WO2023094296A1 - Fahrzeugverbundscheibe - Google Patents

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Publication number
WO2023094296A1
WO2023094296A1 PCT/EP2022/082541 EP2022082541W WO2023094296A1 WO 2023094296 A1 WO2023094296 A1 WO 2023094296A1 EP 2022082541 W EP2022082541 W EP 2022082541W WO 2023094296 A1 WO2023094296 A1 WO 2023094296A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pane
area
vehicle
composite
composite vehicle
Prior art date
Application number
PCT/EP2022/082541
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Günther SCHALL
Michael Balduin
Original Assignee
Saint-Gobain Glass France
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Saint-Gobain Glass France filed Critical Saint-Gobain Glass France
Priority to CN202280005669.2A priority Critical patent/CN116529106A/zh
Publication of WO2023094296A1 publication Critical patent/WO2023094296A1/de

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60J—WINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J1/00—Windows; Windscreens; Accessories therefor
    • B60J1/008—Windows; Windscreens; Accessories therefor of special shape, e.g. beveled edges, holes for attachment, bent windows, peculiar curvatures such as when being integrally formed with roof, door, etc.
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60J—WINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J1/00—Windows; Windscreens; Accessories therefor
    • B60J1/02—Windows; Windscreens; Accessories therefor arranged at the vehicle front, e.g. structure of the glazing, mounting of the glazing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60J—WINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J1/00—Windows; Windscreens; Accessories therefor
    • B60J1/18—Windows; Windscreens; Accessories therefor arranged at the vehicle rear
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/06—Fixed roofs

Definitions

  • the invention relates to a composite vehicle pane designed as a combined roof and rear window with a continuous, seamless outer pane, in particular a combined roof and rear window for a passenger car, and its use.
  • Panoramic windows in particular panoramic windshields that are longer towards the roof compared to normal standard windshields and allow vehicle occupants a wider view, are becoming increasingly popular in vehicle construction, see for example EP 1 859 975 A2, US 2015/367782 A1, US 5 009 463 A, WO 2020 /109984 A1 or US Pat. No. 4,712,287 A.
  • Such panoramic panes are designed to be comparatively large due to the extended pane and viewing area.
  • Vehicles with panoramic windows often also have a comparatively large roof window, which is installed close to or directly adjacent to the panoramic windshield, see for example EP 1 068 969 A1.
  • EP 3 157 774 B1 discloses a vehicle glazing comprising a windshield, the top edge of which extends in such a way that it provides a driver with an extended vertical viewing angle, as described in SAE Standard J903 from 1999, of at least 45 degrees, the windshield having two Glass layers and an integrated electric sun visor in between.
  • the windshield disclosed in EP 3 157 774 B1 can also include the entire roof and even the rear window. Wires, transparent conductive foils or other forms of resistance heating, infrared reflective coatings and foils, reflective coatings and foils, photochromic coatings and foils, tinted compositions and interlayers, and heat absorbing, security and stiffening interlayers can also be incorporated into vehicle glazing.
  • the object of the present invention is to provide an improved composite vehicle pane with a continuous, seamless outer pane.
  • the composite vehicle pane according to the invention is designed as a combined roof and rear pane, has a lower edge, an upper edge and two lateral pane edges and comprises an outer pane with an outside surface and an interior surface, and a first inner pane with an outside surface and an interior surface, the composite vehicle pane having a first area starting from the bottom edge and a second area starting from the top edge and the areas adjoin each other.
  • the first inner pane is, preferably exclusively, in the first region with the outside surface firmly connected to the interior-side surface of the outer pane.
  • the dimensions of the first inner pane essentially correspond to the dimensions of the first area.
  • the first area of the composite vehicle pane is designed in such a way that it is suitable as a roof pane of a vehicle.
  • the second area is formed in such a way that it is suitable as a rear window of a vehicle.
  • At least one further second inner pane with an outside surface is firmly connected to the inside surface of the outer pane.
  • the dimensions of the second inner pane preferably essentially correspond to the dimensions of the second area.
  • the composite vehicle pane according to the invention thus has a single, continuous and seamless outer pane and one or more inner panes which are formed in sections and are firmly connected to the inside surface of the outer pane.
  • the first inner pane and/or the second inner pane or further inner panes is firmly connected to the outer pane by lamination via at least one thermoplastic intermediate layer.
  • the inner pane(s) can be laminated to the outer pane with a plurality of thermoplastic intermediate layers, preferably with one thermoplastic intermediate layer per inner pane.
  • Each thermoplastic intermediate layer can have one or more individual layers that are connected to one another over a large area.
  • the first inner pane and/or the second inner pane or further inner panes are bonded by an optically transparent adhesive (OCA, optically clear adhesive), preferably a liquid optically transparent adhesive (LOCA, liquid optically clear adhesive). or an optically transparent double-sided adhesive tape firmly attached to the outer pane.
  • OCA optically transparent adhesive
  • LOCA liquid optically transparent adhesive
  • optically transparent double-sided adhesive tape firmly attached to the outer pane.
  • Advantageous optically transparent adhesives are adhesives based on silicone, epoxy or polyurethane. Typical optically transparent adhesives and in particular liquid optically transparent adhesives are curable (activatable) by UV light, heat or chemically (2-component OCA).
  • the lamination with a thermoplastic intermediate layer and the gluing can be combined with an optically transparent adhesive.
  • the first inner pane can be laminated to the outer pane in the first area via a thermoplastic intermediate layer, and a second inner pane can be bonded to the outer pane in the second area via an optically transparent adhesive.
  • the composite vehicle window has a first region, starting from the bottom edge of the composite vehicle window, and a second region, starting from the top edge of the composite vehicle window.
  • the first and the second area adjoin one another in a transition area U.
  • the composite vehicle pane comprises an outer pane and at least one first inner pane, which are firmly connected to one another.
  • the composite vehicle pane is intended to separate the interior from the outside environment in a window opening, in particular the window or roof opening of a vehicle.
  • the inner pane refers to the pane of the composite vehicle pane facing the vehicle interior.
  • the outer pane refers to the pane facing the outside environment.
  • the first area, which serves as the roof pane, and the second area, which serves as the rear window are designed to be curved outwards with respect to the vehicle interior.
  • the second area, which serves as a rear window is curved outwards with respect to the vehicle interior and the first area, which serves as a roof pane, is curved inwards with respect to the vehicle interior.
  • the total radius of curvature R1 of the composite vehicle pane in the first region is less than or equal to 25000 mm, preferably less than or equal to 15000 mm, particularly preferably less than or equal to 10000 mm.
  • the radius of curvature R1 of the composite vehicle pane in the area near the edge and in particular at the connection from the first to the second area is less than or equal to 2000 mm, preferably less than or equal to 1000 mm, particularly preferably less than or equal to 500 mm and in particular less than or equal to 50 mm.
  • the total radius of curvature R2 of the composite vehicle pane in the second region is less than or equal to 25000 mm, preferably less than or equal to 15000 mm, particularly preferably less than or equal to 10000 mm.
  • the radius of curvature R2 of the composite vehicle pane in the area near the edge and in particular at the connection from the first to the second area is less than or equal to 2000 mm, preferably less than or equal to 1000 mm, particularly preferably less than or equal to 500 mm and in particular less than or equal to 50 mm.
  • the angle ⁇ (delta) of the second area at the top edge relative to the horizontal is from 10° to 80°, preferably from 20° to 60°.
  • the angle y (gamma) of the first area at the boundary with the second area relative to the horizontal is from -20° to +20°, preferably from -10° to +10°.
  • the angle ( ⁇ + ⁇ ) between the first area and the second area is less than or equal to 180°.
  • the first area which serves as a roof pane, is arranged essentially horizontally, for example, ie at an angle ⁇ (beta) of approximately 90° to the vertical.
  • the second area is then preferably arranged at an angle ⁇ (alpha) of 10° to 80° with respect to the vertical.
  • the area of the first area is at least 10%, preferably from 10% to 90% and particularly preferably from 20% to 60% of the area of the outer pane (and thus in particular from the sum of the areas of the first and second area) .
  • the area of the second region is at least 10%, preferably from 10% to 90%, particularly preferably from 20% to 60% of the area of the outer pane.
  • the composite vehicle pane has an upper edge and a lower edge as well as two lateral pane edges running in between.
  • As the top edge is that Edge designated, which is intended to point to the rear in the installed position.
  • the lower edge designates that edge which is intended to point downwards/forwards in the installation position.
  • the upper edge corresponds to the end of the composite vehicle pane in the direction of the rear window, i.e. the rear rear edge of the rear window
  • the lower edge corresponds to the end of the roof pane oriented towards the windshield when installed in the vehicle.
  • the composite vehicle pane according to the invention thus extends essentially from the front edge of the roof pane to the rear edge of the rear pane.
  • the outer pane and the inner pane(s) each have an outside surface and an inside surface.
  • a circumferential side surface runs in between.
  • the outside surface designates that main surface which is intended to face the external environment in the installed position.
  • the interior-side surface designates that main surface which is intended to face the interior in the installed position.
  • the inside surface of the outer pane and the outside surface of the inner pane face each other.
  • the surfaces of the outer pane and inner pane(s) are typically identified as follows:
  • the outside surface of the outer pane is identified as side I.
  • the surface of the outer pane on the interior side is referred to as side II.
  • the outside surface of the inner pane is referred to as Side III.
  • the interior side surface of the inner pane is referred to as side IV.
  • a sun protection coating is applied to the interior surface of the outer pane, which essentially reflects or absorbs rays outside the visible spectrum of solar radiation, in particular infrared rays. It goes without saying that such sun protection coatings can also be arranged on the outside surface of one or more inner panes.
  • the sun protection coating is preferably provided as an IR-reflecting coating.
