(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
航空機もしくは輸送用車両用のモノリシック又はラミネート窓ガラスであって、この窓ガラスは、ガラス及び／又はプラスチック材料の硬質なシートのモノリシック窓ガラス、又はガラス及び／又はプラスチック材料の硬質なシートとプラスチック材料の柔軟なシートとからなるラミネート窓ガラスであり、少なくともガラス及びプラスチック材料の硬質なシートのエッジフェースをストリップで被覆し、このストリップの材料が６０以上、９０未満のショアーＡ硬度を有するポリウレタンであり、そしてこのストリップは接着剤皮膜を有することを特徴とする前記窓ガラス。
【請求項２】
ストリップの厚さが０．１〜２ｍｍである請求項１に記載の窓ガラス。
【請求項３】
接着剤皮膜がアクリル系である請求項１に記載の窓ガラス。
【請求項４】
ガラスを化学的に強化した請求項１〜３のいずれか１項に記載の窓ガラス。
【請求項５】
窓ガラスのエッジフェースを丸くした請求項１に記載の窓ガラス。
【請求項６】
ストリップを施した窓ガラスの周囲に、シールを装着した請求項１〜５のいずれか１項に記載の窓ガラス。
【請求項７】
窓ガラスがラミネート構造である請求項１〜６のいずれか１項に記載の窓ガラス。
【請求項８】
窓ガラスのシートの少なくとも１枚のエッジフェースを、ストリップで被覆した請求項７に記載の窓ガラス。
【請求項９】
アセンブリーの前に、少なくとも１枚のガラスシートのエッジフェースを、個々にストリップで被覆した請求項８に記載の窓ガラス。
【請求項１０】
少なくとも２枚のガラスシート及び少なくとも１枚のプラスチック材料の柔軟なシートを含む請求項１に記載の航空機用ラミネート窓ガラスであって、（１）最外層をなすガラスシートの近くには霧及び／又は曇りを除去するための加熱用回路網が形成され、及び／又は（２）プラスチック材料の柔軟なシートはその中に埋めた周辺ベルト又はインサートで強化されていることを特徴とする前記窓ガラス。
【発明の詳細な説明】
本発明は窓ガラス、特には航空機に使用する窓ガラスに関する。
この窓ガラスは、ガラス又はプラスチック材料のモノリシック又はラミネートであることができ、或いは、ガラス及び／又はプラスチック材料の硬質なシート、及び柔軟なシートのアセンブリーからなる複合窓ガラスであることもできる。
航空機に使用される窓ガラスは、一般に、熱的又は化学的に強化した少なくとも２枚のシートを含み、それらの間に、所望により数枚の層又はシートからなることができるプラスチック材料の中間シートが存在する。
窓ガラスは、高度の高い普通の飛行状態にあると、一方で、その両面間の大きな圧力差に曝され、他方で、窓ガラスの中央部分と周辺部分の大きな温度差に曝される。さらに、振動的な負荷も受ける。具体的には、圧力差は９００ミリバールに達することがあり、温度差は約７０℃に達することがある。これらの既に存在する高い応力に、例えば飛行中の衝撃による応力、特には低温においての鳥の衝突や他の局所的な応力が加わることがある。
このような特に高い負荷の結果、このような窓ガラスは、大なり少なりの期間の経過の後、性能の低下が生じる。
窓ガラスが破損する危険性を下げるため、いくつかの解決策が既に提案されている。破損の最も一般的な原因の１つは、一般にポリビニルブチラールであるプラスチック材料の中間シートとガラスとの熱膨張率の相違である。このための解決策の１つは、熱膨張率の低い材料を、窓ガラスの周囲部分の中間シートとガラスとの間に導入することである。もう１つの解決策は、中間シートとガラスとの間に、低い弾性率を有する異なる性質の材料の連続フィルムを配置することである。しかしながら、これらの対策は、窓ガラスの光学的な欠点を生じることがある。また、欧州特許第５０８８６４号明細書において、ポリビニルブチラールの中間層が数層で構成され、少なくとも１つのガラスシートに接触する層の可塑剤含有率が内部層のそれよりも高い中間層を提案している。この特徴は、ガラスの離層、即ちガラスを化学的に強化したときのガラスの平面に実質的に平行な平面内の破壊を生じる既知の応力の減少、さらには除去を可能にする。
概して、これらの公知文献に記載の窓ガラスは、改良された特性を示している。しかしながら、特定の場合において、窓ガラスの製造の際に重要な注意が必要である。
本発明は、これらの欠点を克服するものである。
本発明は、航空機に使用される窓ガラスが曝されることがある温度と圧力の条件下で、望ましい長期寿命の特性を有する窓ガラスに関係する。
本発明者は、航空機の機体の製作と装備の間に窓ガラスが曝される応力を検討の対象にすることによって本発明の結果に到達した。本発明者は、特に窓ガラスの取扱いの際に、肉眼では見えないけれども窓ガラスの品質の低下を生じさせることがある微細欠陥を生成する衝撃又はショックに窓ガラスが曝される可能性があることを立証した。また、本発明者は、これらの欠陥を克服するための特性を決め、航空機業界の要求に適合でき、さらに実施が容易であるといった利点もまた提供できる解決策を見いだした。
