具有高选择性的多层玻璃板以及生产这样玻璃板的基材的用途的制作方法

文档序号:1944416阅读:192来源:国知局

专利名称::具有高选择性的多层玻璃板以及生产这样玻璃板的基材的用途的制作方法具有高选择性的多层玻璃板以及生产这样玻璃板的基材的用途本发明涉及包括至少一个外玻璃片和一个内玻璃片的多层玻璃板(vitragemultiple),这些玻璃片(vitre)由至少一个绝缘层(lamesiolante)分开,所述的外玻璃片具有与该绝缘层接触的内面。因此,本发明涉及玻璃板领域,如建筑物玻璃板,它们用于封闭窗口,并因此确保将外部空间与内部空间分开,同时还能够使至少一部分光线,特别地可见的日光通过。因此,在本发明中术语"多层玻璃板"表示是一种包括至少两个玻璃片(外玻璃片和内玻璃片)绝缘层的玻璃板,该绝缘层例如由空气层、空气真空空间,或者惰性气体层组成,其被置于这两个玻璃片之间,至少与外玻璃片的内面接触。在它通过传导作用仅仅非常少地传导热量的情况下,这种层是称为"绝缘的"。因此不是固体或液体材料。如果该绝缘层还与内玻璃片的内面接触,该多层玻璃板因此构成双。<丄4l一辰&碼取。然而,还可能的是,该绝缘层本身还能被玻璃片分成两个独立部分。这时该玻璃板是三层玻璃板。在本发明意义上的所述玻璃片通常是整块玻璃片(vitresmonolithiques),它们每个都由固体材料薄片,特别地玻璃薄片,甚至塑料薄片构成。它们还可以是由几个玻璃薄片构成的复合玻璃片,其中两个玻璃薄片被塑料薄片分开,以形成层压玻璃片。为了生产本发明的玻璃板,还在玻璃板的四周提供外围框架,至少用于在这些玻璃片之间维持该绝缘层。该框架还可以有助于该玻璃板的总刚度。由现有技术知道无增强隔热作用的多层玻璃板的生产方法。在这种情况下,由于其极大降低传热性,这种绝缘层具有防止在两个末端玻璃片之间传递能量的效果。此外,在这个绝缘层中的对流也极大地被降低。然而,为了减少太阳热辐射,特别地近红外辐射穿透到内部,本
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的技术人员知道生产所谓的"日光控制"多层玻璃板,其外玻璃片在朝向绝缘层的面上提供了薄层叠层,它能让大部分可见光穿过,并在玻璃板的面2部分阻止这些近红外光(面1是与外部接触的外玻璃片的面)。本
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的技术人员知道两类日光控制(CS)玻璃片吸收CS玻璃片和反射CS玻璃片。这些吸收CS玻璃片带来的主要问题在于这一事实,即这个玻璃片将它在面2吸收的一部分热红外能量(波长约10^m)各向同性地再发射向该绝缘层。该问题在三层玻璃板的情况中更加严重,因为由外部向第一绝缘层的再发射可能加热该层,并促使在朝向内部的面(其是更冷的)上冷凝。这些玻璃片的热再发射因子qKfacteurderemissionthermique)比反射CS玻璃片高,因此吸收CS玻璃片的日光因子(facteursolaire)通常比反射CS玻璃片的高,即使其能量传输与后者一样好。本发明的目的是通过提出一种加入吸收CS外玻璃片但具有更低的热再辐射因子q,的,和因此具有更低的日光因子并因此更大的选择性的多层玻璃板,来减轻现有技术的缺陷。本发明的另一个主要目的是以一种简单而不太贵的方式实现该结果。因此,在其最广泛的范围上,本发明涉及根据权利要求l所述的玻璃片。该玻璃片包括至少一个外玻璃片和内玻璃片,这些玻璃片^R至少一个绝缘层分开,所述的外玻璃片具有与绝缘层接触的内面,其特征在于所述的外玻璃片包括吸收日光控制基材(substratdecontr61esolaireparabsorption),与该绝缘层(lameisolante)接触的外玻璃片的所述内面被覆盖4氐辐射薄层叠层(empilementdecouchesmincesbas-6missif)。于是,位于与该绝缘层接触的外玻璃片表面上的低辐射薄层叠层(事实上在比所述吸收手段更靠内部的位置(dansunepositiondefaitplusal'int6rieurquelesmoyensabsorbants)),卩艮制吸收日光控制基材的吸收手段向该绝缘层并因此向内部的热再发射。