TWI534000B - 單嵌板之鑲嵌玻璃層壓板 - Google Patents
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Description
本揭示案大體係關於單嵌板之鑲嵌玻璃層壓板及形成該等層壓板之方法。
已知需要高能效窗及鑲嵌玻璃系統。特定類型之窗之選擇視包括UV、可見及光學效能、美觀及氣候條件之諸多因素而定。在以寒冷為主之氣候下,具有低太陽熱能輻射取得率及低絕緣特性之鑲嵌玻璃單元可為合適的,而在以炎熱為主之氣候下,需要中等太陽熱能增益以及高絕緣特性。
在位於沿海地區之住宅及商業建築中,需要用鋼化玻璃來抵擋疾風及機械應力。在許多該等場所中,國家及地方法律要求使用提供對抗彈道及高壓衝擊(如可見於小型導彈及颶風)之增強機械效能的層壓玻璃。將抗擊穿抗撕裂薄膜塗覆至非熱強化型玻璃(non heat strengthened glass)以提供安全及保護。
低發射率(低發射率)塗層反射中紅外至遠紅外能量且係用於絕緣鑲嵌玻璃單元中。低發射率窗尤其適用於以炎熱為主之氣候。存在兩種類型之低發射率塗層。熱解低發射率塗層(通常稱作"硬塗層")係在製造玻璃期間塗覆,而濺鍍低發射率塗層(通常稱作"軟塗層")係在製成玻璃板後於真空製程中塗覆。硬低發射率塗層更耐久且可在製造窗之前無限期地儲存。軟塗層通常包含銀或銀合金且易受諸如
濕氣、鹽及水之大氣元素侵蝕。此外,在建構窗期間,執行稱為"邊緣刪除(edge deletion)"之操作以減少塗層邊緣所受之該等侵蝕。
本揭示案係關於單嵌板之防太陽光鑲嵌玻璃層壓板及形成該等層壓板之方法。詳言之,本揭示案係關於一種單嵌板之防太陽光鑲嵌玻璃層壓板,該層壓板包括一第一鑲嵌玻璃基板及一安置於該第一鑲嵌玻璃基板上之第一層壓層。一第二鑲嵌玻璃基板係安置於一第二層壓層上。一多層聚合紅外光反射薄膜係層壓於該第一層壓層與一第二層壓層之間。一熱解低發射率塗層係安置於該第一鑲嵌玻璃基板及/或該第二鑲嵌玻璃基板之一外表面上。在一些實施例中,將一紅外光吸收奈米顆粒層安置於該多層聚合紅外光反射薄膜與該等鑲嵌玻璃基板中之一者之間。
在一第一實施例中,一單嵌板之鑲嵌玻璃單元包括:一第一玻璃基板,其具有一第一內表面及一第一外表面;一第二玻璃基板,其具有一第二內表面及一第二外表面,及一安置於該第二外表面上之熱解低發射率塗層;及一多層聚合紅外光反射薄膜,其係層壓於該第一內表面與該第二內表面之間,形成一單嵌板之鑲嵌玻璃單元。
在另一實施例中,一種製造一單嵌板之鑲嵌玻璃單元的方法包括:提供一第一玻璃基板,其具有一第一內表面及一第一外表面;提供一第二玻璃基板,其具有一第二內表面及一第二外表面,及一安置於該第二外表面上之熱解低
發射率塗層;及將一多層聚合紅外光反射薄膜層壓於該第一內表面與該第二內表面之間,形成一單嵌板之鑲嵌玻璃單元。
在以下描述中,參考形成該描述之一部分之隨附圖式,且該等圖式中藉由說明展示若干特定實施例。應理解其他實施例得以涵蓋且可在未悖離本發明之範疇或精神的情況下完成。因此,以下詳細描述不應視為具限制意義。
除非另有規定,否則本文中所用之所有科學及技術術語具有此項技術中通常使用之含義。本文中所提供之定義係為了利於理解本文中頻繁使用之某些術語且並不意欲限制本揭示案之範疇。
除非另有指示,否則說明書及申請專利範圍中所用之表示特徵尺寸、量及物理特性之所有數字應理解為在所有情況下均由術語"約"修飾。因此,除非相反地指示,否則前述說明書及隨附申請專利範圍中所闡明之數值參數為近似值,該等近似值可視由熟習此項技術者使用本文中所揭示之教示設法獲得之所要特性而變化。
藉由端點敍述之數值範圍包括彼範圍(例如1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4及5)及彼範圍內之任何範圍內包含之所有數字。