  • the coating is applied over the entire surface of the pane surface with the exception of a peripheral edge area and optionally local areas which, as communication, sensor or camera windows, are intended to ensure the transmission of electromagnetic radiation through the composite pane and therefore not with the coating are provided.
  • the surrounding uncoated edge area has a width of up to 20 cm, for example. It prevents the coating from coming into direct contact with the surrounding atmosphere, so that the coating on the inside of the laminated pane is protected against corrosion and damage.
  • the sun protection coating is to be implemented as a transparent coating.
  • a transparent coating is understood to mean a coating that has an average transmission in the visible spectral range of at least 70%, preferably at least 75%, which therefore does not significantly restrict the view through the pane.
  • a total transmission of at least 70% must apply to the windscreen.
  • first layer is arranged above a second layer, this means within the meaning of the invention that the first layer is arranged further away from the outer pane than the second layer. If a first layer is arranged below a second layer, this means within the meaning of the invention that the second layer is arranged further away from the outer pane than the first layer.
  • the layer mainly consists of this material, in particular essentially of this material in addition to any impurities or dopings.
  • the sun protection coating is preferably a layer stack or a layer sequence, in particular of thin layers, comprising a plurality of silver layers, each silver layer being arranged between two dielectric layers or layer sequences.
  • These dielectric layers or layer sequences are referred to as dielectric modules.
  • a dielectric module is thus understood to mean a dielectric layer that can be formed from a single layer, that is to say a single dielectric layer, or from a plurality of layers of dielectric layers.
  • the sun protection coating has IR-reflecting properties so that it functions as a sun protection coating that reduces the heating of the vehicle interior by reflecting thermal radiation.
  • the TTS value of the composite vehicle pane provided with the coating is preferably less than 50%, particularly preferably less than 45%, very particularly preferably less than 40%.
  • the TTS value is the total transmitted solar energy, measured according to ISO 13837 - it is a measure of thermal comfort.
  • the coating can also be used as a heating coating if it is electrically contacted so that a current flows through it which heats the coating.
  • the sun protection coating is preferably applied to the interior-side surface of the outer pane or the exterior-side surface of the inner pane. In this way, the sun protection coating is protected from the weather in the laminate of the composite vehicle window.
  • sun protection coatings on the interior surface of the outer pane are advantageous with regard to a particularly good sun protection effect.
  • Sun protection coatings on the exterior surface of the inner panes are easier to produce in terms of process technology. Both are further optimized by using a clear, non-tinted outer pane.
  • the outer pane and the inner pane(s) are preferably made of glass, in particular of soda-lime glass, which is common for window panes.
  • the panes can also be made of other types of glass (for example borosilicate glass, quartz glass, aluminosilicate glass) or transparent plastics (for example polymethyl methacrylate or polycarbonate).
  • the thickness of the outer pane and the inner pane can vary widely. Disks with a thickness in the range from 0.8 mm to 5 mm, preferably from 1.4 mm to 2.9 mm, are preferably used, for example those with the standard thicknesses of 1.6 mm or 2.1 mm. Extremely thin glasses, preferably chemically hardened extremely thin glasses, with thicknesses of 0.1 mm to 0.3 mm can also be used, in particular for the second inner pane.
  • the second inner pane in particular can contain or consist of clear plastics, preferably rigid clear plastics, in particular polyethylene, polypropylene, polycarbonate, polymethyl methacrylate, polystyrene, polyamide, polyester, polyvinyl chloride and/or mixtures thereof.
  • clear plastics preferably rigid clear plastics, in particular polyethylene, polypropylene, polycarbonate, polymethyl methacrylate, polystyrene, polyamide, polyester, polyvinyl chloride and/or mixtures thereof.
  • the outer pane and the inner pane(s) can be clear and colorless, but also tinted or colored.
  • the first area of the composite vehicle pane corresponds to a windshield in the installed position, so that high transmission in the visible range of the light spectrum is desirable in this area and dark tinting of the components is avoided.
  • the total transmission through the laminated glass is greater than 70% in the first area, based on light type A.
  • the term total transmission refers to the procedure specified by ECE R43, Appendix 3, Section 9.1 for testing the light transmission of motor vehicle windows.
  • the outer pane and the inner panes can be unprestressed, partially prestressed or prestressed independently of one another.
  • the outer pane is prestressed or partially prestressed, in particular if no second inner pane is arranged in the second region.
  • the composite vehicle window is curved in one or more spatial directions, as is usual for motor vehicle windows, with typical radii of curvature ranging from about 10 cm to about 40 m. Consequently, the outer pane and the inner pane are also bent in one or more spatial directions.
  • thermoplastic intermediate layer is formed by one or more thermoplastic films, with the individual films in the resulting intermediate layer possibly no longer being able to be distinguished from one another in the resulting composite vehicle window.
  • the thermoplastic intermediate layer contains at least one thermoplastic polymer, preferably ethylene vinyl acetate (EVA), polyvinyl butyral (PVB) or polyurethane (PU) or mixtures or copolymers or derivatives thereof, particularly preferably PVB.
  • the thickness of the intermediate layer is preferably from 0.2 mm to 2 mm, particularly preferably from 0.3 mm to 1 mm.
  • the thermoplastic intermediate layer can comprise one or more polymer films.
  • the individual polymer films of the thermoplastic intermediate layer preferably have a thickness of about 0.2 mm to 1 mm, for example 0.38 mm, 0.76 mm or 0.81 mm. Other properties of the composite vehicle pane can be influenced via the thickness of the films.
  • Thermoplastic interlayers can have a constant thickness or a wedge shape, for example to implement a head-up display (HUD) in the composite vehicle window.
  • HUD head-up display
  • the composite vehicle pane can have a thermal radiation-reflecting coating, which reduces heat transmission, at least on the interior surface of the outer pane in the first region or on the interior surface of the first or second inner pane.
  • thermal radiation-reflecting coatings are known, for example, from WO2013/131667A1 or WO2019/110172 A1.
  • the heat ray reflective coating can also be used as a thermal barrier coating, low emissivity coating, emissivity-reducing coating, low-e coating or low-e layer. It has the task of reflecting thermal radiation, i.e. in particular IR radiation, which has longer wavelengths than the IR portion of solar radiation.
  • the Low-E coating reflects heat back into the interior and prevents the interior from cooling down.
  • the Low-E coating in addition to the sun protection coating, reflects the thermal radiation from the heated composite vehicle window to the outside and reduces the heating of the interior. Together with the sun protection coating, the Low-E coating is particularly effective in reducing the heat radiation emitted by the pane into the interior in summer and the radiation of heat into the outside environment in winter.
  • the thermal radiation-reflecting coating preferably comprises a functional layer which contains a conductive oxide (also referred to as transparent conductive oxide or TCO), preferably indium tin oxide (ITO) or tin oxide (SnÜ2), which is arranged between dielectric layers.
  • a conductive oxide also referred to as transparent conductive oxide or TCO
  • ITO indium tin oxide
  • SnÜ2 tin oxide
  • the dielectric layers can in particular be formed from dielectric oxides or nitrides, such as ZnO, SnZnO, AlN, TiO2, SiO2 or SiO2
  • the functional layer of the thermal radiation-reflecting coating can also contain other electrically conductive oxides, for example fluorine-doped tin oxide (SnO2: F), antimony-doped tin oxide (SnO2: Sb), indium-zinc mixed oxide (IZO), gallium-doped or aluminum-doped Zinc oxide, niobium-doped titanium oxide, cadmium stannate and/or zinc stannate.
  • F fluorine-doped tin oxide
  • SnO2 antimony-doped tin oxide
  • IZO indium-zinc mixed oxide
  • Zinc oxide gallium-doped or aluminum-doped Zinc oxide
  • niobium-doped titanium oxide cadmium stannate and/or zinc stannate
  • This achieves particularly good results with regard to the emissivity and the flexibility of this coating.
  • the thermal radiation-reflecting coating has an emissivity of at most 50%, preferably at most 30%.
  • Interior-side emissivity is the measure that indicates how much heat radiation the pane with the heat-ray-reflecting coating in the installed position emits in comparison to an ideal heat radiator (a black body) in an interior space, for example a building or a vehicle.
  • emissivity is understood to mean the normal degree of emission at 283 K according to the EN 12898 standard.
  • the composite vehicle pane preferably has an external energetic reflection RE>36%, preferably RE>39%.
  • the energetic value RE is calculated according to the ISO 9050 standard.
  • the thermoplastic intermediate layer can preferably be tinted or colored at least in the first area. In a preferred embodiment, the thermoplastic intermediate layer is tinted or colored not only in the first area, but also at the transition U in the second area. The thermoplastic intermediate layer thus preferably has a color gradient in this embodiment.
  • the surface of the outer pane on the interior side has an opaque covering print at least in a peripheral edge region of the composite vehicle pane.
  • the composite vehicle pane can also have an opaque cover print in the transition area between the first and second areas. This obscures the view of the end of the first inner pane underneath or the transition from the first inner pane to the second inner pane.
  • This covering print is optionally widened in at least one area into the first area and can optionally have at least one recess for a sensor window.
  • an external add-on part is arranged, preferably glued or extruded on, on the inside surface of the composite vehicle window according to the invention in the transition area between the first area and the second area.
  • thermoplastic intermediate layer can be formed in one piece or composed of several pieces which are welded together.
  • the composite vehicle pane also has an opaque covering print in an area between the first and second area and the thermoplastic intermediate layer is composed of two pieces which are welded together at a weld seam, the weld seam being exactly visible when viewed perpendicularly from the outside is arranged in the transition area in which the opaque cover print is arranged. In this way, the weld seam is covered by the opaque masking print when looking through it from the outside.
  • the opaque cover print can be formed, for example, as an opaque enamel or as an opaque lacquer. Suitable enamels or paints are known to those skilled in the art.
