CN113365816A - 带有近红外观察系统的车辆用层压窗玻璃和设备及其制备 - Google Patents
带有近红外观察系统的车辆用层压窗玻璃和设备及其制备 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种具有第一透明玻璃片材(外部玻璃板),层压中间层和具有贯穿孔的第二玻璃或塑料板(内部玻璃板)的车辆用层压窗玻璃(100)。
Description
本发明涉及一种在车辆,特别地公路车辆或火车中的层压窗玻璃,特别地挡风玻璃,其与用于在近红外区中的观察系统相结合。本发明还描述了一种将所述窗玻璃和近红外观察系统结合的装置,以及用于制备层压窗玻璃的方法。
用于自动车辆的窗玻璃及其相关技术正在不断发展,尤其用于改善安全性。
激光激光检测和测距或LIDAR(英文"light detection and ranging"或”laserdetection and ranging”的首字母缩写,即“通过光检测和测距”或“通过激光检测和测距”的缩写)在车辆中在前照灯或车顶位置使用。
最近,专利申请WO20180153012提出将在750nm至1050nm之间的近红外区中工作的LIDAR(激光雷达)放置在包括两个超透明玻璃片材和红外滤光片(从激光雷达观察区域移除)的层压挡风玻璃后方。
这种设备(与LIDAR相连接的窗玻璃)的性能可以进行改善。
更确切地,本发明涉及用于车辆,特别地公路车辆(轿车,卡车,公共交通:巴士,旅行大客车等)或铁路车辆(特别地具有最高90km/h或最高70km/h的最大速度,尤其是地铁或有轨电车)的层压(优选弯曲)的窗玻璃,特别地挡风玻璃,或者后窗,甚至侧窗,其具有给定厚度E1(例如,尤其对于道路车辆的挡风玻璃,尤其汽车的挡风玻璃为亚厘米,尤其最多5mm的厚度),该窗玻璃包括:
-旨在作为外部玻璃板的第一玻璃片材,尤其是弯曲的,该玻璃片材具有第一外主面F1和第二内主面F2(朝向乘员室),如果是机动车辆,第一玻璃片材具有优选最多4毫米,甚至最多3毫米或2.5毫米-特别地2.1毫米,1.9毫米,1.8毫米,1.6毫米和1.4毫米-优选至少0.7毫米或1毫米的厚度,
-层压中间层(单薄片或多薄片),任选地为中性,透明,超透明或有色的,特别地灰色或绿色的,由聚合物材料,优选热塑性聚合物材料制成,更好地由聚乙烯醇缩丁醛(PVB)制成,优选地,如果是公路车辆,其具有最多为1.8毫米,更好地最多1.2毫米,甚至最多0.9毫米(优选至少0.3毫米,甚至至少0.6毫米)的厚度E3,所述层压中间层任选地是声学的和/或任选地具有从所述层压窗玻璃(尤其是挡风玻璃)特别地用于平视显示器(HUD)的层压窗玻璃的顶部到底部以楔形减小的横截面,所述层压中间层具有朝向F2的主面FA,和与FA相反的主面FB
-旨在作为内部玻璃板的第二玻璃片材或塑料片材,优选是弯曲的,特别地是着色的,具有在F2一侧的第三主面F3和第四内主面F4(朝向车厢),如果是道路车辆,其具有厚度E2,厚度E2优选小于第一玻璃板的厚度,在为玻璃的情况下,甚至最大3mm或2mm,尤其是1.9mm,1.8mm,1.6mm和1.4mm,或甚至最大1.3mm,优选至少0.7mm,第一和第二片材的厚度优选严格小于5或4mm,甚至小于3.7mm。
根据本发明,第一玻璃片材具有至多0.05%的总氧化铁的重量含量。
特别地,第二玻璃或塑料片材能够在近红外区中(显著地)吸收;例如,第二片材由玻璃制成,并且具有为至少0.4%总氧化铁的重量含量。
因此,第二(玻璃或塑料)片材在厚度中具有贯穿孔,贯穿孔特别地具有至少为厘米级的宽度W1,优选为至多25cm或更好为至多15cm,甚至更好最多10厘米的宽度W1,以获得更好的机械强度,尤其具有梯形或矩形或圆形截面。
在所述贯穿孔的下方,在面F2一侧,窗玻璃包括安全元件,该元件在从800nm至1800nm范围内的红外区中的至少一个“工作”波长下,特别地在850±5nm和/或905±5nm和/或1550±5nm是透明的。
在所述贯穿孔的对面,层压窗玻璃(至少该组件包括第一玻璃片材,所述安全元件与任选的层压中间层)具有在工作波长下至少为80.0%,90.0%或95.0%的总透射率,尤其相对于第一片材的(局部)平面在90°或还甚至优选在60°,甚至直至60°,例如在面F2一侧(车厢)和/或面F1一侧进行测量,
在构造a)中,安全元件包括第一聚合物膜或第一聚合物膜堆叠体,所述第一聚合物膜堆叠体包括第一聚合物膜和至少一个与所述第一膜粘合的第二聚合物膜,具有为至少为50μm,优选为至多800μm,600μm,500μm的总厚度(和/或特别地小于或等于E3,甚至a)的总厚度小于或等于E3),第一膜与裸露的或涂覆有功能性涂层(选择性滤光片和/或加热层等,因此将第一膜与功能性涂层粘合)的面F2粘合,层压中间层(单薄片或多薄片)具有在与第二片材的所述贯穿孔对面在厚度中称为“中间层多孔”的贯穿孔。
在构造b)中,安全元件包括第二堆叠体,该第二堆叠体包括层压中间层(具有任选多面FB的盲孔的单薄片或多薄片)和至少一个第一其它聚合物膜,该至少一个第一其它聚合物膜与裸露的或涂覆有功能性涂层(选择性滤光片,加热层等,因此是在功能性涂层上的第一膜)的面FB粘结或粘结性接触。
第二堆叠体尤其在面FB上方具有至少30μm,50μm,80μm,100μm并且优选地至多500μm,400μm的聚合物膜的总厚度E"3,优选地为E"3<E3。
因此,根据本发明,为了实现高的透射水平,选择:
1)在目标近红外区中超透明的外部玻璃,
2)在目标近红外区中更吸收性的并必然被镂空的内部玻璃,
该技术方案比基于两个完整的超透明玻璃的现有技术的技术方案更有效。
另外,通过避免使用第二超透明玻璃,它提高了舒适度(在车辆中的热量)和美观度,并且是更经济的。
贯穿孔的形状和尺寸根据本领域技术进行构造,以有效且选择性地透射和收集穿过窗玻璃(挡风玻璃,后窗等)的所有辐射。
例如,孔具有与红外观察系统(例如LIDAR)相同的形状。
孔(开放的或封闭的)尤其可以具有凸形的横截面,特别优选具有梯形的横截面,或者圆形或卵形或椭圆形或矩形,正方形等的横截面。
所述孔尤其具有由LIDAR的视场限定的尺寸(作为LIDAR位置的函数)。
第二片材(玻璃或塑料)的贯穿孔可以是自由的或全部或部分地被占据,例如被在工作波长下是透明的填充材料占据,和/或被插入的LIDAR一部分而占据。
贯穿孔可以是:
-封闭的孔(被第二玻璃片材或塑料片材的壁包围),因此在窗玻璃内,尤其与最接近的窗玻璃侧面间隔至少3厘米或5厘米
-开放或开口的孔,形成一个(外围)凹口。
然而,打孔会使窗玻璃变脆弱,特别地:
-在如果碎屑或任何其它小尺寸的外部物体撞击在与所述贯穿孔面对的区域中时玻璃破裂的情况下,
-如果与贯穿孔相对的区域中破裂时由于裂纹传播
-面对贯穿孔或内部玻璃的区域中的机械应力-由于裂纹在面对贯穿孔的区域之外的传播而进入该区域中。
如果移除了所有中间层(情况a))或保留了全部或部分PVB(情况b)),则例如在面FB一侧有盲孔,具有受控厚度的并且在工作波长下是透明的膜形式的安全元件确保(单独地或与其余中间层一起):
-将保留破裂玻璃的压延玻璃类型效果(如果破裂),
-维持总体结构,
以防止如果内部破裂时的传播,并可以增强玻璃在应力(弯曲的内部玻璃)下的抵抗力并延迟破裂。
在情况b)下,申请人观察到,如果保留了中间层,例如具有自由面FB(或带有具有一定韧性的膜的单独沉积物)的PVB,PVB的变形会变差,并使在工作波长(和在可见光区)内的光透射率严重降级,并且可以是更低抵抗性的和/或与第一玻璃片材的粘附性可能更低。因此,第二堆叠体允许通过确保在脱气期间的密封来使PVB正确变形。优选地,其在贯穿孔周围与面F3粘接。
构造a)或b)可包括以下在工作波长下是透明的功能性聚合物膜中至少一种(具有亚微米厚度,甚至至多200μm或100μm),特别地聚酯或PET膜:选择性的滤光膜,安全膜或防破裂膜,加热膜,抗反射膜或AR膜(最后,具有自由表面)。在多个膜的情况下,它们例如通过PSA粘合剂进行粘合。
特别地,对于a)或b),优选至多三个聚合物膜或两个聚合物膜(特别地除前条带和/或后条带之外)。
自然地,膜可以通过其表面(选择性着色涂层,加热涂层,通过纹理化或涂层形成的AR等)和/或本体(体选择性滤光片,例如在体积中的丝加热))结合两种或多种功能。
因此,根据a)或b)的安全元件的至少一个聚合物膜包括至少两种功能,优选地由在所述膜上的至少一个功能性涂层提供的功能,该功能尤其选自以下:选择性滤光片,加热,防反射,防破裂。例如:
-具有选择性滤光片涂层和/或抗反射涂层的膜(同一面或相反面)
-带有抗反射涂层和/或加热涂层(相反面)的选择性滤光膜(本体着色)
-具有选择性滤光片涂层甚至防反射涂层的防破裂或安全膜(同一面或相反面)。
在整个说明书中,AR表示至少在工作波长下是抗反射的。
在情况a)中,(无色等)层压中间层在厚度中具有贯穿孔,其优选至少延长第二片材的贯穿孔,任选地是更宽的,特别地至多10mm,或更窄,最大为3mm或1mm,特别地梯形或矩形或圆形等截面(特别地与玻璃的贯穿孔截面具有相同的形状和相同的比例)。
在情况b)中,(无色等)层压中间层任选地在厚度中具有部分孔,其优选至少延长第二片材的贯穿孔,该部分孔任选地更宽,特别地至多10mm,或者更窄,最多3mm或1mm,尤其具有梯形,矩形或圆形等截面(尤其是与玻璃的通孔截面具有相同的形状和相同的比例)。
层压中间层的面FB可以在面F3位置部分地(在情况b中)或完全地(在情况a中)与贯穿孔对齐地在厚度中开孔,所述孔根据给定的形状(例如梯形)内切在矩形中,并带有层压中间层(PVB)的孔
-比所述贯穿孔更宽,例如最多15毫米(向后缩进PVB)
-等于贯穿孔,
-比所述贯穿孔小最多5mm,3mm,1mm。
为了加强保护:
-安全元件优选延伸到所述贯穿孔的边界区域中至少2mm,5mm,1cm,甚至至少3cm或5cm上。在堆叠体的情况下,聚合物膜中的至少一个可以延伸到边界区域中
-和/或安全元件具有至少一个至少100μm,优选至多600μm,400μm,300μm的膜的累积厚度。