如本說明書及隨附申請專利範圍中所用,除非內容另外明確指示,否則單數形式"一"及"該"涵蓋具有複數個指示物之實施例。如本說明書及隨附申請專利範圍中所用,除
非內容另外明確指示,否則術語"或"通常在其包括"及/或"及"且/或"之意義上使用。
術語"聚合物"應理解為包括聚合物、共聚物(例如,使用兩或兩種以上不同單體形成之聚合物)、寡聚物及其組合,以及可以可混溶摻合物形式形成之聚合物、寡聚物或共聚物。
術語"單嵌板之"鑲嵌玻璃係指若由至少兩個鑲嵌玻璃層形成則連同一或多個安置於該等鑲嵌玻璃層之間的夾層一起層壓形成一固體整體鑲嵌玻璃單元的鑲嵌玻璃。
本揭示案係關於單嵌板之防太陽光鑲嵌玻璃層壓板及形成該等層壓板之方法。詳言之,本揭示案係關於一種單嵌板之防太陽光鑲嵌玻璃層壓板,該層壓板包括一第一鑲嵌玻璃基板及一安置於該第一鑲嵌玻璃基板上之第一層壓層。一第二鑲嵌玻璃基板安置於一第二層壓層上。一多層聚合紅外光反射薄膜層壓於該第一層壓層與一第二層壓層之間。一熱解低發射率塗層安置於該第一鑲嵌玻璃基板及/或該第二鑲嵌玻璃基板之一外表面上。在一些實施例中,將一紅外光吸收奈米顆粒層安置於該多層聚合紅外光反射薄膜與該等鑲嵌玻璃基板中之一者之間。雖然本發明並不受如此限制,但經以下提供之實例論述將得以瞭解本發明之各種態樣。
圖1為一單嵌板之鑲嵌玻璃單元100之橫截面示意圖。單嵌板之鑲嵌玻璃單元或層壓板100包括一第一鑲嵌玻璃基板110及一第二鑲嵌玻璃基板120。第一鑲嵌玻璃基板110
包括一內表面111及一外表面112。第二鑲嵌玻璃基板120包括一內表面121及一外表面122。在此,第一及第二為任意的且並不意欲指示上方或下方、內部或外部或任何其他特定可能定向或組態。
一第一層壓層130經安置而鄰接第一鑲嵌玻璃基板110之內表面111且一第二層壓層140經安置而鄰接第二鑲嵌玻璃基板120之內表面121。一多層聚合紅外光反射薄膜150安置於第一層壓層130與第二層壓層140之間。一熱解低發射率塗層160安置於第二外表面122上。
第一層壓層130及第二層壓層140可由任何允許基板110及120層壓至多層聚合紅外光反射薄膜150之材料形成。在許多實施例中,第一層壓層130及第二層壓層140可由將為熟習此項技術者所熟悉之多種材料形成,該等材料包括聚乙烯醇縮丁醛("PVB")、聚胺基甲酸酯("PUR")、聚氯乙烯、聚乙烯醇縮乙醛、聚乙烯、乙烯乙酸乙烯酯及SURLYN®樹脂(E. I. duPont de Nemours & Co.)。在一些實施例中,層壓層為UV或電子束可固化的。PVB為一種用於層壓層之較佳材料。聚胺基甲酸酯層壓層描述於(例如)U.S. 4,041,208及U.S. 3,965,057中,其中之每一者係在不與本揭示案相抵觸之程度上以引用的方式併入。UV或電子束可固化層壓層材料可在商標名CN3100或CN3105下購自Sartomer Company。層壓層之厚度將視所要應用而定,但可為大約0.3mm至大約1mm。
除熱解低發射率塗層160係沈積至第二外表面122上之
外,單嵌板之鑲嵌玻璃層壓板100可藉由裝配個別組件且接著將其層壓來形成。第一層壓層130可沿著第一鑲嵌玻璃基板110安置。多層聚合紅外光反射薄膜150可與第一層壓層130接觸而放置。第二層壓層140可與多層聚合紅外光反射薄膜150接觸而放置,且第二鑲嵌玻璃基板120可與第二層壓層140接觸而安置。
