专利名称：：车辆窗玻璃及其制造方法
技术领域：
：本发明涉及车辆窗玻璃及其制造方法，更具体地，涉及具有阻隔(遮蔽)红外线等的性能的车辆窗玻璃及其制造方法。
背景技术：
：近年来，有一种在形成于玻璃板表面的薄膜中混入昂贵的稀有金属(比如铟)，以提供阻隔(遮蔽)红外线性能的技术(比如，参见PCT国际专利公开No.2004/011381的文件和PCT国际专利公开No.2005/095298的文件)。关于PCT国际专利公开No.2004/011381的文件中描述的红外遮蔽玻璃，具有优异耐热性的含氟组分ITO粉末的使用使得即使在35(TC或更高的高温下也可以进行溶胶-凝胶法。用ITO颗粒隔热的氟组分被引入红外阻隔膜中。在PCT国际专利公开No.2005/095298的文件中描述的红外遮蔽玻璃中，在其至少一个表面上形成了红外阻隔膜。红外阻隔膜是通过复合有机物和无机氧化物获得的有机-无机复合膜，其中含有ITO细颗粒作为红外阻隔组分。作为在玻璃板的表面上形成薄膜(比如红外阻隔膜)的方法，已知浇涂法(flowcoatingmethod)。在浇涂法中，如图6所示，由竖直方向的玻璃板固定组件14固定玻璃板11，用喷嘴12在玻璃板11的上部喷射红外阻隔液13。喷射在玻璃板11的上部上的红外阻隔液13竖直向下流动，并涂在玻璃板11上(参见日本特开公开(Kokai)No.7-157749)。然而，在图6显示的浇涂法中，喷射在玻璃板11的上部上的红外阻隔液13竖直向下流动并涂在玻璃板11上，因此玻璃板11的上部的红外阻隔膜的膜厚小于玻璃板11的下部的红外阻隔膜的膜厚。因此，玻璃板11的上部的红外阻隔效果弱于玻璃板11的下部的红外阻隔效果。当玻璃板11以红外阻隔效果较弱的玻璃板11的上部位于车辆窗玻璃上侧的方式安装在车辆中时，大量的红外线，尤其是波长为1550nm的光，如图7所示进入车辆，引起车辆中乘客的皮肤烧灼感。增大红外阻隔液13的喷射量以增大整个红外阻隔膜的膜厚，从而增强红外阻隔效果，这不利地增大了红外遮蔽玻璃的制造成本。本发明的目的是提供制造成本低，且可降低车辆内乘客的皮肤烧灼感的车辆窗玻璃，及其制造方法。
发明内容为了达到上述目的，本发明第一方面提供了其上形成有红外阻隔膜且安装在车辆中的车辆窗玻璃，其特征在于在车辆上侧的红外阻隔膜的膜厚大于在车辆下侧的红外阻隔膜的膜厚。如上所述，由于车辆的上侧的红外阻隔膜的膜厚大于车辆的下侧的红外阻隔膜的膜厚，可以增强车辆上部的红外阻隔效果，从车辆上部红外线容易直接照射到乘客，从而可以降低生产成本且车辆中乘客的皮肤烧灼感可得到降低。根据本方面，红外阻隔膜优选含有二氧化硅(silica)组分和红外阻隔组分。如上所述，由于红外阻隔膜含有二氧化硅组分和红外阻隔组分，红外阻隔膜的耐久性可以得到增强。根据本方面，红外阻隔组分优选为选自下面细颗粒中的至少一种锡掺杂的氧化铟(ITO)细颗粒、锑掺杂的氧化锡(ATO)细颗粒、铝掺杂的氧化锌(AZO)细颗粒、铟掺杂的氧化锌(IZO)细颗粒、锡掺杂的氧化锌细颗粒、硅掺杂的氧化锌细颗粒、六硼化镧细颗粒和六硼化铈细颗粒。因此，由于红外阻隔组分是选自下面细颗粒中的至少一种锡掺杂的氧化铟(ITO)细颗粒、锑掺杂的氧化锡(ATO)细颗粒、铝掺杂的氧化锌(AZO)细颗粒、铟掺杂的氧化锌(IZO)细颗粒、锡掺杂的氧化锌细颗粒、硅掺杂的氧化锌细颗粒、六硼化镧细颗粒和六硼化铈细颗粒，可以有效地提供红外遮蔽性能。