  • the opaque masking print preferably contains at least one pigment and glass frits. It may contain other chemical compounds.
  • the glass frits can be melted or melted and the cover print can thus be permanently connected (fused or sintered) to the glass surface.
  • the pigment provides the opacity of the masking print.
  • Such masking prints are typically applied as an enamel.
  • the ink from which the opaque masking print in the form of an enamel is formed preferably contains at least the pigment and the glass frits suspended in a liquid phase (solvent), for example water or organic solvents such as alcohols.
  • the pigment is typically a black pigment such as carbon black, aniline black, bone black, iron oxide black, spinel black and/or graphite.
  • the opaque cover print is formed from a printing ink which has decomposing properties in relation to the sun protection coating.
  • the decomposing properties of the printing ink in relation to the sun protection coating can be achieved, for example, by the suitable choice of the glass frits. These are preferably formed on the basis of bismuth zinc borate. In order to achieve the decomposing properties, the bismuth content and/or the boron content is preferably higher than in conventional glass frits. For example, the decomposing covering pressure that is known from WO 2014/133929 A2 can also be used.
  • thermoplastic intermediate layer can also assume the covering function by appropriate coloring in the edge or transition area.
  • the composite vehicle pane according to the invention can additionally comprise at least one functional element, preferably a switchable functional element and/or at least one lighting element.
  • the functional element is preferably arranged in the second area of the composite vehicle pane according to the invention. However, it can also be arranged in the first area.
  • PDLC polymer dispersed liquid crystal
  • the active layer contains it Liquid crystals embedded in a polymer matrix. If no voltage is applied, the liquid crystals are aligned in a disorderly manner, which leads to strong scattering of the light passing through the active layer. If a voltage is applied to the surface electrodes, the liquid crystals align in a common direction and the transmission of light through the active layer is increased.
  • PNLC polymer network liquid crystal
  • the active layer contains liquid crystals embedded in a polymer network, with the functionality being otherwise analogous to that of the PDLC functional elements.
  • electrochromic functional elements or functional elements with liquid crystal dye cells are electrochromic functional elements or functional elements with liquid crystal dye cells (so-called guest-host cells).
  • LED light-emitting diodes
  • OLED organic light-emitting diodes
  • light-scattering glass fibers The person skilled in the art is familiar with suitable lighting means for installation in the composite vehicle pane according to the invention. It is also possible to couple light into the composite pane via an edge of the composite pane and then to couple it out again, for example, via holes in the inner pane of the composite pane.
  • Additional functional elements can be antennas, heating layers, heating wires or printed heating conductors or the like.
  • pane areas e.g. third (left) and fourth (right) areas
  • third and fourth areas can be arranged on the lateral pane edges of the composite vehicle pane to form side panes, in particular fixed, rear side panes.
  • the third and fourth areas can optionally be connected to third and fourth inner panes and preferably have further functional elements.
  • a further aspect of the invention relates to a vehicle comprising a composite vehicle pane according to the invention, the first area being arranged as a roof pane and the second area being arranged as a rear window.
  • the invention further includes a method for producing a composite vehicle pane according to the invention, designed as a combined roof and rear window, which includes the following method steps: a) providing an outer pane with an outside surface and an inside surface, at least one first inner pane with an outside surface and an interior surface and a thermoplastic interlayer or an optically transparent adhesive; b) forming a layer stack from at least comprising, in this order, outer pane, thermoplastic intermediate layer or optically transparent adhesive and first inner pane; and c) connecting the layer stack of at least the outer pane, thermoplastic intermediate layer or optically transparent adhesive and the first inner pane to form the composite vehicle pane.
  • step b) in step b) first an opaque masking print is applied and then a sun protection coating is applied.
  • the sun protection coating is thus applied to the interior-side surface of the outer pane in the area in which there is no opaque cover print and also at least partially to the opaque cover print.
  • step b) the sun protection coating is applied first and then the opaque cover print, the opaque cover print being formed from a printing ink which has decomposing properties in relation to the sun protection coating.
  • the sun protection coating is only applied to the surface of the outer pane on the interior side in the area in which there is no opaque covering print.
  • a further step is the application of a thermal radiation-reflecting coating to the interior-side surface of the outer pane or a first or second inner pane, at least in the first or second region.
  • the thermal radiation-reflecting coating can be applied in particular to the interior-side surface of the first inner pane.
  • Both the sun protection coating and the optional thermal radiation-reflecting coating are thermally highly resilient, so that they can also be subjected to temperature treatment or withstand bending of the panes at temperatures typically in excess of 600 °C without damage.
  • the individual layers of the optional sun protection coating and the optional thermal radiation-reflecting coating can be deposited by methods known per se, preferably by cathode sputtering supported by a magnetic field, and built up in the appropriate layer thicknesses and layer sequences.
  • the cathode sputtering can take place in a protective gas atmosphere, for example of argon, or in a reactive gas atmosphere, for example by adding oxygen or nitrogen.
  • the individual layers can also be applied by other suitable methods known to those skilled in the art, for example vapor deposition or chemical vapor deposition.
  • connection of the outer pane and the inner pane(s) via the thermoplastic intermediate layer to form the composite vehicle pane is preferably carried out by lamination under the action of heat, vacuum and/or pressure. Methods known per se can be used to produce a laminated pane.
  • so-called autoclave processes can be carried out at an increased pressure of about 10 bar to 15 bar and temperatures of 130° C. to 145° C. for about 2 hours.
  • Known vacuum bag or vacuum ring methods work, for example, at about 200 mbar and 80°C to 110°C.
  • the outer pane, the thermoplastic intermediate layer and the inner pane can also be pressed into a pane in a calender between at least one pair of rollers. Plants of this type are known for the production of discs and normally have at least one heating tunnel in front of a pressing plant. The temperature during the pressing process is, for example, from 40°C to 150°C. Combinations of calender and autoclave processes have proven particularly useful in practice.
  • vacuum laminators can be used. These consist of one or more chambers that can be heated and evacuated, in which the panes are laminated within about 60 minutes, for example, at reduced pressures of 0.01 mbar to 800 mbar and temperatures of 80°C to 170°C.
  • the preferred configurations of the composite vehicle pane according to the invention described above also apply correspondingly to methods for producing a composite vehicle pane according to the invention and vice versa.
  • the invention also includes the use of the composite vehicle pane according to the invention as a combined roof and rear window in means of transport for traffic on land, in the air or on water, preferably as a combined roof and rear window in rail vehicles or motor vehicles, in particular as a combined roof and rear window of passenger cars.
  • FIG. 1 shows a perspective view of an embodiment of a composite vehicle pane according to the invention
  • FIG. 2 shows a cross section through the embodiment of the composite vehicle pane according to the invention shown in FIG. 1,
  • Fig. 3 is a schematic representation of a simplified cross section of
  • FIG. 4 shows a cross section through an alternative embodiment of the composite vehicle pane according to the invention
  • 5A shows a schematic representation of a simplified cross section of another composite vehicle pane in the installation position
  • 5B shows a schematic representation of a simplified cross section of another composite vehicle pane in the installed position.
  • FIGS. 2 to 4 are each shown in plan.
  • the composite vehicle panes 100 according to the invention shown in cross section are each curved panes.
  • Fig. 1 shows a perspective view of an embodiment of a vehicle composite pane 100 according to the invention and Fig. 2 shows a cross section through the embodiment of the vehicle composite pane 100 according to the invention shown in Fig. 1.
  • the vehicle composite pane 100 shown in Figs. 1 and 2 is as a combined roof - And trained rear window, with a lower edge UK (left in Fig. 2), a rear or upper edge OK (right in Fig. 2) and two lateral disc edges SK.
  • the composite vehicle pane 100 comprises an outer pane 1 and a first inner pane 2.1, the inner pane 2.1 being connected to the outer pane 1 via a thermoplastic intermediate layer 3.
  • the outer pane 1 has an outside surface I and an inside surface II; the inner pane 2.1 has an outside surface III and an inside surface IV.
  • the interior surface II of the outer pane 1 and the outside surface III of the inner pane 2.1 face each other.
  • the composite vehicle pane 100 has two areas: A first area A1, which starts from the lower edge UK and extends in the direction of the upper edge OK, and a second area A2, which starts from the upper edge OK and extends in the direction of the lower edge U.
  • the second area A2 directly borders the first area A1 in a respective transition area U.
  • thermoplastic intermediate layer 3 contains, for example, PVB, has a thickness of 0.76 mm and is tinted dark, for example, in the second area A2, the dye concentration in the second area A2 decreasing towards the first area A1.
  • the outer pane 1 and the inner pane 2.1 consist, for example, of clear soda-lime glass and have a thickness of 2.1 mm, for example.
  • a sun protection coating 5 is arranged on the interior surface II of the outer pane 1 .
  • the sun protection coating 5 extends, for example, over the entire interior surface II of the outer pane 1 minus a peripheral frame-shaped area in which the opaque cover print 4 is arranged. This can be achieved, for example, by first applying the sun protection coating over the entire surface and then applying an opaque masking print from a printing ink with decomposing properties in relation to the sun protection coating.
  • the sun protection coating 5 comprises, for example, at least three functional silver layers, each of which has a layer thickness of between 5 nm and 20 nm, with each functional silver layer being arranged between dielectric modules, for example with layers made of silicon nitride.
  • the solar control coating 5 protects the interior of a vehicle from infrared solar radiation, which heats up the interior and thus provides greater comfort for the vehicle occupants.
  • thermal radiation-reflecting coating 6 also known as a low-E coating, which also ensures greater comfort for the vehicle occupants.
  • the interior surface II of the outer pane 1 has an opaque cover print 4 in a peripheral edge area and in the transition area U, for example made of an opaque enamel.
