专利名称：一种带有多功能镀膜涂层的汽车夹层玻璃的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种带有多功能镀膜涂层的汽车夹层玻璃，具体涉及建筑、汽车 领域用复合型镀膜玻璃，尤其涉及汽车领域用复合型镀膜玻璃。
背景技术：
由光反射造成的光污染问题已经越来越引起人们的注意，建筑幕墙的光反射已 成为城市的主要光污染源，由于汽车前挡风玻璃的内表面的可见光反射率较大，因此以前 挡风玻璃内表面作为镜面，就使得汽车仪表盘以前挡风玻璃内表面作为镜面而发生镜面反 射，这样就会扰乱驾驶员的视觉，从而对行车安全带来隐患。如何降低前挡风玻璃内表面的 镜面反射，是本领域技术人员需要解决的问题。红外线属于热射线，夏季太阳光中的红外线会透过玻璃进入室内或车内，使其内 部温度升高；冬季室内温度较高，热量会通过玻璃流向室外，二者都会使空调的制冷或取暖 电能增加。所以，在目前建筑节能环保的主题背景下，如何降低夏季空调的制冷费用、以及 如何降低冬季取暖电能的消耗，都是需要加以解决的问题。现在由于空气污染，大气中存在细菌、灰尘、有机污染物等，这些污染物一旦附着 在玻璃表面就不容易清除，特别是现在的高楼大厦的玻璃幕墙清洁更是一项难度和危险性 较大的工作；汽车玻璃，特别是前挡风玻璃，也存在类似的问题。如何控制玻璃表面，特别是 玻璃外表面，的清洁，也是急需解决的一项技术工作。经检索发现，目前已经有现有技术来分别解决上述问题，具体包括单独解决前挡 风玻璃内表面的镜面反射问题、单独解决夏季空调制冷费用和冬季取暖电能消耗的增加问 题、及玻璃外表面的难以清洁的问题。在前挡风玻璃的内表面镀上抗反射涂层，可以解决前挡风玻璃内表面的镜面反射 问题；在前风挡玻璃表面镀上低辐射涂层，也叫Low-E涂层，可以解决夏季空调制冷费用和 冬季取暖电能消耗增加的问题；在前挡风玻璃的外表面镀上自清洁涂层，可以解决玻璃表 面难以清洁的问题，自清洁涂层可以通过太阳光或者雨水的作用将玻璃表面的污染物清除掉。中国专利2004100U951. 7公开了氮化钛基低辐射自清洁镀膜玻璃及制备，采用 磁控溅射法生产，在玻璃表面依次镀上过渡层、电介质层、TiNx、金属层和二氧化钛层；其中 TiNx具有反射红外线的作用；而二氧化钛层具有自清洁功能，通过光催化可以玻璃表面与 水之间的润湿性更好，使污染物在雨水的冲刷下被清除掉。中国专利00138041. 9公开了用PET低辐射胶片夹在两片PVB胶片之间制造低辐 射夹层玻璃的制造方法，该低辐射镀膜玻璃可以起到反射红外线的作用。中国专利200710134582. 2公开了具有自清洁和低辐射功能的镀膜玻璃及其制备 方法，该专利主要是在同一片玻璃的两个表面，分别镀上自清洁膜和低辐射膜，在该玻璃的 两个表面分别实现自清洁功能和低辐射功能。中国专利20071002^41. 2公开了阳光控制低辐射、紫外线截止、光催化杀菌多功能镀膜玻璃及其制备方法，该专利是在玻璃的同一表面依次镀上阳光控制红外线反射膜 层、紫外线截止膜层、光催化杀菌膜层，其中紫外线截止膜层和阳光控制红外线反射膜层的 次序可以互换。该专利所述产品主要应用到建筑玻璃和装饰玻璃领域。中国专利200710054653. 8公开了一种低辐射自清洁复合功能玻璃及其制备方 法，其从玻璃的同一表面依次镀上SW2过渡层、离子掺杂SnA层和离子掺杂SiO2-TiO2层， 可起到低辐射和自清洁的双重功能。该专利采用的是溶胶-凝胶法，可应用于汽车前挡风 玻璃；但是因该专利采用的是浮法玻璃在线Low-E镀膜玻璃的制造工艺，与离线Low-E镀 膜玻璃相比，在线Low-E镀膜玻璃的辐射率偏高，例如，离线Low-E镀膜玻璃的辐射率小于 0. 