(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用窓ガラスの面上に導電体が形成されるとともに、該導電体の給電点に端子が接続され、該端子を介して電流が前記導電体に供給される車両用窓ガラスの給電構造において、
前記端子は、５０〜１５０℃に加熱することにより硬化して、導電及び接着機能を発揮する導電性接着剤によって前記給電点に接着されるとともに、前記端子との接着部、及び前記車両用窓ガラスとの接着部を有する接着部材によって車両用窓ガラスに固定されることを特徴とする車両用窓ガラスの給電構造。
【請求項２】
前記導電性接着剤は、室温で液状のエポキシ樹脂と、室温で液状のフェノール樹脂と、反応性希釈剤と、イミダゾール化合物と、導電性金属粒子とを含有する１液無溶剤型導電性接着剤である請求項１に記載の車両用窓ガラスの給電構造。
【請求項３】
前記導電性金属粒子は、銀粉、及び金属粉に銀メッキを施した銀コート金属粉の少なくともいずれか一方を含有する請求項２に記載の車両用窓ガラスの給電構造。
【請求項４】
前記端子、及び前記接着部材は、防水加工部材によって前記車両用窓ガラスに封着される請求項１、２又は３に記載の車両用窓ガラスの給電構造。
【請求項５】
前記端子に給電される電流値が１〜３０Ａであり、前記端子と前記給電点との間の電気抵抗値が１００ｍΩ以下である請求項１〜４のいずれかに記載の車両用窓ガラスの給電構造。
【請求項６】
１０Ａの電流を前記端子に３０分間供給した時の該端子の温度が８０℃以下であり、該端子の前記給電点に対する接着強度が７９Ｎ以上である請求項１〜４のいずれかに記載の車両用窓ガラスの給電構造。
【請求項７】
前記車両用窓ガラスの給電点近傍の歪みゲージによる測定法での破壊強度が６０ＭＰａ以上である請求項１〜６のいずれかに記載の車両用窓ガラスの給電構造。
【請求項８】
前記接着部材が、アクリル系又はエチレン酢酸ビニル系の熱可塑性樹脂からなる請求項１〜７のいずれかに記載の車両用窓ガラスの給電構造。
【請求項９】
前記車両用窓ガラスが、複数枚の板ガラスに挟持された樹脂製の中間膜からなる合わせガラスである請求項１〜８のいずれかに記載の車両用窓ガラスの給電構造。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の車両用窓ガラスの給電構造を備えることを特徴とする車両用窓ガラス。
【請求項１１】
車両用窓ガラスの面上に導電体を形成する工程と、
前記導電体上に形成された給電点及び給電点に接着される端子の接触面の少なくともいずれか一方に導電性接着剤を塗布する工程と、
前記端子と前記導電体とを導電性接着剤を介して仮保持する工程と、
前記端子を、前記端子との接着部、及び前記車両用窓ガラスとの接着部を有する接着部材によって車両用窓ガラスに固定する工程と、
前記導電性接着剤を５０〜１５０℃の温度で１０分以上加熱する工程と、
を備え、加熱によって、導電性接着剤が導電及び接着機能を発揮し、前記導電性接着剤によって接着されるとともに前記接着部材によって、前記端子が車両用窓ガラスに固定されることを特徴とする車両用窓ガラスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両用窓ガラスの給電構造及び車両用窓ガラス並びに車両用窓ガラスの製造方法に係り、特に自動車用窓ガラスに形成された導電体に電流を供給するための車両用窓ガラスの給電構造及び車両用窓ガラス並びに車両用窓ガラスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のリアガラスやサイドガラスには、ガラスの曇りを防止する防曇用ヒータが備えられている場合が多い。さらに、寒冷地仕様の車両には、ウインドシールドに供えられたワイパーブレードの凍結を防止するためにワイパーブレードの待機位置付近のガラスを加熱する導電体（電熱線）が形成されているものがある。これらの防曇や加熱用の導電体は、ＴＶ放送波の電波の受信、ＡＭ／ＦＭ放送波の電波の受信、及びＰＨＳなどの広帯域な電波を送受信するアンテナなどの微弱電流が供給される導電体と比較して、大電流（１Ａ以上）が供給される。【０００３】
これらの導電体には給電点が形成されており、この給電点に通電のための端子が接合される。これにより、この端子を介して電流が車体側の電源部から供給される。【０００４】
給電点に対する端子の接合には、一般にＰｂを含む半田、例えば、Ｐｂ−Ｓｎ−Ｂｉ−Ａｇ系の半田が用いられてきた。しかし、廃棄処分時にＰｂを含む半田を処理するのに手間がかかること、及び欧州でのＥＬＶ（廃棄自動車）指令、ＷＥＥＥ＆ＲｏＨＳ（廃棄電気電子機器）指令など各国でＰｂを含んだ半田の使用に対する規制が検討され始めていることから、車両用窓ガラスの端子の接合においても半田による接合以外の接合方法が要望されてきている。【０００５】
