리프로필렌)로 이루어질 수 있다.

유리를 주성분으로 한 강성 요소의 사용을 통해 허용된 중량 감소가 있는 경우, 이 요소는, 특히, 나사 또는 압력 끼워 맞춤 (force-fitting), 스냅 고정 또는 이와 다른 연결 수단을 수용할 수 있는 간단한 언탭 구멍 (untapped hole)을 통해, 창유리에 모든 종류의 여러 요소를 고정할 수 있을 정도로 큰 적어도 하나의 치수 (즉, 두께)로 제조될 수 있다. 오버몰딩 플라스틱에 삽입 또는 삽입되지 않을 수 있는 강성 요소는, 고정 또는 어떤 다른 기능에 적합한 임의의 모양 (러그 등)으로, Twintex^® 타입의 재료로 만들어질 수 있다.

따라서, 본 발명은 다른 것 중에서 밀폐 메커니즘 지지체 (closure mechanism support) 중, 고정 지지체의 고정 창유리에 대한 일체형 결합 (incorporation)에 관한 것이고, 안내 수단의 이동 창유리 또는 창유리 안내 수단의 지지체에 대한 일체형 결합에 관한 것이다. 본 발명은 또한 금속 지지체 요소의 경우 존재하는 단락의 위험이 없이, 전기선이나 전기 센서 지지체가 결합될 수 있게 한다.

본 발명은 또한, 특히 차량용 강화 유리 또는 적층 유리로 만들어진 선로프 또는 개방식 백라이트와 같은 개방식 창유리, 또는 차량 차체에 결합된 창유리 선루프와 같은 비 개방식 창유리 (이것의 스팬은 일반적으로 특히 중심부의 강화를 필요로 함)와 같이 모든 종류의 창유리에 강화 요소를 첨가하는 것에 관한 것이다. 다음으로, 강화 요소 또는 요소들은, 일체 결합된 오버몰딩 플라스틱이 결합될 수 있는 길이 방향의 강화 빔이나 횡 방향의 강화 후프(hoop)를 구성한다.

본 발명의 또 다른 대안 형태에 따라, 본 발명은 특히 선루프 또는 백라이트에 관한 것으로, 이는 차량이나 건물에 관련된 용도를 위해, 적층된 유리로 제조되거나, 비 경화 유리로 제조되거나, 또는 대안적으로 플라스틱으로 제조되고 개방되어 있다.

물론, 이러한 대안적인 형태는 또한 경화, 강화 유리로 제조된 기판에 적용된다.

이러한 여러 가지 유리나 플라스틱 기판은 이들 면 중 한 면 위에 적어도 하나의 전기화학 장치, 특히 가변 광학 및/또는 에너지 특성을 갖는 전기 작동 시스템을 구비하거나, 결합되어 있고, 일반적으로 전기변색 장치로 알려져 있는 이러한 전기 화학 장치는 WO 00/71777 또는 WO 00/57243 (예를 들어, 동일 출원인에 속한)에 기술되어 있는 유형이다.

이러한 창유리 또는 이러한 기판의 용도는, 건물 (특히, 외부 창유리 또는 내부 파티션 또는 창유리 문 또는 지붕용), 또는 기차, 비행기 (측면 창문) 또는 자동차 (지붕, 백라이트 등)와 같은 유형의 운송 수단용 전기변색 장문에 유리하다.

본 발명은 또한 오버몰딩 액세서리, 특히 차량의 백라이트에 부착된 스포일러(spoiler)에 대한 강화 요소의 일체형 결합에 관한 것일 수 있다.

본 발명에 따라 장착된 창유리는 바로 용이하게 건물용 창유리, 캠핑 트레일러(camping trailer)와 같은 자체 추진 또는 견인식 육지 차량, 및 여러 레저 수송 수단 (특히, 보트 등)용 창유리일 수 있다.

본 발명에 따른 강성 요소의 첨가는 오버몰딩 부분을 성형하는 동안 실행하는 것이 유리할 수 있지만, 오버몰딩 부분에 단순히 결합해서도 실행될 수 있다.

본 발명의 다른 상세 내용 및 특징은, 첨부된 도면을 참조해서 다음에 오는 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 창유리의 사시도를 도시한 도면.

도 2와 3은 도 1의 창유리의 II-II과 III-III의 단면도를 각각 나타낸 도면.

