(57)【要約】      （修正有）【課題】電熱線の近傍で歪みが生じない電熱線入り合せガラスを提供する。【解決手段】機能層１４の上下に上側接着層１５及び下側接着層１３を被せ、これらの上側・下側接着層１３の上下に上側ガラス板１６及び下側ガラス板１１を被せ、下側接着層１３と下側ガラス板１１との間に電熱線１２を介在させてなる電熱線入り合せガラス１０において、機能層１４は、下側接着層１３よりも柔らかい素材が用いられ、下側接着層１３の厚さの下限値は、電熱線１２の直径の１９倍である。電熱線１２の直径の１９倍以上に設定することで、電熱線１２の近傍で生じ得る歪みを十分に抑制することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機能層の上下に上側接着層及び下側接着層を被せ、これらの上側・下側接着層の上下に上側ガラス板及び下側ガラス板を被せ、前記下側接着層と前記下側ガラス板との間に電熱線を介在させてなる電熱線入り合せガラスにおいて、
前記機能層は、前記下側接着層よりも柔らかい素材が用いられ、
前記下側接着層の厚さの下限値は、前記電熱線の直径の１９倍であることを特徴とする電熱線入り合せガラス。
【請求項２】
前記機能層は、遮音機能を有することを特徴とする請求項１記載の電熱線入り合せガラス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中間膜とガラス板との間に電熱線を介在させた電熱線入り合せガラスに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラス板に電熱線を載せた状態で中間膜を被せ、この中間膜の上方からさらにガラス板を被せた、電熱線入り合せガラスが知られている（例えば、特許文献１（図２）参照。）。
【０００３】
特許文献１を次図に基づいて説明する。
図１０に示すように、車両のフロントガラスとしての電熱線入り合せガラス１００は、下側ガラス板１０１と、この下側ガラス板１０１に複数載せられ通電されることで熱を発する電熱線１０２と、この電熱線１０２及び下側ガラス板１０１に被せられるポリビニルブチラール製の中間膜１０３と、この中間膜１０３に載せられ接着される上側ガラス板１０４とからなる。
【０００４】
電熱線１０２に通電することで電熱線１０２が発熱する。電熱線１０２が発熱することで、下側ガラス板１０１及び上側ガラス板１０４に曇りが生じることを防止する。
【０００５】
ところで、近年、さらに機能性を高めた電熱線入り合せガラスが種々提案されている。このような機能性の高められた電熱線入り合せガラスについて詳細を次図で説明する。
【０００６】
図１１に示すように、遮音機能を有する電熱線入り合せガラス１１０は、下側ガラス板１１１と、この下側ガラス板１１１に載せられる電熱線１１２と、この電熱線１１２に被せられる下側接着層１１３と、この下側接着層１１３に載せられ遮音機能を有する機能層１１４と、この機能層１１４に被せられる上側接着層１１５と、この上側接着層１１５に被せられる上側ガラス板１１６とからなる。即ち、遮音機能を有する機能層１１４の挟み込まれた中間膜が用いられるようになった。機能層１１４が挟み込まれることで、車室内の静粛性を高めることができる。
【０００７】
しかし、このような電熱線入り合せガラス１１０について、本発明者らが観察を行ったところ、電熱線１１２の近傍で歪みが生じ得ることが分かった。歪みが生じる理由について次図で説明する。
【０００８】
図１２に示すように、電熱線１１２に下側接着層１１３を被せることにより、電熱線１１２の断面積の分だけ下側接着層１１３が変形する。機能層１１４が下側接着層１１３よりも柔らかいことにより、下側接着層１１３は機能層１１４側に向かって突出するように変形する。機能層１１４側に向かって下側接着層１１３の一部１１３ａが突出することで、歪みが生じているものと考えられる。
電熱線の近傍で歪みが生じない電熱線入り合せガラスの提供が望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平８−７２６７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、電熱線の近傍で歪みが生じない電熱線入り合せガラスを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に係る発明は、機能層の上下に上側接着層及び下側接着層を被せ、これらの上側・下側接着層の上下に上側ガラス板及び下側ガラス板を被せ、下側接着層と下側ガラス板との間に電熱線を介在させてなる電熱線入り合せガラスにおいて、機能層は、下側接着層よりも柔らかい素材が用いられ、下側接着層の厚さの下限値は、電熱線の直径の１９倍であることを特徴とする。
