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WO2021100782A1 - 合わせガラス - Google Patents

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WO2021100782A1
WO2021100782A1 PCT/JP2020/043068 JP2020043068W WO2021100782A1 WO 2021100782 A1 WO2021100782 A1 WO 2021100782A1 JP 2020043068 W JP2020043068 W JP 2020043068W WO 2021100782 A1 WO2021100782 A1 WO 2021100782A1
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glass plate
laminated glass
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駿介 定金
彰一 竹内
秀夫 坪井
和彦 庭野
木寺 信隆
崚太 奥田
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Agc株式会社
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    • B60J1/00Windows; Windscreens; Accessories therefor
    • B60J1/001Double glazing for vehicles

Definitions

  • the laminated glass according to the first aspect of the present invention includes a first glass plate, a second glass plate, and an interlayer film sandwiched between the first glass plate and the second glass plate.
  • the interlayer film comprises a first layer in contact with the first glass plate, a second layer in contact with the second glass plate, and the first layer and the second layer in a plan view of the first glass plate. It has a laminated region having a third layer arranged between them.
  • a predetermined frequency in the range of 60 GHz to 100 GHz is F [GHz]
  • the relative permittivity of the first glass plate at the frequency F is ⁇ g1
  • the relative permittivity of the second glass plate is ⁇ g2
  • the first layer is GHz
  • the ⁇ mH and the ⁇ mL are ⁇ mH / ⁇ mL ⁇ 1.2 may be satisfied.
  • the information device is a device that detects a vehicle, a pedestrian, an obstacle, etc. existing in front of the vehicle by using a millimeter wave radar or the like.
  • a millimeter wave radar for example, in addition to the millimeter wave radar, a stereo camera, an infrared laser, or the like. May be installed.
  • the information device may include a communication device capable of realizing high-speed and large-capacity communication such as 4G, LTE, and 5G.
  • the communication antenna may be housed in the housing (case) 10.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the laminated glass according to the first embodiment.
  • the laminated glass 1-1 according to the first embodiment is sandwiched between the first glass plate 11, the second glass plate 12, and the first glass plate 11 and the second glass plate 12.
  • the interlayer film 13_1 and the like are provided.
  • the interlayer film 13_1 has a first layer 21 in contact with the first glass plate 11, a second layer 22 in contact with the second glass plate 12, a first layer 21 and a second layer 22 in a plan view of the first glass plate 11. It has a laminated region having a third layer 23 arranged between and. That is, the interlayer film 13_1 may be composed of a three-layer laminated structure of the first layer 21, the third layer 23, and the second layer 22.
  • the plan view means the case where the laminated glass 1_1 is viewed from the plate thickness direction.
  • ⁇ m3 / ⁇ m1 ⁇ 1.3 and ⁇ m3 / ⁇ m2 ⁇ 1.3 may be satisfied, and ⁇ m3 / ⁇ m1 ⁇ 1.37 and ⁇ m3 / ⁇ m2 ⁇ 1.37 may be satisfied. It may satisfy ⁇ m3 / ⁇ m1 ⁇ 1.74, ⁇ m3 / ⁇ m2 ⁇ 1.74, and ⁇ m3 / ⁇ m1 ⁇ 2.11 and ⁇ m3 / ⁇ m2 ⁇ 2.11. You may be satisfied.
  • the dielectric constant ratio is more preferably 1.37 or more.
  • the permittivity ratio is 1.74 or more and 2.11 or less (that is, 1.74 ⁇ ⁇ m3 / ⁇ m1 ⁇ 2.11, 1.74 ⁇ ⁇ m3 / ⁇ m2 ⁇ 2.11), and the interlayer film 13_1
  • the ratio (T m3 / T) of the thickness of the third layer 23 (high dielectric constant layer) to the thickness of is 0.39 or more and less than 1, preferably 0.39 or more and 0.87 or less, and more preferably 0.39.
  • the relative permittivity ⁇ m3 of the third layer 33 of the interlayer film 13_2 is fixed to 2.7, and the relative permittivity ⁇ m1 and ⁇ m2 of the first layer 31 and the second layer 32 are set to 3. It was set to .24, 3.51, 3.7, 4.7, and 5.7. That is, the conditions of the dielectric constant ratio ( ⁇ m1, 2, / ⁇ m3 ) were set to 1.20, 1.30, 1.37, 1.74, and 2.11. The other simulation conditions are the same as those in FIG. 8.
  • the dielectric constant ratio was set to 1.20 or more (that is, ⁇ m1 / ⁇ m3 ⁇ 1.20, ⁇ m2 / ⁇ m3 ⁇ 1.20), and the high dielectric constant layer (first layer).
