KR20200097741A - 구조용 플라스틱 재료로 만든 가열 글레이징 - Google Patents

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glass sheet
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또마 똥뒤
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Abstract

적어도 하나의 플라스틱 구조용 기판과 바람직하게 적어도 하나의 투명한 전기전도성 얇은 층을 포함하는 가열 수단(4)를 포함하는 가열 글레이징 (1)에 있어서, 가열 글레이징 (1)은 적층체로서 적어도 하나의 제 1 플라스틱 구조용 기판(30), 상기 가열 수단(4)이 장착된 적어도 하나의 유리 시트(5) 및 적어도 하나의 제 2 플라스틱 구조용 기판(31)을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이러한 글레이징은 특히 항공기 측면 창을 형성하기 위해서 의도된다.

Description

구조용 플라스틱 재료로 만든 가열 글레이징
본 발명은 구조용 플라스틱을 기초로 하는 가열 글레이징에 관한 것이다. 더욱 특히, 본 발명은 가열 글레이징을 항공 분야에 사용하는 것에 대하여 개시한다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다.
항공기 글레이징은 가열 수단을 가질 수 있으며 외부 면에 얼음이 끼는 현상을 방지한다거나 내부 면에 김이 서리는 것을 방지하기 위해서이다. 가열 수단을 매우 얇은 와이어를 통하여 또는 투명한 전기전도층을 통해서 줄 가열 (Joule heating)을 하기 위해 쓰인다.
항공기의 측면 글레이징들은 종종 여러 플라스틱 시트들을 갖는 플라스틱으로 제조되고 가열 수단은 그 플라스틱 안에 통합된다.
플라스틱 글레이징에 열선을 사용하는 것은 최적이 아니다. 구체적으로, 글레이징의 팽창 또는 비행기의 여압(pressurization)과 같은 주기적인 기계적 응력들을 받는 열선은 파손되는 경향이 있으며, 이는 글레이징의 수명을 제한한다. 게다가, 플라스틱 글레이징의 열전도율이 낮기 때문에, 각각의 와이어에서 방출되는 열이 배출되기 어려워 가열 시 광학 헤이즈(haze) 현상을 야기한다.
플라스틱에 증착된 가열층들에 관해서, 가열층들은 산업적으로 제조하기가 쉽지 않다. 왜냐하면 이는 층들의 증착 표면을 매끄럽게하고 금속화(metalization)한 것의 접착력을 향상시키기 위해 금속층의 증착 (금속화) 전에 바니시(Varnish)를 증착시킬 필요가 있다는 사실 때문이다. 게다가, 바니시의 증착은 극도로 깨끗한 환경과 또한 제어하기 복잡한 열 가교 단계를 필요로 한다.
게다가 가열층들은 진공 하에 증착될 수 있다. 그러나 플라스틱 위에 진공 증착하는 것은 저온으로 제한된다. 금은 플라스틱 위의 가열층으로 종종 선택되는데, 이는 차갑게(cold) 증착될 수 있고 자연 연성으로 인해 아주 부러지기 쉽지는 않기 (not very brittle) 때문이다. 그럼에도 불구하고, 금을 기저로 한 층들은(gold-based layers) 글레이징을 통한 광 투과를 저하시키고 노란색을 나타나게 한다. 게다가, 진공 증착을 갖는 글레이징의 제조 사이클은 플라스틱의 가스 제거에 의해 길어진다.
결국, 금속화된 시트들이 상대적으로 부러지기 쉽고 스크래치되기 쉽기 때문에, 다양한 플라스틱들을 적층하기 전에 철저한 취급 및 조립 조건이 요구된다.
따라서, 본 발명의 목적은 구조용 플라스틱으로 제조되더라도 전술한 단점을 갖지 않는 가열 글레이징을 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 구조용 강성 플라스틱에 기초한 가열 글레이징은 적어도 하나의 플라스틱 구조용 기판 및 글레이징의 얼음을 제거 및/또는 김을 제거하기 위해 줄 가열을 공급하는데 사용되는 가열 수단을 포함하며, 적층체로서 적어도 하나의 제1 플라스틱 구조용 기판, 가열 수단이 구비한 적어도 하나의 유리 시트 및 적어도 하나의 제2 플라스틱 구조용 기판을 포함하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 글레이징은 구조적으로 플라스틱으로 제조된다는 이점을 가지며, 이는 가열 수단이 유리 상에 미리 증착된 후 두개의 플라스틱 기판들 사이에 적층된다는 사실로 인하여 플라스틱과 결합되어야 할 가열 수단을 제조하는 것에 대한 상기 단점들은 없다. 상기 유리 시트는 글레이징의 가열 지지부를 형성한다.
