(57)【要約】  ａ）少なくとも１枚の窓ガラス（１）と、  ｂ）窓ガラス（１）の少なくとも１つの光透過性センサフィールド（２）と、  ｃ）光透過性センサフィールド（２）に塗布される少なくとも１つの親水性コーティング（３）と、  ｄ）光透過性センサフィールド（２）に取り付けられる少なくとも１つの封止材（４）および封止材（４）に取り付けられる少なくとも１つのセンサ（５）と  を備える、光透過性センサフィールドを有する窓ガラス。
2013500900.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）少なくとも１枚の窓ガラス（１）と、
ｂ）窓ガラス（１）の少なくとも１つの光透過性センサフィールド（２）と、
ｃ）光透過性センサフィールド（２）に塗布される少なくとも１つの親水性コーティング（３）と、
ｄ）光透過性センサフィールド（２）に取り付けられる少なくとも１つの封止材（４）および封止材（４）に取り付けられる少なくとも１つのセンサ（５）と
を備える、光透過性センサフィールドを有する窓ガラス。
【請求項２】
センサフィールド（２）が、不透明および／または着色された境界を有する、請求項１に記載の窓ガラス。
【請求項３】
センサフィールド（２）が、可視光および／または赤外線放射に対して６０％より高い、好ましくは７０％より高い光透過率を有する、請求項１または２に記載の窓ガラス。
【請求項４】
親水性コーティング（３）が、ＣＯＨ基、ＣＯＯＨ基、ＮＨ基、ＮＨ２基、ＣＯＯＮＨ基、ＳＯ３基、ＳＯ２基、ＣＮ基、ＯＣＮ基、ＳＣＮ基を有するポリマー、特に好ましくは、アクリル酸エステル、ポリエチレングリコール、多糖、ポリペプチド、ポリウレタン、ポリエーテル、ポリビニルブチラール、ポリビニルピロリドン、シラン、シラン含有ポリマー、その共重合体および／または混合物を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の窓ガラス。
【請求項５】
親水性コーティング（３）が、表面吸収親水性粒子、好ましくは、ＴｉＯ２、特に好ましくは、平均粒径が２ｎｍ〜１μｍ、好ましくは、１０ｎｍ〜３００ｎｍである表面吸収親水性粒子を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の窓ガラス。
【請求項６】
親水性コーティング（３）が、１０ｎｍ〜５０μｍ、好ましくは、１００ｎｍ〜２５μｍの層厚を有する、請求項１から５のいずれか一項に記載の窓ガラス。
【請求項７】
親水性コーティング（３）が、２５°未満、好ましくは、１５°未満の水接触角を有する、請求項１から６のいずれか一項に記載の窓ガラス。
【請求項８】
親水性コーティング（３）が、静電気防止コーティング、好ましくは、第４級アンモニウム化合物、銀、銅、錫、金、アルミニウム、鉄、タングステン、クロム、またはそれらの合金、および／または導電性有機ポリマーを含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の窓ガラス。
【請求項９】
親水性コーティング（３）が、キャリア箔（３ａ）を含む、請求項１から８のいずれか一項に記載の窓ガラス。
【請求項１０】
キャリア箔（３ａ）が、可視光および／または赤外線放射に対して、８０％より高い、好ましくは、９０％より高い光透過率を有する、請求項９に記載の窓ガラス。
【請求項１１】
封止材（４）が、フロントガラスの上方の領域で、特に、カバーストリップの裏側に取り付けられる、請求項１から１０のいずれか一項に記載の窓ガラス。
【請求項１２】
封止材（４）が、乾燥剤（６）、好ましくは、シリカゲル、ＣａＣｌ２、Ｎａ２ＳＯ４、活性炭、ケイ酸塩、ベントナイト、および／またはゼオライトを含む、請求項１から１１のいずれか一項に記載の窓ガラス。
【請求項１３】
ａ）親水性コーティング（３）が窓ガラス（１）のセンサフィールド（２）に塗布され、
ｂ）センサ（５）を有する封止材（４）が親水性コーティング（３）に取り付けられる、光透過性センサフィールドを有する窓ガラスの製造方法。
【請求項１４】
親水性コーティング（３）が、キャリア箔（３ａ）の上に塗布される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