一方、特許文献１には、導電成分と緩衝成分とを含み、Ｐｂを含まない半田を使用して端子を給電点に接合する技術が開示されている。しかし、この技術が適用されるガラス板は、熱的衝撃（サーマルショック）を与えても強度が低下しにくい強化ガラスを対象としている。
つまり、強化されていない複数枚のガラス板を、樹脂製の中間膜を介して加熱圧着して構成される合わせガラスに特許文献１の技術を適用すると、半田が塗布されるガラス板の一部に、高温の半田に起因するサーマルショックによる残留応力が発生する。このため、合わせガラスのガラス板の強度が低下し、ガラス板が破損するという問題があった。よって、特許文献１の技術は、車両のウインドシールドである合わせガラスには適用することができなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ＷＯ  ２００６／０１６５８８  Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、半田を用いることなく導電体の給電点に端子を良好に接着することができる車両用窓ガラスの給電構造及び車両用窓ガラス並びに車両用窓ガラスの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、前記目的を達成するために、車両用窓ガラスの面上に導電体が形成(conductor formed on a glass)されるとともに、該導電体の給電点(connecting points)に端子(terminal)が接続(connect)され、該端子を介して電流が前記導電体に供給される車両用窓ガラス(window glass for vehicles)の給電構造（Electrical connection structure）において、前記端子は、５０〜１５０℃に加熱することにより硬化して、導電及び接着機能を発揮する導電性接着剤(conductive adhesive)によって前記給電点に接着(bond)されるとともに、前記端子との接着部、及び前記車両用窓ガラスとの接着部を有する接着部材によって車両用窓ガラスに固定(fix)されることを特徴とする車両用窓ガラスの給電構造を提供する。
【０００９】
本発明によれば、前記目的を達成するために、本発明の車両用窓ガラスの給電構造が搭載されたことを特徴とする車両用窓ガラスを提供する。【００１０】
本発明によれば、前記目的を達成するために、車両用窓ガラスの面上に導電体を形成する工程と、前記導電体の給電点に端子及び／または導電体上に導電性接着材を塗布する工程と、前記端子と前記導電体とを導電性接着材を介して仮固定する工程と、前記端子を接着部材によって車両用窓ガラスに固定する工程と、前記導電性接着材を５０〜１５０℃の温度で１０分以上加熱する工程と、を備え、加熱によって、導電性接着材が導電及び接着機能を発揮し、前記導電性接着剤によって接着されるとともに、前記接着部材によって、前記端子が車両用窓ガラスに固定されることを特徴とする車両用窓ガラスの製造方法を提供する。【００１１】
本発明によれば、半田による接合に代えて、導電性接着剤による端子の接着を実施する。この導電性接着剤は、５０〜１５０℃に加熱することにより硬化して、導電及び接着機能を発揮する特質を持つ。つまり、本発明の車両用窓ガラスは、まず、車両用窓ガラスの面上に導電体を形成し、次に、導電体の給電点に端子を前記導電性接着剤によって仮保持し、次いで、端子を接着部材によって車両用窓ガラスに固定し、この後、この車両用窓ガラスを、５０〜１５０℃の温度で１０分以上加熱して導電性接着剤を硬化させることにより製造される。【００１２】
前記接着部材は、導電性接着剤の接着力の補強と硬化するまでの端子の保持を目的としたものであり、５０〜１５０℃の温度で１０分以上加熱しても接着性能が劣化しないものが好ましい。前記接着部材には前述の条件を満たす公知の樹脂が使用可能であるが、熱可塑性樹脂が好適に用いることができる。熱可塑性硬化樹脂としては、アクリル系樹脂やエチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）樹脂の粘着テープや、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂とＥＶＡ樹脂の積層体の粘着テープやフィルムを例示できる。これにより、端子を給電点に十分な接着力で接着することができる。【００１３】
以上の如く、本発明によれば、半田を用いることなく導電体の給電点に端子を良好に接着することができ、また、半田を用いることなく導電体の給電点に端子を良好に接着した車両用窓ガラスを提供できる。【００１４】
