BR112020001446A2

BR112020001446A2 - elemento funcional que tem propriedades ópticas eletricamente controláveis

Info

Publication number: BR112020001446A2
Application number: BR112020001446-0A
Authority: BR
Inventors: Marcel Klein; Alicia DRÖGE
Original assignee: Saint-Gobain Glass France
Priority date: 2017-08-01
Filing date: 2018-07-17
Publication date: 2020-07-28
Also published as: KR20200035082A; WO2019025178A1; CN109641424A; CA3071728A1; JP7093403B2; EP3661743A1; US11364709B2; MX2020001183A; KR102380743B1; JP2020529046A; CN109641424B; MA49739A; US20210101370A1; RU2745873C1

Abstract

A presente invenção se refere a um elemento funcional (5) que tem propriedades ópticas eletricamente controláveis, que compreende uma sequência empilhada de pelo menos: - uma primeira película portadora (15), - uma camada ativa (11), e - uma segunda película portadora (14), em que pelo menos uma superfície de saída (8) da camada ativa (11) em pelo menos uma face lateral (5.1, 5.2, 5.3, 5.4) da sequência empilhada do elemento funcional (5) é vedada pelo menos em seções com um material de barreira (4).

Description

“ELEMENTO FUNCIONAL QUE TEM PROPRIEDADES ÓPTICAS ELETRICAMENTE CONTROLÁVEIS”

[0001] A invenção refere-se a um elemento funcional que tem propriedades ópticas eletricamente controláveis, a uma vidraça compósita com um elemento funcional e, em particular, a um para-brisa ou a um painel de teto de um veículo com uma viseira contra luz solar (do inglês, visor) eletricamente controlável.

[0002] No setor de veículos e no setor de construção, vidraças compósitas com elementos funcionais eletricamente controláveis são usadas, com frequência, como proteção solar ou como proteção de privacidade. Desse modo, por exemplo, para- brisas são conhecidos em que uma viseira contra luz solar é integrada na forma de um elemento funcional que tem propriedades ópticas eletricamente controláveis. Em particular, as propriedades de transmitância ou dispersão de radiação eletromagnética no espectro visível são eletricamente controláveis. Os elementos funcionais são, frequentemente, similares à película e são laminados em uma vidraça compósita ou colados sobre a mesma. No caso de para-brisas, o motorista pode controlar o comportamento de transmitância da vidraça em si em relação à luz solar. Desse modo, uma viseira contra luz solar mecânica convencional pode ser dispensada. Como resultado, o peso do veículo pode ser reduzido e espaço liberado na região de teto. Além disso, o controle elétrico da viseira contra luz solar é mais conveniente para o motorista do que o dobramento manual da viseira contra luz solar mecânica.

[0003] Os para-brisas com tais viseiras contra luz solar eletricamente controláveis são, por exemplo, conhecidos a partir dos documentos de no DE 102013001334 A1, no DE 102005049081 B3, no DE 102005007427 A1 e no DE 102007027296 A1.

[0004] Típicos elementos funcionais eletricamente controláveis são descritos, de maneira variada, na técnica anterior, por exemplo, no documento n o EP 3 085 530 A1, no WO 2014/086555 A1, no WO 2007/122429 A1, no WO 2007/122428 A1, no WO 2011/033313 A1, no WO 2014/023475 A1, no WO 2007/122427 A1, no WO 2012/009399 A1, no WO 2010/032068 A1 e no WO 2014/072137 A1 e contêm, por exemplo, estruturas de camada eletrocrômica ou películas de dispositivo de partícula única (SPD). Os possíveis elementos funcionais adicionais para formar uma proteção solar eletricamente controlável são denominados elementos funcionais de PDLC (cristal líquido disperso em polímero). A camada ativa dos mesmos contém cristais líquidos que são embutidos em uma matriz polimérica. Quando nenhuma tensão é aplicada, os cristais líquidos são orientados de um modo desordenado, resultando em forte dispersão da luz que passa pela camada ativa. Quando uma tensão é aplicada nos eletrodos de superfície, os cristais líquidos se alinham em uma direção comum e a transmitância de luz através da camada ativa é aumentada. O elemento funcional de PDLC atua menos na redução de transmitância total, mas, em vez disso, no aumento de dispersão para garantir proteção contra luminosidade.

[0005] Os elementos funcionais laminados da técnica anterior, e, em particular, elementos funcionais de PLC frequentemente apresentam, na região de borda, fenômenos de deterioração indesejáveis, tais como luminosidade e mudanças em sombreamento.

[0006] O objetivo da presente invenção é, consequentemente, fornecer um elemento funcional aperfeiçoado que tenha propriedades ópticas eletricamente controláveis que são aperfeiçoadas, em particular, em relação à sua resistência à deterioração.

[0007] O objetivo da presente invenção é alcançado por meio de um elemento funcional em conformidade com a reivindicação independente 1. As modalidades preferenciais são evidentes a partir das reivindicações dependentes.

[0008] Um elemento funcional, de acordo com a invenção, que tem propriedades ópticas eletricamente controláveis compreende pelo menos uma sequência empilhada de pelo menos uma primeira película portadora, uma camada ativa e uma segunda película portadora, em que pelo menos uma superfície de saída da camada ativa em pelo menos uma face lateral do elemento funcional é vedada pelo menos em seções com um material de barreira.

[0009] A sequência empilhada, de acordo com a invenção, compreende, de modo preferencial, pelo menos: uma primeira película portadora, um primeiro eletrodo de superfície, uma camada ativa, um segundo eletrodo de superfície e uma segunda película portadora que são dispostos um sobre o outro nesta ordem. A sequência empilhada é, por exemplo, uma película pré-fabricada que tem um tamanho e formato adequados.

[0010] As sequências empilhadas de películas, de acordo com a invenção, tipicamente têm uma grande área de superfície, mas apenas uma espessura total baixa. A seguir, as grandes superfícies da sequência empilhada são denominadas a superfície do lado superior e a superfície do lado inferior, e as superfícies ortogonais às mesmas, que têm apenas uma largura baixa (que corresponde à direção da espessura total baixa), são denominadas faces laterais.

[0011] A camada ativa é ligada em ambas as suas superfícies grandes, em cada caso, por uma película portadora e, opcionalmente, em cada caso, por um eletrodo de superfície. São dispostos, nas faces laterais da sequência empilhada que compreende uma primeira película portadora, um primeiro eletrodo de superfície, uma camada ativa, um segundo eletrodo de superfície e uma segunda película portadora, em cada caso, as faces laterais das películas portadoras, dos eletrodos de superfície e da camada ativa. Visto que a camada ativa é coberta em suas superfícies grandes por eletrodos de superfície e películas portadoras, a mesma é acessível a um ambiente externo apenas nas faces laterais da sequência empilhada. As respectivas seções da camada ativa nas faces laterais da sequência empilhada são denominadas, no contexto da invenção, "superfícies de saída" da camada ativa.

[0012] A invenção se baseia na constatação dos inventores de que a deterioração de um elemento funcional óptico eletricamente controlável ocorre substancialmente através de penetração de substâncias prejudiciais por meio da superfície de saída da camada ativa ou das superfícies de saída dos eletrodos de superfície para o interior do elemento funcional e muda as propriedades ópticas do elemento funcional de maneira indesejável, por exemplo, clareando-se ou mudando-se a transmitância do elemento funcional, que inicia em suas bordas laterais. Vedando-se o elemento funcional com um material de barreira adequado, a difusão de substâncias prejudiciais no elemento funcional por meio de sua face lateral é inibida ou evitada. Os fenômenos de deterioração mencionados acima são reduzidos, desse modo, de maneira significativa ou completamente evitados.

[0013] Em uma modalidade vantajosa de um elemento funcional, de acordo com a invenção, as superfícies de saída da camada ativa são vedadas de maneira completa com o material de barreira em todas as faces laterais vedadas. Desse modo, vedação particularmente confiável da camada ativa do elemento funcional e resistência à deterioração particularmente boa do elemento funcional são alcançadas.

[0014] Em outra modalidade vantajosa de um elemento funcional, de acordo com a invenção, pelo menos uma das faces laterais é vedada por completo e, de modo preferencial, todas as faces laterais são vedadas por completo com o material de barreira. Desse modo, vedação ainda melhor da camada ativa do elemento funcional e resistência à deterioração ainda melhor do elemento funcional são alcançadas.

[0015] No contexto desta invenção, "vedado" significa que a seção correspondente de uma face é completamente coberta com o material de barreira como uma camada protetora e, desse modo, se torna mais resistente e mais durável, em particular, contra a difusão de substâncias prejudiciais, tais como umidade, mas também, em particular, de plasticizantes dos arredores para o interior do elemento funcional e, em particular, para a camada ativa.