自動車、船舶、飛行機、およびヘリコプタにおける請求項１から１２のいずれか一項に記載の光透過性センサフィールド（２）を有する窓ガラスの、好ましくは、自動車のフロントガラスおよび／またはリアウィンドウとしての使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光透過性センサフィールドを有する窓ガラス、その製造方法、およびその使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの自動車、飛行機、ヘリコプタ、船舶は、種々の光学センサを装備している。光学センサの例として、ビデオカメラ、暗視カメラ、残光増幅器などのカメラシステムまたはＦＬＩＲ（前方監視赤外線）などのパッシブ赤外線検出器が挙げられる。カメラシステムは、ＵＶ（紫外線）、可視（ＶＩＳ）、ＩＲ（赤外線波長域）の光を使用することができる。したがって、暗闇や濃霧のような悪天候条件でも、物体、自動車、および人を正確に感知することができる。これらのカメラシステムは、自動車の乗員室のフロントガラスの裏側に配置することができる。したがって、カメラシステムは、通行時でも、危険な状態や障害物を時機を逃さず感知する可能性をもたらす。
【０００３】
さらに、光学センサは、例えば、レーザ測距器を使用するＥＤＭ（電子距離測定）に適用できる。他の自動車までの距離が判断できる。そのようなシステムは、軍事部門で広く使用されているが、民生部門でも多くの用途がある。先行車両からの距離を測定することで、必要な安全な車間距離を判断して、交通の安全性を大幅に向上させることができる。自動警告システムを使用することで、追突の危険性は明らかに低減される。
【０００４】
光学センサは天候条件または車両の周囲の空気の流れの影響を受けやすいので、あらゆる場合において、適切な窓ガラスによって保護されなければならない。センサは、車両の内側またはヘリコプタの熱探知カメラのように外側に設置される。外側に設置される場合、センサはヘリコプタの外側で旋回可能なハウジング内に設置される。光学センサが最適に機能するためには、いずれの場合も、きれいで結露のない窓ガラスが絶対に不可欠である。結露や氷結は、明らかに電磁放射線の透過を低減させるので、機能性を妨げるのは明らかである。特に、センサのビーム路に水滴が生じると、光の反射が強くなるので、センサの機能性が著しく制限される。
【０００５】
独国特許出願公開第１０２００７００１０８０号明細書は、電気的に加熱できる窓ガラスを開示している。この窓ガラスは、電気母線を使用して電流が供給されて加熱される。導体は、限られた電磁場のみが生じるように配置される。したがって、窓ガラスの領域でも電磁場に対する感受性に反応する装置を操作することができる。
【０００６】
独国特許出願公開第１０１５６８５０号明細書は、自動車の窓ガラスのセンサであって、そのセンサのレンズが封止材によって車内から封止されるセンサを開示している。この構造により、塵粒子がレンズに付着するのを防ぐことができる。空気交換のために、粒子フィルターが設置される。
【０００７】
独国特許出願公開第１０２００４０５４１６１号明細書は、自動車のフロントガラスの赤外線検出領域を開示している。赤外線検出領域は、この領域を氷結や結露のない状態に保つ加熱要素によって取り囲まれている。
【０００８】
欧州特許出願公開第１６０５７２９号明細書は、カメラウィンドウ付きの電気的に加熱可能な窓ガラスを開示している。このカメラウィンドウは、加熱装置によって結露や氷結のない状態に保たれる。この加熱要素は、カメラウィンドウの位置で窓ガラスに重ね合わせられる。また、追加の加熱要素が窓ガラスの表面に取り付けられる。追加の加熱要素は、導体ペーストのように窓ガラスの表面に印刷されるのが好ましい。
【０００９】
欧州特許出願公開第０７４７４６０号明細書は、ガラス基板やプラスチック基板用の結露防止コーティングを開示している。コーティングは、ヒドロキシル基を有するポリマーとアルミニウムベース架橋剤と界面活性剤とを含む。
【００１０】
欧州特許第０２３３２６８号明細書は、結露防止コーティングが施されるガラス基板またはプラスチック基板を開示している。ポリマーコーティングは、直鎖親水性ポリエーテルポリウレタンと３５重量％〜６０重量％の水とを含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２００７００１０８０号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第１０１５６８５０号明細書
【特許文献３】独国特許出願公開第１０２００４０５４１６１号明細書
【特許文献４】欧州特許出願公開第１６０５７２９号明細書
【特許文献５】欧州特許出願公開第０７４７４６０号明細書