本発明の車両用窓ガラスとしては、強化ガラス、合わせガラスを適用することができる。強化ガラスの場合、製造工程に導電性接着剤を加熱するだけのための工程が増えるが、合わせガラスの場合は、中間膜を介して２枚のガラス板を加熱圧着する工程において、導電性接着剤を加熱することができる。このため、製造工程を増やすことなく製造できるという利点がある。【００１５】
本発明によれば、前記導電性接着剤は、室温で液状のエポキシ樹脂と、室温で液状のフェノール樹脂と、反応性希釈剤と、イミダゾール化合物と、銀粉及び/または銀コート金属粉とを含有する１液無溶剤型導電性接着剤(One-component solvent-free conductive adhesive)であることが好ましい。なお、本発明において接着剤とは、恒久的に接着性能を発揮する汎用の接着剤に加え、再剥離性を備えた粘着（感圧接着）剤や接着時点では粘着剤的な性質を示す粘接着剤なども含むものとする。また、室温とは１０〜４０℃を指すものとする。また、本発明における導電性接着剤に用いられる、室温で液状のエポキシ樹脂（以下、単に「エポキシ樹脂」とも記載する）は、バインダーとして導電性接着剤に含有されるものである。【００１６】
本発明における導電性接着剤に用いられる室温で液状のエポキシ樹脂は、後述する室温で液状のフェノール樹脂等と反応して硬化物を形成し、該硬化物は導電性を担う導電性金属粒子(conductive metal particles)のバインダーとして機能する。
このようなエポキシ樹脂としては、概して芳香環を有する剛直な構造を有し、ビスフェノールＦ型のエポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型のエポキシ樹脂、ウレタン変性エポキシ樹脂、ゴム変性エポキシ樹脂、ナフタレン系エポキシ樹脂、フェノールノボラック系エポキシ樹脂、ダイマー酸変性エポキシ樹脂、フタル酸エステル系エポキシ樹脂等が挙げられる。これらのエポキシ樹脂は、１種単独で用いてよく、２種以上を併用してもよい。【００１７】
エポキシ樹脂の含有量は、当該導電性接着剤１００質量％中、２〜１０質量％が好ましく、３〜８質量％がより好ましい。エポキシ樹脂の含有量が、上記値より小さくなると、接着強度が弱くなり、接着剤として機能しにくくなる。一方、含有量の上記値より大きくなると、銀粉及び／または銀コート金属粉の接続が悪くなり、導電性が得られにくくなるおそれがある。【００１８】
本発明における導電性接着剤に用いられる、室温で液状のフェノール樹脂（以下、「液状フェノール樹脂」とも記載する）は、前記エポキシ樹脂の硬化剤として導電性接着剤に含有されるものである。液状フェノール樹脂は容易に他の各成分と混和するため、後述する反応性希釈剤の含有量を低減できる。その結果、導電性接着剤を硬化させた硬化物の接着強度を向上できる。また、液状フェノール樹脂を用いることで、導電性接着剤を無溶剤型の接着剤とすることができる。このような液状のフェノール樹脂としては、液状ノボラック型フェノール樹脂が挙げられる。【００１９】
上記の液状フェノール樹脂の含有量は、当該導電性接着剤１００質量％中、２〜１０質量％が好ましく、３〜８質量％がより好ましい。上記の液状フェノール樹脂の含有量が上記値より小さくなると、導電性接着剤の接着強度を十分に高めることができなくなる。一方、含有量が上記値より大きくなると、高温高湿下やヒートサイクル下での電気抵抗が上昇する。【００２０】
また、上記の液状フェノール樹脂は、前記エポキシ樹脂１００質量部に対して、５０〜２５０質量部含まれることが好ましく、より好ましくは８０〜１５０質量部である。エポキシ樹脂に対する、上記の液状フェノール樹脂の含有量が上記範囲内であれば、エポキシ樹脂（主剤）と上記の液状フェノール樹脂（硬化剤）の含有量のバランスが良好となり、導電性接着剤が硬化しやすくなり、接着強度も向上しやすくなる
なお、本発明における導電性接着剤において、液状フェノール樹脂に該液状フェノール樹脂の特性を損なわない範囲内で、室温で固形のフェノール樹脂を１種類以上含有させてもよい。室温で固形のフェノール樹脂としては、クレゾールノボラック樹脂、ジシクロペンタジエン系フェノール樹脂、テルペン系フェノール樹脂、トリフェノールメタン系樹脂、フェノールアラルキル樹脂などが挙げられる。室温で固形のフェノール樹脂の含有量は、液状フェノール樹脂１００質量部に対して２０質量部以下が好ましい。【００２１】
本発明における反応性希釈剤は、複数のグリシジル基を有する脂肪族の化合物または１個のグリシジル基と芳香環とを有する化合物であり、室温で液状の化合物である。【００２２】