根据本发明的本方面，红外阻隔组分的含量优选为红外阻隔膜总质量的20到45质量％。如上所述，由于红外阻隔组分的含量为红外阻隔膜总质量的20到45质量％，可以有效地提供红外遮蔽性能且红外阻隔膜的耐久性可以得到增强。根据本方面，膜厚优选从车辆的上侧到车辆的下侧连续变化。如上所述，由于膜厚从车辆的上侧到车辆的下侧连续变化，所述红外阻隔膜没有凸起厚度(bumpthickness),因而耐磨性可以得到增强。根据本方面，在车辆上侧的红外阻隔膜的最大膜厚和在车辆下侧的红外阻隔膜的最小膜厚之间的差别优选为1000nm或更大。根据本方面，处于车辆上侧的红外阻隔膜的最大膜厚优选等于或大于处于车辆下侧的红外阻隔膜的最小膜厚的两倍。根据本方面，处于膜厚最小的车辆下侧的红外阻隔玻璃对波长为1000到1600nm的光的透光率优选为30%或更低，且对波长为1600到2500nm的光的透光率优选为20%或更低，而处于膜厚最大的车辆上侧的红外阻隔玻璃对波长为1000到1600nm的光的透光率优选为20%或更低，且对波长为1600到2500nm的光的透光率优选为10%或更低。根据本方面，处于膜厚最大的车辆上侧的红外阻隔玻璃的1550nm波长透光率优选等于或小于处于膜厚最小的车辆下侧的红外阻隔玻璃的1550nm波长透光率的50Q/。。为了达到上述目的，本发明的第二方面提供其上形成有红外阻隔膜且安装在车辆中的车辆窗玻璃的制造方法，该方法的特征在于包括下述步骤通过使用浇涂法在玻璃板的表面上形成红外阻隔膜，并将其上形成有红外阻隔膜的玻璃板以车辆上侧的红外阻隔膜的膜厚大于车辆下侧的红外阻隔膜的膜厚的方式安装在车辆中。如上所述，由于使用浇涂法在玻璃板的表面上形成红外阻隔膜，且其上形成有红外阻隔膜的玻璃板以车辆上侧的红外阻隔膜的膜厚大于车辆下侧的红外阻隔膜的膜厚的方式安装在车辆中，生产成本可以得到降低，且车辆中乘客的皮肤烧灼感可以得到降低。附图简述图1的视图用于说明根据本发明的实施方案的车辆窗玻璃的制造方法。图2的视图用于说明如何在车辆中安装图1的玻璃板。图3显示了在图1的玻璃板的表面上形成的红外阻隔膜的膜厚，和其上形成有红外阻隔膜的玻璃板在波长为1550nm时的透光率。图4显示了波长为300nm到2500nm的光在玻璃板的上部的透光率。图5显示了波长为300nm到2500nm的光在玻璃板的下部的透光率。图6的视图用于说明红外遮蔽玻璃的传统制造方法。图7的视图用于说明红外线穿过传统的车辆窗玻璃的上部。具体实施例方式为了达到目的，本发明人进行了艰苦的研究，最终发现在其上形成有红外阻隔膜且安装在车辆中的车辆窗玻璃中，如果车辆上侧的红外阻隔膜的膜厚大于车辆下侧的红外阻隔膜的膜厚，可以增强车辆上部的红外阻隔效果，从车辆上部红外线容易直接照射到乘客，因此生产成本可以得到降低，且车辆中乘客的皮肤烧灼感可以得到降低。本发明基于如上所述的研究结果而实现。下面将结合附图详细描述本发明的实施方案。图1的视图用于说明根据本发明的实施方案的车辆窗玻璃的制造方法。在图1中，涂布设备包括固定玻璃板1和喷嘴2的玻璃板固定组件4，所述喷嘴2将红外阻隔液3喷射在玻璃板1的涂层表面la上。