單嵌板之鑲嵌玻璃層壓板100可經組態以為大體上外觀透明的,具有小於5之濁度或甚至小於2之濁度。在一些狀況下,單嵌板之鑲嵌玻璃層壓板100可經組態以對於可見光而言為透明的或至少大體上透明的,具有大於50%或70%或大於72%之可見光透射率。單嵌板之鑲嵌玻璃層壓板100可經組態以具有小於0.6之太陽熱能輻射取得率及小於0.7之U值。用於測定此等值之方法係描述於以下實例部分中。
圖2為另一單嵌板之鑲嵌玻璃單元200之橫截面示意圖。單嵌板之鑲嵌玻璃單元或層壓板200包括一第一鑲嵌玻璃基板210(以上所述)及一第二鑲嵌玻璃基板220(以上所述)。第一鑲嵌玻璃基板210包括一內表面211及一外表面212。第二鑲嵌玻璃基板220包括一內表面221及一外表面222。在此,第一及第二為任意的且並不意欲指示上方或下方、內部或外部或任何其他特定可能定向或組態。一第一層壓層230(以上所述)經安置而鄰接第一鑲嵌玻璃基板210之內表面211且一第二層壓層240(以上所述)經安置而鄰接第二鑲嵌玻璃基板220之內表面221。一多層聚合紅外光
反射薄膜250安置於第一層壓層230與第二層壓層240之間。一熱解低發射率塗層260安置於第二外表面222上。一紅外光吸收奈米顆粒層270安置於第二內表面221與多層聚合紅外光反射薄膜250之間。展示一紅外光源275與第一鑲嵌玻璃基板210相鄰。
除熱解低發射率塗層260係沈積至第二外表面222上之外,單嵌板之鑲嵌玻璃層壓板200可藉由裝配個別組件且接著將其層壓來形成。第一層壓層230可沿著第一鑲嵌玻璃基板210安置。多層聚合紅外光反射薄膜250可與第一層壓層230接觸而放置。第二層壓層240可與多層聚合紅外光反射薄膜250接觸而放置,且第二鑲嵌玻璃基板220可與第二層壓層240接觸而安置。紅外光吸收奈米顆粒層270可塗佈或安置於第二層壓層240或多層聚合紅外光反射薄膜250上。
紅外光吸收奈米顆粒層270可包括聚合黏合劑層及安置或分散於該聚合黏合劑層內之紅外光吸收奈米顆粒。在一些情況下,聚合黏合劑層可獨立地形成且接著隨後沿著多層聚合紅外光反射薄膜250安置。在一些狀況下,將該聚合黏合劑層塗佈至多層聚合紅外光反射薄膜250上。在一些情況下,可使多層聚合紅外光反射薄膜250經電暈處理,產生一薄表面處理層。在一些狀況下,可使多層聚合紅外光反射薄膜250經速率約每平方公分1焦耳(Joule)之氮電暈處理。此電暈處理經發現可增強黏著層壓層之黏著力,從而使得此等層壓層不會在處理期間分層。在一些狀
況下,可在塗佈紅外吸收奈米顆粒層之前將一黏著促進層塗佈於多層聚合紅外反射薄膜上。黏著促進層已為熟習此項技術者所熟知。
第一鑲嵌玻璃基板及第二鑲嵌玻璃基板可由任何合適之鑲嵌玻璃材料形成。在一些情況下,鑲嵌玻璃基板可選自在特定波長(包括可見光)下具有理想光學特性之材料。在一些狀況下,鑲嵌玻璃基板可選自在可見光譜內透射大量光的材料。在一些情況下,第一鑲嵌玻璃基板及/或第二鑲嵌玻璃基板可各自選自諸如玻璃、石英、藍寶石及其類似材料之材料。在特定情況下,第一鑲嵌玻璃基板及第二鑲嵌玻璃基板均為玻璃。
在許多實施例中,該第一鑲嵌玻璃基板及第二鑲嵌玻璃基板係由相同材料形成且具有相同、相似或大體上相似之物理、光學或防太陽光特性。舉例而言,該第一鑲嵌玻璃基板及一第二鑲嵌玻璃基板均可由透明玻璃或綠色著色玻璃形成。在一些實施例中,該第一鑲嵌玻璃基板及一第二鑲嵌玻璃基板係由不同材料形成且具有不同物理、光學或防太陽光特性。舉例而言,該第一鑲嵌玻璃基板可由透明玻璃形成且第二鑲嵌玻璃基板可由綠色著色玻璃形成。
第一鑲嵌玻璃基板及第二鑲嵌玻璃基板可為平面或非平面的。若(例如)意欲將防太陽光鑲嵌玻璃層壓板作為窗鑲嵌玻璃單元,則可使用平面鑲嵌玻璃基板。諸如汽車擋風玻璃、側窗及後窗玻璃之車輛用途可建議使用非平面鑲嵌玻璃基板。若須要,且取決於防太陽光鑲嵌玻璃層壓板之
預期用途,該第一鑲嵌玻璃基板及/或該第二鑲嵌玻璃基板可包括諸如色層、防刮塗層及其類似物之其他組件。
