专利名称：：反射红外线辐射的中空玻璃单元的制作方法反射红外线辐射的中空玻璃单元相关专利申请的交叉引用本专利申请是2006年6月6日提交的、标题为"INFRAREDRADIATIONREFLECTINGINSULATEDGLAZINGUNIT"(反射红外线辐射的中空玻璃单元)的共同待审的美国专利申请No.11/422,368的部分继续申请，其全文以引用方式并入本文。
背景技术：
：本公开整体涉及一种中空玻璃单元，该中空玻璃单元的内部设置有红外反射聚合物薄膜。已知通过对阳光辐射的反射、透射和吸收(由玻璃类型和玻璃的辐射率来实现)，可在窗户处对能量进行控制。中空玻璃单元(IGU)通过以下三种机制促进窗户的热增益或热损耗热传导；对流，从而使IGU内的空气流起到传热剂的作用；和对所吸收的热进行辐射或再辐射。当阳光辐射到达IGU时，能量被吸收并被传导或再辐射。再辐射的能力被称为辐射率。当将具有光谱选择性的、经真空沉积的金属或金属涂层复合在IGU内的表面中时，其通过吸收阳光光谱的红外线辐射部分并将所吸收的能量沿涂层表面和大气界面的方向再辐射至周围大气中而促进能量释放。然而，这些具有光谱选择性的金属或金属涂层具有多种缺点。
发明内容在一个示例性实施方式中，本公开涉及中空玻璃单元。该中空玻璃单元包括第一透明基板，其与平行的第二透明基板间隔开；密封空隙，该密封空隙被限定在第一透明基板和第二透明基板之间；以及反射红外线辐射的多层聚合物薄膜，该多层聚合物薄膜被设置在第一透明基板和第二透明基板之间。反射红外线辐射的多层聚合物薄膜包括多个由第一聚合物材料和第二聚合物材料形成的交替的聚合物层。交替的聚合物层中的至少一者是双折射的且被取向的。交替的聚合物层共同作用以反射红外线辐射。通过下列详细说明以及附图，本发明的这些方面和其他方面对于本领域的普通技术人员来说将是显而易见的。为了使本发明所属领域的普通技术人员更容易理解如何实施和使用本发明，下面将结合附图详细描述本发明的示例性实施例，其中图1提供了中空玻璃单元的示例性的示意性剖视图；图2是另一个中空玻璃单元的示例性的示意性剖视图；并且图3是又一个中空玻璃单元的示例性的示意性剖视图。具体实施例方式本公开涉及中空玻璃单元，尤其涉及其内设置有红外反射聚合物薄膜的中空玻璃单元。虽然本发明并不受此限制，但对本发明的各个方面的理解将通过下面提供的实施例的讨论来获得。以下描述应当结合附图来阅读，其中不同附图中相同的元件以相同的标号来标注。附图不一定是按比例绘制，其所示为选择的示例性实施例，并且无意于限制本公开的范围。虽然示出了各种元件的构造、尺寸、以及材料方面的实例，但是本领域的技术人员应认识到，所提供的许多实例均都具有可用的适当替代形式。除非另外指明，否则说明书和权利要求中使用的表示特征尺寸、数量和物理性能的所有数字均应该被理解为是由术语"大约"来修饰。因此，除非有相反说明，否则上述说明书和所附权利要求书中提出的数值参数均是近似值，其可以根据本领域的技术人员利用本文所公开的教导内容试图获得的所需特性而有不同。用端点表示的数值范围包括该范围内所包含的所有数值(例如，l至5包括l、1.5、2、2.75、3、3.80、4、和5)以及在此范围内的任何范围。本说明书和所附权利要求中，使用的单数形式"一种"、"一个"和"该"包括具有多个所指物的实施例，除非该内容清楚地表示其他含义。6例如所提及的包含"层"的实施例可包括含有一层、两层或多层的实施例。本说明书和所附权利要求中使用的术语"或"的含义通常包括"和/或"，除非该内容明确地表示其他含义。术语"聚合物"应理解为包括聚合物、共聚物(例如，由两种或多种不同单体形成的聚合物)、低聚物和它们的组合，以及可形成为可混容共混物的聚合物、低聚物或共聚物。术语"邻近"指一个元件接近另一个元件，包括元件彼此接触，还包括元件被设置在该元件之间的一个或多个层隔开的情况。本公开可应用于中空玻璃单元，更具体地讲是可应用于其内设置有红外反射聚合物薄膜的中空玻璃单元。本文所公开的中空玻璃单元可用于一般的玻璃安装目的。本文所公开的中空玻璃单元(例如)能够以可接受的成本和最低的复杂性使阳光控制得到高度改善。一类高能效窗户是安装有多片玻璃的中空玻璃单元("IG单元")，其具有两个或更多个相隔开的玻璃片，该中空玻璃单元正成为寒冷气候下的住宅和商业建筑的工业标准。中空玻璃单元或绝热玻璃单元(统称为IGU)被描述为由两片或更多片玻璃(例如，透明基板)彼此间隔、并且进行密封而形成的整体玻璃单元，其中该整体玻璃单元内的各片玻璃之间具有空隙。如该名称所指出的那样，IGU在用于建筑应用时最重要的功能是改善玻璃的热性能。通常见到的IGU装有双层玻璃，g卩，用两片玻璃制造，因此也被称为"双层玻璃单元"或"DGU"(尤其在欧洲)，但是在寒冷的气候下有时会使用具有三片或更多片玻璃的IGU(即，三层玻璃单元)。