CN109562604A - 可加热的嵌装玻璃 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种叠层式嵌装玻璃(1)，所述叠层式嵌装玻璃包括组件21，所述组件包括：(i)至少一个热塑性夹层(5)，(ii)铺设在所述热塑性夹层(5)上的第一母线(11)，(iii)铺设在所述第一母线(11)上的至少一个加热丝(4)，(vi)至少部分地铺设在所述加热丝(4)上并且至少部分地铺设在所述第一母线(11)上的第二母线(12)，(v)其中，适合于在高压釜中熔化的焊料层(15)覆盖所述第一母线(11)或所述第二母线(12)的表面的至少一部分并且被安排成与所述加热丝(4)接触，(iv)其中，所述组件(21)与至少一块玻璃片材(2、3)进行层压。根据本发明，在所述第一母线(11)与所述第二母线(12)之间的所述第一母线(11)或所述第二母线(12)的表面的至少一部分上安排粘合剂层(17)。

Description

可加热的嵌装玻璃

本发明涉及可加热的嵌装玻璃，并且具体地涉及可用丝加热的嵌装玻璃。

众所周知，例如在汽车挡风玻璃领域，设置一组嵌入到通常是玻璃的两个外板层之间的夹层材料中的细的、间隔紧密的加热丝。

加热丝作为电路在两个相对的母线之间延伸并且与之处于电接触，所述母线通常被定位成与嵌装玻璃的两个相反的边缘相邻。

因而，最简单地，电加热窗可以包括加热元件(特别地是细丝)以及一对隔开的相对的母线，通常所述窗的一面的两个相反的侧中的每一侧上有一个母线，加热元件在所述相对的母线之间延伸过所述窗。与外部电源(例如车辆的电源)的电连接可以通过已知类型的插头和插座连接器来完成，其插头部通常焊接至或以其他方式粘接至母线。

已知使用一种母线，所述母线包括适配用于承载大量电流的也被称为母线的窄金属条和较宽的金属条，使得加热丝被安排在两个母线之间。为了改进母线组件与加热丝之间的电连接，其中一个金属条可以在与加热丝接触的表面的一部分上设有低熔点焊料层。低熔点焊料被限定为在高压釜中熔化并且填充加热丝与母线之间的空间的焊料，即具有不超过150摄氏度(最大高压釜温度)的熔点。在凝固时，低熔点焊料将加热丝牢固地结合在适当的位置上，并且提供金属条与加热丝二者之间的持久的电连接。

此外，通常在层压之前，在夹层材料板层上、并且特别是在热塑性夹层板层(例如PVB片材)上构造电路。在高压釜步骤工艺中最后进行两个母线与丝的结合。为了确保电路的良好结合，在这种情况下，加热丝和母线预先结合到热塑性夹层(PVB)上、末端丝夹在两个母线中间。从制造的角度来看，这种预先固定阶段是受批评的，因为现今是通过在母线长度上进行点焊来实现预先结合的，所述方法有以下几个缺点。的确，所述工艺缓慢、昂贵并且产生锡废渣，并且因而由于热塑性夹层PVB污染而造成全球减产。此外，母线的粘附性低，因而当PVB在层压工艺之前进行储存并定位时损坏了一些电路。

