JP7007195B2

JP7007195B2 - コーティングされたガラス

Info

Publication number: JP7007195B2
Application number: JP2017553405A
Authority: JP
Inventors: スクマーヴァーマキャリカス; ジェイムスハーストサイモン
Original assignee: Pilkington Group Ltd; Pilkington PLC
Current assignee: Pilkington Group Ltd
Priority date: 2015-04-13
Filing date: 2016-04-13
Publication date: 2022-01-24
Anticipated expiration: 2036-04-13
Also published as: JP2018512369A; US20180127309A1; GB201506244D0; EP3283446B1; WO2016166527A1; EP3283446A1; CN107690422A; CN107690422B

Description

本発明は、コーティングされたガラス、該ガラスの製造方法、及びガラス上に堆積された、シリカ及び／またはオルガノシリカに基づく層を使用して、シリカ及び／またはオルガノシリカに基づく層の外部表面と、ワイピング手段の接触面との間の、該表面の乾燥状態と湿潤状態との間で実質的に変化しない動摩擦係数を得ることに関する。また、ワイピング手段との組み合わせに適するガラス、該ガラスとワイピング手段との組み合わせ、ならびに該ガラスの使用で、ワイピング手段の一部の往復運動を促進し、ならびに／またはワイピング手段の一部の傾斜及び／もしくは反転を促進することも開示されている。

より良いエンジン、停止／始動技術及び電気推進の使用によって、車両がより静かになるにつれて、より静かなフロントガラス及びリアウインドウ（バックライトとしても知られている）ワイパーの必要性がある。そのようなワイパーは、高い光透過率で窓を清潔に保つという主要な機能を果たさなければならない。ワイパーブレードの寿命を、３年を超えるように延長したいという要望もある。さらに、ブレードが運動し得る円弧の端部でワイパーブレードの傾斜及び／または反転を改善することが有益であろう。

米国特許第６９７４６２９Ｂ１号から、車両のフロントガラスであってもよいガラス物品上の熱分解堆積された誘電体層の上に、シリカ層をスパッタ堆積することが知られている。このコーティングの組み合わせは、ガラスの表面に塵埃や汚れへの耐性を与えると言われている。しかしながら、他の上記の要望を満たす方法の言及はない。

したがって、ワイパーと組み合わせて使用されるガラスに関連する問題の少なくともいくつかを軽減または克服することができるガラスを提供することは興味をそそるであろう。

本発明の第１の態様によって、シリカ及び／またはオルガノシリカに基づく少なくとも１つの層で、その主表面上に直接または間接的にコーティングされた透明基材を含むコーティングされたガラスであって、シリカ及び／またはオルガノシリカに基づく少なくとも１つの層が、少なくとも５ｎｍであるが、最大４５ｎｍの厚さを有し、シリカ及び／またはオルガノシリカに基づく少なくとも１つの層が、１つ以上のシラザンに基づく少なくとも１つの層を部分的にまたは完全に変換することによって得られるガラスが提供される。

本発明者らは、驚くべきことに、シラザンに基づく層を透明な基材上に堆積させ、続いて、シラザンに基づく該層を、５ｎｍ～４５ｎｍの厚さを有するシリカ及び／またはオルガノシリカに基づく層に変換することにより、いくつかの有利な特性が与えられることを発見した。例えば、シリカ及び／またはオルガノシリカに基づく層の外部表面とワイパーのゴムブレードの接触面との間の動摩擦係数は、乾燥状態と湿潤状態との間で実質的に変化しない。車両及びフロントガラスブレードの製造業者にとっての重要な商業的推進力は、湿潤の場合と乾燥の場合の両方において、ブレードがフロントガラスに最小のノイズしか発生させないことである。車両は電気エンジンや停止／始動技術で騒音がより少なくなっているので、これは特に重要である。その上、該動摩擦係数は、ノイズ低減、水除去効率、及び運動の滑らかさに関して有益である０．４～０．６の範囲内であり、その結果、ワイパーブレードの侵食が低減し、寿命が延びる。さらに、コーティングは、耐擦傷性、及び水分除去ならびに塵埃除去性を改善することができる疎水性を含み、耐久性が高い。

本発明の文脈において、該表面のいずれかに水分膜がない場合、１つ以上の表面は「乾燥状態」である。本発明の文脈において、該表面の少なくとも１つに水分膜がある場合、１つ以上の表面は「湿潤状態」である。本発明の文脈において、用語「実質的に変化しない」とは、上記特性値が２０％を超えて、好ましくは１５％を超えて、より好ましくは１０％を超えて、さらにより好ましくは７．５％を超えて、さらにより好ましくは５％を超えて、さらにより好ましくは２．５％を超えて、最も好ましくは１％を超えて、変化しないという意味である。

本発明の以下の考察において、別段の記載がない限り、パラメータの許容される範囲の上限または下限についての代替値の開示は、該値のうちの１つが、その他よりも非常に好ましいという指示と併せて、該代替値のより好ましいものとあまり好ましくないものとの間にある該パラメータの各中間値は、それ自体が、該あまり好ましくない値よりも好ましく、また該あまり好ましくない値と該中間値との間にある各値よりも好ましいという含意的陳述として解釈される。

層が特定の１つまたは複数の材料「に基づく」と言われる本発明の文脈において、これは、その層が主に対応する該１つまたは複数の材料からなることを意味し、典型的に、それが少なくとも約５０ａｔ．％の該１つまたは複数の材料を含むことを意味する。

本発明の文脈において、透明材料または透明基材とは、可視光線を通過させることができる材料または基材であり、その結果、該物質を越えてまたは背後に位置する物体または画像は、該材料または基材を通して明瞭に見ることができる。

好ましくは、該１つ以上のシラザンに基づく少なくとも１つの層は、少なくとも１０ｎｍ、より好ましくは少なくとも１５ｎｍ、さらにより好ましくは少なくとも２０ｎｍ、最も好ましくは少なくとも２３ｎｍであるが、好ましくは最大４０ｎｍ、より好ましくは最大３５ｎｍ、さらにより好ましくは最大３０ｎｍ、最も好ましくは最大２７ｎｍの厚さを有する。これらの好ましい厚さは、１つ以上のシラザンに基づく少なくとも１つの層の部分的または完全な変換について、シリカ及び／またはオルガノシリカに基づく層の外部表面と、ワイパーのブレード（例えば、ゴムブレード）との摩擦係数の、乾燥状態と湿潤状態との間で変化がより少ないことに関して、さらなる利点を提供する。費用の理由で、より薄い層が有利である。好ましくは、厚さは、向上した反射防止及び光透過のために４分の１波長である。

