CN110770187A

CN110770187A - 包括基于银的导电轨道的玻璃制品

Info

Publication number: CN110770187A
Application number: CN201980002164.9A
Authority: CN
Inventors: J.雅马尔; M.拉莱门
Original assignee: Saint Gobain Glass France SAS
Current assignee: Saint Gobain Glass France SAS; Compagnie de Saint Gobain SA
Priority date: 2018-05-22
Filing date: 2019-05-22
Publication date: 2020-02-07
Also published as: BR112020021997A2; FR3081460A1; FR3081460B1; WO2019224231A1

Abstract

本发明涉及具有至少一个透明区(3)和至少一个不透明区(4)的玻璃制品(1)，所述玻璃制品(1)包括在其表面之一上在至少一个透明区(3)和至少一个不透明区(4)中用基于银的导电轨道(5)涂覆的玻璃板(2)，位于所述至少一个透明区(3)中的所述导电轨道(5)在其上表面(50)上和在其侧边(51)上用基于氧化物的透明保护轨道(6)覆盖。

Description

包括基于银的导电轨道的玻璃制品

本发明涉及玻璃制品的领域。其更特别涉及包括导电轨道的玻璃制品，其特别用于机动车。

存在于机动车的玻璃制品中的导电轨道，如电热丝由丝网印刷到玻璃板上的导电膏，例如银膏制成，并借助焊接到导电膏的接头连接到电力供应系统。这些轨道通常存在于机动车的后窗上。

已经证明此类基于银的轨道的视觉外观在某些环境中可能变差。某些大城镇的污染空气，特别是在亚洲和南美，并且特别由于高硫含量的污染空气可能导致轨道锈蚀，其逐渐变灰，然后斑驳。

为了解决这一问题，本发明的一个主题是具有至少一个透明区和至少一个不透明区的玻璃制品，所述玻璃制品包括在其表面之一上在至少一个透明区和至少一个不透明区中用基于银的导电轨道涂覆的玻璃板，位于所述至少一个透明区中的所述导电轨道在其上表面上和在其侧边上用基于氧化物的透明保护轨道覆盖。

本发明的另一主题是获得根据本发明的玻璃制品的方法。这种方法包括下列相继步骤：

- 通过在玻璃板的表面上银膏的丝网印刷而沉积导电轨道的步骤，然后

- 通过溶胶-凝胶溶液的丝网印刷而沉积基于氧化物的透明保护轨道的步骤，然后

- 烧制所述导电轨道和保护轨道的步骤。

该玻璃板通常由钠钙硅玻璃制成，但可由其它类型的玻璃，例如硼硅酸盐或铝硅酸盐玻璃制成。其可以是清澈的，优选有色的，例如绿色、灰色或蓝色。该玻璃板的透光率（在标准ISO 9050的含义内）优选为15%至80%，特别是30%至70%。该玻璃板的厚度优选为1至10 mm，特别是2至6 mm。该玻璃板通常具有1至3 m²的表面积。

在根据本发明的玻璃制品中，玻璃板优选是曲面的。但其优选在导电轨道和保护轨道的沉积过程中是平面的。在特别通过丝网印刷而沉积这些轨道后，玻璃板可经受机动车玻璃制品的制造领域中常规使用的旨在给予所需形状和机械强度的各种处理，如弯曲和/或回火处理，并同时进行导电轨道和保护轨道的烧制。

“不透明区”被理解为是指其中光透射因数（在标准ISO 9050的含义内）为最多5%，特别是2%和甚至1%，或为0的区。不透明区优选至少位于玻璃制品的外围。不透明区优选构成玻璃制品的表面的最多40%，特别是30%，甚至20%。它们优选包括不透明矿物层，特别是搪瓷层。不透明区随后有可能保护用于将玻璃制品定位和固定到机动车的车身开口上的聚合物密封件免受紫外线辐射。它们也有可能隐藏所述密封件以及位于该玻璃制品上的其它元件，例如电连接件或旨在汇集电力的汇流条。搪瓷是通过烧制包含玻璃料，特别是硼硅酸铋玻璃料和颜料的搪瓷组合物形成的矿物层。该搪瓷优选是黑色搪瓷。

“透明区”被理解为是指其中在无导电轨道的位置测量的光透射因数（在标准ISO9050的含义内）为至少15%，特别是20%和甚至30%或40%、或50%或60%或另外70%的区。光透射因数通常为最多90%，特别是80%。透明区通常位于玻璃制品的中心区。其构成玻璃制品的表面的优选至少60%，特别是至少70%和甚至至少80%。

“轨道”被理解为是指多个具有细长形状的涂层部分，如条或线。

导电轨道占玻璃制品的表面的优选1%至20%，特别是2%至10%。

导电轨道优选包含至少位于玻璃制品的透明区中的电热丝和位于玻璃制品的不透明区中的汇流条（也称为“母线”）。汇流条通常平行于玻璃制品的高度位于侧边上，并被供电以使电流在与它们相连的电热丝中流通。电热丝通常在玻璃制品的宽度方向上在两个汇流条之间延伸。电热丝优选具有0.1至1 mm，特别是0.25至0.7 mm的宽度（在玻璃制品的平面中）。电热丝在最终玻璃制品中，因此在烧制后优选具有2至30 µm，特别是2至20 µm的厚度（沿玻璃制品的法线）。