仍然需要替代性嵌装玻璃，期望所述替代性嵌装玻璃包括加热丝，在使用中故障率低，并且具有对应的简化的制造工艺。

因此本发明提供了一种层压式嵌装玻璃，所述层压式嵌装玻璃包括组件，所述组件包括：

-至少一个热塑性夹层板层

-铺设在所述夹层材料板层上的第一母线

-铺设在所述第一母线上的至少一个加热丝

-至少部分地铺设在所述加热丝上并且至少部分地铺设在所述第一母线上的第二母线

-其中，适合于在高压釜中熔化的焊料层覆盖所述第一母线或/和所述第二母线的表面的至少一部分，并且被安排成与所述加热丝接触。

根据本发明，所述组件与至少一块玻璃片材进行层压。

根据本发明，在所述第一母线与所述第二母线之间的所述第一母线或所述第二母线的表面的至少一部分上安排粘合剂层。

优选地，在所述第一母线与所述第二母线之间的所述第二母线的表面的至少一部分上安排粘合剂层。

因而，发明人已经示出，使用低熔点母线与第一母线或/和第二母线上的粘合剂层结合，允许通过在嵌装玻璃装配之前在夹层材料板层上构造加热电路的工艺中的简单且快速的胶带粘接来加快并且改进母线的预结合工艺。在这个准备步骤之后，低熔点合金将会在高压釜中进行的玻璃层压期间熔化以便通过焊接确保良好的接触质量。

根据本发明的一个优选实施例，粘合剂层优选地被放置成沿着所述第一母线或第二母线的整个长度并且仅位于所述母线的宽度的一部分上。

优选地，粘合剂层优选地沿着所述第二母线的整个长度并且在所述母线的宽度的一部分上放置。

优选地，粘合剂层的厚度在1μm至100μm、更优选地10μm至50μm的范围内。优选地，一组加热丝在第一母线与第二母线之间延伸并且与其处于电接触，所述第一母线和第二母线用于向所述加热丝组供应电能。

优选地，根据本发明的包括至少一个夹层材料板层以及第一母线和第二母线的组件被安排在嵌装玻璃材料(玻璃片材)的第一板层与第二板层之间。

所述玻璃因而可以是钠钙硅、铝硅酸盐或硼硅酸盐等类型的玻璃。优选地并且出于较低的生产成本的原因，根据本发明的玻璃片材是钠钙硅玻璃片材。根据本发明的有利的实施例，玻璃片材的组成根据所期望的效果可以另外包括适当数量的一种或多种组分/着色剂。这种/这些组分/着色剂可以例如用于“中和”例如由于存在铬而产生的颜色，并且因此使本发明的玻璃的着色更加中性或无色。可替代地，这个/这些着色剂可以用于获得与例如由于存在铬而产生的颜色不同的所期望的颜色。

根据本发明的另一个有利的实施例(其可以与前述实施例结合)，可以使用能够对例如可能由于存在铬而产生的颜色进行改变或中和的层或膜(例如有色PVB膜)来涂覆所述玻璃片材。

可以有利地对根据本发明的玻璃片材进行化学或热回火，以便增强外部装饰元件的覆盖部的电阻率。

根据本发明的一个实施例，所述玻璃片材涂覆有至少一个透明且导电的薄层。根据本发明的透明且导电的薄层例如可以是基于SnO2:F、SnO2:Sb或ITO(铟锡氧化物)、ZnO:Al或ZnO:Ga的层。

根据本发明的另一个有利的实施例，所述玻璃片材涂覆有至少一个减反射层。根据本发明的减反射层例如可以是基于具有低折射率的多孔硅的层，或者它可以由若干层(叠层)组成，特别是具有低折射率和高折射率的介电材料交替层并终止于具有低折射率的层的叠层。还可以使用纹理化的玻璃片材。也可以使用蚀刻或涂层技术来避免反射。

根据另一个实施例，所述玻璃片材涂覆有至少一个抗指纹层或者已经被处理以便减少或防止指纹。此类层或此类处理可以与沉积在相反面上的透明且导电的薄层组合。此类层可以与沉积在同一面上的减反射层组合，所述抗指纹层位于所述叠层的外部并且因而覆盖所述减反射层。

根据所期望的应用和/或特性，可以将其他层沉积在根据本发明的玻璃片材的一个和/或另一个面上。

根据本发明的玻璃片材可以是通过浮法工艺、拉延工艺、辊压工艺或已知的从熔融玻璃组成开始制造玻璃片材的任何其他工艺获得的玻璃片材。依据根据本发明的优选实施例，所述玻璃片材是浮法玻璃片材。术语“浮法玻璃片材”应当理解为意指通过浮法玻璃工艺形成的玻璃片材，所述浮法玻璃工艺包括在还原条件下将熔融的玻璃浇注到熔融锡的浴上。浮法玻璃片材以已知的方式包括“锡面”，即，在接近于所述板的表面的玻璃本体内富含锡的面。术语“富含锡”应当理解为意指相对于在核心处的玻璃的组成锡浓度的增加，所述核心可能是或可能不是基本上为零(没有锡)。