하나의 특징에 따르면, 유리 시트는 2 개의 플라스틱 구조용 기판들보다 작은 표면 치수들을 갖는다.
또 다른 특징에 따르면, 2 개의 구조용 기판들은 서로 떨어져 있으며, 예를 들어 폴리비닐 부티랄 (PVB) 또는 TPU (열가소성 폴리우레탄)로 만들어진 투명한 플라스틱 중간층에 의해 결합된다. 유리 시트는 특히 상기 플라스틱 중간층에 의해 결합되고; 따라서, 구조용 기판들을 서로 결합하는 플라스틱 내에 캡슐화되며, 특히 상기 플라스틱 중간층의 두께는 1.2 내지 5 mm, 바람직하게 2.5 내지 4 mm이다.
유리 시트는 예를 들어 PVB 또는 TPU로 제조된 단일층 또는 다층 플라스틱 필름을 통해 각각의 플라스틱 구조용 기판들에 결합된다.
바람직하게, 플라스틱 구조용 기판들은 각각 5 내지 25 mm의 두께를 갖는다.
플라스틱 구조용 기판들은 예를 들어 PMMA (폴리메틸 메타크릴레이트) 또는 PU (폴리우레탄) 또는 PC (폴리카보네이트)로 만들어진다.
유리하게는, 유리 시트는 얇고, 0.5 내지 1.6 mm, 바람직하게는 0.5 mm 내지 0.7 mm의 두께를 갖는다.
유리하게는, 가열 수단은 적어도 하나의 투명하고 전기전도성이 있는 얇은 층을 포함한다. 가열층을 사용하면 금속 와이어에 비해 가열을 보다 잘 분배할 수 있고, 완벽한 투명도를 제공하고 헤이즈 효과를 방지할 수 있으며, 결국 글레이징 수명을 늘린다. 전기전도층은 예를 들면 산화 주석, 인듐 또는 불소로 도핑된 산화 주석, 또는 기타 금 및/또는 은 유형의 금속에 기초한다. 층의 두께는 특히 50 내지 500 nm이다.
바람직하게, 가열층은 ITO에 기초하며, 이는 고온 증착 또는 이러한 온도를 견딜 수 있는 유리의 후속 어닐링(annealing)에 의해 최적의 전도성을 얻을 수 있게 한다.
특정한 일 실시예에서, 글레이징은 2 개의 플라스틱 구조용 기판들로 구성되고 그 사이에 유리 시트가 적층된 2개의 시트 및 특히 글레이징의 시트들의 가장 바깥쪽에 있게 의도되고 그 최종 목적지에 있는 글레이징의 사용/조립 위치에서 바깥 환경을 향하는 적어도 하나의 제 3 시트를 포함하며, 상기 제3 시트는 특히 1 내지 3mm인 두께를 갖는 플라스틱으로 만들어지거나 특히 두께가 0.5 내지 5mm 바람직하게는 1.5 내지 3mm의 두께를 갖는 또는 바람직하게는 강화유리(열적 또는 화학적 템퍼링으로 강화된)로 만들어진 유리 기판을 형성한다. 제 3 시트는 특히 PU 타입 플라스틱으로 만들어진 결합 층간층을 통해 구조용 기판들 중 하나에 추가 / 결합된다. 바람직하게는, 상기 제 3 시트의 표면 치수는 그것에 결합되는 구조용 기판의 표면 치수보다 작다.
바람직하게, 글레이징은 2 개의 플라스틱 구조용 기판들 사이에 배치되고, 전기전도층이 장착된 것과 반대면 상의 유리 시트에 결합되거나, 또는 2 개의 플라스틱 구조용 기판들을 분리하는 중간층 물질의 두께에 배열되는 적어도 하나의 온도 측정기를 포함한다.
얇은 유리의 사용은 유리하게는 가열층의 대향면 위의 유리에 대해 가변 저항 유형의 온도 센서를 배치하는 것을 가능하게 한다. 유리는 양호한 열 전도체인 동시에 전기 절연체로서 작용한다. 이것은 단락의 위험을 방지하면서 가열층의 온도를 정확하게 제어할 수 있게 한다.
