ЛАМИНИРОВАННОЕ СТЕКЛО Российский патент 2022 года по МПК C03C27/12 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0001] Настоящее изобретение относится к ламинированному стеклу.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] В последние годы был достигнут прогресс в создании индикаторов на лобовом стекле (также упоминаемых далее как «HUD»), с помощью которых предопределенная информация отображается в поле зрения водителя транспортного средства путем отражения изображений на ветровом стекле транспортного средства. Однако могут быть случаи, в которых двойные изображения (проходящие двойные изображения и отраженные двойные изображения) создают проблему, когда водитель визуально распознает внешнюю сцену или информацию, отображаемую HUD.

[0003] Вследствие этого в HUD для решения проблемы двойных изображений были использованы технологии для придания поперечному сечению лобового стекла клиновидной формы. Например, было предложено ламинированное стекло, совместимое с HUD, в котором промежуточный слой, имеющий форму клина в поперечном сечении, зажат между двумя стеклянными пластинами, чтобы иметь форму клина в целом (см., например, Патентный документ 1).

[0004] В то же время для удаления снега, льда, инея и т.п. с внешней поверхности ветрового стекла для сохранения видимости было известно ламинированное стекло, имеющее функцию электрического нагрева (см., например, Патентный документ 2).

[0005] В ламинированном стекле, имеющем такую функцию нагрева, генератор тепла, включающий в себя горячие провода или пленку, устанавливается на главной поверхности на внешней по отношению к транспортному средству стороне той стеклянной пластины, которая находится на внутренней стороне транспортного средства. Функция нагрева также требуется для описанного выше совместимого с HUD ламинированного стекла.

[0006] ДОКУМЕНТЫ ПРЕДШЕСТВУЮЩЕГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ

ПАТЕНТНЫЕ ДОКУМЕНТЫ

Патентный документ 1: Японская непроверенная патентная заявка № H07-175007

Патентный документ 2: Японская непроверенная патентная заявка № H09-207718

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ПРОБЛЕМА, РЕШАЕМАЯ ИЗОБРЕТЕНИЕМ

[0007] Однако в описанном выше совместимом с HUD ламинированном стекле используется промежуточный слой, имеющий форму клина в поперечном сечении; следовательно, в верхней части ламинированного стекла, а именно в той его части, где толщина промежуточного слоя больше, тепло от генератора тепла хуже достигает стеклянной пластины на внешней стороне транспортного средства; и поэтому есть вероятность того, что снег, лед, иней и т.п. не смогут быть убраны в достаточной степени.

[0008] Настоящее изобретение было сделано с учетом вышеупомянутых моментов и имеет своей целью эффективную передачу тепла от теплогенератора к стеклянной пластине, располагающейся на внешней стороне транспортного средства в ламинированном стекле, которое имеет форму клина в поперечном сечении и является совместимым с HUD.

СРЕДСТВА ДЛЯ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ

[0009] Настоящее ламинированное стекло представляет собой ламинированное стекло, имеющее промежуточный слой между стеклянной пластиной на внешней стороне транспортного средства и стеклянной пластиной на внутренней стороне транспортного средства, которое включает в себя генератор тепла на внешней поверхности той стеклянной пластины, которая находится на внутренней стороне транспортного средства, причем по меньшей мере одна из стеклянной пластины на внешней стороне транспортного средства и стеклянной пластины на внутренней стороне транспортного средства имеет форму клина в поперечном сечении, и причем максимальное значение толщины промежуточного слоя меньше или равно 1 мм.

ПРЕИМУЩЕСТВА НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0010] В соответствии с раскрытой технологией можно эффективно передавать тепло от генератора тепла к стеклянной пластине на внешней стороне транспортного средства в ламинированном стекле, которое имеет форму клина в поперечном сечении и является совместимым с HUD.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0011] Фиг. 1 включает в себя диаграммы, иллюстрирующие ветровое стекло для транспортного средства.

Фиг. 2 представляет собой первое частичное поперечное сечение проиллюстрированного на Фиг. 1 ветрового стекла 20, сделанное в направлении XZ и рассматриваемое в направлении Y;

Фиг. 3 представляет собой частичное поперечное сечение, иллюстрирующее ветровое стекло в соответствии со сравнительным примером.

Фиг. 4 представляет собой второе частичное поперечное сечение проиллюстрированного на Фиг. 1 ветрового стекла 20, сделанное в направлении XZ и рассматриваемое в направлении Y;

Фиг. 5 представляет собой первую диаграмму, иллюстрирующую примеры и сравнительный пример; и

Фиг. 6 представляет собой вторую диаграмму, иллюстрирующую примеры и сравнительный пример.

ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0012] Далее варианты осуществления будут описаны со ссылкой на чертежи. Во всех чертежах одинаковые элементы обозначены теми же самыми ссылочными цифрами, а их дублирующие описания могут быть опущены. Следует отметить, что хотя в качестве примера для описания здесь будет использовано ветровое стекло для транспортных средств, применение по сути не ограничивается; ламинированное стекло в соответствии с вариантами осуществления может быть применено к стеклам, отличающимся от ветрового стекла для транспортных средств. Кроме того, на некоторых чертежах размер и форма могут быть частично преувеличены, чтобы облегчить понимание настоящего изобретения.

[0013] Фиг. 1 включает в себя диаграммы, иллюстрирующие ветровое стекло для транспортного средства и схематично показывающие вид ветрового стекла изнутри транспортного средства.