在情况a)中,边界中的存在允许使聚合物膜被保持或相对于贯穿孔至少被良好地定位。
在情况b)中,边界中的存在允许保证更好的密封性,并因此可以保证中间层(PVB)的变形,无论有无盲孔,第二层的贯穿孔都与之面对。
还存在一个美学方面,因为它的边缘例如被掩蔽层(在F2上的搪瓷或其它涂层,在PVB上的油墨)遮盖。
优选地,安全元件被粘合(粘结,粘合性接触)到面F2(正面粘合),并且还与孔的边界区域面对地粘合(粘结,粘合性接触)到面F3(背面粘合),在该边界区域中,而不是将其间隔开或压在面F3上。
第一聚合物膜(单独)或第一堆叠体或还有第二堆叠体可以在所述贯穿孔的边界区域中在至少2mm,5mm,1cm,甚至至少3mm或5mm范围内粘结(粘合)到面F3上。
在情况a)中,第一聚合物膜(单独)或第一堆叠体通过粘合剂,特别地压敏粘合剂PSA或热熔粘合剂(例如通过液体路径或双面胶带沉积,厚度为1至50μm)进行粘合和/或包含称为“后条带”的聚合物局部条带(例如或PVB类型),聚合物局部条带与裸露的或涂覆有功能性涂层(掩蔽层,日光控制层,加热涂层等)的面F3(直接)粘合性接触,因此后条带任选地与功能性涂层粘接。
在情况b)中,第二堆叠体包括称为“后条带”的聚合物局部粘合带(例如PVB或PVB类型),聚合物局部粘合带与裸露的或涂覆有功能性涂层(掩蔽层,日光控制膜,加热涂层等)的面F3粘合性接触,因此后条带任选地与功能性涂层粘合性接触。
后条带在所述贯穿孔的下方可以不存在,或者在所述贯穿孔的下方超过最多5mm,3mm的高度。在面F3下方,它也可以超出所述一个或多个下邻膜(第一或第二堆叠体,尤其是其中至少一个:选择性滤光膜,AR膜,安全或防破裂膜,尤其至少150μm 或200μm,加热膜等),尤其至多5厘米或1厘米,以更好地与PVB接触(在层压过程中)或加固该区域。
在面F3下方,后条带(尤其是基于聚乙烯醇缩丁醛(PVB))可以与层压中间层(侧向)粘合性接触,以形成材料的连续性(中间层与后条带之间没有空间)。
即使由PVB制成,后条带也可以是不同于中间层的PVB的PVB和/或至少具有与E3不同的厚度,例如更薄。后条带(PVB)/中间层(PVB)界面可以是可辨别的。
对于a),第一聚合物膜可以与面F2粘接或粘合性接触。
对于a),第一聚合物膜,特别地聚酯膜,特别地PET膜,例如通过以下方式粘接到面F2上:
-粘合层,其优选为压敏粘合剂PSA或热熔粘合剂
或者
-聚合物局部条带,“前条带”,与所述贯穿孔面对的面F2粘合性接触,优选基于亚乙烯缩丁醛(PVB),具有亚毫米厚度,且更好地<E3,尤其是至多0.4mm,前条带优选与层压中间层粘合性接触。
前条带也可以超出(在贯穿孔的边界区域的对面)单独的第一聚合物膜或第一堆叠体的一个或多个上伏膜(特别地至少以下之一):选择性滤光膜,AR膜,安全膜,加热膜等),尤其最多5厘米或1厘米,以更好地与PVB接触(在层压过程中)。
前条带,特别地基于聚乙烯醇缩丁醛(PVB),可以与层压中间层(侧向)粘合性接触,以形成材料的连续性(中间层和后条带之间没有空间)。
即使由PVB制成,前条带也可以是不同于中间层的PVB的PVB和/或至少具有与E3不同的厚度,例如更薄。前条带(PVB)/中间层(PVB)界面可以辨别。
前条带和/或后条带,基于(聚乙烯醇缩丁醛)(PVB)或由其制成,可包含少于15重量%,优选少于10重量%,更好地少于5重量%的增塑剂,尤其是在没有增塑剂的情况下,尤其具有最多0.5mm,优选最多0.3mm,更好最多0.15mm,特别地25至100μm,40至70μm,甚至最高50μm的厚度。
层压中间层,基于(聚乙烯醇缩丁醛)(PVB)或由其制成-具有增塑剂,特别地具有超过15重量%的常规增塑剂-尤其具有至少0.3 mm,更好地至少0.5毫米的厚度E3。
在面F3下方,后条带和/或前条带,特别地基于聚乙烯醇缩丁醛(PVB),与层压中间层粘合性接触。
特别地,可以选择来自KURARAY公司的具有所需厚度的产品“Mowital LP BF”作为无增塑剂的PVB前条带和/或后条带。
为了简化和加速窗玻璃的制备,可优选使用通过粘合剂粘结或粘合性接触在层压生产线之外预组装的元件。
预组装PVB前条带/第一聚合物膜(单独)或第一堆叠体,并且甚至可以使该预组装体通过局部加热而放置在中间PVB薄片上(在所述贯穿孔下方打孔)或PVB后条带上。前条带与面F2粘合性接触,并且在膜的与所述贯穿孔面对的正面F'A之前。
对于b),第二堆叠体包括以下序列之一:
-(聚合物膜)/中间层,例如PVB(带有任选的加热丝)/选择性滤光层/粘合剂,例如PSA/AR膜,其形成与贯穿孔相对的自由表面
-(聚合物膜)/中间层,例如PVB(带有任选的加热丝)/选择性滤光层/粘合剂,例如PSA/膜
-(聚合物膜)/中间层,例如PVB(带有任选的加热丝)/选择性膜(/粘合剂,例如PSA/AR膜,其形成与贯穿孔相对的自由表面)
-功能性涂层为选择性滤光片/中间层,例如PVB(带有任选的加热丝)/AR膜,其形成与贯穿孔相对的自由表面
-功能性涂层,其为选择性滤光片或加热层/中间层,例如PVB(/其它第一膜,特别地AR膜,其形成与贯穿孔相对的自由表面)
-聚合物膜/中间层,例如PVB/其它第一膜,特别地AR膜,其形成与贯穿孔相对的自由表面。
对于构造b),中间层是例如PVB/功能性聚合物膜,例如PET膜/PVB三层,第一其它聚合物膜延伸到所述贯穿孔的区域之外,并且是所述功能性膜的一部分,功能性PET膜任选地带有在所述贯穿孔的对面的缺少日光控制层(或在工作波长下吸收的任何其它层)(如有必要)。
对于b),中间层(PVB,三层等)的面FA可以与裸露的F2或涂有功能性涂层(选择性滤光片,加热层等)的面F2粘合性接触,或者面FA与一个或多个下伏的聚合物膜(选择性膜,仅出于安全性考虑)结合,该膜尤其具有至少50μm的厚度Ei。
对于b),面FB可以在与第二片材的所述贯穿孔相对的厚度中具有盲孔,其特别地容纳第一其它聚合物膜(甚至在顶部粘合的其它膜)。
如果上伏膜太厚,在FB上的盲孔可以是有用的。
对于b),面FA可在与第二片材的所述贯穿孔相对的厚度中具有盲孔,并且面F2与在FA膜下面的一种或多种(粘合的)聚合物膜粘合性接触或粘合,(粘合的)聚合物膜特别地具有至少50μm,80μm或100μm,150μm的厚度Ei,特别地防破裂膜。
如果下伏的膜太厚,FA上的盲孔可以是有用的。
具有贯穿孔的PVB可以是着色的并且在工作波长下吸收。
此外,根据本发明的窗玻璃可以包括在面F4上的粘合的不透明的板,该板包括与所述贯穿孔对齐地的孔(更宽或在所述贯穿孔的延长部分中),特别地不透明的,任选地增强的塑料板,具有能够支撑或保持用于在所述工作波长下的红外观察系统的装置,例如LIDAR。
特别地,在面F4上可以粘接一个板,尤其具有亚厘米厚度,尤其1至3mm,甚至1.5至2.5mm的厚度。它例如由任选地增强(纤维等)的塑料制成,例如聚碳酸酯(PC),聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),聚乙烯(PE),聚丙烯(PP),聚酰胺(PA66),丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)和它们的ABS-PC合金,聚苯乙烯(PS),丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯ASA,基于甲醛(聚氧亚甲基POM)的聚合物,多溴三联苯(PBT),最好充填玻璃纤维强度以获得更高强度,尤其是PA66 GF30(30%玻璃纤维)。
该板可用于携带或有助于保持或稳定LIDAR和/或遮盖LIDAR的壳体。该板可以与所述贯穿孔对齐地地开孔。
像所述贯穿孔一样,该板优选地是外围的,特别地沿着窗玻璃的上边缘。例如,它在后视镜(存在或不存在)的中央区域(常规区域)中。
它还可以携带或有助于保持或稳定另一个或其它功能元件,例如传感器,例如在可见区域中的摄像头和/热像仪(超过2.5 µm,范围至少为9.5-10.5 µm,最好为8至12 µm)的传感器或任何其它传感器(雨水,外部亮度等)。它包括对于所述一个或多个传感器所需的一样多的孔(并具有适当的大小)。它甚至可以携带或有助于保持或稳定热像仪或可见光相机和/或单个壳体或由LIDAR,热像仪和/或可见光相机共享的壳体。
有利地,根据本发明的窗玻璃在第二片材的所述贯穿孔的下方,优选地在面F2的一侧,具有一种选择性滤光片,该滤光片在可见光区中吸收并且在800nm至1800nm的范围内,特别地905±5nm和/或1550±5nm和/或850±5nm的红外区中的至少一个“工作”波长下是透明的。
在所述贯穿孔的对面,层压窗玻璃(借助选择性滤光片)还具有:
-在可见光区内(特别地至少在550 nm±50 nm的参考值或在500-600 nm的范围内或400-700 nm之间)至多为10.0%,5.0%或1.0%或0.5%的总透射率,其在F1面一侧在90°或甚至优选在60°或甚至直至60°进行测量,最好至少在500-600 nm或400-700 nm的范围内,甚至在390 nm至750 nm的可见光区范围内进行测量,尤其是在390-750 nm范围内为0.5%,在390-600nm范围内为0.1%,特别地选择性滤光片(显著地)掩盖了从面F1观察到的贯穿孔。
优选地,选择性滤光片被粘结(胶合,粘合性接触)到面F2(正面粘合)或粘合到面F3(背面粘合)或两者,而不是压在面F2和/或面F3上。
选择性滤光片用于将在所述工作波长的红外观察系统(例如LIDAR)从车辆外部隐藏起来,而不会损害在工作波长下的优异透射率。
如果它包含聚合物膜,则可以有助于安全性。
本发明非常特别适用于自动或半自动车辆的窗玻璃(挡风玻璃,后窗等):L2+,L3,L4和L5级(“完全”自主的,因此是自动的),以及机器人出租车类型车辆和往返穿梭车(Shuttle)等。
氧化铁在玻璃制品制备中使用的大多数天然原料(砂,长石,石灰石,白云石等)中作为杂质存在,在可见光区和近紫外光区中均吸收(由于三价铁离子Fe3+产生的吸收),尤其是在可见光区和近红外区中吸收(由于亚铁离子Fe2+产生的吸收);这就是为什么减少在第一玻璃片材中的氧化铁的原因。