这种再发射的减少导致热再发射因子q,的降低,并因而玻璃板的曰光因子也降低,因此,由于比反射CS玻璃板更低的生产成本,玻璃板的选择性增大。得到的选择性甚至可以比用反射CS玻璃板通常得到的选择性更好,而光透射性没有相应地降低。吸收日光控制基材优选地具有-法向发射率(6missivit6normale)>75%,甚至>75%,更优选地>80%,甚至>80%;和/或曙在可见光中的光透射Ti7能量传输TE比是如1.5《TL/TE《2.8,甚至1.5〈Tl/Te〈2.8,更优选地l."Ti7TE《2.8,甚至1.8〈Tl/Te〈2.8。优选地,低发射薄层叠层具有-对应于在可见光中的光透射Ti7日光因子FS比的选择性,如TL/FS《1.5,甚至<1.5,还优选地《1.4,和/或-在6mm透明基材上的在可见光中的光透射tl》70。/。,甚至>70%并且优选地>75%,甚至>75%;和/或-日光因子FS》50y。,甚至〉50%,更优选地>55%,甚至>55%。根据本发明,所述外玻璃片可以具有多种可代替的或组合的结构-在第一种变型中,所述的外玻璃片是整块的,所述的日光控制基材是本体着色的基材;-在第二种变型中,所述的外玻璃片包括吸收性日光控制涂层,它包括吸收性薄层叠层;-在第三种变型中,所述的外玻璃片包括吸收性涂层,该涂层包括介电基体,所述的基体加入了金属或半导体的纳米金属陶瓷;-在第四种变型中,所述的外玻璃片是复合玻璃片。在第二种变型中,所述的吸收性薄层叠层优选地包括至少一个金属氮化物(如氮化铌)基的吸收性功能层。在第三种变型中,优选地,所述的介电基体被介电材料基的下覆涂层和介电材料基的上覆涂层围绕。在第四种变型中,复合外玻璃片可以包括本体着色的中间基材和/或可以是电致变色的。此外,该低发射薄层叠层优选地是包括单个银基的反射金属功能层的叠层,该功能层被介电材料基的下覆涂层和介电材料基的上覆涂层围绕。因此,生产成本不太高。另外,所述多层玻璃板的内玻璃片优选地由透明基材构成,以便不会白白造成该玻璃板的在可见光中的光透射的损失。在一种变型中,本发明的多层玻璃板是三层玻璃板,它的绝缘层由玻璃片分成两个独立的部分,所述玻璃片特别地由透明基材构成。本发明还涉及根据本发明的吸收日光控制基材用于生产多层玻璃板的外玻璃片的用途,该多层玻璃板至少包括这种外玻璃片和内玻璃片,这些玻璃片被至少一个绝缘层分开,并且所述的外玻璃片具有与该绝缘层接触的内面,与该绝缘层接触的外玻璃片的所述内面覆盖有低发射薄层叠层。有利地,使用双层玻璃板或三层玻璃板获得的选择性的收益是具有相同结构的仅包括未覆盖低发射薄层叠层的吸收CS基材的双层玻璃板或三层玻璃板各自选择性的10-50%。阅读下述非限制性实施例和附图的详细说明,将更好地理解本发明。图1举例说明归一化强度的太阳光谱;图2举例说明吸收CS基材的吸收实例;图3举例说明反射CS基材的反射实例;图4举例说明本体着色的吸收CS基材的吸收实例和透明基材的吸收实例;图5举例i兌明反射〗氐发射基才才(substratbas-6missifparinflexion)的反射实例;图6举例说明覆盖有低发射叠层的本体着色吸收CS基材的透射实例;图7举例说明具有由低发射薄层叠层覆盖的着色整块CS基材的本发明第一个实施例;图8举例说明具有由在低发射薄层叠层下吸收CS叠层覆盖的着色整块CS基材的本发明第二个实施例;图9举例说明本发明第三个实施例,其具有由具有介电基体(在低发射薄层叠层下)的吸收性涂层覆盖的着色整块CS基材;和图10举例说明本发明的第三个实施例,其具有加入着色的CS基材的多层外玻璃片,该外玻璃片的内面覆盖有低发射薄层叠层。明确指出,没有遵循所表示的各种元件之间的比例,为了便于阅读,在图7-10中没有显示玻璃板的外围框架。图1举例说明以归一化强度(I)表示的太阳光谱的强度随波长(人(nm))的变化。对应于可见光i普的波长在横座标线下以在其内部是波浪形的矩形进行显示。在该图l上还以虚线形式显示出如本
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的技术人员可能希望具有的通过理想的日光控制玻璃板提供的效果。该日光控制玻璃板让可见光区的所有波强度通过,但是阻止所有的红外线(不论接近可见光的红外线还是远红外线)穿透到内部。因此,这个虚线说明了玻璃板的理想选择性。然而,本
