CN114105490B - 低辐射镀膜玻璃 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及玻璃镀膜技术领域,特别是涉及一种低辐射镀膜玻璃。所述低辐射镀膜玻璃,包括玻璃基板、低辐射膜层和易洁涂层,所述低辐射膜层设置在所述玻璃基板表面,所述易洁涂层设置在所述低辐射膜层表面,所述易洁涂层和所述低辐射膜层的厚度比小于等于1:10;其中,所述低辐射膜层的膜面辐射率为0.01~0.25,所述易洁涂层通过包含有含氟硅烷偶联剂的涂料形成。

Description

低辐射镀膜玻璃
技术领域
本发明涉及玻璃镀膜技术领域,特别是涉及一种低辐射镀膜玻璃。
背景技术
低辐射镀膜玻璃(也叫“Low-E”玻璃)是在普通玻璃表面镀上拥有极低表面辐射率的金属或其他化合物组成的一层或多层膜层的特种玻璃。低辐射镀膜玻璃对波长4.5μm~25μm的红外线有较高反射比,能将80%以上的远红外热辐射反射回去,而普通透明浮法玻璃、吸热玻璃的远红外反射率仅在12%左右,因此其具有良好的阻隔热辐射透过的作用。
近年来,为了节能减排并能同时满足人们对交通工具驾乘舒适度的要求,低辐射镀膜玻璃被越来越多的应用在汽车玻璃上,可以起到冬暖夏凉,降低空调使用能耗的效果。但现有的低辐射镀膜层,容易粘附灰尘污渍以及指纹等,且低辐射镀膜层脆弱,擦除不仅困难,而且易产生划痕、擦伤等,影响外观及行车视线。
发明内容
基于此,有必要提供能够防污易清洁的低辐射镀膜玻璃。
本发明的一个方面,提供了一种低辐射镀膜玻璃,包括玻璃基板、低辐射膜层和易洁涂层,所述低辐射膜层设置在所述玻璃基板的内表面,所述易洁涂层设置在所述低辐射膜层的表面,所述易洁涂层和所述低辐射膜层的厚度比小于等于1:10;
其中,所述低辐射镀膜玻璃的辐射率为0.01~0.25,所述易洁涂层通过包含有含氟硅烷偶联剂的涂料形成。
在其中一个实施例中,所述含氟硅烷偶联剂的化学结构通式为R-(Rf)m-(Si(ORg)3)3-m,其中,m为1或2,Rf为烃基或氟代烃基,Rg为烷基基团,R为氟醚基团。
在其中一个实施例中,R选自CaHbF(2a+1-b)O-、(CF3(CF2)2O)-(CF(CF3)CF2O)-(CFCF3)-或(CF3(CF2)2O)-(CFCF3)-,其中a、b分别独立选自1~20的整数。
在其中一个实施例中,Rf独立选自碳原子数为1~10的烷基或氟代烷基或碳原子数为2~9的烯基。
在其中一个实施例中,Rg独立选自碳原子数为1-3的烷基。
在其中一个实施例中,所述含氟硅烷偶联剂选自[全氟(聚丙氧基)]甲氧基丙基三甲氧基硅烷、三乙氧基[3-(1,1,2,2-四氟乙氧基)丙基]硅烷、三甲氧基[3-(1,1,2,2-四氟乙氧基)丙基]硅烷、3-七氟异丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-(七氟异丙氧基)丙基三乙氧基硅烷、1-[三甲氧基甲硅烷基]-4,5,5,5-四氟-4-[2-(七氟丙氧基)-1,1,2,3,3,3-六氟丙氧基]-2-戊烯、1-[三乙氧基甲硅烷基]-4,5,5,5-四氟-4-(七氟丙氧基)-2-戊烯、1,1,1,2,7,8,8,8-八氟-3,5-双(三甲氧基甲硅烷基)-2,7-双(七氟丙氧基)辛烷、1-[三甲氧基甲硅烷基]-4,5,5,5-四氟-4-(七氟丙氧基)-1-戊烯中的一种或多种。
在其中一个实施例中,所述低辐射膜层包括自所述玻璃基板的内表面向外依次层叠的透明导电氧化物层和介质层,所述透明导电氧化物层包括至少一层透明导电氧化物子层,所述介质层包括至少一层介质子层。
在其中一个实施例中,所述介质层包括至少两层介质子层,与透明导电氧化物层直接接触的介质子层为高折射率子层,与所述易洁涂层直接接触的介质子层为低折射率子层,所述高折射率子层的折射率大于等于1.8,所述低折射率子层的折射率小于等于1.7。
