CN106458692A - 制造具有防腐蚀的功能涂层的复合玻璃板的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及制造具有功能涂层(3)的复合玻璃板(100)的方法，其中至少：(a)将功能涂层(3)至少施加在基础玻璃板(1')的表面(III)的一部分上，(b)从基础玻璃板(1')中切割出第一玻璃板(1)，并将至少一个框架状环形无涂层区域(9.1、9.2)引入功能涂层(3)中，以使内部区域(11)不与第一玻璃板(1)的侧边缘(6)邻接，(c)将具有功能涂层(3)的第一玻璃板(1)的表面(III)通过热塑性中间层(4)与第二玻璃板(2)的表面(II)接合。此外，本发明包括用于进行本发明方法的装置(30)。

Description

制造具有防腐蚀的功能涂层的复合玻璃板的方法
本发明涉及制造具有防腐蚀的功能涂层的复合玻璃板的方法以及用于进行本发明方法的装置。
由两个或更多个玻璃或聚合物玻璃板制成的复合玻璃板多样化地用于建筑物、家具或海陆空交通运输工具中，特别是机动车中例如作为挡风玻璃、后玻璃、侧玻璃和/或顶玻璃。
通常，在这些玻璃板的单个侧面上设置一个或多个功能涂层，其例如具有红外反射性能、防反射性能或低辐射性能或通过施加电压可电加热。这种复合玻璃板例如由US2004/0146645 A1、US 2005/0238861 A1或WO 2014/060203 A1已知。用于处理具有功能涂层的玻璃板和特别是用于将其去涂层的方法例如由DE 34 03 682 C1、DE 10 2008 058310 B3、DE 10 2011 075 328 A1或EP 0 517 176 A1已知。
此外，已知在单个玻璃板之一的内侧表面上具有由透明导电涂层制成的电加热层的复合玻璃板。通过外部电压源，可将电流引经该导电涂层，其加热涂层并因此加热玻璃板。
WO 2003/024155 A2、US 2007/0082219 A1、US 2007/0020465 A1和WO2012/052315 A1例如公开了这样的基于金属和特别是基于一个或多个含银子层的层结构的可加热导电涂层。
这种功能涂层和特别是基于金属的导电涂层非常易于被腐蚀并因此必须气密性封闭并保护免受湿气。为此，将内部的功能涂层沿着复合玻璃板的环形框架状区域去涂层。该环形框架状区域的宽度通常为5 mm至20 mm并终止于该复合玻璃板的侧边缘上。通常，去涂层在复杂和漫长的方法中通过机械磨蚀进行，例如通过用砂轮磨砂。所述无涂层区域在复合玻璃板的内部通过热塑性中间层和/或丙烯酸酯胶粘剂作为蒸气扩散阻隔物进行气密性密封。通过该蒸气扩散阻隔物保护对腐蚀敏感的功能涂层免受湿气和空气氧气。如果复合玻璃板被设置作为机动车玻璃板，例如作为可电加热的挡风玻璃，那么环形无涂层区域还导致电压引导涂层和机动车车身之间的电绝缘。
本发明的目的在于，提供制造具有防腐蚀功能涂层的复合玻璃板的改进的方法，其可以简单和快速并由此成本有利地进行。
根据本发明，本发明的目的通过根据权利要求1的方法实现。优选的实施方案来自从属权利要求。
本发明的制造具有功能涂层的复合玻璃板的方法至少包括下列步骤：
(a) 将功能涂层施加在基础玻璃板的表面(III)的至少一部分上，
(b) 通过切割工具从基础玻璃板切割出第一玻璃板，并通过去涂层工具将至少一个无涂层区域引入功能涂层中，其中该无涂层区域完全包围功能涂层的内部区域，
(c) 将具有功能涂层的第一玻璃板的表面(III)通过热塑性中间层与第二玻璃板的表面(II)接合。
这意味着，该无涂层区域设置为框架状环形包围所述内部区域，且该内部区域不与第一玻璃板的侧边缘邻接。
对于本发明的方法特别重要的是，切割出第一玻璃板和将无涂层区域去涂层在一个方法步骤中并因此同时进行。
在根据现有技术的方法中，首先从基础玻璃板切割出第一玻璃板，并在第二方法步骤中通过机械磨蚀在边缘将宽区域去涂层。该第二方法步骤非常费时并需要专门的处理站，因此非常昂贵。
在本发明的方法中，通过切割出和同时去涂层省去处理站，并由此加速该方法。如果去涂层工具和切割工具相互匹配，这特别有利：因此必须将去涂层过程在其速度上与切割工具的方法速度相匹配。对于切割轮，优选由硬金属制成的切割轮作为切割工具和激光射线作为去涂层工具，实现特别好的结果。特别通过合适选择激光功率和去涂层区域的宽度，可以容易实现所需的速度匹配。
该切割工具和优选切割轮或者金刚石尖端有利地用冷却液冷却。该冷却液优选是商购已知的切割油。该冷却液通常引入、注入或喷入切割工具的刀峰或尖端和基础玻璃板的表面之间，并在此润湿基础玻璃板的表面的区域。
在本发明的方法的一个有利实施方案中，在步骤(b)中形成无涂层区域，以使内部区域部分或完全地被功能涂层的至少一个外部区域包围，并通过该无涂层区域与其隔离。
基础玻璃板在下文中是指尺寸大于第一玻璃板并在切割出之后由其形成第一玻璃板的玻璃板。
在步骤(b)从基础玻璃板切割出第一玻璃板也可以在于切开或划破基础玻璃板的表面，其中第一玻璃板在此之后例如通过小的机械应力从基础玻璃板断裂出。这在脆性材料例如玻璃的情况下特别精确并可快速实施。
在方法步骤(a)中施加功能涂层可以通过本身已知的方法进行，优选通过磁场辅助阴极溅射。这就简单、快速、成本有利和均匀涂覆该基础玻璃板而言特别有利。所述功能涂层也可例如通过蒸发、化学气相沉积 (CVD)、等离子体辅助气相沉积 (PECVD)或通过湿化学法施加。
该第一玻璃板可在方法步骤(a)和/或方法步骤(b)后进行温度处理。 在此，将具有功能涂层的第一玻璃板加热到至少200℃，优选至少300℃的温度。该温度处理可用于提高透射率和/或减小功能涂层的表面电阻。