中空玻璃可以镶入窗框或框架内、或装入幕墙内。中空玻璃单元还包括通道玻璃。工G窗户单元可包括至少第一透明基板和第二透明基板，该第一透明基板和第二透明基板由至少一个间隔垫和/或密封件而相互间隔开。在不同情况下，间隔开的基板之间的空隙或空间可以用气体(例如，氩气)填充，或者可以不用气体填充并且/或者被抽空至低于大气压力的压力。与传统的窗户相比，由于IG单元降低了热传导和热对流转移，因此，IG单元比具有单层玻璃的窗户具有改善的绝热性能。然而，直至最近，IG单元的使用在具有温热气候(例如，其特征为具有需要长期使用空调的季节的那些气候)的地理区域仍不普遍，这是因为在这些区域需要窗户具有的最主要功能是降低阳光的热负荷，而不一定是其绝热价值。经涂覆的阳光控制玻璃已被引入市场。这种经涂覆的阳光控制玻璃通过降低直接穿过经涂覆玻璃的太阳能(位于电磁波谱的可见和/或近红外部分的太阳能)的量，从而使阳光热负荷降低，这通常通过吸收大量任意波长的入射能量、和/或通过反射大量的可见光而实现。已认识到，银基低辐射(low-E)涂层除了其绝热性能外，还具有显著程度的阳光控制功能。这种银基阳光控制/低辐射涂层玻璃不仅适用于具有长取暖季节的气候(由于其具有低辐射/绝热性能而达到)，而且由于其具有阳光控制的有益效果，因此还适用于具有长制冷季节的气候中。银层通常由两个介电层界定，并且可以优化层厚以最大程度地降低对电磁波谱的可见光部分的反射，同时保持对红外光区域的高反射率。上述低辐射涂层通常涂覆于两个透明基板中的一个的内表面上。诸如氧化锡或者惨杂型氧化锡(如，掺氟氧化锡)等材料的热解涂覆低辐射涂层通常被称为"硬涂层"，其可以改善窗户的U-值。然而，这些通常不能提供足够低的太阳热增益系数(SHGC)，该系数在以制冷负荷为主的区域很重要。通过使用上述材料(如银或夹在NiCr层之间的银)的磁控溅射层可改善IG单元的性能。这些溅射涂层通常被称为"软涂层"。此外，多层银叠堆或由NiCr层界定的银可以由介电材料(例如SiN、IT0、In0)界定，这样的设计用来最大程度地降低对电磁波谱的可见光部分的反射，因此其被称为"波谱选择性低辐射"涂层。虽然这些涂层确实能降低SGHC并且具有低辐射率，但是它们明显增加了所得玻璃和窗户的复杂性和成本。具有低辐射玻璃的IG单元可以阻挡红外线辐射(IR)，但它们通常在阻挡紫外线辐射方面存在不足。此外，典型的阳光控制或低辐射功能涂层在回火工艺中起到热镜的作用，从而与未涂覆的玻璃所需的回火时间相比，涂覆的玻璃所需的回火时间增加，这进而增加了总体费用。回火工艺通常用于增加玻璃的强度。人们还知道，由多层真空沉积或溅射沉积的金属或金属化合物组成的波谱选择性涂层在暴露于水分或其他化学品时，会发生腐蚀。8作为改造措施，上市后的阳光控制薄膜通常是涂覆于透明基板外表面上的金属化箔。这些经真空金属涂覆的薄膜的阳光性能是以可见光透射为代价的，并且有时会具有高的可见光反射。在这些具有易于腐蚀的银金属的窗户薄膜的售后应用中，暴露的边缘必须用不透水的密封剂密封，以抑制腐蚀的形成和扩散。甚至在IG单元中，也需要采取措施来防止银层受到腐蚀。根据以上所述，可以看到存在对高能效中空玻璃单元构造的需求，该构造(例如)能够以可接受的成本和最小的复杂性提供高的可见光透射率、较高的紫外线阻挡率、低反射率、无腐蚀、高的太阳热阻隔率(solarheatrejection)、禾口低U值。在多个实施例中，窗户或玻璃单元包括两个间隔开的透明基板(玻璃、塑料或其类似物)，该透明基板通过至少一个密封件和/或间隔垫而相互隔开，其中第一个基板的至少一个表面上覆盖有阻隔红外线辐射的多层聚合物薄膜，并且低辐射涂层可任选地被设置在其中至少一个透明基板之上。在一些实施例中，一个透明基板具有阻隔红外线辐射的多层聚合物薄膜，第二透明基板具有经热解涂覆的低辐射涂层。在另外的实施例中，一个透明基板具有阻隔红外线辐射的多层聚合物薄膜，并且另一个第二透明基板具有单一叠堆的低辐射溅射涂层。这些实施例也可以与层合材料结合使用，其中阻隔红外线辐射的多层聚合物薄膜被夹在诸如PVB等材料层之间，并随后被层合于低辐射玻璃上或夹在窗玻璃块(即，安全玻璃)之间。或者当中空单元中的第二基板为低辐射玻璃时，可将层合材料用作第一基板。在一些实施例中，中空玻璃单元包括一对透明的塑料片或玻璃片，其以平行对齐的方式彼此间隔开，以使其内存在内部空间。至少一个透明基板的表面在其上具有低辐射涂层，并且阻隔红外线辐射的多层聚合物薄膜粘附到透明基板之一上或以与透明基板平行对齐的方式悬浮在内部空间内。示例性的反射红外线辐射的多层聚合物薄膜包括具有至少两种聚合物材料的交替层的多层叠堆。交替的层具有不同的折射率特性，以使得一些光(辐射)在相邻聚合物层间的界面处被反射。交替的层可以足够薄，以使得在多个界面处被反射的光发生相长干涉或相消干涉，从而使该薄膜具有期望的反射或透射特性。