[0016] Em uma modalidade vantajosa de um elemento funcional, de acordo com a invenção, o material de barreira é extrudado sobre a face lateral da sequência empilhada e, em particular, sobre a superfície de saída ou é aspergido sobre a face lateral e, em particular, sobre a superfície de saída. Neste documento, é particularmente vantajoso que o material de barreira estabeleça uma conexão de fusão ou uma conexão adesiva, tal como uma conexão adesiva com pelo menos algumas camadas da pilha de camadas do elemento funcional.

[0017] É particularmente vantajoso que o material de barreira seja produzido de um material similar ou igual ao da película portadora. De maneira vantajosa, tanto o material de barreira quanto a película portadora são produzidos a partir de polímeros e, de modo preferencial, de polímeros termoplásticos. De modo particularmente preferencial, o material de barreira e película portadora são produzidos substancialmente do mesmo polímero termoplástico e, em particular, substancialmente de polietileno tereftalato (PET). Neste documento, uma conexão de fusão particularmente boa possibilita vedação particularmente boa da face lateral.

[0018] O material de barreira é aquecido, de modo preferencial, antes de aplicação nas faces laterais da sequência empilhada do elemento funcional e resfriado após a aplicação no elemento funcional de modo que o material de barreira tenha cadeias poliméricas não estiradas. Isso distingue o material de barreira extrudado ou aspergido de, por exemplo, películas produzidas a partir do mesmo material que são estiradas ou alongadas durante a sua produção.

[0019] O material de barreira é disposto, de maneira vantajosa, de modo similar a isolador de entremeio na face lateral. O material de barreira não é, de maneira vantajosa, uma película de barreira. O material de barreira não é, em particular, uma película de barreira que é colada sobre, colocada em ou dobrada ao redor da face lateral.

[0020] É particularmente vantajoso que o material de barreira estabeleça contato com as películas portadoras do elemento funcional enquanto ainda no estado aquecido de modo que uma conexão de fusão particularmente boa se desenvolva através de fundição localizada da superfície da película portadora que entra em contato com o material de barreira e o material de barreira. Desse modo, adesão particularmente boa do material de barreira ao elemento funcional e vedação particularmente boa das faces laterais do elemento funcional são alcançadas.

[0021] O material de barreira está, de modo preferencial, em contato direto e imediato com o elemento funcional. Por exemplo, nenhum adesivo separado ou outra camada intermediária está situada entre o material de barreira e a sequência empilhada do elemento funcional. Desse modo, o material de barreira é, entre outras coisas, disposto diretamente na superfície de saída, resultando em vedação particularmente boa.

[0022] Em uma modalidade vantajosa de um elemento funcional, de acordo com a invenção, o material de barreira tem, sobre a superfície de saída da camada ativa, uma espessura d (também denominada “espessura de material") de pelo menos 0,1 mm e, de modo preferencial, pelo menos 0,5 mm. A espessura d é determinada de modo ortogonal à face lateral sobre a superfície de saída da camada ativa.

[0023] Em outra modalidade vantajosa de um elemento funcional, de acordo com a invenção, o material de barreira tem, acima da face lateral da sequência empilhada do elemento funcional, uma espessura d (também denominada “espessura de material") de pelo menos 0,1 mm e, de modo preferencial, pelo menos 0,5 mm. A espessura d é determinada de modo ortogonal à face lateral.

[0024] Uma vidraça compósita, de acordo com a invenção, compreende pelo menos uma segunda sequência empilhada que compreende uma vidraça externa, uma primeira camada intermediária, uma segunda camada intermediária e uma vidraça interna, em que as camadas intermediárias contêm pelo menos uma película de polímero termoplástico com pelo menos um plasticizante e em que, entre a primeira camada intermediária e a segunda camada intermediária, um elemento funcional, de acordo com a invenção, que tem propriedades ópticas eletricamente controláveis é disposto pelo menos em seções.

[0025] Quando o elemento funcional é laminado em uma vidraça compósita, a difusão de plasticizantes para fora das camadas intermediárias e para o interior do elemento funcional resulta, com a deterioração, em clareamento ou em uma mudança de transmitância que impacta, negativamente, a visão atravessante, funcionalidade e estética de toda a vidraça compósita. Vedando-se o elemento funcional com um material de barreira adequado que inibe ou evita a difusão de plasticizantes para fora da camada intermediária e para o interior do elemento funcional e, em particular, para a face lateral do elemento funcional, tais fenômenos de deterioração são reduzidos de maneira significativa ou completamente evitados.

[0026] A vidraça compósita pode ser, por exemplo, o para-brisa ou o painel de teto de um veículo ou outro envidraçamento de veículo, por exemplo, uma partição de vidro em um veículo, de modo preferencial, em um veículo ferroviário ou um ônibus. Alternativamente, a vidraça compósita pode ser um envidraçamento arquitetural, por exemplo, em uma fachada externa de uma edificação ou uma partição de vidro no interior de uma edificação.

[0027] Os termos "vidraça externa" e "vidraça interna" descrevem de maneira arbitrária, duas vidraças diferentes. Em particular, a vidraça externa pode ser denominada uma primeira vidraça; e a vidraça interna, como uma segunda vidraça.

[0028] No contexto da invenção, quando a vidraça compósita se destina, em uma abertura de janela de um veículo ou de uma edificação, a separar um espaço interior do ambiente externo, a vidraça (segunda vidraça) voltada para o interior (interior de veículo) é denominada a "vidraça interna". A vidraça (primeira vidraça) voltada para o ambiente externo é denominada a "vidraça externa". Entretanto, a invenção não é limitada a isso.

[0029] A vidraça compósita, de acordo com a invenção, contém um elemento funcional, de acordo com a invenção, que tem propriedades ópticas eletricamente controláveis, que é disposto entre uma primeira camada intermediária e uma segunda camada intermediária pelo menos em seções. A primeira e a segunda camadas intermediárias têm, frequentemente, dimensões iguais às da vidraça externa e da vidraça interna. O elemento funcional é, de modo preferencial, similar à película.

[0030] Em uma modalidade vantajosa de uma vidraça compósita, de acordo com a invenção, a camada intermediária contém um polímero, de modo preferencial, um polímero termoplástico.

[0031] Em uma modalidade particularmente vantajosa de uma vidraça compósita, de acordo com a invenção, a camada intermediária contém pelo menos 3% em peso, de modo preferencial, pelo menos 5% em peso, de modo particularmente preferencial, pelo menos 20% em peso, de modo ainda mais preferencial, pelo menos 30% em peso e, em particular, pelo menos 40% em peso de um plasticizante. O plasticizante contém, de modo preferencial, ou é produzido a partir de trietileno glicol-bis-(2- etilhexanoato).

[0032] Os plasticizantes são substâncias químicas que tornam plásticos mais maleáveis, mais flexíveis, mais macios e/ou mais elásticos. Os mesmos alteram a faixa termoelástica de plásticos para temperaturas mais baixas de modo que os plásticos tenham as propriedades mais elásticas desejadas na faixa da temperatura de uso. Outros plasticizantes preferenciais são ésteres de ácido carboxílico, em particular, graxas, óleos, resinas macias, cânfora e ésteres de ácido carboxílico de baixa volatilidade. Outros plasticizantes são, de modo preferencial, diésteres alifáticos de tri ou tetraetileno glicol. De modo particularmente preferencial, 3G7, 3G8 ou 4G7 são usados como plasticizantes, em que o primeiro dígito indica o número de unidades de etileno glicol e o último dígito indica o número de átomos de carbono na porção de ácido carboxílico do composto. Desse modo, 3G8 representa trietileno glicol-bis-(2- etilhexanoato), em outras palavras, um composto da fórmula C4H9CH (CH2CH3) CO (OCH2CH2)3O2CCH (CH2CH3) C4H9.

[0033] Em outra modalidade particularmente vantajosa de uma vidraça compósita, de acordo com a invenção, a camada intermediária contém pelo menos 60% em peso, de modo preferencial, pelo menos 70% em peso, de modo particularmente preferencial, pelo menos 90% em peso e, em particular, pelo menos 97% em peso de polivinil butiral.

[0034] A espessura de cada camada intermediária é, de modo preferencial, de 0,2 mm a 2 mm, de modo particularmente preferencial, de 0,3 mm a 1 mm, em particular, de 0,3 mm a 0,5 mm, por exemplo, 0,38 mm.

[0035] Em uma modalidade vantajosa de um elemento funcional, de acordo com a invenção, o material de barreira é formado de modo que evite a difusão de plasticizantes para fora da camada intermediária através do material de barreira.

[0036] Em uma modalidade particularmente vantajosa de um elemento funcional, de acordo com a invenção, o material de barreira tem baixo teor de plasticizante, de modo preferencial, com um teor de plasticizante menor do que 3% em peso, de modo particularmente preferencial, menor do que 1% em peso e, em particular, menor do que 0,5% em peso. De modo mais particularmente preferencial, o material de barreira é livre de plasticizante, em outras palavras, sem adição específica de um plasticizante. O material de barreira contém, de maneira vantajosa, ou é produzido a partir de um polímero, de modo preferencial, polietileno tereftalato (PET) ou fluoreto de polivinila (PVF). O material de barreira também pode conter polivinil butiral (PVB) com baixo teor de plasticizante, com um teor de plasticizante menor do que 3% em peso.

