(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォトクロマティック特性を有する窓組立体（１４）であって、
第１面（３４）及び第２面（３６）を有する基材（３２）と、
前記基材（３２）の前記第１面（３４）に隣接して配設された第１コーティング（４４）と、
前記基材（３２）の前記第１面（３４）と前記第１コーティング（４４）との間に配設されたフォトクロマティック膜（３８）とを含み、
前記基材（３２）は、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエステルブレンド、ガラス繊維、及びそれらの組合せを含む群から選択される材料から作られ、
前記フォトクロマティック膜（３８）は、ポリカーボネート膜（４０）と、フォトクロマティック層（４２）とを含み、
前記フォトクロマティック層（４２）は、前記基材（３２）の前記第１面（３４）と前記ポリカーボネート膜（４０）との間に配設される、窓組立体（１４）。
【請求項２】
前記基材（３２）は透明である請求項１に記載の窓組立体（１４）。
【請求項３】
フォトクロマティック特性を有する窓組立体（１４）であって、
第１面（３４）及び第２面（３６）を有する基材（３２）と、
前記基材（３２）の前記第１面（３４）に隣接して配設された第１コーティング（４４）と、
前記基材（３２）の前記第１面（３４）と前記第１コーティング（４４）との間に配設されたフォトクロマティック膜（３８）とを含み、
前記基材（３２）は、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエステルブレンド、ガラス繊維、及びそれらの組合せを含む群から選択される材料から作られ、
前記フォトクロマティック膜（３８）は、膜（４０）と、フォトクロマティック層（４２）とを含み、
前記膜（４０）は、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、またはそれらの組合せから作られ、
前記フォトクロマティック層（４２）は、前記基材（３２）の前記第１面（３４）と前記膜（４０）との間に配設される、窓組立体（１４）。
【請求項４】
前記フォトクロマティック層（４２）は、金属ハロゲン化物材料、フォトクロマティック有機材料、またはそれらの組合せから作られる、請求項１に記載の窓組立体（１４）。
【請求項５】
前記金属ハロゲン化物材料は、塩化銀、臭化銀、またはそれらの組合せから作られる請求項４に記載の窓組立体（１４）。
【請求項６】
前記フォトクロマティック有機材料は、フォトクロマティック染料、立体異性体、多環芳香族炭化水素、またはそれらの組合せから作られる、請求項４に記載の窓組立体（１４）。
【請求項７】
前記第１コーティング（４４）は、耐候性層（４６）及びプラズマ層（４８）をさらに含み、前記耐候性層（４６）は、前記フォトクロマティック膜（３８）と前記プラズマ層（４８）との間に配設される、請求項１に記載の窓組立体（１４）。
【請求項８】
前記耐候性層（４６）は、アクリル、ポリウレタン、シロキサン、及びそれらの組合せのうちの少なくとも１つから作られる、請求項７に記載の窓組立体（１４）。
【請求項９】
耐候性層に付着したプラズマ層をさらに含む請求項５に記載の窓組立体（１４）。
【請求項１０】
前記フォトクロマティック膜（３８）と前記基材（３２）の前記第１面との間に配設された機能層（５０）をさらに含む、請求項１に記載の窓組立体（１４）。
【請求項１１】
前記機能層（５０）は、除霜層、エレクトロルミネセント層、及びブラックアウトインク層のうちの少なくとも１つである、請求項１０に記載の窓組立体（１４）。
【請求項１２】
前記基材（３２）の前記第２面（３６）に付着した第２コーティング（４４’）をさらに含む、請求項１に記載の窓組立体（１４）。
【請求項１３】
前記第２コーティング（４４’）は、耐候性層（４６’）及びプラズマ層（４８’）をさらに含み、前記耐候性層（４６’）は、前記基材（３２）の前記第２面（３６）と前記プラズマ層（４８’）との間に配設される、請求項１２に記載の窓組立体（１４）。