对于被设计用于反射具有可见波长和/或红外波长的光的多层聚合物光学薄膜，各层一般具有小于约1微米的光学厚度(即，物理厚度乘以折射率)。然而，也可以包括较厚的层，如薄膜外表面的表层、或设置在薄膜内用于分隔层组件的保护性边界层。至少一种聚合物材料具有应力诱导双折射性质，以使得材料的折射率受到拉伸过程的影响。层间各边界处折射率的不同会使一部分光线被反射。通过在单轴取向至双轴取向的范围内拉伸多层叠堆，可以制造出对于不同取向的平面偏振入射光而言具有一定范围的反射率的薄膜。由此构建的多层光学薄膜呈现出极大的布鲁斯特角或为零的布鲁斯特角(在任何层界面处的入射光的反射率趋于为零的角度)。因此，这些聚合物多层叠堆对较宽的带宽以及较宽的角度范围内的S和p偏振光都具有高反射率，从而实现反射。反射红外线辐射的多层聚合物薄膜的反射和透射特性为各层(即，微层)的折射率的函数。各层至少在薄膜的局部位置处可以通过面内折射率nx、ny和与薄膜厚度轴相关的折射率nz来进行表征。这些折射率分别表示受试材料对沿互相垂直的x轴、y轴和z轴偏振的光的折射率。在实施过程中，该折射率是由恰当的材料选择和加工条件来控制的。反射红外线辐射的多层聚合物薄膜可通过以下过程制备将通常为数十层或数百层的两种交替的聚合物A、B层共挤出，随后可任选地使多层挤出物穿过一个或多个倍增模具，然后对挤出物进行拉伸或以其他方式进行取向，以形成最终薄膜。所得薄膜通常由数十或数百个单独的层构成，这些单独层的厚度和折射率被调制以在期望的光谱区域内(例如在可见光、近红外、禾口/或红外区域内)提供一个或多个反射带。为了用合理数目的层实现高反射率，相邻层对于沿x轴的偏振光优选地表现为至少为0.05的折射率差值(Anx)。在一些实施例中，如果期望对于两个正交偏振状态的光具有高反射率，那么相邻层对沿y轴方向上的偏振光也要表现出为至少0.05的折射率差值(An》。在其他实施例中，折射率差值Any可以小于0.05或0，以10形成这样一种多层叠堆，该多层叠堆反射某一个偏振态的垂直入射光，并透射正交偏振态的垂直入射光。如果需要，也可以调整相邻层对沿Z轴偏振的光的折射率差值(Anz)，以针对于倾斜入射光的p偏振分量获得期望的反射特性。为了方便解释，在多层光学薄膜的任何关注点上，x轴被视为在薄膜的平面内使得Anx的量级最大的方向。因此，Any的量级可以等于或者小于(但是不大于)Anx的量级。此外，在计算差值Anx、Any、An,时，对开始材料层的选择由Anx为非负值这样的要求来确定。换句话讲，形成界面的两层之间折射率的差值是An,=nij-n2」，其中j=x、y或者z，其中层标号1、2被选择为使得mx^n2x，即，Anx^0。为了维持对以倾斜角度入射的P偏振光的高反射率，各层之间的z轴折射率失配Anz可以被控制为显著小于面内折射率最大差值Anx，以使得Anz《0.5*Anx。更优选地，△nz《0.25*Anx。量级为0或接近0的z轴折射率失配可产生这样的层间界面，该界面对于P偏振光的反射率随着入射角度的变化是常数或者接近常数。此外，z轴折射率失配Ar^可以被控制为具有与面内折射率差值An、相反的极性，即Anz〈0。此条件会产生这样的界面，该界面对P偏振光的反射率随入射光角度的增加而增大，对s偏振光的情形也一样。多层光学薄膜已经在下述文献中有所描述，所述文献例如为美国专利3,610,724(Rogers);美国专利3，711，176(Alfrey，Jr.等人)，"HighlyReflectiveThermoplasticOpticalBodiesForInfrared,VisibleorUltravioletLight"(对红外、可见或紫外光的高反射热塑性光学主体)；美国专利4，446，305(Rogers等人)；美国专利4，540，623(Im等人);美国专利5，448，404(Schrenk等人);美国专利5，882，774(Jonza等人)，"OpticalFilm"(光学薄膜)；美国专利6,045,894(Jonza等人)，"CleartoColoredSecurityFilm(颜色安全薄膜的透光)"；美国专利6,531,230(Welber等人)，"ColorShiftingFilm"(颜色偏移薄膜)；PCT公开W099/39224(Ouderkirk等人)，"InfraredInterferenceFilter"(红外干涉滤波器)；和美国专利公开2001/0022982Al(Neavin等人)，"ApparatusForMakingMultilayerOpticalFilms"(制备多层光学薄膜的设备)；所有这些均以引用方式并入本文。在这种聚合物多层光学薄膜中，主要使用聚合物材料，或仅使用聚合物材料来构成各个层。此种薄膜可与大批量制造工艺兼容，并且可以制造成大型薄片和巻材。多层薄膜可由交替的聚合物类型层的任何可用组合形成。