好ましくは、該シリカ及び／またはオルガノシリカに基づく少なくとも１つの層は、少なくとも１０ｎｍ、より好ましくは少なくとも１５ｎｍ、さらにより好ましくは少なくとも２０ｎｍ、最も好ましくは少なくとも２３ｎｍであるが、好ましくは最大４０ｎｍ、より好ましくは最大３５ｎｍ、さらにより好ましくは最大３０ｎｍ、最も好ましくは最大２７ｎｍの厚さを有する。前記の、これらの好ましい厚さは、シリカ及び／またはオルガノシリカに基づく層の外部表面と、ワイパーのブレード（例えば、ゴムブレード）との摩擦係数の、乾燥状態と湿潤状態との間で変化がより少ないことに関して、さらなる利点を提供する。費用の理由で、より薄い層が有利である。好ましくは、厚さは、向上した反射防止及び光透過のために４分の１波長である。

該シラザンは、テトラメチルジシラザン、ヘキサメチルジシラザン、ヘキサメチルシクロトリシラザン、ジエチルテトラメチルジシラザン、トリメチルトリビニルシクロトリシラザン、テトラメチルジフェニルジシランザン、及び／またはジメチルテトラフェニルジシラザンのうちの１つ以上であり得る。好ましくは、該シラザンは、ポリシラザン及び／またはオリゴマーシラザンである。該ポリシラザンは、ペルヒドロポリシラザン及び／またはオルガノポリシラザン、例えば、ポリメチルシラザン及び／またはポリジメチルシラザンであり得る。ポリシラザンは、ケイ素原子及び窒素原子が交互に骨格を形成するポリマーである。骨格内で、各ケイ素原子は、２つの別個の窒素原子に結合され、各窒素原子は、２つのケイ素原子に結合され、したがって、式［Ｒ１Ｒ２Ｓｉ－ＮＲ３］_ｎの鎖及び環の両方が起こり得る。Ｒ１～Ｒ３は、水素原子または有機置換基であり得る。すべてのＲ置換基がＨ原子である場合、ポリマーは、ペルヒドロポリシラザンとして指定される（ポリペルヒドリドシラザンまたは無機ポリシラザンとしても知られる、［Ｈ_２Ｓｉ－ＮＨ］_ｎ）。炭化水素置換基がケイ素原子に結合される場合、ポリマーは、オルガノポリシラザンとして指定される。分子的に、ポリシラザン［Ｒ１Ｒ２Ｓｉ－ＮＨ］_ｎは、ポリシロキサン［Ｒ１Ｒ２Ｓｉ－Ｏ］_ｎ（シリコーン）と等電子的であり、それと近親である。好ましくは、該ポリシラザンは、ペルヒドロポリシラザン及び／またはポリジメチルシラザンである。いくつかの実施形態において、ポリシラザンは、ポリ－メタロ－シラザン及び／またはシラザンコポリマーであり得る。

好ましくは、ポリシラザンは、２００～５００，０００ｇ／ｍｏｌ、より好ましくは、１０００～２００，０００ｇ／ｍｏｌ、さらにより好ましくは、２０００～１００，０００ｇ／ｍｏｌの数平均分子量を有する。ポリシラザンは、０．５～１．５ｇ／ｃｍ^３、好ましくは、０．７～１．３ｇ／ｃｍ^３、より好ましくは、０．８～１．２ｇ／ｃｍ^３、さらにより好ましくは、０．５～１．５ｇ／ｃｍ^３の密度を有し得る。

該シリカ及び／またはオルガノシリカは、ポリマーであり得る。該オルガノシリカは、式｛－ＳｉＯ（Ｒ_１）－Ｏ－｝_ｎを有してもよく、式中、Ｒ_１が、アルキル及び／またはフェニル部分を含む。代替として、該オルガノシリカは、式｛－Ｓｉ（Ｒ_１）（Ｒ_２）－Ｏ－｝_ｎを有してもよく、式中、Ｒ_１またはＲ_２の各々が、アルキル及び／またはフェニル部分を含む。該アルキル及び／またはフェニル部分は、１～１０個の炭素原子、好ましくは、１～５個の炭素原子を含み得る。該アルキル部分は、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、及び／もしくはヘキシル基、及び／またはアルケンなどの重合性基（例えば、ビニル基）、及び／またはカルボニル基を含み得る。該オルガノシリカは、式｛－Ｓｉ（ＣＨ_３）_２－Ｏ－｝_ｎを有してもよい。

シリカ及び／またはオルガノシリカに基づく少なくとも１つの層の外部表面は、好ましくは少なくとも０．３ｎｍ、より好ましくは少なくとも１ｎｍ、さらにより好ましくは少なくとも３ｎｍ、最も好ましくは少なくとも５ｎｍであるが、好ましくは最大１５ｎｍ、より好ましくは最大１０ｎｍ、さらにより好ましくは最大９ｎｍ、さらにより好ましくは最大８ｎｍ、最も好ましくは最大７ｎｍの算術平均表面高さ値Ｓａを有し得る。Ｓａは、表面の粗さの表示を付与する。これらの好ましい値は、ノイズの低減、水洗浄効率の改善、及びワイパーブレードの運動を高めることに役立つ。結果として生じるワイパーブレードのより滑らかな作用によって、コーティングされたガラスの外部表面及びゴムワイパーブレードなどのワイパーブレードの両方の摩耗が低減する。