  • the ratio ((T m1 + T m2 ) / T) of 31 and the second layer 32) to 0.5 or more and less than 1, the radio transmittance in the millimeter wave band can be improved by 0.5 dB or more.
  • the radio wave transmission characteristic in the millimeter wave band was low.

Landscapes

  • Joining Of Glass To Other Materials (AREA)

Abstract

本発明にかかる合わせガラス(1_1)は、第1ガラス板(11)と、第2ガラス板(12)と、中間膜(13_1)と、を備える。中間膜(13_1)は、第1ガラス板(11)と接する第1層(21)と、第2ガラス板(12)と接する第2層(22)と、第1層(21)と第2層(22)との間に配置された第3層(23)と、を有する積層領域を有する。第1ガラス板(11)の比誘電率をεg1、第2ガラス板(12)の比誘電率をεg2、第1層(21)の比誘電率をεm1、第2層(22)の比誘電率をεm2、第3層(23)の比誘電率をεm3とするとき、εm1<εg1、εm1<εg2、εm2<εg1、εm2<εg2、εm3>εm1、εm3>εm2の関係を有する。

Description

合わせガラス
 本発明は、合わせガラスに関し、特に車両用の合わせガラスに関する。
 近年、マイクロ波、ミリ波を用いた波長帯の通信に加え、4G、LTE、5Gなど、高速・大容量の通信インフラが拡大しており、3GHz帯域から5~80GHz帯域まで、使用する周波数帯域が広がる傾向にある。例えば、自動車内に備えられたミリ波レーダーによる送受を行う場合、これまでの周波数帯の通信(例えば~3GHz)において顕著ではなかった窓ガラスによる利得の減衰が課題になっている。
 特許文献1には、このような課題を解決する技術として、窓ガラス、特に自動車用合わせガラスの一部を電波透過材に置き換えて嵌め込んだ構成が開示されている。つまり、特許文献1には、窓部材のミリ波レーダーの透過性を高めるために、2枚のガラスとそれらに挟持された中間膜を有する合わせガラスのうち、少なくとも内側(車内)のガラスを取り除いた部分に電波透過材を設けた構成が開示されている。
 また、特許文献2には、電磁放射線の検出感度を高められるガラスペインが開示されている。特許文献2に開示されているガラスペインは、複合ガラスペイン(合わせガラス)の内ペインの一部に孔を設けることで、該孔を透過する電磁放射線の検出感度を高めている。
国際公開第2017/188415号 特表2011-502090号公報
 しかしながら、特許文献1の窓部材のように、ミリ波レーダーの透過性を高めるためにガラスの一部を取り除き、このガラスを取り除いた部分に電波透過材を設けた場合は、製造工程が煩雑になるという問題があった。
 また、特許文献2のように、複合ガラスペイン(合わせガラス)の内ペインの一部に孔を設けた場合は、内ペインの一部が取り除かれるため、複合ガラスペイン(合わせガラス)として要求されるガラス強度が低下するという問題があった。
 上記課題に鑑み本発明の目的は、ミリ波帯の電波透過性を高めるとともに、本来の合わせガラスとしての強度を満足する合わせガラスを提供することである。
 本発明の第1の態様にかかる合わせガラスは、第1ガラス板と、第2ガラス板と、前記第1ガラス板と前記第2ガラス板との間に挟持された中間膜と、を備える。前記中間膜は、前記第1ガラス板の平面視において、前記第1ガラス板と接する第1層と、前記第2ガラス板と接する第2層と、前記第1層と前記第2層との間に配置された第3層と、を有する積層領域を有する。60GHz~100GHzにおける所定の周波数をF[GHz]とし、前記周波数Fにおける、前記第1ガラス板の比誘電率をεg1、前記第2ガラス板の比誘電率をεg2、前記第1層の比誘電率をεm1、前記第2層の比誘電率をεm2、前記第3層の比誘電率をεm3とするとき、
 εm1<εg1、εm1<εg2
 εm2<εg1、εm2<εg2
 εm3>εm1、εm3>εm2
 の関係を有する。
 上記第1の態様の合わせガラスにおいて、前記εg1、前記εg2および前記εm3は、
 εm3<εg1、εm3<εg2、の関係を有していてもよい。
 上記第1の態様の合わせガラスにおいて、前記εm1、前記εm2および前記εm3は、
 εm3/εm1≧1.2、εm3/εm2≧1.2、を満足してもよい。
 上記第1の態様の合わせガラスにおいて、前記中間膜の厚さをT、前記第3層の厚さをTm3としたとき、Tm3/T≧0.1を満足してもよい。
 上記第1の態様の合わせガラスにおいて、前記εm1、前記εm2および前記εm3は、
 εm3/εm1≧1.37、εm3/εm2≧1.37、
 を満足してもよい。
 上記第1の態様の合わせガラスにおいて、前記εm1、前記εm2および前記εm3は、
 2.11≧εm3/εm1、2.11≧εm3/εm2
 を満足してもよい。
 上記第1の態様の合わせガラスにおいて、前記中間膜の厚さをT、前記第3層の厚さをTm3としたとき、0.39≦Tm3/T<1を満足してもよい。
 本発明の第2の態様にかかる合わせガラスは、第1ガラス板と、第2ガラス板と、前記第1ガラス板と前記第2ガラス板との間に挟持された中間膜と、を備える。前記中間膜は、前記第1ガラス板の平面視において、前記第1ガラス板と接する第1層と、前記第2ガラス板と接する第2層と、前記第1層と前記第2層との間に配置された第3層と、を有する積層領域をする。60GHz~100GHzにおける所定の周波数をF[GHz]とし、前記周波数Fにおける前記第1層の比誘電率をεm1、前記第2層の比誘電率をεm2、前記第3層の比誘電率をεm3とするとき、
 εm1>εm3
 εm2>εm3
 の関係を有し、
 前記積層領域における前記中間膜の厚さをT、前記第1層の厚さをTm1、前記第2層の厚さをTm2とするとき、
 (Tm1+Tm2)/T≧0.5、
 の関係を有する。
 上記第2の態様の合わせガラスにおいて、前記周波数Fにおける前記第1ガラス板の比誘電率をεg1、前記第2ガラス板の比誘電率をεg2とするとき、前記εg1、前記εg2、前記εm1および前記εm2は、
 εm1<εg1、εm1<εg2
 εm2<εg1、εm2<εg2
 の関係を有していてもよい。
 上記第2の態様の合わせガラスにおいて、前記εm1、前記εm2および前記εm3は、
 εm1/εm3≧1.2、εm2/εm3≧1.2を満足してもよい。
 上記第2の態様の合わせガラスにおいて、前記εm1、前記εm2および前記εm3は、
 εm1/εm3≧1.37、εm2/εm3≧1.37を満足してもよい。
 上記第2の態様の合わせガラスにおいて、前記εm1、前記εm2および前記εm3は、
 2.11≧εm1/εm3、2.11≧εm2/εm3を満足してもよい。
 上記第2の態様の合わせガラスにおいて、前記中間膜の厚さT、前記第1層の厚さTm1、前記第2層の厚さTm2は、0.66≦(Tm1+Tm2)/T<1を満足してもよい。
 本発明の第3の態様にかかる合わせガラスは、第1ガラス板と、第2ガラス板と、前記第1ガラス板と前記第2ガラス板との間に挟持された中間膜と、を備える。前記中間膜は、前記第1ガラス板の平面視において、前記第1ガラス板と接する第1層と、前記第2ガラス板と接する第2層と、を有する積層領域を有する。60GHz~100GHzにおける所定の周波数をF[GHz]とし、前記周波数Fにおける、前記第1ガラス板の比誘電率をεg1、前記第2ガラス板の比誘電率をεg2、前記第1層および前記第2層のうち、相対的に誘電率が高い方の比誘電率をεmH、相対的に誘電率が低い方の比誘電率をεmLとするとき、
 εmH<εg1、εmH<εg2
 εmL<εg1、εmL<εg2
 の関係を有し、
 前記積層領域における前記中間膜の厚さをT、前記第1層および前記第2層のうち、相対的に誘電率が高い方の層の厚さをTmHとするとき、
 TmH/T≧0.3
 の関係を有する。
 上記第3の態様の合わせガラスにおいて、前記εmHおよび前記εmLは、
 εmH/εmL≧1.2を満足してもよい。
 上記第3の態様の合わせガラスにおいて、前記εmHおよび前記εmLは、
 εmH/εmL≧1.37を満足してもよい。
 上記第3の態様の合わせガラスにおいて、前記Tおよび前記TmHは、
 0.66≦TmH/T<1を満足してもよい。
 上記の合わせガラスにおいて、前記中間膜は、前記第1ガラス板の平面視において、前記積層領域である第1領域と、前記中間膜が前記第1層および前記第2層の少なくとも一方の層のみで構成されている第2領域と、を有していてもよい。
 上記の合わせガラスにおいて、前記周波数Fは、79GHzであってもよい。
 上記の合わせガラスにおいて、前記中間膜を構成する層のうち比誘電率の高い層は、樹脂材料に高誘電率のフィラーを混合して形成されていてもよい。
 本発明により、ミリ波帯の電波透過性を高めるとともに、本来の合わせガラスとしての強度を満足する合わせガラスを提供できる。
本発明にかかる合わせガラスを備えた車両を示す図である。 本発明にかかる合わせガラスの断面図である。 実施の形態1にかかる合わせガラスの断面図である。 実施の形態1にかかる合わせガラスにおける、中間膜に占める高誘電率層の割合と電波透過特性との関係を示すシミュレーション結果である。 実施の形態1にかかる合わせガラスの所定の周波数帯域における電波透過特性を示すシミュレーション結果である。 実施の形態1にかかる合わせガラスにおける、中間膜に占める高誘電率層の割合と電波透過特性との関係を示すシミュレーション結果である。 実施の形態2にかかる合わせガラスの断面図である。 実施の形態2にかかる合わせガラスにおける、中間膜に占める高誘電率層の割合と電波透過特性との関係を示すシミュレーション結果である。 実施の形態2にかかる合わせガラスの所定の周波数帯域における電波透過特性を示すシミュレーション結果である。 実施の形態2にかかる合わせガラスにおける、中間膜に占める高誘電率層の割合と電波透過特性との関係を示すシミュレーション結果である。 実施の形態3にかかる合わせガラスの断面図である。 実施の形態3にかかる合わせガラスにおける、中間膜に占める高誘電率層の割合と電波透過特性との関係を示すシミュレーション結果である。 実施の形態3にかかる合わせガラスの所定の周波数帯域における電波透過特性を示すシミュレーション結果である。 実施の形態3にかかる合わせガラスにおける、中間膜に占める高誘電率層の割合と電波透過特性との関係を示すシミュレーション結果である。 PVBとアルミナとを用いて構成した誘電材料の一例を説明するための表である。 本発明にかかる合わせガラスの他の構成例を示す断面図である。 本発明にかかる合わせガラス(中間膜)の他の構成例を示す断面図である。