本発明は、ストリップ又はバンドで少なくとも部分的に被覆されたエッジフェース（edge face）を有する窓ガラスに関する。
１つの面において、本発明は、そのエッジフェースが少なくとも部分的に保護ストリップで被覆された少なくとも１枚のガラスシートを含む窓ガラスに関する。
本発明にしたがうストリップを形成する材料はシリコーン、ゴム、熱硬化性又は熱可塑性のエラストマーから選択される。この材料は、特に使用するプラスチック材料のシート又は層、及び窓ガラスの周囲に一般に備えるシールと適合性がなければならない。これらは、例えば、耐漏えい性及び／又は据付及び／又は除去のためのシールである。これらのシールは押出成形又は封入成形することができる。これらは一般にシリコーン製である。さらに、本発明にしたがって使用される材料は好ましくは軽量であり、即ち１．２ｇ／ｃｍ3未満の密度であることが好ましい。
本発明のストリップは好ましくはポリウレタン製である。ストリップの硬度は、良好な組立て結合を得るために、好ましくはシールの硬度より大きい。ショアーＡ硬度で９０未満であることが好ましく、例えば６０〜９０のショアーＡ硬度である。また、ストリップが優れた引裂抵抗を有することが好ましい。好ましくは、ＡＳＴＭ１９３８標準試験法で測定して２ｋｇ以上であり、２．５ｋｇのようにさらに高い値でもよい。
好ましくは、ストリップは操縦室又は機体の装着する窓ガラスに結合したままで残す。先に記したように、窓ガラスは相当な熱応力を受ける。このため、ストリップは１２０℃の３０分間後に、１％未満の寸法熱安定性を有する。また、本発明の好ましい態様にしたがうと、ストリップは、窓ガラスの一部を形成する個々のガラスシートの少なくとも１枚のガラスシートのエッジフェースを、少なくとも部分的に被覆することが好ましい。窓ガラスの製造サイクルの前に、ストリップをガラスシートに施すことが好ましい。それにより、製造工程の最初から完全に最後まで及び窓ガラスの装着の間の全ての負荷から、ガラスシートはストリップによって保護される。ここでストリップは、アセンブリーの際の加熱条件に耐えるように、寸法熱安定性を有するべきであり、この条件は１０バール以上の圧力で１００℃以上に達することがある。
ストリップの全厚さは０．１〜２ｍｍであることが好ましい。厚さが大きいと、本発明によるストリップは改良された特性、特にエネルギー吸収特性が高くなることができる。そうは言っても、この厚さは容積の理由から２ｍｍを超えないことが好ましい。窓ガラスの各々の構成成分は正確な寸法を有し、窓ガラスの全体の寸法は、例えば航空機の機体の中に用意された所望の位置に正確に一致しなければならないことは当然である。また、窓ガラスのエッジフェースは、特に接続用やガイド用の素子のような種々の機能素子の存在や１以上のシールの存在のため、割合に大きなサイズを有する。
利用できる空間は小さいため、本発明にしたがうストリップは、圧力の簡単な適用によって窓ガラスにしっかりと固定される接着剤を備えることが好適である。圧力は、例えば溝付ローラー、スパチュラ、又は他の任意の手段によって与えることができる。接着剤の皮膜は好ましくはアルリル系であり、約０．０１〜０．２ｍｍの厚さを有する。ストリップは巻戻し出装置から巻出し、その直後に窓ガラスのエッジフェースに適用することが有益であり、窓ガラスのフェースの上に突き出すことも可能である。ガラスシートの厚さは薄くても実施できる簡単な仕方でストリップを均一に適用し、ガラスの厚さは例えば３ｍｍのように薄いが、エッジフェースの形状は例えば丸いことも可能である。
本発明にしたがって被覆するガラスシートは化学的に強化したガラスシートであることが好ましく、即ち公知の化学的処理によって強化したガラスである。この処理は、例えば、大きいサイズのイオンで小さいサイズのイオンを置換するといった、ガラスの表面層のイオン交換である。このイオン交換は、圧縮の表面ゾーンを形成する。この圧縮状態の表面ゾーンの強度は特に高い。しかしながら、その厚さは、熱強化したガラスシートの厚さより薄い。本発明は、不器用又は不正確な取扱いによるガラス表面の悪化の危険性を減らす。
本発明の他の特徴と長所は、本発明の態様の例と図面を参照して、以降の説明より明らかになるであろう。
図１は１ａ〜１ｆまでの構成図を略図で示すものであり、本発明によるストリップの種々のあり得る位置を示す。
図２は本発明による窓ガラスの１つの態様を断面図で示す。
図３は本発明による窓ガラスの別な態様を断面図で示す。
図４は本発明による窓ガラスのさらに別な態様を断面図で示す。
図５は本発明による窓ガラスのさらに別な態様を断面図で示す。
図６は本発明による窓ガラスのさらに別な態様を断面図で示す。