因此,在第二玻璃片材(如果由玻璃制成)中,可以选择更高含量的氧化铁。
窗玻璃,尤其道路车辆的挡风玻璃的角度可以典型地为相对于地面在21°至36°之间,并且平均为30°。因此,在60°的高透射率是特别有利的,因为如果LIDAR的光束与地面成30°,这就是LIDAR光束在挡风玻璃上的入射角。
在红外区中的透射率例如通过傅里叶光谱仪(例如Bruker Vertex-70)进行测量。
为了量化玻璃在可见光区中的透射率,通常定义了一个光透射指数,称为透光率,通常缩写为“TL”,在380nm至780nm之间进行计算,并折算到3.2mm或4mm的玻璃厚度(根据ISO 9050:2003标准),因此考虑了由标准ISO/CIE 10526定义的D65光源和由标准ISO/CIE10527定义的CIE 1931标准比色观察器。
自然地,在没有孔的区域(挡风玻璃的中央区域)中,层压窗玻璃的透光率TL优选为至少70%或75%,80%或85%,88%。
所述选择性滤光片例如在给定的表面S0处是局部的,并且在第二片材上的表面S0的正交投影至少包括贯穿孔的截面Sc。
选择性滤光片例如是实心层,甚至具有不连续性,例如形成(微米或纳米)网眼。
选择性滤光片可以是任何种类:涂层(油墨,清漆等),柔性膜;它可以被安置于所述贯穿孔处或更宽的位置,例如以隐藏一个或其它如后面详细描述的传感器。
选择性滤光片(主要)在具有单个玻璃片材的区域中。
选择性滤光片在孔下方的结合,特别地其粘合将在下面将详细进行描述,以避免光学缺陷(变形等)的产生,特别地由于褶皱、分层或气泡的出现而产生光学缺陷,或以有利于其精确定位或工业安装速度。
对于涉及聚合物膜的选择性滤光片,优选使其与面F2或与层压中间层粘合性接触。
滤光片将掩盖该孔和LIDAR,但也可希望覆盖没有不透明掩蔽层(在工作波长下吸收)的区域,例如该层的间隙(épargne),或者是毗邻区域或附近区域。
选择性滤光片可以具有围绕该孔的封闭轮廓(在整体上具有封闭孔的轮廓),例如具有与孔相似或成比例的形状。选择性滤光片也可以具有简单的几何形状(矩形等),其中封闭孔内切在其中。
具有恒定或可变的截面的贯穿孔,特别地梯形或矩形或圆盘形或椭圆形,例如具有至少2cm,3cm,5cm的较小尺寸(直径),并且优选地具有最多30厘米或25厘米的较大尺寸。
滤光片因此可以特别地掩蔽被提供有传感器的称为“照相”区的区域,特别地在可见光区或在远红外区中(热像仪)的摄像机。然而,为此,选择性滤光片在所提供的区域中具有间隙(闭合或开口)以允许由可见光摄像机或热像仪捕获由场景产生的光线的通过。
在所述贯穿孔中,可以存在插入件,该插入件优选地具有至多1cm的宽度,特别地由聚合物材料制成。插入件至少安装在界定该孔的第二玻璃或塑料片材的壁上。该插入件也将被选择性滤光片掩蔽。
为了不辨认出LIDAR区域,选择性滤光片优选地不形成(基本上)不透明的隔离区域(可见,与面F1可辨别),该隔离区域在层压窗玻璃的透明区域相邻(在其整个或部分轮廓上)。因此,选择性滤光片可以:
-并入被提供有(开口或闭合的)间隙的掩蔽/装饰区域(如窗玻璃外围的正常区域)中,
-与该掩蔽区毗邻,
-和/或延伸以形成全部或部分装饰区域。
有利地:
-选择性滤光片延伸超过所述贯穿孔,从外部延伸出掩蔽层或掩蔽外围掩蔽层的间隙,
选择性滤光片由在L*a*b* CIE 1976色度空间中定义的L*1,a*1,b*1进行定义。颜色C1的掩蔽层也由L*2,a*2,b*2进行定义,其中色度差ΔE*由下式给出:
ΔE*=√(ΔL*2+Δa*2+Δb*2)。
优选地,ΔE*<4,更好地ΔE*<2(人眼难以辨认),还更好地ΔE*<1(人眼无法辨认)。
不透明的掩蔽层尤其为在第一和第二片材之一上和/或在层压中间层上的至少一个涂层的形式。
该区域例如是沿着窗玻璃尤其挡风玻璃的边缘,特别地纵向边缘的矩形带。所述带特别地在整个边缘的下方是条带,并且在具有所述贯穿孔和选择性滤光片将其隐藏的区域(特别地中央区域)中加宽。
掩蔽层可以在(封闭)孔的任一侧,甚至围绕该(封闭)孔。
间隙可以具有围绕该孔的闭合轮廓,例如具有与孔相似或成比例的形状。
选择性滤光片因此可以延伸超过贯穿孔。
在第一种构造中,它(在宽度上)延伸到孔的边界区域内(因此在第二玻璃片材下方),以单独形成掩蔽元件,特别地外围掩蔽条带,并且优选地沿着窗玻璃的纵向边缘件,尤其是挡风玻璃的纵向边缘形成掩蔽元,甚至是掩蔽框。
在这种情况下,选择性滤光片具有双重功能性,并且可以替换全部或部分不透明的搪瓷(在面F2和/或F3和/或F4上)或印刷在传统使用的层压中间层上的油墨。
在第二种构造中,选择性滤光片保持在局部,延伸超过孔至多50mm,该窗玻璃还包括不透明的掩蔽层,该不透明的掩蔽层为在第一和第二片材中至少一个上和/或在层压中间层上的至少一个涂层的形式,而不是本体着色的元件。
特别地(在所述贯穿孔的外部,在边界区域中),选择性滤光片在安全元件下方的F2面上,并且与掩蔽层接触,并且甚至选择性滤光片也是在掩蔽层上的涂层,甚至在掩蔽层下方。
特别地,掩蔽层在面F2上,选择性滤光片与在面F2上的掩蔽层间隔开并且在其上方,或者与掩蔽层接触,特别地在掩蔽层上形成涂层,特别地重叠最多50毫米。
特别地,选择性滤光片是在面F2上的涂层,其被掩蔽层重叠,特别地重叠至多50mm。
不透明的掩蔽层优选是连续层(具有实心边缘或作为变体具有渐变边缘(图案组)的平板片)。
选择性滤光片在面F2和面F3之间。
在所述孔的下方,选择性滤光片可以包括(柔性)聚合物膜,该膜具有亚毫米厚度(以避免过大厚度),甚至至多0.5mm/0.3mm/0.15mm的厚度,紧贴面F2并且在所述孔的边界区域中与面F2粘结。
但是,为了避免任何光学变形的风险(气泡等的存在),优选的是,在所述贯穿孔的区域中,将选择性滤光片结合到面F2上:
选择性滤光片包括上述粘合的聚合物膜(例如膜,如PET,其甚至在层压后也不会粘附到玻璃上)或与面F2粘合性接触(例如一种材料如PVB,其在层压后会粘附在玻璃上),或者选择性滤光片是F2面上的涂层。
在一种实施方案中,选择性滤光片包括聚合物膜,特别地PET膜,优选地具有至多0.3mm/0.15mm的厚度,特别地:
-着色聚合物膜,特别地PET膜,具有最大0.3mm/0.15mm的厚度,包含本体着色剂,
-和/或(无色或有色的)膜,其涂有着色层,该着色层由包含(有机,聚合物,有机/无机杂化:溶胶-凝胶途径)基质和分散在所述基质中的着色剂的化合物制成,所述着色剂(基本上全部)吸收位于所述可见光区中的光并且在所述工作波长下(基本上)透明(在所述主面上)。
在一个实施方案中,选择性滤光片包括由包含(有机,聚合物,无机或杂化)基质和分散在所述基质中的着色剂的化合物制成的层,所述着色剂(基本上全部)吸收位于所述可见光区中的光,并且在所述工作波长下是(基本上)透明的,该层在第二片材的所述贯穿孔的区域中形成涂层:
-在面F2上
-或层压中间层,在面FA或FB一侧,优选由PVB制成,特别地另外包含PVB颗粒的油墨
-在面F2或F3一侧的主面上,在附加的聚合物膜上,尤其PET膜上,具有最大0.3mm/0.15mm的厚度,优选粘结到面F2上。
着色层可以具有亚毫微米的厚度,甚至最大为20μm的厚度。
着色层的化合物/聚合物基质选自包含至少一个甲基丙烯酸酯官能团的单体,低聚物或聚合物,环氧化物,由分散的PVB颗粒组成的清漆,胶乳,聚氨酯或丙烯酸酯。
选择性滤光片可以包含在红外区域中具有比其在可见区域中的透射率更高的透射率的任何颜料或染料,例如近红外黑油墨,其基本上吸收在可见区域中的波长同时使在近红外区域中的波长透射。例如,选择性滤光片(为层形式)可以包含染料或油墨,例如Spectre TM油墨,例如Spectre TM 100、110、120、130、140、150或160(Epolin,Newark,NJ);或Mimaki油墨,例如Mimaki ES3,SS21,BS3,SS2或HS(Mimaki Global,日本长野县富美市);或Seiko油墨,例如Seiko 1000、1300,SG700,SG740或VIC(日本,Seiko Advance Ltd.),或Mingbo Anti-forgery Technology Co.Ltd.的黑色油墨IR9508。
选择性滤光片(为层形式)可以包含一种或多种黑色,青色,品红色或黄色染料成分。
选择性滤光片(为层形式)可以是包括染料或颜料或两者的涂层。在一些实例中,选择性吸收波长的层可以包括Lumogen® Black FK 4280或Lumogen Black FK 4281(BASF,Southfield,MI)。
在一些实例中,选择性滤光片(为层形式)可以包括多层膜,该多层膜的一层或多层包括染料,颜料或两者。
优选地:
-着色剂选自Sudan Black B®或Nigrosine Solvent black 5,优选SudanBlackB®,
-着色剂占层重量的0.1%至10%,优选占层重量的0.2%至3%。
选择性滤光片(为层形式)可以是清漆,特别地小于30μm。
对于为层形式的选择性滤光片,可以改变层厚度或着色剂的重量百分比特别地为至少1%,5%至20%,30%。
选择性滤光片可以包括聚合物膜,例如PET膜,该聚合物膜通过辊对辊深染色工艺特别地在染料中浸入热浴中而在其体积中填充有染料。染料的最终浓度必须足以在可见光区中引入不透明性。可以参考专利WO9307329或US5162046。
可以在每个主面上将选择性层放置在聚合物膜(例如PET膜)上。
可以将本体着色的聚合物膜(例如PET膜)和该膜上的选择层结合在一起,而另一种聚合物膜(例如PET膜)在PVB上保持与所述孔相对或在面F2上。
可以将本体着色的膜是选择性滤光片,例如Solar Gard的Smoke Plus膜产品。
根据一种实施方案:
-堆叠体a)或b)的第一膜或第一其它膜或任何其它膜形成选择性滤光片的一部分或形成选择性滤光片
-第一堆叠体或第二堆叠体包括形成与贯穿孔相对的自由表面的AR膜