在多个实施例中，交替的聚合物层中的至少一者是双折射的且被取向的。在一些实施例中，交替的聚合物层中的一者是双折射的且被取向的，而交替的聚合物层中的另一者是各向同性的。在一个实施例中，多层光学薄膜由包含聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚对苯二甲酸乙二醇酯的共聚物(coPET)的第一聚合物类型的层和包含聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚甲基丙烯酸甲酯的共聚物(coP丽A)的第二聚合物类型的层交替形成。在另一个实施例中，多层光学薄膜由包含聚对苯二甲酸乙二醇酯的第一聚合物类型的层和包含聚(甲基丙烯酸甲酯-co-丙烯酸乙酯)的共聚物的第二聚合物类型的层交替形成。在另一个实施例中，多层光学薄膜由包含二醇化聚对苯二甲酸乙二醇酯(PETG，即对苯二甲酸乙二醇酯和另一种二醇部分(例如环己垸二甲醇)的共聚物)或者二醇化聚对苯二甲酸乙二醇酯的共聚物(coPETG)的第一聚合物类型的层和包含聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)或聚萘二甲酸乙二醇酯的共聚物(coPEN)的第二聚合物类型的层交替形成。在另一个实施例中，多层光学膜由包含聚萘二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯的共聚物的第一聚合物类型的层和包含聚甲基丙烯酸甲酯或聚甲基丙烯酸甲酯的共聚物的第二聚合物类型的层交替形成。交替的聚合物类型层的可用组合在美国6，352，761和美国6，797，396中公开，这两篇专利以引用方式并入本文。吸收红外线辐射的颜料层可以包含多个金属氧化物纳米颗粒。金属氧化物纳米颗粒的部分列表包括锡、锑、铟和氧化锌和掺杂型氧化物。在一些实施例中，金属氧化物纳米颗粒包括氧化锡、氧化锑、氧化铟、掺铟的氧化锡、掺锑的氧化铟锡、氧化锑锡、掺锑的氧化锡或其混合物。在一些实施例中，金属氧化物纳米颗粒包括氧化锡或惨杂型氧化锡，还可任选地包括氧化锑和/或氧化铟。纳米颗粒可以具有任何可用尺寸，例如，1至100纳米、或30至100纳米、或30至75纳米。在一些实施例中，金属氧化物纳米颗粒包括分散在聚合物材料中的氧化锑锡或掺杂型氧化锑锡。该聚合物材料可以是任何可用的粘结剂材料，例如，聚烯烃、聚丙烯酸酯、聚酯、聚碳酸酯、含氟聚合物等。反射红外线辐射的颜料层可以包含金属氧化物。这些红外光反射颜料可以具有任何所期望的颜色。可用的红外光反射颜料在美国专利6,174,360和美国专利6，454，848中有所描述，并且其在与本发明不相冲突的程度下以引用方式并入本文。诸如银等金属层同样可以用于提供红外辐射反射层。图1提供了中空玻璃单元100的示例性但非限制性的示意性剖视图。其示出红外线辐射源101(如太阳)将辐射导向中空玻璃单元100内。中空玻璃单元100包括第一透明基板110，其与平行的第二透明基板112间隔开(通过间隔元件130、132实现)。第一透明基板IIO和第二透明基板112可以由任何可用的透明材料形成。在一些实施例中，第一透明基板110和第二透明基板112由玻璃或聚合物材料(例如聚烯烃、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚酯等)形成。第一透明基板110包括内表面111和与之平行相对的外表面109。第二透明基板112包括内表面113和与之平行相对的外表面114。在一些实施例中，低辐射或"low-E"涂层(如上文所述)设置在第一透明基板110和/或第二透明基板112上。低辐射涂层可以涂覆于第一透明基板110的内表面111和/或外表面109和/或第二透明基板112的内表面113禾口/或外表面114上。窗户安装部件120、122可以任选地被设置在第一透明基板110和第二透明基板112的外围。密封的空隙140、142被限定在第一透明基板110和第二透明基板112及窗户安装部件120、122之间。该窗户安装部件可以由任何可用材料(例如木材、金属和/或聚合物)形成。在多个实施例中，按照需要，密封空隙140、142处于真空下，或用空气、氩气、氙气、或者氪气填充。在一些实施例中，窗户安装部件120、122是框架元件。反射红外线辐射的多层聚合物薄膜150被设置在第一透明基板110和第二透明基板112之间。反射红外线辐射的多层聚合物薄膜150悬浮在第一透明基板110和第二透明基板112之间。在多个实施例中，反射红外线辐射的多层聚合物薄膜150与第一透明基板110和第二透明基板112间隔开；并且第一密封空隙140由第二透明基板112的内表面113、间隔部件130、132或窗户安装部件122、120和反射红外线辐射的多层聚合物薄膜150限定；并且第二密封空隙142由第一透明基板110的内表面111、间隔部件130、132或窗户安装部件120、122和反射红外线辐射的多层聚合物膜150限定。