  • the masking print 4 in the transition area U covers the boundary lines between the first area A1 with the first inner pane 2.1 and the second area A2 without an inner pane from the outside, so that the transition between the areas A1 and A2 and any visual differences are concealed by different coatings.
  • the covering print 4 is extended, for example, into the first area A1 and has a recess there, which serves as a sensor window 7 for sensors arranged behind it, such as reversing cameras, light or rain sensors can.
  • the first area A1 essentially corresponds to the area of the composite vehicle pane 100 which serves as a roof pane in the installed position.
  • the second area A2 is designed and arranged in such a way that it essentially serves as a rear window.
  • FIG. 3 shows a schematic representation of the composite vehicle pane 100 in the installation position, in a vehicle not shown here.
  • the first area A1 which corresponds to the roof pane, runs essentially horizontally, ie its angle ß (beta) to the vertical is about 90°.
  • FIG. 4 shows the cross section through an alternative exemplary embodiment of the composite vehicle pane 100 according to the invention.
  • the composite vehicle pane 100 from FIG. 4 essentially corresponds to the composite vehicle pane 100 from FIG. 2, so that only the differences are discussed below.
  • thermoplastic intermediate layer is divided into two sections 3a, 3b.
  • the thermoplastic intermediate layer 3a connects the first inner pane 2.1 to the outer pane 1 in the first area A1 and the thermoplastic intermediate layer 3b connects the second inner pane 2.2 to the outer pane 1 in the second area A2.
  • a functional element 8 for example a PDLC film or a film with liquid crystal dye cells (so-called guest-host cells) is arranged within the first thermoplastic intermediate layer 3a.
  • the functional element 8 can be operated with the aid of electronics (not shown here) and thereby, for example in the case of the PDLC film, a clouding of the roof pane section of the composite vehicle pane 100 can be set in a targeted manner.
  • a film with liquid crystal dye cells (so-called guest-host cells) and associated electronics for example, a darkening of the roof pane section of the composite vehicle pane 100 can be set in a targeted manner.
  • the composite vehicle pane 100 can alternatively or additionally have other functional elements such as lighting devices, antennas or the like.
  • the composite vehicle window 100 can have rear window-typical functional elements such as heating wires for electrically defrosting the rear window in the second area A2.
  • FIG. 5A shows a schematic illustration of a simplified cross section of a further composite vehicle pane 100 in the installation position in a vehicle, not illustrated here.
  • both the first area A1, ie the area of the roof pane, and the second area A2, ie the area of the rear window, are curved outwards with respect to the vehicle interior 9.
  • the composite vehicle pane 100 has an overall radius of curvature R1 in the first area A1 and an overall radius of curvature R2 in the second area A2.
  • the first area A1 has an angle y (gamma) with respect to the horizontals up.
  • the second area A2 has an angle ⁇ (delta) with respect to the horizontal at the upper edge OK.
  • FIG. 5B shows a schematic representation of a simplified cross section of a further composite vehicle pane 100 in the installation position in a vehicle not shown here.
  • the example according to FIG. 5B differs from FIG. 5A only in that the first area
  • A1 that is to say the area of the roof pane, is here curved inwards with respect to the vehicle interior 9 .

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugverbundscheibe (100), ausgebildet als eine kombinierte Dach- und Heckscheibe, mit einer Unterkante (UK) und einer Oberkante (OK) und zwei seitlichen Scheibenkanten (SK), mindestens umfassend - eine Außenscheibe (1) mit einer außenseitigen Oberfläche (I) und einer innenraumseitigen Oberfläche (II),wobei - die Fahrzeugverbundscheibe (100) einen von der Unterkante (UK) ausgehenden ersten Bereich (A1) aufweist, der als Dachscheibe geeignet ausgebildet ist, und einen an den ersten Bereich (A1) anschließenden und sich bis zur Oberkante (OK) erstreckenden zweiten Bereich (A2) aufweist, der als Heckscheibe geeignet ausgebildet ist,- eine erste Innenscheibe (2.1) mit einer außenseitigen Oberfläche (III) und einer innenraumseitigen Oberfläche (IV), die im Wesentlichen die Abmessungen des ersten Bereiches (A1) aufweist, und- die außenseitige Oberfläche (III) der ersten Innenscheibe (2.1), bevorzugt ausschließlich, in dem ersten Bereich (A1) fest mit der innenraumseitigen Oberfläche (II) der Außenscheibe (1) verbunden ist.

Description

SAyvO 2023/0942963LASS FRANCE PCT/EP2022/082541
1
Fahrzeugverbundscheibe
Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugverbundscheibe ausgebildet als eine kombinierte Dach- und Heckscheibe mit durchgehender, nahtloser Außenscheibe, insbesondere eine kombinierte Dach- und Heckscheibe für einen Personenkraftwagen, sowie deren Verwendung.
Panoramascheiben, insbesondere Panoramawindschutzscheiben, die in Richtung Dach gegenüber normalen Standardwindschutzscheiben verlängert sind und einen erweiterten Blick für Fahrzeuginsassen erlauben, werden im Fahrzeugbau immer beliebter, siehe beispielsweise EP 1 859 975 A2, US 2015/367782 A1 , US 5 009 463 A, WO 2020/109984 A1 oder US 4 712 287 A. Solche Panoramascheiben sind durch den erweiterten Scheiben- und Sichtbereich vergleichsweise groß ausgelegt. Oftmals haben Fahrzeuge mit Panoramascheiben auch eine vergleichsweise große Dachscheibe, die dicht oder unmittelbar an die Panoramawindschutzscheibe angrenzend verbaut ist, siehe beispielsweise EP 1 068 969 A1.
In EP 3 157 774 B1 ist eine Fahrzeugverglasung offenbart, welche eine Windschutzscheibe umfasst, deren Oberkante sich derart erstreckt, dass sie einem Fahrer einen erweiterten vertikalen Blickwinkel, wie in SAE Standard J903 von 1999 beschrieben, von zumindest 45 Grad bereitstellt, wobei die Windschutzscheibe zwei Glasschichten und eine dazwischen integrierte elektrische Sonnenblende aufweist. Die in der EP 3 157 774 B1 offenbarte Windschutzscheibe kann auch das gesamte Dach und sogar die Heckscheibe miteinbeziehen. Dabei können in die Fahrzeugverglasung auch Drähte, transparente leitfähige Folien oder andere Formen der Widerstandsheizung, infrarotreflektierende Beschichtungen und Folien, reflektierende Beschichtungen und Folien, photochrome Beschichtungen und Folien, getönte Zusammensetzungen und Zwischenlagen sowie wärmeabsorbierende, Sicherheits- und Versteifungszwischenschichten integriert werden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine verbesserte Fahrzeugverbundscheibe mit einer durchgehenden, nahtlosen Außenscheibe bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Fahrzeugverbundscheibe nach dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die erfindungsgemäße Fahrzeugverbundscheibe ist als eine kombinierte Dach- und Heckscheibe ausgebildet, weist eine Unterkante, eine Oberkante und zwei seitliche Scheibenkanten auf und umfasst eine Außenscheibe mit einer außenseitigen Oberfläche und einer innenraumseitigen Oberfläche, sowie eine erste Innenscheibe mit einer außenseitigen Oberfläche und einer innenraumseitigen Oberfläche, wobei die Fahrzeugverbundscheibe einen ersten Bereich ausgehend von der Unterkante und einen zweiten Bereich ausgehend von der Oberkante aufweist und die Bereiche aneinander grenzen. Die erste Innenscheibe ist, bevorzugt ausschließlich, in dem ersten Bereich mit der außenseitigen Oberfläche fest mit der innenraumseitigen Oberfläche der Außenscheibe verbunden. Die Abmessungen der ersten Innenscheibe entsprechen dabei im Wesentlichen den Abmessungen des ersten Bereichs.
Der erste Bereich der Fahrzeugverbundscheibe ist derart ausgebildet, dass er als Dachscheibe eines Fahrzeugs geeignet ist. Der zweite Bereich ist derart ausgebildet, dass er als Heckscheibe eines Fahrzeugs geeignet ist.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Fahrzeugverbundscheibe ist in dem zweiten Bereich mindestens eine weitere zweite Innenscheibe mit einer außenseitigen Oberfläche fest mit der innenraumseitigen Oberfläche der Außenscheibe verbunden. Die Abmessungen der zweiten Innenscheibe entsprechen dabei bevorzugt im Wesentlichen den Abmessungen des zweiten Bereichs.
Die erfindungsgemäße Fahrzeugverbundscheibe weist somit eine einzige, durchgehende und nahtlose Außenscheibe und eine oder mehrere Innenscheiben auf, die abschnittsweise ausgebildet und mit der innenseitigen Oberfläche der Außenscheibe fest verbunden sind.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäße Fahrzeugverbundscheibe ist die erste Innenscheibe und/oder die zweite Innenscheibe bzw. weitere Innenscheiben durch Lamination über mindestens eine thermoplastische Zwischenschicht fest mit der Außenscheibe verbunden. Es versteht sich, dass die Innenscheibe(n) mit mehreren thermoplastischen Zwischenschichten, bevorzugt mit jeweils einer thermoplastischen Zwischenschicht pro Innenscheibe mit der Außenscheibe laminiert sein kann.
Jede thermoplastische Zwischenschicht kann dabei eine oder mehrere Einzellagen aufweisen, die flächig miteinander verbunden sind.
In einer alternativen vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Fahrzeugverbundscheibe ist die erste Innenscheibe und/oder die zweite Innenscheibe bzw. weitere Innenscheiben durch einen optisch transparenten Kleber (OCA, optically clear adhesive), bevorzugt einen flüssigen optisch transparenten Kleber (LOCA, liquid optically clear adhesive) oder ein optisch transparentes doppelseitiges Klebeband, fest mit der Außenscheibe verbunden. Vorteilhafte optisch transparente Kleber sind Kleber auf Silikon-, Epoxy- oder Polyurethanbasis. Typische optisch transparente Kleber und insbesondere flüssige optische transparente Kleber sind durch UV-Licht, Wärme oder chemisch (2-Komponenten-OCA) aushärtbar (aktivierbar).