-功能层是选择性滤光片(在F2面上的涂层)或加热层,第一膜或第一其它膜是AR膜或简单的安全和/或加热膜,第一或第二堆叠体最后包括AR膜或AR涂层。聚合物膜的物质和/或厚度的选择特别取决于在工作波长下的透明度,取决于所需的挠性和/或韧性。
可以具有在顶部粘合的第一防破裂聚合物膜和选择性聚合物膜,甚至在最后粘合另一个AR膜。
根据本发明的一个或多个聚合物膜可以适合第一片材的曲率,特别地是柔软的(挠性的或半挠性的)。
一个或多个膜尤其可以基于聚酯,尤其聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN),基于聚碳酸酯,聚烯烃(聚乙烯,聚丙烯),基于聚氨酯,基于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),基于聚酰胺,聚酰亚胺或聚氯乙烯(PVC)上,甚至基于含氟聚合物,例如乙烯-四氟乙烯(ETFE),聚偏二氟乙烯(PVDF),聚氯三氟乙烯(PCTFE),乙烯-氯三氟乙烯(ECTFE)或氟化乙烯-丙烯共聚物(FEP)或聚苯乙烯(PS)。
优选PET(和由PVB制成的中间层)。
存在多种类型的粘合剂:热熔性(hotmelt)粘合剂(必须被熔融并在其固化时粘合),热固性粘合剂(在其组分反应或溶剂蒸发时固化),压敏粘合剂PSA(通过简单的接触立即粘合)。
根据本发明,PSA粘合剂(在面F2,F3上,在膜之间,在中间层如PVB上)可以具有例如至多50μm的厚度(胶带类型),尤其至多20μm的厚度(如果通过液体路径沉积)。
粘合层可以是压敏粘合片材。
(非粘合性)粘合层可以例如是基于聚丙烯酰胺,聚乙烯醇,聚氨酯,多糖,聚乙二醇,聚乳酸或硅氧烷的凝胶,特别地水凝胶。
粘合层甚至可以是压敏粘合剂。缩写为PSA的压敏粘合剂通常称为自粘胶,是一种在对其施加压力(以使粘合剂与要粘合的表面成为一体)时会形成粘结的粘合剂。不需要溶剂,水或热量以活化该粘合剂。它用于机动车的配件中和多种其它产品中。
如其名称“压敏的”所指出的,在给定表面与自粘粘合剂之间的粘合程度受用于将粘合剂施加到目标表面的压力大小影响。还涉及其它因素,这些因素对于良好的粘附也很重要,例如柔软度,表面能和污染物的去除。
PSA通常被设计以形成粘结并在环境温度下保持它。本领域技术人员将小心选择适合其使用条件的自粘粘合剂配方。这是因为PSA通常在低温下它粘合力降低或消失,并且在高温下承受剪切力的能力降低。
PSA通常基于与适当的其它粘合剂或“增粘”剂(例如酯树脂)偶联的弹性体。
弹性体可以基于:
-丙烯酸酯,其可以是足够粘合性的,不需要附加增粘剂,
-腈,
-硅氧烷,需要特殊的增粘剂,例如由已与四官能四氯化硅(“Q”)反应的单官能三甲基硅烷(“M”)组成的“MQ”型硅酸盐树脂。基于硅氧烷的PSA是例如分散在二甲苯或二甲苯和甲苯的混合物中的聚二甲基硅氧烷胶和树脂,
-基于苯乙烯的嵌段共聚物,例如苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS),苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯(SEBS),苯乙烯-乙烯/丙烯(SEP)或苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)嵌段共聚物,
-乙烯基醚。
有利地,压敏粘合剂选自基于丙烯酸酯的PSA和基于硅氧烷的PSA。
这些粘合剂以双面粘合剂卷的形式出售。作为基于硅氧烷的PSA,可以提及DowCorning®粘合剂,例如2013 Adhesive,7657 Adhesive,Q2-7735 Adhesive,Q2-7406Adhesive,Q2-7566 Adhesive,7355 Adhesive,7358 Adhesive,280A Adhesive,282Adhesive,7651 Adhesive,7652 Adhesive或7356 Adhesive。
在不脱离本发明的范围的情况下,中间层当然可以包括由不同种类,例如不同硬度的热塑性材料制成的多个薄片,以便提供声学功能,如,例如被公开在文献US 6 132 882中,特别地不同硬度的PVB薄片的组装件。同样,相对于常规使用的厚度,可以使玻璃片材之一变薄。
根据本发明,中间层可以呈现出楔形,特别地为了HUD(平视显示器)应用的目的。此外,中间层的薄片之一可以在体积中被着色。
除了PVB之外,还可以提及的是柔性的聚氨酯PU,无增塑剂的热塑性塑料,例如乙烯/乙酸乙烯酯(EVA)共聚物,离聚物树脂,作为通常层压中间层。这些塑料具有例如在0.2mm至1.1mm之间,特别地在0.3mm至0.7mm之间的厚度。
层压中间层可以包括另一种功能性塑料膜(透明,透亮或有色的),例如由聚对苯二甲酸乙二醇酯PET制成的膜,其载有不导热,导电层等,例如,在面F2和F3之间具有PVB/功能性层/PVB。
透明塑料膜可以具有在10至100μm之间的厚度。透明塑料膜可以更广泛地由聚酰胺,聚酯,聚烯烃(PE:聚乙烯,PP:聚丙烯),聚苯乙烯,聚氯乙烯(PVC),聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚碳酸酯(PC)制成。优选透明膜,特别地PET。
如,可以使用例如经涂覆的透明PET膜,例如伊士曼公司(Eastman)的XIR,由PET/PMMA制成的共挤出膜,例如SRF 3M®类型,以及许多其它膜(例如由PC,PE,PEN,PMMA,PVC制成),它们在视觉上尽可能透明,并且在高压釜中就其表面和一致性而言不改变。
AR涂层可以直接在聚合物膜上方或功能性下层(包括选择性着色层或“硬涂层”类型的层)上方。
选择性涂层可以直接在聚合物膜上方或功能性下层上方。
第一玻璃片材可在第二片材的所述贯穿孔下方或之中的元件的自由面上包括在从800nm至1800nm的范围内的红外区中的至少一个“工作”波长下的抗反射涂层,元件选自:
-聚合物膜,其形成选择性滤光片全部或部分或与选择性滤光片粘合,或
-裸露或经涂覆(在面F3一侧的选择性滤光片的活性层,等)的机械保护聚合物膜
-层压中间层(在FB面一侧,至多部分打孔,容纳膜状选择性滤光片),该中间层是裸露的或经涂覆的(在Fa面,选择性滤光片的活性层)
抗反射涂层可以包括交替的(在工作波长下)高和低折射指数的薄介电层(例如,金属或硅的氧化物和/或氮化物层)的堆叠体。
该抗反射涂层优选包括多孔二氧化硅(功能)层,优选为溶胶-凝胶层。
在第一实施方案中,孔是纳米珠,尤其是二氧化硅珠的非压实堆积体的空隙,该层例如在文献US20040258929中进行描述。
在第二实施方案中,多孔层通过沉积通过NH3类型蒸气致密的缩合的硅溶胶(二氧化硅低聚物)获得,该层例如在文献WO2005049757中描述。
在第三实施方案中,多孔层也可以是溶胶-凝胶类型的,例如如在文献EP1329433中所描述。多孔层也可以用其它已知的成孔剂获得:在溶液中并任选地呈水解形式的阳离子表面活性剂的分子束,或阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂或两亲分子的分子束,例如嵌段共聚物。
在第四实施方案中,多孔层也可以是溶胶-凝胶类型的,例如在文献WO2008/059170中描述的。因此多孔层可以用优选为聚合物珠粒的成孔剂获得。
根据本发明的抗反射涂层,特别地多孔二氧化硅抗反射涂层可以具有有利地在10nm至10μm之间的厚度(包括这些极限值),特别地50nm至1μm,并且更优选地在70-500nm之间的厚度。
多孔二氧化硅层可具有至少20nm,50nm或80nm的封闭孔;任选地,功能层可以包括在自由表面方向上浓度增加的孔。
孔可以具有细长的形状,尤其是米粒形状。更优选地,孔可以具有基本上球形或椭圆形的形状。优选的是,封闭孔的大多数,甚至它们中至少80%,具有基本相同的给定形状,特别地细长的,基本球形或椭圆形。
该抗反射涂层可以包括化学保护下层,特别地具有例如至多200nm的厚度,特别地致密的二氧化硅层(通过溶胶-凝胶法),在其上覆盖有溶胶-凝胶多孔二氧化硅功能层。
下层可以基于二氧化硅或硅的至少部分氧化的衍生物,其选自二氧化硅,亚化学计量的氧化硅或硅的氧碳化物,氧氮化物或氧碳氮化物。
当下邻表面由硅钠钙玻璃制成时,该下层经证明是有用的,因为它充当了对碱的阻挡层。
因此,该下层有利地包含Si,O,任选地包含碳和氮。但是,它也可以包括相对于硅而言较少的材料,例如金属,如Al,Zn或Zr。下层可以通过溶胶-凝胶法或通过热解,特别地通过气相热解(CVD)来沉积。后一种技术使得可以非常容易地获得由SiOxCy或SiO2制成的层,特别地在玻璃基材的情况下,特别地通过直接沉积在浮法玻璃带上获得。然而,沉积也可以通过真空技术来进行,例如通过阴极溅射从(任选地掺杂的)Si靶或由低氧化硅制成的靶(例如在反应性氧化和/或氮化气氛中)进行。该下层优选具有至少5nm的厚度,特别地在10nm至200nm之间,例如在80nm至120nm之间的厚度。
如果抗反射涂层不损害抗反射性能,那么抗反射涂层也可以包括覆盖层。
也可以在与面F2一侧面对的面F1上也放置抗反射涂层。
抗反射涂层可以具有与孔的截面相同的形状,例如梯形或矩形,等等。
尽管先验地较不优选,但是抗反射涂层可以仅在在所述贯穿孔的对面的中央区域中;它不会超出贯穿孔,甚至与贯穿孔的边缘间隔开,优选最多1厘米。例如,贯穿孔中的自由表面具有至少5cm,10cm,15cm并且优选地至多30cm的长度和/或侧边。
为了限制在车厢中的热量或限制使用空调,对第一和第二片材中的至少一个(优选是外部玻璃)进行着色,并且层压窗玻璃还可以包含反射层或吸收太阳辐射的层,优选在面F4上或在面F2或F3上,特别地透明导电氧化物层“TCO层”(在面F4上)或甚至包括至少一个TCO层的薄层堆叠体,或包括至少一个银层的薄层堆叠体(在F2或F3上),该银层或每个银层位于介电层之间。
可以在面F2和/或F3上累积(含银)层,和在面F4上累积TCO层。