[0014] Как проиллюстрировано на Фиг. 1(a), ветровое стекло 20 имеет область отображения HUD R₁, используемую HUD, и область R₂, не используемую HUD для отображения. Если смотреть из точки V1 стандарта JIS R3212, то область отображения HUD R₁ покрывает диапазон, в котором ветровое стекло 20 облучается светом от зеркала, которое составляет HUD, когда это зеркало поворачивается. Следует отметить, что в настоящем описании прозрачная область включает в себя тестовую область C, определенную в стандарте JIS R3212, а также область передачи/приема информации в том случае, когда эта описываемая ниже область включается, и указывает область, в которой пропускание видимого света Tv больше или равно 70%.

[0015] Область отображения HUD R₁ располагается в нижней половине ветрового стекла 20, а область R₂ является смежной с областью отображения HUD R₁ и располагается вокруг области отображения HUD R₁ ветрового стекла 20. Однако область отображения HUD может быть расположена во множестве мест в направлении Y, например, как область отображения HUD R₁₁ и область отображения HUD R₁₂, проиллюстрированные на Фиг. 1(b). Альтернативно область отображения HUD может быть только одной из области отображения HUD R₁₁ и области отображения HUD R₁₂. Альтернативно область отображения HUD может быть расположена во множестве мест в направлении Z (не показано).

[0016] Целесообразно располагать области отображения HUD R₁, R₁₁ и R₁₂ вне тестовой области A, определенной в стандарте JIS R3212. Области отображения HUD R₁, R₁₁ и R₁₂ могут располагаться в тестовой области A, определенной в стандарте JIS R3212. Следует отметить, что тестовая область A предусматривается внутри тестовой области B, хотя это и не проиллюстрировано на Фиг. 1. На Фиг. 1 B и C обозначают тестовые области B и C, определенные в стандарте JIS R3212, соответственно.

[0017] Целесообразно, чтобы черный керамический слой 29 (экранирующий слой) присутствовал в периферийной части ветрового стекла 20. Черный керамический слой 29 может быть сформирован путем нанесения черной керамической печатной краски на стеклянную поверхность, подлежащую окрашиванию. Присутствие непрозрачного черного керамического слоя 29 в периферийной части ветрового стекла 20 позволяет предотвратить повреждение клейкого вещества, такого как уретан, предназначенного для удержания периферийной части ветрового стекла 20, от повреждения ультрафиолетовыми лучами.

[0018] В том случае, когда только промежуточный слой ветрового стекла 20 имеет угол клина, как в обычных методиках, в той части, где толщина промежуточного слоя становится больше, поглотитель ультрафиолетовых лучей в промежуточном слое имеет больший эффект контроля повреждения ультрафиолетовыми лучами. В том случае, когда стеклянная пластина имеет угол клина, как в настоящем изобретении, максимальное значение толщины промежуточного слоя становится меньше; поэтому целесообразно иметь черный керамический слой в периферийной части ветрового стекла 20. Кроме того, в настоящем изобретении за счет наличия черного керамического слоя в периферийной части ветрового стекла 20 тепло от генератора тепла может легко передаваться в сторону наружной поверхности транспортного средства.

[0019] Ветровое стекло 20 может иметь область передачи/приема информации R₅ в верхней периферийной части. Область передачи/приема информации R₅ может быть расположена, например, в отверстии, сформированном в черном керамическом слое 29. Область передачи/приема информации R₅ функционирует как прозрачная область в том случае, когда камера, лазер для измерения расстояния и т.п. располагаются на верхней периферийной части ветрового стекла 20.

[0020] Фиг. 2 представляет собой частичное поперечное сечение проиллюстрированного на Фиг. 1 ветрового стекла 20, сделанное в направлении XZ и рассматриваемое в направлении Y. Как проиллюстрировано на Фиг. 2, ветровое стекло 20 является ламинированным стеклом для транспортных средств, снабженным стеклянной пластиной 210 в качестве стеклянной пластины на внутренней стороне транспортного средства; стеклянной пластиной 220 в качестве стеклянной пластины на внешней стороне транспортного средства; а также промежуточным слоем 230. В ветровом стекле 20 стеклянная пластина 210 и стеклянная пластина 220 закреплены в состоянии, в котором промежуточный слой 230 расположен между ними.

[0021] Генератор 250 предусматривается на главной поверхности стеклянной пластины 210 с внешней стороны транспортного средства. Обеспечение генератора 250 тепла позволяет размораживать (оттаивать) воду, замерзшую на наружной поверхности 22 ветрового стекла 20, и очищать (размораживать) помутнение наружной поверхности 22 ветрового стекла 20. Генератор 250 тепла особо не ограничивается; например, можно упомянуть так называемый тип проволочного нагревателя, в котором используется металлическая проволока, такая как проволока из вольфрама, так называемый тип покрытия, в котором на стекле формируется прозрачная проводящая пленка, через которую протекает ток, генерирующий тепло, так называемый пленочный тип, в котором нагревающая проводка имеет, например, форму сетки в основном материале, и т.п.

[0022] В ветровом стекле 20 внутренняя поверхность 21 ветрового стекла 20 в качестве одной из поверхностей стеклянной пластины 210, находящейся на внутренней стороне транспортного средства, и наружная поверхность 22 ветрового стекла 20 в качестве одной из поверхностей стеклянной пластины 220, находящейся на внешней стороне транспортного средства, могут быть плоскими поверхностями или могут быть криволинейными поверхностями.

