具有防晒涂层的复合玻璃板的制作方法

文档序号:30965602发布日期:2022-07-30 17:09阅读:212来源:国知局
具有防晒涂层的复合玻璃板
1.本发明涉及具有改进的防晒涂层的复合玻璃板及其用途。
2.de 19927683 c1公开了一种通用类型的复合玻璃板,其具有至少两个玻璃板和将它们接合的透明中间层,并且还配备有基本上反射太阳辐射可见光谱之外的射线,特别是红外射线的防晒层,其中复合玻璃板此外在其面向内部空间的表面上配备有另一个在空间上与防晒层分离的、透明的、基本上反射热射线的涂层(也称为低辐射层)。
3.wo2013/127563 a1公开了另一个通用类型的复合玻璃板,其在玻璃板之间具有防晒层并且在内部空间侧的表面上具有低辐射涂层。热射线反射涂层(低辐射涂层)基于铌、钽、钼或锆构造。
4.wo2019/110172 a1公开了一种复合玻璃板,其包括具有外侧表面和内部空间侧的表面的外玻璃板、具有外侧表面和内部空间侧的表面的内玻璃板以及将外玻璃板的内部空间侧的表面与内玻璃板的外侧表面接合的热塑性中间层,其中复合玻璃板在外玻璃板和内玻璃板之间具有至少一个防晒涂层,其基本上反射或吸收太阳辐射的可见光谱之外的射线,特别是红外射线,并且其中复合玻璃板具有在内玻璃板的内部空间侧的表面上的热射线反射涂层。复合玻璃板具有0.02至0.08的透射指数a,其中透射指数a如下确定:在此tl是透光率且te是能量透射率,它们各自根据iso 9050测量。tl
vsg
表示透过整个复合玻璃板的透光率,而tl lowe
仅描述透过内玻璃板连同红外反射低辐射涂层的透光率。tl值可以通过选择复合玻璃板的组成部分,即内玻璃板、外玻璃板和中间层的色调来适当调节。te值同样通过复合玻璃板的组成部分的色调的选择以及通过防晒涂层和热射线反射涂层的性能来决定。通过这种复合玻璃板,可以实现低于50%的低tts值以及1%至12%的低透光率。
5.de 20 2020100793 u1公开了具有干涉涂层以避免在显示装置上反射的运载工具顶玻璃板。干涉涂层在此包括多个导电银层,其中在银层之间以及银层的上方和下方存在介电层结构。介电层结构的每个在此包括n个折射率小于1.8的光学低折射率层和(n+1)个光学高折射率层,其中n为大于或等于1的整数。
6.wo 2020/094423a1中描述了用于平视显示器(hud)的投影装置,其包括具有导电涂层的复合玻璃板以及投影器,其中导电涂层包括至少三个导电层,其中所有导电层的厚度总和最多为30nm,并且其中导电层的厚度为5 nm至10 nm。
7.本发明的目的是提供进一步改进的具有防晒功能的复合玻璃板,其中复合玻璃板的能量、热和光学性能应进一步改进,并且应实现有视觉吸引力且尽可能独立于观察角度的反射颜色。
8.根据本发明,该目的通过根据独立权利要求1的复合玻璃板实现。本发明的有利实施方式由从属权利要求得出。
9.根据本发明的复合玻璃板包括具有外侧表面(侧i)和内部空间侧的表面(侧ii)的外玻璃板、具有外侧表面(侧iii)和内部空间侧的表面(侧iv)的内玻璃板以及将外玻璃板的内部空间侧的表面与内玻璃板的外侧表面接合的热塑性中间层,其中复合玻璃板在外玻
璃板和内玻璃板之间具有至少一个防晒涂层,该防晒涂层基本上反射或吸收太阳辐射的可见光谱之外的射线,特别是红外射线,其中防晒涂层从外玻璃板的方向来看包括以下层序列
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第一介电模块(m1),
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第一银层(ag1),
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第二介电模块(m2),
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第二银层(ag2),
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第三介电模块(m3),
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第三银层(ag3),
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第四介电模块(m4)。
10.根据本发明的防晒涂层的银层(ag1、ag2、ag3)在此彼此之间具有0.4《ag1/ag3《1.7的相对几何层厚度,其中ag3或ag2是厚度最大的银层,并且其中银层ag3和ag2的厚度也可以相同。介电模块(m1、m2、m3、m4)在此具有m2/m1≥1.9、m2/m3≥0.8且m2/m4≥1.6的相对光学层厚度。介电模块(m1、m2、m3、m4)的所有介电层具有大于1.8的折射率。
11.防晒涂层的根据本发明的层序列的结构从外玻璃板的方向开始观察。这意味着第一介电模块是防晒涂层的最靠近外玻璃板的内部空间侧的表面(侧ii)的层,然后按照顺序接着是第一银层(ag1)、第二介电模块(m2)、第二银层(ag2)、第三介电模块(m3)、第三银层(ag3)和第四介电模块(m4)。因此,第四介电模块是防晒涂层的最远离外玻璃板的内部空间侧的表面且最靠近内玻璃板的外侧表面(侧iii)的层。银层在此分别布置在介电模块,即介电层或层序列之间。防晒涂层在此布置在外玻璃板的内部空间侧的表面(侧ii)和内玻璃板的外侧表面(侧iii)之间,并且可以例如施加在玻璃板表面之一上或集成在热塑性中间层中。