後述するように、本発明における導電性接着剤は、導電性発現のための導電性金属粒子を多量に含むため、反応性希釈剤を用いることによって導電性金属粒子の分散状態を良好にできる。また、導電性接着剤の粘度を適切に調整できるので、取扱い性、作業性が向上する。【００２３】
また、反応性希釈剤はグリシジル基を有するため、前記フェノール樹脂と反応しうる。よって、導電性接着剤の硬化時に硬化物の一部に取り込まれ、導電性金属粒子のバインダーとなる。【００２４】
前記エポキシ樹脂が比較的剛直な構造を有するのに対し、反応性希釈剤は、柔軟な構造を有すること、またはグリシジル基を１個のみ有することにより、導電性接着剤が硬化してなる硬化物に柔軟性を与える。よって、前記エポキシ樹脂と反応性希釈剤を併用し、前記エポキシ樹脂と反応性希釈剤との配合割合を調整することにより、導電性接着剤が硬化してなる硬化物の硬度、弾性等を適切に調整できる。【００２５】
反応性希釈剤としては、グリシジルオルトトルイジン、エチレングリコールジグリシジルエーテル、２−エチルヘキシルグリシジルエーテル、グリシジルメタクリエート、シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテルなどが挙げられる。これら反応性希釈剤は１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。【００２６】
反応性希釈剤の含有量は、当該導電性接着剤１００質量％中、２〜１０質量％が好ましく、３〜８質量％がより好ましい。反応性希釈剤の含有量が上記値より小さくなると、導電性接着剤とした際の粘度が高くなり過ぎ、後述する銀粉及び／または銀コート金属粉の分散性が低下する。その結果、導電性接着剤が塗布しにくいものとなり、作業性が低下する。一方、含有量が上記値より大きくなると、接着剤の硬化物がもろくなり、接着強度が低下する。【００２７】
本発明におけるイミダゾール化合物は、硬化促進剤として導電性接着剤に含有させる。イミダゾール化合物が含まれると、導電性接着剤の硬化性が良好となり、その結果、硬化物の耐熱性が向上する。このようなイミダゾール化合物としては、２−フェニルイミダゾール、２−ウンデシルイミダゾール、２−フェニル−４、５−ジヒドロキシメチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール、４、４´−メチレンビス（２−エチル−メチルイミダゾール）、２−ヘプタデシルイミダゾール等のイミダゾ−ル系エポキシ硬化促進剤などが挙げられる。これらイミダゾール化合物は、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。【００２８】
イミダゾール化合物の含有量は、当該導電性接着剤１００質量％中、０．５〜５質量％が好ましく、１〜４質量％がより好ましい。イミダゾール化合物の含有量が上記値より小さくなると、硬化性が低下する。一方、含有量が上記値より大きくなると、反応性が速くなり、貯蔵安定性が悪くなる。【００２９】
導電性金属粒子としては、銀粉、及び銀コート金属粉のうち少なくとも一方を使用することが好ましい。銀コート金属粉としては、例えば、銅粉に銀めっきを施した銀めっき銅粉、ニッケル粉に銀めっきを施した銀めっきニッケル粉などが使用できる。銀粉、及び銀コート金属粉の形状は、略球形であっても、フレーク状であってもよいが、フレーク状が好ましい。マイクロトラックによる５０％径は、導電性の点から、１〜２０μｍが好ましく、３〜１５μｍがさらに好ましい。銀粉及び／または銀コート金属粉の含有量は、当該導電性接着剤１００質量％、７０〜９２質量％が好ましく、７５〜９０質量％がより好ましい。銀粉及び／または銀コート金属粉の含有量が上記値より小さくなると、銀粉及び／または銀コート金属粉の接続が悪くなり、導電性が得られにくくなる。一方、含有量が上記値より大きくなると、接着強度が弱くなると共に、必要以上にコストが上がってしまう。なお、導電性金属粒子としては、銀粉及び／または銀コート金属粉の他に、ニッケル粉、銅粉などの他の粒子を、接着性や導電性などの特性が損なわれない範囲で併用してもよい。【００３０】
また、銀粉及び／または銀コート金属粉と、樹脂成分（すなわち、前記エポキシ樹脂及び前記液状フェノール樹脂の合計）の質量比（固形分比）は、銀粉及び／または銀コート金属粉：樹脂成分＝８０：２０〜９６：４が好ましく、８５：１５〜９３：７がより好ましい。
銀粉及び／または銀コート金属粉と、樹脂成分との質量比が上記範囲内であれば、本導電性接着剤から得られる硬化物が導電性、接着強度ともに優れた硬化物となる。【００３１】
本発明における導電性接着剤は、前記の各成分をロールミル等によって混合することによって調製できる。これにより、５０〜１５０℃、好ましくは８０〜１３０℃で硬化して、導電及び接着機能を発揮する導電性接着剤を提供することができる。【００３２】