根据本发明的玻璃片材可以具有在0.1mm与5mm之间变化的厚度。有利地，根据本发明的玻璃片材可以具有在0.1mm与3mm之间变化的厚度。优选地，出于重量的原因，根据本发明的玻璃片材的厚度为0.1mm至2.2mm。

依照车辆或建筑等所需的形状，玻璃片材可以是平的或者全部地或部分地弯曲以正确地配合玻璃支座的特定设计。玻璃片材可以是本体着色的或被涂覆的；还可以是多块玻璃和塑料板层的层压件。可以对玻璃片材进行回火。

在根据本发明的另一个实施例中，至少包括夹层材料板层以及根据本发明的第一母线和第二母线的组件被安排在第一嵌装玻璃材料板层与第二透明基材板层(例如玻璃或塑料或其中一种或两种材料的复合物，例如塑料板、聚碳酸酯板等)之间。

根据本发明，还提供了一种用于制造嵌装玻璃的工艺，包括以下步骤：

a.设置热塑性夹层

b.在热塑性夹层上铺设第一母线

c.在第一母线上铺设至少一个加热丝

d.在加热丝和第一母线上铺设第二母线，

e.其中，适合于在高压釜中熔化的焊料层覆盖所述第一母线或/和所述第二母线的表面的至少一部分，并且被安排成与所述加热丝接触。

根据本发明，在第一母线与第二母线之间的第一母线或第二母线的表面的至少一部分上安排粘合剂层。因而，第二母线通过粘合剂层初步固定至第一母线。

根据本发明的一个优选实施例，在第二母线的表面的至少一部分上安排粘合剂层。

因而，包括夹层以及第一母线和第二母线的组件可以在玻璃组件的层压工艺之前储存，其中第一母线和第二母线最终通过熔化而被固定。

在有利的实施例中，所述工艺包括覆盖具有低熔点焊料材料的至少一个母线的表面的中间部的步骤。至少一个母线的表面的低熔点焊料的自由部可以覆盖有粘合剂层。

在本发明的另一个实施例中，至少一个母线的与其他母线接触的表面全部被低熔点焊料覆盖。为了使工艺容易且更快速，可以在母线的表面上方分离地添加粘合带。

优选地，粘合剂层是抵抗80摄氏度的温度的粘合带层。

更优选地，第一母线是被锡基合金围绕的铜条，第二母线是被在玻璃层压高压釜工艺中熔化的熔化温度低于150摄氏度的合金围绕的铜条。低熔点母线的优势是提供焊接结合方法的良好接触质量，而无需焊接所有母线长度，因为在层压高压釜工艺期间实现了完全熔化。优选地，焊料包括铋或铟，从而允许降低熔点温度。

在优选实施例中，将粘合带层添加到第二母线上并且沿其整个长度并且仅在其宽度的一部分上定位。这种胶带允许在高压釜层压工艺之前将两个母线粘贴在一起，其中低熔点合金的剩余表面将会熔化以将两个母线焊接在一起。

根据本发明，在嵌装玻璃包括层压件的情况下，细丝、特别是钨丝通常是更优选的，因为所述丝可以定位在组成层压件的板层中的两个板层之间并且由此固定在适当的位置。

母线可以在嵌装玻璃上从一侧延伸到另一侧，或者它们可以从顶部延伸到底部，以更好地适应嵌装玻璃的形状为准。

母线的厚度可以变化以改变其电阻。在母线是金属条的情况下，可以使用不同的条带厚度，通常在10微米至200微米的范围内。导体电阻可以变化，以优先对窗的某些区域进行加热或者对不同组的数量不等的导体的组合电阻进行平衡以产生更均匀的加热效果。