12.换句话说,根据本发明设置,防晒涂层的第一银层(ag1)的层厚度小于随后两个其它银层ag2和ag3中一个或两个的各自层厚度,所述两个其它银层在防晒涂层的层序列中布置在第一银层上方且因此较远离外玻璃板。银层ag1、ag2和ag3的层厚度中的至少两个因此彼此不同。在这个意义上,彼此不同意味着三个银层中至少两个的层厚度彼此偏差,优选相差至少5%,特别优选相差至少10%,特别是相差至少15%。此外设置,第二介电模块m2的层厚度大于所述其它介电模块m1和m4的各自层厚度。第二介电模块m2或第三介电模块m3在此是层厚度最大的模块,其中两个模块m2和m3可以具有相同的层厚度。
13.令人惊讶地已经表明,与迄今已知的具有防晒涂层的复合玻璃板相比,根据本发明的这种复合玻璃板具有明显改进的能量性能并在此同时具有良好光学和美学性能,特别是复合玻璃板的反射中不希望的色调最小化或甚至可以避免。除了视觉上吸引人的反射颜色本身之外,反射颜色的尽可能小的依赖于角度的变化对于客户高接受度也至关重要。根据本发明的复合玻璃板仅显示反射颜色的轻微角度依赖性。
14.复合玻璃板包括通过热塑性中间层相互接合的外玻璃板和内玻璃板。复合玻璃板被设置用于在窗户开口中,特别是运载工具窗户开口中将内部空间与外部环境分开。在本发明的意义上,内玻璃板表示复合玻璃板的面向内部空间(尤其是运载工具内部空间)的玻璃板。外玻璃板表示面向外部环境的玻璃板。
15.复合玻璃板具有上边缘和下边缘以及在其间延伸的两个侧边缘。上边缘表示被设
置用于在安装位置中指向上方的边缘。下边缘表示被设置用于在安装位置中指向下方的边缘。在挡风玻璃板的情况下,上边缘通常也被称为顶边缘且下边缘被称为发动机边缘。如果复合玻璃板用作机动车的顶玻璃板,则两个侧边缘基本上彼此平行延伸,分别在运载工具的侧门上方。复合玻璃板的上边缘或下边缘在此朝向挡风玻璃板,并且剩下的上边缘或下边缘朝着后玻璃板的方向定位。
16.外玻璃板和内玻璃板分别具有外侧表面和内部空间侧的表面以及在它们之间延伸的环绕侧边缘。在本发明的意义上,外侧表面表示被设置用于在安装位置中面向外部环境的主表面。在本发明的意义上,内部空间侧的表面表示被设置用于在安装位置中面向内部空间的主表面。外玻璃板的内部空间侧的表面和内玻璃板的外侧表面彼此面对并且通过热塑性中间层彼此接合。
17.根据本发明的复合玻璃板的防晒涂层优选施加在两个玻璃板的面向中间层的表面之一上,即外玻璃板的内部空间侧的表面或内玻璃板的外侧表面上。替代地,防晒涂层也可以布置在热塑性中间层内,例如施加到布置在两个热塑性接合膜之间的载体膜上。防晒涂层优选作为红外反射涂层提供。特别地,除了环绕边缘区域和任选局部区域(其作为通信、传感器或摄像机窗口应确保电磁辐射透过复合玻璃板的透射和因此不配备涂层)外,该涂层施加在玻璃板表面的整面上。例如,未涂覆的环绕边缘区域具有最多20 cm的宽度。它防止涂层与周围大气直接接触,从而保护复合玻璃板内部的涂层免受腐蚀和损坏。
18.如果复合玻璃板是挡风玻璃板,则必须将防晒涂层制造为透明涂层。透明涂层被理解为在可见光谱范围内具有至少70%,优选至少75%的平均透射率的涂层,其不会明显限制透过玻璃板的视野。优选地,玻璃板表面的至少80%配备有根据本发明的涂层。
19.如果第一层布置在第二层上方,则这在本发明的意义上意味着第一层布置得比第二层更远离外玻璃板。如果第一层布置在第二层下方,这在本发明的意义上意味着第二层布置得比第一层更远离外玻璃板。
20.如果基于材料形成层,则该层主要由该材料构成,特别是除了可能的杂质或掺杂物之外基本上由该材料构成。
21.防晒涂层是层堆叠体或层序列,特别是由包括多个银层的薄层形成,其中每个银层分别布置在两个介电层或层序列之间。这些介电层或层序列被称为介电模块。介电模块因此被理解为可由单个层,即单个介电层,或由多层的介电层形成的介电层。因此,涂层是具有n个银层和(n+1)个介电层或层序列的薄层堆叠体,其中n是自然数,并且其中在下部介电层或层序列上分别交替地接着银层和介电层或层序列。
22.防晒涂层是薄层堆叠体,即薄单层的层序列,并且优选包括至少四个介电模块(m1、m2、m3和m4),即至少四个介电层。每个功能银层布置在两个介电层或层序列之间。功能层或层序列和介电层在此这样布置,以使得在各两个相邻功能银层(在它们之间不布置另外的功能银层)之间布置至少一个介电层,并且在最上面的功能层上方布置至少一个其它介电层,并且在最下方的功能层下方布置至少一个其它介电层。
23.根据本发明的防晒涂层具有至少三个银层。因此,所述自然数n为至少3。涂层至少包括以下层或层序列,它们从外玻璃板开始到内玻璃板以所示层序列布置:
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作为模块m1的第一介电层或层序列,
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第一银层ag1,
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作为模块m2的第二介电层或层序列,
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第二银层ag2,
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作为模块m3的第三介电层或层序列,
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第三银层ag3和
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作为模块m4的第四介电层或层序列。