Es versteht sich, dass in einer Fahrzeugverbundscheibe die Lamination mit einer thermoplastischen Zwischenschicht und die Verklebung mit einem optischen transparenten Kleber kombiniert sein können. So kann beispielsweise die erste Innenscheibe im ersten Bereich über eine thermoplastische Zwischenschicht mit der Außenscheibe laminiert sein und eine zweite Innenscheibe im zweiten Bereich über einen optisch transparenten Kleber mit der Außenscheibe verklebt sein.
Wie oben beschrieben, weist die Fahrzeugverbundscheibe einen ersten Bereich, ausgehend von der Unterkante der Fahrzeugverbundscheibe, und einen zweiten Bereich, ausgehend von der Oberkante der Fahrzeugverbundscheibe, auf. Der erste und der zweite Bereich grenzen in einem Übergangsbereich U aneinander.
Die Fahrzeugverbundscheibe umfasst, wie oben beschrieben, eine Außenscheibe und mindestens eine erste Innenscheibe, die fest miteinander verbunden sind. Die Fahrzeugverbundscheibe ist dafür vorgesehen, in einer Fensteröffnung, insbesondere der Fenster- oder Dachöffnung eines Fahrzeugs, den Innenraum gegenüber der äußeren Umgebung abzutrennen. Mit Innenscheibe wird im Sinne der Erfindung die dem Fahrzeuginnenraum zugewandte Scheibe der Fahrzeugverbundscheibe bezeichnet. Mit Außenscheibe wird die der äußeren Umgebung zugewandte Scheibe bezeichnet.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Fahrzeugverbundscheibe ist der erste Bereich, der als Dachscheibe dient, und der zweite Bereich, der als Heckscheibe dient, bezüglich des Fahrzeuginnenraums nach außen gewölbt ausgebildet. In einer alternativen vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Fahrzeugverbundscheibe ist der zweite Bereich, der als Heckscheibe dient, bezüglich des Fahrzeuginnenraums nach außen gewölbt ausgebildet und der erste Bereich, der als Dachscheibe dient, ist bezüglich des Fahrzeuginnenraums nach innen gewölbt ausgebildet.
In einerweiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Fahrzeugverbundscheibe beträgt der Gesamtkrümmungsradius R1 der Fahrzeugverbundscheibe im ersten Bereich kleiner oder gleich 25000 mm, bevorzugt kleiner oder gleich 15000 mm, besonders bevorzugt kleiner oder gleich 10000 mm. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Fahrzeugverbundscheibe beträgt der Krümmungsradius R1 der Fahrzeugverbundscheibe im Rand-nahen Bereich und insbesondere an der Anbindung vom ersten zum zweiten Bereich kleiner oder gleich 2000 mm, bevorzugt kleiner oder gleich 1000 mm, besonders bevorzugt kleiner oder gleich 500 mm und insbesondere kleiner oder gleich 50 mm. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Fahrzeugverbundscheibe beträgt der Gesamtkrümmungsradius R2 der Fahrzeugverbundscheibe im zweiten Bereich kleiner oder gleich 25000 mm, bevorzugt kleiner oder gleich 15000 mm, besonders bevorzugt kleiner oder gleich 10000 mm. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Fahrzeugverbundscheibe beträgt der Krümmungsradius R2 der Fahrzeugverbundscheibe im Rand-nahen Bereich und insbesondere an der Anbindung vom ersten zum zweiten Bereich kleiner oder gleich 2000 mm, bevorzugt kleiner oder gleich 1000 mm, besonders bevorzugt kleiner oder gleich 500 mm und insbesondere kleiner oder gleich 50 mm.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung beträgt der Winkel ö (delta) des zweiten Bereichs an der Oberkante gegenüber der Horizontalen von 10° bis 80°, bevorzugt von 20° bis 60°.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung beträgt der Winkel y (gamma) des ersten Bereichs an der Grenze zum zweiten Bereich gegenüber der Horizontalen von -20° bis + 20°, bevorzugt von -10° bis +10°.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Fahrzeugverbundscheibe ist beträgt der Winkel (a+ß) zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich kleiner oder gleich 180°. In Einbaulauge in einem Fahrzeug ist der erste Bereich, der als Dachscheibe dient, beispielsweise im Wesentlichen horizontal, also mit einem Winkel ß (beta) von ungefähr 90° gegenüber der Vertikalen angeordnet. Der zweite Bereich ist dann bevorzugt in einem Winkel a (alpha) von 10° bis 80° gegenüber der Vertikalen angeordnet.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung beträgt die Fläche des ersten Bereichs mindestens 10%, bevorzugt von 10% bis 90% und besonders bevorzugt von 20% bis 60% der Fläche der Außenscheibe (und damit insbesondere aus der Summe der Flächen des ersten und zweiten Bereichs). In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung beträgt die Fläche des zweiten Bereichs mindestens 10%, bevorzugt von 10% bis 90%, besonders bevorzugt von 20% bis 60% der Fläche der Außenscheibe.
Die Fahrzeugverbundscheibe weist, wie oben beschrieben, eine Oberkante und eine Unterkante auf sowie zwei dazwischen verlaufende seitliche Scheibenkanten. Als Oberkante wird diejenige Kante bezeichnet, welche dafür vorgesehen ist, in Einbaulage nach hinten zu weisen. Mit Unterkante wird diejenige Kante bezeichnet, welche dafür vorgesehen ist, in Einbaulage nach unten/vorne zu weisen. Im Falle der als kombinierte Dach- und Heckscheibe ausgebildeten erfindungsgemäßen Fahrzeugverbundscheibe entspricht in Einbaulage im Fahrzeug die Oberkante dem Ende der Fahrzeugverbundscheibe in Richtung der Heckscheibe, also der hinteren Heckscheibenkante, und die Unterkante, dem in Richtung Windschutzscheibe orientierten Ende der Dachscheibe. Die erfindungsgemäße Fahrzeugverbundscheibe erstreckt sich somit im Wesentlichen von der vorderen Dachscheibenkante ausgehend bis zu der hinteren Heckscheibenkante.
Die Außenscheibe und die Innenscheibe(n) weisen, wie oben beschrieben, jeweils eine außenseitige und eine innenraumseitige Oberfläche auf. Dazwischen verläuft eine umlaufende Seitenfläche. Mit außenseitiger Oberfläche wird im Sinne der Erfindung diejenige Hauptfläche bezeichnet, welche dafür vorgesehen ist, in Einbaulage der äußeren Umgebung zugewandt zu sein. Mit innenraumseitiger Oberfläche wird im Sinne der Erfindung diejenige Hauptfläche bezeichnet, welche dafür vorgesehen ist, in Einbaulage dem Innenraum zugewandt zu sein. Die innenraumseitige Oberfläche der Außenscheibe und die außenseitige Oberfläche der Innenscheibe sind einander zugewandt.
Die Oberflächen der Außenscheibe und der Innenscheibe(n) werden typischerweise wie folgt bezeichnet: Die außenseitige Oberfläche der Außenscheibe wird als Seite I bezeichnet. Die innenraumseitige Oberfläche der Außenscheibe wird als Seite II bezeichnet. Die außenseitige Oberfläche der Innenscheibe wird als Seite III bezeichnet. Die innenraumseitige Oberfläche der Innenscheibe wird als Seite IV bezeichnet.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Fahrzeugverbundscheibe ist auf der innenraumseitigen Oberfläche der Außenscheibe eine Sonnenschutzbeschichtung aufgebracht, welche im Wesentlichen Strahlen außerhalb des sichtbaren Spektrums der Sonnenstrahlung, insbesondere Infrarotstrahlen, reflektiert oder absorbiert. Es versteht sich, dass derartige Sonnenschutzbeschichtungen auch auf der außenseitigen Oberfläche einer oder mehrerer Innenscheiben angeordnet sein kann.
Die Sonnenschutzbeschichtung ist bevorzugt als IR-reflektierende Beschichtung vorgesehen. Insbesondere ist die Beschichtung vollflächig auf die Scheibenoberfläche aufgebracht mit Ausnahme eines umlaufenden Randbereichs und optional lokaler Bereiche, die als Kommunikations-, Sensor- oder Kamerafenster die Transmission von elektromagnetischer Strahlung durch die Verbundscheibe gewährleisten sollen und daher nicht mit der Beschichtung versehen sind. Der umlaufende unbeschichtete Randbereich weist beispielsweise eine Breite von bis zu 20 cm auf. Er verhindert den direkten Kontakt der Beschichtung zur umgebenden Atmosphäre, so dass die Beschichtung im Innern der Verbundscheibe vor Korrosion und Beschädigung geschützt ist.
Die Sonnenschutzbeschichtung ist als transparente Beschichtung auszuführen. Als transparente Beschichtung wird eine Beschichtung verstanden, die eine mittlere Transmission im sichtbaren Spektralbereich von mindestens 70 %, bevorzugt mindestens 75 % aufweist, die also die Durchsicht durch die Scheibe nicht wesentlich einschränkt. Insbesondere muss gemäß der ECE R43 für die Windschutzscheibe eine Gesamttransmission von mindestens 70% gelten.
Ist eine erste Schicht oberhalb einer zweiten Schicht angeordnet, so bedeutet dies im Sinne der Erfindung, dass die erste Schicht weiter von der Außenscheibe entfernt angeordnet ist als die zweite Schicht. Ist eine erste Schicht unterhalb einer zweiten Schicht angeordnet ist, so bedeutet dies im Sinne der Erfindung, dass die zweite Schicht weiter von der Außenscheibe entfernt angeordnet ist als die erste Schicht.