本発明によれば、前記導電性金属粒子は、銀粉、及び金属粉に銀メッキを施した銀コート金属粉の少なくともいずれか一方を含有することが好ましい。本発明によれば、前記端子、及び前記接着部材は、防水加工部材によって前記車両用窓ガラスに封着されることが好ましい。具体的には、端子及び接着部材が取り付けられているガラス板側にプライマー(Primer)を塗布し、シーリング材であるシリコーンシーラント（silicone  sealant）を打設する。このシリコーンシーラントは室温にて５時間〜５日で硬化する。これにより、給電点、端子、及び接着部材の防水性が向上する。また、ホットメルト接着剤などの熱硬化性の樹脂により封着することもできる。
【００３３】
本発明によれば、前記端子に給電される電流値が１〜３０Ａに設定することができ、前記端子の通電側と前記給電点に接着された導電体との間の電気抵抗値が１００ｍΩ以下であることが好ましい。給電部に通電して防曇や所望の加熱性能を得るための電流を確保し、同時に給電点の加熱を防止して接着強度や導電性を担保できるからである。【００３４】
本発明によれば、１０Ａの電流を前記端子に３０分間供給した時の該端子の温度が８０℃以下であり、該端子の前記給電点に対する接着強度が７９Ｎ以上であることが好ましい。【００３５】
一般に強化ガラスを用いる車両のリアガラスには、防曇用ヒーターが形成される。一方で合わせガラスは、主に車両のウインドシールドに適用され、ウインドシールドには、防曇用に加えてワイパーブレートの加熱用熱線としての導電体が形成されることがある。これらの加熱用熱線は、アンテナなどの微弱電流が供給される導電体と比較して、大電流が供給されるため、端子と給電点との間の電気抵抗によって端子が昇温する。この端子の昇温を抑制しなければ、ガラス板自体にサーマルショックを与えるおそれがあるとともに、その近傍に配置された回路部品や樹脂部品に悪影響を与える。このため、端子の昇温に関し一定の評価基準が設定されている。その評価基準は、１０Ａの電流を端子に３０分間供給したときの端子の温度が８０℃以下というものである。また、その温度（８０℃以下）を達成するには、前記端子の通電側と前記給電点に接着された導電体との間の電気抵抗値が、１００ｍΩ以下であることが好ましい。また、回路の大きさと発熱量を考慮して、未強化のガラス板を用いる合わせガラスに供給される電流値は１〜１０Ａに設定することが好ましく、強化ガラスの場合には１０〜３０Ａに設定することが好ましい。【００３６】
一方、接着強度とは、端子の引張強度であり、給電点に対して端子をガラス面内方向に引っ張って、端子が給電点から剥離したときの引張強度である。具体的には、導電性接着剤が硬化した端子を、ガラス板の面内方向にプッシュプルゲージを介して引っ張り、端子が給電点から剥離したときの数値を、プッシュプルゲージにより測定した値である。この評価基準として、７９Ｎ以上であることが設定され、本発明の車両用窓ガラスの給電構造は、その評価基準を上回ることができる。【００３７】
本発明によれば、前記車両用窓ガラスの給電点近傍の歪みゲージによる測定法での破壊強度が６０ＭＰａ以上であることが好ましい。具体的には、車両用窓ガラスの給電構造部の裏面に錘を落下させ、車両用窓ガラスが破損したときの錘の落下高さから破壊強度を評価する。本発明の車両用窓ガラスの給電構造は、その評価基準を上回ることができる。本発明によれば、前記接着部材が、アクリル系またはエチレン酢酸ビニル系の熱可塑性樹脂からなる態様が好ましい。本発明によれば、前記車両用窓ガラスが、複数枚の板ガラスに挟持された樹脂製の中間膜からなる合わせガラスである態様が好ましい。本発明によれば、前記目的を達成するために、前記車両用窓ガラスの給電構造を備えることを特徴とする車両用窓ガラスを提供する。本発明によれば、前記目的を達成するために、車両用窓ガラスの面上に導電体を形成する工程と、前記導電体上に形成された給電点及び給電点に接着される端子の接触面の少なくともいずれか一方に導電性接着剤を塗布する工程と、前記端子と前記導電体とを導電性接着剤を介して仮保持する工程と、前記端子を、前記端子との接着部、及び前記車両用窓ガラスとの接着部を有する接着部材によって車両用窓ガラスに固定する工程と、前記導電性接着剤を５０〜１５０℃の温度で１０分以上加熱する工程と、を備え、加熱によって、導電性接着剤が導電及び接着機能を発揮し、前記導電性接着剤によって接着されるとともに前記接着部材によって、前記端子が車両用窓ガラスに固定されることを特徴とする車両用窓ガラスの製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００３８】