【請求項１４】
前記耐候性層（４６’）は、アクリル、ポリウレタン、シロキサン、またはそれらの組合せのうちの少なくとも１つから作られる、請求項１３に記載の窓組立体（１４）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、自動車及び他の構造物において使用するための透明プラスチックパネルに関し、より詳細には、同じ用途のための窓組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリカーボネート（ＰＣ）及びポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などのプラスチック材料は、Ｂピラー（Ｂ−ｐｉｌｌａｒ）、ヘッドランプ、及びサンルーフなどの、数多くの自動車部品及びコンポーネントの製造において現在使用されている。設計（ｓｔｙｌｉｎｇ／ｄｅｓｉｇｎ）、重量節約、及び安全性（ｓａｆｅｔｙ／ｓｅｃｕｒｉｔｙ）の領域において種々の利点があるため、自動車窓モジュールは、これらのプラスチック材料について新たな用途を提示する。より具体的には、プラスチック材料は、機能コンポーネントを、成形されたプラスチックモジュールに一体化することによって窓組立体の複雑さを低減すると共に、全体の設計及び形状の複雑さを増大することによって自らの車両を競争相手の車両から差別化する能力を自動車製造業者に提供する。軽量プラスチック窓モジュールの使用は、車両についての低い重心と燃料経済性の改善の両方を容易にする可能性がある。さらに、プラスチック窓モジュールは、転覆事故の最中における搭乗者の保持を向上させることによって、車両全体の安全性を高める。
【０００３】
しかし、プラスチック窓モジュールは、ガラス窓モジュールのように、車内（ｏｃｃｕｐａｎｔ  ｃｏｍｐａｒｔｍｅｎｔ）にかなりの量の太陽エネルギーが入る可能性がある。いずれの形態の冷却も無い状態で、長い時間が経過する場合、車内は、居心地が悪くなる可能性がある。さらに、車内を冷却するために、冷却システムが設けられたとしても、冷却システムの使用は、車両に対する負荷を増大させ、おそらく、自動車の燃料経済性を低下させる。
【０００４】
車両の乗客室内への太陽エネルギーの導入を制限する１つの方法は、窓モジュールを着色し、それにより、太陽光線の一部分だけが窓モジュールを通過することを可能にすることである。しかし、日当りが良くない日では、着色された窓モジュールは、車内を過剰に暗くするという欠点を持ち、また、搭乗者が窓モジュールを通して物体を明瞭に見る能力を妨げる可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、日当りが良くない日に搭乗者の視覚を妨げることなく、車内へ導入される太陽エネルギーを制限することが可能なプラスチック窓モジュールを提供することが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
従来技術の欠点及び制限を克服する上で、本発明は、フォトクロマティック特性を有する窓組立体を提供する。窓組立体は、上部（又は外側）面及び底部（又は内側）面を有する基材と、基材を覆おう第１コーティングと、基材の上部面と第１コーティングとの間に配設されたフォトクロマティック膜とを含む。フォトクロマティック膜は、ポリカーボネート（ＰＣ）膜と、ＰＣ膜に付着したフォトクロマティック層とを含む。フォトクロマティック層は、ＰＣ膜と基材との間に配設され、それにより、ＰＣ膜と基材との間にフォトクロマティック層を封じ込める。第１コーティング層は、耐候層（ｗｅａｔｈｅｒｉｎｇ  ｌａｙｅｒ）及びプラズマ層（ｐｌａｓｍａ  ｌａｙｅｒ）を含んでもよい。耐候性層は、アクリル、ポリウレタン、シロキサンという基本化学物質、又はその組合せを含む材料で作られてもよい。さらに、第１コーティングと同じ材料で作られた第２コーティングを、基材の底部面に設けてもよい。プラズマ層は、耐候性層上に置かれた「ガラス様」コーティングである。
【０００７】