Ist eine Schicht auf Basis eines Materials ausgebildet, so besteht die Schicht mehrheitlich aus diesem Material, insbesondere im Wesentlichen aus diesem Material neben etwaigen Verunreinigungen oder Dotierungen.
Die Sonnenschutzbeschichtung ist bevorzugt ein Schichtstapel oder eine Schichtenfolge, insbesondere aus dünnen Schichten, umfassend mehrere Silberschichten, wobei jede Silberschicht jeweils zwischen zwei dielektrischen Schichten oder Schichtenfolgen angeordnet ist. Diese dielektrischen Schichten oder Schichtenfolgen werden als dielektrische Module bezeichnet. Unter einem dielektrischen Modul wird somit eine dielektrische Schicht verstanden, die aus einer einzelnen Lage, also einer einzelnen dielektrischen Schicht, oder aus mehreren Lagen dielektrischer Schichten ausgebildet sein kann.
Die Sonnenschutzbeschichtung weist IR-reflektierende Eigenschaften auf, so dass sie als Sonnenschutzbeschichtung fungiert, welche die Aufheizung des Fahrzeuginnenraums durch Reflexion der Wärmestrahlung verringert. Der TTS-Wert der mit der Beschichtung versehenen Fahrzeugverbundscheibe beträgt dabei bevorzugt kleiner 50%, besonders bevorzugt kleiner 45%, ganz besonders bevorzugt kleiner 40 %. Mit TTS-Wert wird die insgesamt transmittierte Sonnenenergie, gemessen nach ISO 13837, bezeichnet - er ist ein Maß für den thermischen Komfort. Die Beschichtung kann auch als Heizbeschichtung verwendet werden, wenn sie elektrisch kontaktiert wird, so dass ein Strom durch sie fließt, welcher die Beschichtung erwärmt. Die Sonnenschutzbeschichtung ist bevorzugt auf der innenraumseitigen Oberfläche der Außenscheibe oder der außenraumseitigen Oberfläche der Innenscheiben aufgebracht. Die Sonnenschutzbeschichtung ist auf diese Weise im Laminat der Fahrzeugverbundscheibe vor Witterungseinflüssen geschützt. Eine Positionierung der Sonnenschutzbeschichtung auf der innenraumseitigen Oberfläche der Außenscheibe, also möglichst nahe der Außenseite der Außenscheibe, ist vorteilhaft hinsichtlich einer besonders guten Sonnenschutzwirkung. Sonnenschutzbeschichtungen auf der außenraumseitigen Oberfläche der Innenscheiben sind hingegen prozesstechnisch einfacher herzustellen. Beides wird weiter optimiert durch Verwendung einer klaren, nicht getönten Außenscheibe.
Die Außenscheibe und die Innenscheibe(n) sind bevorzugt aus Glas gefertigt, insbesondere aus Kalk-Natron-Glas, was für Fensterscheiben üblich ist. Die Scheiben können grundsätzlich aber auch aus anderen Glasarten (beispielsweise Borosilikatglas, Quarzglas, Aluminosilikatglas) oder transparenten Kunststoffen (beispielsweise Polymethylmethacrylat oder Polycarbonat) gefertigt sein. Die Dicke der Außenscheibe und der Innenscheibe kann breit variieren. Vorzugsweise werden Scheiben mit einer Dicke im Bereich von 0,8 mm bis 5 mm, bevorzugt von 1 ,4 mm bis 2,9 mm verwendet, beispielsweise die mit den Standarddicken 1 ,6 mm oder 2,1 mm. Insbesondere für die zweite Innenscheibe können auch Dünnstgläser, bevorzugt chemisch gehärtete Dünnstgläser, mit Dicken von 0,1 mm bis 0,3 mm verwendet werden.
Alternativ kann insbesondere die zweite Innenscheibe klare Kunststoffe, vorzugsweise starre klare Kunststoffe, insbesondere Polyethylen, Polypropylen, Polycarbonat, Polymethylmethacrylat, Polystyrol, Polyamid, Polyester, Polyvinylchlorid und/oder Gemische davon enthalten oder daraus bestehen.
Die Außenscheibe und die Innenscheibe(n) können klar und farblos, aber auch getönt oder gefärbt sein. Der erste Bereich der Fahrzeugverbundscheibe entspricht, wie oben beschrieben, in Einbaulage einer Windschutzscheibe, so dass in diesem eine hohe Transmission im sichtbaren Bereich des Lichtspektrums erwünscht ist und auf dunkle Tönungen der Komponenten verzichtet wird. Die Gesamttransmission durch das Verbundglas beträgt in einer Ausgestaltung im ersten Bereich größer 70%, bezogen auf die Lichtart A. Der Begriff Gesamttransmission bezieht sich auf das durch ECE R43, Anhang 3, § 9.1 festgelegte Verfahren zur Prüfung der Lichtdurchlässigkeit von Kraftfahrzeugscheiben. Die Außenscheibe und die Innenscheiben können unabhängig voneinander nicht vorgespannt, teilvorgespannt oder vorgespannt sein. Soll mindestens eine der Scheiben eine Vorspannung aufweisen, so kann dies eine thermische oder chemische Vorspannung sein. In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Außenscheibe vorgespannt oder teilvorgespannt, insbesondere, wenn keine zweite Innenscheibe im zweiten Bereich angeordnet ist.
Die Fahrzeugverbundscheibe ist in einer oder in mehreren Richtungen des Raumes gebogen, wie es für Kraftfahrzeugscheiben üblich ist, wobei typische Krümmungsradien im Bereich von etwa 10 cm bis etwa 40 m liegen. Folglich sind auch die Außenscheibe und die Innenscheibe in einer oder in mehreren Richtungen des Raumes gebogen.
Die thermoplastische Zwischenschicht ist durch eine oder mehrere thermoplastische Folien ausgebildet, wobei in der resultierenden Fahrzeugverbundscheibe gegebenenfalls die einzelnen Folien in der resultierenden Zwischenschicht nicht mehr voneinander unterschieden werden können.
Die thermoplastische Zwischenschicht enthält zumindest ein thermoplastisches Polymer, bevorzugt Ethylenvinylacetat (EVA), Polyvinylbutyral (PVB) oder Polyurethan (PU) oder Gemische oder Copolymere oder Derivate davon, besonders bevorzugt PVB. Die Dicke der Zwischenschicht beträgt bevorzugt von 0,2 mm bis 2 mm, besonders bevorzugt von 0,3 mm bis 1 mm. Die thermoplastische Zwischenschicht kann eine oder mehrere Polymerfolien umfassen. Die einzelnen Polymerfolien der thermoplastischen Zwischenschicht haben vorzugsweise eine Dicke von etwa 0,2 mm bis 1 mm, beispielsweise 0,38 mm, 0,76 mm oder 0,81 mm. Über die Dicke der Folien können weitere Eigenschaften der Fahrzeugverbundscheibe beeinflusst werden. So bewirken etwa dickere Folien eine verbesserte Schalldämpfung, insbesondere, wenn sie einen akustisch wirksamen Kern enthalten, einen erhöhten Einbruchswiderstand der Fahrzeugverbundscheibe und auch einen erhöhten Schutz gegen ultraviolette Strahlung (UV- Schutz). Thermoplastische Zwischenschichten können eine konstante Dicke oder eine Keilform aufweisen, beispielsweise um ein Head-up-Display (HUD) in der Fahrzeugverbundscheibe zu realisieren.
In einerweiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Fahrzeugverbundscheibe kann die Fahrzeugverbundscheibe zumindest auf der innenraumseitigen Oberfläche der Außenscheibe im ersten Bereich oder auf der innenraumseitigen Oberfläche der ersten oder der zweiten Innenscheibe eine Wärmestrahlen-reflektierende Beschichtung aufweisen, welche die Wärmetransmission vermindert.
Solche Wärmestrahlen-reflektierende Beschichtungen sind beispielsweise aus der WO2013/131667A1 oder WO2019/110172 A1 bekannt. Die Wärmestrahlen reflektierende Beschichtung kann auch als Wärmeschutzbeschichtung, Beschichtung niedriger Emissivität, emissivitätsmindernde Beschichtung, Low-E-Beschichtung oder Low-E-Schicht bezeichnet werden. Sie hat die Aufgabe, Wärmestrahlung zu reflektieren, also insbesondere IR-Strahlung, die längerwellig ist als der IR-Anteil der Sonnenstrahlung. Bei niedrigen Außentemperaturen reflektiert die Low-E-Beschichtung Wärme in den Innenraum zurück und vermindert die Auskühlung des Innenraums. Bei hohen Außentemperaturen reflektiert die Low-E-Beschichtung zusätzlich zu der Sonnenschutzbeschichtung die thermische Strahlung der erwärmten Fahrzeugverbundscheibe nach außen und vermindert die Aufheizung des Innenraums. Zusammen mit der Sonnenschutzbeschichtung, verringert die Low-E-Beschichtung besonders effektiv im Sommer die Aussendung von Wärmestrahlung der Scheibe in den Innenraum und im Winter die Abstrahlung von Wärme in die äußere Umgebung.