【００１２】
請求項２に係る発明では、機能層は、遮音機能を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係る発明では、下側接着層の厚さの下限値は、電熱線の直径の１９倍である。
電熱線は下側ガラス板と下側接着層との間に置かれる。下側ガラス板に比較して下側接着層が柔らかいため、電熱線により下側接着層が押される。結果、下側接着層の上面（下側ガラス板から遠い方の面）が局部的に盛り上がり突出する。この突出高さが大きいほど歪みが著しくなる。
【００１４】
この突出高さは、下側接着層の厚さが小さい程顕著になり、厚さが大きいほど穏やかになる。
実験の結果、下側接着層の厚さが電熱線の１９倍未満であると、歪みが許容できず、１９倍以上であれば歪みが許容できることが確認できた。即ち、１９倍以上に設定することで、電熱線の近傍で生じ得る歪みを十分に抑制することができる。
【００１５】
請求項２に係る発明では、機能層は、遮音機能を有する。遮音機能を有することで、電熱線入り合せガラスが用いられる、車両や建築物の静粛性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例１に係る電熱線入り合せガラスの正面図である。
【図２】図１の２−２線断面図である。
【図３】図２の３部拡大図である。
【図４】電熱線入り合せガラスの製造方法を説明する図である。
【図５】電熱線入り合せガラスについて行った実験を説明する図である。
【図６】電熱線の近傍に生じ得る歪みについて説明する図である。
【図７】電熱線入り合せガラスを透視した場合に生じ得る歪みについて説明する図である。
【図８】実施例２に係る電熱線入り合せガラスの製造方法を説明する図である。
【図９】実施例２に係る電熱線入り合せガラスの断面図である。
【図１０】従来の技術の基本構成を説明する図である。
【図１１】従来の技術の問題点について説明する図である。
【図１２】図１１の１２部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
【実施例１】
【００１８】
先ず、本発明の実施例１を図面に基づいて説明する。
図１に示されるように、電熱線入り合せガラス１０は、車両用フロントガラスに用いられる。このような電熱線入り合せガラス１０の詳細を次図以降で説明する。
【００１９】
図２に示すように、電熱線入り合せガラス１０は、車室側に配置される下側ガラス板１１と、この下側ガラス板１１に複数載せられている電熱線１２と、これらの電熱線１２に被せられ接着性を有する下側接着層１３と、この下側接着層１３に被せられ遮音機能を有する機能層１４と、この機能層１４に被せられ接着性を有する上側接着層１５と、この上側接着層１５に載せられる上側ガラス板１６とからなる。
【００２０】
下側及び上側ガラス板１１，１６には、厚さ２ｍｍのガラス板を用いることができる。また、下側及び上側ガラス板１１，１６は、車幅方向に曲げられていると共に、高さ方向にも曲げられている、いわゆる双方向曲げガラスを用いることができる。
【００２１】
なお、上側ガラス板１６を車室側に配置することもでき、どちらのガラス板を車室側に配置してもよい。
また、ガラスの素材、厚さ及び曲げは、電熱線入り合せガラス１０の用途や機能に合わせて適宜選択することができる。
電熱線１２、下側接着層１３、上側接着層１５、及び機能層１４についての詳細を次図で説明する。
【００２２】
図３に示すように、下側ガラス板１１に載せられている電熱線１２には、直径２１μｍのタングステン線を用いることができる。下側及び上側接着層１３，１５は、共にポリビニルブチラールを用いることができ、下側接着層１３の厚さは０．５８ｍｍ、上側接着層１５の厚さは０．２ｍｍとすることができる。機能層１４は、厚さ０．１ｍｍの遮音機能を持たせたポリビニルブチラール（Acoustic PVB、以下、適宜「遮音性ポリビニルブチラール」という。）の層である。
【００２３】
