具有电连接元件的隔绝装配玻璃的制作方法

文档序号:20450218发布日期:2020-04-17 23:01阅读:247来源:国知局
具有电连接元件的隔绝装配玻璃的制作方法

本发明涉及隔绝装配玻璃、用于制造隔绝装配玻璃的方法以及所述隔绝装配玻璃的用途。

出于美观的原因,在建筑物上,将隔绝装配玻璃越来越频繁地使用在玻璃立面中,尤其是当立面在视觉上建造为全玻璃立面时。这种隔绝装配玻璃由至少两个玻璃板构成,所述玻璃板通过间隔件彼此保持距离。该玻璃板可以具有涂层,特别是防热-和/或防晒涂层。由具有高导热性的材料例如铝制成的间隔件具有的缺点是,在低的外部温度下,它们导致玻璃板边缘的强烈冷却,这使热防护变差并且可导致在建筑物内侧处的玻璃板上形成冷凝水。因此,优选使用由具有较小导热性的材料制成的间隔件(所谓的"暖棱边"体系)。由聚合物材料制成的间隔件具有这些改善的热防护性能。例如,已知形状稳定的塑料型材,其包含在空腔或凹槽中的干燥剂或填充有干燥剂的基质。通常,这些由多个部件构成的间隔件必须在多个单独的工艺阶段中组装,这使得生产昂贵/复杂。

使用热塑性材料用于制造间隔件是已知的,所述间隔件被制造成预制的型材并且随后被固定在玻璃板之间,或者直接在玻璃板上挤出。在第一种情况下,必须在一个单独的生产步骤中为间隔件的玻璃板接触面提供粘合剂。材料性能必须精确地彼此协调,以防止间隔件从玻璃板中脱离。

已知由密封材料如聚异丁烯和丁基橡胶制成的可注射热塑性间隔件(tps间隔件),其在基质中包含干燥剂,从而取消了用于填充形状稳定的间隔件中的中空体的步骤。此外,对于这些间隔件,不需要单独的密封剂或粘合剂,因为间隔件本身已经由相应的密封材料构成。这些间隔件可以直接施加在玻璃板上。热塑性间隔件此外在其相对高的机械柔性方面也是有利的,从而可以补偿装配玻璃的各个部件的不同的热膨胀。在使用隔绝装配玻璃的不同的玻璃板材料的情况下,这是有利的。

隔绝装配玻璃的热防护明显好于单层玻璃,并且在具有特殊涂层的三层装配玻璃的情况下可以进一步改善。特别地,含银涂层能够实现小的红外辐射的透射,并因此降低建筑物内部中的温度。除了重要的绝热性能之外,功能的以及光学的和美学的特征在建筑装配玻璃领域中也起着越来越重要的作用。

特别是在具有大面积外玻璃立面的建筑物的情况下,隔绝效果不仅出于成本原因起着重要作用。由于相较于砖石墙体(mauerwerk)通常非常薄的玻璃的热防护较差,因此在该区域中需要改善。

原则上,每个附加的部件增加了隔绝装配玻璃的复杂性。在制造这种具有功能性涂层的隔绝装配玻璃时的一个问题在于,涂层与供电电压电接触。在此,将涂层的电连接元件从密封的内部空间向外引导。特别地,从装配玻璃内部引导到隔绝装配玻璃的外部区域中的所有部件通常使装配玻璃的隔绝效果变差。首先,必要的连接位点可能导致湿气渗透到隔绝装配玻璃中。此外,位于隔绝装配玻璃内部的惰性气体,例如氮气或氩气,可以容易地漏出。除了使隔绝效果变差之外,也经常使隔绝装配玻璃的光学透明度和整体印象变差。

de202006020185u1公开了一种警报玻璃制玻璃板形式的隔绝玻璃单元。该警报玻璃制玻璃板包括钢化玻璃板,该钢化玻璃板在边缘区域中包括导电结构。所述导电结构的连接点位于该隔绝装配玻璃的边缘区域中,在隔绝区域之外。该边缘区域优选用多硫化物密封。这种隔绝玻璃单元具有非常有限的透视面。

wo2017/112685a1公开了一种具有电致变色性能的隔绝玻璃单元中的汇流排的布置。汇流排是嵌入在电致变色层和间隔件之间在隔绝玻璃单元的第一密封件中的,也就是说,汇流排是以夹心状布置在基本上透明的基板和间隔件之间的。所描述的实施方式包括用于电致变色或其它光学状态改变装置的汇流排。该汇流排为此被设计为在颜色方面与周围环境相匹配。这种汇流排也可以是透明的。