[0023] Ветровое стекло 20 формируется так, чтобы оно имело форму клина в поперечном сечении, таким образом, что толщина увеличивается от нижнего конца к верхнему концу ветрового стекла 20, когда ветровое стекло 20 установлено на транспортном средстве, где δ представляет собой угол клина. Следует отметить, что угол клина δ определяется как значение, получаемое путем деления разности между толщиной на нижнем конце и толщиной на верхнем конце в вертикальном направлении вдоль ветрового стекла 20 на расстояние в вертикальном направлении вдоль ветрового стекла 20 (то есть среднее значение угла клина). В дальнейшем углы клина стеклянной пластины и промежуточного слоя определяются как описано выше. Следует отметить, что увеличение толщины от нижнего конца к верхнему концу ветрового стекла 20 может быть монотонным увеличением, в котором скорость увеличения является постоянной, или скорость увеличения может частично изменяться.

[0024] Угол клина δ ветрового стекла 20 в качестве ламинированного стекла предпочтительно больше или равен 0,2 мрад и меньше или равен 1,0 мрад; более предпочтительно больше или равен 0,3 мрад и меньше или равен 1,0 мрад; еще более предпочтительно больше или равен 0,3 мрад и меньше или равен 0,9 мрад; и особенно предпочтительно больше или равен 0,3 мрад и меньше или равен 0,8 мрад. Наличие угла клина δ больше или равного нижнему пределу позволяет в достаточной степени уменьшать передаваемые двойные изображения, сохраняя при этом контроль над двойными изображениями HUD. Кроме того, наличие угла клина δ меньше или равного верхнему пределу позволяет управлять увеличением массы ветрового стекла 20 внутри диапазона, не вызывающего проблем, и при этом не затруднять передачу тепла от генератора 250 тепла наружу транспортного средства.

[0025] В ветровом стекле 20 стеклянная пластина 220 формируется так, чтобы она имела форму клина в поперечном сечении, и толщины стеклянной пластины 210 и промежуточного слоя 230 соответственно являются однородными. В стеклянной пластине 220 угол между поверхностью, служащей наружной поверхностью 22 ветрового стекла 20, и поверхностью, контактирующей с промежуточным слоем 230, является углом клина δg.

[0026] Угол клина δg стеклянной пластины, имеющей клинообразную форму в поперечном сечении (стеклянной пластины 220 на Фиг. 2), предпочтительно больше или равен 0,2 мрад и меньше или равен 1,0 мрад; более предпочтительно больше или равен 0,3 мрад и меньше или равен 1,0 мрад; еще более предпочтительно больше или равен 0,3 мрад и меньше или равен 0,9 мрад; и особенно предпочтительно больше или равен 0,3 мрад и меньше или равен 0,8 мрад. Наличие угла клина δg больше или равного нижнему пределу позволяет в достаточной степени уменьшать передаваемые двойные изображения, сохраняя при этом контроль над двойными изображениями HUD. Кроме того, наличие угла клина δg меньше или равного верхнему пределу позволяет не препятствовать передаче тепла от генератора 250 тепла наружу транспортного средства около верхнего конца ветрового стекла 20, а также позволяет контролировать увеличение массы ветрового стекла 20 внутри такого диапазона, который не вызывает проблем.

[0027] В том случае, когда и стеклянная пластина, и промежуточный слой 230 имеют форму клина в поперечном сечении, сумма угла клина δg стеклянной пластины и угла клина промежуточного слоя 230 может быть отрегулирована так, чтобы она находилась внутри подходящего диапазона угла клина δ ветрового стекла 20.

[0028] На Фиг. 2 толщины стеклянной пластины 210 и промежуточного слоя 230 являются соответственно однородными; следовательно, угол клина δg стеклянной пластины 220 равен углу клина δ между внутренней поверхностью 21 и наружной поверхностью 22 ветрового стекла 20 (углу клина всего ламинированного стекла). В примере на Фиг. 2, хотя только стеклянная пластина 220 имеет форму клина в поперечном сечении, как стеклянная пластина 210, так и стеклянная пластина 220 могут иметь форму клина в поперечном сечении (толщина промежуточного слоя 230 является однородной).

[0029] В том случае, когда обе стеклянные пластины 220 и 210 имеют форму клина в поперечном сечении, их углы клина могут отличаться или могут быть одинаковыми. В любом случае, когда одна из стеклянных пластин 210 и 220 представляет собой стекло, имеющее форму клина в поперечном сечении, или когда обе являются стеклами, имеющими форму клина в поперечном сечении, предпочтительно, чтобы угол клина стеклянной пластины, имеющей форму клина в поперечном сечении, формировался таким образом, что угол клина в верхней части стеклянной пластины был меньше, чем угол клина в ее нижней части, где верхняя часть находится выше центра линии, соединяющей середину верхней стороны и середину нижней стороны, а упомянутая нижняя часть находится ниже этого центра. Описанная выше форма клина в поперечном сечении предотвращает слишком большую толщину стеклянной пластины вблизи от верхней стороны, которая не связана с областью отображения HUD ветрового стекла 20; следовательно, оно не препятствует передаче тепла от генератора 250 тепла наружу транспортного средства.

[0030] Следует отметить, что хотя и предпочтительно, чтобы толщина промежуточного слоя 230 была однородной (то есть чтобы угол клина был равен 0 мрад), малый угол клина может образоваться благодаря растяжению и т.п. в процессе производства ламинированного стекла. В этом случае, если угол клина промежуточного слоя 230 меньше или равен 0,2 мрад, та часть промежуточного слоя 230, где толщина слоя больше, не становится слишком толстой, и влияние на теплопроводность от генератора 250 тепла является малым; следовательно угол клина находится в допустимом диапазоне. Другими словами, угол клина промежуточного слоя 230 предпочтительно меньше или равен 0,2 мрад, более предпочтительно меньше или равен 0,15 мрад, и еще более предпочтительно меньше или равен 0,1 мрад.

