CN1141249A - 用于机动车辆的风窗玻璃 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一用于机动车的风窗玻璃，特别是后风窗或侧窗玻璃，它包括一玻璃板15，该板朝向乘员舱的表面上涂覆有以瓷漆组合物为基础、具有低辐射率和/或导电性的网格6，该网格基本上遍布于相应视野13的玻璃板的整个面积，同时所述瓷漆组合物的覆盖量介于所述网格遍布面积的20-90％之间，最好为25-80％之间。本风窗玻璃可作为加热后风窗。

Description

用于机动车辆的风窗玻璃
本发明涉及一种用于机动车辆的新型风窗玻璃，它适于用做后风窗或侧窗，不仅可增加车辆乘员的舒适性，还可提供较好的安全性以及新颖的外观。
在新型机动车辆上，装有玻璃的面积具有不断增加的趋势，随之产生诸多问题。
产生的问题之一是，由于强烈阳光作用情况下的温室效应，而增加了车辆乘客舱的受热。另一问题是从这些玻璃表面除去雾和/或霜。
为减少这种温室效应，已提出适用于机动车的风窗玻璃例如一种至少包括一有防日光功能的有色玻璃层的风窗玻璃。
在此的防日光功能应理解为光传导系数TLA与能量传输系数TE之比值即TLA/TE应大于1。所提出的有色玻璃可以是由EP-A-0353140所述结构式的玻璃。
此种玻璃含有氧化铁的重量比为：含Fe2O3的总量为0.55-0.95％、含FeO0.11-0.22％，两者之比FeO/Fe2O3总量为0.19-0.35。其光传导系数TLA大于70％，而比例TLA/TE大于1.3。
另一种具有防日光功能的有色玻璃组合物所含重量百分此为：以Fe2O3形式表示的总铁量为0.75-1.4％，二价铁FeO为0.25-0.32％。此种玻璃的厚度约为3至3.3mm之间，其光传导系数TLA至少等于70％，而总的能量传输系数TE约小于46％。
这种有色玻璃也可是一种具有较低光传导系数TLA如在EP-A-0536046中所述结构式的玻璃。此种玻璃含有作为着色剂的下述组分：以Fe2O3形式表示的总铁量为0.45-2.5％、C0O为0.001-0.02％、Se为0-0.0025％以及Cr2O3为0-0.1％，其厚度为3.85mm、光传导系数TLA介于20-60％之间，并且总的能量传输系数TE介于10-48％之间，TLA/TE比值大于1。
上述诸技术方案尽管就减少能量传输系数而言可以满足需要，然而所需的这种结构的玻璃组合物实际上较传统的硅钠钙玻璃更加昂贵或者说更难以制造(难以熔化)。
为了解决从车辆风窗玻璃上去除雾和/或霜的问题，已提出装备有加热网格的风窗玻璃。这种加热网格正如FR-A-1464585专利公开中所述的那样，它由以导电组合物为基材的窄的电阻条所构成，诸所述电阻条约以2-3cm彼此顺序间隔开地平行设置，并在两个集电器条之间延伸。所述电阻条和集电器条一般均直接由丝网印刷涂覆到玻璃基材上，并且在进行风窗玻璃的弯曲和韧化热处理过程中将其焙干。这种导电组合物由在一粘结剂中含有金属银组合物和玻璃熔接物的粘性悬胶液构成。风窗玻璃视野内形成网格的所述电阻条相当精细，其宽度一般为0.2-0.8mm，这样才不会影响整个风窗玻璃的视野特性。
由FR-A-2497731也可了解到一种加热风窗玻璃，其中的加热网格为筛孔式网格，该导电筛网开口的最大尺寸规格为10mm，最好为2-6mm，并且构成所述筛网各条线的宽度小于或等于0.5mm，最好小于0.3mm，以免影响视野性。所述导电筛网以小于由筛孔式网格所遍布该风窗玻璃面积的20％的方式涂覆。其优选的导电材料可选自铝、镍和铜。
上述加热网格尽管能令人满意地去除雾和霜，但无法解决减少机动车内温室效应的问题。