【特許文献６】欧州特許第０２３３２６８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
カメラウィンドウ付きの多くの窓ガラスでは、生じる結露は加熱システムによって除去される。しかしながら、このシステムには、特に、窓ガラスの縁領域に費用のかかる電気接点が必要である。さらに、加熱装置を制御するための制御装置が不可欠である。これらの追加の設備は、多くの場合、費用がかかり、全ての自動車において可能であるわけではない。また、さらなる電気負荷が電力消費および燃料消費を増加させる。
【００１３】
本発明の目的は、完成品の標準的な窓ガラスから製造することができ、追加の電気や熱源に頼らない光透過性センサフィールドを有する窓ガラスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の目的は、本発明に従って、独立請求項１、１３、１５に記載されている光透過性センサフィールドを有する窓ガラス、その製造方法、およびその使用によって達成される。好適な実施形態は、従属請求項に示される。
【００１５】
本発明は、光透過性センサフィールドを有する窓ガラスを備える。窓ガラスは、少なくとも１枚の窓ガラスと、窓ガラスの表面に配置されたまたは窓ガラスの一部として配置された光透過性センサフィールドとを備える。本発明の文脈では、語句「光透過性センサフィールド」は、適切な光電磁データまたは信号をセンサに供給する窓ガラスの一部を含む。これは、適切な光電磁信号の高透過率を有する窓ガラスの任意の部分または差し込まれる窓ガラスセグメントもしくはフィルムセグメントとすることができる。特性「光透過性」は、本発明の文脈では、２００ｎｍ〜２０００ｎｍ、好ましくは、４００ｎｍ〜１３００ｎｍの波長域を指す。平均透過率は、４００ｎｍ〜１３００ｎｍの波長域では、好ましくは、７０％を超える。光透過性センサフィールドは、好ましくは、窓ガラスの表面の１０％未満を占めるのが好ましく、特に、５％未満を占めるのが好ましい。
【００１６】
親水性コーティングは、窓ガラスの表面の光透過性センサフィールドの領域に塗布される。親水性コーティングは、化学結合または物理吸収のいずれかによって窓ガラスに接着される。親水性コーティングは、極性有機基および無機化合物、好ましくは、イオン化合物の両方を含む。親水性コーティングは、単分子膜もしくは多分子膜として、または極性有機および／または無機ポリマーとして設計される。親水性コーティングは、さらに架橋剤を含むのが好ましい。これらの化合物は、親水性コーティング内部の接着状態および親水性コーティングと窓ガラスの表面との接着状態を支持する。ガラス板の適切な架橋剤の例には、極性シランがあり、例えば、３−アミノプロピルトリメトキシシラン（Ｃ６Ｈ１７ＮＯ３Ｓｉ／ＣＡＳ番号１３８２２−５６−５）またはＮ−（ヒドロキシエチル）−Ｎ−メチルアミノプロピルトリメトキシシラン（Ｃ９Ｈ２３ＮＯ４Ｓｉ／ＣＡＳ番号３３０４５７−４６−０）である。本発明の文脈では、親水性コーティングはさらに、親水性吸水性コーティングを含む。
【００１７】
封止材および封止材に取り付けられるセンサは、窓ガラスの表面の光透過性センサフィールドの領域に取り付けられる。封止材は、汚染物質粒子や塵粒子さらには望ましくない光の入射からセンサを保護する。封止材は、窓ガラスの上方の領域、好ましくは、上部および／または下部境界を避けて窓ガラスの高さの３０％以下の領域に配置されるのが好ましい。封止材は、ポリマーを含むのが好ましく、特に、ポリブチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリブチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、アクリロニトリルブタジエンスチレン、エチレン酢酸ビニル、エチレンビニルアルコール、ポリイミド、ポリエステル、ポリケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリメチルメタクリレート、それらの混合物、ブロック重合体、および／または共重合体を含むのが好ましい。
【００１８】
センサフィールドは、不透明および／または着色された境界を有するのが好ましい。境界は、境界帯または境界領域として設計することができる。
【００１９】
センサは、波長４００ｎｍ〜８００ｎｍの可視光および波長８００ｎｍ〜１３００ｎｍの赤外光用のカメラを含むのが好ましい。
【００２０】