TCO层(透明导电氧化物层)优选为氟掺杂的氧化锡(SnO2:F)层或混合的铟锡氧化物(ITO)层。
优选在所述贯穿孔的对面不存在反射或吸收太阳辐射的层。
因此,窗玻璃可以在面F2上包括功能性涂层,该功能性涂层是绝热的,特别地导电的,任选地加热的层,特别地含银堆叠体,必要时,其在所述贯穿孔中(至少在中央区域和在面F2和FA之间的贯穿孔的边缘)不存在。
中间层(或聚合物膜)可以包括金属丝,特别地加热丝,特别地被锚定(面FB或面FA)并且与第二玻璃片材的所述贯穿孔相对地存在或必要时不存在。
加热丝特别地具有小于或等于0.1mm的厚度,优选地为铜,钨,金,银或铝或这些金属中的至少两种的合金。
在一个实施方案中,窗玻璃的加热区(任选地局部的,与第二玻璃片材的所述贯穿孔相对)包括多条单独的金属丝,称为“加热金属丝”,其将母线彼此连接。加热电流流经这些单独的金属丝。金属丝有利地是非常细的,以不会或仅非常轻微地损害窗玻璃的透明性。优选地,金属丝具有小于或等于0.1mm,特别地在0.02-0.04mm之间,并且理想地在0.024mm-0.029mm之间的厚度。金属丝优选包含铜,钨,金,银或铝或这些金属中的至少两种的合金。该合金还可以包含钼,铼,锇,铱,钯或铂。金属丝优选地是电绝缘的。
对于第一玻璃片材和/或第二玻璃片材的玻璃,其优选是硅钠钙类型的玻璃。
内部玻璃和/或外部玻璃可经过硬化或退火或淬火(特别地为了更好的机械强度)类型的化学或热处理或者进行半淬火。
第一玻璃片材和/或第二玻璃片材的玻璃优选是浮法类型的,即能够通过将熔融玻璃倒入熔融锡浴(“漂浮”浴)中的方法获得。“大气”面和“锡”面应理解为是指分别与漂浮浴中盛行的气氛接触的面和与熔融锡接触的面。锡面包含少量的浅表的锡,锡已扩散到玻璃的结构中。
面F2可以是“大气”面也可以是“锡”面。
第一玻璃片材可以是例如硅钠钙玻璃,例如Saint-Gobain Glass的Diamant®玻璃,Pilkington的Optiwhite®玻璃或Schott的B270®玻璃或AGC的Sunmax®玻璃,或文件WO04/025334中描述的其它成分的玻璃。也可以选择Saint-Gobain Glass的Planiclear®玻璃。
使用普通的天然原料时,氧化铁的总重量含量为约0.1%(1000ppm)。为了降低氧化铁的含量,可以选择特别纯的原料。
在本发明中,第一玻璃片材的Fe2O3(总铁)含量优选小于0.015%,甚至小于或等于0.012%,特别地0.010%,以增加玻璃的近红外透射率。Fe2O3的含量优选大于或等于0.005%,特别地0.008%,以不过度损害玻璃的成本。
为了进一步提高第一玻璃片材在红外中的透射率,可以降低亚铁含量,以有利于三价铁含量,从而氧化在玻璃中存在的铁。因此,目标是具有尽可能低的,理想地为零或实际上为零的“氧化还原度”的玻璃。该数字可以在0到0.9之间变化,零氧化还原度对应于完全氧化的玻璃。
包含少量氧化铁,特别地小于200ppm,甚至小于150ppm的氧化铁的玻璃,具有大于0.4,甚至大于0.5的高氧化还原度的自然趋势。这种趋势可能是由于铁的氧化还原平衡作为氧化铁含量的函数而变化。
第一玻璃片材的氧化还原度优选大于或等于0.15,特别地为0.2-0.30,特别地0.25-0.30。这是因为过低的氧化还原度会降低熔炉的寿命。
在根据本发明的玻璃(第一甚至第二片材)中,由于以下原因,二氧化硅SiO2通常保持在狭窄的范围内。高于75%时,玻璃的粘度及其失透能力急剧增加,这使得将其熔融和将其倾倒在熔融锡浴上变得更加困难。低于60%,特别地低于64%,玻璃的耐水解性迅速降低。优选的含量在65%至75%之间,特别地在71%至73%之间。
所述第一玻璃片材可以具有在以下定义的重量极限内变化的含量包含以下组分的化学组成:
SiO2 60 - 75%
Al2O3 0 - 10%
B2O3 0 - 5%,优选0
CaO 5 - 15%
MgO 0 - 10%
Na2O 5 - 20%
K2O 0 - 10%
BaO 0 - 5%,优选0,
SO3 0.1 – 0.4%
Fe2O3 (总铁) 0%-0.015%,
氧化还原度 0.1 - 0.3。
在全文中,百分比是重量百分比。
玻璃片材优选通过漂浮在锡浴上而形成。可以采用其它类型的成型工艺,例如拉伸工艺,下拉工艺,轧制工艺,Fourcault工艺等。
第一玻璃片材的玻璃组成,除了特别地在起始材料中包含的不可避免的杂质之外,还可以包含小比例(至多1%)的其它成分,例如辅助玻璃熔化或精制的试剂(Cl等),或源自在熔炉构造中使用的耐火材料溶解的元素(例如ZrO2)。由于已经提到的原因,根据本发明的组合物优选不包含氧化物,例如Sb2O3,As2O3或CeO2。
第一玻璃片材的组成优选不包含任何吸收红外辐射(特别地对于800至1800nm之间的波长)的试剂。特别地,根据本发明的组成优选不包含以下任何试剂:过渡元素的氧化物,例如CoO,CuO,Cr2O3,NiO,MnO2或V2O5;稀土金属的氧化物,例如CeO2,La2O3;Nd2O3或Er2O3,或元素状态的着色剂,例如Se,Ag或Cu。优选排除的其它试剂还包括以下元素的氧化物:Sc,Y,Pr,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Tm,Yb或Lu。这些试剂通常具有不希望的非常强烈的着色效果,它在非常低的含量下很明显,有时约为数ppm或更小(1ppm=0.0001%)。因此,它们的存在极大地降低了玻璃的透射率。
优选地,第一玻璃片材具有化学组成,该化学组成包括以下成分,其含量在以下定义的重量极限内变化:
SiO2 60 - 75%
Al2O3 0 - 10%
B2O3 0 - 5%,优选0
CaO 5 - 15%
MgO 0 - 10%
Na2O 5 - 20%
K2O 0 - 10%
BaO 0 - 5%,优选0,
SO3 > 0.2 – 0.4%
Fe2O3 (总铁) 0%-0.015%,
氧化还原度 0.2 - 0.30。
第一玻璃片材可以具有化学组成,该化学组成包括以下成分,其含量在以下定义的重量极限内变化:
SiO2 60 - 75%
Al2O3 0 - 10%
B2O3 0 - 5%,优选0
CaO 5 - 15%
MgO 0 - 10%
Na2O 5 - 20%
K2O 0 - 10%
BaO 0 - 5%,优选0,
SO3 0.1 – 0.4%
Fe2O3 (总铁) 0%-0.02%,
氧化还原度 0.15 - 0.3。
在本发明中,Fe2O3(总铁)含量优选小于0.015%,甚至小于或等于0.012%,特别地0.010%,这是为了增加玻璃的近红外透射率。Fe2O3的含量优选大于或等于0.005%,特别地0.008%,以不过度损害玻璃的成本。
氧化还原度优选大于或等于0.15,并且特别地在0.2-0.30之间,特别地在0.25-0.30之间。这是因为过低的氧化还原度会降低熔炉的寿命。
在根据本发明的玻璃中,由于以下原因,通常将二氧化硅SiO2保持在狭窄的范围内。高于75%时,玻璃的粘度及其失透能力急剧增加,这使得将其熔融和将其倾倒在熔融锡浴上变得更加困难。低于60%,特别地低于64%,玻璃的耐水解性迅速降低。优选的含量在65%至75%之间,特别地在71%至73%之间。
根据本发明的其它优选的组合物复制如下:
SiO2 65 - 75%
Al2O3 0 - 3%
CaO 7 - 12%
MgO 2 - 5%
Na2O 10 - 15%
K2O 0 - 5%
SO3 0.1 - 0.3%
Fe2O3(总铁) 0%至小于0.015%,
氧化还原度 0.1-0.3。
根据本发明的其它优选的组合物复制如下:
SiO2 65 - 75%
Al2O3 0 - 5%
CaO 7 - 12%
MgO 1 - 5%
Na2O 10 - 15%
K2O 0 - 5%
SO3 0.2 - 0.4%
Fe2O3(总铁) 0%至小于0.015%,
氧化还原度 0.1-0.3。
自然,最期望的应用是将窗玻璃用作公路车辆(汽车)或甚至(中速)轨道车辆的挡风玻璃。
本发明还涉及一种车辆,特别地自动或半自动车辆,其结合了根据本发明的车辆用窗玻璃,特别地形成了挡风玻璃。
本发明还涉及一种设备,特别地(公路)车辆,该设备包括:
-如上所述的窗玻璃
-在所述工作波长下的红外观察系统,例如激光雷达(LIDAR),其被设置在所述窗玻璃后面的车厢内,以便在所述贯穿孔的位置发送和/或接收辐射(在穿过所述第一玻璃片材之后)。
本发明涉及一种制备如上所述的所述层压窗玻璃的方法,使得:
在层压之前,在所述贯穿孔的对面并且在贯穿孔的边界区域中,面F2包括所述安全元件(根据构造a),特别地具有至少0.2mm,甚至至多0.15mm的总厚度,具有单个或多个薄片的层压中间层,特别地PVB,包括在第二片材的所述贯穿孔对面的“中间层”贯穿孔(并延伸到所述贯穿孔的边界区域中);所述层压后,“中间层”孔等于或大于贯穿孔,或在第二片材的贯穿孔中超过最多5mm,
所述安全元件在所述中间层孔中
并且,在所述贯穿孔的边界区域中,所述后条带位于安全元件和面F3之间。
优选在所述层压之后
在所述中间层孔的位置,安全元件(通过其侧面)与中间层粘合性接触
和/或后条带与中间层粘合性接触,任选地在第二片材的贯穿孔中超过至多5毫米。
本发明涉及一种用于制备如上所述的层压窗玻璃的方法,使得在层压之前,在所述贯穿孔对面并且在所述贯穿孔的边界区域中,面F2包括根据a)的所述安全元件,尤其具有至少为0.2mm的总厚度,层压中间层,特别地PVB,包括第一薄片或第一多薄片,第一“中间层”贯穿孔在第二片材的所述贯穿孔对面并延伸到所述贯穿孔的边界区域中。
所述安全元件在所述第一中间层孔中
层压中间层包括第二薄片,该第二薄片具有第二中间层孔,该第二中间层孔比第一中间层孔更窄,并且延伸到在安全元件和面F3之间的所述贯穿孔的边界区域中
优选在所述层压之后
在所述第一中间层孔位置,安全元件(通过其边缘面)与中间层粘合性接触
第二中间层孔任选地在第二片材的贯穿孔中超出最多5mm。
本发明涉及一种用于制备如上所述的所述层压窗玻璃的方法,使得:
在层压之前,在所述贯穿孔的对面并且在所述贯穿孔的边界区域中,面F2包括根据a)的所述安全元件,特别地具有至少为0.2mm的总厚度,所述层压中间层,特别地PVB,包括第一薄片或第一多薄片,第一“中间层”贯穿孔在第二片材的所述贯穿孔的对面
并且在所述贯穿孔的边界区域中,所述安全元件在所述中间层孔中
层压中间层包括第二薄片,该第二薄片具有第二中间层孔,该第二中间层孔比第一中间层孔更窄,并且在安全元件和面F3之间的所述贯穿孔的边界区域中
优选在所述层压之后
在所述第一中间层孔的位置,安全元件与中间层粘合性接触
第二中间层孔任选地在第二片材的贯穿孔中超出最多5mm。
另外,在形成待层压的结构之前,可以使包括所述前条带和/或所述后条带的所述安全元件或根据构造b)与所述后条带预组装。
为了简化和加速窗玻璃的制备,可优选使用在层压生产线之外通过胶合或粘合性接触进行预组装的安全元件。
例如,预先组装PVB前条带/聚合物膜,并且该组件甚至可以放置和粘合在中间PVB薄片上-(在所述贯穿孔下方打孔的或未打孔的)或在PVB后条带上,例如通过局部加热。
特别地,可以形成在层压之前以下预组装元件:前PVB薄片(面F2一侧)/聚合物膜,以及粘结到前薄片上的打孔PVB薄片。
另外,在形成待层压的结构之前,可以根据构造b)对所述安全元件进行预组装,特别地FA具有用于容纳下伏的聚合物膜的盲孔的和/或FB具有用于至少容纳第一聚合物膜的盲孔。
下面描述了本发明的某些有利的但非限制性的实施方案,如果适当的话,它们当然可以彼此组合。
图1以局部截面图的形式示意性地示出了在本发明的第一实施方案中具有如LIDAR的红外观察系统7的挡风玻璃100。图1'是图1的详细视图。
图1a是图1的挡风玻璃的局部正视图(在车厢一侧)。
图1b以正视图(在外侧)示意性地示出了图1的挡风玻璃100。
图1c以正视图(在外部)示意性地表示了在一种变型中的图1的挡风玻璃100。
图1d以正视图(在外侧)示意性地示出了在一种变型中的图1的挡风玻璃100。
图1e以正视图(在外部)示意性地示出了在一种变型中的图1的挡风玻璃100。
图2以局部和详细截面图形式示意性地示出了在本发明的第二实施方案中的挡风玻璃200的贯穿孔周围。
图3以局部和详细截面图形式示意性地示出了在本发明的第三实施方案中的挡风玻璃300的贯穿孔周围。
图3'以正视图(在车厢一侧)形式示意性地示出了图3的挡风玻璃300。
图4以局部和详细的截面图形式示意性地示出了在本发明的第四实施方案中的挡风玻璃400的贯穿孔周围。
图5以局部和详细的截面图形式示意性地示出了在本发明的第五实施方案中的挡风玻璃500的贯穿孔周围。
图6以局部和详细的截面图形式示意性地示出了在本发明的第六实施方案中的挡风玻璃600的贯穿孔周围。
图6a以局部和详细的截面图形式示意性地示出了在本发明的第六实施方案中的第一变型中的挡风玻璃600a的贯穿孔的周围。
图6b以局部和详细的截面图形式示意性地示出了在本发明的第六实施方案的第二变型中的挡风玻璃600b的贯穿孔的周围。
图6c以局部和详细的截面图形式示意性地示出了在本发明第六实施方案的第三变型中的挡风玻璃600c的贯穿孔的周围。
图7以局部和详细的截面图形式示意性地示出了在本发明的第七实施方案中的挡风玻璃700的贯穿孔的周围。
图7'是图7的挡风玻璃(车厢侧)的局部正视图。
图8以局部和详细的截面图形式示意性地示出了在本发明的第八实施方案中的挡风玻璃800的贯穿孔的周围。
图9以局部和详细的截面图形式示意性地示出了在本发明的第九实施方案中的挡风玻璃900的贯穿孔的周围。
图9'以局部和详细的截面图形式示意性地示出了在本发明的第九实施方案的一种变型中的挡风玻璃900'的贯穿孔的周围。
附图不是按比例的。
图1以截面图示意性地示出了根据本发明的挡风玻璃100,其具有在850nm或905nm或1550nm的红外观察系统7,如LIDAR。图1'是图1的详细视图,图1a是图1的挡风玻璃的局部正视图。图1'是图1的详细视图。图1a是图1的挡风玻璃(在车厢一侧)的局部正视图。
图1b以正视图(外侧)示意性地示出了图1的挡风玻璃100。
该观察系统7被放置在挡风玻璃后面与优选地位于挡风玻璃的中央和上部的区域面对的区域。在该区域中,红外观察系统7相对于挡风玻璃表面(面F2)以一定角度进行定向。特别地,LIDAR可以沿着平行于或接近平行于地面的方向(即,朝向道路稍微倾斜)直接指向图像捕获区域。
挡风玻璃是一种层压窗玻璃,其包括:
-外部玻璃板片材1,具有“F1”外部表面11和“F2”内部表面12
-和内部玻璃片材1'(或作为变型,塑料片材),例如厚度为或甚至1.6mm或甚至更小,具有“F3”外表面13和车厢一侧的“F4”内表面14
-两个玻璃片材通过由热塑性材料制成的中间层3相互连接,该中间层通常由聚乙烯醇缩丁醛(PVB)制成,其优选是透明的,具有亚毫微米的厚度,任选地具有以楔形从层压窗玻璃的顶部朝向底部变小的横截面,例如厚度约为0.76毫米的PVB(来自Solutia或Eastman的RC41),和/或作为变型必要时为声学(三层或四层)PVB,例如具有约0.81mm的厚度,例如由三个PVB薄片制成的中间层,或者也由PVB/功能性PET(日光控制控制等)/PVB三层制成的中间层。
以常规和公知的方式,挡风玻璃通过使元件1、1'和3热层压来获得。例如,选择0.76mm的透明PVB。如果保留了与贯穿孔面对的PVB,则PVB在工作波长下优选是最透明的。
第一玻璃片材1,特别地基于二氧化硅,钠钙,硅钠钙(优选),铝硅酸盐或硼硅酸盐,具有为至多0.05%(500ppm),优选至多0.03%(300ppm)和至多0.015%(150ppm),特别地大于或等于0.005%的总氧化铁(以Fe2O3形式表示)的重量含量。第一玻璃片材可以具有大于或等于0.15,特别地在0.2-0.30之间,特别地在0.25-0.30之间的氧化还原度。
特别地,选择1.95mm的Optiwhite玻璃。
第二玻璃片材1',特别地基于二氧化硅,钠钙,优选硅钠钙(如同第一玻璃片材),甚至是铝硅酸盐或硼硅酸盐,按重量计的总氧化铁含量为至少0.4%,优选至多1.5%。第二玻璃片材可以具有0.22至0.35或0.30之间的氧化还原度。
尤其可以提及名称为TSAnx(0.5-0.6%铁),TSA2+,TSA3+(0.8-0.9%铁),TSA4+(1%铁)或TSA5+的申请人公司的玻璃,例如绿色玻璃。选择1.6mm的TSA3+玻璃。
第一玻璃片材在面F2上包括堆叠体101,该堆叠体在为800nm至1800nm之间,特别地850nm至1600nm之间的红外区中的至少一个“工作”波长是透明的,并且借助于在第二玻璃或塑料片材的厚度中的贯穿孔4具有自由表面(未被层压中间层和第二玻璃或塑料片材覆盖),因此该孔(在这里是任选的由壁40'界定的“中间层”贯穿孔)由壁40界定。
堆叠体101形成安全元件。
根据本发明,挡风玻璃因此在沿着上部纵向边缘的外围中央区域中包括在第二玻璃或塑料片材1'以及任选的层压中间层3的厚度中的贯穿孔4。红外观察系统7是对着贯穿孔4。
如图1a到1e所示,孔4在这里是一个封闭的孔(由玻璃片材的壁包围),因此在窗玻璃内-特别地具有梯形或矩形截面(图1e)-包括:
-最靠近窗玻璃10的上部纵向边缘的边缘面(平行于该边缘面)的第一“上部”大侧边或纵向边缘,其长度为至多20cm,例如10.6cm,并且至少间隔开距边缘面5厘米或6厘米
-第二“下”大侧边或纵向边缘(离上部纵向边缘10的边缘面最远,靠近中央区域),其平行于第一大侧面,长度为最多25厘米或20厘米,例如17.5厘米,并与边缘面间隔至少5厘米或6厘米
-为至少5厘米,在这里为10厘米的高度(大侧边之间)。
贯穿孔可以是圆形的,特别地如果其直径最大为10cm,8、5或2cm。
贯穿孔4可替代地可以是凹口,因此优选在车顶一侧开口的贯穿孔。
贯穿孔4可以在挡风玻璃100的另一区域中(参见朝向侧边缘10偏移;参见图1e,其具有对于孔4而言的两个可能区域),或者甚至在车辆的另一窗玻璃中,特别地后窗。
堆叠体101也是区别的。在这里,它具有与所述孔4面对并在所述孔的边界区域中存在的矩形形状,例如其边缘超出限定在面F2和F3之间的孔4的壁最多10mm。
挡风玻璃100在面F2 12上包括不透明的掩蔽层,例如黑色掩蔽层5,例如搪瓷层或漆,其形成挡风玻璃(或后窗)的外围框,并且在带有贯穿孔的外围区域,在这里是具有更大范围掩蔽的中央区域,它包括足够大的间隙51'以不妨碍LIDAR 7的性能,但能够掩蔽LIDAR7外壳8(塑料,金属等)。
外壳8甚至LIDAR可以通过粘合剂6固定(粘合等)到与面F4上的所述孔对齐的板8'上(并且任选地固定到车顶9上)。
在这里,堆叠体101在面F2上并且在贯穿孔4的边界区域(区域11')中与掩蔽层5稍微重叠,以便掩蔽其边缘。掩蔽层在中央区域中具有顶部边缘50和底部边缘51。在中央区域的任一侧的掩蔽层5的底边缘52更靠近边缘面10。
从面F2 12开始,堆叠体101包括:
-形成选择性滤光片的着色层2,用于通过至少填补该间隙51'和超出该间隙而将孔4从外部隐藏起来
-PSA粘合剂21,例如丙烯酸酯,其通过液体路线(具有抽出的保护衬里)沉积10µm的厚度
-透明的PET膜20,具有在工作波长下的抗反射涂层22。
例如,选择了来自供应商Diamond Coatings的名为Diamox AR1617的AR膜。或者,也可以选择防破裂膜,如名为Armorcoat 7Mil的SolarGard膜。
着色层2由包含有机基质和分散在所述基质中的着色剂,优选有机着色剂的化合物,例如聚合物化合物制成,所述着色剂吸收位于所述可见光区中的光并且在所述工作波长是透明的。
着色剂选自例如SudanBlackB®或Nigrosine Solvent Black 5,并且优选为Sudan Black B®。
该化合物优选地选自包含至少一个甲基丙烯酸酯官能团的单体,低聚物或聚合物,环氧化物,由分散的PVB颗粒组成的清漆,胶乳,聚氨酯或丙烯酸酯。
为了层状选择性滤光片的有效性,可以改变层的厚度或着色剂的重量百分比。