명백함을 위해, 도시된 물체의 여러 요소는 반드시 축적에 맞게 그려지지 않았다는 점이 명시된다.

도 1의 창유리는 창유리 개구 선루프(1)로서, 이는 특히 강화 유리로 만들어지고 임의의 적절한 플라스틱(특히 폴리우레탄)으로 만들어진 오버몰딩 테두리(3)를 구비한 유리 요소(2)로 이루어진다.

테두리(3)는 유리 요소 주변의 불투명한 에나멜 층(4)에 증착되고, 상기 층(4)의 기능은 창유리와 결합된 외부 장치에서 보이지 않게 하는 것이다.

테두리(3)는 도면에서 항상 유리 요소(2) 주변을 지나고 있지만, 필요시, 유리 요소(2) 주변의 단지 일부만을 지날 수도 있다는 것을 이해해야 한다.

테두리(3)는 유리 요소의 가장자리 및 차량 안쪽을 향하는 유리 요소의 면과 접한다. 이는 개구 선루프(1)가 주변의 차체와 같은 높이로 놓여 있도록 한다.

대안으로, 테두리(3)는 유리 요소(2)의 내면하고만 접하거나, 또는 유리 요 소(2)의 내면과 외면 모두에 접한 유리 요소(2)의 가장자리 양쪽에 위치할 수 있다.

도 2에서, 테두리(3)는 테두리 물질(3)과 결합된 강화 요소(5)에 의해 긴 측을 따라 강화되는 것을 볼 수 있다.

강화 요소는 유리 섬유와 플라스틱의 복합체이다. 강화 요소는, 한편, 두께가 3 내지 20mm인 직물 및/또는 부직물의 유리와 열가소성 물질의 혼합 필라멘트 (부피비는 적어도 60/40, 바람직하게는 75/25, 최대 90/10임)인 Twintex(등록상표) 필라멘트로 이루어진 매트(6)로 제조되고, 다른 한편, 혼합 필라멘트에 존재하는 것과 같거나 다르고, 매트(6)와 접하도록 성형된 열가소성 물질(7)로 만들어진다. 매트(6)는 이 물질(7)을 몰드에 주입하기 전에 열 성형을 통해 모양이 이루어질 수 있다.

매트(6)와 플라스틱(7)의 비는, 복합체 강화 요소(5) 중 유리 섬유의 부피 함량이 60 내지 90%가 되는 정도의 비이다. 열가소성 물질(7)의 첨가는 선택적이다. 첨가된 양은 얻고자 하는 부피와 부분에 따라 적절하게 조절된다.

본 발명에 따른 강성 요소의 선형 열 팽창 계수가 조절될 수 있고, 모양을 적합하게 조절하고, 혼합 필라멘트의 비율과, 이 내에서, 유리 섬유의 비율을 조절하거나, 여러 겹의 Twintex 등을 겹침으로써, 강성 요소의 다양한 기하 구조에 대해 30 내지 50%가 더 무거운 강성 금속 요소의 특성과 동일한 기계적 특성을 얻을 수 있다.

도 3에서, 다른 강성 요소(8)가 짧은 측을 따라 테두리(3)와 결합된 것을 볼 수 있다. 이 요소(8)는 한편으로 창유리를 강화하도록 작용하고, 다른 한편으로 루프 구동 메커니즘(미도시됨)을 부착하도록 작용한다.

요소(8)는 요소(5)와 유사하게, 열가소성 물질 또는 열 경화성 물질과 결합된 열가소성 물질과 유리의 혼합 필라멘트로 이루어진 매트(9)로 만들어지고, 이 물질은 요소(5)에 관해서 명시된 것과 같거나 다르다.

언탭 구멍(untapped hole)(10)은 루프(1)를 구동시키는 메커니즘 고정 부분을 수용하기 위해 요소(8)의 날개 부분에 만들어진다.

테두리(3)가 유리 요소(2) 위에 오버몰딩되면, 상기 요소를 몰드에 삽입물로 넣은 다음, 테두리(3)의 플라스틱을 주입함으로써, 강성 요소(5,8)가 테두리(3)에 결합될 수 있다.

이러한 성형 작업 중, 몰드에 삽입된 강성 요소는, 성형 온도에서 유리 요소(2)와 동일한 정도의 열 팽창을 겪는데, 이는 차동 팽창 응력 (differential expansion stress)이 냉각시 일어나지 않는다는 것을 의미한다.