熱解塗覆之低發射率塗層可包括諸如氧化錫或經摻雜之氧化錫(例如氟摻雜氧化錫)之材料且可稱作"硬塗層"。此等低發射率塗層改良鑲嵌玻璃單元之U值。以上所述之濺鍍"軟塗層"更難以回火。另一方面,熱解低發射率塗層可易於回火且可塗覆於一單嵌板之窗鑲嵌玻璃單元之一外鑲嵌玻璃表面上。由於與環境耐久性相關之問題,濺鍍低發射率塗層不可用於單嵌板應用。通常,濺鍍低發射率塗層具有較低發射率且由經濺鍍塗佈之玻璃所建構之窗具有較低U值。其亦可經設計以提供極低太陽熱能輻射取得。另一方面,熱解低發射率塗層較便宜且提供中等程度之U值及較高太陽熱能輻射取得。
如以上所論述,單嵌板之鑲嵌玻璃層壓板包括一第一層壓層及一第二層壓層。在一些實施例中,此等層壓層係至少部分地由聚乙烯醇縮丁醛形成。此等聚乙烯醇縮丁醛層中之每一者均可經由已知水性或基於溶劑之縮醛化製程形成,其中在酸性催化劑存在下使聚乙烯醇與丁醛反應。在一些情況下,聚乙烯醇縮丁醛層可包括可在商標名BUTVAR®樹脂下購自St. Louis MO之Solutia Incorporated的聚乙烯醇縮丁醛或可由其形成。
在一些情況下,聚乙烯醇縮丁醛層可藉由將樹脂與(視情況)增塑劑混合且將混合調配物擠壓穿過片材模具來產生。若包括增塑劑,則聚乙烯醇縮丁醛樹脂可包括每一百
份樹脂約20至80或可能約25至60份增塑劑。合適增塑劑之實例包括多元酸或多元醇之酯。合適增塑劑為三乙二醇雙(2-乙基丁酸酯),三乙二醇二-(2-乙基己酸酯),三乙二醇二庚酸酯,四乙二醇二庚酸酯,己二酸二己酯,己二酸二辛酯,己二酸己基環己酯,己二酸庚酯與己二酸壬酯之混合物,己二酸二異壬酯、己二酸庚基壬基酯,癸二酸二丁酯;聚合增塑劑,諸如油改質癸二酸醇酸樹脂;及諸如美國專利第3,841,890號中所揭示之磷酸酯與己二酸酯之混合物;及諸如美國專利第4,144,217號中所揭示之己二酸酯。
在許多實施例中,多層聚合紅外光反射薄膜為一多層光學薄膜。該等層具有不同折射率特徵以使一些光在相鄰層之間的介面處得以反射。該等層足夠薄以使得於複數個介面處所反射之光經歷建設性或破壞性干擾以使薄膜產生所要反射或透射特性。對於為反射紫外、可見、近紅外或紅外波長之光而設計之光學薄膜而言,每一層通常具有小於約1微米之光學厚度(亦即,物理厚度乘以折射率)。然而,亦可包括較厚之層,諸如薄膜外表面處之表層,或安置於薄膜內之保護性邊界層(其分離層之封包)。
多層聚合紅外光反射薄膜之反射及透射特性為各別層(亦即,微層)之折射率之函數。每一層可至少在薄膜中之區域化位置中以平面內折射率nx
、ny
及與薄膜之厚度軸線相關聯之折射率nz
為特徵。此等折射率表示本發明材料分別對於沿著相互正交之x軸、y軸及z軸偏振之光的折射率。實務上,折射率受明智之材料選擇及處理條件控制。
多層聚合紅外光反射薄膜可藉由將通常數以十計或數以百計之兩種交替聚合物A、B之層共同擠壓、接著視情況使多層擠出物穿過一或多個倍增模具且接著拉伸擠出物或以別的方式使其定向以形成最終薄膜來製得。所得薄膜係由通常數以十計或數以百計之個別層構成,該等層之厚度及折射率經調適以在所要光譜區域中(諸如在可見、近紅外及/或紅外光譜區域中)提供一或多個反射帶。為用合理數量之層達成高反射率,相鄰層較佳對於沿著x軸偏振之光展現至少0.05之折射率差。在一些實施例中,若對於兩種正交偏振需要高反射率,則該等相鄰層亦對於沿著y軸偏振之光展現至少0.05之折射率差。在其他實施例中,折射率差可小於0.05或為0以產生一垂直地反射一偏振狀態之入射光且垂直地透射正交偏振狀態之入射光的多層堆疊。
若須要,則對於沿著z軸偏振之光而言相鄰層之間的折射率差亦可經調適以達成對於斜入射光之p偏光分量之理想反射率特性。為便於說明,在多層光學薄膜上所關注之任一點處,x軸應視為定向於薄膜之平面內以使得Δnx