 以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
 図1は、本発明にかかる合わせガラスを備えた車両を示す図である。図1に示すように、本発明にかかる合わせガラス1は、典型的には自動車等の車両100のフロントガラスに用いられる。しかし、本発明にかかる合わせガラス1は、車両100のフロントガラスに限らず、車両100の後部に取り付けられるリアガラス、車両100の側部に取付けられるサイドガラス、車両100の天井部に取り付けられるルーフガラスでもよい。
 車両100は、車両100の走行安全性を確保するための情報デバイスを備えている。このような情報デバイスは、例えば、合わせガラス(フロントガラス)1の車両内部側に設けられたハウジング(ケース)10に収容される。なお、図1において、ハウジング(ケース)10は、合わせガラスの上方中心部に備えるが、この位置に限らず配置できる。
 ここで、情報デバイスは、ミリ波レーダー等を用いて車両の前方に存在する車両、歩行者、障害物等を検知するデバイスであり、例えば、ミリ波レーダーの他に、ステレオカメラ、赤外線レーザー等が搭載されてもよい。また、情報デバイスには、4G、LTE、5Gなどの高速・大容量の通信を実現可能な通信機器が含まれてもよい。例えば、通信用のアンテナがハウジング(ケース)10に収容されてもよい。
 本発明において情報デバイスは、ミリ波帯の電波(信号)を送信及び/又は受信可能に構成されている。このため本発明では、少なくとも合わせガラス1のハウジング(ケース)10と対応する位置において、ミリ波帯の電波透過性を高くできる。本発明においてミリ波帯とは30GHz~300GHzであり、特に60GHz~100GHzにおいて本発明の効果が顕著にあらわれる。
 図2は、本発明にかかる合わせガラスの断面図である。図2に示すように、本発明にかかる合わせガラス1は、第1ガラス板11と、第2ガラス板12と、第1ガラス板11と第2ガラス板12との間に挟持された中間膜13と、を備える。つまり、第1ガラス板11および第2ガラス板12は、中間膜13を介して貼り合わされている。
 第1ガラス板11、第2ガラス板12は、例えばフロート法、フュージョン法等を用いて製造されるが、これらの製法に限定されない。また、合わせガラス1は、第1ガラス板11、中間膜13、第2ガラス板12をこの順で積層し、真空包装器を用いて、真空化させた後、オートクレーブを用いて加熱圧着処理を行って製造できるが、この方法に限定されない。
 第1ガラス板11および第2ガラス板12の少なくとも一方は、ソーダライムガラス、アルミノシリケートガラス、ホウ珪酸ガラス、無アルカリガラス、石英ガラス等が使用できる。第1ガラス板11、第2ガラス板12は、未強化ガラス、強化ガラスのいずれでもよい。未強化ガラスは、溶融ガラスを板状に成形し、徐冷したものである。強化ガラスは、未強化ガラス板の表面に圧縮応力層を形成したものである。また、第1ガラス板11および第2ガラス板12の少なくとも一方は、紫外線や赤外線を吸収するガラス板でもよく、着色されたガラス板でもよい。
 強化ガラスは、例えば、風冷強化ガラス等の物理強化ガラス、化学強化ガラスのいずれでもよい。物理強化ガラスは、例えば、曲げ成形において均一に加熱したガラス板を軟化点付近の温度から急冷させる等、徐冷以外の操作により、ガラス板表面とガラス内部との温度差によってガラス板表面に圧縮応力層を生じさせて強化できる。化学強化ガラスは、例えば、曲げ成形の後、イオン交換法等によってガラス板表面に圧縮応力を生じさせて強化できる。
 本発明で使用される第1ガラス板11および第2ガラス板12の少なくとも一方の組成の一例としては、酸化物基準のモル百分率で表示した組成で、以下の関係を満足するガラスが挙げられる。ガラス組成として例えば、SiOを50~80%、Bを0~10%、Alを0.1~25%、LiO、NaO及びKOからなる群より選ばれる少なくとも1種のアルカリ金属酸化物を合計で3~30%、MgOを0~25%、CaOを0~25%、SrOを0~5%、BaOを0~5%、ZrOを0~5%及びSnOを0~5%含むガラスが挙げられるが、これらの組成に限定されない。
 本発明で使用される第1ガラス板11および第2ガラス板12の少なくとも一方の組成の他の一例としては、酸化物基準のモル百分率で表示した組成で、以下の関係を満足するガラスでもよい。
 50≦SiO≦85
 0≦Al≦20
 4≦RO≦22(ROは、アルカリ金属酸化物の合計量を表す)
 0≦RO≦20(ROは、MgO、CaO、SrO、BaOの合計量を表す)
 0≦NaO/RO≦0.8
 0≦KO/RO≦0.7
 また、本発明で使用される第1ガラス板11および第2ガラス板12の少なくとも一方の組成の他の一例としては、酸化物基準のモル百分率で表示した組成で、以下の関係を満足するガラスでもよい。
 72≦SiO+Al+B≦98
 55≦SiO≦87
 0≦Al≦20
 0≦B≦25
 0≦RO≦5(ROは、アルカリ金属酸化物の合計量を表す)
 0≦RO≦20(ROは、MgO、CaO、SrO、BaOの合計量を表す)
 中間膜13は、ポリビニルブチラール(PVB)、エチレンビニルアセテート(EVA)、シクロオレフィンポリマー、ウレタン樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂(PVDF)等を使用でき、これらの群より選ばれる少なくとも1種を含有してもよい。また、加熱前は液状である熱硬化性樹脂を用いてもよい。すなわち、中間膜13は合わせガラス1とした状態のときに層状であればよく、第1ガラス板11および第2ガラス板12の接合前の状態で中間膜13が液状などでもよい。なお、中間膜13の詳細については後述する。
 以下の実施の形態1~3では、本発明の合わせガラス1の具体的な構成とシミュレーション結果に関して詳細に説明する。
<実施の形態1>
 図3は、実施の形態1にかかる合わせガラスの断面図である。図3に示すように、実施の形態1にかかる合わせガラス1_1は、第1ガラス板11と、第2ガラス板12と、第1ガラス板11と第2ガラス板12との間に挟持された中間膜13_1と、を備える。中間膜13_1は、第1ガラス板11の平面視において、第1ガラス板11と接する第1層21と、第2ガラス板12と接する第2層22と、第1層21と第2層22との間に配置された第3層23と、を有する積層領域を有する。つまり、中間膜13_1は、第1層21、第3層23および第2層22の3層の積層構造から構成されてもよい。ここで、平面視とは、合わせガラス1_1を板厚方向からの見た場合を意味する。
 また、本実施の形態において、中間膜13_1は、少なくとも情報デバイスが収容されるハウジング10(図1参照)と対応する位置において積層領域を備えればよい。具体的には、合わせガラス1_1は、少なくともハウジング10(図1参照)と対応して、ミリ波レーダーが窓ガラス1を通して進行する位置(第1領域)において、本実施の形態にかかる構成の中間膜13_1を備えていればよく、他の領域(第2領域)の中間膜については任意に構成できる。例えば、他の領域(第2領域)の中間膜は、第1層21および第2層22の少なくとも一方の層のみで、中間膜13_1と同じ厚さとして構成してもよい。
また、本実施の形態では、図1に示す合わせガラス(フロントガラス)1の全体において、図3に示す構成の合わせガラス1_1を備えるようにしてもよい。すなわち、本実施の形態において、図1に示す合わせガラス(フロントガラス)1の全体において、積層領域を備える中間膜13_1(図3参照)を有してもよい。
 本実施の形態にかかる合わせガラス1_1は、所定の周波数Fにおける、第1ガラス板11の比誘電率をεg1、第2ガラス板12の比誘電率をεg2とし、中間膜13_1の第1層21の比誘電率をεm1、第2層22の比誘電率をεm2、第3層23の比誘電率をεm3とするとき、下記の関係を有する。ここで、所定の周波数Fは、60GHz~100GHzであり、より具体的には79GHzであり、以下、とくにことわりが無い限り各々の比誘電率は79GHzにおける値として説明する。
 すなわち、合わせガラス1_1は、
 εm1<εg1、εm1<εg2
 εm2<εg1、εm2<εg2
 εm3>εm1、εm3>εm2
 の関係を有する。
 具体的には、中間膜13_1の第1層21および第2層22の比誘電率εm1、εm2はそれぞれ、第1ガラス板11および第2ガラス板12の比誘電率εg1、εg2よりも低い。また、中間膜13_1の第1層21と第2層22との間に挟まれている第3層23の比誘電率εm3は、第1層21および第2層22の比誘電率εm1、εm2よりも高い。
 本実施の形態では、合わせガラス1_1を構成する各要素の比誘電率をこのような関係とすることで、中間膜13_1を構成する3層を複合材料系としてみなせ、マクロ的に中間膜13_1と、第1ガラス板11および第2ガラス板12との比誘電率の差が小さくできるため、ミリ波帯の電波透過性を高められる。また、本実施の形態では、合わせガラス1_1を構成する各要素の一部を取り除く必要がないので、本来の合わせガラスとしての強度を満足できる。すなわち、本実施の形態にかかる合わせガラス1_1は、第1ガラス板11、第2ガラス板12、及び中間膜13_1の3層構成としているので、本来の合わせガラスとしての強度を満足できる。
 また、第1ガラス板11、第2ガラス板12の厚さは、強度確保のため、1.1mm以上であればよく、1.5mm以上が好ましく、1.8mm以上がより好ましい。また、第1ガラス板11、第2ガラス板12の厚さの上限は特に限定されないが、厚くなれば重量も増えるため、通常は3.0mm以下が望ましい。