1，而在线Low-E镀膜玻璃的辐射率不低于0. 25 ；所以在线Low-E起不到真正的Low-E作 用，其节能效果较差。中国专利200620077544. 9公开了低辐射自洁玻璃，其由玻璃板向外依次为过渡 层、低辐射层、自清洁层。过渡层由氧化硅组成，或者由掺杂其它氧化物的氧化铝组成；低辐 射层由掺杂氟或/和锑的二氧化锡组成；自清洁层由二氧化钛或者掺杂的二氧化钛组成。 该专利是采用在线高温热解喷涂工艺制作的，其产品主要应用于建筑玻璃领域。上述专利所公开的技术方案，所涉及的多功能镀膜玻璃在建筑、装饰领域上具有 广泛的应用前景。但是上述专利公开的技术方案，仅仅具有单一的低辐射功能，或者单一的 抗反射功能，或者单一的自清洁功能；或者同时具有低辐射和自清洁功能；而且涂层都镀 在玻璃的同一表面，或者镀在同一玻璃的两个表面；另外现有技术大都应用于建筑玻璃、装 饰玻璃领域。而同时具有多重功能的镀膜玻璃产品，例如同时具有自清洁、低辐射和抗反射多 重功能的复合型镀膜玻璃，而且应用于汽车前挡风玻璃的复合型镀膜玻璃至今未见报道、 也未见使用。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种多功能的复合型镀膜玻璃，该镀膜玻璃具有低辐射 功能的同时，还具有自清洁功能和抗反射功能。本实用新型的技术方案是一种带有多功能镀膜涂层的汽车夹层玻璃，由两片玻 璃构成，两片玻璃包括四个表面，从车外方向到车内方向依次为第一面、第二面、第三面和 第四面，还包括有自清洁涂层、低辐射涂层和抗反射涂层，第一面上有自清洁涂层，第二面 或者第三面上有低辐射涂层，第四面上有抗反射涂层。其中，第一面上还可有低辐射涂层，其中自清洁涂层在低辐射涂层之上。自清洁涂层是由热解喷涂工艺或溅射工艺或化学气相沉积镀膜工艺生产的涂层； 由至少一层膜层组成；自清洁涂层的材料为TiO2 (二氧化钛)或者SiO2 (二氧化硅)。低辐射涂层是由真空镀膜工艺或化学气相沉积镀膜工艺或磁控溅射镀膜工艺生 产的涂层；低辐射涂层由包含至少一层红外反射功能膜层的膜层组成；低辐射涂层的材料 由金或银或铜或具有红外反射功能的金属组成。低辐射涂层的材料是由FTO (氟掺杂氧化锡)、ATO (锑掺杂氧化锡)、ITO (铟掺杂 氧化锡)、AZO (铝掺杂氧化锌)或其他金属氧化物或其他合金氧化物组成。抗反射涂层是由磁控溅射或溶胶凝胶或化学气相沉积工艺生产的涂层；抗反射涂层由至少一层膜层构成；抗反射膜层材料为SiO2 (二氧化硅)或\和TiO2 (二氧化钛)。有益效果本发明的镀膜玻璃同时具有自清洁、低辐射、抗反射等三种功能，属于多功能复合 型镀膜玻璃。同时将自清洁、低辐射和抗反射三种功能涂层同时应用于汽车玻璃，特别是汽车 前挡风玻璃，本发明属于首次公开。与现有技术相比，本发明具有更高的附加值，无形中增加了产品的卖点、也会提升 产品的市场占有率。通过调整膜层的厚度可以使镀膜玻璃的可见光透过率和颜色得到改变，可以阻挡 紫外线及反射红外线，降低玻璃的辐射率达到阻止热量通过玻璃传递的目的；利用镀在玻 璃上的锐钛矿结构二氧化钛膜，可以使玻璃具有杀菌、自清洁的功能；利用镀在玻璃表面的 抗反射膜层，可以很好的降低反射光对人体视觉的干扰。
图1本发明的第一种多功能复合型镀膜玻璃产品结构图2本发明的第二种多功能复合型镀膜玻璃产品结构图3本发明的第三种多功能复合型镀膜玻璃产品结构图中1-自清洁涂层，2-大片玻璃，3-低辐射涂层，4-PVB，5-小片玻璃，6-抗反射涂层。
具体实施方式