본 발명에 따른 글레이징은 또한 가열층 이외의 적어도 하나의 기능성 박막, 예를 들어 태양 보호층 또는 전기변색층(electrochromic)을 포함할 수 있으며, 이들 기능성 박막들의 일부는 층들의 스택(stack) 형태가 될 수 있다. 기능성층은 얇은 유리의 비가열면에 적용될 수 있지만, 그러한 경우에 온도 측정기는 대신 플라스틱 중간층에 있고 기능성층과 결합되지 않는다. 변형예로서, 글레이징은 2 개의 플라스틱 구조용 기판 사이에 제 1 유리 시트로 적층되고 기능성층이 제공된 제 2 유리 시트를 포함할 수 있다.
하나의 특정 특징에 따르면, 글레이징 주변부 전체는 상기 글레이징의 두께에 따라 플라스틱으로만 구성되어 있는 연장된 프레임을 형성하고 있어서, 그 두께의 천공을 요구하는 임의의 표준 플라스틱 글레이징과 같이 글레이징의 체결을 가능하게 한다.
바람직하게, 글레이징은 글레이징을 수용하는 구조물의 일부를 수용하도록 의도된 주변 숄더를 만들도록 설계된 가장 바깥 쪽 시트를 포함한다.
글레이징은 항공기, 특히 측면창, 특히 비행기 조종석 측면창으로 사용될 수있다.
명세서의 나머지에서, "외부"와 "내부"라는 용어들은 글레이징을 조종석에 정상적으로 설치하는 맥락에서 사용되는 바, 조종실 외부의 환경을 향한 한 면과 조정석 내부를 향한 한 면을 갖는다.
본 발명은 이제 순전히 예시적이고 본 발명의 범위를 제한하지 않는 실시예의 도움으로 첨부 도면을 사용하여 설명된다:
도 1은 본 발명에 따른 가열 글레이징을 나타낸 개략적 단면도이고,
도 2 및 3은 도1에 도시된 글레이징의 2 개의 각각의 변형예들의 개략적 단면도이고,
도 4는 비행기 구조물과 같은 조종석에 고정된 도 2에 도시된 글레이징의 개략적 단면도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 본 발명의 가열 글레이징 (1)은 특히 측면 창을 형성하기 위해 도 4에 도시된 것과 같이 비행기 조종석의 구조물 (2)에 고정되도록 의도되었다.
본 발명에 따르면, 가열 글레이징 (1)은 2 개 이상의 투명 플라스틱 구조용 기판 (30 및 31), 2 개의 구조용 기판들을 연결하는 투명 열가소성수지의 층간층 (32), 유리하게는 투명 전기전도층을 포함하는 가열 수단 (4) 및 상기 가열 수단을 위한 지지체 (5)를 포함하고, 상기 지지체 (5)는 층간층 (32)에 매립되고 본 발명에 따라 얇은 유리 시트에 의해 형성된다.
비행기의 구조물 (2)은 비행기 외부의 환경을 향한 외면 (20)으로 지칭되는 면을 갖는다.
2 개의 투명한 플라스틱 구조용 기판들 (30 및 31)은 예를 들어 PMMA로 만들어진다. 구조용 기판 (30)은 비행기의 외부를 향해 배향되기 때문에 외부 기판으로 지칭되는데, 바람직하게는 14mm의 두께를 가지며, 예를 들어 비행기의 내부를 향해 배향되어있기 때문에 내부 기판으로 지칭되는 6mm의 두께를 갖는 구조용 기판 (31)의 두께보다 더 크다.
2 개의 구조용 기판들을 연결할 수 있게 하는 중간층 (32)는 예를 들어 PVB 또는 TPU로 만들어진다. 예를 들어 중간층 (32)는 두께가 3.1 mm이다. 얇은 유리 시트 (5)를 글레이징에 통합하고 결합시키기 위해 적어도 2 개의 PVB 필름 유형의 필름들이 있다.
따라서, 유리 시트 (5)는 중간층 (32)에 의해 2 개의 구조용 기판들 (30 및 31) 사이에 적층된다. 유리 시트 (5)는 단일층 또는 다층 PVB 필름 (32A)을 통해 그 표면들 (50) 중 하나에 의해 외부 구조용 기판 (30)에 결합되고, 제 2 단일층 또는 다층 PVB 필름 (32B)을 통해 대향하는 면 (51)에 의해 외부 구조용 기판 (31)에 결합된다.
본 발명에 따르면, 얇은 유리 시트 (5)는 가열층 (4)의 증착을 위한 지지 수단을 형성한다.
얇은 유리 시트는 예를 들어 0.7 mm의 두께를 갖는다.