该第一玻璃板可在方法步骤(a)之后或在方法步骤(b)之后弯曲，通常在500℃至700℃的温度。因为这在技术上更容易涂覆平面玻璃板，如果应弯曲第一玻璃板，该程序是有利的。替代地，基础玻璃板也可以在方法步骤(a)之前弯曲，例如当功能涂层不适合于承受弯曲过程而无损伤时。
在方法步骤(b)中在功能涂层中各个无涂层区域的去涂层优选通过激光射线进行。用于结构化金属薄膜的方法例如由EP 2 200 097 A1或EP 2 139 049 A1已知。
根据本发明，引入将无涂层区域去涂层的能量可以使用各种合适的激光进行。特别优选地使用YAG-激光，特别是波长为1047至1079 nm (纳米)，优选1064 nm 的Nd:YAG-激光 (掺钕的钇-铝-石榴石-固体激光)。此外，优选波长为1030 nm 的Yb:YAG-激光 (掺镱的钇-铝-石榴石-固体激光)。在有利的扩展实施方案中，可以使用具有倍频 (双倍)或三倍频(三倍)的两种激光类型。
在一个可选的本发明方法中，使用YAG-激光，特别是具有在皮秒或纳秒范围内的高脉冲频率的那些用于将功能涂层去涂层。该去涂层品质非常好，且该功能涂层基本上完全除去。特别是在使用玻璃基底作为第一玻璃板时，该表面不含微裂缝并展示出低的光学散射和2点弯曲试验中的高强度值。
替代地，对于将功能涂层去涂层，CO2-激光特别合适，特别是波长为9.2 µm至11.4µm，优选10.6 µm的CO2-激光或倍频CO2-激光。这可以是脉冲CO2-激光或连续波CO2-激光(cw-激光，连续波激光)。
对于实施本发明的方法，在使用CO2-激光时特别就去涂层速度而言，小于500 W，优选小于300 W，特别优选小于200 W的平均激光功率PAV是合适的。就去涂层品质而言，小于100 W 的平均激光功率是优选的，其对于形成良好的去涂层品质而言是有益的，但是去涂层速度在此低。
对于实施本发明的方法，在使用脉冲CO2-激光时，5至12 kHz (千赫)的平均激光脉冲频率 frep是优选的，特别是8至10 kHz的平均激光脉冲频率 frep。此外，在使用脉冲CO2-激光时，0.1至500 µs (微秒)的激光脉冲时间tp是优选的，特别是1至100 µs的激光脉冲时间 tp。
此外，准分子激光，特别是F2-激光(157 nm)、ArF-激光(193 nm)、KrF-激光(248nm)或Ar-激光(351 nm)是优选的。这样的激光类型可根据本发明的实施方案作为脉冲或连续 (连续波)工作的激光使用。
在本发明方法的一个有利实施方案中，在步骤(b)中为了激光剥除，将激光射线直接对准到第一玻璃板的经涂覆的表面III上。这样的优点是，用于从较大基础玻璃板切割出第一玻璃板的切割工具可设置在激光器旁，并可与该方法同时进行。这明显简化用于制造本发明的复合玻璃板的装置。
在本发明方法的一个可选的有利实施方案中，在步骤(b)中为了激光剥除，将激光射线通过背离第一玻璃板的经涂覆的表面III 的表面输入 (eingekoppelt)第一玻璃板，并因此穿过第一玻璃板引导到功能涂层上。这样的特别优点是，被剥除或蒸发的材料不能进入激光射线路径中并因此不能将其偏向、散开或减弱。由此在剥除过程中产生更高精确度。
在本发明方法的一个特别有利的实施方案中，将切割工具和激光射线同时操作。在此，将切割工具在基础玻璃板的设置有功能涂层的表面上引导。激光射线在此通过背离基础玻璃板的经涂覆的表面的表面输入基础玻璃板并通过基础玻璃板引导到功能涂层上。特别优选地，将该激光射线引导到被冷却液覆盖的功能涂层区域中。这样的特别优点是，功能涂层的被蒸发的材料不能自由地通过该装置移动，并因此也不能沉积在基础玻璃板的相邻区域上。从所述表面除去的材料在冷却液中结合并可以用冷却液，例如在通常后续的清洗步骤中从第一玻璃板的经涂覆的表面除去。使用这种方法，可以制造特别高品质的玻璃板。
在方法步骤(c)中，设置第一玻璃板以使其配备有功能涂层的那个表面朝向热塑性中间层。该表面由此是第一玻璃板的内侧表面。
该热塑性中间层可通过单个或通过两个或更多个平面相互叠置的中间层形成。
第一和第二玻璃板的接合在方法步骤(c)中优选在热、真空和/或压力的作用下进行。可以使用本身已知的制造复合玻璃板的方法。
可以例如在大约10 bar至15 bar的提高的压力和130℃至145℃的温度下进行所谓的高压釜法大约2小时。本身已知的真空袋法或真空环法例如在大约200 mbar和80℃至110℃下进行。第一玻璃板、热塑性中间层和第二玻璃板也可以在压延机中在至少一对辊之间压制成复合玻璃板。这种类型的设备已知用于制造复合玻璃板并通常在压制机之前具有至少一个加热通道。在该压制过程中的温度为例如40℃至150℃。压延机法和高压釜法的组合在实践中被证明特别有利。替代地，可以使用真空层压机。它由一个或多个可加热和可抽真空的室构成，其中第一玻璃板和第二玻璃板在例如大约60分钟内在0.01 mbar至800mbar的减压和80℃至170℃的温度下层压。
本发明此外包括用于实施本发明方法的装置。本发明的装置至少包含：
- 用于从基础玻璃板中切割出或划出第一玻璃板的切割工具，
- 用于将无涂层区域引入到基础玻璃板上的功能涂层中的去涂层工具，和
- 用于操作切割工具和去涂层工具的操作设备。
在一个有利实施方案中，该切割工具包含切割轮，优选由硬金属制成的切割轮，金刚石尖端或硬金属尖端。特别优选地用冷却液冷却该切割工具，特别是在与基础玻璃板接触的区域中。在一个可选的有利实施方案中，切割工具包含激光射线。
同样应理解，在由脆性材料例如玻璃制成的基础玻璃板的情况下，切割工具仅将其切割或划破，并随后将第一玻璃板例如通过小的机械应力从基础玻璃板断裂出。