[0031] В том случае, когда одна или обе из стеклянной пластины 210 и стеклянной пластины 220 имеют форму клина в поперечном сечении, если стеклянная пластина должна быть сформирована из неорганического стекла и изготовлена методом флоат-процесса, эта форма может быть получена путем разработки условий производства. Другими словами, регулируя скорость вращения множества валков, расположенных на обоих краях в направлении ширины стеклянной ленты, которая движется по расплавленному металлу, можно сформировать стекло, имеющее вогнутое, выпуклое или клиновидное поперечное сечение в направлении ширины, которое может быть разрезано для того, чтобы получить деталь, имеющую желаемое изменение толщины. Кроме того, поверхность стеклянной пластины может быть отполирована для создания желаемого угла клина.

[0032] В качестве стеклянных пластин 210 и 220 может использоваться, например, неорганическое стекло, такое как известково-натриевое стекло, алюмосиликатное стекло или не содержащее щелочи стекло; органическое стекло и т.п. Стеклянная пластина 220, расположенная на внешней стороне ветрового стекла 20, предпочтительно делается из неорганического стекла с точки зрения стойкости к царапанию, и предпочтительно является известково-натриевым стеклом с точки зрения формуемости. Предпочтительно, чтобы стеклянная пластина, имеющая форму клина в поперечном сечении, содержала железо в виде оксида в количестве больше или равном 0,4 мас.% и меньше или равном 0,6 мас.%. Наличие железа среди компонентов делает изгиб путем нагрева легче благодаря большему поглощению тепла, даже в том случае, когда толщина пластины является большой, как в случае стеклянной пластины, имеющей форму клина в поперечном сечении. Наличие железа среди компонентов также уменьшает пропускание видимого света, делает генератор 250 тепла менее видимым, и тем самым улучшает дизайн.

[0033] Толщина самой тонкой части стеклянной пластины 220, расположенной на внешней стороне ветрового стекла 20, предпочтительно больше или равна 1,8 мм и меньше или равна 3 мм. Толщина стеклянной пластины 220 больше или равная 1,8 мм обеспечивает достаточную прочность с точки зрения стойкости к ударам камней и т.п., а толщина пластины меньше или равная 3 мм препятствует чрезмерному увеличению массы ламинированного стекла, что является выгодным с точки зрения топливной эффективности транспортного средства. Кроме того, тепло от генератора 250 тепла более легко передается к наружной поверхности 22. Толщина самой тонкой части стеклянной пластины 220 более предпочтительно больше или равна 1,8 мм и меньше или равна 2,8 мм, и еще более предпочтительно больше или равна 1,8 мм и меньше или равна 2,6 мм.

[0034] Толщина стеклянной пластины 210, расположенной на внутренней стороне ветрового стекла 20, предпочтительно больше или равна 0,3 мм и меньше или равна 2,3 мм. Толщина стеклянной пластины 210 больше или равная 0,3 мм обеспечивает удовлетворительную способность к манипуляциям, а толщина меньше или равная 2,3 мм предотвращает чрезмерное увеличение массы ветрового стекла 20. Однако толщина стеклянной пластины 210 не обязательно должна быть однородной, и может измениться по мере необходимости в зависимости от положения. Следует отметить, что в том случае, когда стеклянная пластина 210, расположенная на внутренней стороне ветрового стекла 20, имеет форму клина в поперечном сечении, предпочтительно, чтобы ее толщина в самой тонкой части находилась в описанном выше диапазоне.

[0035] Толщина стеклянной пластины 210 более предпочтительно больше или равна 0,5 мм и меньше или равна 2,1 мм, и еще более предпочтительно больше или равна 0,7 мм и меньше или равна 1,9 мм. Кроме того, для эффективной передачи тепла от генератора 250 тепла к наружной поверхности 22 лучше, чтобы стеклянная пластина 210 была тонкой, чтобы не требовать чрезмерного количества тепла для нагрева, и толщина стеклянной пластины 210 предпочтительно меньше или равна 1,9 мм, и более предпочтительно меньше или равна 1,7 мм.

[0036] В том случае, когда ветровое стекло 20 имеет криволинейную форму, стеклянные пластины 210 и 220 изгибаются после формования флоат-процессом и перед связыванием с промежуточным слоем 230. Изгиб выполняется путем размягчения стекла путем нагрева. Температура нагрева стекла во время изгиба составляет приблизительно 550°C - 700°C.

[0037] Возвращаясь к описанию на Фиг. 2, в качестве промежуточного слоя 230 для связывания стеклянной пластины 210 и стеклянной пластины 220 часто используется термопластичная смола; например, могут быть перечислены пластичная смола поливинилацеталя, пластичная смола поливинилхлорида, насыщенная полиэстерная смола, пластичная насыщенная полиэстерная смола, полиуретановая смола, пластичная полиуретановая смола, сополимерная смола этилена и винилацетата, сополимерная смола этилена и этилакрилата и т.п., которые являются термопластичными смолами, обычно используемыми для этого вида применения.

[0038] Среди них подходящим образом используется пластичная смола поливинилацеталя, поскольку она обладает превосходным балансом свойств, включая прозрачность, атмосферостойкость, прочность, адгезионную прочность, стойкость к проникновению, поглощение энергии удара, влагостойкость, теплоизоляцию и звукоизоляцию. Одна из этих термопластичных смол может использоваться отдельно, или две или более из них могут использоваться вместе. Слово «пластичный», как в вышеупомянутой фразе «пластичная смола поливинилацеталя», означает, что она пластифицирована путем добавления пластификатора. То же самое относится и к другим пластичным смолам.