红外阻隔液3主要由二氧化硅组分等制成，其组成单元为二氧化硅(Si02)，还含有有机物质、锡掺杂的氧化铟(ITO)细颗粒(铟(In)-锡(Sn)氧化物)作为红外阻隔组分、无机物，以及醇(比如乙醇)作为溶剂。所述红外阻隔组分不局限于锡掺杂的氧化铟(ITO)细颗粒，而可以是锑掺杂的氧化锡(ATO)细颗粒、铝掺杂的氧化锌(AZO)细颗粒、铟掺杂的氧化锌(IZO)细颗粒、锡掺杂的氧化锌细颗粒、硅掺杂的氧化锌细颗粒、六硼化镧细颗粒和六硼化铈细颗粒中的任何一种。红外阻隔膜中的红外阻隔组分的含量是红外阻隔膜总质量的20到45%。二氧化硅组分和有机物质在涂层表面la上形成的红外阻隔膜中形成基质(matrix)。使用溶胶-凝胶法形成含有ITO细颗粒的膜，所述ITO细颗粒分散在含有二氧化硅组分和有机物质的基质中。分散在基质中的ITO细颗粒通过使用溶胶-凝胶法固定，以将基质以溶胶状态固化。固定在基质中的ITO细颗粒的含量为红外阻隔膜总质量的20到45质量％。当ITO细颗粒的含量低于红外阻隔膜总质量的20质量％时，阻隔红外线的红外遮蔽性能降低，而当ITO细颗粒的含量高于红外阻隔膜总质量的45质量％时，基质的硬度降低。ITO细颗粒的粒径可以小于或等于100nm，优选小于或等于40nm，更优选为1到40nm。通过将粒径设定在上述范围内，阻隔红外线的效率可以较高，且由细颗粒的大粒径引起的混浊(haze)可以得到抑制。作为在红外阻隔膜中的有机物质，使用亲水的有机聚合物，比如聚环氧垸或聚环氧烷的热分解产物。这种有机物质和含有二氧化硅组分的无机氧化物(比如硅醇盐)复合从而形成基质。即，基质是由有机-无机复合化合物制成的有机-无机复合膜，在所述有机-无机复合化合物中有机物质和无机氧化物在分子水平偶合或组合。有机物质的含量是红外阻隔膜的总质量的2到60%。当有机物质的含量低于红外阻隔膜的总质量的2质量％，收縮松弛效应不足，从而当形成厚膜时，破裂的可能性增大。另一方面，当有机物的含量高于红外阻隔膜的总质量的60质量％时，红外阻隔膜中的有机物的含量太高，而不能表现出足够的硬度。红外阻隔膜中的二氧化硅组分的含量是红外阻隔膜的总质量的20到78%，优选为40到78%。当二氧化硅组分的含量低于红外阻隔膜的总质量的20质量％时，红外阻隔玻璃的浊度不能得到降低，浊度在形成了红外阻隔膜的表面上进行耐磨试验(Taber磨耗试验)后测量。在溶胶-凝胶法中使用的溶液中加入的基质的起始材料中二氧化硅组分的浓度为20到40质量％。二氧化硅组分的浓度(质量％)通过计算二氧化硅组分的组成单元二氧化硅的含量而测定。比如，即使当有机物和二氧化硅(硅氧化物(siliconoxide))形成非晶材料作为复合化合物时，二氧化硅组分的质量百分比通过计算二氧化硅的含量而确定。在制造技术中，需要的红外阻隔玻璃的性能可通过在同时低于可以保持ITO细颗粒的隔热性能和红外遮蔽性能的温度和功能性材料的分解温度的温度下(比如，200。C)烘烤而获得。以这种方式，在引入了热不稳定的ITO细颗粒和其它功能性材料的红外阻隔玻璃中，所述不稳定的ITO细颗粒和其它功能性材料可以完整的地引入红外阻隔膜中。在竖直方向上用玻璃板固定组件4固定玻璃板1，用喷嘴2在玻璃板1的上部lb上喷射红外阻隔液3。