 本実施の形態にかかる合わせガラス1_1は更に、第1ガラス板11の比誘電率εg1、第2ガラス板12の比誘電率εg2、及び中間膜13_1の第3層23の比誘電率εm3が、εm3<εg1、εm3<εg2の関係を有してもよい。すなわち、中間膜13_1の第3層23の比誘電率εm3が、第1ガラス板11および第2ガラス板12の比誘電率εg1、εg2よりも低くてもよい。このような関係とすることで、中間膜13_1を構成する3層を複合材料系としてみなせ、マクロ的に中間膜13_1と、第1ガラス板11および第2ガラス板12との比誘電率の差を小さくできるため、合わせガラス1_1のミリ波帯の電波透過性を高められる。
 本実施の形態にかかる合わせガラス1_1は更に、中間膜13_1の第1層21の比誘電率εm1、第2層22の比誘電率εm2、及び第3層23の比誘電率εm3が、εm3/εm1≧1.2、εm3/εm2≧1.2を満足してもよい。これにより、合わせガラス1_1のミリ波帯の電波透過性を、0.5dB以上改善できる。
 また、εm3/εm1≧1.3、εm3/εm2≧1.3を満足してもよく、εm3/εm1≧1.37、εm3/εm2≧1.37を満足してもよく、εm3/εm1≧1.74、εm3/εm2≧1.74を満足してもよく、εm3/εm1≧2.11、εm3/εm2≧2.11を満足してもよい。
 なお、本明細書では、第1層21の比誘電率εm1に対する第3層23の比誘電率εm3を「誘電率比:εm3/εm1」と記載する。同様に、第2層22の比誘電率εm2に対する第3層23の比誘電率εm3を「誘電率比:εm3/εm2」と記載する。また、第1層21の比誘電率εm1と第2層22の比誘電率εm2とが同一である場合、「誘電率比:εm3/εm1」と「誘電率比:εm3/εm2」とをまとめて「誘電率比:εm3/εm1,2」と記載する。
 本実施の形態にかかる合わせガラス1_1は更に、中間膜13_1の厚さをT、第3層23の厚さをTm3としたとき、Tm3/T≧0.1を満足してもよい。また、Tm3/T≧0.13を満足してもよく、Tm3/T≧0.39を満足してもよく、Tm3/T≧0.66を満足してもよく、Tm3/T≧0.87を満足してもよい。なお、中間膜13_1は、第1層21、第2層22および第3層23を含むためTm3/T<1であるが、Tm3/T≦0.95としてもよく、Tm3/T<0.90としてもよい。このような関係とすることで、合わせガラス1_1のミリ波帯の電波透過性を高められる。
 なお、中間膜13_1の厚さTは、取り扱いの観点から0.3mm以上が好ましく、0.5mm以上がより好ましく、0.7mm以上がさらに好ましい。また、軽量性の観点からは2.3mm以下が好ましく、2.0mm以下がより好ましく、1.0mm以下がさらに好ましい。また、後述する、中間膜13_2の厚さ、中間膜13_3の厚さについても、上記範囲に設定するとよい。
(シミュレーション結果)
 次に、本実施の形態にかかる合わせガラス1_1のシミュレーション結果について説明する。図4は、本実施の形態にかかる合わせガラスのシミュレーション結果を示すグラフであり、中間膜13_1(図3参照)に占める第3層23(高誘電率層)の割合と電波透過特性との関係を示す。なお、ここで「高誘電率層」とは、中間膜13_1を構成する3層のうち相対的に最も誘電率が高い層、つまり、第3層23を指す。
 図4に示すシミュレーションの条件は次の通りである。
 中間膜13_1(図3参照)の誘電率比をεm3/εm1,2=1.74とした。具体的には、中間膜13_1の第1層21の比誘電率εm1を2.7、第2層22の比誘電率εm2を2.7、第3層23の比誘電率εm3を4.7とした。また、第1ガラス板11の比誘電率εg1を7とし、第2ガラス板12の比誘電率εg2を7とした。なお、各比誘電率は、周波数F=79GHzにおける比誘電率である。ここで、第1ガラス板11、第2ガラス板12は、酸化物基準のモル百分率で表示した組成で、SiO:69,7%、AlO3:0.9%、MgO:7%、CaO:9%、TiO:0.05%、NaO:12.6%、KO:0.6%、Fe:0.2%のガラスを想定した。さらに、第1層21および第2層22は、ポリビニルブチラール(PVB)を想定した。
 第1ガラス板11および第2ガラス板12の厚さはそれぞれ、2mmとした。中間膜13_1の厚さTは0.76mm一定とした。第3層23(高誘電率層)の厚さTm3は、0mm(従来例)、0.1mm、0.3mm、0.5mm、0.66mmとし、第3層23が0mmの場合を除き、第1層21および第2層22の厚さは同一とした。このときの第3層23(高誘電率層)の割合(Tm3/T)は、0、0.13、0.39、0.66、0.87である。シミュレーションにおける周波数は、79GHzとした。また、79GHzの電波の入射角は、合わせガラス1_1の主面に対して67.5度とした。このような条件で、電波透過特性(S21)をシミュレーションした結果を図4に示す。
 図4に示すように、第3層23(高誘電率層)の割合(Tm3/T)を0とした場合、つまり従来例では、ミリ波帯の電波透過特性が低かった。一方、Tm3/Tを0から増加させるにつれてミリ波帯の電波透過特性が向上し、Tm3/T=0.66のときにミリ波帯の電波透過特性が最も良くなった。その後、Tm3/Tが増加するとミリ波帯の電波透過特性は若干低下したが、良好な値を示した。よって、図4に示すシミュレーション結果から、Tm3/Tが0.13以上、好ましくは0.39以上のときに、ミリ波帯の電波透過特性が良好であったといえる。換言すると、第1層21と第2層22との間に、高誘電率の第3層23を設けることで、合わせガラスにおけるミリ波帯の電波透過特性が向上する。
 次に、図5に示すシミュレーション結果について説明する。図5は、合わせガラスの所定の周波数帯域における電波透過特性(S21)を示すシミュレーション結果である。図5に示すシミュレーションの条件は、図4に示したシミュレーションの条件と基本的に同様であり、電波の入射角は、合わせガラス1_1の主面に対して67.5度とした。図5では、合わせガラス1_1に入射する電波の周波数を60~100GHzの範囲で示している点が、図4のシミュレーション条件と異なる。
 図5のシミュレーション結果に示すように、周波数を60GHzから100GHzに変化させるにつれて、ミリ波帯の電波透過特性が低下した。つまり、この結果から、合わせガラス1_1に入射するミリ波帯の電波が高周波になるにつれて、ミリ波帯の電波透過特性が低下するといえる。
 また、第3層23(高誘電率層)の割合(Tm3/T)に着目すると、Tm3/Tが0.13以上のときに、60GHzから100GHzの周波数帯域においてミリ波帯の電波透過特性が改善した。換言すると、Tm3/Tが0.13以上の場合は、60GHzから100GHzの周波数帯域において、従来のTm3/Tが0の場合よりもミリ波帯の電波透過特性が改善した。したがって、第1層21と第2層22との間に、高誘電率の第3層23を設けることで、合わせガラスの60GHzから100GHzにおけるミリ波の電波透過特性が向上するといえる。
 次に、図6に示すシミュレーション結果について説明する。図6は、本実施の形態にかかる合わせガラスのシミュレーション結果を示すグラフであり、中間膜13_1(図3参照)に占める第3層23(高誘電率層)の割合と電波透過特性(S21)との関係を示すシミュレーション結果である。上述の図4では中間膜13_1の誘電率比(εm3/εm1,2)が1.74である場合のシミュレーション結果を示したが、図6では、誘電率比(εm3/εm1,2)を1.20、1.30、1.37、1.74、2.11とした場合のシミュレーション結果をまとめて示している。
 図6のシミュレーション条件では、中間膜13_1の第1層21の比誘電率εm1および第2層22の比誘電率εm2をそれぞれ2.7に固定し、第3層23の比誘電率εm3を、3.24、3.51、3.7、4.7、5.7とした。つまり、誘電率比(εm3/εm1,2)の条件を、1.20、1.30、1.37、1.74、2.11とした。これ以外のシミュレーション条件については、図4のシミュレーション条件と同様である。
 図6に示すように、第3層23(高誘電率層)の割合(Tm3/T)を0とした従来の場合は、電波透過特性が最も低かった。一方、Tm3/Tを0から増加させると、全体的に電波透過特性が向上した。また、誘電率比(εm3/εm1,2)に着目すると、誘電率比(εm3/εm1,2)が増加するほど、電波透過特性が改善する傾向であった。
 図6に示したシミュレーション結果から、誘電率比を1.20以上(つまり、εm3/εm1≧1.20、εm3/εm2≧1.20)とし、第3層23(高誘電率層)の割合(Tm3/T)を0.1以上とすることで、ミリ波帯の電波透過性を、0.5dB以上改善できる。
 更に、図6に示したシミュレーション結果から、誘電率比を1.30以上(つまり、εm3/εm1≧1.30、εm3/εm2≧1.30)とし、中間膜13_1の厚さに対する第3層23(高誘電率層)の厚さの割合(Tm3/T)を0.1以上とすることで、ミリ波帯の電波透過性を、1dB以上改善できる。
 また、図6に示したシミュレーション結果から、誘電率比は、1.37以上がさらに好ましい。また、誘電率比を1.74以上2.11以下(つまり、1.74≦εm3/εm1≦2.11、1.74≦εm3/εm2≦2.11)とし、中間膜13_1の厚さに対する第3層23(高誘電率層)の厚さの割合(Tm3/T)を0.39以上1未満、好ましくは0.39以上0.87以下、更に好ましくは0.39以上0.66以下とすることで、ミリ波帯の電波透過性を特に改善できる。
 以上で説明した本実施の形態にかかる発明により、ミリ波帯の電波透過性を高めるとともに、本来の合わせガラスとしての強度を満足する合わせガラスを提供できる。
<実施の形態2>