詳細は後述するが、電熱線１２の直径が２１μｍ（０．０２１ｍｍ）である場合に、下側接着層１３の厚さは、０．３９ｍｍ以上であることが望ましい。即ち、電熱線１２の直径に対して、下側接着層１３の厚さは、１９倍以上であることが望ましい。
【００２４】
機能層１４に用いられる遮音性ポリビニルブチラールは、下側接着層１３に用いられるポリビニルブチラールよりも柔らかい素材である。
電熱線１２の直径は、１５μｍ〜２５μｍであることが好ましく、１８μｍ〜２１μｍであることが望ましい。細すぎると十分な熱エネルギを得ることができず、太すぎると外観性が低下するからである。
【００２５】
なお、下側及び上側接着層１３，１５に錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）を含有したポリビニルブチラールを用いることもできる。即ち、機能層１４よりも柔らかければ、下側及び上側接着層１３，１５に遮熱の機能等を有した素材を用いることもできる。電熱線１２の素材についても用途や機能に合わせて適宜選択することができる。
電熱線入り合せガラス１０の製造方法の詳細を次図で説明する。
【００２６】
図４（ａ）に示すように、合せガラスの製造に先立って、下側及び上側接着層１３，１５及び機能層１４を接着させ、中間膜１７を製造しておく。そして、下側ガラス板１１の上面に電熱線１２、中間膜１７、上側ガラス板１６の順に載置する。
【００２７】
なお、電熱線１２は、電熱線１２に通電をするためのバスバー等に接続されている。バスバーを昇降させることにより、電熱線１２を一体的に昇降させることができる。バスバーに通電させることで、電熱線１２を一体的に発熱させることができる。
【００２８】
図４（ｂ）に示すように、下側ガラス板１１の下面及び上側ガラス板１６の上面からローラ１８，１８を用いて押圧することにより、下側及び上側ガラス板１６が中間膜１７に仮接着される。仮接着されて得られた物を仮接着体１９とする。
仮接着は、このようなローラ仮接着の他、真空バッグ仮接着やリング仮接着によっても行うことができる。
【００２９】
図４（ｃ）に示すように、仮接着体１９をオートクレーブ２１内に移動させ、本接着を行う。本接着を行うことで電熱線入り合せガラス（図１、符号１０）を得ることができる。
このようにして得ることのできる電熱線入り合せガラスについて実験を行った。詳細を次図以降で説明する。
【００３０】
（実験例）
本発明に係る実験例を以下に述べる。なお、本発明は実験例に限定されるものではない。
【００３１】
図５（ａ）に示すように、実験に用いられた電熱線入り合せガラス３０は、厚さｔ１のソーダ石灰シリカガラスを用いた下側ガラス板３１と、直径ｄのタングステン線を用いた電熱線３２と、厚さｔ２のポリビニルブチラールを用いた下側接着層３３と、厚さｔ３の遮音性ポリビニルブチラールを用いた機能層３４と、厚さｔ４のポリビニルブチラールを用いた上側接着層３５と、厚さｔ５のソーダ石灰シリカガラスを用いた上側ガラス板３６とからなる。
【００３２】
下側接着層３３の厚さｔ２及び上側接着層３５の厚さｔ４が異なる、複数の電熱線入り合せガラス３０を作成し、実験を行った。即ち、下側ガラス板３１の厚さｔ１、電熱線３２の直径ｄ、機能層３４の厚さｔ３、上側ガラス板３６の厚さｔ５については、全ての実験において同じ値とした。
【００３３】
一方、全ての実験において、素材の変更は行わなかった。即ち、下側及び上側ガラス板３１，３６は、双方向に曲げられたソーダ石灰シリカガラスであり、電熱線３２にタングステン線を用い、下側及び上側接着層３３，３５にポリビニルブチラールを用い、機能層３４に遮音性ポリビニルブチラールを用いた。
【００３４】
図５（ｂ）に示すように、作成した電熱線入り合せガラス３０について、電熱線３２の近傍で歪みが生じているか否かを目で確認した。歪みが生じていなければ合格であり、歪みが生じていれば不合格である。
【００３５】
また、図５（ｃ）に示すように、作成した電熱線入り合せガラス３０を介して物４１を覗き、歪みが生じているか否かを目で確認した。歪みが生じていなければ合格であり、歪みが生じていれば不合格である。
このようにして行った実験について詳細を表１に沿って説明する。
【００３６】
【表１】
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【００３７】
実験番号１では、以下の条件で実験を行った。
下側ガラス板の種類：ソーダ石灰シリカガラス
下側ガラス板の厚さｔ１：２．０ｍｍ
電熱線の種類：タングステン