在另一个有利的实施方案中，去涂层工具包含激光射线。激光射线可以特别有利地产生完全、快速和因此成本有利的去涂层。
在另一个有利实施方案中，操作设备包含机器人或多轴操纵仪器和优选X-Y-操作台。在一个有利的实施方案中，将去涂层工具和切割工具相互结合或彼此同时通过相同的操作设备操作。这使得本发明的装置特别简单和成本有利。
在本发明装置的一个有利的实施方案中，去涂层工具包含激光射线。该去涂层工具和切割工具设置在平面的相反侧上，在该平面中设置有基础玻璃板。因此布置该装置以使切割工具可处理基础玻璃板的表面并使激光射线通过基础玻璃板的相反表面进入基础玻璃板中并穿过其射到功能涂层上。该基础玻璃板在此以设置有功能涂层的表面朝向切割工具，以使激光射线可通过与经涂覆的表面相反的表面渗入基础玻璃板中。在此引导切割工具和激光射线以使激光射线在经过基础玻璃板之后射到功能涂层的被冷却液覆盖的区域中。在此，该激光射线射到基础玻璃板和功能涂层之间的界面上，而功能涂层的背离该界面的一侧被冷却液覆盖。如上所述，这样的特别优点是，功能涂层的被除去的成分在冷却液中结合，并可以稍后洗去。
本发明此外包含使用本发明的方法制造的具有功能涂层的复合玻璃板，其中其至少包含下列特征：
- 具有表面III的第一玻璃板、具有表面II的第二玻璃板和热塑性中间层，其中第一玻璃板的表面III通过热塑性中间层与第二玻璃板的表面II平面接合。
- 至少一个功能涂层，其至少施加在第一玻璃板的内部表面III的一部分上，
- 至少一个无涂层区域，其完全包围功能涂层的内部区域。
这样的结果是，内部区域不与第一玻璃板的侧边缘邻接。
在一个有利的实施方案中，无涂层区域至少部分或优选完全被功能涂层的外部区域包围。这意味着，该内部区域和无涂层区域至少部分和优选完全设置在功能涂层的外部区域内。
完全包围在此表示，无涂层区域完全被功能涂层的框架状环形外部区域包围。
所述功能涂层的外部区域又可被另一无涂层区域包围，且其又被功能涂层的另一外部区域至少部分和优选完全包围。
在本发明中，在所述内部区域和第一玻璃板的侧边缘之间或在该内部区域和该外部区域或多个外部区域之间不存在功能涂层材料的材料接合。所述无涂层区域和在内部区域中的功能涂层在用于制造复合玻璃板的层压过程中通过中间层气密性密封。因此，来自复合玻璃板的环境的湿气不再进入功能涂层的内部区域，且内部区域中的功能涂层有效地被保护免受腐蚀。
在本发明的复合玻璃板的一个有利实施方案中，无涂层区域设置为条状且基本上平行于第一玻璃板的侧边缘。这具有特别的工艺技术优点，因为去涂层工具可以平行于切割工具且因此平行于侧边缘和沿着整个第一玻璃板引导。内部区域与复合玻璃板环境的可靠的材料分离通过第一玻璃板的角落区域中的相交的无涂层区域确保。
这表示，该无涂层区域基本上完全被外部区域的功能涂层的框架状环形区域包围。此外，还有条状无涂层区域的延长元件，其将外部区域内的框架状环形无涂层区域与第一玻璃板的侧边缘接合。因为该延长元件在成品复合玻璃板中也通过中间层气密性密封，这对于功能涂层的耐腐蚀性没有影响。
在本发明的复合玻璃板的另一个有利的实施方案中，所述一个或多个外部区域的宽度b为0.5 mm至30 mm，优选3 mm至11 mm。该宽度在此被定义为与内部区域的边缘正交的尺度。这种宽度b特别有利，因为其一方面实现可靠的腐蚀防护，另一方面可通过黑色-或装饰印刷物或通过车身覆盖。
在本发明的复合玻璃板的一个特别有利的实施方案中，外部区域以内部区域范围的周长的大于70%和优选大于90%包围内部区域。这意味着，外部区域仅在少数区，例如无涂层的通信窗口中或在引线向汇流导体的区域中被排除在外。
在本发明的复合玻璃板的另一个有利的实施方案中，第一无涂层区域完全被第二无涂层区域包围 (geben)。具有功能涂层的外部区域也设置在第一和第二无涂层区域之间。特别优选地，该第二无涂层区域完全被第三无涂层区域包围。这意味着，另一个具有功能涂层的第二外部区域设置在第二和第三无涂层区域之间。通过这种第二或第三无涂层区域，可实现特别好的湿气防护和因此实现特别好的腐蚀防护。
在本发明的复合玻璃板的另一个有利的实施方案中，无涂层区域的宽度d为30 µm至30 mm，优选100 µm至2 mm，特别优选250 µm至1.5 mm，特别是250 µm至500 µm。这具有特别优点，即具有这种小宽度的无涂层区域可非常快速和简单地制造。
该无涂层区域可通过各种合适的技术方案制造。特别优选地，去涂层是通过激光剥除。这具有特别优点，即这可以成本有利、快速和精确地进行。该激光剥除由于精确也特别适合于狭窄宽度d。
基本上，所有电绝缘基底适合作为第一和第二玻璃板，其在制造和使用本发明的玻璃板的条件下是热和化学稳定以及尺寸稳定的。
所述第一玻璃板和/或第二玻璃板优选含有玻璃，特别优选平板玻璃、浮法玻璃、石英玻璃、硼硅玻璃、钠钙玻璃，或清澈塑料，优选刚性清澈塑料，特别是聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚酯、聚氯乙烯和/或它们的混合物。该第一玻璃板和/或第二玻璃板优选是透明的，特别是对于将玻璃板作为机动车的挡风玻璃或后玻璃的用途或需要高透光率的其它用途。透明在本发明中理解为在可见光谱范围中具有大于70 %的透射率的玻璃板。对于不位于驾驶员的交通相关的视野中的玻璃板，例如对于顶玻璃，该透射率也可远远更小，例如大于5%。
所述各个玻璃板的厚度可宽泛地变化并因此出色地满足个别情况中的要求。优选地，所用的玻璃板的标准厚度对于机动车玻璃而言为1.0 mm至25 mm，优选1.4 mm至2.5 mm，对于家具、仪器和建筑物，特别是对于电加热体而言优选为4 mm至25 mm。玻璃板的大小可以宽泛地变化并根据本发明的用途的大小而定。第一玻璃板和任选的第二玻璃板例如在机动车建造和建筑物领域中具有200 cm²至20 m²的常见面积。