喷射在玻璃板1的上部lb上的红外阻隔液3竖直向下流动，并涂在玻璃板1上。以这种方式，在玻璃板1的下部lc的膜厚大于玻璃板1的上部lb的膜厚。在室温下干燥涂有红外阻隔液3的玻璃板1约五分钟。然后将涂有红外阻隔液3的玻璃板1置于烘箱中预热至200'C，加热十分钟，然后冷却。由此形成其上具有红外阻隔膜的玻璃板1。图2的视图用于说明如何在车辆中安装图1的玻璃板1。在图2中，通过车辆5的上侧的玻璃板1的光可能直接照射乘客(图7)。将通过使用如上所述的制造方法获得的其上具有红外阻隔膜的玻璃板1以玻璃板1的下部lc位于车辆5的上侧，且玻璃板1的上部lb位于车辆5的下侧的方式安装在车辆5中。以这种方式，可能直接照射乘客的红外线可得到有效的遮蔽。下面将描述本发明的实施例。将聚乙二醇(PEG400:KANTOCHEMICALCo.,Inc.)、纯水、聚醚磷酸酯基表面活性剂(Solsperse41000:LubrizolJapanLtd.)作为大分子分散剂、和变性酒精(denaturedalcohol)(SOLMIX(注册商标)AP-7:JapanAlcoholTradingCo.,Ltd.(下称"AP-7"))以此顺序混合，并搅拌混合物一分钟制备溶液。然后，在上述溶液中加入加有1质量。/。的浓盐酸(KANTOCHEMICALCo.，Inc.)的AP-7(下称"1质量。/。AP-7")，然后搅拌该混合物一分钟。然后，在上述溶液中加入四乙氧基硅垸(KBE-04:Shin-EtsuChemicalCo.，Ltd.,二氧化硅组分含量28.8质量°/。)，在室温下搅拌该混合物四小时。然后，以2:3的质量比混合ITO颗粒和乙醇，并搅拌四小时，得到ITO分散剂。在上述溶液中加入得到的ITO分散剂，搅拌该混合物30分钟。由此获得红外阻隔液3。表1显示了加入红外阻隔液3中的各种液体的量。直径范围为约10到20nm的细颗粒用作ITO分散剂中的ITO细颗粒。_表1(单位:g)<table>complextableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>作为玻璃板1,将4mm厚钠钙硅玻璃基底(具有吸收紫外线性能的绿玻璃)切入汽车侧面窗框中，抛光，弯曲强化(curvedreinforced),并清洗。在相对湿度为30。/。RH和温度为2(TC的环境下，用浇涂法将红外阻隔液3涂在玻璃板1的表面上。在该过程中，在实施例1中，将红外阻隔液3涂在由玻璃板固定组件4固定的玻璃板l上，其中当安装在车辆5中时，玻璃板l的下部在上。在比较实施例1中，将红外阻隔液3涂在由玻璃板固定组件4固定的玻璃板1上，其中当安装在车辆5中时，玻璃板l的上部在上。在室温下干燥涂有红外阻隔液3的玻璃板1约五分钟。然后将涂有红外阻隔液3的玻璃板1置于烘箱中预热至200。C，加热十分钟，然后冷却。由此获得红外阻隔玻璃板。对于得到的红外阻隔玻璃，根据加入到红外阻隔液中的各种材料组分的质量，计算红外阻隔膜中的ITO细颗粒的含量(下称"ITO含量")、红外阻隔膜中的有机物质含量(下称"有机物质含量")和红外阻隔膜中的二氧化硅组分的含量(下称"二氧化硅含量")。表2显示了计算结果。该计算基于下述认识ITO细颗粒的质量为ITO分散剂的40质量。/。