図１は１枚のシート２からなるモノリシックの窓ガラス１を示す。このシートは例えばガラスである。その稜(arris）を参照番号５、６と示しているエッジフェース３を、本発明によるストリップ４で被覆している。１ａ〜１ｃの構成においてエッジフェースは丸く、これに対して１ｄ〜１ｆの構成では真っ直ぐである。１ａと１ｄの構成に示すように、ストリップはシート２の面の上に突き出ることもできる。また、１つの面の上にのみ突き出ることもできる。例えばｌｂと１ｃの構成に示すように、稜５又は稜６から突き出しながら面から突き出さないことも可能である。また、１ｃと１ｆの構成に示すように、窓ガラスのエッジフェースの一部だけを被覆し、稜５及び／又は稜６からは突き出す又は突き出さないこともできる。
これらの略図の図面において、数種類の構成のみを示している。本発明の技術的思想の中でこの他の構成も可能であることは当然である。
本発明による窓ガラスは、特に耐衝撃性と耐衝突について改良された特性を有する。構成１ａと示した窓ガラスについて行ったテスト結果は次の通りである。
ガラスシートを化学的強化に供する。取扱いの際の衝撃をシミュレーションするために、丸くしたガラスシートの上に鉄球を落下させた場合、その鉄球が０．１ジュール以上のエネルギーを有するときに損傷が観察された。シリコーン系のストリップを施した構成１ａと示した窓ガラスについて同じテストを行った場合、シリコーンの厚さが１、２、３ｍｍにおいて、それぞれ０．５、１、２ジュールのエネルギーで損傷が観察された。
ストリップが、８０のショアーＡ硬度、０．４１ｍｍの厚さ、ＡＳＴＭ１９３８標準試験法で測定して約２．６ｋｇの引裂抵抗を有するポリウレタンからなる場合、９ジュール以上のエネルギーで損傷が表れた。
ここで、ストリップはガラスシートにしっかりと固定した。厚さ０．０４ｍｍのアクリル系の接着剤皮膜で固定した。前記のポリウレタンストリップとの接着強度は約１Ｎ／ｍｍであった。
この値はＡＳＴＭ−Ｄ−１００標準試験法に記載の１８０°剥離テストとして知られるテスト法にしたがって測定した。テストした試料は外界温度で２４時間放置しておいた。このテストの剥離速度は３０５ｍｍ／分とした。
指標として、直径３０ｍｍで重さ５００ｇの鉄球を用いた落下テストを、前記の本発明にしたがったポリウレタンストリップ被覆の窓ガラス試験体について行った。このテストは、取扱いの際に窓ガラスが受けることがある衝撃をシミュレートする。このガラスは、１０ジュール以上のエネルギーで破壊したが、ストリップを備えない裸の同じガラスシートの限界エネルギーは３ジュールであった。この例は、本発明による窓ガラスの改良された特性と、窓ガラスの破壊に結びつくことがある窓ガラスのエッジの脆性を示す。
図２に示すように、シール７を窓ガラスの周囲に装着することが有益である。このシールは耐漏えい性及び／又は着脱シールであることが好ましい。押出又は封入によって形成する。窓ガラス１は、図１の構成１ａによって配置した本発明によるストリップ４と、シール７のいわゆる複合シールを含む。このストリップは別な構成に配置することもできる。次いで、航空機の操縦室又は機体の開口部又は窓又はドアのフレームに装着する用意をする。
この例において、このシールは封入によって形成した厚さ２ｍｍのシリコーンである。この例において、ストリップは、図１に関して説明したと同様なポリウレタンである。ストリップ４とシール７の両方で被覆した窓ガラスの丸くした上に落下して破損が生じたときのエネルギーは２０ジュール以上であった。
図１又は２に示す窓ガラスは、例えば図３と５に示すようなラミネート窓ガラスの一部であってもよい。
図３は、２枚のガラスシート８と９からなり、その間に柔軟なプラスチック材料１０の中間シートがあるラミネート窓ガラスを示す。略図で示すこの中間シートは、異なる材料であることが多い数枚の層又はシートをそれ自身が含んでもよい。図面において、２つのストリップがシート８と９のエッジフェースをそれぞれ囲んでいる。この図において、ストリップ１１はシート９の面１３と１４の上に突き出ているが、ストリップ１２は突き出ていない。このように、この図は、本発明の技術的思想の中で、シートに対するストリップの実施可能な異なる位置と、硬質又は柔軟なシートの実施可能な異なる重なりを示す。また、１つのシート（図示していない）がこのようにして構成した窓ガラスのエッジフェース全体を被覆することもできる。
図４は本発明の別な態様を示し、本発明によるストリップ１５がラミネート窓ガラスの全体を被覆している。これはアセンブリーの後に施すことができ、そのアセンブリーに必要な例えば熱圧条件に耐えることができる必要はない。
この窓ガラスは輸送用車両、ビルディング等に使用することができる。