[0037] O elemento funcional controlável compreende, tipicamente, uma camada ativa fina entre dois eletrodos de eletrodos de superfície. A camada ativa tem as propriedades ópticas controláveis que podem ser controladas por meio da tensão aplicada aos eletrodos de superfície.

[0038] Em uma vidraça compósita, de acordo com a invenção, os eletrodos de superfície e a camada ativa são dispostos, tipicamente, de modo substancialmente paralelo às superfícies da vidraça externa e da vidraça interna.

[0039] Os eletrodos de superfície são conectados eletricamente a uma fonte de tensão externa de um modo conhecido por si. O contato elétrico é realizado por meio de cabos de conexão adequados, por exemplo, condutores de folha, que são conectados, de modo opcional, aos eletrodos de superfície por meio de barras denominadas "barras coletoras", por exemplo, tiras de um material eletricamente condutor ou impressões eletricamente condutoras.

[0040] Os eletrodos de superfície são, de modo preferencial, projetados como camadas transparentes eletricamente condutoras. Os eletrodos de superfície contêm, de modo preferencial, pelo menos um metal, uma liga metálica ou um óxido condutor transparente (TCO). Os eletrodos de superfície podem conter, por exemplo, prata, ouro, cobre, níquel, cromo, tungstênio, óxido de índio estanho (ITO), óxido de zinco dopado com gálio ou dopado com alumínio e/ou óxido de estanho dopado com flúor ou dopado com antimônio. Os eletrodos de superfície têm, de modo preferencial, uma espessura de 10 nm a 2 µm, de modo particularmente preferencial, de 20 nm a 1 µm, de modo mais particularmente preferencial, de 30 nm a 500 nm.

[0041] Além da camada ativa e dos eletrodos de superfície, o elemento funcional pode ter outras camadas conhecidas por si, por exemplo, camadas de barreira, camadas de bloqueio, camadas antirrefletoras, camadas protetoras e/ou camadas lisas.

[0042] O elemento funcional está presente, de modo preferencial, como uma película de múltiplas camadas com duas películas portadoras externas. Em tal película de múltiplas camadas, os eletrodos de superfície e a camada ativa são dispostos entre as duas películas portadoras. Neste documento, o termo “película portadora externa" significa que as películas portadoras formam as duas superfícies da película de múltiplas camadas. O elemento funcional pode ser fornecido, desse modo, como uma película laminada que pode ser processada de maneira vantajosa. As películas portadoras protegem, de maneira vantajosa, o elemento funcional contra dano, em particular, corrosão. A película de múltiplas camadas inclui, na ordem indicada, pelo menos uma película condutora, um eletrodo de superfície, uma camada ativa, outro eletrodo de superfície e outra película portadora. A película portadora porta, em particular, os eletrodos de superfície e fornece, a uma camada ativa líquida ou macia, a estabilidade mecânica necessária.

[0043] As películas portadoras contêm, de modo preferencial, pelo menos um polímero termoplástico, de modo particularmente preferencial, polietileno tereftalato (PET) com baixo teor de plasticizante ou livre de plasticizante. Isso é particularmente vantajoso em relação à estabilidade da película de múltiplas camadas. As películas portadoras também podem conter, entretanto, ou ser produzidas de outros polímeros com baixo teor de plasticizante ou livres de plasticizante, por exemplo, etileno acetato de vinila (EVA), polipropileno, policarbonato, polimetilmetacrilato, poliacrilato, cloreto de polivinila, resina de poliacetato, resinas de fundição, acrilatos, etileno propileno fluorado, fluoreto de polivinila e/ou etileno-tetrafluoroetileno. A espessura de cada película portadora é, de modo preferencial, de 0,1 mm a 1 mm, de modo particularmente preferencial, de 0,1 mm a 0,2 mm.

[0044] Tipicamente, as películas portadoras têm, em cada caso, um revestimento eletricamente condutor voltado para a camada ativa e funciona como um eletrodo de superfície.

[0045] O elemento funcional, de acordo com a invenção, é, de modo preferencial, um elemento funcional de PDLC (cristal líquido disperso em polímero). A camada ativa de um elemento funcional de PDLC contém cristais líquidos que são embutidos em uma matriz polimérica. Quando nenhuma tensão é aplicada aos eletrodos de superfície, os cristais líquidos são orientados de um modo desordenado, resultando em forte dispersão da luz que passa pela camada ativa. Quando uma tensão é aplicada nos eletrodos de superfície, os cristais líquidos se alinham em uma direção comum e a transmitância de luz através da camada ativa é aumentada. Alternativamente, os elementos funcionais e, em particular, elementos funcionais de PDLC podem ser usados os quais são transparentes quando nenhuma tensão é aplicada (0 V) e dispersam fortemente quando uma tensão é aplicada.

[0046] Em princípio, entretanto, também é possível usar outros tipos de elementos funcionais controláveis, por exemplo, elementos funcionais eletrocrômicos ou elementos funcionais de SPD (dispositivo de partícula suspensa). Os elementos funcionais controláveis mencionados e sua funcionalidade são conhecidos por si pela pessoa versada na técnica de modo que uma descrição detalhada possa ser dispensada neste documento.

[0047] Os elementos funcionais estão disponíveis comercialmente como películas de múltiplas camadas. O elemento funcional é tipicamente cortado no formato e tamanho desejados a partir de uma película de múltiplas camadas com dimensões relativamente grandes. Isso pode ser feito mecanicamente, por exemplo, com o uso de uma faca. Em uma modalidade vantajosa, o corte é feito a laser. Mostrou-se que, nesse caso, a face lateral é mais estável do que com corte mecânico. Com faces laterais mecanicamente cortadas, pode haver um risco de o material retrair, de certo modo, que é notório visualmente e afeta, de modo adverso, a estética da vidraça.

[0048] Em uma vidraça compósita, de acordo com a invenção, o elemento funcional é unido à vidraça externa por meio de uma região da primeira camada intermediária e à vidraça interna por meio de uma região da segunda camada intermediária. As camadas intermediárias são dispostas, de modo preferencial, como folhas uma sobre a outra e laminadas em conjunto com o elemento funcional inserido entre as duas camadas. As regiões das camadas intermediárias que se sobrepõem ao elemento funcional formam, então, as regiões que conectam o elemento funcional às vidraças. Em outras regiões da vidraça onde as camadas intermediárias estabelecem contato direto uma com a outra, as mesmas podem fundir durante a laminação de modo que as duas camadas originais, possivelmente, não sejam mais reconhecíveis e, em vez disso, haja uma camada intermediária homogênea. O elemento funcional, de acordo com a invenção, com o material de barreira é disposto, de modo preferencial, completamente dentro da vidraça compósita e é circundado, de modo preferencial, em um, três ou todos os lados por camadas intermediárias fundidas.

[0049] Uma camada intermediária pode ser formada, por exemplo, por uma única película termoplástica. Uma camada intermediária também pode ser implantada como uma pilha de películas de dois estratos, três estratos ou múltiplos estratos, em que as películas individuais têm propriedades iguais ou diferentes. Uma camada intermediária também pode ser formada a partir de seções de diferentes películas termoplásticas cujas faces laterais são adjacentes.

[0050] Em um desenvolvimento vantajoso adicional de uma vidraça compósita, de acordo com a invenção, a região da primeira ou da segunda camada intermediária através da qual o elemento funcional é unido à vidraça externa ou à vidraça interna é tingida ou colorida. A transmitância dessa região na faixa espectral visível é reduzida, desse modo, quando comparado a uma camada não tingida ou não colorida. A região tingida/colorida da camada intermediária reduz, desse modo, a transmitância do para- brisa na região da viseira contra luz solar. Em particular, a impressão estética do elemento funcional é aperfeiçoada visto que o tingimento resulta em uma aparência neutra que afeta o observador de modo mais agradável.

[0051] No contexto da invenção, "propriedades ópticas eletricamente controláveis" significa aquelas propriedades que são infinitamente controláveis, mas também aquelas que podem ser comutadas entre dois ou mais estados distintos.

[0052] O controle elétrico da viseira contra luz solar é feito, por exemplo, por meio de comutadores, controles giratórios ou deslizáveis que são integrados ao painel do veículo. Entretanto, uma área de comutação para controlar a viseira contra luz solar também pode ser integrada ao para-brisa, por exemplo, uma área de comutação capacitiva. De modo adicional ou alternativo, a viseira contra luz solar pode ser controlada por métodos desprovidos de contato, por exemplo, por meio de reconhecimento de gesto, ou como uma função do estado da pupila ou pálpebra determinado por uma câmera e aparelhos eletrônicos de avaliação adequados. De modo adicional ou alternativo, a viseira contra luz solar pode ser controlada por sensores que detectam incidência de luz na vidraça.