本发明的目的在于,提供一种扩大了透视面的隔绝玻璃装配玻璃。

根据本发明,本发明的目的通过根据权利要求1的隔绝装配玻璃得以实现。优选的实施方案由从属权利要求获悉。

根据本发明的隔绝装配玻璃包括第一玻璃板,其在内侧表面上至少部分地具有涂层以及用于接触该涂层的两个汇流导体,第二玻璃板,环绕第一和第二玻璃板的间隔件,其具有聚合物基体、两个玻璃板接触面、装配玻璃内部空间面和外表面。这种由密封材料制成的间隔件也被称为热塑性间隔件(tps),并且特征在于特别长的使用寿命。该隔绝装配玻璃此外包括包围在第一和第二玻璃板之间的内部空间、邻接外表面的外部的玻璃板中间空间,在其中引入外部密封件,和具有外端和内端的用于电接触涂层的电连接元件,其外端由外部密封件突出。第一玻璃板紧贴在间隔件的第一玻璃板接触面上,并且第二玻璃板紧贴在间隔件的第二玻璃板接触面上。连接元件的内端与汇流导体电连接,其中该接触布置在间隔件和第一玻璃板之间,在由间隔件环绕形成的内部空间之外。

这种隔绝装配玻璃的优点由根据本发明的由密封材料制成的间隔件和具有涂层的玻璃板的组合及其在隔绝装配玻璃的内部空间之外的接触产生。由此可以极大地扩大直接的透视面,也称为隔绝装配玻璃的视野。与根据现有技术已知的刚性间隔件相比,所述热塑性间隔件具有更高的柔性,从而可以非常好地补偿邻接材料的不同的热膨胀。这与使用连接元件用于接触施加在玻璃板上的涂层相组合是特别有利的。由于将间隔件直接挤出在玻璃板中间空间中,因此间隔件可以最佳地匹配连接元件的轮廓,由此产生非常稳定的连接,并且此外,不需要额外粘合部件。在此,连接元件由间隔件向外延伸,穿过外部密封件向外。

有利地,所述隔绝装配玻璃具有不透明的边缘区域,该边缘区域附加于连接元件的内端和汇流导体,并且被提供用于覆盖连接元件的内端以及汇流导体。连接元件的内端与汇流导体的接触发生在隔绝装配玻璃的外部的不透明的边缘区域中。所述外部的不透明(非透视)的边缘区域可以包括边缘区域中的第一玻璃板的着色,特别是黑色着色和/或环绕的玻璃板框架。

外部的不透明的边缘区域在第一玻璃板的外边缘处优选以10mm至35mm,特别优选13mm的宽度延伸。这在改善隔绝装配玻璃的直接透视区域方面是有利的。

所述隔绝装配玻璃的玻璃板尤其是隔绝玻璃制玻璃板、复合玻璃板或单层玻璃制玻璃板。复合玻璃板可包括至少两个玻璃板,它们经由中间层彼此连接。所述中间层优选地可以是热塑性塑料,如聚乙烯醇缩丁醛(pvb)、乙烯乙酸乙烯酯(eva)、聚氨酯(pu)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)或者它们的多个层,优选具有0.3mm至0.9mm的厚度。玻璃板中间空间可以填充有空气或气体,特别是稀有气体,如氩气或氪气。