シリカ及び／またはオルガノシリカに基づく層の外部表面と、ワイピング手段の接触面との間の動摩擦係数は、湿潤及び／または乾燥状で、１０～１１０ｍＮの力かつ６００ｍｍ／秒の速度で、好ましくは少なくとも０．１、より好ましくは少なくとも０．２、さらにより好ましくは少なくとも０．３、最も好ましくは少なくとも０．４であるが、好ましくは最大１０、より好ましくは最大５、さらにより好ましくは最大１、さらにより好ましくは最大０．８、最も好ましくは最大０．６である。好ましくは、シリカ及び／またはオルガノシリカに基づく層の外部表面と、ワイピング手段の接触面との間の動摩擦係数は、湿潤と乾燥状態との間で、５０％を超えて、より好ましくは３０％を超えて、さらにより好ましくは２０％を超えて、さらにより好ましくは１０％を超えて、最も好ましくは５％を超えて、変化しない。好ましくは、該動摩擦係数は、１０～１１０ｍＮの力かつ６００ｍｍ／秒の速度で測定される。ワイピング手段の該表面は、ワイパーのブレードの少なくとも一部であってもよい。好ましくは、ワイピング手段の該表面は、エラストマーを含んでいてもよい。該エラストマーは、合成または天然ゴムのようなゴムであってもよい。合成ゴムは、ＥＰＤＭゴム（エチレンプロピレンジエンモノマー（Ｍ－クラス）ゴム）を含んでもよい。該エラストマーは、コーティングされてもよい、例えば、該エラストマーは、グラファイトでコーティングされてもよい。該エラストマーは、非エラストマーとブレンドされてもよい、例えば、該エラストマーは、グラファイトとブレンドされてもよい。

透明基材は、直接または間接的に下層がコーティングされ、該下層が、透明基材の該主表面と、シリカ及び／またはオルガノシリカに基づく該少なくとも１つの層との間に位置する。好ましくは、該透明基材は、該下層と直接接触している。好ましくは、該下層は、該シリカ及び／またはオルガノシリカに基づく少なくとも１つの層と直接接触している。

下層は、好ましくは、透明導電コーティング（ＴＣＣ）に基づく少なくとも１つの層を含む。好ましくは、ＴＣＣは、透明導電酸化物（ＴＣＯ）である。好ましくは、ＴＣＯは、１つ以上のフッ素ドープ酸化スズ（ＳｎＯ_２：Ｆ）、アルミニウム、ガリウム、またはホウ素ドープ酸化亜鉛（ＺｎＯ：Ａｌ、ＺｎＯ：Ｇａ、ＺｎＯ：Ｂ）、スズドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、スズ酸カドミウム、ＩＴＯ：ＺｎＯ、ＩＴＯ：Ｔｉ、Ｉｎ_２Ｏ_３、Ｉｎ_２Ｏ_３－ＺｎＯ（ＩＺＯ）、Ｉｎ_２Ｏ_３：Ｔｉ、Ｉｎ_２Ｏ_３：Ｍｏ、Ｉｎ_２Ｏ_３：Ｇａ、Ｉｎ_２Ｏ_３：Ｗ、Ｉｎ_２Ｏ_３：Ｚｒ、Ｉｎ_２Ｏ_３：Ｎｂ、ＭがＺｎまたはＣｕであるＩｎ_２－２ｘＭ_ｘＳｎ_ｘＯ_３、ＺｎＯ：Ｆ、Ｚｎ_０．９Ｍｇ_０．１Ｏ：Ｇａ、（Ｚｎ，Ｍｇ）Ｏ：Ｐ、ＩＴＯ：Ｆｅ、ＳｎＯ_２：Ｃｏ、Ｉｎ_２Ｏ_３：Ｎｉ、Ｉｎ_２Ｏ_３：（Ｓｎ，Ｎｉ）、ＺｎＯ：Ｍｎ及び／またはＺｎＯ：Ｃｏである。

好ましくは、ＴＣＣに基づく少なくとも１つの層の各層は、少なくとも２０ｎｍ、より好ましくは少なくとも１００ｎｍ、さらにより好ましくは少なくとも２００ｎｍ、さらにより好ましくは少なくとも２５０ｎｍ、最も好ましくは少なくとも３００ｎｍであるが、好ましくは最大６００ｎｍ、より好ましくは最大４５０ｎｍ、さらにより好ましくは最大３７０ｎｍ、最も好ましくは最大３５０ｎｍの厚さを有する。これらの厚さは、１）導電性、２）吸収（層が厚いほど、吸収はより多く、透過はより低い）、及び３）色抑制（ある特定の厚さが、中間色を得るためにより良い）という特徴間の均衡をとるために好ましい。

好ましくは、下層は少なくとも１つのさらなる層をさらに含み、該少なくとも１つのさらなる層が、金属またはメタロイドの酸化物、例えばＳｉＯ_２、ＳｎＯ_２、ＴｉＯ_２、酸窒化ケイ素及び／または酸化アルミニウムに基づく。該金属またはメタロイドの酸化物に基づく少なくとも１つの層のうちの１つの層は、好ましくは、該透明基材の該主表面と直接接触して位置する。追加として、または代替として、該金属またはメタロイドの酸化物に基づく少なくとも１つの層のうちの１つの層は、好ましくは、ＴＣＣに基づく層と直接接触して位置する。金属またはメタロイドの酸化物に基づくそのような層は、腐食の原因であり得る、ナトリウムイオンの、表面への拡散を防止するために遮断層として作用し得るか、または層の厚さの変化から生じる虹色反射色を抑制する色抑制層として作用し得る。

好ましくは、金属またはメタロイドの酸化物に基づく少なくとも１つのさらなる層の各層は、少なくとも５ｎｍ、より好ましくは少なくとも１０ｎｍ、さらにより好ましくは少なくとも１５ｎｍ、最も好ましくは少なくとも２０ｎｍであるが、好ましくは最大１００ｎｍ、より好ましくは最大５０ｎｍ、さらにより好ましくは最大４０ｎｍ、最も好ましくは最大３０ｎｍの厚さを有する。

いくつかの実施形態において、下層は、好ましくは、透明基材から順に、ＳｎＯ_２に基づく少なくとも１つの層と、ＳｉＯ_２に基づく少なくとも１つの層と、ＳｎＯ_２：Ｆに基づく少なくとも１つの層と、を含み、ＳｎＯ_２に基づく少なくとも１つの層が、少なくとも１５ｎｍであるが、最大３５ｎｍの厚さを有し、ＳｉＯ_２に基づく少なくとも１つの層が、少なくとも１５ｎｍであるが、最大３５ｎｍの厚さを有し、ＳｎＯ_２：Ｆに基づく少なくとも１つの層が、少なくとも３００ｎｍであるが、最大６００ｎｍの厚さを有する。