之量值為一最大值。因此,Δny
之量值可等於或小於(但不大於)Δnx
之量值。此外,在計算差值Δnx
、Δny
、Δnz
時選擇以何種材料層開始係藉由要求Δnx
為非負數來指示。換言之,形成一介面之兩個層之間的折射率差為Δnj=n1j
-n2j
,其中j=x、y或z且其中層編號1、2經選擇以使得n1x n2x
,亦即Δnx0。
為維持p偏振光於斜入射角處之高反射率,各層之間的
z-折射率錯配Δnz
可經控制以大體上小於最大平面內折射率差AnX
,以使得Δnz 0.5*Δnx
。更佳地,Δnz 0.25*Δnx
。量值為零或接近零之z-折射率錯配在層之間產生對於p偏振光之反射率隨著入射角之變化而恆定或接近恆定的介面。此外,z-折射率錯配Δnz
可經控制以與平面內折射率差Δnx
相比具有相反極性,亦即Δnz
<0。此條件產生對於p偏振光之反射率隨著入射角增大而增大的介面,如對於s偏振光之狀況。
多層光學薄膜已描述於(例如)美國專利3,610,724(Rogers);美國專利3,711,176(Alfrey, Jr.等人),"Highly Reflective Thermoplastic Optical Bodies For Infrared, Visible or Ultraviolet Light";美國專利4,446,305(Rogers等人);美國專利4,540,623(Im等人);美國專利5,448,404(Schrenk等人);美國專利5,882,771(Jonza等人),"Optical Film";美國專利6,045,894(Jonza等人),"Clear to Colored Security Film";美國專利6,531,230(Weber等人),"Color Shifting Film";PCT公開案WO 99/39224(Ouderkirk等人),"Infrared Interference Filter";及美國專利公開案2001/0022982 A1(Neavin等人),"Apparatus For Making Multilayer Optical Films"中,所有該等文獻係以引用的方式併入本文中。在該等聚合多層光學薄膜中,主要使用或僅使用聚合材料來構成個別層。該等薄膜可與高容積製造製程相容且可製成大型薄片及成卷製品形式。
多層聚合紅外光反射薄膜可藉由交替聚合物類型層之
任何適用組合來形成。在許多實施例中,交替聚合物層中之至少之一具雙折射性且經定向。在一些實施例中,交替聚合物層之一具雙折射性且經定向,且另一交替聚合物層為各向同性的。在一實施例中,多層光學薄膜係藉由一包括聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚對苯二甲酸乙二醇酯之共聚物(coPET)之第一聚合物類型及一包括聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)或聚(甲基丙烯酸甲酯)之共聚物(coPMMA)之第二聚合物類型的交替層形成。在另一實施例中,多層聚合紅外光反射薄膜係藉由包括聚對苯二甲酸乙二醇酯之第一聚合物類型及包括聚(甲基丙烯酸甲酯及丙烯酸乙酯)之共聚物之第二聚合物類型的交替層形成。在另一實施例中,多層聚合紅外光反射薄膜係藉由一包括經乙醇酸化之聚對苯二甲酸乙二醇酯(PETG-對苯二甲酸乙二醇酯與諸如環己烷二甲醇之第二二醇基團的共聚物)或經乙醇酸化之聚對苯二甲酸乙二醇酯之共聚物(coPETG)的第一聚合物類型及包括聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)或聚萘二甲酸乙二醇酯之共聚物(coPEN)之第二聚合物類型的交替層形成。在另一實施例中,多層聚合紅外光反射薄膜係藉由一包括聚萘二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯之共聚物之第一種聚合物類型及一包括聚(甲基丙烯酸甲酯)或聚(甲基丙烯酸甲酯)之共聚物之第二種聚合物類型的交替層形成。交替聚合物類型層之適用組合揭示於以引用的方式併入本文中之US6,352,761中。