本発明に係る車両用窓ガラスの給電構造、及び車両用窓ガラスの製造方法によれば、半田を用いることなく導電体の給電点に端子を良好に接着することができ、また、半田を用いることなく導電体の給電点に端子を良好に接着した車両用窓ガラスを提供できる。その結果、本発明においては、Ｐｂを含有した半田や半田付けに用いる酸化性のフラックスを用いないため、有害物質を使用することなく取り付けが可能で、取付け時や使用中にＶＯＣ(volatile organic compounds)の発生も少ない、環境にやさしい端子取付け構造を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】実施の形態の車両用窓ガラスが適用されたウインドシールドの平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】実施の形態のウインドシールドの給電構造を示した斜視図である。
【図４】実施の形態のウインドシールドの製造工程を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、添付図面に従って、本発明に係る車両用窓ガラスの給電構造及び車両用窓ガラス並びに車両用窓ガラスの製造方法の好ましい実施の形態を詳説する。
【００４１】
図１は、実施の形態の車両用窓ガラスが適用された車両用ウインドシールド（以下、ウインドシールドと略称する）１０の平面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図であり、実施の形態の給電構造を示した拡大断面図である。なお、実施の形態では、車両用窓ガラスとして合わせガラスであるウインドシールド１０を例示するが、ウインドシールドに限定されるものではなく、リアガラス、サイドガラス、ルーフガラスなどにも適用できる。また、合わせガラスに限定されるものではなく、強化ガラスやガラスの破壊強度を一般の強化ガラスよりも低く設計したガラス板（所謂半強化ガラス）、１枚のガラスで構成されガラス板に機能性フィルムなどを貼着したフィルム付きガラス（所謂バイレイヤーガラス）にも適用することができる。また、本発明の給電構造は、給電点近傍の破壊強度の十分高い強化ガラスに適用しても、その有害物、ＶＯＣの削減などの本発明の効果を損するものではない。
【００４２】
本発明に用いられる１枚の板ガラスの厚さとしては、車両用のガラスに用いられるガラス基板として、１〜６ｍｍが望ましい。さらに１〜２．３ｍｍであれば、車両用合わせガラス用の基板として好適であり、１．８ｍｍ以下であれば、さらに合わせガラスの軽量化にも寄与する。２．３〜６ｍｍであれば、強化ガラスの基板として適用が可能であり、また給電点近傍の破壊強度も維持しやすい。さらに２．５〜３．５ｍｍであれば、汎用の車両用の強化ガラス製造装置にて製造できてコスト的に有利である。また、３ｍｍ以下であれば強化ガラスの軽量化への寄与が大きい。
【００４３】
図１に示すようにウインドシールド１０の周辺部には、所謂「黒セラ」と称される遮蔽層１２が帯状に形成されている。この遮蔽層１２は、例えば、黒セラ印刷用インクをガラス面に塗布し、これを焼き付けることにより形成される。この遮蔽層１２によって、ウインドシールド１０の周辺部に黒色不透明層が形成され、この黒色不透明層によって、ウインドシールド１０をその周辺で保持しているウレタンシーラントの紫外線による劣化が防止されるとともに、ウインドシールド１０の周辺に取り付けられている導電体１４の図２に示す給電点１６、及び端子１８などが車外から透視できないようになっている。
【００４４】
なお、図２において遮蔽層１２は省略しているが、この遮蔽層１２は、ウインドシールド１０を構成する車外側のガラス板２０の周辺部に形成され、この遮蔽層１２の表層に導電体１４が形成されている。この導電体１４は、ウインドシールド１０のワイパーブレード（不図示）を加熱する電熱線であり、車体側の電源部であるバッテリから大電流（１Ａ以上）が供給される。また、この導電体１４は、導電性銀ペーストを遮蔽層１２上にスクリーン印刷したり、導電性トナーを電子印刷したりして塗布した後、焼き付けることにより形成される。
【００４５】
図２において、符号２２は、ウインドシールド１０を構成する車内側のガラス板であり、このガラス板２２とガラス板２０とでＰＶＢ（ポリビニルブチラール樹脂）などの樹脂からなる中間膜２４を挟み込んで形成される。ガラス板２２と中間膜２４の積層体は、オートクレーブ装置にて加熱圧着（加熱条件：１３０℃、１５分）することによりウインドシールド１０である合わせガラスに構成される。