选择性滤光片(层状)可以小于100µm或甚至30µm(清漆等)。
在上述贯穿孔的对面,层压窗玻璃具有:
-至少为80%,90%或95%的在90°测量的在所述工作波长的总透射率
-最多为10%,5%,1%或0.1%的在可见光区中的总透射率。
如图1b到1e所示,从外部看,因此看起来在后视镜区域(或沿边缘)以及在后视镜区域中的任一侧存在黑色(或其它颜色)的连续掩蔽层,其呈掩蔽条带50形式。
选择性滤光片由在L*a*b* CIE 1976色度空间中定义的L*1,a*1,b*1定义。颜色C1的掩蔽层也由L*2,a*2,b*2定义,其色度差ΔE*由下式给出:
ΔE*=√(ΔL*2+Δa*2+Δb*2)。
优选地,ΔE*<4,更好的ΔE*<2(人眼难以分辨),更好的ΔE*<1(人眼无法检测)。
堆叠体101可以具有与孔4相同的形状2a:包围该孔(梯形或作为未示出的变型,圆形)的梯形(图1b)或矩形(图1e,沿边缘的第一种情况,图1c和1d)。
间隙51'可以具有与孔4相同的形状:包围该孔(梯形,或者以未示出的变型,圆形)的梯形(图1b,1c)或矩形(图1d)。
间隙51'显示为闭合的,但是可以是开口并被着色层2填补。
在图1e中,掩蔽层5不包括间隙(或甚至没有过多的厚度以形成摄像机区域)。着色层2在附近,优选地稍微间隔开,以在必要时保持掩蔽的连续性。
着色层的区域可以充分延伸超过所述贯穿孔,以用在包括一个或多个传感器的摄像机区域中。
在这种情况下,如图1d和1e所示,为了这些传感器的在可见光区中的透明性的需要,堆叠体101(或至少层2)进行“图案化”(结构化),因此具有例如第一开口24用于可见光相机,另一个较小的开口25用于热像仪或其它传感器(雨点,外部亮度等)。
挡风玻璃100可以包括一组几乎不可见的金属丝,例如50μm,其例如安装在层压中间层3的面FA上或面FB上(在整个表面上),呈直线或非直线的形式。如果这些丝损坏激光雷达,则这些丝可以在贯穿孔4中不存在。
在详细视图中(图1'),可以看到面FA在区域13'中的贯穿孔的边界区域下覆盖了堆叠体的边界。层压中间层的贯穿孔可以通过蠕变减少几毫米。
在制备期间,如果堆叠体101是薄的,例如至多0.2mm,则具有贯穿孔(例如0.38mm或0.76mm)的PVB在堆叠体上,并且通过蠕变而使其与面F2和与堆叠体的边缘面2a(侧向接触)粘结性接触。
与所述贯穿孔面对的膜的存在形成安全元件。
图2以局部和详细的截面图形式示意性地示出了在本发明的第二实施方案中的挡风玻璃200的贯穿孔的周围。
堆叠体201与前面的堆叠体101的不同之处在于,它包括选择性膜,即透明PET膜20,在其至少一个主面(在这里朝向F2)上带有已经描述的着色层2。
该选择性膜通过丙烯酸酯PSA粘合剂21粘合地粘合到面F2上。
与所述贯穿孔面对的膜的存在形成安全元件。
PET膜20在相对的面上(朝向面F3定向)优选包括AR涂层22,例如通过高折射指数层和低折射指数层交替,或多孔层,特别地具有中空颗粒的二氧化硅溶胶-凝胶层(二氧化硅等)。
如果堆叠体是足够薄的(例如,最大为200µm),则在层压时不会产生麻烦的过大厚度。
如果堆叠较厚,则可以求助于具有第一贯穿孔的第一PVB和具有第二贯穿孔的第二PVB(特别地较薄),第二贯穿孔的宽度较小以覆盖AR层22的边界(面对第二片材的所述贯穿孔没有明显地超出)。
图3以局部和详细截面图的形式示意性地示出了在本发明的第三实施方案中的挡风玻璃300的贯穿孔的周围。
图3'在正视图(在车厢一侧)中示意性地示出了图3的挡风玻璃300。
堆叠体301与前面的堆叠体201的不同之处在于,它是更厚的,例如,膜20具有增强的防破裂功能,并且其厚度至少为300或400μm。
它与前面的堆叠体的不同之处还在于,它不是通过PVB而是通过薄(例如小于0.2mm)的后条带3'结合在贯穿孔的边界区域中,后条带3'具有在贯穿孔一侧的边缘面23,为例如不含增塑剂的PVB,在贯穿孔的整个圆周上,并通过其内边缘面与PVB 3粘合性接触(例如,可识别界面)。前条带具有例如包围梯形(或圆形)贯穿孔的矩形轮廓。
选择性膜/条带可以在形成层压结构之前进行预先组装。
图4以局部和详细的截面图形式示意性地示出了在本发明的第四实施方案中的挡风玻璃400的贯穿孔的周围。
堆叠体401与堆叠体301的不同之处在于,它包括聚合物膜堆叠体,这些聚合物膜通过PSA粘合剂21、21'粘结到面F2 12上并粘结在一起。
-第一膜是选择性的
-第二膜是AR膜20',22
或者,选择防破裂膜和选择性(滤光片)膜。
或者,选择防破裂膜和AR膜。
防破裂膜的一个实例是名为Garorcoat 7 Mil的Solar Gard膜。
PVB具有在F2 12一侧的主面FA 31,和在F3 13一侧的FB 32。
图5以局部和详细的截面图形式示意性地示出了在本发明的第五实施方案中的挡风玻璃500的贯穿孔的周围。
堆叠体501与堆叠体201的不同之处在于,第一膜是通过本体着色而是选择性的。必要时,可希望保留着色层。
替代地,如同对于前面堆叠体401,使用后条带。
图6以局部和详细的截面图形式示意性地示出了在本发明的第六实施方案中的挡风玻璃600的贯穿孔的周围。
堆叠体601与堆叠体201的不同之处在于,第一选择性膜通过例如小于0.2mm的薄的前条带210(例如,不含增塑剂的PVB条带)粘合至面F2。前条带具有与面12粘合性接触的面31'。
对于前条带和后条带3'可以选择相同(类型)的PVB。
图6a以局部和详细的截面图形式示意性地示出了在本发明的第六实施方案的第一变型中的挡风玻璃600a的贯穿孔的周围。
堆叠体601a与堆叠体601的不同之处在于,堆叠体601a包括通过PSA粘合剂21'粘合的两个膜:选择性膜20,然后AR膜20',22。
图6b以局部和详细的截面图形式示意性地示出了在本发明的第六实施方案的第二变型中的挡风玻璃600b的贯穿孔的周围。
堆叠体601b与堆叠体601的不同之处在于,其包括总是带有抗反射涂层22和前条带210的本体着色选择性膜2'。
图6c以局部和详细的截面图形式示意性地示出了本发明第六实施方案的第三变型中的挡风玻璃600c的贯穿孔的周围。
堆叠体601c与堆叠体601的不同之处在于,其包括具有AR涂层22的膜,该膜具有在面F2 12一侧的面上的着色层2。
图7以局部和详细的截面图形式示意性地示出了在本发明的第七实施方案中的挡风玻璃700的贯穿孔的周围。
图7'是图7的挡风玻璃(车厢一侧)的局部正视图。
PVB中间层3被保持在所述贯穿孔下方的区域中。在该区域中并沿着边缘,面FA 31与沉积在面F2 12或面FA(油墨)上的着色层2接触。在该区域中并沿着边缘,面FB 32与带有后条带3'的AR膜22粘合性接触,该后条带3'具有边缘面23,并且与面F3 13粘合性接触并且任选地超出膜20'的边缘面2b。
着色层2可以用选择膜或甚至粘合在一起的膜的堆叠体(包括选择膜)代替。并且,如果需要,可以在面FA上制作盲孔以避免由所述一个或多个膜引起的过大厚度。
图8以局部和详细的截面图形式示意性地示出了在本发明的第八实施方案中的挡风玻璃800的贯穿孔的周围。
堆叠体801与堆叠体701的不同之处在于,使着色层2被移动在膜20下方在面FB一侧。后条带不超出。
图9以局部和详细的截面图形式示意性地示出了在本发明的第九实施方案中的挡风玻璃900的贯穿孔的周围。
堆叠体901与堆叠体801相同,但是PVB是PVB1 3b(其具有在玻璃的孔一侧的边缘面40'和面32)/功能PET 20a(具有日光控制层5')/PVB2 3a(具有在玻璃的孔一侧的边缘面40" 和面31)三层,使PVB三层与所述贯穿孔对齐打孔,并且其边界在面FB一侧并且在PET20这边。
可增加后条带,以增强坚固性。
图9'以局部和详细的截面图形式示意性地示出了在本发明的第九实施方案的一种变型中的挡风玻璃900'的贯穿孔的周围。
挡风玻璃900'与挡风玻璃900的不同之处在于,仅PVB2 3b和日光控制层5' (在面FB一侧),在所述贯穿孔的对面被省略。将PVB 2打孔,然后与已经带有选择性层2和AR覆盖层22的PET 20a组装在一起。
或者,在FA侧上产生该盲孔,以便容纳膜或膜堆叠体,并且在面FB上,保留至少一个用于保护PVB的聚合物膜。
Claims (30)
1.一种车辆用层压窗玻璃(100至900'),车辆特别地为公路或铁路车辆,车辆用层压窗玻璃尤其是挡风玻璃或后窗,特别地是弯曲的,具有给定厚度,包括:
-旨在为外部玻璃板的第一玻璃片材(1),其具有第一外主面F1(11)和第二内主面F2(12),
-具有给定厚度为E3的由聚合物材料制成的层压中间层(3),其具有朝向F2的主面FA和具有与FA相反的主面FB,
-旨在为内部玻璃板的第二玻璃或塑料片材(1'),具有在F2一侧的第三主面F3(13)和第四内主面F4(14)
特征在于:
-第一玻璃片材具有为至多0.05%的总氧化铁重量含量,
-第二片材在厚度中具有贯穿孔,具有至少厘米级的宽度W1,
-窗玻璃在所述贯穿孔下方在面F2一侧包含安全元件,其在800nm到1800nm的范围内的红外光区域中的至少一个“工作”波长下,特别地在850±5nm和/或905±5nm和/或1550±5nm是透明的,
安全元件包括:
在构造a)中,第一聚合物膜或第一聚合物膜堆叠体,所述第一聚合物膜堆叠体包括第一聚合物膜和至少一个与所述第一聚合物膜粘结的第二聚合物膜,安全元件具有至少50μm,优选至多800μm的聚合物膜的总厚度E'3,第一聚合物膜与裸露的或涂覆有功能性涂层的面F2粘结,层压中间层具有与第二片材的所述贯穿孔相对的在厚度中的称为“中间层孔”的贯穿孔;或
在构造b)中,第二堆叠体,其包括层压中间层(3)和至少一个第一其它聚合物膜,该第一其它聚合物膜与裸露的或涂覆有功能性涂层的面FB粘结或粘结性接触;
特征在于与第二片材的所述贯穿孔相对,层压窗玻璃具有在工作波长下至少为80%,90%或95%的总透射率。
2.根据权利要求1所述的车辆用窗玻璃,其特征在于,所述安全元件(101至901')延伸到所述贯穿孔的边界区域中至少2mm。