反射红外线辐射的多层聚合物膜150包括多个由第一聚合物材料和第二聚合物材料形成的交替的聚合物层，并且交替的聚合物层中的至少一者是双折射的且被取向的，并且这些交替的聚合物层共同作用以反射红外辐射。反射红外线辐射的多层聚合物薄膜150在上文中有进一歩的描述。在多个实施例中，第一聚合物材料包含聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯的共聚物，并且第二聚合物材料包含聚甲基丙烯酸甲酯或聚甲基丙烯酸甲酯的共聚物。在又一些实施例中，第一聚合物材料包含环己烷二甲醇或者环己垸二甲醇的共聚物，并且第二聚合物材料包含聚萘二甲酸乙二醇酯或者聚萘二甲酸乙二醇酯的共聚物。在一些实施例中，反射红外线辐射的颜料(如上文所述)层可以与反射红外线辐射的多层聚合物薄膜邻近设置。在一些实施例中，吸收红外线辐射的颜料(如上文所述)层可以与反射红外线辐射的多层聚合物薄膜邻近设置。在其他实施例中，反射红外线辐射的颜料层和吸收红外线辐射的颜料层可以与反射红外线辐射的多层聚合物薄膜邻近设置。在又一些实施例中，反射红外线辐射的金属层(如上文所述)可以与反射红外线辐射的多层聚合物薄膜邻近设置。图2提供另一个中空玻璃单元200的示例性的示意性剖视图。其示出红外线辐射源201(如太阳)将辐射导向中空玻璃单元200内。中空玻璃单元200包括第一透明基板210，其与平行的第二透明基板212间隔开(通过间隔元件230、232实现)。第一透明基板210和第二透明基板212可以由任何可用的透明材料形成。在多个实施例中，第一透明基板210和第二透明基板212由玻璃或聚合物材料(例如聚烯烃、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚酯等)形成。第一透明基板210包括内表面211和与之平行相对的外表面209。第二透明基板212包括内表面213和与之平行相对的外表面214。在一些实施例中，低辐射或"low-E"涂层(如上文所述)被设置在第一透明基板210和/或第二透明基板212上。低辐射涂层可以被涂覆于第一透明基板210的内表面211和/或外表面209和/或第二透明基板212的内表面213和/或外表面214上。窗户安装部件220、222可以任选地设置在第一透明基板210和第二透明基板212的外围。密封空隙240被限定在第一透明基板210和第二透明基板212及窗户安装部件220、222之间。窗户安装部件可以由任何可用材料(例如木材、金属和/或聚合物)形成。在多个实施例中，按照需要，密封空隙240处于真空下，或用空气、氩气、氙气、或者氪气填充。在一些实施例中，窗户安装部件220、222是框架元件。反射红外线辐射的多层聚合物薄膜250与第二透明基板212邻近设置，然而反射红外线辐射的多层聚合物薄膜250可以按需要与第一透明基板210邻近设置。在多个实施例中，反射红外线辐射的多层聚合物薄膜250用粘合剂层252(例如光学透明的粘合剂)粘附到第一透明基板210或第二透明基板212上。一些可能适于粘合剂层252的粘合剂实例可以包括在美国专利6，887，917(Yang等人)中描述的那些，其全文以引入的方式并入本文。粘合剂层252可以包含紫外线吸收剂。一些紫外线吸收剂的实例可以包括苯并三唑，例如TINUVIN928(CIBASpecialtyChemicalsCorp;Tarrytown，N.J.);三嗪，例如TINUVIN1577(CIBASpecialtyChemicalsCorp;Tarrytown，N.J.);二苯甲酮，例如UVINUL3039(BASF;Ludwigshafen，Germany);苯并P恶嗪酮，例如UV--3638(Cytec;Charlotte,N.C.);和/或N，N'-二苯基乙二酰胺。作为另外一种选择，紫外线吸收层(包含紫外线吸收剂)可以设置在反射红外线辐射的多层聚合物薄膜250之上或与其邻近设置。密封空隙240由第一透明基板210的内表面211，间隔部件230、232或窗户安装部件220、222以及反射红外线辐射的多层聚合物薄膜250限定。然而，如果反射红外线辐射的多层聚合物薄膜250与第一透明基板210邻近设置(未示出)，则密封空隙240可以由第二透明基板212的内表面213，间隔部件230、232或窗户安装部件220、222以及反射红外线辐射的多层聚合物薄膜250限定。反射红外线辐射的多层聚合物薄膜250包括多个由第一聚合物材料和第二聚合物材料形成的交替的聚合物层，并且交替的聚合物层中的至少一者是双折射的且被取向的，并且这些交替的聚合物层共同作用以反射红外线辐射。反射红外线辐射的多层聚合物薄膜250在上文中有进一歩的描述。