電熱線の直径ｄ：２１．０μｍ（０．０２１ｍｍ）
下側接着層の種類：ポリビニルブチラール
下側接着層の厚さｔ２：０．３３ｍｍ
機能層の種類：遮音性ポリビニルブチラール
機能層の厚さｔ３：０．１ｍｍ
上側接着層の種類：ポリビニルブチラール
上側接着層の厚さｔ４：０．３３ｍｍ
上側ガラス板の種類：ソーダ石灰シリカガラス
上側ガラス板の厚さｔ５：２．０ｍｍ
下側接着層の厚さｔ２／電熱線の直径ｄ：１５．７１
下側接着層の厚さｔ２＋機能層の厚さｔ３＋上側接着層の厚さｔ４：０．７６ｍｍ
【００３８】
以上のような条件で行った実験番号１では、電熱線の近傍で歪みが生じた。電熱線の近傍で歪みが生じたので、不合格を示す×である。一方、電熱線入り合せガラスを介して目視した場合の歪み、即ち、合せガラス全体の歪みは生じなかった。全体の歪みは生じなかったので、合格を示す○である。  
【００３９】
実験番号２では、下側接着層の厚さｔ２を０．３９ｍｍ、上側接着層の厚さｔ４を０．３９ｍｍに変更した。ｔ２／ｄは、１８．５７であり、ｔ２＋ｔ３＋ｔ４は０．８８ｍｍであった。
【００４０】
以上のような条件で行った実験番号２では、電熱線による歪みが生じなかったので○であり、全体の歪みも生じなかったので○である。  
【００４１】
実験番号３では、下側接着層の厚さｔ２を０．５８ｍｍ、上側接着層の厚さｔ４を０．２０ｍｍに変更した。ｔ２／ｄは、２７．６２であり、ｔ２＋ｔ３＋ｔ４は０．８８ｍｍであった。
【００４２】
以上のような条件で行った実験番号３では、電熱線による歪みが生じなかったので○であり、全体の歪みも生じなかったので○である。  
【００４３】
実験番号４では、下側接着層の厚さｔ２を１．４７ｍｍ、上側接着層の厚さｔ４を０．３３ｍｍに変更した。ｔ２／ｄは、７０．００であり、ｔ２＋ｔ３＋ｔ４は１．９０ｍｍであった。
【００４４】
以上のような条件で行った実験番号４では、電熱線による歪みが生じなかったので○であり、全体の歪みも生じなかったので○である。  
【００４５】
実験番号５では、下側接着層の厚さｔ２を２．２３ｍｍに変更した。ｔ４は、０．３３ｍｍで実験番号４と同じである。ｔ２／ｄは、１０６．１９であり、ｔ２＋ｔ３＋ｔ４は２．６６ｍｍであった。
【００４６】
以上のような条件で行った実験番号５では、電熱線による歪みが生じなかったので○であった。しかし、全体の歪みが生じたので×である。  
【００４７】
実験番号６では、下側接着層の厚さｔ２を０．３３ｍｍ、上側接着層の厚さｔ４を０．７１ｍｍに変更した。ｔ２／ｄは、１５．７１であり、ｔ２＋ｔ３＋ｔ４は１．１４ｍｍであった。
【００４８】
以上のような条件で行った実験番号６では、電熱線による歪みが生じたので×であった。しかし、全体の歪みは生じなかったので○である。
このような結果になった理由について次図以降で説明する。
【００４９】
図６（ａ）に示すように、比較例に係る電熱線入り合せガラス１１０は、電熱線１１２の直径ｄが２１．０μｍであり、下側接着層１１３の厚さＴ２が０．３３ｍｍである。下側接着層１１３の厚さＴ２は、電熱線１１２の直径ｄに対して、１５．７１倍である。
【００５０】
電熱線１１２に下側接着層１１３を被せることで、電熱線１１２の面積（ｄ／２）２×πと同じだけ下側接着層１１３が変形する。下側接着層１１３よりも機能層１１４が柔らかいため、下側接着層１１３は機能層１１４に向かって突出するようにして変形する。即ち、機能層１１４に突出している下側接着層１１３の面積Ｓ１≒（ｄ／２）２×πである。また、電熱線１１２による変形の影響は、電熱線１１２を中心とした角度θの範囲内に及ぶ。角度θの範囲で、Ｓ１の変形量を吸収することで、下側接着層１１３は最大で高さｈ１だけ機能層１１４に向かって突出する。この突出量が大きいことで、電熱線近傍に歪みが生じるものと考えられる。
【００５１】
このことは、以下のように言い換えることもできる。下側接着層１１３の厚さＴ２が、電熱線１１２の直径ｄに対して、１８．５７倍未満である比較例では、下側接着層１１３の下部に配置される電熱線１１２と、下側接着層１１３の上面に配置される機能層１１４との距離が近い。電熱線入り合せガラス１１０は、電熱線１１２の影響で、下側接着層１１３の一部が機能層１１４に向かって突出する。下側接着層１１３と機能層１１４とが近い場合は、下側接着層１１３が機能層１１４に向かって突出する、突出高さｈ１が高い。突出高さｈ１が高いことで、電熱線１１２の近傍で歪みが生ずる。