[0053] A região tingida ou colorida da camada intermediária tem, de modo preferencial, transmitância na faixa espectral visível de 10% a 50%, de modo particularmente preferencial, de 20% a 40%. Resultados particularmente bons em termos de proteção contra luminosidade e aparência óptica são obtidos desse modo.

[0054] A camada intermediária pode ser implantada por meio de uma única película termoplástica, em que a região tingida ou colorida é produzida por tingimento ou coloração local. Tais películas podem ser obtidas, por exemplo, por meio de coextrusão. Alternativamente, uma seção de película não tingida e uma seção de película tingida ou colorida podem ser combinadas para formar uma camada termoplástica.

[0055] A região tingida ou colorida pode ser colorida ou tingida de maneira homogênea, em outras palavras, pode ter transmitância independente de localização. O tingimento ou coloração, entretanto, também pode não ser homogênea, em particular, uma progressão de transmitância pode ser percebida. Em uma modalidade, o nível de transmitância na região tingida ou colorida diminui, pelo menos em seções, com o aumento da distância da borda superior. Desse modo, bordas pontiagudas da área tingida ou colorida podem ser evitadas de modo que a transição da viseira contra luz solar para a região transparente do para-brisa seja gradual, que parece mais atraente esteticamente.

[0056] Em uma modalidade vantajosa, a região da primeira camada intermediária, isto é, a região entre o elemento funcional e a vidraça externa é tingida. Isso cria uma impressão particularmente estética ao visualizar a vidraça externa a partir de cima. A região da segunda camada intermediária entre o elemento funcional e a vidraça interna também pode ser, de modo opcional, colorida ou tingida.

[0057] A vidraça compósita que tem um elemento funcional eletricamente controlável pode ser implantada, de maneira vantajosa, como um para-brisa com uma viseira contra luz solar eletricamente controlável. Tal para-brisa tem uma borda superior e uma borda inferior bem como duas bordas laterais que se estendem entre a borda superior e a borda inferior. “Borda superior" se refere àquela borda que se destina a apontar para cima na posição de instalação. "Borda inferior" se refere àquela borda que se destina a apontar para baixo na posição de instalação. A borda superior é denominada, frequentemente, a borda de teto; a borda inferior, como a borda de motor.

[0058] Os para-brisas têm um campo central de visão, para o qual exigências altas de qualidade óptica são estabelecidas. O campo central de visão tem que ter alta transmitância de luz (tipicamente, maior do que 70%). O dito campo central de visão é, em particular, aquele campo de visão que é denominado pela pessoa versada na técnica como campo de visão B, área de visão B ou zona B. O campo de visão B e suas exigências técnicas são especificadas no Regulamento No. 43 da Comissão Econômica das Nações Unidas para a Europa (UN/ECE) (ECE-R43, "Uniform Provisions concerning the Approval of Safety Glazing Materials and Their Installation on Vehicles"). O campo de visão B é definido no Apêndice 18.

[0059] O elemento funcional é disposto, então, de maneira vantajosa, acima do campo central de visão (campo de visão B). Isso significa que o elemento funcional é disposto na região entre o campo central de visão e a borda superior do para-brisa. O elemento funcional não tem que cobrir toda a região, mas é posicionado completamente dentro dessa região e não se projeta no campo central de visão. Em outras palavras, o elemento funcional tem uma distância mais curta a partir da borda superior do para-brisa do que o campo central de visão. Desse modo, a transmitância do campo central de visão não é afetada, de modo adverso, pelo elemento funcional, que é posicionado em uma localização similar àquela de uma viseira contra luz solar mecânica convencional quando dobrada.

[0060] O para-brisa é destinado, de modo preferencial, a um veículo motorizado, de modo particularmente preferencial, a um carro de passageiro.

[0061] Em uma modalidade preferencial, o elemento funcional, mais precisamente, as faces laterais do elemento funcional com o material de barreira, é circundado de modo circunferencial por uma terceira camada intermediária. A terceira camada intermediária é implantada de modo similar à armação com uma reentrância no qual o elemento funcional é inserido. A terceira camada intermediária também pode ser formada por uma película termoplástica, na qual a reentrância foi produzida por meio de corte. Alternativamente, a terceira camada intermediária também pode ser composta de uma pluralidade de seções de película ao redor do elemento funcional.

A camada intermediária é formada, de modo preferencial, a partir de um total de pelo menos três camadas termoplásticas dispostas como folhas uma sobre a outra, em que a camada do meio tem uma reentrância na qual o elemento funcional é disposto. Durante a produção, a terceira camada intermediária é disposta entre a primeira e a segunda camada intermediária, com as faces laterais de todas as camadas intermediárias dispostas, preferencialmente, de modo congruente. A terceira camada intermediária tem, de modo preferencial, aproximadamente a mesma espessura que o elemento funcional. Isso compensa a diferença local de espessura do para-brisa introduzido pelo elemento funcional limitado localmente de modo que a quebra de vidro durante a laminação possa ser evitada.

[0062] As faces laterais do elemento funcional visível ao visualizar através do para-brisa são dispostas, de modo preferencial, de maneira nivelada com a terceira camada intermediária de modo que não exista nenhum vão entre a face lateral do elemento funcional e a face lateral associada da camada intermediária. Isso se aplica, em particular, à superfície inferior do elemento funcional, que é tipicamente visível. Desse modo, a delimitação entre a terceira camada intermediária e o elemento funcional é visualmente menos evidente.

[0063] Em uma modalidade preferencial, as bordas inferiores do elemento funcional e da região tingida da camada intermediária (ou camadas intermediárias) são adaptadas ao formato da borda superior do para-brisa, criando uma aparência visualmente mais atraente. Visto que a borda superior de um para-brisa é tipicamente curva, em particular, curva de maneira côncava, a borda inferior do elemento funcional e da região tingida também é, de modo preferencial, curva. De modo particularmente preferencial, as bordas inferiores do elemento funcional são substancialmente paralelas à borda superior do para-brisa. Entretanto, também é possível construir a viseira contra luz solar a partir de duas metades retas dispostas em um ângulo uma em relação à outra e aproximando o formato da borda superior a um formato em V.

[0064] Em uma modalidade da invenção, o elemento funcional é dividido em segmentos por linhas de isolamento. As linhas de isolamento são introduzidas, em particular, nos eletrodos de superfície de modo que os segmentos do eletrodo de superfície sejam eletricamente isolados um do outro. Os segmentos individuais são conectados à fonte de tensão de maneira independente um do outro de modo que os mesmos possam ser atuados separadamente. Desse modo, diferentes regiões da viseira contra luz solar podem ser comutadas de maneira independente. De modo particularmente preferencial, as linhas de isolamento e os segmentos são dispostos de modo horizontal na posição de instalação. Desse modo, a altura da viseira contra luz solar pode ser controlada pelo usuário. O termo "horizontal" deve ser interpretado de maneira ampla neste documento e se refere a uma direção de extensão que, em um para-brisa, se estende entre as bordas laterais do para-brisa. As linhas de isolamento não têm que ser, necessariamente, retas, mas também podem ser um pouco curvas, de modo preferencial, adaptadas para qualquer curvatura da borda superior do para-brisa, em particular, substancialmente paralelas à borda superior do para-brisa. As linhas de isolamento verticais também são, evidentemente, concebíveis.

[0065] As linhas de isolamento têm, por exemplo, uma largura de 5 μm a 500 μm, em particular, 20 µm a 200 µm. A largura dos segmentos, isto é, a distância entre linhas de isolamento adjacentes pode ser selecionada, de maneira adequada, pela pessoa versada na técnica de acordo com as exigências do caso individual.

[0066] As linhas de isolamento podem ser introduzidas por meio de ablação a laser, corte mecânico ou causticação durante a produção do elemento funcional. As películas de múltiplas camadas já laminadas também podem ser segmentadas, subsequentemente, por ablação a laser.

[0067] A borda superior e a face lateral adjacente ou todas as faces laterais do elemento funcional são encobertas da visão através da vidraça compósita, de modo preferencial, por uma impressão de disfarce opaca ou por uma armação externa. Os para-brisas têm, tipicamente, uma impressão de disfarce periférica circundante produzida a partir de um esmalte opaco, que serve, em particular, para proteger o adesivo usado para instalação da janela contra radiação UV e para ocultar visualmente o mesmo. Essa impressão de disfarce periférica também é usada, de modo preferencial, para encobrir a borda superior e a face lateral do elemento funcional bem como as conexões elétricas necessárias. A viseira contra luz solar é integrada, então, de maneira vantajosa, à aparência do para-brisa e apenas a sua borda inferior é potencialmente discernível ao observador. De modo preferencial, a vidraça externa e também a vidraça interna têm uma impressão de disfarce de modo que visão atravessante seja evitada de ambos os lados.