在多个实施例中，第一聚合物材料包含聚对苯二甲酸乙二醇酯或者聚对苯二甲酸乙二醇酯的共聚物，并且第二聚合物材料包含聚甲基丙烯酸甲酯或者聚甲基丙烯酸甲酯的共聚物。在又一些实施例中，第一聚合物材料包含环己烷二甲醇或者环己垸二甲醇的共聚物，并且第二聚合物材料包含聚萘二甲酸乙二醇酯或者聚萘二甲酸乙二醇酯的共聚物。在一些实施例中，反射红外线辐射的颜料(如上文所述)层可以与反射红外线辐射的多层聚合物薄膜邻近设置。在一些实施例中，吸收红外线辐射的颜料(如上文所述)层可以与反射红外线辐射的多层聚合物薄膜邻近设置。在其他实施例中，反射红外线辐射的颜料层和吸收红外线辐射的颜料层可以与反射红外线辐射的多层聚合物薄膜邻近设置。在又一些实施例中，反射红外线辐射的金属层(如上文所述)可以与反射红外线辐射的多层聚合物薄膜邻近设置。图3是又一个中空玻璃单元300的示例性的示意性剖视图。其示出红外线辐射源301(如太阳)将辐射导向中空玻璃单元300内。中空玻璃单元300包括第一透明基板310，其与平行的第二透明基板312间隔开(通过间隔元件330、332实现)。第一透明基板310和第二透明基板312可以由任何可用的透明材料形成。在多个实施例中，第一透明基板310和第二透明基板312由玻璃或聚合物材料(例如聚烯烃、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚酯等)形成。第一透明基板310包括内表面311和与之平行相对的外表面309。第二透明基板312包括内表面313和与之平行相对的外表面314。在一些实施例中，低辐射或"low-E"涂层(如上文所述)被设置在第一透明基板310和/或第二透明基板312禾口/或第三透明基板360(如下文所述)上。低辐射涂层可以涂覆于第一透明基板310的内表面311和/或外表面309和/或第二透明基板312的内表面313和/或外表面314上，和/或涂覆于第三透明基板360的内表面363上。窗户安装部件320、322可以任选地设置在第一透明基板310和第二透明基板312的外围。密封空隙340被限定在第一透明基板310和第二透明基板312及窗户安装部件320、322之间。窗户安装部件可以由任何可用材料(例如木材、金属和/或聚合物)形成。在多个实施例中，按照需要，密封空隙340处于真空下，或用空气、氩气、氙气，或者氪气填充。在一些实施例中，窗户安装部件320、322是框架元件。反射红外线辐射的多层聚合物薄膜350用粘合剂层352(例如光学透明的粘合剂)粘附到第一透明基板310或者第二透明基板312上。密封空隙340由第二透明基板312的内表面313，间隔部件330、332或者窗户安装部件320、322以及反射红外线辐射的多层聚合物薄膜350限定。然而，如果反射红外线辐射的多层聚合物薄膜350与第二透明基板312邻近设置(未示出)，则密封空隙340可以由第一透明基板310的内表面311，间隔部件330、332或者窗户安装部件320、322以及反射红外线辐射的多层聚合物薄膜350限定。第三透明基板360与反射红外线辐射的多层聚合物薄膜350邻近设置，以使得反射红外线辐射的多层聚合物薄膜350被设置在第三透明基板360和第一透明基板310或者第二透明基板312之间。第三透明基板360可以由任何可用材料形成，例如由上述玻璃或聚合物材料形成。第三透明基板360可由与形成第一透明基板310或第二透明基板312的材料相同或不同的材料形成。反射红外线辐射的多层聚合物薄膜350包括多个由第一聚合物材料和第二聚合物材料形成的交替的聚合物层，并且该交替的聚合物层中的至少一者是双折射的且被取向的，且这些交替的聚合物层共同作用以反射红外线辐射。反射红外线辐射的多层聚合物薄膜350在上文中有进一步的描述。在多个实施例中，第一聚合物材料包含聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯的共聚物，并且第二聚合物材料包含聚甲基丙烯酸甲酯或聚甲基丙烯酸甲酯的共聚物。在又一些实施例中，第一聚合物材料包含17环己烷二甲醇或环己烷二甲醇的共聚物，并且第二聚合物材料包含聚萘二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯的共聚物。在一些实施例中，反射红外线辐射的颜料(如上文所述)层可以与反射红外线辐射的多层聚合物薄膜邻近设置。在一些实施例中，吸收红外线辐射的颜料(如上文所述)层可以与反射红外线辐射的多层聚合物薄膜邻近设置。在其他实施例中，反射红外线辐射的颜料层和吸收红外线辐射的颜料层可以与反射红外线辐射的多层聚合物薄膜邻近设置。在又一些实施例中，反射红外线辐射的金属层(如上文所述)可以与反射红外线辐射的多层聚合物薄膜邻近设置。