所述复合玻璃板可具有任意的三维形状。优选地，该三维形状不具有阴影区，以使其例如可通过阴极溅射来涂覆。优选地，基底是平面的或在空间的一个方向或多个方向上轻微或严重地弯曲。特别地，使用平面的基底。该玻璃板可为无色或着色的。
多个单玻璃板通过至少一个中间层相互接合。该中间层优选含有至少一种热塑性塑料，优选聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、乙烯乙酸乙烯酯(EVA)和/或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。该热塑性中间层也可含有例如聚氨酯(PU)、聚丙烯(PP)、聚丙烯酸酯、聚乙烯(PE)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚乙酸酯树脂 (Polyacetatharz)、浇铸树脂、丙烯酸酯、氟代乙烯-丙烯、聚氟乙烯和/或乙烯-四氟乙烯或它们的共聚物或混合物。具有较差胶粘性能的中间层也可设置在具有较好胶粘性能的中间层之间并层压，例如PVB/PET/PVB。该热塑性中间层可通过一个或多个相互叠置的热塑性薄膜形成，其中该热塑性薄膜的厚度优选为0.25 mm至1 mm，通常为0.38 mm或0.76 mm。
在由第一玻璃板、热塑性中间层和第二玻璃板制成的本发明的复合玻璃板中，功能涂层直接施加到第一玻璃板上。第一玻璃板和第二玻璃板分别具有内侧表面和外侧表面。第一和第二玻璃板的内侧表面相互面对着并通过热塑性中间层相互接合。第一和第二玻璃板的外侧表面彼此背对并背离热塑性中间层。该功能涂层施加到第一玻璃板的内侧表面上。当然，也可以在第二玻璃板的内侧表面上施加另一个功能涂层。玻璃板的外侧表面也可以具有涂层。为了区分本发明的复合玻璃板中的两个玻璃板，选择术语“第一玻璃板”和“第二玻璃板”。该术语不与几何设置的说明相关。如果本发明的玻璃板例如被设置用于在例如机动车或建筑物的开口中将内室相对于外部环境隔离，那么第一玻璃板可朝向内室或外部环境。
该功能涂层优选是透明的。透明在此表示对于电磁辐射，优选波长300 nm至1300nm的电磁辐射，特别是对于可见光而言是可透的。透明在本发明中理解为在可见光谱范围中具有大于70 %的透射率的具有功能涂层的复合玻璃板。对于不位于驾驶员的交通相关的视野中的玻璃板，例如对于顶玻璃，该透射率也可远远更小，例如大于5%。
如果该功能涂层用于电加热所述复合玻璃板，那么它构成为导电功能涂层并优选构成为透明的导电功能涂层。
本发明的导电功能涂层例如由DE 20 2008 017 611 U1、EP 0 847 965 B1或WO2012/052315 A1已知。它通常含有一个或多个，例如两个、三个或四个导电功能层。这些功能层优选含有至少一种金属，例如银、金、铜、镍和/或铬或金属合金。这些功能层特别优选含有至少90重量%的金属，特别是至少99.9重量%的金属。这些功能层可由金属或金属合金构成。这些功能层特别优选含有银或含银合金。这样的功能层具有特别有利的导电性和同时具有可见光谱范围内的高透射率。功能层的厚度优选为5 nm至50 nm，特别优选8 nm至25 nm。在功能层厚度的该范围内，实现有利的在可见光谱范围内的高透射率和特别有利的导电性。
通常，在功能涂层的两个相邻功能层之间各设置至少一个介电层。优选地，在第一功能层下方和/或在最后一个功能层上方设置另一个介电层。介电层含有至少一个由介电材料制成的单层，其例如含有氮化物如氮化硅或氧化物如氧化铝。介电层也可包含多个单层，例如由介电材料制成的单层、平滑层、匹配层 (Anpassungsschichten)、阻隔层和/或抗反射层。介电层的厚度例如为10 nm至200 nm。
这一层结构通常通过一系列沉积过程获得，其通过真空法如磁场辅助阴极溅射进行。
另外合适的功能涂层优选含有氧化铟锡(ITO)、掺氟氧化锡(SnO2:F)或掺铝氧化锌(ZnO:Al)。
用作电加热层的功能涂层原则上可为可电接触的各种涂层。如果本发明的玻璃板应实现透视，如例如在窗户区域中玻璃板的情况中那样，那么该功能涂层优选透明。
在一个有利的实施方案中，该功能涂层是层或多个单层的层结构，其总厚度为小于或等于2 µm，特别优选小于或等于1 µm。
用作电加热层的有利的本发明的功能涂层的表面电阻为0.4欧姆/平方至10欧姆/平方。在一个特别优选的实施方案中，本发明的功能涂层的表面电阻为0.5欧姆/平方至1欧姆/平方。具有这种表面电阻的涂层特别适合在12至48 伏的常见车载电压下或在常见车载电压为高达500 V的电动车中用于加热机动车玻璃板。
在一个有利实施方案中，本发明的复合玻璃板具有至少两个被设置用于与电压源连接的汇流导体，其与导电功能涂层和优选与透明的导电功能涂层连接，以在这些汇流导体之间形成用于加热电流的电流通路。
所述汇流导体优选沿着导电功能涂层的内部区域的上部和下部的侧边缘设置。该汇流导体的长度通常基本上等于内部区域的长度，但也可较小。还可以将多于两个汇流导体设置在导电功能涂层上，优选在边缘区域中沿着内部区域的两个相互对立的侧边缘。还可以将多于两个汇流导体设置在功能涂层上，例如以在功能涂层中形成两个或更多个独立的加热场，或当该汇流导体由于一个或多个未涂覆区而中断或移位时。