[0068] O elemento funcional também pode ter reentrâncias ou orifícios, por exemplo, na região de janelas denominadas janelas de sensor ou janelas de câmera. Essas regiões são fornecidas para serem equipadas com sensores ou câmeras cuja função é prejudicada por um elemento funcional controlável na trajetória de feixe, por exemplo, sensores de chuva. É também possível formar a viseira contra luz solar com pelo menos dois elementos funcionais separados um do outro, em que uma distância entre os elementos funcionais fornece espaço para uma janela de sensor ou uma janela de câmera.

[0069] O elemento funcional (ou a totalidade dos elementos funcionais no caso descrito acima de uma pluralidade de elementos funcionais) é disposto, de modo preferencial, sobre toda a largura da vidraça compósita ou do para-brisa, menos uma região de borda em ambos os lados que tem uma largura de, por exemplo, 2 mm a 20 mm. O elemento funcional também tem, de modo preferencial, uma distância de, por exemplo, 2 mm a 20 mm da borda superior. O elemento funcional é encapsulado, desse modo, dentro da camada intermediária e protegido contra contato com a atmosfera circundante e corrosão.

[0070] A vidraça externa e a vidraça interna são produzidas, de modo preferencial, a partir de vidro, de modo particularmente preferencial, de vidro de soda-cal, conforme é costumeiro para vidraças de janela. As vidraças, entretanto, também podem ser produzidas a partir de outros tipos de vidro, por exemplo, vidro de quartzo, vidro borossilicato ou vidro aluminossilicato, ou plásticos rígidos claros, por exemplo, policarbonato ou polimetilmetacrilato. As vidraças podem ser claras, ou também tingidas ou coloridas. Os para-brisas precisam ter transmitância de luz adequada no campo central de visão, de modo preferencial, pelo menos 70% na zona de visão atravessante primária A por ECE-R43.

[0071] A vidraça externa, a vidraça interna e/ou a camada intermediária podem ter revestimentos adequados adicionais conhecidos por si, por exemplo, revestimentos antirreflexo, revestimentos antiaderente, revestimentos antirrisco, revestimentos fotocatalíticos ou revestimentos de proteção solar ou revestimentos de baixo E.

[0072] A espessura da vidraça externa e da vidraça interna pode variar bastante e, desse modo, ser adaptada às exigências do caso individual. A vidraça externa e a vidraça interna têm, de modo preferencial, espessuras de 0,5 mm a 5 mm, de modo particularmente preferencial, de 1 mm a 3 mm.

[0073] A invenção inclui, adicionalmente, um método para produzir um elemento funcional, de acordo com a invenção, que tem propriedades ópticas eletricamente controláveis, em que pelo menos a) uma sequência empilhada de pelo menos uma primeira película portadora, uma camada ativa e uma segunda película portadora é fornecida, e b) uma superfície de saída da camada ativa em pelo menos uma face lateral do elemento funcional é vedada, pelo menos em seções e, de modo preferencial, completamente, com um material de barreira, em que, de modo preferencial, o material de barreira é extrudado sobre a superfície de saída ou é aspergido sobre a superfície de saída.

[0074] De modo preferencial, uma sequência empilhada de pelo menos uma primeira película portadora, um primeiro eletrodo de superfície, uma camada ativa, um segundo eletrodo de superfície e uma segunda película portadora é fornecida.

[0075] A sequência empilhada é, por exemplo, uma película pré-fabricada que é produzida em um tamanho e formato adequados.

[0076] Durante extrusão, o material de barreira, que, por exemplo, contém, substancialmente, ou é produzido a partir de polietileno tereftalato (PET), é continuamente fundido ou amolecido, por uma matriz de conformação e aplicado ao elemento funcional. Subsequentemente, o material de barreira resfria no elemento funcional. Um material de barreira adequado entra, de modo preferencial, em uma conexão adesiva ou uma conexão de fusão com o elemento funcional. Os materiais de barreira adequados são mencionados acima.

[0077] Típicas temperaturas para aplicação de um material de barreira são conhecidas pela pessoa versada na técnica ou podem ser determinadas por meio de experimentos simples. O material de barreira de PET é aquecido, de maneira típica, a temperaturas entre 70 °C e 300 °C. O PET não tem que ser completamente líquido para extrusão, mas apenas amolecido. Temperaturas de extrusão excessivamente altas podem resultar em degradação das moléculas de PET e degradação das propriedades do material de barreira.

[0078] Em uma modalidade vantajosa do método, de acordo com a invenção, a sequência empilhada que compreende pelo menos uma primeira película portadora, um primeiro eletrodo de superfície, uma camada ativa, um segundo eletrodo de superfície e uma segunda película portadora é disposta completamente em uma superfície de trabalho durante extrusão, isto é, a sequência empilhada repousa na superfície de trabalho, por exemplo, por meio da superfície da primeira película portadora voltada para longe da sequência empilhada.

[0079] Alternativamente, a sequência empilhada pode se projetar além da superfície de trabalho no um ou em todos os lados de modo que o material de barreira possa ser extrudado de modo particularmente uniforme sobre as faces laterais.

[0080] Durante a extrusão, a sequência empilhada do elemento funcional é movida em relação à matriz de extrusão. Isso pode ser alcançado por uma matriz de extrusão estacionária e uma sequência empilhada móvel, por uma sequência empilhada estacionária e uma matriz de extrusão móvel, ou por uma combinação de uma sequência empilhada móvel e uma matriz de extrusão móvel.

[0081] A espessura d do material de barreira sobre a superfície de saída pode ser ajustada de um modo simples pela pessoa versada na técnica através de seleção adequada da velocidade de extrusora, da temperatura de extrusão e da velocidade à qual a matriz de extrusão é movida em relação ao elemento funcional.

[0082] De maneira vantajosa, durante a aspersão do material de barreira, de acordo com a invenção, o material de barreira aquecido e liquefeito é atomizado em uma cabeça de aspersão por um fluxo de ar comprimido. A névoa de aspersão resultante precipita sobre as faces laterais do elemento funcional como material de barreira ressolidificado e, por exemplo, veda por completo as faces laterais.

[0083] Durante a aspersão, a sequência empilhada pode ser disposta completamente em uma superfície de trabalho, isto é, a sequência empilhada repousa na superfície de trabalho, por exemplo, por meio da primeira película portadora. Alternativamente, o elemento funcional pode se projetar além da superfície de trabalho em todos os lados de modo que o material de barreira possa ser aspergido de modo particularmente uniforme sobre as faces laterais da sequência empilhada.

[0084] Durante a aspersão, o elemento funcional é movido, de maneira vantajosa, em relação à cabeça de aspersão. Isso pode ser alcançado por uma cabeça de aspersão estacionária e um elemento funcional móvel, por um elemento funcional estacionário e uma cabeça de aspersão móvel, ou por uma combinação de uma cabeça de aspersão móvel e um elemento funcional móvel.

[0085] Em uma modalidade vantajosa do método, de acordo com a invenção, o material de barreira é aspergido sobre todas as faces laterais do elemento funcional. Em um desenvolvimento adicional do método, de acordo com a invenção, o material de barreira também é aspergido sobre a superfície do lado superior ou a superfície do lado inferior ou sobre ambas, em seções ou de maneira completa.

[0086] O fluxo de ar comprimido contém ou é, de modo preferencial, ar, nitrogênio, argônio ou outro gás de proteção. O material de barreira é amolecido antes de aspersão aquecendo-se acima do ponto de amolecimento, no exemplo de PET, aquecendo-se a 200 °C a 300° C e, por exemplo, a 250 °C.

[0087] Um aspecto adicional da invenção se refere a um método para produzir uma vidraça compósita, de acordo com a invenção, em que em uma seguinte etapa c) uma vidraça externa, uma primeira camada intermediária, o elemento funcional, de acordo com a invenção, que tem propriedades ópticas eletricamente controláveis, uma segunda camada intermediária e uma vidraça interna são dispostos um acima do outro nessa ordem, e d) a vidraça externa e a vidraça interna são unidas por laminação, em que uma camada intermediária com um elemento funcional embutido é formada a partir da primeira camada intermediária e da segunda camada intermediária.

[0088] Em um desenvolvimento vantajoso adicional do método, de acordo com a invenção, na etapa c), uma terceira camada intermediária que circunda o elemento funcional é disposta entre a primeira camada intermediária e a segunda camada intermediária.

[0089] O contato elétrico dos eletrodos de superfície do elemento funcional é feito, de modo preferencial, antes da laminação da vidraça compósita.

[0090] Quaisquer impressões, por exemplo, impressões de disfarce opacas ou barras coletoras impressas para o contato elétrico do elemento funcional são aplicadas, de modo preferencial, por serigrafia.