在一些实施例中，在本文所述的中空玻璃单元的第一透明基板和第二透明基板之间设置有多孔绝热材料。该多孔绝热材料可以具有任何可用的厚度。在一些实施例中，多孔绝热材料具有3毫米或者更大的厚度，.该厚度最大达到本文所述的中空玻璃单元的第一透明基板和第二透明基板之间的空隙的厚度。多孔绝热材料可以任何形式使用，例如，以颗粒、单片或纤维增强板的形式使用、或将其夹在透明基板之间。多孔绝热材料可以与反射红外线辐射的多层聚合物薄膜(如上文所述)分隔开、与反射红外线辐射的多层聚合物薄膜相接触、或连接到反射红外线辐射的多层聚合物薄膜上。在多个实施例中，多孔绝热材料是多孔二氧化硅，其空隙体积按体积%计为50%或更大、60%或更大、80%或更大、或90%或更大。在多个实施例中，多孔绝热材料是光散射性的。一个可用的构造包括设置在第一透明基板和第二透明基板之间的反射红外线辐射的多层聚合物薄膜(如上文所述)、以及设置在第一透明基板和第二透明基板之间的多孔绝热材料，以使得反射红外线辐射的多层聚合物薄膜处于多孔绝热材料和红外线辐射阳光源(即，太阳)之间。在许多实施例中，多孔绝热材料是气凝胶。在许多实施例中，气凝胶是高度多孔二氧化硅的形式，其被描述为具有非常小的孔和低固体含量(例如，在一些情况下，固体含量为5%，空气体积或空隙体积为95%)的玻璃原丝的晶格结构。可以通过引入诸如炭黑、氧化钛等的遮光剂而使得二氧化硅气凝胶吸收红外线辐射。在这些实施例中，反射红外线辐射的多层聚合物薄膜被定位，以使其在任何残留的入射红外线辐射透射到气凝胶之前对入射的红外线辐射进行反射。已知气凝胶是重量轻且极好的绝热固体。气凝胶是一种低密度固态材料，其通常由其中的液体组分用气体置换的凝胶得到。气凝胶是一类开孔的中孔固体材料，其具有按体积计不小于50%的孔隙率。通常，气凝胶包括90%-99.8%的空气，其密度在1.9到大约150mg/cm3的范围内。在纳米量级的情况下，气凝胶在结构上类似海绵，并且由互相连接的纳米颗粒网状结构组成。术语气凝胶不是指具体物质本身，而是指物质可以呈现的几何结构，事实上气凝胶可以由多种材料构成，所述多种材料包括二氧化硅(SiOJ、氧化铝(A1203)、过渡金属氧化物和镧系金属氧化物、金属硫属元素化物(如CdS和CdSe)、有机和无机聚合物、以及碳。在多个实施例中，气凝胶是疏水的。疏水气凝胶颗粒可以包括有机气凝胶颗粒、无机气凝胶颗粒(例如金属氧化物气凝胶颗粒)、或其混合物。当疏水气凝胶颗粒包括有机气凝胶颗粒时，有机气凝胶颗粒可以选自由间苯二酚-甲醛气凝胶颗粒、三聚氰胺-甲醛气凝胶颗粒以及它们的组合组成的组。当疏水气凝胶颗粒包括无机气凝胶颗粒时，无机气凝胶颗粒可以是选自由二氧化硅气凝胶颗粒、二氧化钛气凝胶颗粒、氧化铝气凝胶颗粒以及它们的组合组成的组中的金属氧化物气凝胶颗粒。在多个实施例中，疏水气凝胶颗粒是二氧化硅气凝胶颗粒。任何可用的气凝胶均可以用于本发明。例如，可使用商品名为NANOGEL、来自卡博特公司(CabotCorporation)的市售气凝胶。实例多种类型的中空玻璃单元(IGU)的玻璃性能特征显示于下表中。太阳被模拟为面向单块玻璃1。使用得自美国劳伦斯伯克利国家实验室(hUp://windows,lbl.gov/software/default.htm)的窗户禾口曰光组白勺0ptics5和Window5模型软件来模拟下表中所示玻璃单元的窗户性能。报告的所有结果均是针对玻璃中心的计算结果。当可用时，使用国际玻璃数据库(InternationalGlazingDatabase)(IGDB)公布的光学数据。使用入9分光光度计测量薄膜的光谱量度(必要时)，并且将光谱数据输入0ptics5andWindow5以进行必要的计算。以下基板和薄膜用于下表所示的实例。PPG透光浮法玻璃(ClearFloatGlass):得自PPGindustries,PA的6毫米透光浮法玻璃(IGDB识别号5012)。卡迪诺(Cardinal)浮法玻璃得自CardinalGlass,MN的6毫米透光浮法玻璃(IGDB识别号2004)。PPGSungate500:得自PPGIndustries的6毫米低辐射涂覆玻璃(IGDB识别号5248)。-CM875:2密耳(标称)的1/4波长红外反射薄膜，其包括224个在美国专利6，797，396中所述的交替的PET和coPMMA层(例如，参见实例5)。-PR70:市售的Prestige系列上市后3M窗户薄膜(70-0063-4912-3)。所有的实例都是经空气填充的IGU构造。玻璃基板相隔0.5英寸放置。实例6和实例7为这样的IGU构造，其中红外反射薄膜悬浮在玻璃之间，并且与每块玻璃相隔的距离为0.25英寸。<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>下表报告根据上面所列的程序所计算的计算结果。