別の実施形態では、機能層は、基材の上部面とフォトクロマティック膜との間に配設されてもよい。機能層は、特定の機能を窓組立体内に組み込んでもよい。さらに、機能層は、これらの機能を達成するために複数の層を有してもよい。
【０００８】
本発明のさらなる目的、特徴、及び利点は、本明細書に添付され、且つ、本明細書の一部を形成する、図面及び特許請求の範囲を参照して、以下の説明を検討すれば当業者に容易に明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】フォトクロマティック特性を有する、本発明の原理を実施する窓組立体を有する自動車の斜視図である。
【図２】本発明の原理を実施する窓組立体の上面図である。
【図３】本発明の原理を実施する窓組立体の別の実施形態の上面図である。
【図４Ａ】図２のライン４−４に沿って全体が切り取られた窓組立体の一部分の断面図である。
【図４Ｂ】窓組立体の両面にコーティング層を有する窓組立体の図４Ａと同様の断面図である。
【図４Ｃ】機能層を組み込む窓組立体の図４Ａと同様の断面図である。
【図４Ｄ】窓組立体の両面にコーティング層を有する窓組立体の図４Ｃと同様の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１を参照すると、本発明を組み込む自動車１０が示されている。自動車１０は、自動車１０の内側にある車室（ｏｃｃｕｐａｎｔ  ｃｏｍｐａｒｔｍｅｎｔ）１２と、サンルーフ又はムーンルーフとしてフレーム１６を介して自動車１０に搭載された窓組立体１４とを含む。
【００１１】
この説明では、サンルーフ又はムーンルーフとして窓組立体１４を使用することを述べるが、本発明は、自動車１０の他の領域に同様に適用可能である。たとえば、窓組立体１４は、運転者側窓、乗客側窓、リア窓、フロントウィンドシールド、及び／又は自動車１０が有してもよい任意の他の窓として使用されるように適切な位置に配設し、または適切な大きさにすることができる。
【００１２】
図２を参照すると、窓組立体１４のより詳細な図が示されている。図２に示すように、窓組立体１４は、透明視野領域（ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ  ｖｉｅｗｉｎｇ  ａｒｅａ）２０及びフォトクロマティック領域２２を有する。代替法では、フォトクロマティック領域２２は、窓組立体１４全体を覆ってもよい。透明視野領域２０は、光が車室１２を通過し、車内１２に入ることが可能な点で、従来の窓組立体と同様である。フォトクロマティック領域２２は、透明領域２０と同様である。しかし、フォトクロマティック領域は、ＵＶ光が無い状態で透明であり、直接の太陽光線の場合と同様に、ＵＶ光にさらされると暗くなり、車内１２へのＵＶ光の透過を防止する。
【００１３】
窓組立体１４の別の実施形態が図３に示されている。この配置では、窓組立体１４は、フォトクロマティック領域２８によって囲まれ、且つ、分離された２つの透明領域２４、２６を有する。先の実施形態と同様に、透明領域２４は従来の窓組立体と同様であり、一方、フォトクロマティック領域２８は、車内１２への光の透過を防止する。明らかに、フォトクロマティック領域２８は、任意の数のパターンで所望に応じて配置されてよい。たとえば、フォトクロマティック領域２８は、窓組立体１４全体を覆ってもよい。
【００１４】
図４Ａを参照すると、図２のライン４−４に沿って全体が切り取られた断面が示されている。窓組立体１４は、上部面３４（自動車１０の外側に向くことを意図される）及び底部面３６（自動車１０の内側に向くことを意図される）を有する基材３２を含む。基材３２は、好ましくは、剛性の透明パネルであり、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリエステルブレンド、ガラス及びガラス繊維、並びにそれらの任意の組合せから作られてもよい。好ましくは、基材３２は透明である。
【００１５】