当母线是细金属丝时，母线优选地由金属条、例如镀锡铜条形成。

母线可以是锥形的或阶梯形的，尤其是朝向其端部。因此，除非上下文另有指示，否则本说明书中提及的母线宽度是指恒定宽度的母线(或母线部分)的一部分的宽度。应该忽略宽度的局部变化，特别是局部加宽。在没有任何恒定宽度的实质母线部分时，提及的应该是母线(或母线部分)的一部分的平均宽度。显然地，相对较宽和相对较窄的母线部分的宽度是分开考虑的。

优选地，母线可以具有在2mm至12mm、更优选地4mm至10mm、最优选地6mm至8mm范围内的宽度。

优选地，第一母线和/或第二母线由金属、更优选地由铜制成，厚度在10μm至200μm、最优选地50μm至100μm之间。

优选地，低熔点焊料层覆盖与加热丝接触的第一母线或与加热丝接触的第二母线的基本上全部表面，并且焊料层厚度在1μm至50μm、更优选地5μm至20μm之间。

优选地，低熔点焊料层在100摄氏度至150摄氏度、更优选地120摄氏度至140摄氏度的范围内熔化。低熔点母线的优势是提供焊接结合方法的良好接触质量，而无需在玻璃装配到全部母线长度之前手动或自动预焊接，因为在层压高压釜工艺期间实现了完全熔化。

在本发明的所有实施例中，嵌装玻璃与提供电源电压的电源相关联。母线具有电阻值，使得母线适合于在应用该电压时加热嵌装玻璃，更特别地适合于将嵌装玻璃加热至使得嵌装玻璃除雾或除冰的程度。

现在将通过参考附图的非限制性实例来描述本发明。

图1示出了热塑性夹层，所述热塑性夹层在包含加热丝的平面上包括将要被层压到根据本发明的嵌装玻璃中的电路。

图2示出了根据本发明的嵌装玻璃的从母线的一端观察到的截面。

图3示出了根据本发明的优选实施例的将要被层压到嵌装玻璃中的一对母线的截面，其中第二母线包括来自设置在母线的中间部上的低熔点焊料的两侧的粘合剂层。

尽管本文特别参考了汽车挡风玻璃来对本发明进行描述，但将理解的是本发明可应用于其他车辆嵌装玻璃，例如后窗或侧窗。

图1和图2示出了嵌装玻璃1，所述嵌装玻璃由与作为热塑性夹层板层5的PVB夹层一起进行层压的两块玻璃(在图1中未示出以避免使图过载)组成。玻璃片材2、3具有从0.5mm至10mm范围内的相同或不同的厚度。PVB片材5具有的从0.1mm至10mm范围内的厚度，并且与玻璃组件工艺分开制备，以便在所述PVB片材上构成用于加热功能的电路。嵌装玻璃特别地是用于车辆、例如汽车的层压挡风玻璃1。一个电路4延伸跨过挡风玻璃1。电路4包括位于层压挡风玻璃的内部的金属丝、优选地细钨丝，在电流穿其而过时对挡风玻璃1进行加热。细金属丝作为电连接器在其末端并联连接至第一对6和第二对7第一母线11和第二母线12。

在挡风玻璃1的顶部，存在将加热丝连接至第二对母线7的第一对顶母线6。

连接至加热丝4的第二对母线7朝向挡风玻璃1的底部通常位于在雨刷停放区域中。第二对母线7连接至车辆的地面(未示出)。第一对母线6和第二对母线7与嵌装玻璃的上边缘和下边缘基本上平行地延伸。