，有机物质的质量为大分子分散剂和聚乙二醇的总质量，且二氧化硅组分的质量为四乙氧基硅烷(其为28.8质量％)中二氧化硅的含量。表2<table>complextableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>将实施例1的玻璃板1破成块，用场发射扫描电子显微镜(SEM)(型号S-4700:HitachiLtd.)观测其中一块的表面上形成的红外阻隔膜的横截面。观测结果用于测定红外阻隔膜的膜厚。测量前，在待测试样(块)上涂上Pt-Pd膜使其可以导电。作为测量条件，加速电压设为5kV。用分光光度计(型号UV-3100PC:ShimadzuCorporation)测量其上形成有红外阻隔膜的玻璃板1在波长为1550nm的透光率。图3显示了测量结果。在图3中，左边的纵轴表示在玻璃板1的表面上形成的红外阻隔膜的膜厚(nm)，右边的纵轴表示其上形成有红外阻隔膜的玻璃板1在波长为1550nm的透光率。横轴表示与根据实施例1的其上形成有红外阻隔膜的玻璃板1的上端的距离(mm)。图的左边(距离0mm)表示玻璃板1的上部lb，而右边(距离600mm)表示玻璃板1的下部lc。红外阻隔膜的膜厚从车辆5的上侧到车辆5的下侧连续变化。红外阻隔膜在玻璃板1的上部lb的最小膜厚与红外阻隔膜在玻璃板1的下部lc的最大膜厚之间的差约为1400nm或更大。红外阻隔膜在玻璃板1的下部lc的最大膜厚等于或大于红外阻隔膜在玻璃板1的上部lb的最小膜厚的三倍。玻璃板1在膜厚最大的下部lc的1550nm波长透光率等于或小于玻璃板1在膜厚最小的上部lb的1550nm波长透光率的50%。用分光光度计(型号UV-3100PC:ShimadzuCorporation)测量波长为300到2500nm的光在其上形成有根据实施例1的红外阻隔膜的玻璃板1的上部lb和下部lc的透光率值。图4和5显示了测量结果。图4显示了波长为300nm到2500nm的光在玻璃板1的上部lb的透光率。图5显示了波长为300nm到2500nm的光在玻璃板1的下部lc的透光率。在图4和5中，膜厚最小的玻璃板1的上部lb对波长为1000到1600nm的光的透光率为30%或更低，且对波长为1600到2500nm的光的透光率为20%或更低，而膜厚最大的玻璃板1的下部lc对波长为1000到1600nm的光的透光率为20%或更低，且对波长为1600到2500nm的光的透光率为10%或更低。将实施例1和比较实施例1的玻璃板1安装在车辆5的门部分。放置车辆5，使日光直接照射车辆5安装了实施例1和比较实施例1的玻璃板1的门部分。乘客坐在靠近车辆5的门部分的座位上，车辆5的门部分中装有实施例1和比较实施例1的玻璃板1。进入车辆的日光和水平面之间的角度设为60度，在实施例1和比较实施例1的玻璃板1之间比较日光照射乘客五分钟后乘客的皮肤烧灼感。表3显示了比较结果。<table>complextableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>由于大部分照射乘客的日光是通过车辆5的上侧的玻璃板1的光，相比于比较实施例1的玻璃板1，通过实施例1的玻璃板1后，乘客的皮肤烧灼感得到了降低，所述实施例1的玻璃板1在车辆5的上侧具有较高的红外阻隔效果。