在其中一个实施例中,所述介质层包括至少一介质子层,所述易洁涂层直接接触的介质子层为高折射率子层,所述高折射率子层的折射率大于等于1.8。
在其中一个实施例中,所述透明导电氧化物子层的材料选自氧化铟锡、掺氟氧化锡、掺锑氧化锡和掺铝氧化锌中的一种或多种。
在其中一个实施例中,所述介质子层的材料选自SiO2、TiO2、ZrN、Si3N4和AlN中的一种或多种。
在其中一个实施例中,所述玻璃基板的可见光透过率为5%-90%,所述玻璃基板为单片钢化玻璃或夹层玻璃,所述夹层玻璃包括依次层叠的外玻璃板、中间层和内玻璃板,所述外玻璃板包括相背的第一表面和第二表面,所述内玻璃板包括相背的第三表面和第四表面,所述第二表面和所述第三表面相对,所述中间层设置在所述第二表面和所述第三表面之间,所述第四表面为所述玻璃基板的内表面。
在其中一个实施例中,所述玻璃基板包括依次层叠的外玻璃板、中间层和内玻璃板,所述外玻璃板包括相背的第一表面和第二表面,所述内玻璃板包括相背的第三表面和第四表面,所述第二表面和所述第三表面相对,所述中间层设置在所述第二表面和所述第三表面之间,所述第四表面上设置所述反射膜层;
在其中一个实施例中,在所述第二表面和所述第三表面之间还设置有调光元件,所述调光元件为PDLC调光膜、PNLC调光膜、SPD调光膜或EC调光膜。
在其中一个实施例中,所述单片钢化玻璃、所述外玻璃板和/或所述内玻璃板为着色玻璃,所述着色玻璃的总铁含量为0.5%-2.0%。
在其中一个实施例中,所述涂料还包含分散液,所述分散液为含氟醚类有机溶剂,所述含氟硅烷偶联剂与所述分散液的质量比为2:1000-20:1000。
与现有技术相比,本发明至少具有如下技术效果:
本发明提供的低辐射镀膜玻璃,膜面辐射率保持在0.25以下,能够满足对低辐射的需求,同时可以使其内表面水接触角提升至100°以上,油接触角提升至90°以上,具有优异的防污防指纹效果且易于清洁。
进一步地,本发明提供的低辐射镀膜玻璃还具有优异的耐久性,能够耐酸、耐碱、耐有机溶剂以及耐磨耗、耐辐照和耐盐雾等,可以满足各类型汽车玻璃的生产工艺要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一实施方式的低辐射镀膜玻璃的结构示意图;
图2为另一实施方式的低辐射镀膜玻璃的结构示意图;
图3为又一实施方式的低辐射镀膜玻璃的结构示意图;
图4为一实施方式的低辐射膜层的结构示意图;
附图标记:
玻璃基板100,外玻璃板110,中间层120,内玻璃板130,第一表面111,第二表面112,第三表面131,第四表面132,
低辐射膜层200,透明导电氧化物层210,介质层220,阻挡层230,
易洁涂层300。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
除了在操作实施例中所示以外或另外表明之外,所有在说明书和权利要求中表示成分的量、物化性质等所使用的数字理解为在所有情况下通过术语“约”来调整。例如,因此,除非有相反的说明,否则上述说明书和所附权利要求书中列出的数值参数均是近似值,本领域的技术人员能够利用本文所公开的教导内容寻求获得的所需特性,适当改变这些近似值。用端点表示的数值范围的使用包括该范围内的所有数字以及该范围内的任何范围,例如,1至5包括1、1.1、1.3、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5等等。
术语和定义,除非另外说明或存在矛盾之处,本文中使用的术语或短语具有以下含义:
术语“烃基”是指直链的、支链的或者环状的烷基、烯基或炔基,各自如文中所定义。“氟代烃基”是指直链的、支链的或者环状的烷基、烯基或炔基中的一个或多个氢原子被氟取代,例如-CF3和-CH2CF3