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的技术人员知道目前没有日光控制玻璃板具有这种选择性。已知,选择性s二TL/FS,其中-光透射-X是红外线的波长(近红外和远红外)-热再发射因子^是吸收和发射率的函数-S是太阳光谱-1^皮璃一反的透射比;和-V人眼的感受性(sensibili")。本
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的技术人员目前知道两类日光控制(CS)玻璃片吸收CS4是可见光的波长-曰光因子,FS=TE+qi,其中-能量传输玻璃片和反射CS玻璃片。一般而言,这些玻璃片是日光控制玻璃板的外玻璃片。图2举例说明已知的吸收CS基材的吸收系数(以%表示)测量结果随波长l(nm)变化的曲线图,其在由SAINT-GOBAINGLASS公司以商品名CoolLiteST出售的6mm厚度的基材(其通过与6mm透明内玻璃片组合而安装成双层玻璃板,所迷玻璃片被15mm厚的90。/。氩/10空气的绝缘层分开)的情况下获得。该外玻璃片基材覆盖有包括吸收性薄层叠层的吸收性涂层,该吸收性薄层叠层包括基于^皮含氮化物的涂层(revStementsnitmr6s)围绕的氮化铌的吸收性功能层。该双层玻璃板的TE约370/0,化约8.5%,因此FS约45.50/0。理想的是该基材在可见光区内的吸收率尽可能最低,在红外区内的吸收率尽可能最高,但其并非如此。图3举例说明已知的反射CS基材的反射系数(以°/。表示)测定结果随波长l(nm)变化的曲线图,其在由SAINT-GOBAINGLASS公司以商品名SKN172出售6mm厚的基材(其通过与6mm透明内玻璃片组合而安装成双层玻璃板,所述玻璃片被15mm厚的90y。氩/10空气的绝缘层分开)的情况下获得。该外玻璃片基材被覆盖了包括反射性薄层叠层的反射性涂层,该反射性薄层叠层包括两层银基的金属功能层,每个功能层被以基于介电材料(在该情况中是氧化物材料)的下覆涂层和以介电材料(在该情况中是氧化物材料)基的上覆涂层包围。该双层玻璃板的TE约360/(),化约4.5%,并因此FS约40.50/(),最后从选择性的观点来看,它优于下述吸收性基材的选择性。理想的是该基材在可见光区内的反射率尽可能最低,在红外区内的吸收率尽可能最高,但其并非如此。图4举例说明反射系数的测定结果(以%表示)随波长X(nm)变化曲线图,一方面已知的吸收CS基材的曲线图用虚线表示,其在由SAINT-GOBAINGLASS公司以ParsolGreen商品名(以下称作"PG,,)出售的基材的情况下获得,另一方面用于对比,用实线表示的,由SAINT-GOBAINGLASS公司以Planilux商品名(以下称作"PLX")出售的透明基材的获得的曲线图。为了防止在玻璃板中CS外玻璃片向绝缘层再发射它吸收的部分能量,本发明因此提出吸收日光控制外玻璃片在与绝缘层接触的面上被覆盖了与该绝缘层接触的低发射薄层叠层。通过这样做,减少了向绝缘层的再发射,这样降低热再发射因子,并因此减小日光因子,从而趋向于增加相同光透射的选择性。图5举例说明已知的反射低发射基材的反射系数(以%表示)的测定结果随波长X(nm)变化曲线图,其在由SAINT-GOBAINGLASS公司以商品名Plan池ermFuturNeutre(以下称作"PLT")出售的6mm厚的基材(其通过与6mm透明内玻璃片组合而安装成双层玻璃板,所述玻璃片被15mm厚的90%氩/10空气的绝缘层分开)的情况下获得。该外玻璃片基材被覆盖了包括反射性薄层叠层的反射性涂层,该叠层包括银基的反射性金属功能层。它具有与欧洲专利申请EP718250的实施例4相似的结构,其另外具有机械保护的上涂层。下面表1-3概括了对本发明双层玻璃板的三个实施例的测量值,其外玻璃片厚度为6mm,内玻璃片厚度为6mm,这些玻璃片被由90%氩和10%空气构成的15mm的绝缘层分开。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>上表最后一栏对应于这样一种结构,其中外玻璃片由PG基材构成,其上已沉积PLT低发射叠层。图6举例说明这种结构的透射系数(以%表示)的测量结果随波长X(nm)变化曲线图。