如以上關於圖2所論述,單嵌板之層壓板亦可包括一具
有其內分散有紅外光吸收奈米顆粒之聚合黏合劑層。在許多實施例中,聚合黏合劑層可包括聚酯與多官能丙烯酸酯,可固化丙烯酸酯及/或丙烯酸酯/環氧樹脂材料。
適用於形成聚合黏合劑層之聚酯可包括羧酸酯及二醇次單元且可藉由使羧酸酯單體分子與二醇單體分子反應來產生。每一羧酸酯單體分子具有兩或兩個以上羧酸或酯官能基且各二醇單體分子具有兩或兩個以上羥基官能基。羧酸酯單體分子可全部相同或可存在兩或兩種以上不同類型之分子。上述情況同樣適用於二醇單體分子。術語"聚酯"亦包括衍生自二醇單體分子與碳酸之酯反應之聚碳酸酯
合適之羧酸酯單體分子包括(例如)2,6-萘二甲酸及其異構體;對苯二甲酸;間苯二甲酸;鄰苯二甲酸;壬二酸;己二酸;癸二酸;降冰片烯二甲酸;二-環辛烷二甲酸;1,6-環己烷二甲酸及其異構體;第三丁基間苯二甲酸,偏苯三酸,磺化間苯二甲酸鈉;2,2'-聯苯二甲酸及其異構體;及此等酸之低碳烷基(C1
-10
直鏈或分支鏈)酯,諸如甲酯或乙酯。
合適之二醇單體分子包括乙二醇;丙二醇;1,4-丁二醇及其異構體;1,6-己二醇;新戊二醇;聚乙二醇;二乙二醇;三環癸二醇;1,4-環己烷二甲醇及其異構體;降冰片烷二醇(norbornanediol);二環-辛二醇;三羥甲基丙烷;異戊四醇;1,4-苯二甲醇及其異構體;雙酚A; 1,8-二羥基聯苯及其異構體;及1,3-雙(2-羥基乙氧基)苯。
適用之聚酯為聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)。具有0.74
dL/g之固有黏度之PET可購自Tennessee,Kingsport之Eastman Chemical Company。具有0.854 dL/g之固有黏度之適用PET可購自E. I. DuPont de Nemours & Co., Inc.。
聚合黏合劑層亦可包括多官能丙烯酸酯片段。特定實例包括自自由基可聚合丙烯酸酯單體或寡聚物製備之彼等丙烯酸酯片段,諸如美國專利第5,252,694號第5欄第35-68行處及美國專利第6,887,917號第3欄第61行至第6欄第42行處所述者,該等專利係以引用的方式併入本文中。聚合黏合劑層亦可包括可固化丙烯酸酯及丙烯酸酯/環氧樹脂材料,諸如美國專利第6,887,917號及美國專利第6,949,297號中所述之彼等材料,該等專利係以引用的方式併入本文中。
聚合黏合劑層包括經分散遍及聚合黏合劑層之紅外輻射吸收奈米顆粒。紅外輻射吸收奈米顆粒可包括任何優先吸收紅外輻射之材料。合適材料之實例包括金屬氧化物,諸如氧化錫、氧化銻、氧化銦及氧化鋅,及經摻雜之氧化物。在一些情況下,金屬氧化物奈米顆粒包括氧化錫、氧化銻、氧化銦、銦摻雜之氧化錫、銻摻雜之氧化銦錫、氧化銻錫、銻摻雜之氧化錫或其混合物。在一些實施例中,金屬氧化物奈米顆粒包括氧化銻(ATO)及/或氧化銦錫(ITO)。在一些狀況下,紅外輻射吸收奈米顆粒可包括六硼化鑭(或LaB6)或由六硼化鑭製成。
六硼化鑭為有效之近IR(NIR)吸收劑,具有集中於900 nm之吸收帶。紅外輻射吸收奈米顆粒可經尺寸化以使得其