术语“烷基”是指包含伯(正)碳原子、或仲碳原子、或叔碳原子、或季碳原子、或其组合的饱和烃。包含该术语的短语,例如,“碳原子数为1~10的烷基”是指包含1~10个碳原子的烷基,每次出现时,可以互相独立地为C1烷基、C2烷基、C3烷基、C4烷基、C5烷基、C6烷基等。合适的实例包括但不限于:甲基(Me、-CH3)、乙基(Et、-CH2CH3)、1-丙基(n-Pr、n-丙基、-CH2CH2CH3)、2-丙基(i-Pr、i-丙基、-CH(CH3)2)、1-丁基(n-Bu、n-丁基、-CH2CH2CH2CH3)、2-甲基-1-丙基(i-Bu、i-丁基、-CH2CH(CH3)2)、2-丁基(s-Bu、s-丁基、-CH(CH3)CH2CH3)、2-甲基-2-丙基(t-Bu、t-丁基、-C(CH3)3)、1-戊基(n-戊基、-CH2CH2CH2CH2CH3)、2-戊基(-CH(CH3)CH2CH2CH3)、3-戊基(-CH(CH2CH3)2)、2-甲基-2-丁基(-C(CH3)2CH2CH3)、3-甲基-2-丁基(-CH(CH3)CH(CH3)2)、3-甲基-1-丁基(-CH2CH2CH(CH3)2)、2-甲基-1-丁基(-CH2CH(CH3)CH2CH3)、1-己基(-CH2CH2CH2CH2CH2CH3)、2-己基(-CH(CH3)CH2CH2CH2CH3)、3-己基(-CH(CH2CH3)(CH2CH2CH3))、2-甲基-2-戊基(-C(CH3)2CH2CH2CH3)、3-甲基-2-戊基(-CH(CH3)CH(CH3)CH2CH3)、4-甲基-2-戊基(-CH(CH3)CH2CH(CH3)2)、3-甲基-3-戊基(-C(CH3)(CH2CH3)2)、2-甲基-3-戊基(-CH(CH2CH3)CH(CH3)2)、2,3-二甲基-2-丁基(-C(CH3)2CH(CH3)2)、和3,3-二甲基-2-丁基(-CH(CH3)C(CH3)3
“烯基”是指包含具有至少一个不饱和部位,即碳-碳sp2双键的正碳原子、仲碳原子、叔碳原子或环碳原子的烃。包含该术语的短语,例如,“碳原子数为2~9的烯基”是指包含1~9个碳原子的烯基,每次出现时,可以互相独立地为C2烯基、C3烯基、C4烯基、C5烯基、C6烯基、C7烯基、C8烯基或C9烯基。合适的实例包括但不限于:乙烯基(-CH=CH2)、烯丙基(-CH2CH=CH2)、环戊烯基(-C5H7)和5-己烯基(-CH2CH2CH2CH2CH=CH2)。
请参阅图1,本发明一实施例提供一种低辐射镀膜玻璃,包括玻璃基板100、低辐射膜层200和易洁涂层300。低辐射膜层200设置在玻璃基板100的表面,易洁涂层300设置在低辐射膜层200表面。低辐射膜层200和易洁涂层300的厚度比小于等于1:10。
其中,低辐射膜层200的膜面辐射率为0.01~0.25。
易洁涂层300通过包含有含氟硅烷偶联剂的涂料形成。
将该低辐射镀膜玻璃安装至汽车上,自车外向车内方向依次为玻璃基板100、低辐射膜层200和易洁涂层300,即所述低辐射膜层200和易洁涂层300位于车内一侧。本发明提供的低辐射镀膜玻璃,通过将膜面辐射率为0.01~0.253的低辐射膜层200,和易洁涂层300的相互配合,膜面辐射率保持在0.25以下,能够满足对低辐射的需求,同时可以使其内表面水接触角提升至100°以上,油接触角提升至90°以上,具有优异的防污防指纹效果。通常在低辐射膜层200上再设置防污防指纹膜层,由于增加的膜层会产生红外吸收增多,进而使膜面辐射率升高,无法满足低辐射的需求。比如,虽然传统的含氟硅烷偶联剂形成的防污防指纹膜层可以实现防污防指纹效果,但是需要具有一定厚度才能和低辐射膜层牢固结合,而在该厚度范围内,会造成膜面辐射率升高,且防污防指纹效果不是很理想。本发明提供的易洁涂层300通过含有特定的化合物的涂料形成,且在一定厚度范围内既可以和低辐射膜层牢固结合,又不会造成膜面辐射率升高,还具有优异的防污防指纹效果。