本発明による構造は、センサのためだけの電気接点を有するのが好ましい。センサフィールドおよび親水性コーティングは電気接点も加熱装置も含まないのが好ましい。親水性コーティングがあるので、センサフィールドの加熱は必要ない。また、これには、センサフィールドおよび親水性コーティングのすぐ隣の領域も含まれる。
【００２１】
窓ガラスは、ガラス、特に好ましくは、平面ガラス、フロートガラス、石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、ソーダ石灰ガラス、またはポリマー、好ましくは、ポリメチルメタクリレートおよび／またはそれらの混合物を含むのが好ましい。
【００２２】
窓ガラスは、単層安全ガラス（ＥＳＧ）または合わせ安全ガラス（ＶＳＧ）を含む。
【００２３】
センサフィールドは、可視光（ＶＩＳ）および／または赤外線放射（ＩＲ）に対して６０％より高い、好ましくは７０％より高い光透過率を有するのが好ましい。
【００２４】
親水性コーティングは、ＣＯＨ基、ＣＯＯＨ基、ＮＨ基、ＮＨ２基、ＣＯＯＮＨ基、ＳＯ３基、ＳＯ２基、ＣＮ基、ＯＣＮ基、ＳＣＮ基を有するポリマー、特に好ましくは、アクリル酸エステル、ポリエチレングリコール、多糖、ポリペプチド、ポリウレタン、ポリエーテル、および／またはそれらの共重合体および／または混合物を含むのが好ましい。
【００２５】
親水性コーティングは、親水性シラン、例えば、３−アミノプロピルトリメトキシシラン（Ｃ６Ｈ１７ＮＯ３Ｓｉ／ＣＡＳ番号１３８２２−５６−５）および／またはＮ−（ヒドロキシエチル）−Ｎ−メチルアミノプロピルトリメトキシシラン（Ｃ９Ｈ２３ＮＯ４Ｓｉ／ＣＡＳ番号３３０４５７−４６−０）、シラン含有ポリマー、および／またはそれらの共重合体および／または混合物を含むのが好ましい。
【００２６】
親水性コーティングは、ＴｉＯ２のような表面吸収親水性粒子を含むのが好ましい。特に、ＵＶ光に対する窓ガラスの透過率が低くても、ＴｉＯ２含有粒子は窓ガラスの有機汚染物質を分解することができる。
【００２７】
表面吸収親水性粒子は、平均粒径が２ｎｍ〜１μｍ、好ましくは、１０ｎｍ〜３００ｎｍである。
【００２８】
親水性コーティングは、１０ｎｍ〜５０μｍ、好ましくは、１００ｎｍ〜５μｍの層厚を有するのが好ましい。
【００２９】
親水性コーティングは、２５°未満、好ましくは、１５°未満の水接触角を有するのが好ましい。
【００３０】
親水性コーティングは、静電気防止コーティング、特に好ましくは、第４級アンモニウム化合物、銀、銅、錫、金、アルミニウム、鉄、タングステン、クロム、および／またはそれらの合金、および／または導電性有機ポリマーを含むのが好ましい。静電気防止コーティングは、センサのビーム路に塵粒子が堆積するのを低減する。塵粒子やそれに結合した水分は、光反射や光吸収によって、センサの機能を妨げる。静電気防止コーティングは、実際のセンサフィールドを越えて伸びて電位を消失させることができる。
【００３１】
親水性コーティングは、キャリア箔を含むのが好ましい。したがって、親水性コーティングは、センサのビーム路を通すことができるのでなければならない窓ガラスのエリアだけに付着される。
【００３２】
キャリア箔は、ポリマー、好ましくは、ポリブチレンテレフタレート、ポリマーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリビニルブチラール、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリエポキシド、ポリアクリレート、および／またはポリエチルビニルアセテート、それらの混合物、ブロック共重合体、および／または重合体を含む。
【００３３】
キャリア箔は、可視光および／または赤外線放射に対して、８０％より高い、好ましくは、９０％より高い光透過率を有するのが好ましい。
【００３４】
キャリア箔は、接着剤、特に好ましくは、アクリレート接着剤、メチルメタクリレート接着剤、シアノアクリレート接着剤、ポリエポキシド、シリコーン接着剤、および／またはシラン架橋ポリマー接着剤、それらの混合物、および／または共重合体を含むのが好ましい。キャリア箔は、自己接着性（ｓｅｌｆ  ａｄｈｅｓｉｖｅ）であるのが好ましい。
【００３５】
封止材は、フロントガラスの上方の領域で、特に、カバーストリップの裏側に取り付けられる。
【００３６】
封止材は、乾燥剤、特に好ましくは、シリカゲル、ＣａＣｌ２、Ｎａ２ＳＯ４、活性炭、ケイ酸塩、ベントナイト、および／またはゼオライトを含むのが好ましい。
【００３７】