本发明提出一种用于客运车辆可作为机动车后风窗或侧窗玻璃的风窗玻璃，由此可解决上述的诸多问题，同时增加车辆乘员的舒适性，改善其安全性，并可使其外观新颖。
根据本发明的风窗玻璃包括一玻璃板，其朝向乘员舱的表面上涂覆以瓷漆类组合物为基础、不透明或基本不透明、具有低辐射率和/或导电性的网格，该网格基本上遍布于相应视野区域的玻璃板的整个面积，同时所述瓷漆组合物的覆盖量介于网格所遍布面积的20-90％之间，最好为25-80％之间。
根据本发明，低辐射率的含义应理解为薄膜或涂层的辐射率小于裸露玻璃板的辐射率。
根据本发明，瓷漆类组合物应理解为以由丝网印制涂覆于所述玻璃板上、并可在该玻璃板弯曲韧化的热处理过程中使其焙干的糊状材料为基础的组合物。该组合物可含有金属氧化物和/或金属，如果应用的话还含有玻璃熔接物。
根据本发明，至少具有一相应花纹的网格基本上遍布与视野相对应的玻璃板的整个面积。这意味着该网格至少遍布相应于视野之玻璃板的90％的面积。也就是说，所述玻璃板的视野区面积不被周边条所覆盖。最好的是，所述网格遍布与视野相应的整个面积。
术语基本不传导的含义应理解为用作涂覆层的瓷漆组合物薄膜在该涂层厚度条件下其光传导系数TLA约小于5％，其涂覆厚度在焙干状态下介于1-20μm之间变化，最好为3-10μm。
根据本发明的一实施例，构成瓷漆网格的涂层，它是以至少含一种可制成低辐射率薄膜组分的组合物为基础的。这种组分可选自于下述金属氧化物，如铁、铬、钴、钛、铝、锡、铜、钌和铟的氧化物，或者选自金属如银、金、铂、铝，或选自这些金属和/或氧化物的混合物，所选择的某种组分或某些组分的辐射率均小于玻璃，即小于0.837，最好小于0.6。值得一提的是辐射率1相当于理想黑体(可吸收全部辐射能)的辐射率。
根据本发明之一方面，形成瓷漆网格的组合物至少含有一种导电金属。这种金属最好是银，其结果是使这种组合物同时具有导电性和较低的辐射率。
这样，将一种金属如银掺入所述的欲形成网格的组合物中，就可能使该网格转换成基本覆盖与视野相应的整个面积的加热网格。为此目的，两供电用集电器条与所述涂有瓷漆的导电网格相结合，而在花纹处所述网格具有连续的材料，以保证两集电器条之间构成电流通路。
所述导电网格具有易变化的花纹，或一些花纹，例如由多根交叉线或条组装形成的那种格栅或格子，或者也可以是包括许多孔的花纹，可以理解，就所有的图形构成而言，由形成网格的材料所覆盖的面积是由该网格所覆盖玻璃板面积的20-90％，最好为25-80％。在有孔花纹的情况下，所述各孔可以为圆形、正方形、矩形、菱形或其他任何几何结构，如一椭圆形或椭圆之一部分。
根据所需网格的覆盖量来确定所述孔的数量及其尺寸规格。最好，由形成花纹的组合物覆盖的区间的平均宽度如本实例中相邻孔间的区间的平均宽度应保持其约大于0.5mm，值得注意的是，可由此而保证加热网格的可靠性。
由形成所述导电网格的组合物使玻璃表面产生覆盖层具有一定的重要性，所述组合物由易变电阻率的金属构成，该电阻率取决于这种或这些金属在组合物中的含量(浓度)，还取决涂覆于玻璃表面的该导电网格的厚度，应当记住，所需的用于加热电路的总电阻就机动车后风窗加热而言为0.5至1欧姆之间。
形成导电网格的组合物适于覆盖到所述表面，其适应性可由对其中某种组分或若干种组分以及其(或它们的)含量(浓度)的选择来实现。若希望增加所述组合物的电阻，可在其中加入低导电率的糊状或粉末状的诸金属和/或金属氧化物，和/或以较高或较低的比例加入玻璃熔接物。