3.根据前述权利要求中任一项所述的车辆用窗玻璃,其特征在于,根据b)的第二堆叠体或根据a)的第一聚合物膜或第一堆叠体与在所述第二片材的所述贯穿孔的边界区域中的面F3粘结至少2mm。
4.根据前一项权利要求所述的车辆用窗玻璃(100至900),其特征在于,在情况a)中,所述第一聚合物膜或所述第一堆叠体通过粘合剂,特别是压敏粘合剂PSA或热熔粘合剂进行粘合和/或第一聚合物膜通过称为“后条带”的聚合物局部条带粘合,或第一堆叠体包括称为“后条带”的聚合物局部条带,后条带与裸露的或涂有涂层的面F3粘合性接触,
在情况b)中,第二堆叠体包括称为“后条带”的聚合物局部条带,该聚合物局部条带与裸露的或涂覆有涂层的面F3粘合性接触。
5.根据前一项权利要求所述的车辆用窗玻璃,其特征在于,在面F3下方,后条带,特别地基于聚乙烯醇缩丁醛(PVB)的后条带,与所述层压中间层粘合性接触。
6.根据权利要求4和5中任一项所述的车辆用窗玻璃(100、200),其特征在于,所述后条带基于聚乙烯醇缩丁醛(PVB)(由其制成),所述聚乙烯醇缩丁醛(PVB)包含少于15重量%的增塑剂,尤其没有增塑剂,并且特别地层压中间层基于具有增塑剂的聚乙烯醇缩丁醛(PVB)或由其制成,该聚乙烯醇缩丁醛特别地具有超过15重量%的增塑剂。
7.根据前述权利要求中任一项所述的车辆用窗玻璃,其特征在于,所述构造a)或b)包括以下在工作波长下为透明的功能性聚合物膜中至少一个,特别是聚酯或PET膜:选择性滤光膜,安全膜或防破裂膜,加热膜,抗反射膜或AR膜,任选地,所述膜中的多个通过粘合剂进行粘结。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的车辆用窗玻璃,其特征在于,所述车辆用窗玻璃在第二片材的所述贯穿孔的下方,在所述面F2一侧,包括选择性滤光片,所述选择性滤光片在可见区域中吸收并且在800nm到1800nm范围的红外区域中的至少一个“工作”波长下特别地在850±5nm,905±5nm和/或1550±5nm是透明的,与第二片材的所述贯穿孔相对,层压窗玻璃具有在可见光区中最高为10%,5%,1%或0.1%的总透射率。
9.根据前一项权利要求所述的车辆用窗玻璃(100、200),其特征在于,所述第一膜或堆叠体a)或b)的第一其它聚合物膜或任何其它聚合物膜形成所述选择性滤光片的一部分或形成所述选择性滤光片。
10.根据前述权利要求中任一项所述的车辆用窗玻璃(100、200),其特征在于,所述第一堆叠体或第二堆叠体包括形成与第二片材的所述贯穿孔相对的自由表面的抗反射或AR聚合物膜。
11.根据前述权利要求中任一项所述的车辆用窗玻璃(100、200),其特征在于,根据a)或b)的安全元件的至少一个聚合物膜包括至少两种功能,优选由至少一个功能性涂层提供,所述功能选自以下:选择性滤光片,加热,防反射,防破裂。
12.根据前述权利要求中任一项所述的车辆用窗玻璃(100、200),其特征在于,对于a),所述功能性涂层在面F2上并且是选择性滤光片或加热层,所述第一膜或第一其它膜是AR膜,第一或第二堆叠体最后包含AR膜或AR涂层。
13.根据前述权利要求中任一项所述的车辆用窗玻璃(100、200),其特征在于,对于a),所述第一膜,特别地聚酯膜,特别地PET膜,通过以下方式粘接到所述面F2上:
-粘合层,其优选为压敏粘合剂PSA或热熔粘合剂
或者
-称为“前条带”的聚合物局部条带,其与第二片材的所述第二贯穿孔相对的面F2粘合性接触,优选地基于亚毫米厚度的聚乙烯醇缩丁醛(PVB),所述前条带优选地与层压中间层粘合性接触。
14.根据前述权利要求中任一项所述的车辆用窗玻璃(100、200),其特征在于,对于a),所述第一聚合物膜通过前条带粘合,所述前条带与所述面F2粘合性接触,前条带尤其具有小于E3,甚至最大为100µm的厚度。
15.根据权利要求4至14中任一项所述的车辆用窗玻璃(100、200),其特征在于,在所述面F3下方,所述后条带和/或所述前条带,其特别地基于聚乙烯醇缩丁醛(PVB),与层压中间层粘合性接触。
16.根据权利要求5至15中的一项所述的车辆用窗玻璃(100、200),其特征在于,所述前条带和/或后条带基于聚乙烯醇缩丁醛(PVB)(由其制成),该聚乙烯醇缩丁醛(PVB)包含小于15重量%的增塑剂,特别地没有增塑剂,尤其地层压中间层基于具有增塑剂特别地具有超过15%增塑剂的聚(乙烯基丁缩醛)(PVB)或由其制成。
17.根据权利要求1至11或15中任一项所述的车辆用窗玻璃(100,200),其特征在于,对于b),所述第二堆叠体包括以下序列之一:
-(聚合物膜)/所述中间层如PVB(具有加热丝)/选择性滤光层/粘合剂如PSA/AR膜,AR膜形成与贯穿孔相反的自由表面
-(聚合物膜)/所述中间层如PVB(具有加热丝)/选择性滤光层/粘合剂如PSA/所述第一其它聚合物膜,尤其AR膜,其形成与贯穿孔相对的自由表面
-(聚合物膜)/所述中间层如PVB(具有加热丝)/所述第一其它膜,其为选择性滤光片(/粘合剂如PSA/AR膜,其形成与贯穿孔相对的自由表面)
-为选择性滤光片的功能性涂层/所述中间层如PVB(具有加热丝)/所述第一其它膜,其为形成与贯穿孔相对的自由表面的AR膜
-为选择性滤光片或加热层的功能性涂层/所述中间层如PVB(具有加热丝)/所述其它第一膜,尤其AR膜,其形成与贯穿孔相对的自由表面
-聚合物膜/所述中间层如PVB/所述第一其它膜,尤其AR膜,其形成与贯穿孔相对的自由表面。
18.根据权利要求1至11或15至16中的一项所述的车辆用窗玻璃(900'),其特征在于,对于b),所述中间层是三层体:PVB/功能性聚合物膜如PET膜/PVB,第一其它聚合物膜延伸到所述贯穿孔的区域之外,并且是所述功能性层的一部分,功能性PET膜任选地带有日光控制层,日光控制层与所述贯穿孔相对时不存在。
19.根据前述权利要求中任一项所述的车辆用窗玻璃,其特征在于,对于b),所述面FA与裸露或涂覆有功能性涂层,特别地选择性滤光片或加热层的面F2粘合性接触,或者将面FA与在层压中间层下临的一个或多个聚合物膜粘合在一起。
20.根据前述权利要求中任一项所述的车辆用窗玻璃,其特征在于,对于b),所述面FB在与所述第二片材的所述贯穿孔相对的厚度中具有盲孔,特别地容纳第一其它聚合物膜和任何任选的其它聚合物膜。
21.根据前述权利要求中任一项所述的车辆用窗玻璃,其特征在于,对于b),所述面FA在与所述第二片材的所述贯穿孔相对的厚度中具有盲孔,并且所述面F2与在FA下方的聚合物膜粘合性接触或粘结,该膜尤其具有至少50μm的厚度Ei,尤其是防破裂膜。
22.根据前述权利要求中任一项所述的车辆用窗玻璃,其特征在于,其包括在面F4上粘合的板,所述板包括与所述贯穿孔对齐的孔,特别地任选地增强的塑料板,甚至具有能够支撑或保持用于在所述工作波长下的红外观察系统的装置,如LIDAR。
23.根据前述权利要求中任一项所述的车辆用窗玻璃,其特征在于,其在所述贯穿孔中包括插入件,所述插入件特别地是由聚合物材料制成。
24.一种车辆,特别地自动或半自动车辆,其包括根据前述权利要求中任一项所述的车辆用窗玻璃,特别地形成挡风玻璃。
25.一种设备,特别地车辆,其特征在于,它包括:
-根据前述窗玻璃权利要求之一所述的窗玻璃(100至900')
-在所述工作波长下的红外观察系统(7),该系统被设置于所述窗玻璃后方的车厢中,以便发送和/或接收在所述贯穿孔位置穿过所述第一玻璃板之后的辐射。
26.用于制备根据权利要求1至23中任一项所述的所述层压窗玻璃的方法,其特征在于:
在层压之前,与所述贯穿孔相对并且在所述贯穿孔的边界区域中,面F2包括根据构造a)的安全元件,安全元件具有至多0.2mm,甚至至多0.15mm的总厚度,具有单薄片或多薄片的层压中间层,尤其PVB,在所述贯穿孔的边界区域中包括与第二片材的贯穿孔相对的“中间层”贯穿孔
在所述层压之后,中间层孔等于或宽于贯穿孔,或者在第二片材的贯穿孔中超出最多5mm。
27.用于制备根据权利要求4至32中任一项所述的层压窗玻璃的方法,其特征在于:
在层压之前,与所述贯穿孔相对并在所述贯穿孔的边界区域中,面F2包括所述安全元件,其特别地具有至少为0.2mm的总厚度,该单薄片或多薄片的层压中间层,尤其PVB,包括与第二薄片的所述贯穿孔相对的并延伸到所述贯穿孔的边界区域中的“中间层”贯穿孔
所述安全元件在所述中间层孔中
并且,在所述贯穿孔的边界区域中,所述后条带位于安全元件和面F3之间,
优选地在所述层压之后
在所述中间层孔位置处,安全元件与中间层粘合性接触
和/或后条带与中间层粘合性接触,任选地,在第二片材的贯穿孔中最多超出5毫米。
28.用于制备根据权利要求1至23中任一项所述的所述层压窗玻璃的方法,其特征在于,在层压之前,与所述贯穿孔相对并且在所述贯穿孔的边界区域中,面F2包括根据a)的所述安全元件,其特别地具有至少为0.2mm的总厚度,所述层压中间层,特别地PVB,包括第一薄片或第一多薄片,其具有与第二片材的所述贯穿孔相对的第一“中间层”贯穿孔并延伸到所述贯穿孔的边界区域中
所述安全元件在所述第一中间层孔中
层压中间层包括第二薄片,该第二薄片具有第二中间层孔,该第二中间层孔比第一中间层孔更窄,并且延伸到在安全元件和面F3之间的所述贯穿孔的边界区域中
优选在所述层压之后
在所述第一中间层孔的位置处,安全元件与中间层粘合性接触
第二中间层孔任选地在第二片材的贯穿孔中超出最多5mm。
29.用于制备根据前述窗玻璃或方法权利要求之一的所述层压窗玻璃的方法,其特征在于,在形成待层压的结构之前,预组装根据构造a)的包括所述前条带和/或所述后条带的所述安全元件,或根据构造b)的具有所述后条带的安全元件。
30.用于制备根据前述窗玻璃或方法权利要求之一的所述层压窗玻璃的方法,其特征在于,在形成待层压的结构之前,预组装根据所述构造b)的所述安全元件,特别地具有FA和/或FB,FA具有用于容纳下临聚合物膜的盲孔,FB具有用于至少容纳第一聚合物膜的盲孔。
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