24.根据本发明的涂层可以包括布置在第四介电模块m4上方(n》3)的其它银层和介电模块。然而,在一个特别优选的实施方式中,所述自然数n恰好为3。原则上,不需要更复杂的层结构,以实现所需的涂层规格。然而,除了银层之外,还可以存在其它含金属层,它们对涂层的防晒性能没有明显贡献,而是满足另外目的。这尤其适用于几何厚度小于1 nm的金属阻挡层,其优选布置在银层和介电模块之间。
25.银层赋予防晒涂层基本的ir反射效果。在此,术语银层是基于银构造的层的描述。银层基于银构造。银层优选含有至少90重量%的银,特别优选至少99重量%的银,非常特别优选至少99.9重量%的银。银层可以具有掺杂物,例如钯、金、铜或铝。
26.在根据本发明的防晒涂层的一个优选实施方案中,第一银层ag1和第三银层ag3彼此之间具有0.6《ag1/ag3《1.7的相对几何层厚度,而第二银层ag2为最厚的银层。介电模块m1、m2、m3和m4具有m2/m1≥2、m2/m3》1且m2/m4≥2的相对光学层厚度,其中第二介电模块m2为层厚度最大的介电模块。该实施方案已被证明在复合玻璃板的反射颜色的进一步改进的角度依赖性变化方面是特别有利的。
27.光学厚度是几何厚度和折射率(在550 nm下)的乘积。层序列的光学厚度计算为单层的光学厚度之和。
28.在根据本发明的防晒涂层的另一个优选实施方案中,第三银层是层厚度最大的银层,其中第一银层ag1、第二银层ag2和第三银层ag3彼此之间具有0.4《ag1/ag3《0.9且0.5《ag2/ag3《1.0的相对几何层厚度。第一介电模块m1、第二介电模块m2、第三介电模块m3和第四介电模块m4彼此之间在此具有m2/m1≥1.9、m2/m3≥0.8且m2/m4≥1.6的相对光学层厚度。具有防晒涂层的这种实施方案的复合玻璃板表现出进一步改进的能量反射率。
29.根据本发明,所有介电层具有大于1.8,优选大于1.9的折射率。换言之,介电模块的所有介电层或层序列仅由折射率大于1.8的介电层构造。由此实现了良好的结果。介电层可以例如基于氮化硅、硅-金属混合氮化物(例如氮化硅锆(sizrn)、硅-铝混合氮化物、硅-铪混合氮化物或硅-钛混合氮化物)、氮化铝(aln)、氧化锡(sno)、氧化锰(mno)、氧化钨(wo
3 )、氧化铌(nb2o5)、氧化铋(bi2o5)、二氧化钛(tio2)、氧化锌(zno)或锡-锌混合氧化物(snzno)构造。
30.在本发明的上下文中,通常基于550 nm的波长给出折射率。例如,可以通过椭圆光度法测定折射率。椭圆光度仪是可商购的,例如从sentech公司。介电层的折射率优选通过首先将其作为单层沉积在基底上并随后通过椭圆光度法测量折射率来测定。为了测定介电层序列的折射率,层序列的层分别单独地作为单层沉积在基底上,并随后通过椭圆光度法测定折射率。根据本发明,对于这些单层中的每个,在此可以实现至少1.8的折射率。具有至少1.8的折射率的介电层及其沉积是薄层领域的技术人员已知的。优选使用物理气相沉积方法,特别是磁控溅射。
31.本说明书中提及的材料可以化学计量、亚化学计量或过化学计量地沉积。材料可
以具有掺杂物,特别是铝、硼、锆或钛。通过掺杂物,可以对本身介电的材料提供一定的电导率。然而,本领域技术人员在功能方面将它们看作介电层,如薄层领域中常见那样。介电层的材料优选具有小于10-4 s/m的电导率(比电阻的倒数)。银层的材料优选具有大于10
4 s/m的电导率。
32.第一介电模块、第二介电模块、第三介电模块和/或第四介电模块优选包含用作抗反射层的介电层。在一个有利的实施方式中,每个介电模块包含介电层作为抗反射层。该抗反射层减少可见光的反射,因此增加经涂覆的玻璃板的透明度。该抗反射层例如基于氮化硅(si3n
4 )、氧化硅(sio2)、氮氧化硅、硅-金属混合氮化物如氮化硅锆(sizrn)、氮化铝(aln)或氧化锡(sno)构造。抗反射层也可以具有掺杂物。该抗反射层优选具有5 nm至100 nm,特别优选10 nm至60 nm的几何厚度。氮化硅特别优选作为抗反射层,因为它与氧化物相比具有更高的折射率,由此需要相对较低的氮化硅层厚度。此外,实现了涂层的良好颜色性能。
33.在一个有利的实施方式中,一个或多个介电模块,优选至少每个布置在银层下方的介电模块具有第一适配层。第一适配层优选布置在抗反射层上方。第一适配层优选直接布置在第一银层下方,以使得其与各自的银层直接接触。这在银层的结晶度方面是特别有利的。在一个有利的实施方式中,一个或多个介电模块,优选每个布置在银层上方的介电模块具有第二适配层。第二适配层优选布置在抗反射层下方。
34.第一适配层和/或第二适配层优选包含氧化锌zno。第一适配层和/或第二适配层还优选包含掺杂物。第一适配层和/或第二适配层可以包含例如铝掺杂的氧化锌(zno:al)。氧化锌优选在氧方面以亚化学计量方式沉积,以避免过量氧与含银层反应。第一适配层和第二适配层的几何层厚度优选为5 nm至20 nm,特别优选8 nm至20 nm。由于其良好的平滑性能,氧化锌已被证明是适配层的优选材料,其中可以实现相邻银层的有利的高电导率。
35.在一个有利的实施方式中,一个或多个介电模块,优选每个布置在两个银层之间的介电模块,特别优选此外最下方的第一介电模块具有至少一个介电层作为平滑层。所述至少一个平滑层布置在第一适配层下方,优选在抗反射层和第一适配层之间,如果存在这样的第一适配层的话。平滑层特别优选与第一适配层直接接触。平滑层带来优化,特别是为随后在上方施加的银层使表面平滑。沉积在较平滑表面上的银层具有较高的透射率,同时具有较低的面电阻。平滑层的几何层厚度优选为5 nm至20 nm,特别优选5 nm至12 nm。平滑层优选具有小于2.2的折射率。