図５と６は、本発明の好ましい態様の航空機用窓ガラスを示す。３枚のガラスシート１６、１７、１８で構成される。ガラスシート１６と１７、特にガラスシート１６は、航空機の内部の温度と圧力に曝される。このシート１８は、それが外界条件に曝される。窓ガラスの霧及び／又は曇りを除去するため、通常はシート１８の近くに回路網１９を用意する。これは、電源に接続素子によって接続した給電ストリップに接続した通電加熱用ワイヤー（図示していない）からなる。静電荷を除去するための電線を用意することもできる。
プラスチック中間シート２０と２１はガラスシートの間に用意する。これは一般に、所望により数枚の層からなるポリビニルブチラールの１枚以上のシートである。例示の態様において、シート１６と１７及び中間シート２０は、シート１８と中間シート２１よりも大きい。中間シート２１は、例えばシート１７と同じ寸法でもよい。中間シート２０は一般に、中間シートの中に埋めた２２と示すような周辺ベルト又はインサートで強化される。このベルトは、所望により、航空機の構造体にボルト締めによって装着するための穴を含むことができる。このベルトはアルミニウムのような耐酸化性の金属や繊維構造を基礎にすることもできる。その厚さは約２ｍｍである。
本発明にしたがうストリップ２３、２４は、図５に示すようにシート１６と７１のエッジフェースを被覆することができる。ストリップ２３と２４は、それぞれシート１６と１７のエッジフェースを少なくとも部分的に実質的に独立して被覆する。これらのシートは当然ながら、一体に組み立てる前に、好ましくは製造の直後に被覆する。また、ストリップは、図６の２５に示すように、全部の窓ガラスを被覆することもできる。ストリップ２３、２４、２５は、ガラスシートの面の上に突き出ても出なくてもよく、シート又は窓ガラスのエッジフェースの全体又は一部のみを被覆してもよい。
図５は好ましい態様を示し、シート１６と１７は化学的強化ガラスであり、また丸くしたエッジを有する。シート１８もまた本発明によるストリップで被覆することができる。
本発明による窓ガラス、特にラミネート窓ガラスの製造方法は次の過程を含んでなる。
化学的強化処理を受けたばかりのガラスシートのエッジフェースに、本発明によるストリップを施す。接着剤皮膜を含むストリップを供給装置から巻出し、エッジフェースに施し、所望によりガラスシートの１面又は両面上に突き出させる。この適用を極めて均一にするために、この操作は溝付ローラーを用いて行うのが好適である。このように、ストリップは窓ガラス製造開始の直後からガラスシートを保護する。ガラスシートの全体を保護用包装フィルムで囲むこともできる。このガラスシートは貯蔵しておくことができる。その後、同様に本発明によるストリップを施した他のガラスシートと組み合わせる。包装フィルムを適用しておいたならば、組み立ての前に当然除去しておく。
これらのガラスシートの間に、柔軟なプラスチック材料の数枚の層又はシート、及び加熱用回路網、静電荷除去用回路網、強化用ベルトを配置することが適切である。この組立ては、カレンダー技術、又はアセンブリーをバッグの中に入れて減圧下で加熱することにより、予備組立てすることができる。次いでアセンブリーをオートクレーブの中に入れ、約１００℃の温度と約１０バールの圧力に供する。オートクレーブから取り出すとアセンブリーは堅固で頑丈であり、即ち異なる層が中間シートを構成し、また中間シートとガラスシートが一体に緊密に結合している。次いでシリコーンシールを窓ガラスの周囲に成形する。所望により包装フィルムで窓ガラスの各々の面を保護することができる。この窓ガラスは、ボルト締め又は掴み具のような機械的固定手段で航空機の機体に装着することができる。包装用フィルムがあれば除去する。
本発明はモノリシック又はラミネート窓ガラスに関するものであり、シール、又はガラス又はプラスチック材料の任意の他の部材を備えること又は備えないことは本発明の技術的思想の範囲に含まれる。
航空機産業に使用する窓ガラスに関してのみ本発明を説明してきたが、輸送用車両、ビルディング、又は船舶にも使用可能である。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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【図１ｄ】
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【図１ｅ】
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【図１ｆ】
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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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