好ましくは、ＳｎＯ_２に基づく少なくとも１つの層は、少なくとも２０ｎｍ、より好ましくは少なくとも２３ｎｍ、さらにより好ましくは少なくとも２４ｎｍであるが、好ましくは最大３０ｎｍ、より好ましくは最大２７ｎｍ、さらにより好ましくは最大２６ｎｍの厚さを有する。

好ましくは、ＳｉＯ_２に基づく少なくとも１つの層は、少なくとも２０ｎｍ、より好ましくは少なくとも２３ｎｍ、さらにより好ましくは少なくとも２４ｎｍであるが、好ましくは最大３０ｎｍ、より好ましくは最大２７ｎｍ、さらにより好ましくは最大２６ｎｍの厚さを有する。

好ましくは、ＳｎＯ_２：Ｆに基づく少なくとも１つの層は、少なくとも３２０ｎｍ、より好ましくは少なくとも３３０ｎｍ、さらにより好ましくは少なくとも３３５ｎｍであるが、好ましくは最大４００ｎｍ、より好ましくは最大３６０ｎｍ、さらにより好ましくは最大３５０ｎｍ、さらにより好ましくは最大３４５ｎｍの厚さを有する。

いくつかの実施形態において、下層は、好ましくは、透明基材から順に、下部反射防止層と、銀系機能層と、少なくとも１つのさらなる反射防止層と、を含む。

下部及び／またはさらなる反射防止層は、Ｓｉの（オキシ）窒化物及び／もしくはＡｌの（オキシ）窒化物、及び／もしくはそれらの合金に基づく、ならびに／またはＴｉ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｉｎ、及び／もしくはＮｂのうちの１つ以上の酸化物、例えば、Ｚｎ及びＳｎの酸化物などの酸化金属に基づく、少なくとも１つの誘電層を含み得る。該誘電層は、好ましくは少なくとも１ｎｍ、より好ましくは少なくとも２ｎｍ、さらにより好ましくは少なくとも５ｎｍ、最も好ましくは少なくとも１０ｎｍであるが、好ましくは最大７０ｎｍ、より好ましくは最大５０ｎｍ、さらにより好ましくは最大４０ｎｍ、最も好ましくは最大３０ｎｍの厚さを有し得る。

少なくとも１つのさらなる反射防止層は、好ましくは少なくとも１つの障壁層をさらに含む。好ましくは、該障壁層は、銀系機能層と直接接触して位置する。好ましくは、該障壁層は、ＮｉＣｒ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｉｎ、及び／もしくはＣｒ、ならびに／またはそれらの酸化物及び／もしくは窒化物に基づく。少なくとも１つの障壁層は、好ましくは少なくとも０．５ｎｍ、より好ましくは少なくとも１ｎｍ、さらにより好ましくは少なくとも３ｎｍ、最も好ましくは少なくとも５ｎｍであるが、好ましくは最大１２ｎｍ、より好ましくは最大１０ｎｍ、さらにより好ましくは最大８ｎｍ、最も好ましくは最大７ｎｍの全厚を有し得る。これらの好ましい厚さは、機械的耐久性を維持しながら、さらに容易な堆積、及びヘイズなどの光学特徴の向上を可能にする。

いくつかの実施形態において、下層は、複数の銀系機能層を含む。例えば、下層は、２つ、３つ、またはそれ以上の銀系機能層を含んでもよい。下層が複数の銀系機能層を含む場合、各銀系機能層は、中心反射防止層によって隣接した銀系機能層から間隔を空けて置かれ得る。

透明基材は、好ましくは、ガラス板である。あるいは、透明基材は、ポリマーシートであり得る。ガラス板は、透明酸化金属系ガラス板であり得る。好ましくは、このガラス板は、透明フロートガラス板、好ましくは低鉄フロートガラス板である。透明フロートガラスとは、ＢＳＥＮ５７２－１及びＢＳＥＮ５７２－２（２００４）において定義される組成物を有するガラスを意味する。透明フロートガラスの場合、Ｆｅ_２Ｏ_３レベルは、通常は０．１１重量％である。約０．０５重量％未満のＦｅ_２Ｏ_３含有量を有するフロートガラスは、典型的に低鉄フロートガラスと称される。そのようなガラスは、通常、他の成分酸化物の同じ塩基性組成物を有し、すなわち、低鉄フロートガラスは、透明フロートガラスと同様に、ソーダライム－ケイ酸塩ガラスでもある。通常は、低鉄フロートガラスは、０．０２重量％未満のＦｅ_２Ｏ_３を有する。代替として、ガラス板は、ホウケイ酸塩系ガラス板、アルカリ－アルミノケイ酸塩系ガラス板、または酸化アルミニウム系結晶ガラス板である。このガラス板は、熱的及び／または化学的強靭化プロセスなどの任意の好適な手段によって、ある程度強靭化され得る。コーティングされたガラスは曲線状で及び／または曲げられたものであってもよい。好ましくは、コーティングされたガラスは、車両用フロントガラスまたは車両バックライトなどの車両用ガラスである。

本発明の第２の態様によって、
１つ以上のシラザンに基づく少なくとも１つの層を、透明基材の主表面に堆積させることと、１つ以上のシラザンに基づく少なくとも１つの層を、シリカ及び／またはオルガノシリカに基づく少なくとも１つの層へと部分的にまたは完全に変換することと、を含む、コーティングされたガラスを製造する方法であって、シリカ及び／またはオルガノシリカに基づく少なくとも１つの層が、少なくとも５ｎｍであるが、最大４５ｎｍの厚さを有する、方法が提供される。

好ましくは、該１つ以上のシラザンに基づく少なくとも１つの層は、スピンコーティング、スロットダイコーティング、フレームスプレーコーティングなどの噴霧、ローラーコーティング、浸漬、及び／または印刷によって堆積される。最も好ましくは、１つ以上のシラザンに基づく少なくとも１つの層、噴霧によって堆積される。好ましくは、堆積前に、シラザンを溶媒和するか、または液体中に懸濁する。好ましくは、該液体は、１つ以上の炭化水素溶媒を含む。該炭化水素溶媒は、脂肪族及び／または芳香族部分を含み得る。該炭化水素溶媒は、ハロゲン化されてもよい。該溶媒は、ジブチルエーテル、キシレン、トルエン、ベンゼン、クロロホルム、及びジクロロメタンのうちの１つ以上を含み得る。