第一对和第二对母线包括第一母线11和第二母线12。在这种特定实施例中，母线11、12是金属条。从层压装配玻璃中出来的连接器8允许将母线连接至外部电源。

如果仅在嵌装玻璃面板一侧需要电连接，则母线11、12可以在热塑性夹层(例如PVB)侧面上延伸以便到达所期望的连接位置。可以使用两个以上连接器。

根据本发明，第一母线11和第二母线12安排在热塑性夹层上。

因而，在优选的实施例中，丝的末端4处的电连接被配置成电路的以下不同电元件的叠置：(i)固定至PVB 5的第一母线11；(ii)细加热丝4；(iii)用于层压组件外部的连接的电连接器8；(iv)第二母线12。两个母线可以具有相同或不同宽度。为了确保第一母线与第二母线之间的丝的良好电连接，优选2mm的最小宽度。

连接器8可以放置在第二母线12的顶部。低熔点焊料层可以施加在第一母线11的面向加热丝4的顶表面上或在第二母线12的底表面上。

因而，作为本发明的特定实施例，与热塑性夹层5(在这种情况下是PVB)接触的第一母线11可以是不同类型的并且随后由例如部分或全部地被锡基合金覆盖的、低熔点或非低熔点的铜金属条构成，并且通过对施加在与PVB接触的侧面上的粘合带进行热熔而固定在PVB上。因而，在夹层材料5板层上铺设第一母线11，并且在第一母线11上铺设加热丝4阵列。

第二母线可以由以下不同类型的材料制成：(i)被锡基合金围绕并且一侧被低熔点合金15覆盖、熔化温度低于150摄氏度的铜条12；(ii)被低熔点合金15覆盖、熔化温度低于150摄氏度的铜条12；(iii)一面被低熔点合金15覆盖、熔化温度低于150摄氏度的铜条12。

根据本发明的一个实施例，在加热丝4上铺设第二母线12以形成组件21。如图2所示，热塑性夹层5(例如PVB)安排在嵌装玻璃2的第一板层/片材上，并且在第二母线12上铺设嵌装玻璃材料3的第二板层/片材。根据本发明的一个实施例，第二母线12由粘贴在低熔点层15上的粘合带17层组成。粘合带17在母线的一部分上沿着整个母线长度放置在母线条12的面向第一母线11的侧面上，这意味着焊接合金在一部分宽度上保持未被覆盖。

低熔点焊料层15有两个目的：第一个目的是改进加热丝与母线之间的电连接，并且第二个目的是填充加热丝4周围的空隙以便防止水分进入。

在本发明的优选实施例中，粘合带17可以放置在母线的一侧或两侧上，但是在任何情况下，未被低熔点合金15覆盖的最小余留宽度必须大于2毫米以确保加热丝4与母线11、12之间的良好的电连接。

在使用一条低熔点合金15的情况下，粘合剂17可以与合金接触或不接触。

在粘合带17位于一侧的情况下，粘合剂可以放置在相对于PVB边缘5的内边缘或外边缘上。

因而，根据本发明，现在使用的将加热丝4定位在热塑性夹层板层5(PVB夹层)上的工艺保持不变，直至对第二母线12进行固定的阶段。利用本发明，第二母线粘贴到第一母线11上。接着，可以储存具有电路的PVB片材，准备进行玻璃层压。

电力电源通过用作电极的外部丝连接至叠层式嵌装玻璃。正极连接至第一对母线，并且负极连接至第二对母线。应理解的是可以使用辅助母线。应理解的是可以使用侧面/横向母线。因而可以对叠层式嵌装玻璃进行电加热。

因而本发明的可加热嵌装玻璃可在需要嵌装玻璃的所有领域中使用。已经发现了这些可加热嵌装玻璃在车辆、特别是道路车辆中的特定应用，但是其使用不限于此。例如，还可应用于船、火车以及航空器的窗户。

Claims (15)

1.一种层压式嵌装玻璃(1)，所述层压式嵌装玻璃包括组件(21)，所述组件包括：

-至少一个热塑性夹层(5)

-铺设在所述热塑性夹层(5)上的第一母线(11)

-铺设在所述第一母线(11)上的至少一个加热丝(4)

-至少部分地铺设在所述加热丝(4)上并且至少部分地铺设在所述第一母线(11)上的第二母线(12)