<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>名称"TSA4+,,表示由SAINT-GOBAINSEKURIT公司出售的着色的吸收日光控制基材,它特别地用作用于汽车交通工具的基材。名称"H-Green"表示由SAINT-GOBAINCLASS公司出售的着色的吸收日光控制基材,它特别地用作用于建筑物玻璃板的基材。此外,图7举例说明了上述三个实施例的这种结构。在该图中,多层玻璃板(10)包括外玻璃片(20)和内玻璃片(40),它们被绝缘层(30)分开。入射日光用玻璃板左侧的双箭头表示。这样,该玻璃板有四个面,从外到内编号为l-4,绝缘层与面2和3接触。外玻璃片(20)由本体着色的吸收日光控制基材PG(22)构成,该基材在其内面2上被覆盖了低发射薄层叠层(29)PLT。采用这种技术方案得到的选择性大大好于吸收CS基的双层玻璃板的选择性(第2栏)。具有单个银基的功能层的PLT叠层能够得到足以大大降低吸收CS基材的能量再发射的低发射特性。第4栏解决方案的光透射较高,其由于沉积低发射叠层也不会被很大改变,因为后者在可见光镨部分中是非常中性(neutre)的。该能量传输主要通过吸收CS基材进行限制。因而,日光因子和选择性也很好,甚至相对于结合了SKN-172(第3栏)基的反射CS叠层的玻璃板略有改善,该反射CS叠层包括两层银基的金属功能层。此外,按照第5栏的技术方案的费用比根据第3栏的技术方案更便宜。如图8举例说明的,另一种技术方案在于使用覆盖有吸收性涂层的日光控制基材(22),该涂层包括吸收性薄层叠层(24),特别地包括至少一层金属氮化物(如氮化铌)基的吸收功能层的吸收性薄层叠层(24),如像CoolLiteST类型的叠层。在所举例说明的结构中,将该吸收性薄层叠层(24)被沉积在PG类着色基材上,但它完全能够被沉积在PLX类透明基材上。如在图9中举例说明的,另一种技术方案在于使用覆盖有吸收性涂层的日光控制基材(22),该涂层包括介电基体(26),所述的基体加入了金属或半导体纟内米金属陶乾(nano-cermetsm6talliquesousemi-conducteurs),以便通过等离子共振效应能够实现在近IR中的非常高选4奪性的吸收,以及随该材料波长可调节的峰(picajustableenlongueurd,onde)。因而,可以例如使用在介电基体中沉积的ITO纳米金属陶瓷(nano-cermetsd,ITO),此外,这种基体优选地用介电材料基的下覆涂层和介电材料基的上覆涂层包围。在在图9中举例说明的结构中,包括介电材料(26)的吸收性涂层被沉积在PG类型的着色基材上,但它完全能够被沉积在PLX类型透明基材上。如在图IO中举例说明的,另一种技术方案在于使用复合外玻璃片(20),在这里它由层压玻璃构成,该层压玻璃包括用中间基材(28)分开的两玻璃薄片。在这里,中间基材(28)是用PVB制成的,并本体着色。因此,该玻璃板有六个面,从外向内的编号1-6,本体着色的中间基材(28)与面2和3接触,绝缘层(30)与面4和5接触。另一种技术方案(未举例说明)在于使用电致变色的复合外玻璃片,它由层压玻璃构成,该层压玻璃包括被中间基材(28)分开的两个玻璃薄片,电致变色系统被插入在基材与从外开始的第二个玻璃片之间。在这种情况中,当电致变色系统为着色方式时,它吸收一部分入射光,而低发射叠层阻止向绝缘层的再发射一部分被涂层吸收的能量,因此阻止这种能量向内部再发射。本发明在其前面部分通过举例进行说明。应理解的是,本
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的技术人员能够进行本发明的各种不同变型,而不会因此超出如由权利要求书限定的专利保护范围。权利要求1.包括至少一个外玻璃片(20)和内玻璃片(40)的多层玻璃板(10),所述玻璃片被至少一个绝缘层(30)分开,所述的外玻璃片(20)具有与绝缘层(30)接触的内面,其特征在于所述的外玻璃片(20)包括吸收日光控制基材,与绝缘层(30)接触的外玻璃片(20)的所述内面被覆盖有低发射薄层叠层(29)。2.根据权利要求I所述的多层玻璃板(IO),其特征在于所述的吸收日光控制基材具有在可见光中的光透射Ti7能量传输TE比,如1.5《TL/TE《2.8。