[0039] В качестве описанной выше смолы поливинилацеталя могут быть перечислены смола поливинилформаля, получаемая путем реакции поливинилового спирта (по мере необходимости может далее упоминаться как «PVA») с формальдегидом; смола поливинилацеталя в узком смысле, получаемая путем реакции PVA с уксусным альдегидом; смола поливинилбутираля (по мере необходимости может далее упоминаться как «PVB»), получаемая путем реакции PVA с н-масляным альдегидом; и т.п. Среди них, в частности, подходящим образом используется PVB из-за его превосходного баланса свойств, включая прозрачность, атмосферостойкость, прочность, адгезионную прочность, стойкость к проникновению, поглощение энергии удара, влагостойкость, теплоизоляцию и звукоизоляцию. Следует отметить, что эти поливинилацетальные смолы могут использоваться отдельно, или две или более из них могут использоваться вместе. Однако материал для формирования промежуточного слоя 230 не ограничивается термопластичной смолой.

[0040] Толщина промежуточного слоя 230 предпочтительно больше чем или равна 0,5 мм в самой тонкой части, и более предпочтительно больше или равна 0,6 мм. Толщина промежуточного слоя 230, которая больше или равна нижнему пределу, обеспечивает достаточную стойкость к проникновению, требуемую от ветрового стекла. Кроме того, толщина промежуточного слоя 230 меньше или равна 1 мм в самой толстой его части. В том случае, когда максимальное значение толщины промежуточного слоя 230 меньше или равно 1 мм, теплопроводность от генератора 250 тепла не становится слишком малой из-за наличия промежуточного слоя 230. Кроме того, максимальное значение толщины промежуточного слоя 230, меньше или равное 1 мм, позволяет предотвратить чрезмерное увеличение массы ламинированного стекла. Максимальное значение толщины промежуточного слоя 230 более предпочтительно меньше или равно 0,95 мм, и еще более предпочтительно меньше или равно 0,9 мм.

[0041] Следует отметить, что промежуточный слой 230 может иметь три или более слоев. Например, путем формирования промежуточного слоя 230 с тремя слоями и установки твердости среднего слоя ниже, чем твердость обоих боковых слоев, путем регулировки пластификатора и т.п. можно улучшить эффективность звукоизоляции ламинированного стекла. В этом случае твердость боковых слоев может быть одинаковой или может отличаться. Здесь твердость слоев промежуточного слоя 230 может быть измерена как твердость по Шору. В том случае, когда промежуточный слой 230 является улучшающей эффективность звукоизоляции пленкой, имеющей множество слоев, может иметь место явление, при котором термопластичная смола плавится и деформируется под воздействием тепла от теплогенератора, приводя к оптическим искажениям. В настоящем изобретении нет необходимости делать толщину промежуточного слоя, имеющего более низкую теплопроводность, излишне большой; поэтому генератор тепла не должен производить чрезмерное количество тепла, и тем самым, даже в том случае, когда промежуточный слой 230 является улучшающей эффективность звукоизоляции пленкой, образованием искажения можно управлять.

[0042] Обычно источник света HUD располагается в нижней части внутри транспортного средства, и из него свет проецируется на ламинированное стекло. Проецируемое изображение отражается от задней и передней поверхностей стеклянных пластин 210 и 220; следовательно для того, чтобы совместить два отраженных изображения и избежать образования двойных изображений, толщина стеклянной пластины должна изменяться параллельно с направлением проецирования. В том случае, когда толщина стеклянной пластины 220 изменяется в направлении, перпендикулярном полоскам, чтобы использоваться в качестве стекла, на которое проецируется информация, стекло должно использоваться в таком направлении, где направление полосок перпендикулярно направлению проецирования; то есть полоски параллельны линии взгляда наблюдателя (водителя) внутри транспортного средства, и видимость ухудшается из-за искажения перспективы.

[0043] Для улучшения видимости предпочтительно, чтобы ламинированное стекло, производимое с использованием стеклянной пластины 210, стеклянной пластины 220 и промежуточного слоя 230, располагалось таким образом, чтобы полоски стеклянной пластины 210 и полоски стеклянной пластины 220, формируемые флоат-процессом, были перпендикулярны друг другу. Эта компоновка устраняет искажение, которое могло бы стать более сильным при использовании одной стеклянной пластины 210, благодаря наличию стеклянной пластины 220, где полоски перпендикулярны друг другу, и промежуточного слоя 230, который связывает стеклянную пластину 210 со стеклянной пластиной 220.

[0044] Например, чтобы получить промежуточный слой 230, полимерный материал для формирования промежуточного слоя 230 соответствующим образом выбирается из числа описанных выше, и формуется экструдированием в горячем и расплавленном состоянии с использованием экструдера. Условия экструдирования, такие как скорость экструдирования из экструдера, устанавливаются однородными. После этого для придания кривизны верхней стороне и нижней стороне в соответствии с конструкцией ветрового стекла 20, например, слой смолы, к которому применяется формование экструдированием, увеличивается по мере необходимости для того, чтобы завершить промежуточный слой 230.

[0045] Для производства ламинированного стекла ламинат формируется путем прослаивания промежуточного слоя 230 и генератора 250 тепла между стеклянной пластиной 210 и стеклянной пластиной 220, а затем, например, этот ламинат помещается в резиновый мешок для связывания в вакууме при давлении от -65 до -100 кПа и температуре приблизительно 70-110°C.