导电轨道优选通过银膏的丝网印刷而沉积。

银膏在湿状态下优选包含60重量%至98重量%的银。银的重量含量优选为最多90%，特别是80%和甚至75%。其优选为66%至75%，特别是68%至70%。低银含量特别适用于无铅焊料合金。其余部分通常包含玻璃料和有机介质，后者在烧制过程中清除。

丝网印刷法包括经由丝网印刷丝网的网孔将膏状液体沉积到基底上，特别使用刮板。根据预定图案，丝网的网孔在与必须保持裸露的基底区对应的部分中封闭，以使膏只能在要印刷的区中穿过丝网。网孔的选择性封闭因此根据要印刷的图案的负像进行。这种选择性封闭通常通过将可光交联树脂施加到丝网上，然后借助紫外线辐射使要封闭的丝网部分曝光来进行。例如使用包含用根据要印刷的图案沉积的对于紫外线而言不透明的墨水涂覆的通常由聚酯制成的透明载体的载片来进行选择性曝光。根据膏的粘度和表面张力以及根据所需轨道的厚度来选择丝网的网孔。用于导电轨道的丝网印刷的丝网对于48 µm的纱线直径而言包含优选77根纱线/厘米，或对于55 µm的纱线直径而言包含77根纱线/厘米，或另外对于48 µm的纱线直径而言包含90根纱线/厘米。

保护轨道覆盖位于透明区中的导电轨道的上表面和侧边。因此完全保护可见导电轨道免受环境影响：其下表面与玻璃板接触，并且能与环境接触的部分，即上表面（平行于玻璃板）和侧边（在轨道厚度的方向上，基本沿玻璃板的法线）被保护轨道覆盖。

根据一个优选实施方案，只有位于玻璃制品的透明区中的导电轨道被保护轨道覆盖。位于玻璃制品的不透明区中的导电轨道实际上不可见，因此其锈蚀从美观角度看不成问题。或者，至少一些或甚至所有的导电轨道（因此包括位于不透明区中的那些）被保护轨道覆盖。

保护轨道的厚度优选为0.1至5 µm，特别是0.2至3 µm。薄的厚度实际上已证实足以防止基于银的轨道的锈蚀。此外，大厚度提高保护轨道的可见性，这对玻璃制品的美观性有害。

保护轨道优选具有（略）大于它们保护的导电轨道的宽度，仍在玻璃制品的平面中。这一宽度通常为0.2至1.1 mm，特别是0.3至0.8 mm。

保护轨道是透明的并基于氧化物。保护轨道优选无色。构成保护轨道的材料的光透射因数（在标准ISO 9050的含义内）在1 mm的厚度下优选为至少90%。表述“基于”被理解为是指构成保护轨道的材料优选含有至少50重量%氧化物的事实。这一含量甚至优选为至少60%，特别是70%和甚至80%或90%，或甚至95%或99%。该材料特别可由氧化物构成。

透明轨道优选基于选自硅、钛、锆、锡的至少一种元素的氧化物。基于氧化硅或甚至由氧化硅构成的轨道是优选的。氧化硅实际上兼具几个优点，即高透明度、低反射和不存在颜色，这使保护轨道对使用者完全不可见，还有强的承受硫污染的能力。

优选通过溶胶-凝胶溶液的丝网印刷而沉积保护轨道。

溶胶-凝胶溶液被理解为是指含有形成保护轨道的材料的前体的溶液，优选水溶液。所述前体优选包含所述材料的有机金属化合物和/或所述材料的纳米粒子和/或能在所述有机金属化合物与该溶液的其它成分，例如水之间发生的化学反应的产物。有机金属化合物实际上能在该溶液的形成过程中，因此在施加前发生水解和/或缩合反应。

用于丝网印刷保护轨道的步骤的丝网具有与用于丝网印刷导电轨道的步骤的丝网类似的图案。然而，在保护轨道仅覆盖位于玻璃制品的透明区中的导电轨道的情况下，封闭与不透明区对应的丝网网孔。此外，为了确保完全覆盖导电轨道，包括其侧边，所述图案的宽度略高于用于丝网印刷导电轨道的丝网的图案。通常，保护轨道会具有比导电轨道小的厚度。用于丝网印刷保护轨道的丝网因此会具有每厘米较高的纱线数，例如120根纱线/厘米，和因此较小的网孔。