在一个有利的实施方案中，本发明的汇流导体构成为经印刷和烧制的导电结构。经印刷的汇流导体优选含有至少一种金属、金属合金、金属化合物和/或塑料，特别优选贵金属和特别是银。印刷糊料优选含有金属颗粒金属颗粒和/或碳和特别是贵金属颗粒如银颗粒。导电性优选通过导电颗粒实现。该颗粒可存在于有机和/或无机基质如糊料或油墨中，优选作为具有玻璃料的印刷糊料。
第一和第二汇流导体的宽度优选为2 mm至30 mm，特别优选4 mm至20 mm，特别是10 mm至20 mm。较薄的汇流导体导致过高的电阻并因此在运行中导致过高的汇流导体加热。此外，较薄的汇流导体难以通过印刷技术如丝网印刷制造。较厚的汇流导体要求不希望的高材料用量。此外，其导致对玻璃板透视范围的过大和不美观的限制。汇流导体的长度根据电加热层的大小而定。在通常构成为条形形式的汇流导体中，其较长的维度称为长度，且其较短的维度称为宽度。第三或额外的汇流导体也可形成为较薄，优选0.6 mm至5 mm。
经印刷的汇流导体的层厚度优选为5 µm至40 µm，特别优选8 µm至20 µm，非常优选为8 µm至12 µm。具有这些厚度的经印刷的汇流导体在技术上容易实现并具有有利的载流能力。
汇流导体的比电阻ρa优选为0.8 µOhm•cm至7.0 µOhm•cm，特别优选1.0 µOhm•cm至2.5 µOhm•cm。具有这一范围的比电阻的汇流导体在技术上容易实现，并具有有利的载流能力。
替代地，该汇流导体可构成为导电薄膜条。汇流导体此时至少含有例如铝、铜、镀锡铜、金、银、锌、钨和/或锡或它们的合金。该条的厚度优选为10 µm至500 µm，特别优选30µm至300 µm。由具有这些厚度的导电薄膜制成的汇流导体在技术上容易实现，并具有有利的载流能力。该条可通过导电结构，例如通过焊料、通过导电胶粘剂或通过直接铺设而导电连接。
所述功能涂层可在第一玻璃板的整个表面上延伸。该功能涂层还可替代地在第一玻璃板的表面的一部分上延伸。该功能涂层优选在第一玻璃板的内侧表面的至少50%，特别优选至少70%，非常特别优选至少90%上延伸。该功能涂层可在内部区域和/或外部区域中具有一个或多个未涂覆区。这些区可以对于电磁辐射为可透的并例如已知作为数据传输窗口或通信窗口。
所述电引线优选构成为柔性薄膜导体 (扁平导体、扁平带导体)。其理解为宽度明显大于其厚度的电导体。这样的薄膜导体例如是含有或由铜、镀锡铜、铝、银、金或其合金构成的条或带。该薄膜导体的宽度例如为2 mm至16 mm且厚度为0.03 mm至0.1 mm。该薄膜导体可具有绝缘的，优选聚合物的，例如基于聚酰亚胺的包衣。适合于在玻璃板中接触导电涂层的薄膜导体的总厚度仅为例如0.3 mm。这种薄的薄膜导体可容易地嵌入在热塑性中间层中的各个玻璃板之间。在薄膜导体带中，可存在多个彼此电绝缘的导电层。
替代地，还可使用薄的金属丝作为电引线。该金属丝特别含有铜、钨、金、银或铝或这些金属的至少两种的合金。该合金还可含有钼、铼、锇、铱、钯或铂。
本发明还包含根据本发明的方法制造的具有功能涂层的复合玻璃板在建筑物，特别是在入口区域、窗户区域、屋顶区域或立面区域中，作为家具和仪器中的构件、在海陆空交通运输工具中，特别是在火车、船只和机动车中例如作为挡风玻璃、后玻璃、侧玻璃和/或顶玻璃的用途。
以下借助附图和实施例进一步阐述本发明。该附图是示意图并不按比例。该附图绝不限制本发明。
其显示了：
图1A用于进行本发明方法的本发明装置的示意图的透视图；
图1B沿着图1A的基础玻璃板1'的切割线 E-E'的横截面图；
图1C沿着符合图1A的基础玻璃板1'的切割线 E-E'的用于进行本发明方法的一个可选的本发明装置的横截面图；
图2本发明的方法的一个实施方案的详细流程图；
图3A在本发明方法的步骤(b)之后沿着图1A的第一玻璃板1的切割线 F-F'的横截面图；
图3B在本发明方法的步骤(c)之后沿着图1A的第一玻璃板1的切割线 F-F'的横截面图；
图4A本发明的具有功能涂层的复合玻璃板的一个实施方案的俯视图，
图4B沿着图4A的本发明的复合玻璃板的切割线 B-B'的横截面图，
图5A本发明的具有功能涂层的复合玻璃板的一个可选实施方案的俯视图，
图5B沿着图5A的复合玻璃板的切割线 A-A'的横截面图，
图6A本发明的具有功能涂层的复合玻璃板的另一个实施方案的俯视图，
图6B沿着图6A的本发明的复合玻璃板的切割线 B-B'的横截面图，
图7A本发明的具有功能涂层的复合玻璃板的另一个实施方案的俯视图，
图7B沿着图7A的本发明的复合玻璃板的切割线 C-C'的横截面图，
图8A本发明的具有功能涂层的复合玻璃板的另一个实施方案的俯视图，
图8B沿着图8A的本发明的复合玻璃板的切割线 D-D'的横截面图。
图1A显示了用于进行本发明方法的本发明装置30的示意图的透视。装置30包含用于从较大玻璃板 (在下文中称为基础玻璃板1')切割出第一玻璃板1的切割工具18。在基础玻璃板1' 上设置功能涂层3。
图1B显示了沿着平行于切割线 E-E'和与基础玻璃板1'正交的截平面的图1A的本发明装置30的横截面图。
切割工具18在该实施例中是由硬金属制成的切割轮16。应理解，也可以使用其它切割工具18如金刚石针或激光。同样应理解，切割工具18在由玻璃制成的基础玻璃板1'情况下仅将其切割或划破且第一玻璃板1随后例如通过小的机械应力从基础玻璃板1'断裂出。
此外，装置30包含用于将无涂层区域9.1引入功能涂层3中的去涂层工具17。去涂层工具17在该实施例中是激光射线15。将激光射线15引导到基础玻璃板1'的表面III上的功能涂层3上。在那里，在激光射线15的作用下，例如借助蒸发剥除功能涂层3。
应理解，去涂层工具17也可以是砂轮或另一合适工具。