투명 전기 전도층 (4)는 공지된 방식으로, 예를 들어 PVD (물리 기상 증착) 또는 CVD (화학 기상 증착)에 의해 유리 상에 증착된 박막이다. 바람직하게, 상기 층은 ITO와 같은 도핑된 산화물을 기본으로한다. 이는 예를 들어, 두께는 50 내지 800 nm이다.
가열층은 유리 시트의 면 (50)들 중 하나의 전부 또는 일부를 덮는다. 가열층 (4)을 갖는 유리 시트 (5)는 가열층 (4)이 외부 구조용 기판 (30)을 향하도록 글레이징 내에 위치된다.
가열층 (4)는 여기에 도시되지 않은 글레이징 외부의 전류원에 연결되도록 의도된 전류 공급 컬렉터(collector)들 또는 스트립들에 연결되어 있다.
유리하게는, 글레이징은 바람직하게 유리 시트 (5) 상에, 특히 가열층 (4)를 갖는 면 (50) 반대편의 유리 시트의 면 (51)들 상에 바람직하게 배치되는 적어도 하나의 온도 측정기 (6)를 포함한다. 온도 측정기는 예를 들어 공지된 방법으로 가변 저항의 가는 와이어를 포함한다. 변형예로, 온도 측정기는 층간층 (32)의 두께에 배치될 수 있다.
도 2에 도시된 예시적 실시예에서, 글레이징 (1)은 글레이징의 외부 및 따라서 비행기의 외부 위에 제 3 시트 (7)를 포함한다. 이 시트는 예를 들어 1 내지 3 mm의 두께를 갖고 PMMA와 같은 단단한 플라스틱으로 만들어지거나 강화 유리 (열 또는 화학적 템퍼링에 의해 강화됨)로 된 제 3의 단단한 기판으로 형성되어 있다. 이 제 3 시트 (7)은 예를 들어 PU로 만든, 예를 들어 5 mm의 두께를 갖는 투명한 플라스틱 중간층 (70)을 통해 외부 구조용 기판 (31)의 외부면에 결합된다. 따라서 이 실시예의 글레이징은 도 1의 실시예보다 많은 시트를 가지며, 그 두께도 더 크다.
도 3의 예시적 실시예에서, 글레이징 (1)은 플라스틱 구조용 기판들 (30 및 31)에 대응하는 2 개의 시트만을 포함하지만, 특히 18 mm PMMA로 제조된 외부 기판 (30)의 두께는 도 1의 실시예에 비해 증가했다.
글레이징의 제조를 위해, 각각의 구조용 기판 (30 및 31), 얇은 유리 (5) (가열층 (4)의 증착 전), 추가 기판 (7) 및 중간층 (70)은 원하는 치수 및 형상으로 제조되고, 이어서 글레이징의 각각의 구성 요소, 구조용 기판들, 가열층으로 덮인 얇은 유리 (5), 선택적으로 추가 기판 및 그것의 중간층 및 특히 필름들 (32A 및 32B) 인 결합요소들도 적층으로서 서로 증착되고, 마지막으로 조립체는 오토클레이브(autoclave)로 전달된다. 변형예로, 플라스틱 구조용 기판 (30 및 31)의 최종 치수화는 오토클레이빙 후에 원하는 치수로 절단함으로써 시행될 수 있다.
비행기 (도 4)의 구조물에 본 발명의 글레이징 (1)의 고정을 확실히 하기 위해, 글레이징 (도 1 내지 3)의 두께 내부의 유리 시트 (5) 및 제 3 시트 (7) 및 도 2의 실시예를 위한 중간층 (70)은 도 4에 도시된 바와 같이 고정 수단 (80)이 단독으로 플라스틱을 통과하도록 글레이징의 전체 두께에 대해 완전히 플라스틱으로 이루어진 연장된 주변 프레임 (8)을 제공하기 위해 플라스틱 구조용 기판들 (30 및 31)보다 작은 표면 치수를 갖는다.
또한, 글레이징을 비행기의 구조에 통합시켜서 글레이징 (1)의 외면 (10)이 비행기 구조물 (도 4)의 바깥면 (20)과 동일 평면에 있도록 하기 위해서, 도 2의 실시예의 예인 제 3 시트 (7) 및 중간층 (70)은 외부 구조용 기판 (30)의 표면 치수보다 작은 표면 치수를 갖고 도 3의 외부 구조용 기판 (30) 자체는 비행기의 캐빈 (2)의 두께가 수용된 외부 주변의 어깨부 (9)를 제공하기에 적합한 형상을 갖도록 한다.