3.根据权利要求1或2所述的多层玻璃板(10),其特征在于所述的吸收日光控制基材的法向发射率高于或等于75%。4.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的多层玻璃板(IO),其特征在于所述的低发射薄层叠层(29)具有对应于在可见光中的光透射Ti7日光因子FS比的选择性,如TL/FS《1.5。5.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的多层玻璃板(IO),其特征在于所述的低发射薄层叠层(29)在6mm透明基材上在可见光中的光透射丁1>70%。6.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的多层玻璃板(IO),其特征在于所述的低发射薄层叠层(29)的日光因子FS>50%。7.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的多层玻璃板(IO),其特征在于所述的外玻璃片(20)是整块的,和所述的日光控制基材是本体着色的基材(22)。8.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的多层玻璃板(IO),其特征在于所述的外玻璃片(20)包括吸收性日光控制涂层,该涂层包括吸收性薄层叠层(24)。9.根据上述权利要求所述的多层玻璃板(IO),其特征在于所述的吸收性薄层叠层(24)包括至少一个基于金属氮化物,如氮化铌的吸收性功10.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的多层玻璃板(IO),其特征在于所述的外玻璃片(20)包括吸收性涂层,该涂层包括介电基体(26),所述的基体加入了金属或半导体纳米金属陶瓷。11.根据上述权利要求所述的多层玻璃板(IO),其特征在于所述的介电基体(26)被介电材料基的下覆涂层和介电材料基的上覆涂层围绕。12.根据权利要求l-6中任一项权利要求所述的多层玻璃板(10),其特征在于所述的外玻璃片(20)是包括本体着色的中间基材(28)的复合玻璃片。13.根据权利要求l-6、12中任一项权利要求所述的多层玻璃板(10),其特征在于所述的外玻璃片(20)是电致变色的复合玻璃片。14.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的多层玻璃板(IO),其特征在于所述的低发射薄层叠层(29)是包括银基的反射性金属功能层的叠层,该功能层被介电材料基的下覆涂层和介电材料基的上覆涂层围绕。15.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的多层玻璃板(IO),其特征在于所述内玻璃片(40)由透明基材构成。16.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的多层玻璃板(IO),其特征在于该绝缘层被玻璃片分成两个独立部分,该玻璃片特别地由透明基材构成。17.吸收日光控制基材用于生产多层玻璃板(10)的外玻璃片(20)的用途,该多层玻璃板(10)至少包括该外玻璃片(20)和内玻璃片(40),所述玻璃片被至少一个绝缘层(30)分开,并且所述的外玻璃片(20)具有与绝缘层(30)接触的内面,与绝缘层(30)接触的外玻璃片(20)的所述内面被覆盖有低发射薄层叠层(29)。全文摘要本发明涉及多层玻璃板(10),它包括至少一个外玻璃片(20)和内玻璃片(40),这些玻璃片被至少一个绝缘层(30)分开,所述的外玻璃片(20)具有与绝缘层(30)接触的内面,其特征在于所述的外玻璃片(20)包括吸收日光控制基材,与绝缘层(30)接触的外玻璃片(20)所述内面被覆盖了低发射薄层叠层(29)。文档编号C03C17/36GK101553442SQ200780045565公开日2009年10月7日申请日期2007年10月9日优先权日2006年10月9日发明者E·古亚德斯申请人:法国圣戈班玻璃厂
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