36.平滑层优选包含至少一种非晶氧化物。该氧化物可以是无定形或部分无定形(因此部分结晶)的,但不是完全结晶的。非晶平滑层具有低粗糙度并因此对于施加在平滑层上方的层形成有利的平滑表面。非晶平滑层还带来直接沉积在平滑层上方的层(其优选是第一适配层)的改进的表面结构。平滑层可包含例如元素锡、硅、钛、锆、铪、锌、镓和铟中的一种或多种的至少一种氧化物。平滑层特别优选包含非晶混合氧化物。平滑层非常特别优选包含锡-锌混合氧化物(znsno)。混合氧化物可以具有掺杂物。平滑层可以包含例如锑掺杂的锡-锌混合氧化物。混合氧化物优选具有亚化学计量的氧含量。
37.在一个有利的实施方式中,防晒涂层包括一个或多个阻挡层。优选地,至少一个,特别优选每个银层分配有至少一个阻挡层。阻挡层与银层直接接触,并且直接布置在银层上方或直接布置在银层下方。因此,在银层和相关阻挡层之间没有布置其它层。也可以直接
在银层上方和直接在银层下方布置各一个阻挡层。阻挡层优选包含铌、钛、镍、铬和/或其合金,特别优选镍-铬合金。阻挡层的几何层厚度优选为0.1 nm 至 1.5 nm,特别优选0.1 nm至1.0 nm。直接在银层下方的阻挡层特别用于在温度处理过程中稳定银层并改进防晒涂层的光学品质。直接在银层上方的阻挡层防止敏感的银层在通过反应性阴极溅射沉积后续层,例如第二适配层的过程中与氧化反应性气氛接触。
38.如果基于材料形成层,则该层除了可能的杂质或掺杂物之外主要由该材料构成。如果第一层布置在第二层上方,则这在本发明的意义上意味着第一层布置得比第二层更远离其上施加有涂层的基底。如果第一层布置在第二层下方,则这在本发明的意义上意味着第二层布置得比第一层更远离基底。如果第一层布置在第二层上方或下方,则这在本发明的意义上并不一定意味着第一和第二层彼此直接接触。一个或多个其它层可以布置在第一和第二层之间,除非这被明确排除。
39.在一个有利的实施方式中,分别在两个相邻的银层之间布置介电模块,其包括以下介电层序列:
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基于氮化硅、硅-金属-混合氮化物例如氮化硅锆、氮化铝和/或氧化锡的抗反射层,
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基于元素锡、硅、钛、锆、铪、锌、镓和铟中的一种或多种的氧化物的平滑层,
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基于氧化锌的第一和第二适配层,和
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任选的基于铌、钛、镍、铬和/或其合金的阻挡层。在此不以特定的层顺序为前提。在最下方的银层下方和最上方的银层上方优选布置基于上述优选材料的抗反射层和适配层。
40.根据本发明,介电模块优选分别具有10 nm至100 nm,特别优选20 nm至90 nm,例如70 nm至85 nm的几何厚度。由介电模块的几何厚度乘以各自层的折射率得出介电模块的光学厚度。介电模块的光学厚度为40 nm至240 nm,优选50 nm至200 nm。
41.防晒涂层的每个功能银层的几何厚度优选为5 nm至25 nm,特别优选8 nm至20 nm。防晒涂层的所有功能银层的总几何层厚度优选为20 nm至80 nm,特别优选30 nm至60 nm。在功能层的厚度和所有功能银层的总厚度的这些范围内,在防晒功能和透明度方面获得特别好的结果。
42.根据本发明的防晒涂层具有红外反射性能,因此其用作防晒涂层,其通过反射热辐射来降低运载工具内部空间的升温。配备有该涂层的复合玻璃板的tts值在此优选小于50%,特别优选小于45%。tts值表示根据iso 13837测量的总透射太阳能
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它是热舒适性的量度。如果涂层被电接触,则该涂层也可以用作加热涂层,以使得电流流过它,该电流加热涂层。
43.外玻璃板和内玻璃板优选由玻璃,特别是钠钙玻璃制成,这对于窗户玻璃板而言是常见的。然而,原则上,玻璃板也可以由其它类型的玻璃(例如硼硅酸盐玻璃、石英玻璃、铝硅酸盐玻璃)或透明塑料(例如聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸酯)制成。外玻璃板和内玻璃板的厚度可以宽范围地变化。优选使用厚度为0.8 mm至5 mm,优选1.4 mm至2.9 mm的玻璃板,例如具有1.6 mm或2.1 mm的标准厚度的玻璃板。
44.外玻璃板、内玻璃板和热塑性中间层可以是清澈且无色的,但也可以是着色或染色的。外玻璃板、内玻璃板和热塑性中间层的色调根据复合玻璃板的所需应用来选择。如果
复合玻璃板用作挡风玻璃板,则希望的是在光谱的可见光范围内的高透射率并且无需组件的深色色调。基于光类型a,在作为机动车的挡风玻璃板的一个实施方式中,透过复合玻璃板的总透射率为大于70%。术语总透射率基于ece-r 43,附件3,第9.1节规定的用于测试机动车玻璃板透光率的方法。外玻璃板和内玻璃板可以彼此独立地是未预加应力、部分预加应力或预加应力的。如果玻璃板中的至少一个具有预应力,则这可以是热或化学预应力。
45.在一个优选的实施方案中,复合玻璃板被设置为机动车的顶玻璃板,其中至少热塑性中间层和内玻璃板是着色的,优选深色的,特别是灰色着色的。
46.合适的玻璃板包括以商品名planiclear和planilux(各自为清澈玻璃)、vg10、vg20、vg40或tsanx、tsa3+、tsa4+由saint-gobain已知的玻璃板,其中vg系列的玻璃是灰色染色的玻璃,且tsa系列的玻璃是绿色染色的玻璃。为了进一步改进复合玻璃板在可见光范围内的透明度tl,也可以使用具有特别高透明度的玻璃板。