 次に、本発明の実施の形態2について説明する。図7は、実施の形態2にかかる合わせガラスの断面図である。図7に示すように、実施の形態2にかかる合わせガラス1_2は、第1ガラス板11と、第2ガラス板12と、第1ガラス板11と第2ガラス板12との間に挟持された中間膜13_2と、を備える。中間膜13_2は、第1ガラス板11の平面視において、第1ガラス板11と接する第1層31と、第2ガラス板12と接する第2層32と、第1層31と第2層32との間に配置された第3層33と、を有する積層領域を有する。つまり、中間膜13_2は、第1層31、第3層33および第2層32の3層の積層構造から構成されてもよい。なお、本実施の形態にかかる合わせガラス1_2は、実施の形態1で説明した合わせガラス1_1と比べて、中間膜13_2の構成が異なる。これ以外については、実施の形態1で説明した合わせガラス1_1と同様であるので、重複した説明は適宜、省略する。
 本実施の形態にかかる合わせガラス1_2は、所定の周波数Fにおける、第1ガラス板11の比誘電率をεg1、第2ガラス板12の比誘電率をεg2とし、中間膜13_2の第1層31の比誘電率をεm1、第2層32の比誘電率をεm2、第3層33の比誘電率をεm3とするとき、下記の関係を有する。ここで、所定の周波数Fは、60GHz~100GHzであり、より具体的には79GHzである。
 すなわち、合わせガラス1_2は、
 εm1>εm3
 εm2>εm3
 の関係を有する。
 更に、中間膜13_2の厚さをT、第1層31の厚さをTm1、第2層32の厚さをTm2とするとき、
 (Tm1+Tm2)/T≧0.5
 の関係を有する。
 具体的には、本実施の形態にかかる合わせガラス1_2では、中間膜13_2の第1層31および第2層32の比誘電率εm1、εm2をそれぞれ、第3層33の比誘電率εm3よりも高くしている。また、中間膜13_2の厚さTに対する、高誘電率層である第1層31および第2層32の厚さ(Tm1+Tm2)の割合((Tm1+Tm2)/T:以下、高誘電率層の割合とも記載する)を0.5以上としている。なお、ここで「高誘電率層」とは、中間膜13_2を構成する3層のうち相対的に最も誘電率が低い層よりも誘電率が高い層、つまり、第1層31および第2層32を指す。
 本実施の形態では、合わせガラス1_2の各要素をこのような関係とすることで、界面における誘電率差を小さくでき、ミリ波帯の電波透過性を高められる。また、本実施の形態では、合わせガラス1_2を構成する各要素の一部を取り除く必要がないので、本来の合わせガラスとしての強度を満足できる。すなわち、本実施の形態にかかる合わせガラス1_2は、第1ガラス板11、第2ガラス板12、及び中間膜13_2の3層構成としているので、本来の合わせガラスとしての強度を満足できる。
 本実施の形態にかかる合わせガラス1_2は更に、第1ガラス板11の比誘電率εg1、第2ガラス板12の比誘電率εg2、中間膜13_2の第1層31の比誘電率εm1、第2層32の比誘電率εm2が、εm1<εg1、εm1<εg2、εm2<εg1、εm2<εg2の関係を有していてもよい。すなわち、中間膜13_2の第1層31の比誘電率εm1、及び第2層32の比誘電率εm2が、第1ガラス板11および第2ガラス板12の比誘電率εg1、εg2よりも低くてもよい。このような関係とすることで、界面における誘電率差を小さくできるため、合わせガラス1_2のミリ波帯の電波の反射を抑制し、透過性を高められる。
 本実施の形態にかかる合わせガラス1_2は更に、中間膜13_2の第1層31の比誘電率εm1、第2層32の比誘電率εm2、及び第3層33の比誘電率εm3が、εm1/εm3≧1.2、εm2/εm3≧1.2を満足するようにしてもよい。これにより、合わせガラス1_2のミリ波帯の電波透過性を、0.5dB以上改善できる。
 また、εm1/εm3≧1.2、εm2/εm3≧1.2、かつ、εm1/εm3≧1.3またはεm2/εm3≧1.3を満足するようにしてもよく、εm1/εm3≧1.2、εm2/εm3≧1.2、かつ、εm1/εm3≧1.37またはεm2/εm3≧1.37を満足するようにしてもよく、εm1/εm3≧1.2、εm2/εm3≧1.2、かつ、εm1/εm3≧1.74またはεm2/εm3≧1.74を満足するようにしてもよく、εm1/εm3≧1.2、εm2/εm3≧1.2、かつ、εm1/εm3≧2.11またはεm2/εm3≧2.11を満足するようにしてもよい。
 なお、本明細書では、第3層33の比誘電率εm3に対する第1層31の比誘電率εm1を「誘電率比:εm1/εm3」と記載する。同様に、第3層33の比誘電率εm3に対する第2層32の比誘電率εm2を「誘電率比:εm2/εm3」と記載する。また、第1層31の比誘電率εm1と第2層32の比誘電率εm2とが同一である場合、「誘電率比:εm1/εm3」と「誘電率比:εm2/εm3」とをまとめて「誘電率比:εm1,2/εm3」と記載する。
 本実施の形態にかかる合わせガラス1_2は更に、中間膜13_2の厚さをT、第1層31の厚さをTm1、第2層32の厚さをTm2としたとき、(Tm1+Tm2)/T≧0.66を満足するようにしてもよく、(Tm1+Tm2)/T≧0.87を満足するようにしてもよい。なお、中間膜13_2は、第1層31、第2層32および第3層33を含むため(Tm1+Tm2)/T<1であるが、(Tm1+Tm2)/T≦0.95としてもよく、(Tm1+Tm2)/T<0.90としてもよい。このような関係とすることで、界面における誘電率差を小さくできるため、合わせガラス1_2のミリ波帯の電波透過性を高められる。
(シミュレーション結果)
 次に、本実施の形態にかかる合わせガラス1_2のシミュレーション結果について説明する。図8は、本実施の形態にかかる合わせガラスのシミュレーション結果を示すグラフであり、中間膜13_2(図7参照)に占める高誘電率層(第1層31および第2層32)の割合と電波透過特性との関係を示すシミュレーション結果である。
 図8に示すシミュレーションの条件は次の通りである。
 中間膜13_2(図7参照)の誘電率比をεm1,2/εm3=1.74とした。具体的には、中間膜13_2の第1層31の比誘電率εm1を4.7、第2層32の比誘電率εm2を4.7、第3層33の比誘電率εm3を2.7とした。また、第1ガラス板11の比誘電率εg1を7とし、第2ガラス板12の比誘電率εg2を7とした。なお、第1ガラス板11、第2ガラス板12は、実施の形態1と同じガラスを想定し、第3層33は、ポリビニルブチラール(PVB)を想定した。
 第1ガラス板11および第2ガラス板12の厚さはそれぞれ、2mmとした。中間膜13_2の厚さTは0.76mm一定とした。第1層31および第2層32の合計(Tm1+Tm2)を、0mm(従来例)、0.1mm、0.3mm、0.5mm、0.66mmとし、第1層31と第2層32の合計(Tm1+Tm2)が0mmの場合を除き、高誘電率層である、第1層31および第2層32の厚さは同一とした。このときの中間膜13_2の厚さTに対する、高誘電率層である第1層31および第2層32の厚さ(Tm1+Tm2)の割合((Tm1+Tm2)/T)は、0、0.13、0.39、0.66、0.87である。シミュレーションにおける周波数は、79GHzとした。ミリ波帯の電波の入射角は、合わせガラス1_2の主面に対して67.5度とした。このような条件で、電波透過特性(S21)をシミュレーションした結果を図8に示す。
 図8に示すように、高誘電率層(第1層31および第2層32)の割合((Tm1+Tm2)/T)を0とした従来の場合は、ミリ波帯の電波透過特性が低かった。一方、高誘電率層の割合((Tm1+Tm2)/T)を0から増加させるにつれてミリ波帯の電波透過特性が向上する傾向を示した。よって、中間膜13_2に高誘電率層(第1層31および第2層32)を設けることで、合わせガラスの電波透過特性が改善する。
 次に、図9に示すシミュレーション結果について説明する。図9は、合わせガラスの所定の周波数帯域における電波透過特性を示すシミュレーション結果である。図9に示すシミュレーションの条件は、図8に示したシミュレーションの条件と基本的に同様である。
図9では、合わせガラス1_2に入射するミリ波帯の電波の周波数を60~100GHzとしている点が、図8のシミュレーション条件と異なる。
 図9のシミュレーション結果に示すように、周波数を60GHzから100GHzに変化させるにつれて、電波透過特性が低下した。つまり、この結果から、合わせガラス1_2に入射する電波が高周波になるにつれて、ミリ波帯の電波透過特性が低下するといえる。
 また、高誘電率層(第1層31および第2層32)の割合((Tm1+Tm2)/T)に着目すると、高誘電率層の割合((Tm1+Tm2)/T)が0.39以上のときに、60GHzから100GHzの周波数帯域において、この範囲の中でも例えば79GHzにおけるミリ波帯の電波透過特性が改善する傾向がみられた。特に、高誘電率層の割合((Tm1+Tm2)/T)が0.66以上のときに、60GHzから100GHzの周波数帯域におけるミリ波帯の電波透過特性の改善が顕著であった。したがって、中間膜13_2に高誘電率層(第1層31および第2層32)を設けることで、合わせガラスの60GHzから100GHzにおけるミリ波帯の電波透過特性が向上するといえる。
 次に、図10に示すシミュレーション結果について説明する。図10は、本実施の形態にかかる合わせガラスのシミュレーション結果を示すグラフであり、中間膜13_2(図7参照)に占める高誘電率層(第1層31および第2層32)の割合と電波透過特性との関係を示すシミュレーション結果である。上述の図8では中間膜13_2の誘電率比(εm1,2/εm3)が1.74である場合のシミュレーション結果を示したが、図10では、誘電率比(εm1,2/εm3)を1.20、1.30、1.37、1.74、2.11とした場合のシミュレーション結果をまとめて示している。
 図10のシミュレーション条件では、中間膜13_2の第3層33の比誘電率εm3を2.7に固定し、第1層31および第2層32の比誘電率εm1、εm2を、3.24、3.51、3.7、4.7、5.7とした。つまり、誘電率比(εm1,2/εm3)の条件を、1.20、1.30、1.37、1.74、2.11とした。これ以外のシミュレーション条件については、図8のシミュレーション条件と同様である。