[0091] A laminação é feita, de modo preferencial, sob a ação de calor, vácuo e/ou pressão. Os métodos de laminação conhecidos por si podem ser usados, por exemplo, métodos de autoclave, métodos de bolsa de vácuo, métodos de anel de vácuo, métodos de calandra, laminadores a vácuo ou combinações dos mesmos.

[0092] A invenção inclui, adicionalmente, o uso de uma vidraça compósita, de acordo com a invenção, que tem um elemento funcional eletricamente controlável como envidraçamento interior ou envidraçamento exterior em um veículo ou uma edificação, em que o elemento funcional eletricamente controlável é usado como uma proteção solar ou como uma proteção de privacidade.

[0093] A invenção inclui, adicionalmente, o uso de um elemento funcional, de acordo com a invenção, em um para-brisa ou painel de teto de um veículo, em que o elemento funcional é usado como uma viseira contra luz solar.

[0094] A invenção inclui, adicionalmente, o uso de um elemento funcional, de acordo com a invenção, em um envidraçamento interior ou envidraçamento exterior em um veículo ou uma edificação, em que o elemento funcional eletricamente controlável é usado como uma proteção solar ou como uma proteção de privacidade.

[0095] A invenção inclui, adicionalmente, o uso de uma vidraça compósita, de acordo com a invenção, como um para-brisa ou painel de teto de um veículo, em que o elemento funcional eletricamente controlável é usado como uma viseira contra luz solar.

[0096] Uma vantagem principal da invenção consiste em que, com vidraças compósitas como um para-brisa, é possível dispensar uma viseira contra luz solar convencional mecanicamente dobrável montada no teto de veículo. A invenção também inclui, como consequência, um veículo, de modo preferencial, um veículo motorizado, em particular, um carro de passageiro, que não tem tal viseira contra luz solar convencional.

[0097] A invenção também inclui o uso de uma região tingida ou colorida de uma camada intermediária para unir um elemento funcional que tem propriedades ópticas eletricamente controláveis a uma vidraça externa ou uma vidraça interna de um para- brisa, em que uma viseira contra luz solar eletricamente controlável é formada pela região tingida ou colorida da camada intermediária e do elemento funcional.

[0098] A invenção é explicada em detalhes com referência aos desenhos e modalidades exemplificativas. Os desenhos são representações esquemáticas e não em escala. Os desenhos não restringem, de modo algum, a invenção. Os mesmos retratam:

[0099] A Figura 1A é uma vista plana de uma primeira modalidade de uma vidraça compósita, de acordo com a invenção, que tem um elemento funcional de acordo com a invenção,

[0100] A Figura 1B é um corte transversal através da vidraça compósita da Figura 1A ao longo da linha de corte X-X‘,

[0101] A Figura 1C é uma representação ampliada da área Z da Figura 1B,

[0102] A Figura 2A é uma representação ampliada de um detalhe de um elemento funcional, de acordo com a invenção durante a extrusão do material de barreira,

[0103] A Figura 2B é uma representação ampliada de um detalhe de outro exemplo de um elemento funcional, de acordo com a invenção, durante a extrusão do material de barreira,

[0104] A Figura 2C é uma representação ampliada de um detalhe de outro exemplo de um elemento funcional, de acordo com a invenção, durante a extrusão do material de barreira,

[0105] A Figura 3 é uma representação ampliada de um detalhe de outra modalidade exemplificativa de um elemento funcional, de acordo com a invenção, durante a aspersão do material de barreira,

[0106] A Figura 4A é uma vista plana de outra modalidade de uma vidraça compósita, de acordo com a invenção, com o uso do exemplo de um para-brisa com uma viseira contra luz solar,

[0107] A Figura 4B é um corte transversal através da vidraça compósita da Figura 4A ao longo da linha de corte X-X‘.

[0108] A Figura 1A, Figura 1B e Figura 1C retratam, em cada caso, um detalhe de uma vidraça compósita 100, de acordo com a invenção. A vidraça compósita 100 compreende uma vidraça externa 1 e uma vidraça interna 2 que são unidas uma à outra por meio de uma primeira camada intermediária 3a e uma segunda camada intermediária 3b. A vidraça externa 1 tem uma espessura de 2,1 mm e é, por exemplo, produzida a partir de um vidro de soda-cal claro. A vidraça interna 2 tem uma espessura de 1,6 mm e também é, por exemplo, produzida a partir de um vidro de soda-cal claro. A vidraça compósita 100 tem uma primeira borda designada como D, que é denominada, a seguir, como a "borda superior". A vidraça compósita 100 tem uma segunda borda designada como M, que é disposta em oposição à borda superior D e é denominada, a seguir, como a "borda inferior". A vidraça compósita 100 pode ser disposta, por exemplo, como envidraçamento arquitetural na armação de uma janela com vidraças adicionais para formar uma unidade de envidraçamento isolante.

[0109] É disposto, entre a primeira camada intermediária 3a e a segunda camada intermediária 3b, um elemento funcional 5, de acordo com a invenção, cujas propriedades ópticas podem ser controladas por uma tensão elétrica. Por questão de simplicidade, as linhas de suprimento elétrico não são mostradas.

[0110] O elemento funcional controlável 5 é, por exemplo, uma película de múltiplas camadas de PDLC, que compreende uma sequência empilhada com uma camada ativa 11 entre dois eletrodos de superfície 12, 13 e duas películas portadoras 14, 15. A camada ativa 11 contém uma matriz polimérica com cristais líquidos dispersos na mesma, que se alinham como uma função da tensão elétrica aplicada nos eletrodos de superfície, por meio dos quais as propriedades ópticas podem ser controladas. As películas portadoras 14, 15 são produzidas a partir de polietileno tereftalato (PET) e têm uma espessura de, por exemplo, 0,125 mm. As películas portadoras 14, 15 são dotadas de um revestimento de ITO voltado para a camada ativa 11 e que tem uma espessura de aproximadamente 100 nm, formando os eletrodos de superfície 12, 13. Os eletrodos de superfície 12, 13 podem ser conectados ao sistema elétrico de veículo por meio de barras coletoras (implantadas, por exemplo, por uma serigrafia contendo prata) (não mostrados) e cabos de conexão (não mostrados).

[0111] As camadas intermediárias 3a, 3b compreendem, em cada caso, uma película termoplástica com uma espessura de 0,38 mm. As camadas intermediárias 3a, 3b são produzidas, por exemplo, a partir de 78% em peso de polivinil butiral (PVB) e 20% em peso de bis(2-etilhexanoato) de trietilenoglicol como um plasticizante.

[0112] O elemento funcional 5 tem em todas as faces laterais 5.1, 5.2, 5.3, 5.4 um material de barreira 4, que, por exemplo, cobre toda a face lateral 5.1, 5.2, 5.3, 5.4. O material de barreira 4 contém um PET com baixo teor de plasticizante e veda, em particular, toda a superfície de saída 8 da camada ativa 11.

[0113] O material de barreira 4 é produzido, neste documento, por exemplo, substancialmente a partir de PET, isto é, pelo menos 97% em peso. A película de barreira 4a, 4b contém menos do que 0,5% em peso de plasticizante e é adequada para reduzir ou evitar a difusão de plasticizante para fora das camadas intermediárias 3a, 3b por meio das faces laterais 5.1, 5.2, 5.3, 5.4 para o interior da camada funcional

5.

[0114] O material de barreira 4 reduz ou evita a difusão de plasticizante na camada ativa 11, aumentando, desse modo, a vida útil do elemento funcional 5. A espessura (ou, em outras palavras, a espessura de material) d do material de barreira 4 sobre (isto é, de modo ortogonal a) a superfície de saída 8 é pelo menos 0,3 mm.

[0115] Em testes de deterioração, tais vidraças compósitas 100 mostram luminosidade reduzida de maneira significativa na região de borda do elemento funcional 5, visto que difusão do plasticizante para fora das camadas intermediárias

3a, 3b para o interior do elemento funcional 5 e degradação resultante do elemento funcional 5 são evitadas.

[0116] As Figuras 2A, 2B e 2C retratam, em cada caso, representações ampliadas de detalhes de elementos funcionais 5, de acordo com a invenção, durante a extrusão do material de barreira 4.

[0117] No momento das extrusões, o material de barreira 24 é amolecido ou liquefeito aquecendo-se acima do ponto de amolecimento, no exemplo de PET, aquecendo-se a 250 °C. Então, o material de barreira liquefeito ou amolecido 24 é pressionado através de uma matriz de extrusão 20 e o material extrudado é colocado em contato com a face lateral 5.1 do elemento funcional 5. Durante contato, o material de barreira 4 resfria e veda a face lateral 5.1 com as várias camadas do elemento funcional 5 e, em particular, a camada ativa 11.