根据本发明之一特征，选取一种组合物，使其含金属银糊的比例为可得到所需电阻，由此，该方法的优越性是可获得带有所述网格的风窗玻璃所需的低辐射特性。当然这种银糊可依其含量(浓度)的变化而具有不同的电阻率。如果其电阻率合适可仅使用银糊，如果其电阻率值过低，至少应将下述具有较高电阻率的金属糊之一混入其中，例如锌、镍、铜等等，和/或由前已提及的其他方法，如以较高或较低的比例加入某种金属氧化物或若干种金属氧化物，和/或玻璃熔接物和/或颜料。
为了制造本发明之风窗玻璃，以瓷漆型组合物为基础的所述网格由丝网印刷方法形成。若欲使该网格构成加热网格，此时所涂覆的网格作为两集电器条，在此该集电器条至少包括一层相同的瓷漆型组合物。将所述网格涂覆于风窗玻璃上之后，对该风窗玻璃进行弯曲和韧化热处理。
在这种热处理过程中，使构成所述网格的组合物焙干。
当由这样一种组合物构成所述网格时，此组合物的平均电阻率高于常用公知的以银糊为基础构成的精细条的加热网格之电阻率，较有利的方案是在整个集电器条上涂覆具有较低电阻率的第二层组合物，由此可在一定程度上显著地减少此集电器条的加热能力，和/或改善电源接线端的固焊。
在一种变换方案中，集电器条可以是由一种适当的导电糊单独涂覆的材料制成。
当风窗玻璃具有一涂有瓷漆的周边条时，该周边条通常为一框，显然，由粘接剂将该风窗玻璃装于车身的开口中时，覆盖本发明风窗玻璃视野的网格的涂覆是在所述周边条的涂覆之后才完成的。而后的涂层焙干是在弯曲一韧化热处理过程中同时进行的。
根据本发明之一特征，由本发明网格所形成的加热网格为了有利于某些加热区域而对其进行调制。这种调制可借助于改变由形成所述网格的材料所覆盖面积的百分比来实现，这样相对于风窗玻璃的全部面积而言，该网格为一可变化的网格，和/或由改变相应部位的网格厚度来实现调制。
根据本发明的网格可由一种花纹形成，该花纹在风窗玻璃的整个面积上具有规则并连续重现的图案。一种变换方案中，所述花纹可依所需的某些区域改变其重现。所述网格也可是一多重网格，即由一些彼此被裸露的玻璃区段分隔开的网格构成，所述区段未由花纹覆盖并且是很窄的。尤其是该网格为加热网格时，该网格由两个或多个彼此由延伸于集电器条之间的诸裸露玻璃的区段分隔开的部分构成。
为改善风窗玻璃的防日光性能及由此改善舒适性，所述玻璃的基材最好由有色玻璃构成，其比值TLA/TE大于1，以及由前已提及的那些玻璃制成。
本发明的风窗玻璃可很好地适用于机动车辆的加热后风窗和/或侧窗玻璃，尤其是后侧窗玻璃。除舒适性之外，由于较低的日光系数以及良好的比值TLA/TE还可消除“密室”效应。
现再次讨论所述的日光系数，该系数为系数TE以及由所述风窗玻璃吸收的和再次辐射到车辆内部的能量之和。
本发明的风窗玻璃可以具有仅由覆盖着经丝网印刷的网格的专用玻璃板形成的整体结构。也可具有层叠结构，它包括一些由玻璃和/或塑性材料形成的层或板。借助于一种中介薄膜如聚乙烯醇缩丁醛将覆盖有丝网印刷网格的玻璃板与另一玻璃板相结合，也可与一层或多层塑性材料相结合而构成非对称玻璃/塑性风窗玻璃。因而作为实例，所述丝网印刷的玻璃可覆盖有呈现一种或多种特性的一层或多层的板，所述特性如防划伤与防擦伤、防撕裂特性、能量吸收特性等表面特性。合适的非对称风窗玻璃可使用的实例为聚氨酯薄膜，显然由下述专利公开所述的诸种材料可用于此，即FR-A-2480669，FR-A-2546810，FR-A-2398606，EP-A-0132198，EP-A-0389354，EP-A-0190157，或者还有JP-A-86177241以及JP-A-86281118，由这些专利公开本领域普通技术人员可获得必要的教导。
此种不对称结构中，根据本发明的风窗玻璃在覆盖有已印制网格的玻璃板表面上具有一层或多层塑性材料。