 図10に示すように、高誘電率層の割合((Tm1+Tm2)/T)を0とした場合の従来例は、電波透過特性が低かった。一方、高誘電率層の割合((Tm1+Tm2)/T)を0から増加させると、全体的にミリ波帯の電波透過特性が改善する傾向を示した。また、誘電率比(εm1,2/εm3)に着目すると、誘電率比(εm1,2/εm3)が増加するほど、ミリ波帯の電波透過特性が改善する傾向であった。
 図10に示したシミュレーション結果から、誘電率比を1.20以上(つまり、εm1/εm3≧1.20、εm2/εm3≧1.20)とし、高誘電率層(第1層31および第2層32)の割合((Tm1+Tm2)/T)を0.5以上1未満とすることで、ミリ波帯の電波透過性を、0.5dB以上改善できる。
 更に、図10に示したシミュレーション結果から、誘電率比を1.30以上(つまり、εm1/εm3≧1.30、εm2/εm3≧1.30)とし、高誘電率層(第1層31および第2層32)の割合((Tm1+Tm2)/T)を0.5以上1未満とすることで、ミリ波帯の電波透過性を、1dB以上改善できる。
 また、図10に示したシミュレーション結果から、誘電率比は、1.37以上が好ましい。また、誘電率比を1.74以上2.11以下(つまり、1.74≦εm1/εm3≦2.11、1.74≦εm2/εm3≦2.11)とし、高誘電率層の割合((Tm1+Tm2)/T)を0.66以上1未満、好ましくは0.87以上1未満とすることで、ミリ波帯の電波透過性を特に改善できる。
 以上で説明した本実施の形態にかかる発明により、ミリ波帯の電波透過性を高めるとともに、本来の合わせガラスとしての強度を満足する合わせガラスを提供できる。
<実施の形態3>
 次に、本発明の実施の形態3について説明する。図11は、実施の形態3にかかる合わせガラスの断面図である。図11に示すように、実施の形態3にかかる合わせガラス1_3は、第1ガラス板11と、第2ガラス板12と、第1ガラス板11と第2ガラス板12との間に挟持された中間膜13_3と、を備える。中間膜13_3は、第1ガラス板11の平面視において、第1ガラス板11と接する第1層41と、第2ガラス板12と接する第2層42と、を有する積層領域を有する。なお、本実施の形態にかかる合わせガラス1_3は、実施の形態1で説明した合わせガラス1_1と比べて、中間膜13_3の構成が異なる。つまり、本実施の形態にかかる合わせガラス1_3では、中間膜13_3が2層構成となっている。これ以外については、実施の形態1で説明した合わせガラス1_1と同様であるので、重複した説明は適宜、省略する。
 本実施の形態にかかる合わせガラス1_3は、所定の周波数Fにおける、第1ガラス板11の比誘電率をεg1、第2ガラス板12の比誘電率をεg2とし、中間膜13_3の第1層41の比誘電率をεmH、第2層42の比誘電率をεmLとするとき、下記の関係を有する。ここで、所定の周波数Fは、60GHz~100GHzであり、より具体的には79GHzである。
 すなわち、合わせガラス1_3は、
 εmH<εg1、εmH<εg2
 εmL<εg1、εmL<εg2
 の関係を有する。
 更に、中間膜13_3の厚さをT、第1層41の厚さをTmHとするとき、
 TmH/T≧0.3
 の関係を有する。
 具体的には、本実施の形態にかかる合わせガラス1_3では、中間膜13_3の第1層41の比誘電率εmHを第2層42の比誘電率εmLよりも高くしている。また、中間膜13_3の厚さTに対する、高誘電率層である第1層41の厚さTmHの割合(TmH/T:以下、高誘電率層の割合とも記載する)を0.3以上としている。なお、ここで「高誘電率層」とは、中間膜13_3を構成する2層のうち相対的に誘電率が高い層、つまり、この場合、第1層41を指す。
 なお、図11では、第1層41および第2層42のうち、相対的に誘電率が高い方を第1層41とし、相対的に誘電率が低い方を第2層42としているが、これらの関係は逆であってもよい。すなわち、第1層41および第2層42のうち、相対的に誘電率が高い方を第2層42とし、相対的に誘電率が低い方を第1層41としてもよい。この場合は、第1層41の比誘電率がεmLとなり、第2層42の比誘電率がεmHとなる。
 上述のように、本実施の形態では、合わせガラス1_3の各要素をこのような関係とすることで、界面における誘電率差を小さくできるためミリ波帯の電波の反射を抑制し、透過性を高められる。また、本実施の形態では、合わせガラス1_3を構成する各要素の一部を取り除く必要がないので、本来の合わせガラスとしての強度を満足できる。すなわち、本実施の形態にかかる合わせガラス1_3は、第1ガラス板11、第2ガラス板12、及び中間膜13_3の3層構成としているので、本来の合わせガラスとしての強度を満足できる。
 本実施の形態にかかる合わせガラス1_3は更に、中間膜13_3の第1層41の比誘電率εmH、及び第2層42の比誘電率εmLが、εmH/εmL≧1.2を満足するようにしてもよい。これにより、合わせガラス1_3のミリ波帯の電波透過性を、0.5dB以上改善できる。
 また、εmH/εmL≧1.3を満足するようにしてもよく、εmH/εmL≧1.37を満足するようにしてもよく、εmH/εmL≧1.74を満足するようにしてもよい。
 なお、本明細書では、第2層42の比誘電率εmLに対する第1層41の比誘電率εmHを「誘電率比:εmH/εmL」と記載する。
 本実施の形態にかかる合わせガラス1_3は更に、中間膜13_3の厚さをT、高誘電率層である第1層41の厚さをTmHとしたとき、TmH/T≧0.39を満足するようにしてもよく、TmH/T≧0.50を満足するようにしてもよく、TmH/T≧0.66を満足するようにしてもよく、TmH/T≧0.87を満足するようにしてもよい。なお、中間膜13_3は、第1層41および第2層42を含むためTmH/T<1であるが、TmH/T≦0.95としてもよく、TmH/T<0.90としてもよい。このような関係とすることで、合わせガラス1_3のミリ波帯の電波透過性を高められる。
(シミュレーション結果)
 次に、本実施の形態にかかる合わせガラス1_3のシミュレーション結果について説明する。図12は、本実施の形態にかかる合わせガラスのシミュレーション結果を示すグラフであり、中間膜13_3(図11参照)に占める第1層41(高誘電率層)の割合と電波透過特性との関係を示すシミュレーション結果である。
 図12に示すシミュレーションの条件は次の通りである。
 中間膜13_3(図11参照)の誘電率比をεmH/εmL=1.74とした。具体的には、中間膜13_3の第1層41の比誘電率εmHを4.7とし、第2層42の比誘電率εmLを2.7とした。また、第1ガラス板11の比誘電率εg1を7とし、第2ガラス板12の比誘電率εg2を7とした。なお、第1ガラス板11、第2ガラス板12は、実施の形態1と同じガラスを想定し、第2層42は、ポリビニルブチラール(PVB)を想定した。
 第1ガラス板11および第2ガラス板12の厚さはそれぞれ、2mmとした。中間膜13_3の厚さTは0.76mm一定とした。第1層41(高誘電率層)の厚さTmHは、0mm(従来例)、0.1mm、0.3mm、0.5mm、0.66mmとした。このときの第1層41(高誘電率層)の割合(TmH/T)は、0(従来例)、0.13、0.39、0.66、0.87である。シミュレーションにおける周波数は、79GHzとした。電波の入射角は、合わせガラス1_3の主面に対して67.5度とした。また、ミリ波の電波は、第1ガラス板11側から入射するように設定した。このような条件で、電波透過特性(S21)をシミュレーションした結果を図12に示す。
 図12に示すように、第1層41(高誘電率層)の割合(TmH/T)を0とした従来の場合は、ミリ波帯の電波透過特性が低かった。一方、TmH/Tを0から増加させるにつれて電波透過特性が向上し、TmH/T=0.87のときにミリ波帯の電波透過特性が最も改善した。よって、中間膜13_3に高誘電率層である第1層41を設けることで、合わせガラスのミリ波帯の電波透過特性が向上する。
 次に、図13に示すシミュレーション結果について説明する。図13は、合わせガラスの所定の周波数帯域における電波透過特性を示すシミュレーション結果である。図13に示すシミュレーションの条件は、図12に示したシミュレーションの条件と基本的に同様である。図13では、合わせガラス1_3に入射するミリ波帯の電波の周波数を60~100GHzとしている点が、図12のシミュレーション条件と異なる。
 図13のシミュレーション結果に示すように、周波数を60GHzから100GHzに変化させるにつれて、ミリ波帯の電波透過特性が低下した。つまり、この結果から、合わせガラス1_3に入射するミリ波帯の電波が高周波になるにつれて、ミリ波帯の電波透過特性が低下するといえる。
 また、第1層41(高誘電率層)の割合(TmH/T)に着目すると、TmH/Tが0.39以上1未満のときに、60GHzから100GHzの周波数帯域においてミリ波帯の電波透過特性が改善した。したがって、中間膜13_3に高誘電率層である第1層41を設けることで、合わせガラスの60GHzから100GHzにおける電波透過特性が向上するといえる。
 次に、図14に示すシミュレーション結果について説明する。図14は、本実施の形態にかかる合わせガラスのシミュレーション結果を示すグラフであり、中間膜13_3(図11参照)に占める第1層41(高誘電率層)の割合と電波透過特性との関係を示すシミュレーション結果である。上述の図12では中間膜13_3の誘電率比(εmH/εmL)が1.74である場合のシミュレーション結果を示したが、図14では、誘電率比(εmH/εmL)を1.20、1.30、1.37、1.74、2.11とした場合のシミュレーション結果をまとめて示している。
 図14のシミュレーション条件では、中間膜13_3の第2層42の比誘電率εmLを2.7に固定し、第1層21の比誘電率εmHを、3.24、3.51、3.7、4.7、5.7とした。つまり、誘電率比(εmH/εmL)の条件を、1.20、1.30、1.37、1.74、2.11とした。これ以外のシミュレーション条件については、図12のシミュレーション条件と同様である。