实施例一一种多功能镀膜玻璃，具体来说是一种带有多功能镀膜涂层的汽车夹层玻璃，以 汽车前风挡玻璃为例，该产品由大、小两片玻璃构成，每片玻璃由两个面构成，我们以装车 后的方向定义靠近车外的一片玻璃为“大片”，大片朝向车外的一面为第一面，大片朝向车 内的、即与PVB中间层接触的一面为第二面；靠近车内的一片玻璃为“小片”，小片朝向车外 的、即与PVB中间层接触的一面为第三面，小片朝向车内的一面为第四面。普通汽车夹层玻璃的制造工序主要包括预处理、烘弯、合片、高压和包装等工序； 而带有多功能复合型镀膜涂层的汽车夹层玻璃的制造工序主要包括预处理、镀膜、烘弯、 合片、高压和包装等工序，与普通汽车夹层玻璃相比，多了 一道镀膜工序。普通汽车夹层玻 璃的制造工艺是本领域技术人员所熟知的，所以我们在这里重点描述本发明所述的镀膜工 序。在预处理工序，浮法玻璃原片依次经过切割、掰边、磨边、洗涤、丝网印刷、烘干等 步骤，准备好大片、小片，为镀膜做好准备。在镀膜工序首先采用高温热键喷涂工艺，在小片玻璃朝向车内的一面即第四面 镀上抗反射涂层，该层的厚度为光波波长的四分之一，所用材料为二氧化硅或者纳米二氧 化硅，其厚度为50-500纳米，具体的为100-200纳米，更具体的为140纳米左右；其次采用高温热解喷涂工艺，将大片玻璃朝向车外的一面即第一面镀上自清洁涂 层，该层所用材料为纳米自清洁组合物；纳米自清洁组合物的制备包括在69重量份的去离子水中加入0. 5重量份的表面活性剂，搅拌5分钟；然后加入17重量份的纳米二氧化钛粒 子、1. 9重量份的纳米氧化铈和纳米氧化锌的混合物，搅拌40分钟；然后再加入11. 1重量 份的有机溶剂，搅拌5-15分钟；再加入0. 5重量份的纳米二氧化硅，搅拌60分钟，即得到纳 米自清洁组合物；将大片玻璃加热至400-630°C，采用热解喷涂工艺，就可以得到自清洁涂 层；其厚度为20-200纳米，具体的为40-150纳米，更具体的为75纳米；纳米自清洁组合物 以及自清洁涂层的制造方法可参考中国专利200610040983. 7和200710009303. X ；最后采用磁控溅射工艺，在大片玻璃朝向车内的一面即第二面镀上低辐射涂 层，依次镀上 Si0x/Ti0x/Si0xNy/Nb0x/ai0x/Ag/Nb0x/Ti0x/Si0xNy，该低辐射涂层的总厚 度为50-250纳米，具体的为70-170纳米，更具体的为90纳米；具体可参考中国专利 CN200710009649. X ；然后，大片、下片玻璃经过喷粉、配对后，再依次进行烘弯、合片、高压和包装等工 序，最终制成多功能复合型汽车夹层玻璃成品；需要特别指出的是，合片时使用的是中间 层，具体来说是中间树脂层，一般使用PVB (聚乙烯醇缩丁醛)，不过另外还可使用EVA (乙 烯-醋酸乙烯)、PU(聚氨酯)、PA(聚酰胺)等具有等同或者可替代功能的其它材料。该实施例一的产品结构的示意图如图1所示。实施例二实施例二与实施例一的区别在于，首先，在第三面镀上低辐射涂层，即在小片玻璃 朝向车外的一面镀上低辐射涂层，该低辐射涂层包括两层红外反射功能层、即包括两层低 辐射层，该低辐射涂层的结构依次为小片玻璃、第一抗反射层、过渡层、低辐射层、过渡层、 第二抗反射层、过渡层、低辐射层、过渡层、第三抗反射层及保护层；该低辐射涂层的总厚度 为50-250纳米，具体的为100-200纳米，更具体的为150纳米；有关该低辐射涂层的描述详 见中国专利200920077793. 1。