在根据本发明的隔绝装配玻璃的一个有利的实施方案中,所述玻璃板可以由平板玻璃、浮法玻璃、钠钙玻璃、石英玻璃或硼硅酸盐玻璃构成。每个玻璃板的厚度可以变化,从而匹配个别情况的要求。优选地,使用具有4mm至19mm,优选3mm至19mm的标准厚度的玻璃板。优选地,至少一个玻璃板形成为结构玻璃。

所述玻璃板可以是无色的或着色的和/或具有涂层,尤其是透明的和/或导电的涂层或至少可电切换的涂层。这种涂层可以用作照明、加热或天线,或者用于可电切换的装配玻璃如显示器或电致变色装配玻璃中。

电致变色装配玻璃包括至少两个电极层和两个位于两个电极层之间的电化学活性层,它们通过电解质层彼此分开。这两个活性层各自能够可逆地储存小离子,其中这两个层中的至少一个由电致变色材料构成,该电致变色材料具有不同的氧化状态,该氧化状态对应于离子的储存或释放(ausgelagerten)状态并且具有不同的着色。通过施加不同极性的电压,可以控制离子的储存或释放,以由此有针对性地影响涂层的光学透射率。

在根据本发明的隔绝装配玻璃的一个有利的扩展方案中,第一玻璃板具有导电涂层,其是透明的。该透明的导电涂层对于电磁辐射,优选波长为300至1300nm的电磁辐射而言,特别是对于390nm至780nm的可见光而言是可透过的。"可透过的"是指,玻璃板的总透射率,特别是对于可见光而言,可透过优选>70%,特别是>75%。

所述透明的导电涂层优选是功能性涂层,特别优选具有防晒效果的功能性涂层。具有防晒效果的涂层在红外范围内并因此在太阳辐照范围内具有反射性能。所述透明的导电涂层可以具有特别低的发射率(低-e)。由此有利地减少了由于太阳照射而造成的建筑物内部空间的加热。

这种涂层是本领域技术人员已知的,并且通常包含至少一种金属,特别是银或含银合金。所述透明的导电涂层可以包括多个单层的序列,特别是至少一个金属层和包含例如至少一种金属氧化物的介电层。所述金属氧化物优选包含氧化锌、氧化锡、氧化铟、氧化钛、氧化硅、氧化铝等,以及它们中的一种或多种的组合。介电材料也可以包含氮化硅、碳化硅或氮化铝。

该层构造通常通过一系列沉积过程获得,所述一系列沉积过程通过真空方法如磁场辅助的阴极溅射进行。在银层的两侧上也可以提供非常精细的金属层,其尤其包含钛或铌。下面的金属层充当粘附-和结晶层。上面的金属层充当保护-和吸气层(getterschicht),以防止在进一步的工艺步骤期间银的改变。

特别合适的透明的导电涂层包含至少一种金属,优选银、镍、铬、铌、锡、钛、铜、钯、锌、金、镉、铝、硅、钨或者它们的合金,和/或至少一个金属氧化物层,优选锡掺杂的氧化铟(ito)、铝掺杂的氧化锌(azo)、氟掺杂的氧化锡(fto,sno2:f)、锑掺杂的氧化锡(ato,sno2:sb),和/或碳纳米管和/或光学透明的导电聚合物,优选聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)、聚苯乙烯磺酸盐/酯、聚(4,4-二辛基环戊二噻吩)、2,3-二氯-5,6-二氰基-1,4-苯醌、它们的混合物和/或共聚物。

所述透明的导电涂层的厚度可以广泛地变化,并且匹配个别情况的要求。在本发明的意义上将透明的导电涂层的厚度理解为是指垂直于第一玻璃板的表面的平均尺寸。在此重要的是,透明的导电涂层的厚度不允许大到使其对于电磁辐射、优选波长为300nm至1300nm(纳米)的电磁辐射、特别是390nm至780nm的可见光而言变得不可透过。所述透明的导电涂层优选具有10nm(纳米)至5μm(微米)的层厚度,特别优选30nm至1μm。