 図14に示すように、第1層41(高誘電率層)の割合(TmH/T)を0とした場合(従来例)は、電波透過特性が低かった。一方、TmH/Tを0から増加させると、全体的に電波透過特性が向上する傾向を示した。また、誘電率比(εmH/εmL)に着目すると、誘電率比(εmH/εmL)が1.74の場合に、最も電波透過特性が良好であった。
 図14に示したシミュレーション結果から、誘電率比を1.20以上(つまり、εmH/εmL≧1.20)とし、第1層41(高誘電率層)の割合(TmH/T)を0.3以上1未満とすることで、ミリ波帯の電波透過性を、0.5dB以上改善できる。
 更に、図14に示したシミュレーション結果から、誘電率比を1.30以上(つまり、εmH/εmL≧1.30)とし、第1層41(高誘電率層)の割合(TmH/T)を0.35以上1未満とすることで、ミリ波帯の電波透過性を、1dB以上改善できる。
 また、図14に示したシミュレーション結果から、誘電率比を1.37以上2.11以下(つまり、1.37≦εmH/εmL≦2.11)とし、第1層41(高誘電率層)の割合(TmH/T)を0.66以上1未満、好ましくは0.87以上1未満とすることで、ミリ波帯の電波透過性を特に改善できる。
 以上で説明した本実施の形態にかかる発明により、ミリ波帯の電波透過性を高めるとともに、本来の合わせガラスとしての強度を満足する合わせガラスを提供できる。
 上述の実施の形態1~3で説明したように、本発明では、中間膜13_1~13_3に高誘電率層を含む複数の層を有することで、合わせガラスにおいてミリ波帯の電波透過性を高められる。すなわち、図2に示した合わせガラス1において、第1ガラス板11と第2ガラス板12は、中間膜13と比べて比誘電率が高いので、第1ガラス板11と中間膜13との間の誘電率差および第2ガラス板12と中間膜13との間の誘電率差が大きくなる。このため、ミリ波帯の電波が合わせガラス1を通過する際に、第1ガラス板11と中間膜13との境界および第2ガラス板12と中間膜13との境界において電波が反射して電波透過性が低下する。
 本発明では、このような電波の反射を抑制するために、中間膜13_1~13_3(図3、図7、図11参照)に高誘電率層を含めている。このように、中間膜13_1~13_3に高誘電率層を含めることで、第1ガラス板11と中間膜13との境界および第2ガラス板12と中間膜13との境界において電波が反射することを抑制できる。したがって、合わせガラスにおいてミリ波帯の電波透過性を高められる。
 上述の実施の形態1、2では中間膜13_1、13_2が3層構成の場合について説明し、上述の実施の形態3では中間膜13_3が2層構成の場合について説明した。しかし本発明では、中間膜13_1~13_3は、これら以外の層を更に備えていてもよい。例えば、本発明では、中間膜13_1~13_3に更に遮音層を含めてもよい。遮音層とは、例えば、1層のコア層の両側から各々第1スキン層、第2スキン層で挟持された3層の積層構造が例示でき、コア層の弾性率は、第1スキン層、第2スキン層の弾性率よりも小さいことで、遮音性を維持できる。なお、弾性率は、動的粘弾性測定装置(DMA)を用いて、歪量0.05%にて周波数分散測定を行ったときの貯蔵弾性率の値である。例えば、中間膜13_1~13_3のうちの一部が遮音層であってもよく、また、後述するように、中間膜13_1、中間膜13_2の3層構成そのものが遮音層の構成を有してよい。このように、遮音層を含めることで、合わせガラスの遮音性を高められる。遮音層は、各々の中間膜13_1~13_3の任意の層に含められる。
 また、本発明では、1つの層(例えば、図3の第3層23)に複数の層が含まれていてもよい。換言すると、複数の層を重ねることで、1つの層(例えば、図3の第3層23)を構成してもよい。本発明において、1つの層(例えば、図3の第3層23)は同じ比誘電率を有する複数の層の集合であってもよい。また、本発明において、1つの層(例えば、図3の第3層23)は異なる比誘電率を有する複数の層が集合した層であってもよい。
この場合は、異なる比誘電率を有する複数の層の平均が1つの層(例えば、図3の第3層23)の比誘電率となる。
 本発明において、中間膜13_1~13_3は、上述のように、ポリビニルブチラール(PVB)、エチレンビニルアセテート(EVA)シクロオレフィンポリマー、ウレタン樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂(PVDF)等から選ばれる少なくとも1種を含有して構成できる。中間膜13_1~13_3の比誘電率は、中間膜13_1~13_3に使用する材料で調整してもよい。また、中間膜13_1~13_3の比誘電率は、上述したPVBやEVA等に高誘電率のフィラーを入れることで調整してもよい。つまり、中間膜13_1~13_3を構成する層のうち比誘電率の高い層は、樹脂材料(PVBやEVA等)に高誘電率のフィラーを混合して形成してもよい。高誘電率のフィラーとしては、ガラスフリット、セラミックス(窒化アルミ、コージェライト、チタン酸バリウム(BaTiO)等)、その他チタニア(TiO)、ポリブチレンテレフタレート、ポリフッ化ビニリデン、アルミナ(Al)等が挙げられる。より詳しくは、中間膜13_1~13_3は、比誘電率を調整するために、Al、TiO、SiO、ZrO、YSZ、SnO、フォルステライト、コージェライト、ステアタイト、ニオブ酸マグネシウム酸バリウム、チタン酸ネオジウム酸バリウム、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)、ホウケイ酸ガラス、無アルカリガラス、ガラス繊維、ソーダライムガラス、リン酸系ガラス、BaTiO、SrTiO、BaSrTiO、窒化アルミニウム、MnOからなる群より選ばれる少なくとも1種を含有してもよい。
 図15は、PVBとアルミナとを用いて構成した誘電材料の一例を説明するための表である。図15に示す表では、フィラーであるアルミナをPVBに添加して誘電材料を構成した際の、アルミナの体積分率と誘電材料の比誘電率との関係を示している。図15に示す例では、PVBの比誘電率を2.7とし、アルミナの比誘電率を10として、各誘電材料の比誘電率を計算している。なお、アルミナの比誘電率、および後述する誘電材料1~誘電材料5の比誘電率は、79GHzにおける比誘電率である。
 図15の表に示すように、PVBに占めるアルミナの体積分率が増加するほど、誘電材料の比誘電率が増加する。具体的には、誘電材料1はアルミナの体積分率が0.07であり、比誘電率は3.24である。誘電材料2はアルミナの体積分率が0.11であり、比誘電率は3.51である。誘電材料3はアルミナの体積分率が0.14であり、比誘電率は3.7である。誘電材料4はアルミナの体積分率が0.27であり、比誘電率は4.7である。誘電材料5はアルミナの体積分率が0.41であり、比誘電率は5.7である。
 このように本発明では、フィラーをPVB等の材料に添加することで、任意の比誘電率を有する誘電材料を得られる。このような誘電材料は、上述の実施の形態1~3で説明した合わせガラス1_1~1_3の中間膜13_1~13_3として使用できる。
 次に、本発明の他の構成例について説明する。図16は、本発明にかかる合わせガラスの他の構成例を示す断面図である。図16(a)~(d)に示す合わせガラスにおいても、第1ガラス板11と、第2ガラス板12と、第1ガラス板11と第2ガラス板12との間に挟持された中間膜50_1~50_3と、を備える。
 図16(a)に示す合わせガラスの中間膜50_1は、第1層51、第2層52、及び第3層53を備える。そして、第3層53の一部に高誘電率層54を設けている。この構成では、ガラス板11の平面視において高誘電率層54を設けた箇所(第1領域)のミリ波の電波透過性を部分的に高められる。
 図16(b)に示す合わせガラスの中間膜50_2は、第1層55および第2層56を備える。そして、第1層55と第2層56との間に、高誘電率層57を挿入している。例えば、製造時にフロントガラスの上側(図16(b)の右側)の端部から中間膜50_2に高誘電率層57を挿入してオートクレーブにより加熱、圧着することで、フロントガラスの上側のミリ波の電波透過性を部分的に高められる。なお、高誘電率層57は、合わせガラスの端部から離れるにしたがって、その厚さが漸減するように挿入される。
 図16(c)に示す合わせガラスの中間膜50_3は、第1層58および第2層59を備える。第2層59は高誘電率層であり、中間膜50_3の端部に設けられている。この場合も、例えば、製造時にフロントガラスの上側(図16(c)の右側)の端部から第1ガラス板11と接するように中間膜50_3に第2層59(高誘電率層)を挿入してオートクレーブにより加熱、圧着することで、フロントガラスの上側の電波透過性を部分的に高められる。なお、高誘電率層59は、合わせガラスの端部から離れるにしたがって、その厚さが漸減するように挿入される。
 図16(d)に示す合わせガラスの中間膜60_1は、誘電体層61および高誘電率層62、63を備える。誘電体層61と第1ガラス板11との間には、高誘電率層62が設けられ、誘電体層61と第2ガラス板12との間には、高誘電率層63が設けられている。例えば、高誘電率層62、63は、高誘電率のコートフィルムを用いて構成できる。例えば、製造時にフロントガラスの上側(図16(d)の右側)の端部に各々、第1ガラス板11、第2ガラス板と接するように高誘電率層62、63を設けてオートクレーブにより加熱、圧着することで、フロントガラスの上側の電波透過性を部分的に高められる。
 本発明の他の構成例について更に説明する。図17は、本発明にかかる合わせガラスの他の構成例を示す断面図であり、中間膜のみを抽出した他の構成例を示している。
 図17(a)に示す中間膜70_1は、第1層71、第2層72、及び第3層73を備える。そして、第1層71の一部に、高誘電率層74を挿入している。高誘電率層74を挿入することで、合わせガラスの電波透過性を部分的に高められる。なお、高誘電率層74は、中間膜70_1(合わせガラス)の端部から離れるにしたがって、その厚さが漸減するように挿入される。