また、符号２６は、給電点１６に端子１８を接着する導電性接着剤（後述する）であり、符号２８は、端子１８をガラス板２０に接着する粘着テープ（接着部材）であり、符号３０は、端子１８及び粘着テープ２８を封止するシリコーンシーラント（防水加工部材）である。このシリコーンシーラント３０は、図３に示す車内側のガラス板２２に予め形成された円弧状の切欠部２３、すなわち、車外側のガラス板２０に形成された給電点１６を露出するために形成された切欠部２３を埋めるように接着される。これにより、給電点１６、端子１８、及び粘着テープ２８がシリコーンシーラント３０によって封着されるので、給電点１６、端子１８、及び粘着テープ２８が隠ぺいされて給電構造の防水性が向上する。
【００４６】
一方、実施の形態の導電性接着剤２６は、５０〜１５０℃に加熱することにより硬化させて導電及び接着機能を発揮する特質を持つ。
【００４７】
図４には、ウインドシールド１０の製造工程が示されている。
【００４８】
この製造工程によれば、まず、ウインドシールド１０のサイズに切断加工された、曲げ成形前のガラス板２０（２２）を洗浄部３２によって洗浄する。なお、車内側のガラス板２２は、この時点で切欠部２３が既に形成されている。
【００４９】
次に、洗浄されたガラス板２０（２２）を曲げ成形炉３４に搬入し、ここで曲げ成形可能な温度にガラス板２０（２２）を加熱するとともに、プレス装置、又は自重によりウインドシールドの曲面に沿った曲率に曲げ成形する。なお、車外側のガラス板２０は、曲げ成形前に遮蔽層１２、及び導電体１４が予め塗布されており、曲げ成形炉３４の熱により遮蔽層１２、及び導電体１４がガラス板２０に焼き付けられる。
【００５０】
次いで、曲げ成形されたガラス板２０（２２）を、洗浄部３６によって洗浄した後、中間膜挿入部３８において、車外側のガラス板２２に車内側のガラス板２２を、中間膜２４を介して重ね合わせる。これにより、車内側のガラス板２２の切欠部２３から給電点１６が露出する。
【００５１】
そして、オートクレーブ装置４０による加熱圧着工程の前工程で、端子１８を導電性接着剤２６によって給電点１６に接着し、更に、端子１８を粘着テープ２８によってガラス板２０に接着する。この状態で中間膜２４を挟んだガラス板２０、及びガラス板２２をオートクレーブ装置４０に搬入し、１３０℃、１５分の加熱条件で加熱圧着する。これにより、合わせガラスであるウインドシールド１０が製造されるとともに、オートクレーブ装置の熱により導電性接着剤２６が硬化し、導電及び接着機能を発揮する。
【００５２】
そして、次工程で、粘着テープ２８の表面にプライマーを塗布し、その上からシリコーンシーラント３０を、切欠部２３の凹部を埋めるように打設する。このシリコーンシーラント３０は室温にて２４時間で硬化する。これにより、給電点１６、端子１８、及び粘着テープ２８の防水性が向上される。
【００５３】
粘着テープ２８は、導電性接着剤２６の接着力の補強と硬化するまでの端子１８の保持を目的としたものであり、５０〜１５０℃の温度で１０分以上加熱しても性能が劣化しないアクリル系樹脂のテープ、例えば、綜研化学社製の商品名「Ｊ−７７１０」を例示できる。これにより、端子１８を給電点１６に十分な接着力で接着することができる。
【００５４】
したがって、実施の形態の給電構造によれば、半田を用いることなく導電体１４の給電点１６に端子１８を良好に接着することができる。また、半田を用いることなく給電点１６に端子１８を良好に接着したウインドシールド１０を提供できる。
【００５５】
実施の形態の導電性接着剤２６は、室温で液状のエポキシ樹脂としてビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン社製、「Ｅｐ８０６」）４質量部と、室温で液状のフェノール樹脂として液状ノボラック型フェノール樹脂（明和化成社製、「ＭＥＨ８００５」）４質量部と、反応性希釈剤としてグリシジルオルトトルイジン（日本化薬社製、「ＧＯＴ」）３質量部と、イミダゾール化合物（硬化促進剤）としてイミダゾール系エポキシ硬化促進剤（四国化成工業社製、「２ＰＺ」）２質量部と、導電性金属粒子として、フレーク銀粉（福田金属箔粉工業社製、「ＡｇＣ−ＧＳ」）５０質量部とであり、これらの材料をロールミルで混合して、得られたものである。
【００５６】
これにより、５０〜１５０℃に加熱することにより硬化して導電及び接着機能を発揮する導電性接着剤を提供することができる。
【００５７】
また、本発明の実施の形態では、端子１８に給電される電流値が１〜３０Ａであり、端子１８と給電点１６との間の電気抵抗値、すなわち、硬化した導電性接着剤２６の電気抵抗値が１００ｍΩ以下であることが好ましい。
【００５８】
このとき、電流値は直流電源装置（高砂製作所社製）の設定値である。このときの端子の接着面積は、４ｍｍ角（１６ｍｍ２）であり、導電性接着材の厚みは０．１〜０．３ｍｍとなるように固定した。また、電気抵抗値は、端子の通電側に接着された給電線と前記給電点に接着された導電体との間の値を給電構造の抵抗値として測定している。電気抵抗値は、公知の方法で測定することができるが、ここでは、ミリオームハイテスタ（日置エンジニアリングサービス社製）によって測定を行った。