所述透明的导电涂层的薄层电阻优选为0.35欧姆/平方至200欧姆/平方,优选0.5欧姆/平方至200欧姆/平方,非常特别优选0.6欧姆/平方至30欧姆/平方,并且尤其为2欧姆/平方至20欧姆/平方。原则上,所述透明的导电涂层还可以具有低于0.35欧姆/平方的薄层电阻,特别是当在其使用中,仅需要低的透光率时。

在根据本发明的隔绝装配玻璃的一个有利的实施方案中,所述导电涂层布置在第一玻璃板的至少70%,优选80%至100%,特别优选98%至100%的透视面上。在此,透视面是第一玻璃板的透视不被不透明的边缘区域、框架、间隔件或其他附加部件阻碍的面。

在根据本发明的隔绝装配玻璃的一个有利的扩展方案中,连接元件包括电气部件,特别是具有至少一个电气部件的电缆和/或柔性印刷电路板。电缆,特别是扁平电缆或圆形电缆,可以具有一个或多个导体。柔性印刷电路板大都具有柔性塑料载体,例如聚酯薄膜(polyesterfolie)、聚酰亚胺、聚酯薄膜(mylar)或尼龙,其印制有电子电路。

连接元件的内端接触汇流导体,其优选具有距隔绝装配玻璃的外边缘10mm至13mm的距离。

间隔物的高度优选为约9mm。

优选地,外部密封件位于邻接间隔件的外部的玻璃板中间空间中。外部密封件既可以与第一密封剂组合使用,也可以直接邻接间隔件的基体。外部密封件在第一玻璃板与第二玻璃板之间在其整个宽度上填满外部的玻璃板中间空间。外部密封件造成第一和第二玻璃板的粘合,并因此确保隔绝装配玻璃的足够的机械稳定性。外部密封件优选包含聚合物或硅烷改性的聚合物,特别优选有机多硫化物、硅酮、室温交联硅橡胶、高温交联硅橡胶、过氧化交联硅橡胶和/或加成交联硅橡胶、聚氨酯和/或丁基橡胶。这种材料具有非常好的对玻璃的粘附性,因此外部密封件主要用于玻璃的粘合,并且有助于隔绝装配玻璃的机械稳定性。在一个任选的实施方案中,还可以包含用于提高抗老化性的添加剂,例如uv稳定剂。

第一玻璃板或第二玻璃板可通过另外的间隔件与另外的第三玻璃板连接,并因此形成具有三层装配玻璃的隔绝装配玻璃。

本发明此外包括用于制造根据本发明的隔绝装配玻璃的方法。在根据本发明的方法的第一步骤中,使涂层与连接元件电接触,其中将涂层施加在第一玻璃板的内侧表面上。然后,将由聚合物基体组成的间隔件挤出到第一玻璃板与第二玻璃板之间的中间空间中。在此,间隔件经由各一个玻璃板接触面安置在第一玻璃板和第二玻璃板之间。随后,压制该布置,并且将外部密封件引入到外部的玻璃板中间空间中。

优选地,所述玻璃板布置的内部的玻璃板中间空间填充有保护气体。

本发明的另一方面包括根据本发明的隔绝装配玻璃作为建筑物内部装配玻璃、建筑物外部装配玻璃和/或立面装配玻璃的用途。

下面借助于附图和实施例详细解释本发明。附图是示意性图示而不是按比例绘制的。附图不以任何方式限制本发明。

其中:

图1示出了根据本发明的具有连接元件的隔绝装配玻璃的截面图,

图2示出了根据本发明的具有连接元件的隔绝装配玻璃的另一实施方式,和

图3示出了根据本发明的用于制造隔绝装配玻璃的方法的实施方式的流程图。

图1以截面示出了根据本发明的隔绝装配玻璃1的图。隔绝装配玻璃1包括两个玻璃板2和3,它们通过间隔件4连接。间隔件4安置在第一玻璃板2和与其平行布置的第二玻璃板3之间。间隔件4的高度为大约9mm。此外,间隔件4具有基体,内部的内部空间5与其邻接。邻接间隔件4的内部空间5被定义为由第一玻璃板2和第二玻璃板3界定的空间。内部空间5具有透视面,并因此形成隔绝装配玻璃1的特别宽广的直接视域。第一玻璃板2与第一玻璃板接触面6.1邻接,并且第二玻璃板3与第二玻璃板接触面6.2邻接。