 図17(b)に示す中間膜70_2は、第1層71、第2層72、及び第3層73を備える。そして、第1層71の一部および第2層72の一部に、高誘電率層74、75をそれぞれ挿入している。高誘電率層74、75を挿入することで、合わせガラスの電波透過性を部分的に高められる。なお、高誘電率層74、75は、中間膜70_2(合わせガラス)の端部から離れるにしたがって、その厚さが漸減するように挿入される。
 図17(c)に示す中間膜70_3は、第1層71、第2層72、及び第3層76を備える。図17(c)に示す構成では、第3層76が高誘電率層であるとともに、遮音膜のコア層を兼ねている。これにより、合わせガラスの電波透過性と遮音性を高められる。なお、第3層76は遮音膜のコア層を兼ねているので、第1層71および第2層72と比較して相対的に柔らかい材料を用いる。この場合、中間膜70_3の第1層71および第2層72は、スキン層の機能を兼ねるため、合わせガラスのミリ波に対する電波透過性を高められるとともに遮音性も同時に高められる。
 図17(d)に示す中間膜70_4は、第1層77、第2層78、及び第3層79を備える。図17(d)に示す構成では、第1層77および第2層78がそれぞれ高誘電率層であるとともに、遮音膜のスキン層を兼ねている。これにより、合わせガラスの電波透過性と遮音性を高められる。なお、第1層77および第2層78は遮音膜のスキン層を兼ねているので、第3層79と比較して相対的に硬い材料を用いる。この場合、中間膜70_4の第3層79は、コア層の機能を兼ねるため、合わせガラスのミリ波に対する電波透過性を高められるとともに遮音性も同時に高められる。
 図17(e)に示す中間膜80は、第1層81、第2層82、及び第3層83を備える。中間膜80は、右側に行くほど中間膜80の厚さが薄くなるテーパー形状を有する。具体的には、中間膜80の第1層81および第2層82の厚さが、右側に行くほど薄くなるように構成している。また、第1層81の一部には、高誘電率層84を挿入している。高誘電率層84を挿入することで、合わせガラスの電波透過性を部分的に高められる。図17(e)に示す中間膜80は、第1ガラス板11と第2ガラス板12とが互いに平行でない合わせガラス(例えば、ヘッドアップディスプレイ)に使用できる。なお、高誘電率層84は、中間膜80(合わせガラス)の端部から離れるにしたがって、その厚さが漸減するように挿入される。
 以上、本発明を上記実施の形態に即して説明したが、本発明は上記実施の形態の構成にのみ限定されるものではなく、本願特許請求の範囲の請求項の発明の範囲内で当業者であればなし得る各種変形、修正、組み合わせを含むことは勿論である。
 この出願は、2019年11月22日に出願された日本出願特願2019-211080を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
1、1_1~1_3 合わせガラス
11 第1ガラス板
12 第2ガラス板
13、13_1~13_3 中間膜
21、31、41 第1層
22、32、42 第2層
23、33 第3層
50_1~50_3、60_1 中間膜
51、55 第1層
52、56、59 第2層
53 第3層
54、57 高誘電率層
61 誘電体層
62、63 高誘電率層
70_1~70_4、80 中間膜
71、77、81 第1層
72、78、82 第2層
73、76、83 第3層
74、75、84 高誘電率層

Claims (21)

  1.  第1ガラス板と、
     第2ガラス板と、
     前記第1ガラス板と前記第2ガラス板との間に挟持された中間膜と、を備え、
     前記中間膜は、前記第1ガラス板の平面視において、前記第1ガラス板と接する第1層と、前記第2ガラス板と接する第2層と、前記第1層と前記第2層との間に配置された第3層と、を有する積層領域を有し、
     60GHz~100GHzにおける所定の周波数をF[GHz]とし、
     前記周波数Fにおける、前記第1ガラス板の比誘電率をεg1、前記第2ガラス板の比誘電率をεg2、前記第1層の比誘電率をεm1、前記第2層の比誘電率をεm2、前記第3層の比誘電率をεm3とするとき、
     εm1<εg1、εm1<εg2
     εm2<εg1、εm2<εg2
     εm3>εm1、εm3>εm2
     の関係を有する、合わせガラス。
  2.  前記εg1、前記εg2および前記εm3は、
     εm3<εg1、εm3<εg2
     の関係を有する、請求項1に記載の合わせガラス。
  3.  前記εm1、前記εm2および前記εm3は、
     εm3/εm1≧1.2、
     εm3/εm2≧1.2、
     を満足する、請求項1または2に記載の合わせガラス。
  4.  前記中間膜の厚さをT、前記第3層の厚さをTm3としたとき、
     Tm3/T≧0.1、
     を満足する、請求項1~3のいずれか一項に記載の合わせガラス。
  5.  前記εm1、前記εm2および前記εm3は、
     εm3/εm1≧1.37、
     εm3/εm2≧1.37、
     を満足する、請求項1~4のいずれか一項に記載の合わせガラス。
  6.  前記εm1、前記εm2および前記εm3は、
     2.11≧εm3/εm1
     2.11≧εm3/εm2
     を満足する、請求項5に記載の合わせガラス。
  7.  前記中間膜の厚さをT、前記第3層の厚さをTm3としたとき、
     0.39≦Tm3/T<1、
     を満足する、請求項1~6のいずれか一項に記載の合わせガラス。
  8.  第1ガラス板と、
     第2ガラス板と、
     前記第1ガラス板と前記第2ガラス板との間に挟持された中間膜と、を備え、
     前記中間膜は、前記第1ガラス板の平面視において、前記第1ガラス板と接する第1層と、前記第2ガラス板と接する第2層と、前記第1層と前記第2層との間に配置された第3層と、を有する積層領域を有し、
     60GHz~100GHzにおける所定の周波数をF[GHz]とし、
     前記周波数Fにおける前記第1層の比誘電率をεm1、前記第2層の比誘電率をεm2、前記第3層の比誘電率をεm3とするとき、
     εm1>εm3
     εm2>εm3
     の関係を有し、
     前記積層領域における前記中間膜の厚さをT、前記第1層の厚さをTm1、前記第2層の厚さをTm2とするとき、
     (Tm1+Tm2)/T≧0.5、
     の関係を有する、合わせガラス。
  9.  前記周波数Fにおける前記第1ガラス板の比誘電率をεg1、前記第2ガラス板の比誘電率をεg2とするとき、前記εg1、前記εg2、前記εm1および前記εm2は、
     εm1<εg1、εm1<εg2
     εm2<εg1、εm2<εg2
     の関係を有する、請求項8に記載の合わせガラス。
  10.  前記εm1、前記εm2および前記εm3は、
     εm1/εm3≧1.2、
     εm2/εm3≧1.2、
     を満足する、請求項8または9に記載の合わせガラス。
  11.  前記εm1、前記εm2および前記εm3は、
     εm1/εm3≧1.37、
     εm2/εm3≧1.37、
     を満足する、請求項8~10のいずれか一項に記載の合わせガラス。
  12.  前記εm1、前記εm2および前記εm3は、
     2.11≧εm1/εm3
     2.11≧εm2/εm3
     を満足する、請求項11に記載の合わせガラス。
  13.  前記中間膜の厚さT、前記第1層の厚さTm1、前記第2層の厚さTm2は、
     0.66≦(Tm1+Tm2)/T<1、
     を満足する、請求項8~12のいずれか一項に記載の合わせガラス。
  14.  第1ガラス板と、
     第2ガラス板と、
     前記第1ガラス板と前記第2ガラス板との間に挟持された中間膜と、を備え、
     前記中間膜は、前記第1ガラス板の平面視において、前記第1ガラス板と接する第1層と、前記第2ガラス板と接する第2層と、を有する積層領域を有し、
     60GHz~100GHzにおける所定の周波数をF[GHz]とし、
     前記周波数Fにおける、前記第1ガラス板の比誘電率をεg1、前記第2ガラス板の比誘電率をεg2、前記第1層および前記第2層のうち、相対的に誘電率が高い方の比誘電率をεmH、相対的に誘電率が低い方の比誘電率をεmLとするとき、
     εmH<εg1、εmH<εg2
     εmL<εg1、εmL<εg2
     の関係を有し、
     前記積層領域における前記中間膜の厚さをT、前記第1層および前記第2層のうち、相対的に誘電率が高い方の層の厚さをTmHとするとき、
     TmH/T≧0.3
     の関係を有する、合わせガラス。
  15.  前記εmHおよび前記εmLは、
     εmH/εmL≧1.2、
     を満足する、請求項14に記載の合わせガラス。
  16.  前記εmHおよび前記εmLは、
     εmH/εmL≧1.37
     を満足する、請求項14または15に記載の合わせガラス。
  17.  前記εmHおよび前記εmLは、
     εmH/εmL≦2.11
     を満足する、請求項14~16のいずれか一項に記載の合わせガラス。
  18.  前記Tおよび前記TmHは、
     0.66≦TmH/T<1
     を満足する、請求項14~17のいずれか一項に記載の合わせガラス。
  19.  前記中間膜は、前記第1ガラス板の平面視において、
     前記積層領域である第1領域と、
     前記中間膜が前記第1層および前記第2層の少なくとも一方の層のみで構成されている第2領域と、を有する、
     請求項1~18のいずれか一項に記載の合わせガラス。
  20.  前記周波数Fは、79GHzである、請求項1~19のいずれか一項に記載の合わせガラス。
  21.  前記中間膜を構成する層のうち比誘電率の高い層は、樹脂材料に高誘電率のフィラーを混合して形成されている、請求項1~20のいずれか一項に記載の合わせガラス。
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