【００５９】
更に、１０Ａの電流を端子１８に３０分間供給した時の端子１８の温度は８０℃以下であり、端子１８の給電点１６に対する接着強度は７９Ｎ以上であることが好ましく、さらに好ましくは１２０Ｎ以上である。
【００６０】
実施の形態の導電体１４は、アンテナなどの微弱電流が供給される導電体と比較して、大電流が供給されるため、端子１８と給電点１６との間の電気抵抗によって端子１８が昇温する。この端子１８の昇温を抑制しなければ、ガラス板２０、及びガラス板２２自体にサーマルショックを与えるおそれがあるとともに、その近傍に配置された回路部品や樹脂部品に悪影響を与えるおそれがあるため、一定の評価基準が設定されている。その評価基準は、１０Ａの電流を端子に３０分間供給したときの端子の温度が８０℃以下というものである。また、その温度（８０℃以下）を達成するには、端子と給電点との間の電気抵抗値が１００ｍΩ以下であることが好ましく、さらに好ましくは５０ｍΩ以下である。
【００６１】
実施の形態の給電構造によれば、端子１８に１０Ａを３０分間供給したときの端子１８の温度は５０℃であり、評価基準を満足した。
【００６２】
なお、サーマルショックを考慮して合わせガラスに供給される電流値は、１〜１０Ａが好ましく、強化ガラスの場合には１０〜３０Ａであることが好ましい。
【００６３】
一方、接着強度とは、端子１８の引張強度であり、給電点１６に対して端子１８をガラス面内方向に引っ張って、端子１８が給電点１６から剥離したときの引張強度である。
【００６４】
具体的には、導電性接着剤２６が硬化した端子１８を、ガラス板２０の面内方向にプッシュプルゲージを介して引っ張り、端子１８が給電点１６から剥離したときの数値をプッシュプルゲージにより測定した値である。このときの端子の接着面積は、４ｍｍ角（１６ｍｍ２）であり、導電性接着材の厚みは０．１〜０．３ｍｍとなるように固定した。この評価基準として、接着強度が７９Ｎ以上であることが設定され、実施の形態の給電構造では１６０Ｎであり、評価基準を満足した。
また、他の態様として、アクリル系樹脂のテープの代わりに、ＥＶＡ樹脂のフィルム（例えば、ブリヂストン社製の商品名：エバセイフ）を用いて、他の仕様は同様とした場合の端子の引張強度は、１８０Ｎであり評価基準を満たした。
【００６５】
また、ウインドシールド１０の給電点近傍の歪みゲージによる測定法での破壊強度が６０ＭＰａ以上であることが好ましい。具体的には、ガラス板２０の端子１８を接着する側（車内側）の端子取り付け部近傍に歪みゲージを貼着したガラス板２０を準備し、歪みゲージを貼着した面を下方に向けて水平に支持する。次に、ガラス板２０の端子取り付け部近傍の鉛直方向にゴム製のハンマーをセットし、所定の高さからガラス板２０の端子１８を接着しない側（車外側）の面の端子取り付け部近傍に向けて自由落下させる。落下後の歪みゲージ値から入力された応力を読み取り、ガラス板２０が割れた強度を破壊強度とする。
【００６６】
本発明において給電点の近傍とは、以下の評価方法で測定される範囲を指すものとする。具体的には、ウインドシールド１０の給電構造部の裏側に錘を落下させ、ウインドシールド１０が破損したときの錘の落下高さから破壊強度を評価する。実施の形態のウインドシールド１０の破壊強度は７０ＭＰａであり、評価基準を満足した。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明の車両用窓ガラスの給電構造、及び車両用窓ガラスの製造方法は、半田を用いることなく導電体の給電点に端子を良好に接着することができ、導電体の給電点に端子を良好に接着した車両用窓ガラスを提供できるなど、産業上有用である。
なお、２００８年９月１８日に出願された日本特許出願２００８−２３９２５７号の明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
【符号の説明】
【００６８】
１０…ウインドシールド、１２…遮蔽層、１４…導電体、１６…給電点、１８…端子、２０…車外側のガラス板、２２…車内側のガラス板、２３…切欠部、２４…中間膜、２６…導電性接着剤、２８…粘着テープ、３０…シリコーンシーラント、３２…洗浄部、３４…曲げ成形炉、３６…洗浄部、３８…中間膜挿入部、４０…オートクレーブ装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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