此经印制的玻璃板还可与另一玻璃板相结合，它们之间由适当的间隔分开，从而构成一双瓷釉风窗玻璃。
本发明的其他优点及特征可由本说明书的其余部分并参照附图予以清楚的说明。
图1示出装备有本发明网格风窗玻璃作为其后风窗和后侧风窗的机动车辆；
图2示出根据本发明的一后风窗；
图3示出图2所示后风窗上印制出网格的细节；
图4示出根据本发明的后风窗所用印刷网格的一种变换结构。
如图1所示，装于机动车2上的本发明风窗玻璃1可用作加热后风窗玻璃3或后侧窗(固定式风窗4或后门窗5)玻璃。所述玻璃1带有覆盖其视野的涂覆于玻璃板内表面具有防日光特性和/或导电特性的瓷漆型网格。该玻璃1的光传导系数TLA根据其实际使用或者作为后风窗或作为侧窗来变化，一般而言用于后风窗的TLA小于用于侧窗的TLA。
将其作为加热后风窗使用中，如图2所示，根据本发明的风窗玻璃3可配备有以导电组合物作为基础的瓷漆型网格6，该网格6基本遍布于玻璃板15所形成后风窗的视野区13的整个面积，直到涂有瓷漆的周边条7以及两集电器条8，9。图中仅示出花纹的一部分14。
所述网格采用含有诸孔的连续重现的花纹，形成所述花纹的材料覆盖率约为68％。
图3示出图2中覆盖风窗玻璃花纹的具体细节。
花纹6为含有孔的重现花纹。直径约为0.9mm的这些孔10沿诸平行线设置，相邻四个孔的中心位于一正方形的四个顶点，其对角线长约2mm。由这种花纹可以获得所述网格遍布面积的覆盖率计为68％。
用于制造所述加热后风窗玻璃的生产过程如下。
剪裁玻璃并使其成形之后，在该玻璃板将朝向乘客舱的表面上进行涂覆，可吸收全部辐射能的瓷漆糊适于形成所述的周边条。厚度约为4mm的这种玻璃板的系数TLA约为71％，而系数TE约为0.44。
这种可吸收全部辐射能的瓷漆糊相对于玻璃板的成形设备具有防粘特性(抗粘特性)，并且相对于银来说具有不透明性。这种瓷漆糊是由以含硼硅酸铅、颜料和金属铁为基础的玻璃熔接物构成的。
由丝网印刷法对这种可吸收全部辐射能的瓷漆糊进行涂覆。
这种首次涂覆层干燥之后，仍用丝网印刷法进行将要形成导电网格的瓷漆型导电糊的涂覆，并使其遍布玻璃板的整个面积直到所述的周边条，所述网格置于上述周边条范围内。
所用瓷漆型导电糊包括这样一种混合物，均按重量计算，其中含银为55％的银糊，含锌为67.5％的锌糊。83份的银糊需用17份的锌糊。此外，该导电糊包含12份的以硼硅酸铅为基础的玻璃熔接物，这种导电糊的电阻率约为100μΩ·cm(焙干后测得的电阻率)，此即为欲获得的用于约13v电压、功率约为200w的加热网格。
导电网格涂覆之后，将以重量计含银75％的糊状物由丝网印刷法进行第三次涂覆，以便形成与涂有瓷漆的导电网格相接触的两集电器条。此附加的导电糊可使集电器条的电阻降低，并使电源的诸接线端(未示出)得以固焊。
而后，对涂覆有加热网格的风窗玻璃进行干燥热处理以及焙干热处理，此焙干热处理与使该风窗玻璃弯曲和韧化的处理相对应。
焙干后，该导电网格的厚度约为5μm。
最终形成的加热后风窗的系数TLA为19％而系数TE为11％。
此风窗玻璃的日光系数为29％，该数值可以同采用类似花纹但以已知的周边条类可吸收全部辐射能的瓷漆组合物为基础的相同风窗玻璃所得出的值相比较。在日光系数为32.5％的情况下，根据本发明的风窗玻璃可使日光系数的降低量大于10％，而在舒适性方面，这种降低具有极其重要的意义。
图4表示出根据本发明后风窗用的印刷网格的一种变换方案。
在此，网格11采用具有椭圆形孔12的重现式花纹，该椭圆的主轴长约2.8mm，它位于该后风窗的高度方向，其短轴长约1.1mm。
四个相邻孔的中心位于一菱形的四个顶点，其沿所述高度的对角线长为3.5mm，沿宽度方向的对角线长为2.5mm。