根据本发明的玻璃制品优选是机动车后窗。

根据本发明的方法优选包括在各轨道沉积步骤结束时的干燥步骤。优选在100℃至200℃的温度下进行干燥。

烧制导电轨道和保护轨道的步骤优选与玻璃板的弯曲同时进行。烧制温度优选为600℃至800℃，特别是620℃至750℃。

附图图解本发明。

图1是根据本发明的玻璃制品的图示。

图2是根据本发明的玻璃制品在透明区的一部分中的横截面示意图。

玻璃制品1是机动车后窗。其包括玻璃板2并具有中心透明区3和外围不透明区4，不透明区4包括沉积在玻璃板2上的黑色搪瓷层。玻璃制品1进一步包括位于不透明区4中并且不可见的导电轨道，以及位于透明区3中的电热丝形式的导电轨道5。电热丝5在此在玻璃制品的宽度中延伸并且例如通过银膏的丝网印刷而沉积。在不透明部分4中，将电热丝电连接到其它导电轨道，在这种情况下是不可见、位于玻璃制品1的侧边上并且例如也通过银膏的丝网印刷而沉积的汇流条。透明保护轨道6在玻璃制品1的透明区3中通过覆盖电热丝的上表面50和电热丝的侧边51两者而保护电热丝5。保护轨道6例如由二氧化硅制成并通过溶胶-凝胶溶液的丝网印刷而沉积。

下列实施例以非限制性方式阐明本发明。

在一个对比例中，通过丝网印刷用由银制成的导电轨道涂覆4.85 mm厚的玻璃板。为此，使用含有77根纱线/厘米的丝网以已知方式丝网印刷含有80%银的银膏，然后在150℃下干燥2分钟。该银膏然后在710℃下烧制3分钟。

根据本发明的实施例与对比例的区别在于，在基于银的导电轨道上沉积保护轨道。使用含有120根纱线/厘米的丝网通过含有二氧化硅前体的溶胶-凝胶溶液的丝网印刷而沉积保护轨道，然后在150℃下干燥2分钟。

如下测量抗锈蚀性：将含有10克硫华的皿置于含有500毫升软化水的干燥器中。将待研究的样品以竖直的位置引入干燥器，然后气密密封干燥器，然后在70℃的温度下放置2天。然后定性评估样品的视觉外观。

在对比例的情况下，轨道表现出痕迹以及以从橙色到棕色的反射外观为特征的斑驳外观。另一方面，在根据本发明的实施例的情况下，轨道具有均匀灰色外观。

Claims

1.具有至少一个透明区(3)和至少一个不透明区(4)的玻璃制品(1)，所述玻璃制品(1)包括在其表面之一上在至少一个透明区(3)和至少一个不透明区(4)中用基于银的导电轨道(5)涂覆的玻璃板(2)，位于所述至少一个透明区(3)中的所述导电轨道(5)在其上表面(50)上和在其侧边(51)上用基于氧化物的透明保护轨道(6)覆盖。

2.如权利要求1中所述的玻璃制品(1)，其中所述透明区(3)位于玻璃制品(1)的中心区，并构成玻璃制品(1)的表面积的至少60%。

3.如前述权利要求任一项中所述的玻璃制品(1)，其中所述导电轨道(5)占玻璃制品(1)的表面的1%至20%，特别是2%至10%。

4.如前述权利要求任一项中所述的玻璃制品(1)，其中所述导电轨道包含至少位于所述玻璃制品的透明区(3)中的电热丝(5)和位于所述玻璃制品的不透明区(4)中的汇流条。

5.如前一权利要求中所述的玻璃制品(1)，其中所述电热丝具有0.1至1 mm，特别是0.25至0.7 mm的宽度和2至30 µm，特别是2至20 µm的厚度。

6.如前述权利要求任一项中所述的玻璃制品(1)，其中通过银膏的丝网印刷而沉积所述导电轨道(5)。

7.如前述权利要求任一项中所述的玻璃制品(1)，其中所述保护轨道(6)的厚度为0.1至5 µm，特别是0.2至3 µm。

8.如前述权利要求任一项中所述的玻璃制品(1)，其中所述保护轨道(6)基于选自硅、钛、锆、锡的至少一种元素的氧化物。

9.如前述权利要求任一项中所述的玻璃制品(1)，其中通过溶胶-凝胶溶液的丝网印刷而沉积所述保护轨道(6)。

10.如前述权利要求任一项中所述的玻璃制品(1)，其中所述不透明区(4)至少位于该玻璃制品的外围并包括不透明矿物层，特别是搪瓷层。

11.如前述权利要求任一项中所述的玻璃制品(1)，其是机动车后窗。

12.获得如前述权利要求任一项中所述的玻璃制品(1)的方法，其包括下列相继步骤：

- 通过在玻璃板(2)的表面上银膏的丝网印刷而沉积导电轨道(5)的步骤，然后

- 通过溶胶-凝胶溶液的丝网印刷而沉积基于氧化物的透明保护轨道(6)的步骤，然后

- 烧制所述导电轨道(5)和保护轨道(6)的步骤。

13.如前一权利要求中所述的方法，其包括在沉积轨道(5、6)的各步骤结束时的干燥步骤。

14.如权利要求12和13任一项中所述的方法，其中所述烧制步骤与所述玻璃板的弯曲同时进行。