-其中，适合于在高压釜中熔化的焊料层(15)覆盖所述第一母线(11)或所述第二母线(12)的表面的至少一部分，并且被安排成与所述加热丝(4)接触，

所述组件(21)与至少一块玻璃片材(2、3)进行层压，

其特征在于，在所述第一母线(11)与所述第二母线(12)之间的所述第一母线(11)或所述第二母线(12)的表面的至少一部分上安排粘合剂层(17)。

2.根据权利要求1所述的嵌装玻璃(1)，其特征在于，所述组件(21)被层压在两块玻璃片材(2、3)之间。

3.根据以上权利要求中任一项所述的嵌装玻璃(1)，其特征在于，在所述第一母线(11)或所述第二母线(12)中的一个母线的面向另一个母线(11、12)的表面的至少一部分上安排粘合剂层(17)。

4.根据以上权利要求中任一项所述的嵌装玻璃(1)，其特征在于，所述第二母线(12)在面向所述第一母线(11)的表面的至少一部分上覆盖有焊料层(15)和粘合剂层(17)。

5.根据以上权利要求中任一项所述的嵌装玻璃(1)，其特征在于，沿着所述第一母线(11)或第二母线(12)的整个长度并且仅在所述母线的宽度的一部分上安排所述粘合剂层(17)。

6.根据以上权利要求中任一项所述的嵌装玻璃(1)，其特征在于，所述第一母线(11)是低熔点母线并且包括另一粘合剂层，所述另一粘合剂层位于所述第一母线的将要固定至所述热塑性夹层(5)的表面的至少一部分上。

7.根据以上权利要求中任一项所述的嵌装玻璃(1)，其特征在于，所述丝(4)的末端处的电连接被配置成以下各项的叠置：(i)固定至所述热塑性夹层(5)的所述第一母线(11)；(ii)所述细的加热丝(4)；(iii)所述第二母线(12)和电连接器(8)，所述电连接器用于位于所述第一母线(11)与所述第二母线(12)之间或位于所述第二母线(12)上的层压式嵌装玻璃的外部的连接。

8.根据以上权利要求中任一项所述的嵌装玻璃(1)，其特征在于，所述第一母线11与所述热塑性夹层接触，并且所述第二母线12与所述玻璃片材2或3接触。

9.根据以上权利要求中任一项所述的嵌装玻璃(1)，其特征在于，所述嵌装玻璃(1)是接有丝的挡风玻璃。

10.根据以上权利要求中任一项所述的嵌装玻璃(1)，其特征在于，所述第一母线(11)或/和所述第二母线(12)是镀锡铜条。

11.根据以上权利要求中任一项所述的嵌装玻璃(1)，其特征在于，所述母线(11、12)所具有的宽度在2mm至12mm的范围内，更优选地4mm至10mm，最优选地6mm至8mm。

12.根据以上权利要求中任一项所述的嵌装玻璃，其特征在于，所述至少一个加热丝(4)包括横跨所述嵌装玻璃(1)延伸的细钨丝阵列。

13.一种用于制造嵌装玻璃(1)的工艺，包括以下步骤：

a.设置热塑性夹层(5)，

b.在所述热塑性夹层(5)上铺设第一母线(11)，

c.在所述第一母线(11)上铺设至少一个加热丝(4)，

d.在所述加热丝(4)和所述第一母线(11)上铺设第二母线(12)，

e.其中，适合于在高压釜中熔化的焊料层(15)覆盖所述第一母线(11)或/和所述第二母线(12)的表面的至少一部分，并且被安排成与所述加热丝(4)接触，

其特征在于，在所述第一母线(11)与所述第二母线(12)之间的所述第一母线(11)或所述第二母线(12)的表面的至少一部分上安排粘合剂层(17)。

14.根据权利要求13所述的工艺，其特征在于，在所述第一母线与所述第二母线之间的所述第一母线或所述第二母线的表面的至少一部分上安排粘合剂层(17)。

15.根据权利要求13或14所述的工艺，其特征在于，在所述第二母线(12)的表面的至少一部分上安排所述粘合剂层(17)。