47.复合玻璃板优选在空间的一个或多个方向上弯曲,如对于机动车玻璃板常见的那样,其中典型的曲率半径为约10 cm至约40 m。复合玻璃板也可以是平坦的,例如如果它被设置为用于公共汽车、火车或拖拉机的玻璃板。
48.外玻璃板的内部空间侧的表面和内玻璃板的外侧表面彼此面对并且通过热塑性中间层相互接合。热塑性中间层由一个或多个热塑性膜构造,其中在所得复合玻璃板中,所得中间层中的各个膜任选不再可彼此区分。热塑性膜优选含有聚乙烯醇缩丁醛(pvb)、乙烯乙酸乙烯酯(eva)、聚氨酯(pu)和/或其混合物和/或其共聚物,特别优选聚乙烯醇缩丁醛。所述膜优选基于所提及的材料构造,但可包含其它成分,例如增塑剂、着色剂、ir或uv吸收剂。
49.热塑性中间层包含至少一种热塑性聚合物,优选乙烯乙酸乙烯酯(eva)、聚乙烯醇缩丁醛(pvb)或聚氨酯(pu)或其混合物或共聚物或衍生物,特别优选pvb。中间层的厚度优选为0.2 mm至2 mm,特别优选0.3 mm至1 mm。中间层的各个聚合物膜,特别是pvb膜优选具有约0.2 mm至1 mm,例如0.38 mm、0.76 mm或0.81 mm的厚度。复合玻璃板的其它性能可通过膜的厚度来影响。例如,略微较厚 pvb膜可实现改进的隔音(尤其是当它们包含声学活性芯时)、增加的复合玻璃板防盗性能,以及增加的对紫外辐射的防护(uv防护)。
50.根据本发明,防晒涂层布置在外玻璃板和内玻璃板之间。在一个优选实施方式中,防晒涂层施加在外玻璃板的内部空间侧的表面(侧ii)上。防晒涂层以此方式在复合玻璃板的层压件中被保护免受天气影响。将防晒涂层定位在尽可能远的外侧,即尽可能靠近外玻璃板的外侧对于特别好的防晒效果而言是有利的。这通过使用清澈的未着外玻璃板而进一步优化。
51.在另一个可能的实施方式中,将防晒涂层嵌入到热塑性中间层中。防晒涂层可施加在热塑性膜上。在一个优选的实施方式中,将防晒涂层施加在载体膜上,该载体膜在复合玻璃板的制造中例如布置在用于构造中间层的两个热塑性膜之间。将防晒涂层集成在载体膜上对于简单地预制和为载体膜提供防晒涂层而言是有利的。热塑性中间层的位于防晒涂层和外玻璃板之间的膜在此优选是清澈的并且未着色。复合玻璃板的热塑性中间层包含载体膜,该载体膜在上方,即在面向外玻璃板的表面上具有防晒涂层。载体膜优选包含聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)或由其组成,并且具有20 μm至100 μm,例如约50 μm的厚度。然而,载体膜也可以由其它合适的塑料制成。
52.在另一个优选实施方式中,将防晒涂层施加在内玻璃板的外侧表面iii上。在这种情况下,外玻璃板和热塑性中间层优选是清澈的并且未着色。
53.在一个优选实施方案中,复合玻璃板可以在内玻璃板的内部空间侧的表面(侧iv)上具有热射线反射涂层,其也称为低辐射涂层。这样的低辐射涂层特别有利地在内玻璃板的内侧上,因为以这种方式,降低热传递的层直接与运载工具内部空间邻接。根据本发明,复合玻璃板此时可以具有小于14%的特别低的总透射热辐射(tts)(根据iso13837测量),其中同时可以获得最佳的美学外观而没有复合玻璃板的反射中不希望的色调。尤其可以避免复合玻璃板的不希望的红色和黄色反射或混浊。
54.例如由wo2013/131667a1已知这样的涂层。热射线反射涂层也可被称为隔热涂层、低辐射率涂层、辐射率降低涂层、低辐射涂层或低辐射层。它的任务是反射热辐射,即特别是波长比太阳辐射的ir部分更长的ir辐射。当外部温度低时,低辐射涂层将热量反射回内部空间中并减少内部空间的冷却。在外部温度高时,除了防晒涂层外,低辐射涂层将被加热的复合玻璃板的热辐射朝外部反射并减少内部空间的升温。与根据本发明的防晒涂层一起,低辐射涂层特别有效地减少夏季时玻璃板热辐射向内部空间辐射以及冬季时热量向外部环境辐射。
55.根据本发明,迄今例如由wo2013/127563 a1或wo2019/110172 a1已知的低辐射率的热射线反射涂层例如适用于根据本发明的复合玻璃板。通过用于复合玻璃板的根据本发明的防晒涂层和低辐射涂层的组合,可以在改进的能量值(tts 《14 %)的情况下实现1-12%,优选5%至10%的可见光的透光率(tl)。
56.复合玻璃板的热射线反射涂层优选包括功能层,该功能层包含透明导电氧化物(也称为透明导电氧化物或tco),优选氧化铟锡(ito)或氧化锡(sno2),它们布置在介电层之间。介电层尤其可以由介电氧化物或氮化物,例如zno、snzno、aln、tio2、sio2或si3n4形成。
57.所述低辐射涂层的功能层还可以包含其它导电氧化物,例如氟掺杂的氧化锡(sno2:f)、锑掺杂的氧化锡(sno
2 :sb)、铟-锌混合氧化物(izo)、镓掺杂或铝掺杂的氧化锌、铌掺杂的氧化钛、锡酸镉和/或锡酸锌。由此在该涂层的辐射率和可弯曲性方面实现了特别好的结果。
58.在本发明的一个实施方式中,低辐射涂层具有最多50%,优选最多30%的辐射率。换句话说也优选的是,根据本发明的复合玻璃板的内部空间侧的辐射率优选小于或等于50%,特别优选10%至50%,非常特别优选20%至35%,例如小于或等于30%。内部空间侧的辐射率在此表示用于说明与理想热辐射器(黑体)相比,具有低辐射涂层的玻璃板在安装位置中向例如建筑物或运载工具的内部空间中发出多少热辐射的量度。在本发明的意义上,辐射率被理解为是指根据en 12898标准在283 k下的标准辐射率。
59.根据本发明,复合玻璃板具有re>36%,优选re>39%的外部能量反射率。能量值re根据iso 9050标准计算。
60.在根据本发明的复合玻璃板的一个实施方式中,当以2
°