在一些实施方式中,含氟硅烷偶联剂的化学结构通式为R-Rfm(Si(ORg)3)3-m,其中,m为1或2,Rf为烃基或氟代烃基,Rg为烷基基团,R为氟醚基团。具有通式R-Rf m(Si(ORg)3)3-m结构的化合物,在含有水分的环境中发生水解释放HORg小分子和R-Si Rf m-OH,R-Si Rf m-OH相互结合并于低辐射膜层基材上的-OH、Si、O等基团或原子结合,在低辐射膜层200表面形成光滑的氟素膜,即形成易洁涂层300,使低辐射镀膜玻璃能够得起到防污防指纹、易清洁的效果。
在一些优选实施方式中,R选自CaHbF(2a+1-b)O-、(CF3(CF2)2O)-(CF(CF3)CF2O)-(CFCF3)-或(CF3(CF2)2O)-(CFCF3)-,其中a、b分别独立选自1~20的整数。
在一些优选实施方式中,Rf独立选自碳原子数为1~10的烷基或氟代烷基、碳原子数为2~9的烯基。
在一些优选实施方式中,Rg独立选自碳原子数为1-3的烷基。
在一些优选实施方式中,含氟硅烷偶联剂选自[全氟(聚丙氧基)]甲氧基丙基三甲氧基硅烷(CAS号:870998-79-0)、三乙氧基[3-(1,1,2,2-四氟乙氧基)丙基]硅烷(CAS号:94232-72-1)、三甲氧基[3-(1,1,2,2-四氟乙氧基)丙基]硅烷(CAS号:93804-21-8)、3-七氟异丙氧基丙基三甲氧基硅烷(CAS号:19116-61-1)、3-(七氟异丙氧基)丙基三乙氧基硅烷(CAS号:149838-19-7)、1-[三甲氧基甲硅烷基]-4,5,5,5-四氟-4-[2-(七氟丙氧基)-1,1,2,3,3,3-六氟丙氧基]-2-戊烯、1-[三乙氧基甲硅烷基]-4,5,5,5-四氟-4-(七氟丙氧基)-2-戊烯、1,1,1,2,7,8,8,8-八氟-3,5-双(三甲氧基甲硅烷基)-2,7-双(七氟丙氧基)辛烷、1-[三甲氧基甲硅烷基]-4,5,5,5-四氟-4-(七氟丙氧基)-1-戊烯中的一种或多种。
1-[三甲氧基甲硅烷基]-4,5,5,5-四氟-4-[2-(七氟丙氧基)-1,1,2,3,3,3-六氟丙氧基]-2-戊烯的化学结构式为:
Figure BDA0003415336660000091
1-[三乙氧基甲硅烷基]-4,5,5,5-四氟-4-(七氟丙氧基)-2-戊烯的化学结构式为:
Figure BDA0003415336660000092
1,1,1,2,7,8,8,8-八氟-3,5-双(三甲氧基甲硅烷基)-2,7-双(七氟丙氧基)辛烷的化学结构式为:
Figure BDA0003415336660000093
1-[三甲氧基甲硅烷基]-4,5,5,5-四氟-4-(七氟丙氧基)-1-戊烯的化学结构式为:
Figure BDA0003415336660000101
在一些优选实施方式中,请参阅图2,低辐射膜层200包括自玻璃基板100的表面向外依次层叠的透明导电氧化物层210和介质层220。透明导电氧化物层210设置在玻璃基板100上。
透明导电氧化物层210包括一层或多层透明导电氧化物子层,具有红外线反射功能,透明导电氧化物层210具有对可见光高透过及对红外线高反射的特性,使其同时具有优异的隔热效果和良好的透光性。
透明导电氧化物子层的材料选自氧化铟锡、掺氟氧化锡、掺锑氧化锡和掺铝氧化锌中的一种或多种。
透明导电氧化物层210的厚度可以为80nm~400nm之间的任意值
同样的,介质层220也包括一层或多层介质子层,介质层220的材料选用氧化物或氮化物,用于保护透明导电氧化物层210以及起到减反射效果。
介质层220的厚度可以为50nm~180nm之间的任意值。
介质子层的材料选自SiO2、TiO2、ZrN、Si3N4和AlN中的一种或多种。
进一步地,低辐射膜层200还可以包括阻挡层230,阻挡层230设置在玻璃基板100和透明导电氧化物层210之间,用于形成对玻璃基板中的离子迁移的阻挡。阻挡层的材料可选的为SiO2、TiO2、ZrN、Si3N4和AlN等中的一种或多种。