本发明的装置30此外包含操作设备19，用其可移动切割工具18和去涂层工具17。在该实施例中，操作设备19是X-Y-操作台20，其将工具18、19同时在基础玻璃板1'的平面上移动。也可以使用各个其它合适的设备，例如多轴操纵仪器或机器人作为操作设备19。
同样，去涂层工具17和特别是激光可设置在基础玻璃板1'的另一侧上，以将激光射线15引导穿过第一玻璃板1并然后才射到功能涂层3上。这一设置具有特别的优点，即功能涂层3的被蒸发的材料不能进入激光射线15的路径，以将其不散开和不减弱，并实现更高的结构化精确度。
图1C显示了用于进行本发明方法的本发明装置的一个可选实施方案。在此，去涂层工具17是激光，其相比于图1B设置在基础玻璃板1'的与切割工具18相反的侧面上，以将激光射线15引导穿过第一玻璃板1并然后才射到功能涂层3上。优选地，切割工具18的切割轮16与功能涂层3的区域一起被冷却液21，例如切割油冷却，其在此润湿功能涂层3的至少一个区域。有利地，激光射线15穿过第一玻璃板1射到在背离第一玻璃板1的侧面上被冷却液21润湿的功能涂层3上。在此，激光射线15可直接引导到切割轮16和功能涂层3之间的接触点旁边，或之后的在用切割轮16处理之后将冷却液留在功能涂层3上的痕量旁边。这一设置具有特别的优点，即功能涂层3的被蒸发的材料被冷却液21结合并因此不能通过该设置扩散或沉积在功能涂层3的相邻区段上。通常，留在第一玻璃板1的表面上的冷却液21在一个进一步的方法步骤中洗去并因此也除去在冷却液21中结合的功能涂层3的被剥除的材料。
图2显示了制造具有功能涂层3的复合玻璃板100的本发明方法的一个实施例的流程图。
在步骤(a)中，将功能涂层3施加到基础玻璃板1'的表面III上，例如借助阴极溅射。
在步骤(b)中，通过切割工具18从基础玻璃板1'切割出或划出第一玻璃板1，并将至少一个框架状环形无涂层区域9.1通过去涂层工具17引入功能涂层3 中，其中在第一玻璃板1上将功能涂层3的内部区域11完全与功能涂层3的外部区域10.1隔离，以使内部区域11不与第一玻璃板1的侧边缘6邻接。
在步骤(c)中，将具有功能涂层3的第一玻璃板1的表面III通过热塑性中间层4与第二玻璃板2的表面II接合。
图3A显示了在方法步骤(b)之后沿着第一玻璃板1的切割线 F-F'的横截面图。在无涂层区域9.1中，以宽度d1完全除去功能涂层3。功能涂层3由此分为内部区域11和外部区域10.1。这表示，不再存在内部区域11与外部区域10.1的功能涂层3材料的物质接合。
然后，在步骤(c)中，将第一玻璃板1通过热塑性中间层4与第二玻璃板2通过常规层压工艺，例如在高压釜中接合。图3B显示了根据本发明方法制造的层压复合玻璃板100。
图4A显示了本发明的具有功能涂层3的复合玻璃板100的一个示例性实施方案的俯视图。图4B 显示了沿着图4A的本发明的复合玻璃板100的切割线 B-B'的横截面图。复合玻璃板100包含第一玻璃板1、第二玻璃板2和将第一玻璃板1的表面III与第二玻璃板2的表面II平面接合的热塑性中间层4。第一玻璃板1和第二玻璃板2由例如钠钙玻璃构成。第一玻璃板1的厚度例如为1.6 mm，且第二玻璃板2的厚度为2.1 mm。热塑性中间层4由例如聚乙烯醇缩丁醛(PVB)构成并具有0.76 mm的厚度。复合玻璃板100的尺寸例如为1 m x 1 m。
在第一玻璃板1的表面III上施加由透明导电涂层制成的功能涂层3，其例如可用作红外反射层或电加热层。功能涂层3是层体系，其含有例如三个通过介电层彼此分开的导电银层。
功能涂层3例如在第一玻璃板1的整个表面III上延伸，扣除将功能涂层3的内部区域11完全与功能涂层3的外部区域10.1隔离的框架状环形无涂层区域9.1。这表示，内部区域11不与第一玻璃板1的侧边缘6邻接。在此所示的实施例中，框架状环形无涂层区域9.1具有矩形和在此正方形设计的具有宽度d1的去涂层线的形式，其通过完整的循环以b1的距离从复合玻璃板100的侧边缘6向着玻璃板内部移动返回。距离b1在这种情况中是外部区域10.1的宽度并例如为5 mm。无涂层区域9.1的宽度d1例如恒定并例如为300 µm。通过这一设置，避免使功能涂层3的内部区域11与第一玻璃板1的侧边缘6邻接。在复合玻璃板100中由此避免功能涂层3含有与复合玻璃板100外部气氛的直接通道。通过使第一玻璃板1和第二玻璃板2借助中间层4的层压，无涂层区域9.1完全被中间层4的材料填充并将内部区域11气密性封闭。内部区域11中的功能涂层3由此有效地被保护免受湿气并因此免受腐蚀。如本发明人的研究令人惊奇地得出，30 µm的宽度d1就足以保护内部区域11中的功能涂层3免受腐蚀。应理解的是，内部区域11或外部区域10.1内的功能涂层3的还另一些区段可以是无涂层的，而不使上述本发明的腐蚀防护作用受损。狭窄的无涂层区域9.1例如可借助功能涂层3的激光去涂层来制造。这具有特别优点，即本发明的复合玻璃板100可以快速和成本有利地制造。
图5A显示了本发明的复合玻璃板101的一个可选实施方案的俯视图。图5B显示了沿着图5A的复合玻璃板的切割线 A-A'的横截面图。复合玻璃板101的原则性结构在材料和尺寸上对应于图4A和图4B的本发明的复合玻璃板100。复合玻璃板101同样具有功能涂层3，其设置在第一玻璃板1的表面III上。
不同于图4A和图4B的本发明的复合玻璃板100，复合玻璃板101在第一玻璃板1的边缘区域12中具有宽度d1为15 mm的无涂层区域9.1，其延伸至玻璃板边缘6。这意味着，复合玻璃板101不具有由功能涂层3 制成的外部区域9.1。
图6A显示了本发明的具有功能涂层3的复合玻璃板100的一个可选实施方案的俯视图。图6B显示了沿着图6A的本发明的复合玻璃板100的切割线 B-B'的横截面图。图6A和图6B的复合玻璃板100的结构基本上对应于图4A和4B的复合玻璃板100的结构，以使下文中仅描述两个复合玻璃板100之间的区别。