[0046] Кроме того, путем выполнения процесса связывания под давлением, например, при температуре 100-150°C и давлении 0,6-1,3 МПа, может быть получено ламинированное стекло, имеющее превосходную долговечность. Однако в некоторых случаях этот процесс нагрева и прессования может не использоваться для упрощения процесса, а также с учетом характеристик материалов, помещаемых в ламинированное стекло.

[0047] Следует отметить, что кроме промежуточного слоя 230 между стеклянной пластиной 210 и стеклянной пластиной 220 может быть предусмотрена пленка или устройство, имеющие такие функции, как отражение инфракрасного излучения, излучение света, производство электроэнергии, управление светом, отражение видимого света, рассеивание, украшение, поглощение и т.п.

[0048] Фиг. 3 представляет собой частичное поперечное сечение, иллюстрирующее ветровое стекло в соответствии со сравнительным примером, рассматриваемое в том же самом направлении, что и на Фиг. 2. Как проиллюстрировано в сравнительном примере на Фиг. 3, в ветровом стекле, которое является совместимым с HUD, структура, в которой промежуточный слой 230 имеет форму клина в поперечном сечении, а толщины стеклянных пластин 210 и 220 являются однородными, нецелесообразна по следующим причинам.

[0049] Промежуточный слой 230 имеет более низкую теплопроводность, чем стеклянная пластина 210 и стеклянная пластина 220. Например, в случае промежуточного слоя 230 из смолы поливинилбутираля (PVB) теплопроводность при комнатной температуре составляет приблизительно 0,19-0,21 Вт/мК, а в случае смолы сополимера этилен-винилацетат (EVA) теплопроводность при комнатной температуре составляет приблизительно 0,17 Вт/мК. Предпочтительно, чтобы промежуточный слой 230, используемый в настоящем изобретении, представлял собой PVB, имеющий относительно высокую теплопроводность.

[0050] Следует отметить, что в отличие от этого, в том случае, когда стеклянные пластины 210 и 220 состоят из известково-натриевого стекла, алюмосиликата, органического стекла и т.п., их теплопроводность при комнатной температуре составляет приблизительно 0,3-1,3 Вт/мК. Из них известково-натриевое стекло, имеющее относительно высокую теплопроводность, равную 1,0 Вт/мК, является предпочтительным.

[0051] Следовательно, в структуре, проиллюстрированной на Фиг. 3, в верхней части, где промежуточный слой 230 является более толстым, расстояние, на которое тепло передается через промежуточный слой 230 с низкой теплопроводностью, является более длинным; следовательно, тепло не может эффективно передаваться к наружной поверхности 22 (снаружи транспортного средства) ветрового стекла 20. Следовательно, функция размораживания (оттаивания) воды, замерзшей на наружной поверхности 22 ветрового стекла 20, или устранения запотевания наружной поверхности 22 ветрового стекла 20 может не проявляться в полной мере.

[0052] В отличие от этого, как в структуре, проиллюстрированной на Фиг. 2, когда стеклянная пластина 220, имеющая более высокую теплопроводность, чем промежуточный слой 230, имеет форму клина в поперечном сечении, толщина промежуточного слоя 230 с более низкой теплопроводностью не утолщается, тогда как стеклянная пластина, имеющая более высокую теплопроводность, становится более толстой; следовательно, тепло от генератора 250 тепла может эффективно передаваться наружу транспортного средства. В результате при управлении двойными изображениями HUD и сохранении эффекта достаточного сокращения передаваемых двойных изображений функция размораживания (оттаивания) воды, замерзшей на наружной поверхности 22 ветрового стекла 20, или устранения запотевания наружной поверхности 22 ветрового стекла 20 могут быть проявлена полностью.

[0053] Следует отметить, что хотя на Фиг. 2 проиллюстрирован пример, в котором стеклянная пластина 220 на внешней стороне транспортного средства имеет форму клина в поперечном сечении, как проиллюстрировано на Фиг. 4, стеклянная пластина 210 на внутренней стороне транспортного средства может иметь форму клина. В этом случае расстояние теплопередачи от генератора 250 тепла наружу транспортного средства может быть уменьшено, и влияние, оказываемое клиновидной формой стеклянной пластины 210, может быть устранено.

[0054] Структуры, проиллюстрированные на Фиг. 2 и 4, являются особенно эффективными в том случае, когда, теплопроводность промежуточного слоя 230 при комнатной температуре меньше или равна 0,3 Вт/мК. Кроме того, это особенно эффективно в том случае, когда тепловыделение на единицу площади генератора 250 тепла больше или равно 400 Вт/м² и меньше или равно 1200 Вт/м². В том случае, когда тепловыделение меньше или равно 1200 Вт/м², температура ветрового стекла не становится слишком высокой. В том случае, когда тепловыделение больше или равно 400 Вт/м², может быть получен достаточный тепловой эффект для ветрового стекла.

[0055] Кроме того, отношение толщины стеклянной пластины, имеющей клинообразную форму в поперечном сечении (стеклянной пластины 220 на Фиг. 2 или стеклянной пластины 210 на Фиг. 4) к толщине промежуточного слоя 230 в соответствующем положении (толщина стеклянной пластины/толщина промежуточного слоя) предпочтительно больше или равно 0,7 и меньше или равно 5,0 с точки зрения поддержания хорошей теплопроводности, а также с точек зрения массы и стойкости к проникновению в качестве ламинированного стекла. Значение отношения толщины стеклянной пластины к толщине промежуточного слоя более предпочтительно больше или равно 2,0 и меньше или равно 4,5.