대안으로, 요소(5,8) 중 적어도 하나는 테두리(3)에 결합되거나 다른 몇 가지 방식으로 고정되어, 창유리가 그 수명 중 겪게 되는 가열/냉각 주기 후의 차동 팽창 응력이 사라지는 이점을 갖는다.

특히, 움직이는 차량용 창유리의 경우에 기술되어 있는 본 발명은, 이 실시예에 전혀 한정되지 않고, 전 범위의 변형예 (특히, 사용된 재료에 관해서), 창유리 요소의 형태, 창유리를 장착하는데 사용된 시스템을 포함한다.

상술한 바와 같이, 본 발명은, 종래의 창유리가 갖고 있는 단점을 해결하기 위해, 특히 창유리 요소 위에 오버몰딩되고 강성 요소와 결합되어 있는 플라스틱 부분을 구비한 건물이나 차량 또는 레저 차량용 창유리를 제조하는데 사용한다.

Claims (15)

1. 오버몰딩된 플라스틱 부분(3)을 구비한 창유리 요소(glazed element)(2)와, 상기 창유리 요소에 연결된 강성 요소(rigid element)(5,8)로 이루어진 창유리(glazing)(1)로서,

   상기 강성 요소(5,8)는 유리를 주성분으로 하고 60 부피% 내지 90 부피%의 유리를 함유하고 있어서, 상기 강성 요소(5,8)의 선형 열 팽창 계수는 상기 창유리 요소(2)의 선형 열 팽창 계수와 최대 10^-6℃^-1만큼 차이가 있는 것을 특징으로 하는, 창유리.
2. 제 1항에 있어서, 상기 강성 요소(5,8)는 상기 오버몰딩된 플라스틱 부분과 결합되어 있는 것을 특징으로 하는, 창유리.
3. 제 1항에 있어서, 상기 강성 요소(5,8)의 선형 열 팽창 계수는 8 ×10^-6℃^-1 내지 10 ×10^-6℃^-1인 것을 특징으로 하는, 창유리.
4. 삭제
5. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 창유리 요소(2)는 유리로 이루어지고 상기 강성 요소는 80 부피% 내지 90 부피%의 유리를 함유한 것을 특징으로 하는, 창유리.
6. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 창유리 요소(2)는 폴리카보네이트로 이루어지고 상기 강성 요소는 60 부피% 내지 80 부피%의 유리를 함유한 것을 특징으로 하는, 창유리.
7. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 강성 요소(5,8)는 플라스틱(7)과 유리 섬유(6,9) 복합체인 것을 특징으로 하는, 창유리.
8. 제 7항에 있어서, 상기 플라스틱(7)과 유리 섬유(6,9) 복합체인 강성 요소는 유리와 유기 열가소성 물질의 혼합 필라멘트로 이루어진 제품(6,9)으로부터 제조되는 것을 특징으로 하는, 창유리.
9. 제 8항에 있어서, 상기 플라스틱(7)과 유리 섬유(6,9) 복합체인 강성 요소는, 혼합된 직물 또는 부직물 필라멘트로 이루어진 스트립 또는 매트(6,9) 형태의 혼합된 필라멘트 또는 혼합 필라멘트의 반제품으로부터 제조되는 것을 특징으로 하는, 창유리.
10. 제 8항에 있어서, 상기 플라스틱(7)과 유리 섬유(6,9) 복합체인 강성 요소는, 유기 열가소성 또는 열경화성 물질(7)과 결합된 혼합 필라멘트 또는 혼합 필라멘트의 반제품으로부터 제조되는 것을 특징으로 하는, 창유리.
11. 제 7항에 있어서, 상기 플라스틱(7)과 유리 섬유(6,9) 복합체인 강성 요소는 폴리올레핀과 폴리에스테르로부터 선택된 플라스틱(7)을 함유한 것을 특징으로 하는, 창유리.
12. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 강성 요소(8)에는 홀이 형성되고, 상기 강성 요소(8)는 상기 홀을 통하여 여러 요소를 부착하기 위한 지지체(support)로 작용하는 것을 특징으로 하는, 창유리.
13. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 강성 요소(5)는 강화 요소인 것을 특징으로 하는, 창유리.
14. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 가변 광학 또는 에너지 특성을 갖는 전기화학 장치와 일체형으로 결합된 것을 특징으로 하는, 창유리.
15. 삭제

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