물론, 여기에 도시되지 않은 씰들(seals)은 글레이징과 비행기의 구조 사이에 제공되어 있다.

Claims (13)

  1. 적어도 하나의 플라스틱 구조용 기판과 가열 수단(4)를 포함하는 가열 글레이징 (1)에 있어서, 글레이징 (1)은 적층체로서 적어도 하나의 제 1 플라스틱 구조용 기판(30), 상기 가열 수단(4)이 장착된 적어도 하나의 유리 시트(5) 및 적어도 하나의 제 2 플라스틱 구조용 기판(31)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 가열 글레이징.
  2. 제1항에 있어서, 상기 유리 시트(5)는 두 개의 플라스틱 구조용 기판들(30, 31)의 표면 치수 보다 작은 표면 치수를 갖는 것을 특징으로 하는, 글레이징.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 두개의 플라스틱 구조용 기판들(30, 31)은 서로 이격이 되어있고 예를 들어 특히 PVB 또는 PU로 만든 1.2 내지 5 mm 사이의 투명한 플라스틱 중간층 (32)에 의해 결합되고, 특히 상기 플라스틱 중간층 두께가 1.2 내지 5mm, 바람직하게 2.5 내지 4 mm 사이인 것을 특징으로 하는, 글레이징.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 유리 시트(5)는 예를 들어 PVB 또는 PU로 만든 단일층 또는 다층 플라스틱 필름(32A, 32B)를 통해 각각의 플라스틱 구조용 기판들에 결합되는 것을 특징으로 하는, 글레이징.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 플라스틱 구조용 기판들(30, 31) 각각은 5 내지 25 mm 의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는, 글레이징.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 플라스틱 구조용 기판들(30, 31)은 PMMA 또는 PU 또는 PC로 제조되는 것을 특징으로 하는, 글레이징.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유리 시트(5)는 0.5 내지 1.6 mm, 바람직하게 0.5 mm 내지 0.7 mm 의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는, 글레이징.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 가열 수단(4)는 적어도 하나의 투명하고 전기전도성인 얇은 층, 특히 전기전도층이 산화 주석 또는 인듐 혹은 불소로 도핑된 산화 주석 또는 특히 금 및/또는 은 유형의 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 글레이징.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 글레이징은 2 개의 플라스틱 구조용 기판들 (30, 31)로 구성되고 그 사이에 유리 시트 (5)가 적층된 2개의 시트 및 특히 글레이징의 시트들의 가장 바깥쪽에 있게 의도되고 그 최종 목적지에 있는 글레이징의 사용 위치에서 바깥 환경을 향하는 적어도 하나의 제 3 시트를 포함하며, 상기 제3 시트는 특히 1 내지 3mm인 두께를 갖는 플라스틱으로 만들어지거나 특히 두께가 0.5 내지 5mm, 바람직하게는 1.5 내지 3mm의 두께를 갖는 바람직하게는 강화유리(열적 또는 화학적 템퍼링으로 강화된)로 만들어진 유리 기판을 형성하고, 특히 상기 제 3 시트 (7)은 PU 타입 플라스틱으로 제조된 결합 층간층 (70)을 통해 구조용 기판들 중 하나에 결합되고, 바람직하게는 상기 제 3 시트 (7)의 표면 치수는 그것이 결합된 구조용 기판 (30)의 표면 치수보다 작은 것을 특징으로 하는, 글레이징.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 글레이징은 2 개의 플라스틱 구조용 기판들 (30,31) 사이에 배치되고, 전기전도층(4)이 장착된 것과 반대면 (51)상의 유리 시트 (5)에 결합되거나 또는 2 개의 플라스틱 구조용 기판들 (30,31)을 분리하는 중간층 물질 (32)의 두께에 배열되는 적어도 하나의 온도 측정기 (6)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 글레이징.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 글레이징의 주변부의 전체가 상기 글레이징의 두께에 따라 플라스틱으로만 이루어진 연장된 프레임(8)을 형성하는 것을 특징으로 하는, 글레이징.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 글레이징은 글레이징을 수용하는 구조물의 일부를 수용하도록 의도된 주변 숄더 (9)를 만들도록 설계된 가장 바깥 쪽 시트 (30, 7)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 글레이징.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 항공기, 특히 측면 창, 특히 비행기 조종석 측면 창으로 사용되는 것을 특징으로 하는, 글레이징.
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