<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>不应当认为本发明仅局限于本文所述的具体例子，相反，应当理解到，本发明涵盖所附权利要求书中阐述的本发明的各个方面。在阅读本说明书之后，各种修改形式、等同处理方式以及本发明可应用的各种结构对于本发明所属领域的技术人员将是显而易见的。权利要求1.一种中空玻璃单元，其包括第一透明基板，所述第一透明基板与平行的第二透明基板间隔开；密封空隙，所述密封空隙被限定在所述第一透明基板和所述第二透明基板之间；和至少一个反射红外线辐射的多层聚合物薄膜，所述多层聚合物薄膜被设置在所述第一透明基板和所述第二透明基板之间；其中所述反射红外线辐射的多层聚合物薄膜包括多个由第一聚合物材料和第二聚合物材料形成的交替的聚合物层，并且所述交替的聚合物层中的至少一者是双折射的且被取向的，并且所述交替的聚合物层共同作用以反射红外线辐射。2.根据权利要求1所述的中空玻璃单元，其中所述第一透明基板和所述第二透明基板包含玻璃。3.根据权利要求1所述的中空玻璃单元，其中所述密封空隙包含空气、氩气、氤气、或氪气。4.根据权利要求1所述的中空玻璃单元，其还包括设置在所述第一透明基板或所述第二透明基板上的低辐射涂层。5.根据权利要求1所述的中空玻璃单元，其中所述第一聚合物材料包含聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯的共聚物，所述第二聚合物材料包含聚甲基丙烯酸甲酯或聚甲基丙烯酸甲酯的共聚6.根据权利要求1所述的中空玻璃单元，其中所述第一聚合物材料包含二醇化聚对苯二甲酸乙二醇酯或二醇化聚对苯二甲酸乙二醇酯的共聚物，所述第二聚合物材料包含聚萘二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯的共聚物。7.根据权利要求1所述的中空玻璃单元，其还包括与所述反射红外线辐射的多层聚合物薄膜邻近设置的反射红外线辐射的颜料层。8.根据权利要求1所述的中空玻璃单元，其还包括与所述反射红外线辐射的多层聚合物薄膜邻近设置的吸收红外线辐射的颜料层。9.根据权利要求1所述的中空玻璃单元，其还包括与所述反射红外线辐射的多层聚合物薄膜邻近设置的反射红外线辐射的金属层。10.根据权利要求1所述的中空玻璃单元，其还包括设置在所述第一透明基板或所述第二透明基板上的掺氟氧化锡低辐射涂层。11.根据权利要求1所述的中空玻璃单元，其中所述反射红外线辐射的多层聚合物薄膜与所述第一透明基板或所述第二透明基板邻近设置。12.根据权利要求1所述的中空玻璃单元，其中所述反射红外线辐射的多层聚合物薄膜通过粘合剂粘附到所述第一透明基板或所述第二透明基板上。'13.根据权利要求12所述的中空玻璃单元，其中所述粘合剂包含紫外线吸收剂。14.根据权利要求1所述的中空玻璃单元，其中所述反射红外线辐射的多层聚合物薄膜与所述第一透明基板和所述第二透明基板间隔开。15.根据权利要求1所述的中空玻璃单元，其中所述反射红外线辐射的多层聚合物薄膜与所述第一透明基板或所述第二透明基板邻近设置，并且第三透明基板与所述反射红外线辐射的多层聚合物薄膜邻近设置。16.根据权利要求15所述的中空玻璃单元，其中低辐射涂层被设置在所述第二透明基板或所述第三透明基板之上。17.根据权利要求16所述的中空玻璃单元，其中所述低辐射涂层包含掺氟氧化锡。18.根据权利要求16所述的中空玻璃单元，其中所述低辐射涂层包含银层。19.根据权利要求18所述的中空玻璃单元，其中介电层与所述银层邻近设置。20.根据权利要求1所述的中空玻璃单元，其还包含具有3毫米或更大的厚度、并被设置在所述第一透明基板和所述第二透明基板之间的多孔绝热材料。21.根据权利要求20所述的中空玻璃单元，其中所述多孔绝热材料包括空隙体积为50%或更大的多孔二氧化硅。22.根据权利要求20所述的中空玻璃单元，其中所述多孔绝热材料包括气凝胶。23.根据权利要求20所述的中空玻璃单元，其中所述多孔绝热溶胶材料包括疏水性二氧化硅气凝胶。全文摘要本发明描述了一种中空玻璃单元，所述中空玻璃单元包括第一透明基板，所述第一透明基板与平行的第二透明基板间隔开；密封空隙，其被限定在所述第一透明基板、第二透明基板和窗户安装部件之间；以及反射红外线辐射的多层聚合物薄膜，其被设置在所述第一透明基板和所述第二透明基板之间。所述反射红外线辐射的多层聚合物薄膜包括多个由第一聚合物材料和第二聚合物材料形成的交替的聚合物层。所述交替的聚合物层中的至少一者是双折射的且被取向的。所述交替的聚合物层共同作用以反射红外线辐射。文档编号C03C27/00GK101460421SQ200780020717公开日2009年6月17日申请日期2007年5月31日优先权日2006年6月6日发明者拉古纳特·帕迪亚斯,杰伊施瑞·塞思申请人:3M创新有限公司