【００５２】
図６（ｂ）に示すように、実施例に係る電熱線入り合せガラス１０は、電熱線１２の直径ｄが２１．０μｍであり、下側接着層１３の厚さｔ２の最小値が０．３９ｍｍである。下側接着層１３の厚さｔ２は、電熱線１２の直径に対して、１８．５７倍である。
【００５３】
実施例の場合においても、角度θの範囲で電熱線１２の影響が生じるものと考えられる。しかし、比較例に比べて、下側接着層１３の厚さｔ２が大きいことで、変形する部位の幅が大きい。変形する部位の幅が大きいため、変形量Ｓ２（≒（ｄ／２）２×π）を吸収する際に機能層１４に突出する突出高さｈ２が低くて済む。突出高さｈ２が低いことで、電熱線近傍で生じ得る歪みの発生を抑制することができる。即ち、下側接着層１３の厚さｔ２の下限値を、電熱線１２の直径ｄの１８．５７倍に設定することで、電熱線１２の近傍で生じ得る歪みを十分に抑制することができる。
本発明によれば、電熱線１２近傍での歪みを防ぐために、下側接着層１３の厚さを厚くした。容易な手段により電熱線１２近傍での歪みの発生を防ぐことができる。
【００５４】
図７に示すように、電熱線入り合せガラス１０を介して物４１を見た場合に、下側ガラス板１１、中間膜１７及び上側ガラス板１６のそれぞれで光が屈折する。中間膜１７が厚いことで、変位量δが大きくなり、許容できる範囲を超えた歪みが生じる。
【００５５】
前述の実験番号５では、中間膜（下側接着層＋機能層＋上側接着層）の厚みｔ２＋ｔ３＋ｔ４を２．６６ｍｍとした。中間膜の厚さが厚い実験番号５では、許容できる範囲を超えた歪みが生じた。
一方、中間膜の厚みが１．９０ｍｍであった実験番号４では、歪みが許容できる範囲内であった。
即ち、中間膜の厚さを１．９０ｍｍ以下とすることで、透視歪みを抑制することができる。
【００５６】
以上をまとめると、電熱線による歪みを防ぐという観点からは、下側接着層の厚みの値の下限値を電熱線の直径の１９倍に設定することが好ましく、さらに透視歪みを抑制するには、下側接着層と、機能層と、上側接着層とからなる中間膜の厚みを１．９０ｍｍ以下とすることが望ましい。
別実施例について次図で説明する。
【実施例２】
【００５７】
次に、本発明の実施例２を図面に基づいて説明する。
図８は実施例２の電熱線入り合せガラスの製造方法を示し、上記図４（ａ）に対応させて表している。
図８に示されるように、下側接着層の一部５３ａ、機能層５４及び上側接着層５５からなる中間膜５７（第１中間膜５７）と、下側接着層の残部５３ｂ（第２中間膜５３ｂ）とを用いる。
【００５８】
下側ガラス板１１に、電熱線１２、下側接着層の残部５３ｂ、中間膜５７、上側ガラス板１６の順に載せ、仮接着及び接着を行う。仮接着及び接着については、図４（ｂ）及び図４（ｃ）で説明した方法により行うことができる。
【００５９】
下側接着層（中間膜）を２つの部材から構成することで、従来から用いられている部品により、電熱線入り合せガラスを製造することができる。部品のコストを下げることができ、電熱線入り合せガラスの価格も低下させることができる。例えば、中間膜１７には、積水化学工業株式会社製、エスレック・サウンドアコースティックフィルムを用いることができる。
【００６０】
図９に示すように、２つの中間膜５７，５３ｂで下側接着層５３を構成した電熱線入り合せガラス５０であっても、本発明の効果を得ることができる。
即ち、下側接着層５３の厚さを、電熱線１２の直径の１９倍以上に設定することで、電熱線１２の近傍で生じ得る歪みを十分に抑制することができる。
【００６１】
尚、本発明に係る電熱線入り合せガラスは、実施の形態では車両のフロントガラスに適用したが、電車や飛行機等他の乗り物に適用することや、建築用窓ガラスに適用することもでき、これらのものに用途は限定されない。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明の電熱線入り合せガラスは、四輪車のフロントガラスに好適である。
【符号の説明】
【００６３】
１０，５０…電熱線入り合せガラス、１１…下側ガラス板、１２…電熱線、１３，５３…下側接着層、１４，５４…機能層、１５，５５…上側接着層、１６…上側ガラス板。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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