功能涂层3如在图4A实施例中那样同样在第一玻璃板1的整个表面III上延伸，扣除将功能涂层3的内部区域11完全与功能涂层3的外部区域10.1隔离的框架状环形无涂层区域9.1，以使内部区域11不与第一玻璃板1的侧边缘6邻接。不同于图4A，在图6A实施例中，无涂层区域9.1通过平行于第一玻璃板1的侧边缘6的条形成。该条分别在第一玻璃板1的角落区域中相交。通过这些相交的条，产生对应于无涂层区域9.1并将功能涂层3完全与第一玻璃板1的侧边缘6 隔离的框架状环形区域。由此，在成品复合玻璃板100中，内部区域11中的功能涂层3气密性地被复合玻璃板100的环境封闭，并被保护免受外部渗入的湿气。不同于图4A的实施例，无涂层区域9.1在图6A中具有延长元件16，其在第一玻璃板的角落区域中将无涂层区域9.1延长至侧边缘6。因为它们同样在与热塑性中间层4层压之后气密性密封，湿气在此也不能进入至内部区域11中的功能涂层3。由这种平行延伸的条制成的无涂层区域9.1可以在生产技术上特别容易地制造，例如通过将用于无涂层区域9.1的去涂层的去涂层工具，例如激光平行引导至另一工具，以从较大基础玻璃板切割出第一玻璃板1或划出以分离。
图7A显示了本发明的具有功能涂层3的复合玻璃板100的一个可选实施方案的俯视图。图7B显示了沿着图7A的本发明的复合玻璃板100的切割线 C-C'的横截面图。图7A和图7B的复合玻璃板100 的结构基本上对应于图6A和6B的复合玻璃板100的结构，以使下文中仅描述两个复合玻璃板100 之间的区别。
在该实施例中所示的复合玻璃板100除了无涂层区域9.1外还具有另外的无涂层区域9.2，其被无涂层区域9.1呈框架状环绕。无涂层区域9.2例如具有100 µm的宽度d2和2mm的无涂层区域9.1的宽度b2。两个无涂层区域9.1、9.2通过平行于第一玻璃板1的侧边缘6的条形成，这些条在第一玻璃板1的角落中分别相交并具有延长元件12。这意味着，第一玻璃板1的功能涂层3的内部区域11至少通过宽度d1的去涂层区域9.1和宽度d2的去涂层区域9.2与侧边缘6隔离。这在成品复合玻璃板1中导致内部区域11与包围复合玻璃板100的气氛的变宽和因此改进的隔离并因此导致免受湿气和因此免受腐蚀的改进的保护。
图8A显示了本发明的具有电加热层形式的功能涂层3的复合玻璃板100的另一个示例性实施方案的俯视图。复合玻璃板100包含通过热塑性中间层4相互接合的第一玻璃板1和第二玻璃板2。复合玻璃板100例如是机动车玻璃和特别是轿车的挡风玻璃。第一玻璃板1例如被设置在安装位置中朝向内室。第一玻璃板1和第二玻璃板2由钠钙玻璃构成。第一玻璃板1的厚度例如为1.6 mm 且第二玻璃板2的厚度为2.1 mm。热塑性中间层4由聚乙烯醇缩丁醛(PVB)构成并具有0.76 mm的厚度。在第一玻璃板1的内侧表面III上可以施加由导电涂层制成的功能涂层3，其可用作电加热层。功能涂层3是层体系，其含有例如三个通过介电层彼此分开的导电银层。如果电流流经该导电功能涂层3，那么它由于其电阻和焦耳热生成而加热。该功能涂层3因此可用于复合玻璃板100的主动加热。
功能涂层3在例如第一玻璃板1的整个表面III上延伸，扣除宽度d1为100 µm的环形框架状无涂层区域9.1。无涂层区域9.1以例如5 mm的距离b1从玻璃板边缘6向玻璃板内部偏移。无涂层区域9.1在此具有两个技术目的：如果将该功能涂层3电加热，无涂层区域9.1用于机动车车身和引导电压的功能涂层3之间的电绝缘。此外，无涂层区域9.1通过用中间层4胶粘而气密性密封并保护内部区域11中的功能涂层3免受损害和湿气和因此免受腐蚀。
为了用作电加热层的功能涂层3的电接触，在功能涂层3上分别设置内部区域11的下部边缘区域中的第一汇流导体5.1和上部边缘区域中的第二汇流导体 5.2。汇流导体5.1、5.2含有例如银颗粒并在丝网印刷法中施加和随后烧制。汇流导体 5.1、5.2的长度几乎对应于功能涂层3的内部区域11的大小。
如果在汇流导体 5.1和5.2上施加电压，那么均匀电流流经汇流导体5.1、5.2之间的导电功能涂层3。在各个汇流导体 5.1、5.2上，大约中间处设置引线7。引线 7是本身已知的薄膜导体。引线 7通过与汇流导体 5.1、5.2的接触面而导电连接，例如借助焊料、导电胶粘剂或通过在复合玻璃板100内简单铺设和印刷。该薄膜导体例如含有宽度为10 mm和厚度为0.3 mm的镀锡的铜薄膜。通过电引线7，汇流导体 5.1、5.2通过连接电线 13与提供通常用于机动车的车载电压，优选12 V至15 V和例如大约14 V的电压源 14相连。替代地，电压源 14也可具有更高电压，例如35 V至50 V，特别是42 V或48 V。
应理解的是，功能涂层3除了加热功能外还可具有其它功能，如红外反射或低辐射性能。
在复合玻璃板100中，在玻璃板宽度的大约中间处设置未涂覆区8。未涂覆区8不具有功能涂层3的导电材料。未涂覆区8在此例如完全被功能涂层3包围。替代地，未涂覆区8可设置在功能涂层3的边缘处。未涂覆区8的面积例如为1.5 dm2。未涂覆区8在其下端与另一个汇流导体5.3邻接，该汇流导体包围未涂覆区8的下侧面。未涂覆区8例如用作通信-、传感器-或照相机窗口。
汇流导体 5.1、5.2、5.3在所示实施例中具有例如大约10 µm的恒定厚度和例如2.3 µOhm•cm的恒定比电阻。
根据本发明的方法制造的复合玻璃板100、101经受常见的腐蚀测试：
a) 在70℃的温度和 100 %的相对空气湿度下300小时时间的湿气测试，以及