[0056] Настоящее изобретение также является эффективным, в частности, в ламинированном стекле для транспортных средств, имеющих область передачи/приема информации в верхней периферийной части, как проиллюстрировано на Фиг. 1. Конфигурация настоящего изобретения позволяет генератору тепла эффективно убирать иней и т.п. с области передачи/приема информации ламинированного стекла; следовательно устройства, соответствующие ADAS (продвинутым системам помощи водителю), расположенные в транспортном средстве на внутренней стороне ламинированного стекла, такие как камеры и чувствительные элементы, функционируют нормально. В частности, в верхней периферийной части, где толщина совместимого с HUD ламинированного стекла увеличивается, настоящая патентная заявка является еще более полезной.

[ПРИМЕРЫ]

[0057] Была подготовлена пара стеклянных пластин, имеющих форму ветрового стекла с высотой 1180 мм и шириной 1480 мм. Затем между промежуточным слоем и стеклянной пластиной на внутренней стороне транспортного средства была размещена токопроводящая вольфрамовая проволока, и к ним было применено связывание давлением (предварительное связывание при пониженном давлении и связывание под основным давлением в автоклаве) для того, чтобы произвести ламинированное стекло. В дальнейшем стеклянная пластина на внутренней стороне транспортного средства будет упоминаться как внутренняя пластина, а стеклянная пластина на внешней стороне транспортного средства будет упоминаться как внешняя пластина.

[0058] Физические свойства подготовленных стеклянных пластин и промежуточного слоя показаны на Фиг. 5, а конфигурации произведенных ламинированных стекол проиллюстрированы в Примерах 1-6 и Сравнительных примерах 1-3 на Фиг. 6. Следует отметить, что на Фиг. 6, например, «2» означает, что толщина составляет 2 мм и является однородной, а «2+клинообразная форма» означает, что толщина на нижней стороне составляет 2 мм и имеет форму клина в поперечном сечении. В этих Примерах и Сравнительных примерах для стеклянных пластин использовалось известково-натриевое стекло (название продукта FL, производства компании AGC Inc.), а в качестве промежуточного слоя использовался PVB (название продукта QZH1, производства компании Eastman Chemical Company).

[0059] Как проиллюстрировано на Фиг. 6, в Примерах 1-6 внутренняя пластина (на внутренней стороне транспортного средства) или внешняя пластина (на внешней стороне транспортного средства) формировалась так, чтобы она имела форму клина в поперечном сечении, а промежуточный слой формировался так, чтобы он имел однородную толщину слоя. Кроме того, в Сравнительных примерах 1-3 промежуточный слой имел клинообразную форму в поперечном сечении, а внутренняя пластина и внешняя пластина имели однородную толщину. Кроме того, ламинированные стекла Примеров 1-6 и Сравнительных примеров 1-3, проиллюстрированные на Фиг. 6, регулировались так, чтобы они имели тепловыделение, равное 1000 Вт/м², путем изменения толщины вольфрамовой проволоки и подаваемого напряжения.

[0060] Затем ламинированные стекла Примеров 1-6 и Сравнительных примеров 1-3 были оставлены в среде с температурой -20°C на достаточный период времени, чтобы подтвердить, что фактическая температура стекла достигла -20°C, и приведены в состояние наличия инея на лицевой поверхности внешней пластины.

[0061] Затем в этом состоянии были оценены ламинированные стекла Примеров 1-6 и Сравнительных примеров 1-3. В частности, для каждого из ламинированных стекол тепловыделение устанавливалось равным 1000 Вт/м², и измерялось время, необходимое для устранения инея в том положении, где расстояние от нижней стороны составляло 1000 мм, а именно в том положении, где толщина ламинированного стекла была большой. Кроме того, для каждого из ламинированных стекол измерялась температура поверхности стеклянной пластины на внешней стороне транспортного средства в том положении, где расстояние от нижней стороны составляло 1000 мм, когда устанавливалось динамическое равновесие.

[0062] Из Примеров 1 и 2 и Сравнительного примера 1 на Фиг. 6 было подтверждено, что в том случае, когда внутренняя пластина или внешняя пластина имеют форму клина в поперечном сечении с углом клина 0,6 мрад (Примеры 1 и 2), время, необходимое для устранения инея в точке измерения, было короче, а температура поверхности внешней пластины при динамическом равновесии была более высокой, чем в случае Сравнительного примера 1, в котором промежуточный слой имел форму клина в поперечном сечении с углом клина 0,6 мрад.

[0063] Кроме того, из Примеров 3 и 4 и Сравнительного примера 2 на Фиг. 6 было подтверждено, что в том случае, когда внутренняя пластина или внешняя пластина имеют форму клина в поперечном сечении с углом клина 0,3 мрад (Примеры 3 и 4), время, необходимое для устранения инея в точке измерения, было короче, а температура поверхности внешней пластины при динамическом равновесии была более высокой, чем в случае Сравнительного примера 2, в котором промежуточный слой имел форму клина в поперечном сечении с углом клина 0,3 мрад.

[0064] Кроме того, из Примеров 5 и 6 и Сравнительного примера 3 на Фиг. 6 было подтверждено, что в том случае, когда внутренняя пластина или внешняя пластина имеют форму клина в поперечном сечении с углом клина 0,6 мрад (Примеры 5 и 6), время, необходимое для устранения инея в точке измерения, было короче, а температура поверхности внешней пластины при динамическом равновесии была более высокой, чем в случае Сравнительного примера 3, в котором промежуточный слой имел форму клина в поперечном сечении с углом клина 0,6 мрад.

[0065] Кроме того, из Примеров 1 и 2 и Примеров 3 и 4 на Фиг. 6 можно понять, что больший угол клина дает более заметный эффект от формирования внутренней пластины или внешней пластины с формой клина в поперечном сечении.