[0118] O material de barreira 4 pode ser extrudado de modo que o mesmo se projete além da face lateral 5.1 e cubra uma área de borda do lado superior da segunda película portadora 14 e o lado inferior da primeira película portadora 15, conforme mostrado, por exemplo, na Figura 2B.

[0119] Conforme mostrado em detalhes na Figura 2C, o elemento funcional 5 é disposto completamente em uma superfície de trabalho 25 durante a extrusão, em outras palavras, o elemento funcional 5 repousa, por exemplo, na superfície de trabalho 25 por meio da primeira película portadora 15.

[0120] De modo alternativo, o elemento funcional 5 pode se projetar além da superfície de trabalho em um ou em todos os lados (consulte, por exemplo, a Figura 2A ou 2B) de modo que o material de barreira 4 possa ser extrudado de modo particularmente uniforme sobre as faces laterais.

[0121] Durante a extrusão, o elemento funcional 5 é movido em relação à matriz de extrusão 20. Isso pode ser alcançado por uma matriz de extrusão estacionária 20 e um elemento funcional móvel 5, por um elemento funcional estacionário 5 e uma matriz de extrusão móvel 20, ou uma combinação de ambos.

[0122] A Figura 3 retrata uma representação ampliada de um detalhe de um elemento funcional 5 de acordo com a invenção durante a aspersão do material de barreira 4. Para essa finalidade, o material de barreira aquecido e liquefeito 4 é atomizado por um fluxo de ar comprimido 32 em uma cabeça de aspersão 30. A névoa de aspersão resultante 31 precipita como um material de barreira ressolidificado 4 na face lateral 5.1 do elemento funcional 5 e, no exemplo retratado neste documento, veda a face lateral 5.1 de maneira completa.

[0123] Durante a aspersão, o elemento funcional 5 pode ser disposto completamente em uma superfície de trabalho, em outras palavras, o elemento funcional 5 repousa na superfície de trabalho por meio da primeira película portadora

15. De modo alternativo, o elemento funcional 5 pode se projetar além da superfície de trabalho em todos os lados de modo que o material de barreira 4 possa ser aspergido de modo particularmente uniforme sobre as faces laterais. Durante a aspersão, o elemento funcional 5 é movido em relação à cabeça de aspersão 30. Isso pode ser alcançado por uma cabeça de aspersão estacionária 30 e um elemento funcional móvel 5, por um elemento funcional estacionário 5 e uma cabeça de aspersão móvel 30, ou uma combinação de ambos.

[0124] O fluxo de ar comprimido 32 contém, de modo preferencial, ou é ar, nitrogênio ou outro gás de proteção. O material de barreira 34 é amolecido aquecendo- se acima do ponto de amolecimento, no exemplo de PET, aquecendo-se a 250 °C.

[0125] A Figura 4A e a Figura 4B retratam, em cada caso, um detalhe de uma vidraça compósita exemplificativa 100, de acordo com a invenção, como um para- brisa com uma viseira contra luz solar eletricamente controlável. A vidraça compósita 100 das Figuras 4A e 4B corresponde substancialmente à vidraça compósita 100 das Figuras 1A a 1C de modo que apenas as diferenças sejam discutidas a seguir.

[0126] O para-brisa compreende uma vidraça compósita trapezoidal 100 com uma vidraça externa 1 e uma vidraça interna 2 que são unidas uma à outra por meio de duas camadas intermediárias 3a,3b. A vidraça externa 1 tem uma espessura de 2,1 mm e é produzida a partir de vidro de soda-cal de cor verde. A vidraça interna 2 tem uma espessura de 1,6 mm e é produzida a partir de vidro de soda-cal claro. O para- brisa tem uma borda superior D voltada para o teto na posição instalada e uma borda inferior M voltada para o compartimento de motor na posição instalada.

[0127] O para-brisa é equipado com um elemento funcional eletricamente controlável 5, de acordo com a invenção, como uma viseira contra luz solar que é disposta em uma região acima do campo central de visão B (conforme definido em ECE-R 43). A viseira contra luz solar é formada por uma película de múltiplas camadas de PDLC disponível comercialmente como o elemento funcional 5 que é embutido nas camadas intermediárias 3a,3b. A altura da viseira contra luz solar é, por exemplo, 21 cm. A primeira camada intermediária 3a é ligada à vidraça externa 1; a segunda camada intermediária 3b é ligada à vidraça interna 2. Uma terceira camada intermediária 3c posicionada entre as mesmas tem um recorte, no qual a película de múltiplas camadas de PDLC cortada no tamanho é inserida de maneira precisa, isto é, nivelada em todos os lados. A terceira camada intermediária 3c forma, desse modo, por assim dizer, um tipo de passe-partout para o elemento funcional 5, que é encapsulado, desse modo, todo enrolado em um material termoplástico e é protegido pelo menos.

[0128] A primeira camada intermediária 3a tem uma região tingida 6 que é disposta entre o elemento funcional 5 e a vidraça externa 1. A transmitância de luz do para-brisa é reduzida adicionalmente, desse modo, na região do elemento funcional e a aparência esbranquiçada do elemento funcional PDLC 5 no estado difuso é mitigada. A estética do para-brisa é, desse modo, significativamente mais atraente. A primeira camada intermediária 3a tem, na região 6, por exemplo, transmitância de luz média de 30%, com a qual bons resultados são alcançados.

[0129] A região 6 pode ser tingida de maneira homogênea. Entretanto, com frequência, é visualmente mais atraente se o tingimento diminuir na direção da borda inferior do elemento funcional 5 de modo que as regiões tingidas e não tingidas se mesclem de maneira suave.

[0130] No caso retratado, as bordas inferiores da região tingida 6 e a borda inferior do elemento funcional de PDLC 5 (neste documento, sua face lateral 5.1) são dispostas niveladas com o material de barreira 4. Entretanto, esse não é, necessariamente, o caso. É também possível que a região tingida 6 se projete além do elemento funcional 5 ou, vice-versa, que o elemento funcional 5 se projete além da região tingida 6. No último caso, não seria todo o elemento funcional 5 que seria ligado à vidraça externa 1 por meio da região tingida 6.

[0131] O para-brisa tem, conforme é costumeiro, uma impressão de disfarce periférica circundante 9 que é formada por um esmalte opaco nas superfícies de lado interior (voltadas para o interior do veículo na posição instalada) da vidraça externa 1 e da vidraça interna 2. A distância do elemento funcional 5 a partir da borda superior D e das bordas laterais do para-brisa é menor do que a largura da impressão de disfarce 9 de modo que as faces laterais do elemento funcional 5 – com a exceção da borda lateral voltada para o campo central de visão B – sejam encobertas pela impressão de disfarce 9. As conexões elétricas (não mostradas) também são montadas de maneira aceitável na região da impressão de disfarce 9 e encobertas desse modo.

[0132] O elemento funcional controlável 5 é uma película de múltiplas camadas, que consiste em uma camada ativa 11 entre dois eletrodos de superfície 12, 13 e duas películas portadoras 14, 15. A camada ativa 11 contém uma matriz polimérica com cristais líquidos dispersos na mesma, que se alinham como uma função da tensão elétrica aplicada aos eletrodos de superfície e, como resultado disso, as propriedades ópticas podem ser controladas. As películas portadoras 14, 15 são produzidas a partir de PET e têm uma espessura de, por exemplo, 0,125 mm. As películas portadoras 14, 15 são dotadas de revestimento de ITO voltado para a camada ativa 11 e que tem uma espessura de aproximadamente 100 nm, formando os eletrodos 12, 13. Os eletrodos 12, 13 podem ser conectados ao sistema elétrico de veículo, por meio de uma barra coletora (não mostrada) (formada, por exemplo, por uma serigrafia contendo prata) e por meio de cabos de conexão (não mostrados).

[0133] Um material de barreira 4 é extrudado, por exemplo, sobre as faces laterais

5.1, 5.2, 5.3, e 5.4 do elemento funcional 5, de modo análogo à Figura 2C. No exemplo retratado, todas as faces laterais 5.1, 5.2, 5.3 e 5.4 são completamente vedadas com um material de barreira 4 produzido a partir de PET com baixo teor de plasticizante. Desse modo, o elemento funcional 5 é particularmente bem protegido contra deterioração.

[0134] Um PVB denominado "PVB de alto fluxo", que tem comportamento de fluxo mais forte quando comparado a películas de PVB padrão, pode ser usado, de modo preferencial, para as camadas intermediárias 3a, 3b, 3c. As camadas fluem, desse modo, ao redor da película de barreira 4 e do elemento funcional 5 de maneira mais forte, criando uma impressão visual mais homogênea, e a transição do elemento funcional 5 para a camada intermediária 3c é menos evidente. O “PVB de alto fluxo" pode ser usado por todas ou até mesmo apenas por uma ou mais dentre as camadas intermediárias 3a, 3b, 3c.