本発明の目的はさらに、光透過性センサフィールドを有する窓ガラスの製造方法であって、第１のステップで親水性コーティングが窓ガラスのセンサフィールドに塗布される方法によって達成される。塗布は、例えば、散布および／または噴霧によって行うことができる。親水性コーティングに応じて、親水性コーティングの硬化または架橋が必要な場合がある。これは、ＵＶ放射、熱処理、または大気湿度によって行われるのが好ましい。第２のステップでは、センサを有する封止材が親水性コーティングの縁領域に取り付けられる。封止材は、自動車では視野の外側の窓ガラスの上方および／または下方領域に取り付けられるのが好ましい。
【００３８】
親水性コーティングは、キャリア箔の上に塗布されるのが好ましく、ひいては、センサのビーム路を通すことができるのでなければならない窓ガラスの領域にのみ接着される。従来の窓ガラスを簡単に妥当なコストでリトロフィットすることができる。
【００３９】
本発明はさらに、自動車、船舶、飛行機、およびヘリコプタの光透過性センサフィールドを有する窓ガラスの、好ましくは、自動車のフロントガラスおよび／またはリアウィンドウとしての使用を含む。
【００４０】
以下に、図面を参照しながら本発明を詳細に説明する。図面は、決して本発明を制限するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明による窓ガラス（１）の平面図である。
【図２】光透過性センサフィールド（２）を有する本発明による窓ガラス（１）の好適な実施形態の断面図である。
【図３】光透過性センサフィールド（２）の断面図である。
【図４】光透過性センサフィールド（２）の別の断面図である。
【図５】光透過性センサフィールド（２）の別の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
図１は、本発明による窓ガラス（１）の平面図である。親水性コーティング（３）は、光透過性センサフィールド（２）に配置される。光透過性センサフィールド（２）は、図２に示されているセンサ（５）に、適切な光電磁のデータまたは信号を供給する窓ガラス（１）の一部を含む。これは、適切な光電磁信号の高透過率を有する窓ガラス（１）の任意の部分または差し込まれる窓ガラスセグメントとすることができる。
【００４３】
図２は、光透過性センサフィールド（２）を有する本発明による窓ガラス（１）の好適な実施形態の図１のＩ−Ｉ’の窓ガラスの高さに沿った断面図を示している。親水性コーティング（３）は、窓ガラス（１）の内側の光透過性センサフィールド（２）の領域に配置される。光透過性センサフィールド（２）に向けられるセンサ（５）は、光透過性センサフィールド（２）に取り付けられた封止材（４）に配置される。乾燥剤（６）は封止材（４）の内側に配置される。乾燥剤（６）は、好ましくは封止材（４）の表面に組み込まれる。
【００４４】
図３は、光透過性センサフィールド（２）の断面図を示している。この場合、親水性コーティング（３）は、窓ガラスの表面に直接塗布される。
【００４５】
図４は、光透過性センサフィールド（２）の好適な実施形態の断面図を示している。親水性コーティング（３）は、キャリア箔（３ａ）の上に塗布され、センサフィールド（２）上に取り付けられる。センサフィールド（２）、親水性コーティング（３）、キャリア箔（３ａ）の図示されている構造は、電気接点がないのが好ましい。というのも、親水性コーティング（３）があるためにセンサフィールド（２）の加熱が必要ないからである。電気接点は、図４に図示されていないセンサ（５）にのみ必要である。
【００４６】
図５は、光透過性センサフィールド（２）の好適な実施形態の別の断面図である。親水性コーティング（３）は、キャリア箔（３ａ）上に塗布され、光透過性接着層（３ｂ）によってセンサフィールド（２）上に取り付けられる。
【符号の説明】
【００４７】
１  本発明による窓ガラス
２  光透過性センサフィールド
３  親水性コーティング
３ａ  キャリア箔
３ｂ  接着層
４  封止材
５  センサ
６  乾燥剤
【図１】
2013500900.tif 000003
【図２】
2013500900.tif 000004
【図３】
2013500900.tif 000005
【図４】
2013500900.tif 000006
【図５】
2013500900.tif 000007
【国際調査報告】
2013500900.tif 000008
2013500900.tif 000009
2013500900.tif 000010
2013500900.tif 000011