[0066] Кроме того, из Примеров 1 и 2 и Примеров 5 и 6 на Фиг. 6 видно, что меньшая толщина пластины в самой тонкой части внутренней пластины дает более заметный эффект эффективной передачи тепла от вольфрамовой проволоки наружу транспортного средства. Причина этого заключается в том, что более тонкая внутренняя пластина снижает удельную теплоемкость стекла, и тепло, которое использовалось бы для увеличения температуры внутренней пластины, может быть использовано для нагрева другой части.

[0067] Кроме того, из Примеров 1-6 на Фиг. 6 видно, что те случаи, в которых внутренняя пластина имеет форму клина в поперечном сечении, показали более заметные эффекты эффективной передачи тепла от вольфрамовой проволоки наружу транспортного средства.

[0068] Таким образом было подтверждено, что в ламинированных стеклах тепло от вольфрамовой проволоки в качестве генератора тепла может эффективно передаваться наружу транспортного средства путем придания клинообразной формы внутренней пластине или внешней пластине, которая имеет более высокую теплопроводность, чем промежуточный слой.

[0069] Кроме того, каждое из ламинированных стекол в Примерах имело форму клина в поперечном сечении с предопределенным углом клина в области отображения HUD; следовательно, никаких двойных изображений HUD не возникало, и качество HUD было хорошим.

[0070] Выше были подробно описаны предпочтительные варианты осуществления и т.п. Следует отметить, что различные модификации и замены могут быть сделаны в вышеописанных вариантах осуществления и т.п. без выхода из области охвата, описанной в формуле изобретения.

[0071] Настоящая международная заявка испрашивает приоритет на основе японской патентной заявки № 2017-203911, поданной 20 октября 2017 г., полное содержание которой включено в настоящий документ посредством ссылки.

СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ЦИФР

[0072]

20 - ветровое стекло

21 - внутренняя поверхность

22 - наружная поверхность

29 - черный керамический слой

210, 220 - стеклянная пластина

230 - промежуточный слой

250 - генератор тепла

R₁, R₁₁, R₁₂ - область отображения HUD

R₂ - неотображаемая область HUD

R₅ - область передачи/приема информации

δ, δg - угол клина

Ламинированное стекло, имеющее промежуточный слой, сформированный из смолы, между стеклянной пластиной на внешней стороне транспортного средства и стеклянной пластиной на внутренней стороне транспортного средства, включает в себя генератор тепла на внешней поверхности той стеклянной пластины, которая находится на внутренней стороне транспортного средства. По меньшей мере одна из указанных стеклянных пластин имеет форму клина в поперечном сечении. Максимальное значение толщины промежуточного слоя меньше или равно 1 мм. Технический результат изобретения – эффективная передача тепла от теплогенератора к стеклянной пластине, располагающейся на внешней стороне транспортного средства. 11 з.п. ф-лы, 6 пр., 6 ил.

1. Ламинированное стекло, имеющее промежуточный слой между стеклянной пластиной на внешней стороне транспортного средства и стеклянной пластиной на внутренней стороне транспортного средства, содержащее:

генератор тепла на внешней главной поверхности стеклянной пластины, находящейся на внутренней стороне транспортного средства,

причем по меньшей мере одна из стеклянной пластины на внешней стороне транспортного средства и стеклянной пластины на внутренней стороне транспортного средства имеет форму клина в поперечном сечении, и

причем максимальное значение толщины промежуточного слоя меньше или равно 1 мм.

2. Стекло по п. 1, в котором угол клина в поперечном сечении стеклянной пластины, имеющей форму клина в поперечном сечении, больше или равен 0,2 мрад и меньше или равен 1,0 мрад.

3. Стекло по п. 1 или 2, в котором стеклянная пластина на внешней стороне транспортного средства представляет собой стеклянную пластину, имеющую форму клина в поперечном сечении.

4. Стекло по любому из пп. 1-3, в котором стеклянная пластина на внутренней стороне транспортного средства представляет собой стеклянную пластину, имеющую форму клина в поперечном сечении.

5. Стекло по любому из пп. 1-4, в котором теплопроводность промежуточного слоя меньше или равна 0,3 Вт/м⋅К.

6. Стекло по любому из пп. 1-5, в котором промежуточный слой сформирован из смолы, выбираемой из смолы поливинилацеталя и смолы сополимера винилацетата.

7. Стекло по любому из пп. 1-6, в котором промежуточный слой представляет собой улучшающую эффективность звукоизоляции пленку, имеющую три или более слоев.

8. Стекло по любому из пп. 1-7, в котором количество выделяемого тепла на единицу площади генератора тепла больше или равно 400 Вт/м² и меньше или равно 1200 Вт/м².

9. Стекло по любому из пп. 1-8, в котором отношение толщины стеклянной пластины, имеющей форму клина в поперечном сечении, к толщине промежуточного слоя в соответствующем положении толщина стеклянной пластины/толщина промежуточного слоя, больше или равно 0,7 и меньше или равно 5,0.

10. Стекло по любому из пп. 1-9, в котором угол клина в поперечном сечении стеклянной пластины, имеющей форму клина в поперечном сечении, сформирован так, что угол клина верхней части стеклянной пластины меньше, чем угол клина нижней части стеклянной пластины, причем верхняя часть находится выше центра линии, соединяющей середину верхней стороны и середину нижней стороны, и нижняя часть находится ниже центра.

11. Стекло по любому из пп. 1-10, дополнительно содержащее:

область передачи/приема информации в верхней периферийной части ламинированного стекла.

12. Стекло по п. 11, в котором устройство, используемое для передачи/приема информации, представляет собой камеру.