[0135] Em outro exemplo, não ilustrado neste documento, o para-brisa e o elemento funcional 5 com o material de barreira 4 correspondem, substancialmente, à modalidade da Figura 4A e 4B. O elemento funcional de PDLC 5, entretanto, é dividido por linhas de isolamento horizontais em, por exemplo, seis segmentos similares a tira. As linhas de isolamento têm, por exemplo, uma largura de 40 µm a 50 µm e espaçamento de 3,5 cm. As mesmas foram introduzidas na película de múltiplas camadas pré-fabricada por meio de laser. As linhas de isolamento separam, em particular, os eletrodos de superfície em tiras isoladas uma da outra, que têm, em cada caso, uma conexão elétrica separada. Os segmentos podem ser comutados, desse modo, de maneira independente um do outro. Quanto mais finas forem as linhas de isolamento, menos evidentes são. Linhas de isolamento ainda mais finas podem ser formadas por meio de causticação.

[0136] A altura do elemento funcional escurecido 5 pode ser ajustada pela segmentação. Desse modo, dependendo da posição do sol, o motorista pode escurecer toda a viseira contra luz solar ou apenas parte da mesma.

[0137] Em uma modalidade particularmente conveniente, o elemento funcional 5 é controlado por uma área de comutação capacitiva disposta na região do elemento funcional, em que o motorista determina o grau de escurecimento pela localização em que o mesmo toca a vidraça. Alternativamente, o elemento funcional 5 também pode ser controlado por métodos desprovidos de contato, por exemplo, por meio de reconhecimento de gesto ou como uma função do estado da pupila ou pálpebra determinado por uma câmera e aparelhos eletrônicos de avaliação adequados.

Lista de Referências Numéricas:

[0138] 1 vidraça externa

[0139] 2 vidraça interna

[0140] 3a primeira camada intermediária

[0141] 3b segunda camada intermediária

[0142] 3c terceira camada intermediária

[0143] 4 material de barreira

[0144] 5 elemento funcional que tem propriedades ópticas eletricamente controláveis

[0145] 5.1,5.2,5.3,5.4 face lateral do elemento funcional 5

[0146] 6 região tingida da primeira camada intermediária 3a

[0147] 8 superfície de saída da camada ativa 11

[0148] 9 impressão de disfarce

[0149] 11 camada ativa do elemento funcional 5

[0150] 12 eletrodo de superfície do elemento funcional 5

[0151] 13 eletrodo de superfície do elemento funcional 5

[0152] 14 película portadora

[0153] 15 película portadora

[0154] 20 matriz de extrusão

[0155] 24,34 material de barreira aquecido

[0156] 30 bocal de aspersão

[0157] 31 jato de aspersão, névoa de aspersão

[0158] 32 ar comprimido

[0159] 100 vidraça compósita

[0160] B campo central de visão do para-brisa

[0161] D borda superior do para-brisa, borda de teto

[0162] M borda inferior do para-brisa, borda de motor

[0163] d espessura, espessura de material

[0164] X-X‘ linha de corte

[0165] Z região ampliada

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Elemento funcional (5) tendo propriedades ópticas eletricamente controláveis, caracterizado por compreender uma sequência empilhada de pelo menos: - uma primeira película portadora (15), - uma camada ativa (11), e - uma segunda película portadora (14), em que pelo menos uma superfície de saída (8) da camada ativa (11) em pelo menos uma face lateral (5.1, 5.2, 5.3, 5.4) do elemento funcional (5) é vedada pelo menos em seções com um material de barreira (4), e o material de barreira (4) é extrudado sobre a superfície de saída (8) ou é aspergido sobre a superfície de saída (8).

2. Elemento funcional (5), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o material de barreira (4) estar em contato direto com a superfície de saída (8).

3. Elemento funcional (5), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por as superfícies de saída (8) em todas as faces laterais (5.1, 5.2, 5.3,

5.4) serem completamente vedadas com o material de barreira (4) ou por pelo menos uma das faces laterais (5.1, 5.2, 5.3, 5.4) e, de modo preferencial, todas as faces laterais (5.1, 5.2, 5.3, 5.4) serem completamente vedadas com o material de barreira (4).

4. Elemento funcional (5), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por o elemento funcional (5) ser uma película de cristal líquido disperso em polímero (PDLC).

5. Elemento funcional (5), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por o material de barreira (4) ser formado de modo que evite a difusão de plasticizante através do material de barreira (4).

6. Elemento funcional (5), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por o material de barreira (4) ter baixo teor de plasticizante ou ser livre de plasticizante e, de modo preferencial, conter ou ser produzido a partir de polietileno tereftalato (PET) ou fluoreto de polivinila (PVF).

7. Elemento funcional (5), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por o material de barreira (4) ter, sobre a superfície de saída (8), uma espessura d de pelo menos 0,1 mm e, de modo preferencial, pelo menos 0,5 mm.

8. Elemento funcional (5), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado por o material de barreira (4) ter uma conexão de fusão ou uma conexão adesiva com a sequência empilhada do elemento funcional (5) e, de modo preferencial, com as películas portadoras (14,15).

9. Elemento funcional (5), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado por o material de barreira (4) ser disposto diretamente na face lateral (5.1, 5.2, 5.3, 5.4) da sequência empilhada do elemento funcional (5) e, em particular, diretamente na superfície de saída (8) da camada ativa (11) e/ou nas faces laterais das películas portadoras (14,15).

10. Elemento funcional (5), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado por o material de barreira (4) ser disposto de modo similar a isolador de entremeio na face lateral (5.1, 5.2, 5.3, 5.4) e/ou não ser implantado como uma película e, em particular, não ser colado ou colocado como uma película na face lateral (5.1, 5.2, 5.3, 5.4) ou dobrado ao redor da face lateral (5.1, 5.2,

5.3, 5.4).

11. Vidraça compósita (100) tendo um elemento funcional (5), caracterizada por compreender: uma segunda sequência empilhada compreendendo uma vidraça externa (1), uma primeira camada intermediária (3a), uma segunda camada intermediária (3b) e uma vidraça interna (2), em que as camadas intermediárias (3a, 3b) contêm pelo menos uma película de polímero termoplástico com pelo menos um plasticizante, em que, entre a primeira camada intermediária (3a) e a segunda camada intermediária (3b), um elemento funcional (5) que tem propriedades ópticas eletricamente controláveis, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10, é disposto pelo menos em seções.

12. Vidraça compósita (100), de acordo com a reivindicação 11, caracterizada por a camada intermediária (3a,3b) conter pelo menos 3% em peso, de modo preferencial, pelo menos 5% em peso, de modo particularmente preferencial, pelo menos 20% em peso, de modo ainda mais preferencial, pelo menos 30% em peso e, em particular, pelo menos 40% em peso de um plasticizante e o plasticizante conter, de modo preferencial, ou ser produzido a partir de diésteres alifáticos de tri ou tetraetileno glicol, de modo particularmente preferencial, trietileno glicol-bis-(2- etilhexanoato).

13. Vidraça compósita (100), de acordo com a reivindicação 11 ou 12, caracterizada por a camada intermediária (3a,3b) conter pelo menos 60% em peso, de modo preferencial, pelo menos 70% em peso, de modo particularmente preferencial, pelo menos 90% em peso e, em particular, pelo menos 97% em peso de polivinil butiral (PVB).

14. Método para produzir um elemento funcional (5) tendo propriedades ópticas eletricamente controláveis, caracterizada por pelo menos a) uma sequência empilhada de pelo menos - uma primeira película portadora (15), - uma camada ativa (11), e - uma segunda película portadora (14) é fornecida, e b) uma superfície de saída (8) da camada ativa (11) em pelo menos uma face lateral (5.1, 5.2, 5.3, 5.4) do elemento funcional (5) é vedada pelo menos em seções com um material de barreira (4), em que o material de barreira (4) é extrudado diretamente sobre a superfície de saída ou é aspergido diretamente sobre a superfície de saída.

15. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por, em uma seguinte etapa c) uma vidraça externa (1), uma primeira camada intermediária (3a), o elemento funcional (5) que tem propriedades ópticas eletricamente controláveis, uma segunda camada intermediária (3b) e uma vidraça interna (2) serem dispostos um sobre o outro nessa ordem, e d) a vidraça externa (1) e a vidraça interna (2) serem unidas por laminação, em que uma camada intermediária com um elemento funcional embutido (5) é formada a partir da primeira camada intermediária (3a) e da segunda camada intermediária (3b).

16. Uso de um elemento funcional (5), tal como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10, em um para-brisa ou painel de teto de um veículo, caracterizado por o elemento funcional (5) ser usado como uma viseira contra luz solar.

17. Uso de um elemento funcional (5), tal como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10, em um envidraçamento interior ou envidraçamento exterior em um veículo ou em uma edificação, caracterizado por o elemento funcional eletricamente controlável (5) ser usado como uma proteção solar ou como uma proteção de privacidade.