１つ以上のシラザンに基づく少なくとも１つの層の、シリカ及び／またはオルガノシリカに基づく少なくとも１つの層への、該部分的または完全な変換が、１つ以上のシラザンに基づく少なくとも１つの層を堆積させた後に、熱、ＵＶ照射、及び／またはＩＲ照射で透明基材を処理することを含んでもよい。

該熱処理は、１つ以上のシラザンに基づく少なくとも１つの層を堆積させた後に、少なくとも１００℃、好ましくは少なくとも２００℃、さらにより好ましくは少なくとも３００℃、さらにより好ましくは少なくとも３５０℃、最も好ましくは少なくとも４５０℃であるが、好ましくは最大１０００℃、より好ましくは最大８００℃、さらにより好ましくは最大７００℃、さらにより好ましくは最大６００℃、最も好ましくは最大５５０℃、で、透明基材を、加熱することを含んでもよい。これらの好ましい温度は、液体として堆積された１つ以上のシラザンに基づく少なくとも１つの層が硬化して、良好に密着した固体コーティングの形成を確実にするのを助ける。少なくとも３００℃の温度は、シラザンの、シリカ及び／またはオルガノシリカへの完全な転換を確実にするのを助ける。

好ましくは、該熱処理は、透明基材を該温度で少なくとも３０分、より好ましくは少なくとも４５分、さらにより好ましくは少なくとも１時間、最も好ましくは少なくとも９０分であるが、好ましくは最長５時間、より好ましくは最長４時間、さらにより好ましくは最長３時間加熱することを含む。そのような期間は、シリカ及び／またはオルガノシリカへの完全な転換を確実にするのを助ける。

好ましくは、該熱処理は、透明基材を該温度に少なくとも２０分、より好ましくは少なくとも４０分、さらにより好ましくは少なくとも５０分、最も好ましくは少なくとも１時間の期間にわたって加熱することをさらに含む。透明基材を、そのような好ましい最小期間にわたって所望の温度へと段階的に加熱することは、急速な溶媒損失及び欠陥の形成を回避するのを助ける。

該ＵＶ及び／またはＩＲ照射処理は、１つ以上のシラザンに基づく層を、ＵＶ及び／またはＩＲ照射に露光することを含み得る。該ＵＶ及び／またはＩＲ処理は、該層を、ＵＶ及び／またはＩＲ照射に少なくとも３分間、より好ましくは少なくとも５分間、さらにより好ましくは少なくとも７分間、最も好ましくは少なくとも９分間であるが、好ましくは最長１時間、より好ましくは最長３０分間、さらにより好ましくは最長２０分間、最も好ましくは最長１５分間露光することを含み得る。そのような期間は、シリカ及び／またはオルガノシリカへの完全な転換を確実にするのを助ける。ＵＶ照射は、ＵＶＡ、ＵＶＢ、及び／またはＵＶＣ照射であってもよい。好ましくは、ＵＶ照射は、ＵＶＣ照射である。

本発明の第３の態様によって、シリカ及び／またはオルガノシリカに基づく層の外部表面と、ワイピング手段の一部の接触面との間の、該表面の乾燥状態と湿潤状態との間で実質的に変化しない動摩擦係数を得るための、透明基材上に堆積された、シリカ及び／またはオルガノシリカに基づく層の使用が提供される。

好ましくは、該動摩擦係数は、１０～１１０ｍＮの力かつ６００ｍｍ／秒の速度で測定される。

本発明の第４の態様によって、主表面を有する透明基材を含む、ワイピング手段との組み合わせに適するガラスであって、該ワイピング手段との組み合わせに際し、該主表面がワイピング手段と接触すること、使用時に、該ワイピング手段の一部が、往復運動の第１の位置と第２の位置との間で作動する結果、該ワイピング手段が、該主表面の第１の範囲をふき、該ワイピング手段の一部が第１の位置にある際、該ワイピング手段の一部が第２の位置にある際、該一部が該主表面の第２の範囲に接触すること、該ワイピング手段の該一部の接触面と、該主表面の該第２の範囲の少なくとも一部に位置する該主表面との間の動摩擦係数が、該ワイピング手段の該一部の接触面と、該第２の範囲の該少なくとも一部と同じ範囲を占有しない、該第１の範囲の少なくとも一部に位置する該主表面との間の動摩擦係数より高いこと、を含む、ガラスが提供される。

基材の主表面とワイピング手段の一部の接触面との間の動摩擦係数が、第２の範囲（すなわち、ワイピング手段の一部が第１の位置及び／または第２の位置で主表面に接触する範囲内で）の少なくとも一部において、第１の範囲のいずれか重なっていない部分（すなわち、使用時にワイピング手段が接触し得る主表面の範囲のいずれか重なり合わない部分）より高いことを確実にすることによって、ワイピング手段の一部の往復（すなわち、行ったり来たりする）運動が促進される。この促進は、第２の範囲におけるワイピング手段の一部の接触面によって経験されるより高い摩擦が、部品が経験する方向変化を支援することによって得られる。その上、最大ワイピング性能を確実にするために、主表面に接触するワイピング手段の一部の少なくとも部分が、部品が方向変化する際に、傾斜及び／または反転してもよい。このような傾斜及び／または反転は、本発明によって促進される。

好ましくは、透明基材が、その主表面の少なくとも一部分に、直接または間接的に少なくとも１つの層をコーティングすることにより、該少なくとも１つの層が存在する場合、第４の態様における透明基材の主表面の該少なくとも一部分への言及が、該少なくとも１つの層の外側表面への言及と解釈される。好ましくは、該少なくとも１つの層は、第１の範囲の少なくとも一部分をコーティングする。より好ましくは、該少なくとも１つの層は、第１の範囲の実質的にすべてまたはすべてをコーティングする。本発明の文脈において、用語「実質的にすべて」とは、少なくとも８０％、好ましくは少なくとも８５％、より好ましくは少なくとも９０％、さらにより好ましくは少なくとも９２．５％、さらにより好ましくは少なくとも９５％、さらにより好ましくは少なくとも９７．５％、最も好ましくは少なくとも９９％を意味する。