阻挡层230的厚度可以为10nm~20nm之间的任意值。
在一些实施方式中,玻璃基板100的可见光透过率为1%-90%。
进一步地,玻璃基板可以为单片钢化玻璃,也可以为夹层玻璃。在一些实施方式中,请参阅图3,玻璃基板100为夹层玻璃,包括依次层叠的外玻璃板110、中间层120和内玻璃板130。外玻璃板110包括相背的第一表面111和第二表面112,内玻璃板130包括相背的第三表面131和第四表面132,第二表面112和第三表面131相对,中间层120设置在第二表面112和第三表面131之间,第四表面132为玻璃基板100的内表面,其上设置低辐射膜层200。
单片钢化玻璃、外玻璃板110和内玻璃板130均可以为可见光透过率不小于70%的着色玻璃,着色玻璃的总铁含量为0.5%-2.0%。可选为绿玻,进一步降低辐射。可选的,单片钢化玻璃、外玻璃板110和内玻璃板130也可以为透明玻璃。
在一些实施方式中,内玻璃板130为可见光透过率不小于90%的透明玻璃。
中间层120用于连接外玻璃板110和内玻璃板130。
中间层120的材质可以为聚碳酸酯(PC)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、聚丙烯酸酯(PA)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、离子性中间层(SGP)或聚氨酯(PU)中的至少一种。
在一些实施方式中,中间层120材质中添加有红外线吸收剂或紫外线吸收剂。红外线吸收剂用于吸收红外线,使得低辐射镀膜玻璃具有更好的防晒、隔热功能。紫外线吸收剂用于吸收紫外线,使得低辐射镀膜玻璃具有隔离紫外线功能。
在一些实施方式中,中间层120设有着色区(未示出),着色区的透明度小于其他区域,以用作阴影带从而降低太阳光对人眼的干扰,提高驾驶安全性和舒适性。
中间层120还可以层叠设置多个子层。子层的数量不做限定,多个子层可为相同或不同的材质,从而根据需要实现各种功能。
在一些实施方式中,第二表面112和第三表面131之间还设置有调光元件。调光元件可以为PDLC调光膜、PNLC调光膜、SPD调光膜或EC调光膜。
请参阅图4,低辐射膜层200包括自玻璃基板100的第四表面132向外依次层叠的阻挡层230、透明导电氧化物层210和介质层220,其中,介质层220包括两层介质子层,与透明导电氧化物层210直接接触的第一介质子层221和与易洁涂层300直接接触的第二介质子层222。
在一些实施方式中,第一介质子层221为高折射率子层,高折射率子层的折射率大于等于1.8,形成第一介质子层的材料可选自Si3N4;第二介质子层222为低折射率子层,低折射率子层的折射率小于等于1.7,形成第二介质自层的材料可选自SiO2。这样的结构可以使低辐射膜层200具有减反射效果,消除玻璃基板100内表面的倒影问题。
在另一些实施方式中,第一介质子层221可以由任意材料形成,第二介质子层222则为高折射率子层,高折射率子层的折射率大于等于1.8,该实施方式中,形成第二介质子层的材料可选自Si3N4。这样的结构更有利于提高低辐射膜层200和易洁涂层300的粘结牢固性。
在还一些实施方式中,介质层200可仅包括一高折射率子层。
低辐射膜层200的厚度可以为100nm-500nm,相应的,易洁涂层300的厚度可以为5nm~50nm。在一些实施方式中,低辐射膜层200包括自所述玻璃基板100向外依次层叠的透明导电氧化物层210和介质层220,透明导电氧化物层210的厚度可以独立选自80nm~400nm之间的任意值,介质层220的厚度可以独立选自50nm~180nm之间的任意值。但不限于此,可以根据实际需要设置低辐射膜层包括两个、三个甚至更多个透明导电氧化物层,以及一个、两个、三个甚至更多个介质层,还可以包括阻挡层。通过合理地设计透明导电氧化物层、介质层、阻挡层的膜层材料和膜层厚度,能够使其具有优秀的机械、化学和热稳定性。