外部的玻璃板中间空间7由第一玻璃板2、第二玻璃板3和间隔件4的外表面8界定。密封件9,也称为第二密封剂,位于外部的玻璃板中间空间7中,邻接隔离件4的外表面8。密封件9基本上包含硅酮。密封件9还可以包含用于提高抗老化性的添加剂,例如uv稳定剂。

第二玻璃板3由钠钙玻璃制成的玻璃制玻璃板构成,具有4mm的厚度。第一玻璃板2被实施为复合玻璃板。提供第一玻璃板2用于将建筑物的外部空间与内部空间分隔开。第一玻璃板2由两个具有不同厚度的由钠钙玻璃制成的玻璃制玻璃板10和11构成。厚度为2.2mm(毫米)的薄的玻璃制玻璃板10通过厚度为0.76mm的由聚乙烯醇缩丁醛制成的层压薄膜12与厚的玻璃制玻璃板11连接。层压薄膜12还可包含热塑性塑料,如聚乙烯醇缩丁醛(pvb)、乙烯乙酸乙烯酯(eva)、聚氨酯(pu)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)或它们的多个层。

厚的玻璃制玻璃板11的厚度为大约4mm。厚的玻璃制玻璃板11的外侧指向外部,而厚的玻璃制玻璃板11的内侧通过层压薄膜12与薄的玻璃制玻璃板10的外侧连接。在本发明的意义中,用内侧指玻璃制玻璃板的朝向内部空间5的一侧。用外侧指朝向外部环境的玻璃板侧。不透明着色的边缘区域16位于层压薄膜12和厚的玻璃制玻璃板11之间。厚的玻璃制玻璃板11和具有层压薄膜12的薄的玻璃制玻璃板10的边缘不是齐平实施的。具有层压薄膜12的薄的玻璃制玻璃板10可以与厚的玻璃制玻璃板11的玻璃板边缘错开大约8mm的距离来布置,其相当于密封件9的厚度d1。

薄的玻璃制玻璃板10在内侧表面上具有导电涂层13。导电涂层13是透明的。导电涂层13几乎完全地在薄的玻璃制玻璃板10的内侧表面上延伸,减去距离厚的玻璃制玻璃板11的玻璃板边缘的具有例如10mm(毫米)的宽度的边缘去除涂层。导电涂层13通过汇流导体14(汇流条)和连接元件15与电压源连接。连接元件15具有内端17和外端18。提供连接元件15的内端17用于与汇流导体14接触,而连接元件15的外端18与未示出的电压源连接。

借助于磁控溅射将导电涂层13沉积在薄的玻璃制玻璃板10的内侧表面上。导电涂层13包括三个导电银层,在它们之间布置有介电层,并且具有0.9ω/平方的薄层电阻。

通过印刷导电膏来制备汇流导体14,并在导电涂层13上电接触。导电膏包含银颗粒和玻璃料。经烧制的导电膏的层厚度为约5µm至20µm(微米)。替代地,还使用包含铜或铝的薄且窄的金属箔带或金属线作为汇流导体14。汇流导体14在边缘区域中延伸,具有距厚的玻璃制玻璃板11的玻璃板边缘的距离a,平行于薄的玻璃制玻璃板10的玻璃板边缘。汇流导体14距厚的玻璃制玻璃板11的玻璃板边缘的距离a为例如10mm。

导电涂层13与汇流导体14之间以及汇流导体14与连接元件15之间的电接触通过焊接或用导电粘合剂粘合来制备。汇流导体14和与连接元件15的内端的接触位于不透明着色的边缘区域16的高度上,因此它们是从外部不可见的。不透明着色的边缘区域16约10mm宽,因此完全覆盖了汇流导体14。