好ましくは、該少なくとも１つの層は、該第２の範囲の該少なくとも一部の実質的にすべてまたはすべてをコーティングする。好ましくは、該少なくとも１つの層は、該第２の範囲の実質的にすべてまたはすべてをコーティングする。好ましくは、第２の範囲の少なくとも一部またはすべての範囲における少なくとも１つの層の組成物が、第２の範囲の少なくとも一部またはすべての範囲の外側の該少なくとも１つの層の組成物とは異なる。

第２の範囲の少なくとも一部またはすべては、少なくとも１つの層上に堆積された、さらなる層でコーティングされてもよい。好ましくは、第２の範囲の少なくとも一部またはすべての範囲における該さらなる層の組成物は、第２の範囲の少なくとも一部またはすべての範囲の外側の少なくとも１つの層の組成物とは異なる。

好ましくは、該少なくとも１つの層及び／またはさらなる層は、シリカ及び／またはオルガノシリカに基づく。好ましくは、シリカ及び／またはオルガノシリカに基づく少なくとも１つの層及び／またはさらなる層は、１つ以上のシラザンに基づく少なくとも１つの層を部分的にまたは完全に変換することによって得られる。代替の実施形態において、シリカ及び／またはオルガノシリカに基づく該さらなる層は、シラン、オルトケイ酸テトラエチル（ＴＥＯＳ）、及び／またはヘキサメチルジシロキサン（ＨＭＤＳＯ）の１つ以上に基づく前駆体を使用する堆積によって得られる。シラザン由来のシリカ及び／またはオルガノシリカ層は、一般に、上記前駆体の使用由来のシリカ及び／またはオルガノシリカより、密度が高く、より滑らかである。該前駆体は、化学蒸着（ＣＶＤ）及び／またはゾルゲルプロセスにおいて使用されてもよい。

第１の範囲は、複数の範囲を含んでもよい。さらに、またはあるいは、第２の範囲は、複数の範囲を含んでもよい。例えば、第２の範囲は、ワイピング手段の一部が第１の位置にある場合に接触する範囲と、ワイピング手段の一部が第２の位置にある場合に接触する範囲とを含んでもよい。

第２の範囲は、１つ以上の長方形、卵型及び／または楕円形の範囲を含んでもよい。該長方形範囲は、１つ以上の丸い端部を有してもよい。第２の範囲は、好ましくは少なくとも２０ｃｍ、より好ましくは少なくとも３０ｃｍ、さらにより好ましくは少なくとも４０ｃｍ、さらにより好ましくは少なくとも５０ｃｍ、最も好ましくは少なくとも６０ｃｍであるが、好ましくは最長１００ｃｍ、より好ましくは最長９０ｃｍ、さらにより好ましくは最長８０ｃｍ、最も好ましくは最長７０ｃｍ、の最長い寸法を有する。

好ましくは、該ワイピング手段の該一部の接触面と、該主表面の該第２の範囲の少なくとも一部に位置する該主表面との間の動摩擦係数が、該ワイピング手段の該一部の接触面と、該第２の範囲の該少なくとも一部と同じ範囲を占有しない、該第１の範囲の少なくとも一部に位置する該主表面との間の動摩擦係数より、少なくとも１０％高く、より好ましくは少なくとも２０％高く、さらにより好ましくは少なくとも３０％高く、最も好ましくは少なくとも５０％高い。

好ましくは、該少なくとも１つの層は及び／または該さらなる層は、少なくとも１ｎｍ、より好ましくは少なくとも５ｎｍ、さらにより好ましくは少なくとも１０ｎｍ、最も好ましくは少なくとも１５ｎｍであるが、好ましくは最大１００ｎｍ、より好ましくは最大３５ｎｍ、さらにより好ましくは最大３０ｎｍ、最も好ましくは最大２７ｎｍの厚さを有する。

好ましくは、該ワイピング手段は、第１の端部でワイパーブレードに取りつけてあるアームを含む。ワイピング手段が、対向する第２の端部を軸に該アームが動くことにより駆動され、該往復運動をもたらす。好ましくは、該ワイピング手段の該部分の接触面は、エラストマーを含む。好ましくは、該ワイピング手段の該部分の接触面は、ワイパーブレードの少なくとも一部を含む。好ましくは、該エラストマーは、合成または天然ゴムのようなゴムである。合成ゴムは、ＥＰＤＭゴム（エチレンプロピレンジエンモノマー（Ｍ－クラス）ゴム）を含んでもよい。該エラストマーは、コーティングされてもよい、例えば、該エラストマーは、グラファイトでコーティングされてもよい。該エラストマーは、非エラストマーとブレンドされてもよい、例えば、該エラストマーは、グラファイトとブレンドされてもよい。

該主表面の該第２の範囲の少なくとも一部に位置する主表面は、好ましくは少なくとも０．３ｎｍ、より好ましくは少なくとも１ｎｍ、さらにより好ましくは少なくとも３ｎｍ、最も好ましくは少なくとも５ｎｍであるが、好ましくは最大１５ｎｍ、より好ましくは最大１０ｎｍ、さらにより好ましくは最大９ｎｍ、さらにより好ましくは最大８ｎｍ、最も好ましくは最大７ｎｍの算術平均表面高さ値Ｓａを有し得る。

該主表面の該第１の範囲の少なくとも一部に位置する主表面と、ワイピング手段の接触面との間の摩擦係数が、湿潤及び／または乾燥状で、１０～１１０ｍＮの力かつ６００ｍｍ／秒の速度で、好ましくは少なくとも０．１、より好ましくは少なくとも０．２、さらにより好ましくは少なくとも０．３、最も好ましくは少なくとも０．４であるが、好ましくは最大１０、より好ましくは最大５、さらにより好ましくは最大１、さらにより好ましくは最大０．８、最も好ましくは最大０．６である。好ましくは、該主表面の該第１の範囲の少なくとも一部に位置する主表面と、ワイピング手段の接触面との間の摩擦係数が、湿潤と乾燥状態との間で、５０％を超えて、より好ましくは３０％を超えて、さらにより好ましくは２０％を超えて、さらにより好ましくは１０％を超えて、最も好ましくは５％を超えて、変化しない。ワイピング手段の該接触面は、エラストマーを含んでいてもよい。該エラストマーは、ワイパーのブレードの少なくとも一部であってもよい。好ましくは、該エラストマーは、合成または天然ゴムのようなゴムである。合成ゴムは、ＥＰＤＭゴム（エチレンプロピレンジエンモノマー（Ｍ－クラス）ゴム）を含んでもよい。該エラストマーは、コーティングされてもよい、例えば、該エラストマーは、グラファイトでコーティングされてもよい。該エラストマーは、非エラストマーとブレンドされてもよい、例えば、該エラストマーは、グラファイトとブレンドされてもよい。