由这种花纹可使所述网格所遍布面积的覆盖率的计算值为33.5％。
为了制造采用此花纹的后风窗，除了形成所述网格所采用的导电糊之外，其生产过程与前已述及的相同，该导电糊为一种混合物，该混合物含84份的银糊和16份的锌糊，还加入约10份的以硼硅酸铅为基础的玻璃熔接物，在此以重量计算银糊含银55％，锌糊含锌75％。这种导电糊的电阻率约为52μΩ·cm。
在此需再次指出，此正是欲获得的用于约13v电源功率约为200w的加热网格。
最终得出的后风窗的系数TLA约为45％而系数TE约为28％。
在加热方面，这种网格证实了其有效性。
根据本发明的其他两种实例中，所采用导电糊组合物A和B的组分如下，诸量均以重量份数表示之：
                       A          B
银                     15         20
氧化钌(RuO2)          4          2
颜料(CuCr2O4)        3         26
PbO基熔接物            78         52
上述两种导电糊A，B的电阻率分别为70μΩ·cm和140μΩ·cm。
当将本发明的风窗玻璃用作侧后无需加热的风窗玻璃时，可由上述方法当然无需丝网印集电器条的涂覆来加工。
用作后风窗玻璃的实际应用中，根据本发明的风窗玻璃附带有上述的优点，很显然它可减少由夜间车辆的头灯所产生的弦目。

Claims (15)

1.用于机动车辆的风窗玻璃，特别是用于后风窗或侧窗玻璃，其特征在于它包括一玻璃板，其朝向乘员舱的表面上涂覆以瓷漆组合物为基础、不透明或基本不透明、具有低辐射率和/或导电性的网格，该网格基本上遍布于相应视野区域的玻璃板的整个面积，同时所述瓷漆类组合物的覆盖量介于所述网格所遍布面积的20-90％之间，而最好为25-80％之间。
2.如权利要求1所述风窗玻璃，其特征在于所述瓷漆类组合物至少含有一种产生低辐射率层的组分，它至少选自于一种金属氧化物和/或一种金属和/或一种氧化物与金属的混合物，它们具有较玻璃的辐射率低的辐射率。
3.如权利要求2所述风窗玻璃，其特征在于所述组合物的辐射率小于0.6。
4.如权利要求1-3之一所述风窗玻璃，其特征在于所述组合物至少含有一种为电的良导体的金属。
5.如权利要求4所述风窗玻璃，其特征在于所述组合物含有银。
6.如权利要求4或5所述风窗玻璃，其特征在于所述组合物至少主要包括一种银糊或一种银糊与另一种金属糊的混合物，所述金属为一种不太良好的导电体。
7.如权利要求1-6之一所述风窗玻璃，其特征在于所述组合物还含有一种玻璃熔接物。
8.如权利要求1-7之一所述风窗玻璃，其特征在于所述组合物至少还含有一种颜料。
9.如权利要求1-8之一所述风窗玻璃，其特征在于所述网格具有连续的重现式花纹。
10.如权利要求4-9之一所述风窗玻璃，其特征在于所述网格是一与两集电器条结合的加热网格。
11.如权利要求4-10之一所述风窗玻璃，其特征在于由所述组合物覆盖区段的宽度平均大于0.5mm。
12.如权利要求10或11所述风窗玻璃，其特征在于所述网格以利于某些加热区域的方式进行调整。
13.如权利要求1-12之一所述风窗玻璃，其特征在于比例TLA/TE大于1。
14.如权利要求1-13之一所述风窗玻璃，其特征在于所述玻璃板为具有防日光功能的有色玻璃。
15.如权利要求1-14之一所述风窗玻璃，其特征在于所述玻璃板至少与一其他的玻璃板和/或片，或者与一其他塑性材料板和/或片相结合。
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