连接元件15由柔性电缆构成,也称为扁平电缆或扁平带状导体。所述电缆可以是t形形成的,并且在其两个侧臂上具有两个金属接触面,提供所述两个金属接触面用于与汇流导体14接触。t形电缆的侧臂形成连接元件15的内端。汇流导体14完全覆盖t形电缆的接触面。连接元件15的内端优选以距隔绝装配玻璃1的外边缘21大约10mm的距离与汇流导体14接触。连接元件15平行于第一玻璃板2延伸,直至从间隔件4的基体中露出。在密封件9中,连接元件15在第一区段19中横向于间隔件4的纵向方向延伸。在第二区段20中,连接元件15平行于第二玻璃板3延伸,并在隔绝装配玻璃1的外边缘21处从密封件9中露出。

替代地,连接元件15可以平行于间隔件4的纵轴延伸并且在隔绝装配玻璃1的侧棱边处突出。

此外,隔绝装配玻璃1可以包括密封剂,提供该密封剂密封隔绝装配玻璃窗1以防潮。气密性对于隔绝装配玻璃1而言也是很重要的,特别是当隔绝装配玻璃1的内部空间5填充有热防护气体例如氩气时。

图2示出了根据本发明的隔绝装配玻璃1的另一实施方式。图2的隔绝装配玻璃1的构造几乎相同。与图1的隔绝装配玻璃1相反,图2的连接元件15被实施为柔性印刷电路板22。柔性印刷电路板22具有内端和位于内端对面的外端。柔性印刷电路板22在其内端处电接触汇流导体14。此外,替代不透明着色的边缘区域16,图2中的隔绝装配玻璃1具有外部的环绕框架22。框架22布置在厚的玻璃板11的外侧处并覆盖汇流导体14和汇流导体14与印刷电路板22的内端之间的接触。

通过在汇流导体14和(在间隔件4与第一玻璃板2之间的)印刷电路板22的内端之间的接触的布置确保了该接触是从外部不可见的。由此改变了隔绝装配玻璃1的透视面,这随之优化了隔绝装配玻璃1的直接视域。

应当理解,本发明是不限于柔性电缆或印刷电路板作为连接元件15的。

图5示出了根据本发明的用于制造隔绝装配玻璃1的方法的一个可能的实施方式的流程图,包括步骤i至v:

·步骤i:使涂层13与连接元件15电接触,其中将涂层13布置在第一玻璃板2的内侧表面上

·步骤ii:在第一玻璃板2上挤出由聚合物基体组成的间隔件4,以使间隔件4围绕连接元件15的外端17,

·步骤iii:将第二玻璃板3布置在间隔件4上,以使间隔件4通过各一个玻璃板接触面6.1、6.2布置在第一玻璃板2和第二玻璃板3之间,

·步骤iv:将由第一玻璃板2、第二玻璃板3和间隔件4构成的布置彼此压制,和

·步骤v:用外部密封件9填充外部的玻璃板中间空间7。

在压制步骤中,第一玻璃板2和第二玻璃板3各自相对于间隔件4的第一或第二接触面6.1、6.2环绕地压制在玻璃板2、3的所有四个棱边上。由此产生了由玻璃板2、3和间隔物4构成的牢固连接的隔绝装配玻璃1。

此外,所述隔绝装配玻璃的内部空间5可以填充有保护气体。

附图标记列表:

1隔绝装配玻璃

2第一玻璃板

3第二玻璃板

4间隔件

5内部空间

6.1第一玻璃板接触面

6.2第二玻璃板接触面

7外部的玻璃板中间空间

8外表面

9密封件

10薄的玻璃制玻璃板

11厚的玻璃制玻璃板

12层压薄膜

13导电涂层

14汇流导体

15连接元件

16不透明着色的边缘区域

17连接元件的内端

18连接元件的外端

19连接元件的第一区段

20连接元件的第二区段

21隔绝装配玻璃1的外边缘

22印刷电路板

23框架

24装配玻璃内部空间面

d1密封件9的厚度

a厚的玻璃板11的玻璃板边缘与汇流导体14之间的距离

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