的入射角使用标准化a型辐射器时,其具有rl
ext 》8%,优选10%至22%的外侧反射能力(可见外部反射rl
ext
)。光学值rl ext 根据en 410标准通过光类型a计算。
61.外侧反射能力在此描述了从外部环境入射的可见辐射的反射比例。
62.本发明还包括制造根据本发明的具有防晒涂层的复合玻璃板的方法,其包括以下方法步骤。
63.a) 将防晒涂层施加到外玻璃板的内表面(ii)或内玻璃板的外表面(iii)上,或将防晒涂层引入到热塑性中间层中,b) 制造依据顺序至少包括外玻璃板、热塑性中间层和内玻璃板的层堆叠体,以及c) 将至少外玻璃板、热塑性中间层和内玻璃板的层堆叠体接合成复合玻璃板。
64.在该方法的一个优选实施方案中,作为进一步的步骤设置的是,将隔热涂层施加到内玻璃板的内表面(iv)上。
65.防晒涂层的施加可在施加热射线反射涂层之前的时间、之后的时间或同时地进行。外玻璃板和内玻璃板接合成复合玻璃优选在已施加防晒涂层和隔热涂层两者之后进行。
66.防晒涂层和隔热涂层都可以承受高热负荷,因此它们承受住通常超过600
°
c的温度下玻璃板的温度处理或弯曲而不会损坏。
67.防晒涂层和热射线反射涂层的各个层可以通过本身已知的方法,优选通过磁场辅助阴极溅射来沉积,并以合适的层厚度和层序列构建。阴极溅射可以在例如由氩气制成的保护气体气氛中进行,或在例如通过添加氧气或氮气的反应性气体气氛中进行。然而,各个层也可以通过本领域技术人员已知的其它合适的方法,例如蒸镀或化学气相沉积来施加。
68.热塑性中间层可以以热塑性膜的形式提供。然而,热塑性中间层的形式也可以是多个膜,例如两个或更多个热塑性膜,任选附加的载体膜。将防晒涂层施加到热塑性中间层上在此仅包括将防晒涂层施加到膜之一,例如载体膜上。具有其上布置的防晒涂层的载体膜在将玻璃板接合成复合玻璃时优选布置在两个热塑性膜之间,其中防晒涂层的那面面向外玻璃板。
69.外玻璃板和内玻璃板通过热塑性中间层接合成复合玻璃板优选通过在热、真空和/或压力作用下的层压进行。可以使用本身已知的制造复合玻璃板的方法。在层压过程中,经加热的、可流动的热塑性材料围绕防晒涂层流动,从而形成稳定的复合体,并将防晒涂层包封在中间层中,并保护其免受损坏和环境影响。
70.例如,所谓的高压釜法可以在约10巴至15巴的高压和130
°
c至145
°
c的温度下进行约2小时。本身已知的真空袋或真空环法例如在约200毫巴和80
°
c至110
°
c下操作。外玻璃板、热塑性中间层和内玻璃板也可以在压延机中在至少一个辊对之间被压制成玻璃板。这种类型的设备被已知用于制造玻璃板,并且通常在压机前具有至少一个加热通道。压制过程中的温度为例如40
°
c至150
°
c。实践证明,压延法和高压釜法的组合特别有用。替代地,可以使用真空层压机。它们由一个或多个可加热且可抽真空的室组成,在所述室中在0.01毫巴至800毫巴的减压和80
°
c至170
°
c的温度下在例如约60分钟内层压这些玻璃板。
71.本发明进一步包括根据本发明的具有防晒涂层和任选低辐射涂层的复合玻璃板在用于水陆空交通运输工具中,特别是在机动车中,例如作为挡风玻璃板、后玻璃板、侧玻璃板和/或顶玻璃板,以及作为功能性单件,以及在建筑物中的用途。
72.提及的所有标准均基于申请日有效的版本。
73.本发明的各种实施方式可以单独或以任意组合实现。特别地,在不脱离本发明的范围的情况下,上面提到的和下面将要解释的特征不仅可以所示的组合使用,而且还可以
其它组合或单独使用。除非实施例和/或其特征被明确提及仅作为替代方案或彼此排斥。
74.下面参考附图更详细地说明本发明。在此应注意的是,描述了分别可以单独或组合使用的不同方面。即各个方面都可以与本发明的不同实施方案一起使用,除非被明确说明为纯替代方案。
75.附图是简化的示意图并且不按比例绘制。附图不以任何方式限制本发明。
76.其中:图1示出了根据本发明的具有防晒层和热射线反射层的复合玻璃板的第一实施方式的截面,图2示出了根据本发明的具有防晒层和热射线反射层的复合玻璃板的另一个实施方式的截面,图3示出了根据本发明的具有防晒层和热射线反射层的复合玻璃板的另一个实施方式的截面,图4示出了施加到复合玻璃板的外玻璃板上的根据本发明的防晒层的结构的示意图,且图5示出了根据本发明的方法的实施方案的流程图。
77.图1示出了根据本发明的具有防晒涂层4和低辐射涂层5的复合玻璃板100的一个实施方式的截面。复合玻璃板100包括外玻璃板1和内玻璃板2,它们通过热塑性中间层 3 相互接合。复合玻璃板100例如可以被设置为载人机动车的顶玻璃板,其中外玻璃板1面向外部环境且内玻璃板2面向运载工具内部空间。外玻璃板1具有外表面(i)和内表面(ii)。内玻璃板2具有外表面(iii)和内表面(iv)。外表面(i)和(iii)面向外部环境,内表面(ii)和(iv)面向运载工具内部空间。外玻璃板1的内表面(ii)和内玻璃板2的外表面(iii)彼此面对。在该实施方案中,根据本发明的防晒涂层4布置在外玻璃板1的内表面(ii)上。防晒涂层4在整个内表面(ii)上延伸,优选减去例如宽度为8 mm的环绕框架形无涂层区域。然后可以通过用热塑性中间层3胶粘来气密性地密封该无涂层区域。由此有利地保护防晒涂层4免受损坏和腐蚀。根据本发明,防晒涂层4包括至少三个功能银层,它们各自具有5 nm至20 nm的层厚度,其中每个功能银层布置在介电模块,例如由氮化硅制成的层之间。根据本发明的防晒涂层的银层(ag1、ag2、ag3)在此彼此之间具有0.4《ag1/ag3《1.7的相对几何层厚度,其中ag2或ag3是最厚的银层,且介电模块(m1、m2、m3、m4)彼此之间具有m2/m1≥1.9、m2/m3≥0.8且m2/m4≥1.6的相对光学层厚度。