b) 具有在85%的相对空气湿度和85℃至-40℃的温度变化下各12小时时间的20个周期的气候变化测试，
c) 在35℃的温度下经960小时的使用氯化钠水溶液的盐雾测试。
根据本发明制造的所有复合玻璃板100、101在上述腐蚀测试中显示出非常好的耐腐蚀性。
附图标记列表：
1 第一玻璃板
2 第二玻璃板
3 功能涂层
4 热塑性中间层
5.1、5.2、5.3 汇流导体
6 第一玻璃板1的侧边缘
7 引线
8 未涂覆区、通信窗口
9.1、9.2 无涂层区域
10.1、10.2 外部区域
11 内部区域
12 边缘区域
13 连接电线
14 电压源
15 激光射线
16 切割轮
17 去涂层工具
18 切割工具
19 操作设备
20 X-Y-操作台
21 冷却液
30 本发明的装置
100、101 本发明的复合玻璃板
II 第二玻璃板2的表面
III 第一玻璃板1的内部表面
IV 第一玻璃板1的外部表面
A-A'、B-B'、C-C'、D-D'、E-E'、F-F' 切割线
b1、b2 外部区域10.1、10.2的宽度
d1、d2 无涂层区域9.1、9.2的宽度
x、y 方向。

Claims (15)

1.制造具有功能涂层(3)的复合玻璃板(100)的方法，其中至少：
(a)将功能涂层(3)至少施加在基础玻璃板(1')的表面(III)的一部分上，
(b)同时从基础玻璃板(1')上切割出第一玻璃板(1)，并将至少一个无涂层区域(9.1、9.2)引入功能涂层(3)中，该无涂层区域完全包围功能涂层(3)的内部区域(11)并将内部区域(11)与部分或完全包围内部区域(11)的外部区域(10.1、10.2)隔离，和
(c)将具有功能涂层(3)的第一玻璃板(1)的表面(III)通过热塑性中间层(4)与第二玻璃板(2)的表面(II)接合。
2.根据权利要求1的方法，其中对于引入无涂层区域(9.1、9.2)使用具有激光射线(15)的去涂层工具(17)，并对于切割出使用具有切割轮(16)和冷却液(21)的切割工具(18)。
3.根据权利要求2的方法，其中在步骤(b)中将切割轮(16)在第一玻璃板(1)的经涂覆的表面(III)上直接引导，并将激光射线(15)通过背离第一玻璃板(1)的经涂覆的表面(III)的表面(IV)输入到第一玻璃板(1)中并通过第一玻璃板(1)引导到功能涂层(3)上。
4.根据权利要求3的方法，其中将切割工具(18)和去涂层工具(17)同时操作，并将被冷却液(21)覆盖的区域中的激光射线(15)引导到功能涂层(3)上。
5.用于进行根据权利要求1至4任一项的方法的装置(30)，其至少包含：
- 用于从基础玻璃板(1')中切割出或划出第一玻璃板(1)的切割工具(18)，
- 用于将无涂层区域(9.1、9.2)引入到基础玻璃板(1')上的功能涂层(3)中的去涂层工具(17)，和
- 用于操作切割工具(18)和去涂层工具(17)的操作设备(19)。
6.根据权利要求5的装置(30)，其中切割工具(18)用冷却液(21)冷却并包含切割轮(16)或金刚石尖端，且去涂层工具(17)包含激光射线(15)。
7.根据权利要求6的装置(30)，其中去涂层工具(17)和切割工具(18)设置在平面的相反侧上，在该平面中可设置基础玻璃板(1')。
8.根据权利要求5至7任一项的装置(30)，其中操作设备(19)包含机器人或多轴操纵仪器或X-Y-操作台(20)。
9.根据权利要求1至4任一项的方法制造的具有功能涂层(3)的复合玻璃板(100、101)，其至少包含：
- 具有表面(III)的第一玻璃板(1)、具有表面(II)的第二玻璃板(2)和热塑性中间层(4)，其中第一玻璃板(1)的表面(III)通过热塑性中间层(4)与第二玻璃板(2)的表面(II)平面地接合，
- 至少一个功能涂层(3)，其至少施加在第一玻璃板(1)的内部表面(III)的一部分上，
- 至少一个无涂层区域(9.1、9.2)，其完全包围功能涂层(3)的内部区域(11)。
10.根据权利要求9的复合玻璃板(100、101)，其中无涂层区域(9.1、9.2)设置为条状并基本平行于第一玻璃板(1)的侧边缘(6)。
11.根据权利要求9或权利要求10的复合玻璃板(100、101)，其中无涂层区域(9.1、9.2)的宽度d1/2为30 µm至30 mm，优选100 µm至2 mm，特别优选250 µm至1.5 mm，特别是250 µm至500 µm。
12.根据权利要求9至11任一项的复合玻璃板(100)，其中功能涂层(3)的内部区域(11)部分或完全被功能涂层(3)的至少一个外部区域(10.1、10.2)包围，且外部区域(10.1、10.2)的宽度b1/2优选为0.5 mm至30 mm，特别优选3 mm至11 mm。
13.根据权利要求9至12任一项的复合玻璃板(100)，其中在第一玻璃板(1)上，第一无涂层区域(9.1)完全被第二无涂层区域(9.2)包围，且优选第二无涂层区域(9.2)完全被第三无涂层区域包围。
14.根据权利要求9至13任一项的复合玻璃板(100)，其中第一玻璃板(1)和/或第二玻璃板(2)含有玻璃，优选平板玻璃、浮法玻璃、石英玻璃、硼硅玻璃、钠钙玻璃，或聚合物，优选聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯和/或它们的混合物。
15.根据权利要求9至14任一项的复合玻璃板(100)，其中功能涂层(3)含有银(Ag)、氧化铟锡(ITO)、掺氟氧化锡(SnO2:F)或掺铝氧化锌(ZnO:Al)。
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