根据上述实施方案，由于红外阻隔膜在车辆5的上侧的膜厚大于红外阻隔膜在车辆5的下侧的膜厚，可以增强车辆上部的红外阻隔效果，从车辆上部红外线容易直接照射到乘客。因此，生产成本可以得到降低，且车辆中乘客的皮肤烧灼感可以得到降低。权利要求1.其上形成有红外阻隔膜且安装在车辆中的车辆窗玻璃，其特征在于在车辆上侧的红外阻隔膜的膜厚大于在车辆下侧的红外阻隔膜的膜厚。2.权利要求1的车辆窗玻璃，其特征在于所述红外阻隔膜含有二氧化硅组分和红外阻隔组分。3.权利要求1的车辆窗玻璃，其特征在于所述红外阻隔组分是选自下面细颗粒中的至少一种锡掺杂的氧化铟(ITO)细颗粒、锑掺杂的氧化锡(ATO)细颗粒、铝掺杂的氧化锌(AZO)细颗粒、铟掺杂的氧化锌(IZO)细颗粒、锡掺杂的氧化锌细颗粒、硅掺杂的氧化锌细颗粒、六硼化镧细颗粒和六硼化钸细颗粒。4.权利要求1的车辆窗玻璃，其特征在于所述红外阻隔组分的含量是红外阻隔膜总质量的20到45质量％。5.权利要求1的车辆窗玻璃，其特征在于所述膜厚从车辆的上侧到车辆的下侧连续变化。6.权利要求1的车辆窗玻璃，其特征在于处于车辆上侧的红外阻隔膜的最大膜厚和处于车辆下侧的红外阻隔膜的最小膜厚之间的差别是1000nm或更大。7.权利要求1的车辆窗玻璃，其特征在于处于车辆上侧的红外阻隔膜的最大膜厚等于或大于处于车辆下侧的红外阻隔膜的最小膜厚的两倍。8.权利要求1的车辆窗玻璃，其特征在于处于膜厚最小的车辆下侧的红外阻隔玻璃对波长为1000到1600nm的光的透光率为30%或更低，且对波长为1600到2500nm的光的透光率为20%或更低，而处于膜厚最大的车辆上侧的红外阻隔玻璃对波长为1000到1600nm的光的透光率为20%或更低，且对波长为1600到2500nm的光的透光率为10%或更低。9.权利要求1的车辆窗玻璃，其特征在于处于膜厚最大的车辆上侧的红外阻隔玻璃的1550nm波长透光率等于或小于处于膜厚最小的车辆下侧的红外阻隔玻璃的1550nm波长透光率的50%。10.车辆窗玻璃的制造方法，所述车辆窗玻璃上形成有红外阻隔膜且安装在车辆中，其特征在于包括下列步骤通过使用浇涂法在玻璃板的表面上形成红外阻隔膜；和将其上形成有红外阻隔膜的玻璃板安装在车辆中，其安装方式为处于车辆上侧的红外阻隔膜的膜厚大于车辆下侧的红外阻隔膜的膜厚。全文摘要本发明提供可以低成本制造且可降低车辆内乘客的皮肤烧灼感的车辆窗玻璃，及其制造方法。由竖直方向的玻璃板固定组件4固定玻璃板1，用喷嘴2在玻璃板1的上部1b上喷射红外阻隔液3。喷射在玻璃板1的上部1b上的红外阻隔液3竖直向下流动，并涂在玻璃板1上。在室温下干燥涂有红外阻隔液3的玻璃板1约五分钟。然后将涂有红外阻隔液3的玻璃板1置于烘箱中预热至200℃，加热十分钟，然后冷却。由此形成其上具有红外阻隔膜的玻璃板1。将其上具有红外阻隔膜的得到的玻璃板1装在车辆5上，其安装方式为玻璃板1的下部1c位于车辆5的上侧，且玻璃板1的上部1b位于车辆5的下侧的方式。文档编号C03C17/25GK101346318SQ20068004905公开日2009年1月14日申请日期2006年12月21日优先权日2005年12月28日发明者吉田守,室町隆,小川永史,岩井信树申请人:日本板硝子株式会社