Die Wärmestrahlen reflektierende Beschichtung umfasst bevorzugt eine funktionelle Schicht, welche ein leitfähiges Oxid (auch als transparent conductive oxide oder TCO bezeichnet), enthält, bevorzugt Indiumzinnoxid (ITO), oder Zinnoxid (SnÜ2), welche zwischen dielektrischen Schichten angeordnet sind. Die dielektrischen Schichten, können insbesondere aus dielektrischen Oxiden oder Nitriden gebildet sein, wie ZnO, SnZnO, AIN, TiÜ2, SiÜ2 oder SiaN^
Die funktionelle Schicht der Wärmestrahlen reflektierenden Beschichtung kann aber auch andere, elektrisch leitfähige Oxide enthalten, beispielsweise Fluor-dotiertes Zinnoxid (SnO2: F), Antimondotiertes Zinnoxid (SnO2:Sb), Indium-Zink-Mischoxid (IZO) , Gallium-dotiertes oder Aluminiumdotiertes Zinkoxid , Niobiumdotiertes Titanoxid, Cadmiumstannat und/oder Zinkstannat. Damit werden besonders gute Ergebnisse hinsichtlich der Emissivität und der Biegbarkeit dieser Beschichtung erreicht.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Wärmestrahlen reflektierenden Beschichtung eine Emissivität von höchstens 50%, bevorzugt höchstens 30 % auf. Mit innenraumseitiger Emissivität wird dabei das Maß bezeichnet, welches angibt, wie viel Wärmestrahlung die Scheibe mit der Wärmestrahlen-reflektierenden Beschichtung in Einbaulage im Vergleich zu einem idealen Wärmestrahler (einem schwarzen Körper) in einen Innenraum, beispielsweise eines Gebäudes oder eines Fahrzeugs abgibt. Unter Emissivität wird im Sinne der Erfindung der normale Emissionsgrad bei 283 K nach der Norm EN 12898 verstanden.
Bevorzugt weist die Fahrzeugverbundscheibe eine externe energetische Reflexion RE> 36%, bevorzugt von RE > 39% auf. Eine Berechnung des energetischen Wertes RE erfolgt gemäß der Norm ISO 9050. Die thermoplastische Zwischenschicht kann bevorzugt zumindest im ersten Bereich getönt oder gefärbt sein. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die thermoplastische Zwischenschicht nicht nur in dem ersten Bereich, sondern auch am Übergang U im zweiten Bereich getönt oder gefärbt Die thermoplastische Zwischenschicht weist somit in dieser Ausführungsform bevorzugt einen Farbgradienten auf.
Vorteilhafterweise weist die innenraumseitige Oberfläche der Außenscheibe zumindest in einem umlaufenden Randbereich der Fahrzeugverbundscheibe einen opaken Abdeckdruck auf. Zusätzlich zu dem opaken Abdeckdruck in dem umlaufenden Randbereich, kann die Fahrzeugverbundscheibe auch noch im Übergangsbereich zwischen erstem und zweitem Bereich einen opaken Abdeckdruck aufweisen. Dieser verdeckt die Sicht auf das darunterliegende Ende der ersten Innenscheibe bzw. den Übergang von der ersten Innenscheibe zur zweiten Innenscheibe. Dieser Abdeckdruck ist optional in mindestens einem Bereich in den ersten Bereich hinein verbreitert und kann optional mindestens eine Aussparung für ein Sensorfenster aufweisen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist auf der innenseitigen Oberfläche der erfindungsgemäßen Fahrzeugverbundscheibe im Übergangsbereichs zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich ein externes Anbauteil angeordnet, bevorzugt aufgeklebt oder anextrudiert.
Die thermoplastische Zwischenschicht kann einstückig ausgebildet sein oder aus mehreren Stücken zusammengesetzt sein, welche miteinander verschweißt sind.
In einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fahrzeugverbundscheibe weist die Fahrzeugverbundscheibe zusätzlich in einem zwischen ersten und zweiten Bereich liegenden Bereich einen opaken Abdeckdruck auf und die thermoplastische Zwischenschicht ist aus zwei Stücken zusammengesetzt, welche an einer Schweißnaht zusammengeschweißt sind, wobei die Schweißnaht bei senkrechter Durchsicht von außen in genau im Übergangsbereichs angeordnet ist, in dem der opake Abdeckdruck angeordnet ist. Auf diese Weise wird die Schweißnaht bei senkrechter Durchsicht von außen durch den opaken Abdeckdruck verdeckt.
Der opake Abdeckdruck kann beispielsweise als eine opake Emaille oder als ein opaker Lack ausgebildet sein. Dem Fachmann sind geeignete Emaillen oder Lacke bekannt.
Der opake Abdeckdruck enthält bevorzugt zumindest ein Pigment und Glasfritten. Er kann weitere chemische Verbindungen enthalten. Die Glasfritten können an- oder aufgeschmolzen und der Abdeckdruck dadurch dauerhaft mit der Glasoberfläche verbunden (verschmolzen oder versintert) werden. Das Pigment sorgt für die Opazität des Abdeckdrucks. Solche Abdeckdrucke werden typischerweise als Emaille aufgebracht.
Die Druckfarbe, aus der der opake Abdeckdruck in Form eine Emaille gebildet ist, enthält bevorzugt mindestens das Pigment und die Glasfritten, suspendiert in einer flüssigen Phase (Lösungsmittel), beispielsweise Wasser oder organische Lösungsmittel wie Alkohole. Das Pigment ist typischerweise ein Schwarzpigment, beispielsweise Pigmentruß (Carbon Black), Anilinschwarz, Beinschwarz, Eisenoxidschwarz, Spinellschwarz und/oder Graphit.
In einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fahrzeugverbundscheibe ist der opake Abdeckdruck aus einer Druckfarbe gebildet, welche zersetzende Eigenschaften gegenüber der Sonnenschutzbeschichtung aufweist.
Die zersetzenden Eigenschaften der Druckfarbe gegenüber der Sonnenschutzbeschichtung können beispielsweise durch die geeignete Wahl der Glasfritten erreicht werden. Diese sind bevorzugt auf Basis von Wismut-Zink-Borat ausgebildet. Um die zersetzenden Eigenschaften zu erreichen, ist der Wismut-Anteil und/oder der Bor-Anteil bevorzugt höher als bei herkömmlichen Glasfritten. Es kann beispielsweise auch der zersetzende Abdeckdruck verwendet werden, der aus WO 2014/133929 A2 bekannt ist.
Alternativ kann auch die thermoplastische Zwischenschicht durch eine entsprechende Einfärbung im Rand- oder Übergangsbereich die Abdeckfunktion übernehmen.
Die erfindungsgemäße Fahrzeugverbundscheibe kann zusätzlich mindestens ein Funktionselement, bevorzugt ein schaltbares Funktionselement und/oder mindestens ein Beleuchtungselement umfassen. Das Funktionselement ist bevorzugt im zweiten Bereich der erfindungsgemäßen Fahrzeugverbundscheibe angeordnet. Es kann aber auch im ersten Bereich angeordnet sein.
Ein Beispiel für schaltbaren Funktionselemente sind SPD-Funktionselemente (SPD = suspended particle device), die beispielsweise aus EP 0876608 B1 und WO 2011033313 A1 bekannt sind. Durch die angelegte Spannung lässt sich die Transmission von sichtbarem Licht durch SPD- Funktionselemente steuern.
Ein weiteres Beispiel sind PDLC-Funktionselemente (PDLC = polymer dispersed liquid crystal), die beispielsweise aus DE 102008026339 A1 bekannt sind. Die aktive Schicht enthält dabei Flüssigkristalle, welche in einer Polymermatrix eingelagert sind. Wird keine Spannung angelegt, so sind die Flüssigkristalle ungeordnet ausgerichtet, was zu einer starken Streuung des durch die aktive Schicht tretenden Lichts führt. Wird an die Flächenelektroden eine Spannung angelegt, so richten sich die Flüssigkristalle in einer gemeinsamen Richtung aus und die Transmission von Licht durch die aktive Schicht wird erhöht.
Ein weiteres Beispiel sind PNLC-Funktionselemente (PNLC = polymer network liquid crystal). Die aktive Schicht enthält dabei Flüssigkristalle, welche in ein Polymernetzwerk eingelagert sind, wobei die Funktionsweise ansonsten analog wie bei den PDLC-Funktionselementen ist.
Weitere Beispiele sind elektrochrome Funktionselemente oder Funktionselemente mit Flüssigkristall-Farbstoffzellen (sogenannte Guest-Host-Zellen).
SPD-, PDLC und PNLC-Funktionselemente, elektrochrome Funktionselemente sowie Funktionselemente mit Flüssigkristall-Farbstoffzellen sind als Funktionselemente kommerziell erhältlich.
Beispiele für Beleuchtungselemente sind beispielsweise LED-Leuchtmittel (LED = light-emitting diodes) oder OLED-Leuchtmittel (OLED = organic light-emitting diodes) oder lichtstreuende Glasfasern. Dem Fachmann sind geeignete Leuchtmittel zum Einbau in der erfindungsgemäßen Fahrzeugverbundscheibe bekannt. Es ist auch möglich über eine Kante der Fahrzeugverbundscheibe Licht in die Verbundscheibe einzukoppeln und dieses dann beispielsweise über Löcher in der Innenscheibe der Verbundscheibe wieder auszukoppeln.
Weitere Funktionselement können Antennen, Heizschichten, Heizdrähte oder gedruckte Heizleiter oder dergleichen sein.