本发明低辐射镀膜玻璃的制备可采用本领域技术人员习知的工艺制备、获得。
具体地,在低辐射膜层中,透明导电氧化物层和介质层可采用本领域技术人员公知的物理气相沉积(如蒸发、溅射)方法镀膜或化学气相沉积方法沉积,优选卧式磁控溅射镀膜方式。玻璃基板的原片玻璃在经过预处理、清洗等工序后进入设置了多个镀膜阴极的溅射镀膜线,根据低辐射膜层叠层结构及其厚度设计依次沉积各膜层。镀膜完成后进行高温成型、合片,易洁涂层可以在合片前或合片后涂覆布设到低辐射膜层叠层结构的表面,包括表面清洁、涂覆(喷涂、浸涂、涂抹均可)、干燥等步骤。
形成易洁涂层的涂料除含有含氟硅烷偶联剂外,还需要含有用于分散含氟硅烷偶联剂的分散液。该分散液通常为一种或多种低表面张力、低沸点的含氟醚类、含氟醇类、氟代烃类有机溶剂。分散液的种类不限,只要可以均匀稀释含氟硅烷偶联剂,以便于涂料涂覆布设在玻璃表面即可。可选的分散液的具体实例包括但不限于,1,1,1,2,3,3,3-七氟代-2(乙氧基二氟代甲基)-丙烷、四氟丙醇、八氟戊醇、1,1,2,2-四氟乙基乙基醚、甲基九氟代丁基醚、乙基九氟代丁基醚。优选地,形成易洁涂层的涂料中含氟硅烷偶联剂和分散液的质量比为(2~20):1000。
进一步地,在易洁涂层涂覆布设到低辐射膜层之前,可以采用等离子或火焰处理工艺进一步处理低辐射膜层,使其表面形成更多可用于结合含氟硅烷偶联剂的羟基等活性基团。
再一方面,本发明还提供一种汽车,包括车体和上述的低辐射镀膜玻璃,低辐射镀膜玻璃安装在车体上。
以下为具体实施例。旨在对本发明做进一步的详细说明,以帮助本领域技术及研究人员进一步理解本发明,有关技术条件等并不构成对本发明的任何限制。在本发明权利要求范围内所做的任何形式的修改,均在本发明权利要求的保护范围之内。实施例中采用药物和仪器如非特别说明,均为本领域常规选择。实施例中未注明具体条件的实验方法,按照常规条件,例如文献、书本中所述的条件或者生产厂家推荐的方法实现。
实施例1~5和对比例
具体制备方法如下:
1、以福耀玻璃工业集团股份有限公司生产的厚度为2.1毫米的钠钙硅酸盐浮法玻璃(白玻)为玻璃基板,经过切割、磨边、洗涤和烘干等工序后,进入磁控溅射镀膜线进行镀膜沉积,在玻璃基板上依次沉积10nm Si3N4层、138nm氧化铟锡(ITO)层和52nm Si3N4层,总厚度为200nm,即低辐射膜层。
2、以福耀玻璃工业集团股份有限公司生产的厚度为2.1毫米的钠钙硅酸盐浮法玻璃(Solar绿玻)为配片,与实施例1-5和对比例1-2中获得的形成有低辐射膜层的玻璃片和一片0.76毫米厚度的无色PVB胶片一起,按照汽车夹层玻璃生产工艺,获得仅具有低辐射膜层的夹层玻璃。
3、用等离子设备对低辐射膜层的Si3N4层表面进行等离子处理,得到活化的Si3N4层。
4、按照下表1中的配方配制涂料,并将其涂覆在活化的Si3N4层表面,经固化后形成易洁涂层,获得具有低辐射膜层和易洁涂层的低辐射镀膜玻璃。
表1:实施例1-5和对比例1-2的易洁涂层的配方和厚度
Figure BDA0003415336660000151
需要说明的是,对比例1的制备方法和实施例1~5的制备方法基本相同,不同之处仅在于,未在Si3N4层表面(也就是低辐射膜层)涂覆含氟硅烷偶联剂的涂料。
将实施例1~5和对比例1~2制备的低辐射镀膜玻璃作为样品测试其性能。
其中,各项性能测试项目的测试条件或测试标准如下:
接触角:在平整的涂层表面上,垂直滴入5μL的液滴(水接触角为去离子水,油接触角为二碘甲烷),采用接触角测量仪测量;
辐射率:采用辐射率仪从低辐射镀膜玻璃的内表面一侧测量;
耐化学溶剂(酸):以0.1N硫酸(H2SO4)测试12小时,测量水接触角;