下面参照图4和在那里解释的实施例和对比例更详细地描述防晒涂层4的根据本发明的结构。由于红外辐射的反射,防晒涂层4导致运载工具内部空间和内玻璃板2的升温减少。根据本发明,可以实现re>36%,优选>39%的能量反射率。此外,通过根据本发明的防晒涂层4,除了与迄今已知的体系相比改进的良好热舒适性之外,还同时实现了复合玻璃板100的良好光学和美学性能。隔热涂层5任选地布置在内玻璃板2的内表面(iv)上。在该优选实施方案中可能的是,复合玻璃板不仅可以具有良好的能量反射率re》 40%,而且还可以具有tts 《14%的特别低的总透射热辐射。一方面,隔热涂层5减少了热辐射透过复合玻璃板100进入运载工具内部空间的辐射,特别是在外部温度高的情况下。另一方面,隔热涂层5可以在外部温度低时减少热辐射从运载工具内部空间中辐射出去。此外,隔热涂层5可以减少可见光进入运载工具内部空间的透射。这是根据本发明的复合玻璃板的巨大优点,因为明显改进了运载工具内部空间的室内气候并且减少了使用空调
设备的必要性。在能量性能方面,特别是为了实现所得复合玻璃板100 的re》 36的能量反射率以及尽可能低的tts值,根据本发明优选将防晒涂层4施加到清澈、未着色的玻璃板(外玻璃板1的内侧ii)上。为了任选地中和或改进复合玻璃板100的外观,可能另一方面适宜的是将防晒涂层4施加到着色的玻璃板(外玻璃板1)上。具有清澈、未着色的外玻璃板、着色的热塑性中间层和着色的内玻璃板的根据本发明的复合玻璃板的这种实施方案特别适合作为运载工具的顶玻璃板。
78.图2示出了根据本发明的具有防晒和隔热涂层4、5的复合玻璃板100的另一个实施方式的截面。与图1不同,防晒涂层4不布置在外玻璃板1的内表面(ii)上,而是在中间层3中的载体膜6上。防晒涂层4可以任选地布置在载体膜的面向内玻璃板2或外玻璃板1的表面上,其中在每种情况下应遵循根据本发明的层厚度比。载体膜6包含或优选由聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)组成,并且具有例如50 μm的厚度。根据本发明的防晒层4包括关于图4更详细解释的层结构。具有防晒涂层4的载体膜6布置在第一热塑性膜3a和第二热塑性膜3b之间。热塑性膜3a和3b以及载体层6在所得复合玻璃板中形成热塑性中间层3。热塑性膜3a和3b包含pvb或优选由pvb组成,并且具有例如0.38 mm的层厚度。载体膜6具有比外玻璃板1、内玻璃板2和热塑性膜3a和3b略小的尺寸。载体膜6以这样的方式布置在复合体中,以使得载体膜6不延伸到复合玻璃的侧边缘。载体膜6由此在复合玻璃板的例如具有约8 mm宽度的边缘区域中被热塑性膜3a和3b环绕包围。载体膜6上的防晒涂层4因此被有利地保护免受损坏,尤其是免受腐蚀。内玻璃板2的内表面(iv)上的隔热涂层5如图1所示构造。
79.图3示出了根据本发明的具有防晒和隔热涂层5、4的复合玻璃板100的另一个实施方式的截面。与图1不同,防晒涂层4不布置在外玻璃板1的内表面(ii)上,而是在内玻璃板2的外表面(iii)上,其中外表面(iii)的环绕边缘区域不配备防晒涂层4。在该实施方式中,也有利地保护防晒涂层4免受损坏和腐蚀。此外,该实施方案对应于图1所示的实施方式。
80.图4示出了根据本发明的防晒层4的示意性结构。在所示的实施方式中,防晒涂层4施加在作为基底的外玻璃板1的内侧ii上。所示的防晒涂层4包含三个透明功能银层ag1、ag2和ag3,它们特别是红外射线反射层。根据本发明,这些功能银层彼此之间具有特定的相对厚度;特别地根据本发明设置,具有0.4《ag1/ag3《1.7的相对几何层厚度并且ag3或ag2是最厚的银层。换句话说,最靠近外玻璃板1布置的第一银层ag1的层厚度比在层序列中跟在其上方的第二银层ag2或第三银层ag3更薄。例如,银层可以通过在氩气气氛中的阴极溅射来沉积。
81.在银层ag1、ag2和ag3的上方、下方和之间分别布置包括介电层的介电模块m1、m2、m3和m4。根据本发明,这些介电模块(m1、m2、m3、m4)彼此之间具有m2/m1≥1.9、m2/m3≥0.8且m2/m4≥1.6的相对光学层厚度。介电模块m1因此直接布置在外玻璃板1的内侧ii上且在第一银层ag1下方,第二介电模块m2布置在第一银层ag1上方。第一介电模块m1例如可以从外玻璃板1开始作为氮化硅层、znsnox层和zno层的层序列构造。氮化硅层在此可以在含氮气的气氛中由氮化硅沉积,氧化锌层可以在含氧气的气氛中由氧化锌沉积。
82.防晒涂层4包含至少一个阻挡层,特别优选地,每个功能银层ag1、ag2、ag3如图所示与至少一个阻挡层b1、b2和b3直接接触。根据本发明,阻挡层优选包含至少镍、铬或其合金和/或钛铬或由它们组成。阻挡层b (b1、b2、b3)优选布置在至少一个功能银层和至少一个介电层之间。通过阻挡层b,在加热时,特别是在制造根据本发明的复合玻璃板的过程中
实现对功能层的保护。
83.本发明通过以下根据本发明的实施例和非根据本发明的对比例来说明。
实施例
84.在层压状态下测量根据实施例和对比例的复合玻璃板的所有光学、美学和能量性能。在实施例和对比例中,防晒涂层4施加到根据图4的清澈外玻璃板1 (例如planiclear)的内侧ii上并且根据图1的结构与热塑性中间层3和内玻璃板2层压。在中间层中使用着色的pvb膜。将低辐射涂层施加在深色着色的内玻璃板2 (例如vg10)的内侧iv上。低辐射涂层具有30%的辐射率。低辐射涂层基于包封在介电层(si3n4、sio
x )之间的ito(氧化铟锡)层。实施例和对比例具有与相同的所述基本结构,但所用的防晒涂层不同。
85.根据本发明的实施例1至10和非根据本发明的对比例作为具有所示防晒涂层的复合玻璃板(运载工具挡风玻璃板)制造。