其次，第四面上的抗反射涂层采用的是磁控溅射工艺，在第四面上依次镀上Ti02、 SiO2, TiO2和SiA共四层材料，其中TiA为高折射率材料，SiO2为低折射率材料，按照光波 传播理论，这种高折射率材料和低折射率材料的高低依次交错，总厚度满足光波波长的四 分之一，就能实现抗反射功能；当然，可以采用Ti02、Si&共两层材料，但两层材料的抗反射 功能不够好；也可以采用Ti02、SiO2, TiO2, SiO2, TiO2和SiA共六层材料，六层材料的抗反 射效果好于四层的，当然，也可以采用八层、甚至十层材料结构的，但是综合考虑到成本和 性能因素，本发明建议使用四层结构；本实施例中，抗反射涂层的总厚度为120-450纳米， 具体的为150-280纳米，更具体的为210纳米；在这里，高折射率材料并不是仅仅限于TiO2, 类似，低折射率材料并不是仅仅限于SiO2,这里所述材料的折射率的高和低是相对的，严格 地说，其他和SiO2 (二氧化硅)或TiO2 (二氧化钛)相近折射率的电介质材料、只要高折射 率材料和低折射率材料的折射率之差不小于0. 3，就能起到抗反射功能，该实施例二的其他 内容均与实施例一相同。该实施例二的产品结构的示意图如图2所示。实施例三实施例三与实施例一的区别在于，低辐射涂层位置不同，所用材料也不同；自清洁 涂层也是镀在第一面，但位于低辐射涂层之上，而且所有材料有所不同。本实施例的低辐射涂层镀在第一面、即大片玻璃朝向车外的一面；[0047]大片玻璃表面(第一面)低辐射膜的制备先配制金属有机镀膜溶液，即分别称 取二丁基二氯化锡26g作为锡源，三氟乙酸7g作为氟源，多羟基嵌段共聚物1. 5g作为活化 剂，氯化铬和氯化铋4g作为添加剂，加入到62. 5g 二甲基甲酰胺的溶剂中，经充分混合溶解 后制成镀膜溶液。将配制好的镀膜溶液输送到若干排横向排列的往复运动的喷枪，喷枪与 玻璃板的距离为25mm，在物化气带动下，将镀膜溶液喷涂到移动的玻璃板表面，玻璃板温度 控制在550 0C ；详见中国专利200710008766. 4 ；自清洁涂层也镀在第一面，但位于低辐射涂层之上；采用的是磁控溅射镀膜工艺； 自清洁涂层由两层膜层构成，第一层为S^2膜层，第二层为锐钛型T^2膜层；该实施例三的产品结构的示意图如图3所示。本领域技术人员应该知道，可以在不脱离前面说明书所公开内容或者概念的情况 下对本发明进行修改；所以本发明所描述的实施例只是举例而已，其并没有局限本发明的 保护范围，本发明的保护范围由权利要求书进行规定。
权利要求1.一种带有多功能镀膜涂层的汽车夹层玻璃，由两片玻璃构成，两片玻璃包括四个表 面，从车外方向到车内方向依次为第一面、第二面、第三面和第四面，还包括有自清洁涂层、 低辐射涂层和抗反射涂层，其特征在于，第一面上有自清洁涂层，第二面或者第三面上有低 辐射涂层，第四面上有抗反射涂层。
2.如权利要求1所述的一种带有多功能镀膜涂层的汽车夹层玻璃，其特征在于，第一 面上有低辐射涂层，其中自清洁涂层在低辐射涂层之上。
专利摘要一种带有多功能镀膜涂层的汽车夹层玻璃，具体涉及建筑、汽车领域用复合型镀膜玻璃，尤其涉及汽车领域用复合型镀膜玻璃，由两片玻璃构成，两片玻璃包括四个表面，从车外方向到车内方向依次为第一面、第二面、第三面和第四面，还包括有自清洁涂层、低辐射涂层和抗反射涂层，其特征在于，第一面上有自清洁涂层，第二面或者第三面上有低辐射涂层，第四面上有抗反射涂层，本实用新型的镀膜玻璃同时具有自清洁、低辐射、抗反射等三种功能，属于多功能复合型镀膜玻璃。
文档编号C03C17/245GK201883039SQ20102061541
公开日2011年6月29日 申请日期2010年11月19日 优先权日2010年11月19日
发明者尚贵才, 李艺明, 白照华 申请人:福耀玻璃工业集团股份有限公司