不會實質上影響可見光透射聚合黏合劑層。在一些情況下,紅外輻射吸收奈米顆粒可具有任何適用尺寸,諸如1至100、或30至100、或30至75奈米。
本文中所述之單嵌板之鑲嵌玻璃可藉由將層壓層放置於玻璃基板層之間且將多層聚合紅外光反射薄膜放置於該等層壓層之間、自嚙合表面除去空氣且接著使該總成在高壓釜中經受高溫及高壓以使結構融合結合成一單嵌板之鑲嵌玻璃單元(其為一光學透明結構)來製造。所得單嵌板之鑲嵌玻璃單元可用於(例如)住宅或車輛中。
以下材料用於實例中,其中指示:CM 875:2密耳(mil)(標稱)四分之一波多層IR反射薄膜,包含224個PET及coPMMA之交替層,如US6,797,396中所述(例如,參看實例5)。
PR70:Prestige系列多層IR反射窗薄膜,可購自3M Company。
Sungate® 500:熱解低發射率塗佈玻璃(一個表面上之低發射率塗層),可購自PPG Industries, PA。
透明玻璃:2mm或6mm透明玻璃,可購自PPG Industries。
若干層壓堆疊係藉由將一薄膜樣本(夾層)夾於2個0.38mm Saflex RK 11 PVB(聚乙烯醇縮丁醛,可購自Solutia, St. Louis MO)薄片之間且接著將該夾層放置於一片透明玻璃與一片Sungate® 500之間來製造。將Sungate® 500之具有低發射率塗層之表面與PVB相鄰放置或與PVB相對放
置。接著在空氣中將層壓堆疊加熱至90℃歷時10分鐘,且接著進行軋輥以移除所夾帶之空氣。接著將層壓堆疊按以下循環用高壓釜(高壓釜可購自Lorimer Corporation)處理:在25分鐘內自0 psig及21℃(70℉)快速升至140 psig及138℃(280℉),保持30分鐘,使用外部風扇在40分鐘內冷卻至38℃(100℉),將壓力排空至0 psig。
使用一λ19光譜光度計(Perkin Elmer, Boston, MA)量測光譜。將光譜輸入可購自Lawrence Berkeley National Laboratories之Optics5及Window 5.2程式中以便分析鑲嵌玻璃系統之熱及光學特性。使用Window 5.2程式測定諸如可見光透射率(Tvis)、太陽熱能輻射取得率(SHGC)及U值之效能特徵。該等程式可自http://windows.lbl.gov/software/下載。在所有狀況下,認為Sungate® 500基板定位於結構之內部,且認為透明玻璃定位於結構之外部。此等量測之結果展示於表1中。
因此,單嵌板之鑲嵌玻璃層壓板之實施例得到揭示。熟
習此項技術者應瞭解,吾人預見不同於所揭示之彼等實施例之實施例。所揭示之實施例係為達成說明而並非限制之目的而呈現,且本發明僅受限於以下申請專利範圍。
100‧‧‧單嵌板之鑲嵌玻璃單元
110‧‧‧第一鑲嵌玻璃基板
111‧‧‧內表面
112‧‧‧外表面
120‧‧‧第二鑲嵌玻璃基板
121‧‧‧內表面
122‧‧‧外表面
130‧‧‧第一層壓層
140‧‧‧第二層壓層
150‧‧‧多層聚合紅外光反射薄膜
160‧‧‧熱解低發射率塗層
200‧‧‧單嵌板之鑲嵌玻璃單元
210‧‧‧第一鑲嵌玻璃基板
211‧‧‧內表面
212‧‧‧外表面
220‧‧‧第二鑲嵌玻璃基板
221‧‧‧內表面
222‧‧‧外表面
230‧‧‧第一層壓層
240‧‧‧第二層壓層
250‧‧‧多層聚合紅外光反射薄膜
260‧‧‧熱解低發射率塗層
270‧‧‧紅外光吸收奈米顆粒層
275‧‧‧紅外光源
圖
1為一說明性防太陽光鑲嵌玻璃層壓板之橫截面示意圖;及圖2
為另一說明性防太陽光鑲嵌玻璃層壓板之橫截面示意圖。
該等圖式未必係按比例繪製。該等圖式中所用之相同數字指代相同組件。然而,應理解在一給定圖式中使用一數字指代一組件並不意欲限制另一圖式中標有相同數字之組件。