86.对于每个实施例和对比例,示出了防晒涂层的堆叠结构(层和层厚度)以及成品复合玻璃板中涂层的光学性能。
87.根据本发明的实施例1至10的防晒涂层的层序列和层厚度示于表1a中。相比之下,表1b中描述了非根据本发明的对比例1至4。银层和介电模块的相对层厚度以及光学和能量性能的值对于根据本发明的实施例1至10而言在表2a中示出,并且对于非根据本发明的对比例1至4而言在表2b中示出。银层和模块的层的所有层厚度作为几何层厚度给出。作为厚度比ag2/ag1、ag2/ag3和ag1/ag3示出的银层的相对层厚度是指几何层厚度。对于作为厚度比m2/m1、m2/m3和m2/m4示出的介电模块的相对层厚度,使用光学厚度。
88.含义:re能量反射率[%]tl可见光透射率[%]tts总透射热辐射[%]te总传输能量[%]rl 8
°ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ8°
观察角下的可见反射率[%]a*、b*
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
cie(国际照明委员会)颜色空间中的颜色坐标,分别在60
°
和8
°
下反射时测量δa*、δb*
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
在60
°
和8
°
下反射时测量的颜色坐标的差值颜色r*
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
复合玻璃板的观察者感知到的分别在60
°
和8
°
下反射时外部反射颜色的颜色印象透光率(tl)和反射率(rl)的值基于光类型a,即波长为380 nm至780 nm的太阳光可见部分。
[0089]
表1a:实施例1-10的防晒涂层的层结构
[0090]
表1b:对比例1-4的防晒涂层的层结构
[0091]
表2a:实施例1-10的层压件中的厚度比和光学性能
[0092]
表2b:对比例1-4的层压件中的厚度比和光学性能
[0093]
根据本发明,提供了具有根据本发明构造的防晒涂层的复合玻璃板,该复合玻璃板在能量性能、热和视觉舒适性以及同时在美学外观方面可以得到改进并且与已知的具有防晒涂层的复合玻璃板相比进一步优化。可以实现re》 41%的能量反射率。利用根据本发明的防晒涂层,可以与热射线反射涂层结合着提供复合玻璃板,其另外可以具有小于14%的特别低的总透射热辐射(tts),其中同时可以实现最佳美学外观而没有在复合玻璃板的反射中不希望的色调。尤其可以避免复合玻璃板的不希望的红色和黄色反射或混浊。根据本发明,基本上可以不依赖于观察角而实现复合玻璃板的恒定且希望的颜色反射。
[0094]
根据本发明的实施例1至5在此具有相对几何层厚度为0.4《ag1/ag3《0.9且0.5《ag2/ag3《1.0的银层ag1、ag2和ag3,其中ag3是最厚的银层,并且介电模块(m1、m2、m3、m4)彼此之间具有m2/m1≥1.9、m2/m3≥0.8且m2/m4≥1.6的相对光学层厚度。实施例1至5在此具有改进的能量反射率re。
[0095]
对于根据本发明的实施例6至10而言,适用于银层ag1、ag2和ag3的是0.6《ag1/ag3《1.7的相对几何层厚度,其中ag2是最厚的银层,并且介电模块(m1、m2、m3、m4)具有m2/m1≥2、m2/m3》1且m2/m4≥2的相对光学层厚度。这些复合玻璃板在反射中尽可能低的依赖于角度的颜色偏差δa方面是特别有利的。
[0096]
图5借助包括以下步骤的流程图示出了根据本发明的方法的一个实施例。
[0097]
i 提供外玻璃板1、内玻璃板2和至少一个用于形成热塑性中间层3的热塑性膜;ii 将根据本发明的防晒涂层4施加到外玻璃板1的内表面ii上或内玻璃板2的外表面iii上,例如通过阴极溅射;iii任选地将隔热涂层5施加到内玻璃板2的内侧iv上;iv 将外玻璃板1的内表面ii和内玻璃板2的外表面iii通过热塑性中间层3接合成复合玻璃板100。
[0098]
在一个实施方案中,玻璃板用作外玻璃板1和内玻璃板2。在该方法的一个优选实施方案中,具有至少三个功能银层ag1、ag2和ag3以及至少四个介电模块m1、m2、m3和m4的防晒涂层4施加到外玻璃板1的内侧ii上,优选地通过磁场辅助阴极溅射。防晒涂层4可以在任选将热射线反射涂层5施加到内玻璃板2的内侧iv上之前的时间、之后的时间或同时地施加。外玻璃板1和内玻璃板2通过中间层3接合成复合玻璃优选在已施加防晒涂层4和任选隔热涂层5两者之后进行。
[0099]
附图标记列表1外玻璃板2内玻璃板3热塑性中间层3a第一热塑性膜3b第二热塑性膜4防晒涂层5隔热涂层6载体膜i
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1 的外表面ii
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1的内表面iii
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
2的外表面iv
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
2的内表面ag1
ꢀꢀꢀꢀꢀ
第一银层ag2
ꢀꢀꢀꢀꢀ
第二银层ag3第三银层m1第一介电模块m2第二介电模块m3第三介电模块m4第四介电模块b阻挡层b1第一阻挡层b2第二阻挡层b3第三阻挡层。
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