耐化学溶剂(碱):以0.1N氢氧化钠(NaOH)测试12小时,测量水接触角;
耐化学溶剂(乙醇):以无水乙醇测试12小时,测量水接触角;
耐磨耗:荷重4.9N/400mm2(20mm*20mm摩擦面),40循环/分钟,磨耗5000次,每1000次更换一次摩擦布,测量水接触角;
耐辐照:以氙灯老化测试2000小时,测量水接触角;
耐盐雾:以中性盐雾测试500小时,测量水接触角。
测试结果如表2和表3所示:
表2:实施例1-5和对比例1-2的低辐射镀膜玻璃的辐射率和接触角
试验前辐射率 试验后辐射率 初始水接触角 初始油接触角
实施例1 0.233 0.241 106° 92°
实施例2 0.227 0.230 111° 97°
实施例3 0.240 0.245 112° 98°
实施例4 0.221 0.232 112° 98°
实施例5 0.231 0.235 114° 99°
对比例1 0.234 0.234 55° 50°
对比例2 0.237 0.317 108° 94°
表2中:试验前辐射率为仅有低辐射膜层的夹层玻璃的辐射率,试验后辐射率为具有低辐射膜层和易洁涂层的低辐射镀膜玻璃的辐射率。
表3:实施例1-5和对比例1-2的低辐射镀膜玻璃的测试结果
耐化学试剂(酸) 耐化学试剂(碱) 耐化学试剂(乙醇) 耐磨耗 耐辐照 耐盐雾
实施例1 102° 101° 103° 95° 103° 102°
实施例2 107° 106° 108° 106° 107° 108°
实施例3 111° 110° 112° 108° 109° 110°
实施例4 110° 111° 112° 109° 108° 107°
实施例5 112° 112° 113° 110° 109° 109°
对比例1 55° 55° 55° 55° 55° 55°
对比例2 101° 101° 103° 72° 103° 104°
从上表2和图3可知:对比例1与实施例1-5相比,不具有防污和防指纹的功能;增加了易洁涂层后,水接触角可以提高至100°以上,油接触角可以提高至90°以上,具有优异的防污防指纹效果。
对比例2与实施例3相比,易洁涂层与低辐射膜层厚度比大于1:10,对比例2的辐射率从试验前的0.24增大到试验后的0.317,不能够满足低辐射需求。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,便于具体和详细地理解本发明的技术方案,但并不能因此而理解为对发明专利保护范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。应当理解,本领域技术人员在本发明提供的技术方案的基础上,通过合乎逻辑的分析、推理或者有限的试验得到的技术方案,均在本发明所附权利要求的保护范围内。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求的内容为准,说明书及附图可以用于解释权利要求的内容。

Claims (16)

1.一种低辐射镀膜玻璃,其特征在于,包括玻璃基板、低辐射膜层和易洁涂层,所述低辐射膜层设置在所述玻璃基板的表面,所述易洁涂层设置在所述低辐射膜层的表面,所述易洁涂层和所述低辐射膜层的厚度比小于等于1:10;
其中,所述低辐射镀膜玻璃的辐射率为0.01~0.25,所述易洁涂层通过包含有含氟硅烷偶联剂的涂料形成;
所述含氟硅烷偶联剂的化学结构通式为R-(Rf)m-(Si(ORg)3)3-m,其中,m为1或2,Rf为烃基或氟代烃基,Rg为烷基基团,R为氟醚基团。
2.根据权利要求1所述的低辐射镀膜玻璃,其特征在于,所述低辐射膜层的厚度为100nm-500nm,所述易洁涂层的厚度为5nm~50nm。