100‧‧‧單嵌板之鑲嵌玻璃單元
110‧‧‧第一鑲嵌玻璃基板
111‧‧‧內表面
112‧‧‧外表面
120‧‧‧第二鑲嵌玻璃基板
121‧‧‧內表面
122‧‧‧外表面
130‧‧‧第一層壓層
140‧‧‧第二層壓層
150‧‧‧多層聚合紅外光反射薄膜
160‧‧‧熱解低發射率塗層
Claims (16)
- 一種單嵌板之鑲嵌玻璃單元,其包含:第一玻璃基板,其具有第一內表面及第一外表面;第二玻璃基板,其具有第二內表面及第二外表面,及安置於該第二外表面上之熱解低發射率(Low-e)塗層;及多層聚合紅外光反射薄膜,其係層壓於該第一內表面與該第二內表面之間,形成單嵌板之鑲嵌玻璃單元,其中該多層聚合紅外光反射薄膜包含複數個由第一聚合材料及第二聚合材料形成之交替聚合層且該等交替聚合層中之至少一層具雙折射性且經定向,且該等交替聚合層配合以反射紅外光。
- 如請求項1之單嵌板之鑲嵌玻璃單元,其中該熱解低發射率塗層包含氧化錫或經摻雜之氧化錫。
- 如請求項1之單嵌板之鑲嵌玻璃單元,其進一步至少包含第一層壓層,該第一層壓層係層壓於該第一內表面與該多層聚合紅外光反射薄膜之間。
- 如請求項1之單嵌板之鑲嵌玻璃單元,其進一步包含第二層壓層,該第二層壓層係層壓於該第二內表面與該多層聚合紅外光反射薄膜之間。
- 如請求項1之單嵌板之鑲嵌玻璃單元,其進一步至少包含第一層壓層,該第一層壓層包含層壓於該第一內表面與該多層聚合紅外光反射薄膜之間的聚乙烯醇縮丁醛;及第二層壓層,該第二層壓層包含層壓於該第二內表面與該多層聚合紅外光反射薄膜之間的聚乙烯醇縮丁醛。
- 如請求項1之單嵌板之鑲嵌玻璃單元,其中該單嵌板之鑲嵌玻璃單元之可見光透射率值大於50%,太陽熱能輻射取得率小於0.6且U-值小於0.7。
- 如請求項1之單嵌板之鑲嵌玻璃單元,其進一步包含紅外光吸收奈米顆粒層,其係安置於該第二內表面與該多層聚合紅外光反射薄膜之間。
- 如請求項7之單嵌板之鑲嵌玻璃單元,其中該紅外吸收奈米顆粒層包含六硼化鑭、氧化銻錫或氧化銦錫。
- 如請求項1之單嵌板之鑲嵌玻璃單元,其中該第一聚合材料包含聚對苯二甲酸乙二醇酯或聚對苯二甲酸乙二醇酯之共聚物。
- 如請求項1之單嵌板之鑲嵌玻璃單元,其中該第一外表面面對紅外光源。
- 一種製造單嵌板之鑲嵌玻璃單元的方法,該方法包含:提供第一玻璃基板,其具有第一內表面及第一外表面;提供第二玻璃基板,其具有第二內表面及第二外表面,及安置於該第二外表面上之熱解低發射率塗層;及將多層聚合紅外光反射薄膜層壓於該第一內表面與該第二內表面之間,形成單嵌板之鑲嵌玻璃單元,其中該多層聚合紅外光反射薄膜包含複數個由第一聚合材料及第二聚合材料形成之交替聚合層且該等交替聚合層中之至少一層具雙折射性且經定向,且該等交替聚合層配合以反射紅外光。
- 如請求項11之方法,其進一步包含在該提供第二玻璃基板之步驟前將低發射率塗層熱解地塗覆於該第二外表面上。
- 如請求項11之方法,其進一步包含在該提供第二玻璃基板之步驟前將包含氧化錫或經摻雜之氧化錫的低發射率塗層熱解地塗覆於該第二外表面上。
- 如請求項11之方法,其中該層壓步驟包含藉由對該第一玻璃基板及該第二玻璃基板施加熱及加壓將多層聚合紅外光反射薄膜層壓於該第一內表面與該第二內表面之間。
- 如請求項11之方法,其進一步包含將紅外光吸收奈米顆粒層安置於該第二內表面與該多層聚合紅外光反射薄膜之間。
- 如請求項11之方法,其進一步包含將紅外光吸收奈米顆粒層安置於該第二內表面與該多層聚合紅外光反射薄膜之間,其中該紅外吸收奈米顆粒層包含六硼化鑭、氧化銻錫或氧化銦錫。
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