基材３２の上部面３４の上には、フォトクロマティック膜３８がある。フォトクロマティック膜３８は、ＵＶ光が無い状態で透明であり、直接の太陽光線の場合と同様に、ＵＶ光にさらされると暗くなり、図１に最もよく示される車内１２へのＵＶ光の透過を制限する。フォトクロマティック膜３８は、膜挿入成形（ｆｉｌｍ  ｉｎｓｅｒｔ  ｍｏｌｄｉｎｇ）（ＦＩＭ）プロセス又は積層プロセスによって基材３２に設けてよい。
【００１６】
非剛性であり、且つ、基材３２の形状に合致するように形作られるフォトクロマティック膜３８は、フォトクロマティック層４２に結合したＰＣ膜層４０を含み、それにより、ＰＣ膜層４０と基材３０の上部面３４との間にフォトクロマティック層４２を封入する。ＰＣ膜層４０は、ＰＣ、ＰＭＭＡ、又はそれらの任意の組合せから作られてもよい。フォトクロマティック層４２は、金属ハロゲン化物又は有機材料から作られてもよい。金属ハロゲン化物は、塩化銀（ＡｇＣｌ）若しくは臭化銀（ＡｇＢｒ）、又はそれらの組合せであってよい。有機材料は、フォトクロマティック染料、立体異性体、多環芳香族炭化水素、又はそれらの組合せであってよい。有機材料におけるフォトクロミズムは、ヘテロリシス的及びホモリシス的開裂、シストランス異性化及び互変異性化に関連する。
【００１７】
フォトクロマティック層３８の上には、コーティング４４が配設される。コーティング４４は、耐候性層４６及びプラズマ層４８を含む。耐候性層５２は、アクリル、ポリウレタン、シロキサンという基本化学物質、又はこれらの材料の組合せを含み、長期の耐候性及び高い紫外線保護を提供する材料である。さらに、耐候性層５２は、また、イオノマー化学物質又は同様の材料を有する材料を含んでもよい。さらに、本発明の別の実施形態では、シリコン／ナノ粒子が、耐候性層５２の材料にブレンドされてもよく、又は、シロキサンコポリマが、重合によって耐候性層５２を形成してもよい。プラズマ層５４は、プラズマ強化化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ）プロセスなどによって耐候性層５２上に堆積された「ガラス様」コーティングである。プラズマ層５４は、本発明のある実施形態では、多層プラズマコーティングであり、フロー法、ディップ法、及びスプレー法のうちの１つの方法によって塗布されたシリコーンコーティングであってよい。
【００１８】
図４Ｂを参照すると、窓組立体１４の代替の実施形態が示されている。この実施形態は、図４Ａに示す実施形態と類似する。しかし、この実施形態は、基材３２の底部面３６に結合した、耐候性層５２’及びプラズマ層５４’を有する第２コーティング層５０’を有する点で異なる。
【００１９】
図４Ｃを参照すると、窓組立体１４の代替の実施形態が示される。この実施形態は、図４Ａに示す実施形態と類似する。差は、この実施形態が、フォトクロマティック膜３８と基材３２の上部面３４との間に配設された機能層５０を有することである。機能層５０は、特定の機能を窓組立体１４内に組み込むことができる層である。たとえば、機能層５０は、（窓組立体１４の所定部分を不透明にするための）ブラックアウトインク層、エレクトロルミネセント層、光放出層、又は除霜層であってよい。さらに、機能層５０は、これらの機能及び他の機能を達成するために複数の層を有してもよい。
【００２０】
図４Ｄを参照すると、窓組立体１４の代替の実施形態が示されている。この実施形態は、図４Ｃに示す実施形態と類似する。差は、この実施形態が、基材３２の底部面３６に結合した、耐候性層５２’及びプラズマ層５４’を有する第２コーティング層５０’を有することである。
【００２１】
当業者が容易に理解することになるように、上記説明は、本発明の原理の実施態様の例証として意図される。本説明は、本発明が、添付特許請求の範囲に規定される本発明の精神から逸脱することなく、修正、変形、及び変更を受けるため、本発明の範囲又は用途を制限することを意図されない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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