3.根据权利要求1所述的低辐射镀膜玻璃,其特征在于,R选自CaHbF(2a+1-b)O-、(CF3(CF2)2O)-(CF(CF3)CF2O)-(CFCF3)-或(CF3(CF2)2O)-(CFCF3)-,其中a、b分别独立选自1~20的整数。
4.根据权利要求1所述的低辐射镀膜玻璃,其特征在于,Rf独立选自碳原子数为1~10的烷基或氟代烷基或碳原子数为2~9的烯基。
5.根据权利要求1所述的低辐射镀膜玻璃,其特征在于,Rg独立选自碳原子数为1-3的烷基。
6.根据权利要求1所述的低辐射镀膜玻璃,其特征在于,所述含氟硅烷偶联剂选自[全氟(聚丙氧基)]甲氧基丙基三甲氧基硅烷、三乙氧基[3-(1,1,2,2-四氟乙氧基)丙基]硅烷、三甲氧基[3-(1,1,2,2-四氟乙氧基)丙基]硅烷、3-七氟异丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-(七氟异丙氧基)丙基三乙氧基硅烷、1-[三甲氧基甲硅烷基]-4,5,5,5-四氟-4-[2-(七氟丙氧基)-1,1,2,3,3,3-六氟丙氧基]-2-戊烯、1-[三乙氧基甲硅烷基]-4,5,5,5-四氟-4-(七氟丙氧基)-2-戊烯、1,1,1,2,7,8,8,8-八氟-3,5-双(三甲氧基甲硅烷基)-2,7-双(七氟丙氧基)辛烷、1-[三甲氧基甲硅烷基]-4,5,5,5-四氟-4-(七氟丙氧基)-1-戊烯中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的低辐射镀膜玻璃,其特征在于,所述低辐射膜层包括自所述玻璃基板的内表面向外依次层叠的透明导电氧化物层和介质层,所述透明导电氧化物层包括至少一层透明导电氧化物子层,所述介质层包括至少一层介质子层。
8.根据权利要求7所述的低辐射镀膜玻璃,其特征在于,所述介质层包括至少两层介质子层,与透明导电氧化物层直接接触的介质子层为高折射率子层,与所述易洁涂层直接接触的介质子层为低折射率子层,所述高折射率子层的折射率大于等于1.8,所述低折射率子层的折射率小于等于1.7。
9.根据权利要求7所述的低辐射镀膜玻璃,其特征在于,所述介质层包括至少一介质子层,所述易洁涂层直接接触的介质子层为高折射率子层,所述高折射率子层的折射率大于等于1.8。
10.根据权利要求7所述的低辐射镀膜玻璃,其特征在于,所述透明导电氧化物子层的材料选自氧化铟锡、掺氟氧化锡、掺锑氧化锡和掺铝氧化锌中的一种或多种。
11.根据权利要求7所述的低辐射镀膜玻璃,其特征在于,所述介质子层的材料选自SiO2、TiO2、ZrN、Si3N4和AlN中的一种或多种。
12.根据权利要求7所述的低辐射镀膜玻璃,其特征在于,所述低辐射膜层还包括阻挡层,所述阻挡层设置在所述玻璃基板和所述透明导电氧化物层之间。
13.根据权利要求1所述的低辐射镀膜玻璃,其特征在于,所述玻璃基板的可见光透过率为1%-90%,所述玻璃基板为单片钢化玻璃或夹层玻璃,所述夹层玻璃包括依次层叠的外玻璃板、中间层和内玻璃板,所述外玻璃板包括相背的第一表面和第二表面,所述内玻璃板包括相背的第三表面和第四表面,所述第二表面和所述第三表面相对,所述中间层设置在所述第二表面和所述第三表面之间,所述第四表面为所述玻璃基板的内表面。
14.根据权利要求13所述的低辐射镀膜玻璃,其特征在于,在所述第二表面和所述第三表面之间还设置有调光元件,所述调光元件为PDLC调光膜、PNLC调光膜、SPD调光膜或EC调光膜。
15.根据权利要求13所述的低辐射镀膜玻璃,其特征在于,所述单片钢化玻璃、所述外玻璃板和/或所述内玻璃板为着色玻璃,所述着色玻璃的总铁含量为0.5%-2.0%。
16.根据权利要求1所述的低辐射镀膜玻璃,其特征在于,所述涂料还包含分散液,所述分散液为含氟醚类有机溶剂,所述含氟硅烷偶联剂与所述分散液的质量比为2:1000-20:1000。
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