透明基材は、その主表面が、直接または間接的に下層でコーティングされ、該下層が、透明基材の該主表面と、該少なくとも１つの層との間に位置する。好ましくは、該透明基材は、該下層と直接接触している。好ましくは、該下層は、該少なくとも１つの層と直接接触している。

ガラスは曲線状で及び／または曲げられたものであってもよい。好ましくは、ガラスは、車両用フロントガラスまたは車両バックライトなどの車両用ガラスである。

第４の態様によるガラスは、第１の態様によるガラスの任意の特徴を含み得る。

本発明の第５の態様によって、第４の態様のガラスとワイピング手段との組み合わせが提供される。

本発明の第６の態様によって、ワイピング手段の一部の往復運動を促進し、ならびに／またはワイピング手段の一部の傾斜及び／もしくは反転を促進する第４の態様のガラスの使用が提供される。

好ましくは、ワイピング手段の該部分は、ワイパーブレードの少なくとも一部を含む。好ましくは、ワイパーブレードの該少なくとも一部は、エラストマーを含む。好ましくは、該エラストマーは、合成または天然ゴムのようなゴムである。合成ゴムは、ＥＰＤＭゴム（エチレンプロピレンジエンモノマー（Ｍ－クラス）ゴム）を含んでもよい。該エラストマーは、コーティングされてもよい、例えば、該エラストマーは、グラファイトでコーティングされてもよい。該エラストマーは、非エラストマーとブレンドされてもよい、例えば、該エラストマーは、グラファイトとブレンドされてもよい。

本発明の１つの態様に適用可能な随意の特徴は、任意の組み合わせで、及び任意の数で使用され得ることが理解されるであろう。さらに、それらは、本発明の他の態様のうちのいずれかと、任意の組み合わせで、及び任意の数で使用することもできる。これは、本出願の特許請求の範囲内の任意の他の請求項に対して従属項として使用される、任意の請求項からの従属項が挙げられるが、これらに限定されない。

読者の注意は、本出願に関連して本明細書と同時に、またはその前に提出され、本明細書と共に縦覧のために公開されているすべての論文及び文書に向けられ、そのような論文及び文書の内容は、参照により本明細書に組み込まれる。

本明細書（あらゆる付随する特許請求の範囲、要約、及び図面を含む）において開示される特徴のすべて、及び／またはそのように開示されるあらゆる方法またはプロセスの工程のすべては、そのような特徴及び／または工程のうちの少なくともいくつかが、互いに排他的である組み合わせを除いて、いずれの組み合わせで組み合わされてもよい。

本明細書（あらゆる付随する特許請求の範囲、要約、及び図面を含む）において開示される各特徴は、別途明示されない限り、同じ、同等、または類似の目的を果たす代替特徴によって置き換えられてもよい。したがって、別途明示されない限り、開示される各特徴は、一般的な一連の同等または類似の特徴の単なる一例である。

本発明はここで、以下の付随する図面を参照して、限定ではなく、例証によって付与される、以下の特定の実施形態によってさらに説明される。

本発明のガラスと、平行に作動するように構成されている２つのワイパーの組み合わせを示す概略平面図である。そして、本発明のガラスと、反対方向に作動するように構成されている２つのワイパーの組み合わせを示す概略平面図である。

図１は、ワイピング手段２と組み合わされた、本発明による車両ガラス１、具体的にはフロントガラスを示す。ガラス１は、表面３の全体を覆うシリカ層で、外側主表面３上にコーティングされている。ワイピング手段２は、２つのワイパーブレード４、２つのワイパーアーム５、２つの回転軸６、及びモーター（示されていない）を備える。それぞれのワイパーブレード４は、異なるワイパーアーム５の第１の端部に取り付けられている。それぞれのワイパーアーム５は、対向する第２の端部において、異なる回転軸６に取り付けられている。２つのワイパーブレード４は、表面３に接触する。

使用時には、モータは、軸６を回転させて、その運動を同期させ、ワイパーアーム５及びその結果としてワイパーブレード４を平行／一斉に作動させる。軸６は、時計方向及び反時計方向に交互に回転し、ワイパーブレード４を表面３上において往復運動で作動させ、第１の範囲７をふく。ワイパーブレード４は、第１の位置と第２の位置との間を作動することによって、該主表面３の第１の範囲７をふく。図１の斜線範囲は、これらの第１及び第２の位置の領域におけるガラス１の表面３を表し、一緒に第２の範囲８を備える。第２の範囲８の表面３におけるシリカ層は、オルガノシラン前駆体を使用して堆積される第１の範囲７のシリカ層の残りの部分とは異なる。この構成は、第２の範囲８の表面３とワイパーブレード４のゴムとの間の運動摩擦係数を、第１の範囲７の残りの表面３と該ゴムとの間よりも、大きくするのを確実にする。この構成は、ワイパーブレード４が方向変換する際、すなわちワイパーブレード４が第１または第２の位置にあり、第２の領域８に接触している際、ワイパーブレード４の傾斜及び／または反転を促進する。第１の範囲７（第２の範囲８を含む）の表面３とワイパーブレード４のゴムとの間の摩擦係数は、乾燥状態と湿潤状態との間で実質的に変化しない。

図２は、代替のワイピング手段２と組み合わされた、本発明による別の車両ガラス１、具体的にはフロントガラスを示す。図１の特徴に関連する参照番号は、図２の対応する特徴についても使用される。図２のワイピング手段２は、図１のそれとは異なる。使用時に、図２のワイピング手段のモータが軸６を反対方向（時計回り及び反時計回り）に回転させ、ワイパーアーム５及びその結果としてワイパーブレード４を反対方向に作動させる。重ねて、軸６は、時計方向及び反時計方向に交互に回転し、ワイパーブレード４を表面３上において往復運動で作動させ、第１の範囲７をふく。

図１及び図２は、ワイピング手段の２つの異なる動作モードを例示しており、もちろん、単一ブレードシステム、パンタグラフシステム、及び複合弧形システムなどの本発明と組み合わせて使用できる、いくつかの他のタイプのワイピング手段がある。

厚さ２．２ｍｍのＰｉｌｋｉｎｇｔｏｎＥｎｅｒｇｙＡｄｖａｎｔａｇｅ（登録商標）ガラスの４つの試料のそれぞれに、ペルヒドロポリシラザンの層をコーティングした（コーティングされた面上）、この試料を２００℃で１時間加熱することによりシリカの層に変換した。４つの試料上に堆積されたシリカ層はそれぞれ２５ｎｍ、５０ｎｍ、１００ｎｍ及び１５０ｎｍの厚さを有していた。次いで、これらの４つの試料に加えて、コーティングされていない、または処理されていない厚さ２．２ｍｍのＰｉｌｋｉｎｇｔｏｎＥｎｅｒｇｙＡｄｖａｎｔａｇｅ（登録商標）ガラスの参照試料の、動摩擦係数試験を行った。

乾燥及び湿潤条件下で、１９ｍｍの長さに切断されたＢｏｓｃｈＳｕｐｅｒｐｌｕｓ２４（登録商標）ワイパーブレードを使用して、試験を実施した。ＣＳＭＭｉｃｒｏ－ＣｏｍｂｉＴｅｓｔｅｒ（登録商標）をスクラッチモードで使用して摩擦試験を実施し、ワイパーブレードによって試料のコーティングされた面に１０～１１０ｍＮの荷重をかけた。６５ｍｍの長さを通じて、６００ｍｍ／分の速度で試験を実施した。

各試料について、別々の１９ｍｍのワイパーブレードを、ＣＳＭＭｉｃｒｏ－ＣｏｍｂｉＴｅｓｔｅｒ（登録商標）の圧子ホルダーの端部に固定したガラスディスクに接着させた。試験に先立ち、エアロゾル溶剤スプレー、続いて脱イオン水を使用して試料を洗浄し、最後にＤｕｓｔＯｆｆ（登録商標）エアロゾルスプレーでいずれの破片も除去した。湿潤試験のために、約２ｍｌの量の脱イオン水のプールを試料表面につけた。試験ごとに５回のテストを行い、各試験の開始時と終了時の負荷変動の影響を避けて、１０～６０ｍｍ間の運動で得られたデータを使用して結果を平均した。

表１ワイパーブレードと参照試料（厚さ２．２ｍｍのＰｉｌｋｉｎｇｔｏｎＥｎｅｒｇｙＡｄｖａｎｔａｇｅ（登録商標）ガラス）及び異なる厚さのシリカトップコートを有する４つのサンプルを含む、５つの試料のそれぞれとの間の湿潤または乾燥条件下での動摩擦係数。

上記の表１に示すように、ペルヒドロポリシラザンの層由来の厚さ２５ｎｍのシリカトップコートを有する試料は、シリカトップコートの表面とワイパーブレードの接触面との間の動摩擦係数が、乾燥及び湿潤状態の間で変化がないことを示した。その一方で、他の試験試料では、乾燥状態から湿潤状態に変化する際の動摩擦係数において低下を示した。その上、厚さ２５ｎｍのシリカトップコートを有する試料は、０．４～０．６の望ましい範囲内の摩擦係数を示し、それは、ノイズ低減、水除去効率、及び運動の滑らかさに関して有益であり、その結果、ワイパーブレードの侵食が低減し、寿命が延びる。

本発明は、前述の実施形態の詳細に制限されない。本発明は、本明細書（あらゆる付随する特許請求の範囲、要約、及び図面を含む）において開示される特徴のうちのいずれの新規の１つもしくはいずれの新規の組み合わせ、またはそのように開示されるあらゆる方法もしくはプロセスの工程のいずれの新規の１つもしくはいずれの新規の組み合わせにも及ぶ。

Claims

１つ以上のシラザンに基づく少なくとも１つの層を、透明基材の主表面に堆積させることと、
前記１つ以上のシラザンに基づく少なくとも１つの層を、シリカ及び／またはオルガノシリカに基づく少なくとも１つの層へ、部分的にまたは完全に変換することと、を含む、コーティングされたガラスを製造する方法であって、
前記シリカ及び／またはオルガノシリカに基づく少なくとも１つの層が、少なくとも５ｎｍであるが、最大４５ｎｍの厚さを有し、
１０～１１０ｍＮの力かつ６００ｍｍ／秒の速度で測定される、前記シリカ及び／またはオルガノシリカに基づく層の外部表面と、ＥＰＤＭゴムを含むワイピング手段の接触面との間の動摩擦係数が、湿潤及び／または乾燥状態において、少なくとも０．４であるが、最大０．８であり、
前記シリカ及び／またはオルガノシリカに基づく層の前記外部表面と、ワイピング手段の前記接触面との間の動摩擦係数が、湿潤と乾燥状態との間で、５０％を超えては変化しない、方法。
前記シリカ及び／またはオルガノシリカに基づく少なくとも１つの層が、少なくとも１０ｎｍであるが、最大４０ｎｍの厚さを有する、請求項１に記載の方法。
前記シリカ及び／またはオルガノシリカに基づく層の前記外部表面と、ワイピング手段の前記接触面との間の動摩擦係数が、湿潤と乾燥状態との間で、３０％を超えて変化しない、請求項１または２に記載の方法。
前記透明基材が、直接または間接的に下層でコーティングされ、前記下層が、前記透明基材の前記主表面と、前記シリカ及び／またはオルガノシリカに基づく少なくとも１つの層との間に位置する、請求項１～３のいずれか一項に記載の方法。
前記下層が、透明導電コーティング（ＴＣＣ）に基づく少なくとも１つの層を含む、請求項４に記載の方法。
前記１つ以上のシラザンに基づく少なくとも１つの層が、スピンコーティング、スロットダイコーティング、フレームスプレーコーティングなどの噴霧、ローラーコーティング、浸漬、及び／または印刷によって堆積される、請求項１に記載の方法。
前記１つ以上のシラザンに基づく少なくとも１つの層の、シリカ及び／またはオルガノシリカに基づく少なくとも１つの層への、前記部分的または完全な変換が、前記１つ以上のシラザンに基づく少なくとも１つの層を堆積させた後に、熱、ＵＶ照射、及び／またはＩＲ照射で前記透明基材を処理することを含む、請求項１または請求項６に記載の方法。