Es versteht sich, dass im Rahmen der hier dargestellten Erfindung, an den seitlichen Scheibenkanten der Fahrzeugverbundscheibe, weitere Scheibenbereich (z.B. dritte (linke) und vierte (rechte) Bereiche) zur Ausbildung von Seitenscheiben, insbesondere feststehende, hintere Seitenscheiben angeordnet sein können. Dazu können optional die dritten und vierten Bereiche mit dritten und vierten Innenscheiben verbunden sein und bevorzugt weitere Funktionselemente aufweisen.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrzeug, umfassend eine erfindungsgemäße Fahrzeugverbundscheibe, wobei der erste Bereich als Dachscheibe angeordnet ist und der zweite Bereich als Heckscheibe angeordnet ist. Die Erfindung umfasst weiter ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Fahrzeugverbundscheibe, ausgebildet als eine kombinierte Dach- und Heckscheibe, welches die folgenden Verfahrensschritte umfasst: a) Bereitstellen einer Außenscheibe mit einer außenseitigen Oberfläche und einer innenraumseitigen Oberfläche, mindestens einer ersten Innenscheibe mit einer außenseitigen Oberfläche und einer innenraumseitigen Oberfläche und einer thermoplastischen Zwischenschicht oder einem optisch transparenten Kleber; b) Bilden eines Schichtstapels aus mindestens umfassend, in dieser Reihenfolge, Außenscheibe, thermoplastischer Zwischenschicht oder optisch transparentem Kleber und erster Innenscheibe; und c) Verbinden des Schichtstapels aus zumindest Außenscheibe, thermoplastischer Zwischenschicht oder optisch transparentem Kleber und erster Innenscheibe zur Fahrzeugverbundscheibe.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in Schritt b) zunächst ein opaker Abdeckdruck aufgebracht und dann eine Sonnenschutzbeschichtung aufgebracht. In dieser Ausführungsform ist somit die Sonnenschutzbeschichtung in dem Bereich, in dem kein opaker Abdeckdruck vorhanden ist, auf der innenraumseitigen Oberfläche der Außenscheibe aufgebracht und zudem zumindest teilweise auf dem opaken Abdeckdruck.
In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in Schritt b) zunächst die Sonnenschutzbeschichtung und dann der opake Abdeckdruck aufgebracht, wobei der opake Abdeckdruck aus einer Druckfarbe gebildet ist, welche zersetzende Eigenschaften gegenüber der Sonnenschutzbeschichtung aufweist. In dieser Ausführungsform ist somit die Sonnenschutzbeschichtung nur in dem Bereich, in dem kein opaker Abdeckdruck vorhanden ist, auf der innenraumseitigen Oberfläche der Außenscheibe aufgebracht.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ist als ein weiterer Schritt das Aufbringen einer Wärmestrahlen-reflektierenden Beschichtung auf die innenraumseitige Oberfläche der Außenscheibe oder einer ersten bzw. zweiten Innenscheibe zumindest in dem ersten bzw. zweiten Bereich vorgesehen. Die Wärmestrahlen-reflektierende Beschichtung kann insbesondere auf die innenraumseitige Oberfläche der ersten Innenscheibe aufgebracht werden.
Sowohl die Sonnenschutzbeschichtung als auch die optionale Wärmestrahlen-reflektierende Beschichtung sind thermisch hoch belastbar, so dass sie auch eine Temperaturbehandlung oder ein Biegen der Scheiben bei Temperaturen von typischerweise mehr als 600 °C ohne Beschädigung überstehen.
Die einzelnen Schichten der optionalen Sonnenschutzbeschichtung sowie der optionalen Wärmestrahlen-reflektierenden Beschichtung können durch an sich bekannte Verfahren, bevorzugt durch magnetfeldunterstützte Kathodenzerstäubung abgeschieden und in den geeigneten Schichtdicken und Schichtabfolgen aufgebaut werden. Die Kathodenzerstäubung kann in einer Schutzgasatmosphäre erfolgen, beispielsweise aus Argon, oder in einer Reaktivgasatmosphäre, beispielsweise durch Zugabe von Sauerstoff oder Stickstoff. Die einzelnen Schichten können aber auch durch andere geeignete, dem Fachmann bekannte Verfahren, beispielsweise Aufdampfen oder chemische Gasphasenabscheidung aufgebracht werden.
Das Verbinden der Außenscheibe und der Innenscheibe(n) über die thermoplastische Zwischenschicht zur Fahrzeugverbundscheibe erfolgt bevorzugt durch Laminieren unter Einwirkung von Hitze, Vakuum und/oder Druck. Es können an sich bekannte Verfahren zur Herstellung einer Verbundscheibe verwendet werden.
Es können beispielsweise sogenannte Autoklavverfahren bei einem erhöhten Druck von etwa 10 bar bis 15 bar und Temperaturen von 130 °C bis 145 °C über etwa 2 Stunden durchgeführt werden. An sich bekannte Vakuumsack- oder Vakuumringverfahren arbeiten beispielsweise bei etwa 200 mbar und 80°C bis 110 °C. Die Außenscheibe, die thermoplastische Zwischenschicht und die Innenscheibe können auch in einem Kalander zwischen mindestens einem Walzenpaar zu einer Scheibe verpresst werden. Anlagen dieser Art sind zur Herstellung von Scheiben bekannt und verfügen normalerweise über mindestens einen Heiztunnel vor einem Presswerk. Die Temperatur während des Pressvorgangs beträgt beispielsweise von 40 °C bis 150 °C. Kombinationen von Kalander- und Autoklavverfahren haben sich in der Praxis besonders bewährt. Alternativ können Vakuumlaminatoren eingesetzt werden. Diese bestehen aus einer oder mehreren beheizbaren und evakuierbaren Kammern, in denen die Scheiben innerhalb von beispielsweise etwa 60 Minuten bei verminderten Drücken von 0,01 mbar bis 800 mbar und Temperaturen von 80°C bis 170°C laminiert werden.
Die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Fahrzeugverbundscheibe gelten entsprechend auch für Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Fahrzeugverbundscheibe und umgekehrt. Die Erfindung umfasst weiterhin die Verwendung der erfindungsgemäßen Fahrzeugverbundscheibe als kombinierte Dach- und Heckscheibe in Fortbewegungsmitteln für den Verkehr auf dem Lande, in der Luft oder zu Wasser, vorzugsweise als kombinierte Dach- und Heckscheibe in Schienenfahrzeugen oder Kraftfahrzeugen, insbesondere als kombinierte Dach- und Heckscheibe von Personenkraftwagen.
Alle genannten Normen beziehen sich auf deren zum Anmeldetag gültige Fassung.
Die verschiedenen Ausgestaltungen der Erfindung können einzeln oder in beliebigen Kombinationen realisiert sein. Insbesondere sind die vorstehend genannten und nachstehend zu erläuternden Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sei denn Ausführungsbeispiele und/oder ihre Merkmale sind explizit nur als Alternativen genannt oder schließen sich aus.
Nachfolgend wird die Erfindung eingehender unter Bezugnahme auf die Figuren dargestellt. Dabei ist anzumerken, dass unterschiedliche Aspekte beschrieben werden, die jeweils einzeln oder in Kombination zum Einsatz kommen können. D.h. jeglicher Aspekt kann mit unterschiedlichen Ausführungsformen der Erfindung verwendet werden, soweit nicht explizit als reine Alternative dargestellt.
Die Zeichnungen sind vereinfachte, schematische Darstellungen und nicht maßstabsgetreu. Die Zeichnungen schränken die Erfindung in keiner Weise ein.
Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fahrzeugverbundscheibe,
Fig. 2 einen Querschnitt durch die in der Fig. 1 gezeigte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fahrzeugverbundscheibe,
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines vereinfachen Querschnitts der
Fahrzeugverbundscheibe in Einbaulage,
Fig. 4 einen Querschnitt durch eine alternative Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fahrzeugverbundscheibe, Fig. 5A eine schematische Darstellung eines vereinfachten Querschnitts einer weiteren Fahrzeugverbundscheibe in Einbaulage, und
Fig. 5B eine schematische Darstellung eines vereinfachten Querschnitts einer weiteren Fahrzeugverbundscheibe in Einbaulage.
Zur Vereinfachung sind die Querschnittzeichnungen der Fig. 2 bis 4 jeweils plan dargestellt. Es handelt sich jedoch, wie aus der Perspektiven Ansicht gemäß Fig. 1 und den Fig. 5A und 5B ersichtlich ist, bei den im Querschnitt gezeigten erfindungsgemäßen Fahrzeugverbundscheiben 100 jeweils um gebogene Scheiben.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fahrzeugverbundscheibe 100 und Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch die in der Fig. 1 gezeigte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fahrzeugverbundscheibe 100. Die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Fahrzeugverbundscheibe 100 ist als eine kombinierte Dach- und Heckscheibe ausgebildet, mit einer Unterkante UK (links in der Fig. 2), einer Hinter- oder Oberkante OK (rechts in Fig. 2) und zwei seitlichen Scheibenkanten SK. Die Fahrzeugverbundscheibe 100 umfasst eine Außenscheibe 1 und eine erste Innenscheibe 2.1 , wobei die Innenscheibe 2.1 über eine thermoplastische Zwischenschicht 3 mit der Außenscheibe 1 verbunden sind. Die Außenscheibe 1 weist eine außenseitige Oberfläche I und eine innenraumseitige Oberfläche II auf; die Innenscheibe 2.1 weist eine außenseitige Oberfläche III und eine innenraumseitige Oberfläche IV auf. Die innenraumseitige Oberfläche II der Außenscheibe 1 und die außenseitige Oberfläche III der Innenscheibe 2.1 sind einander zugewandt.
Die Fahrzeugverbundscheibe 100 weist zwei Bereiche auf: Einen ersten Bereich A1 , welcher von der Unterkante UK ausgeht und sich in Richtung der Oberkante OK erstreckt sowie einen zweiten Bereich A2, welcher von der Oberkante OK ausgeht und sich in Richtung der Unterkante U erstreckt. Der zweite Bereich A2 grenzt in jeweils einem Übergangsbereich U unmittelbar an den ersten Bereich A1.
Die thermoplastische Zwischenschicht 3 enthält in dieser Ausführungsform beispielsweise PVB, weist eine Dicke von 0,76 mm auf und ist beispielsweise in dem zweiten Bereich A2 dunkel getönt, wobei die Farbstoffkonzentration in dem zweiten Bereich A2 zum ersten Bereich A1 hin abnimmt.
Die Außenscheibe 1 und die Innenscheibe 2.1 bestehen beispielsweise aus klarem Kalk-Natron- Glas und weisen beispielsweise eine Dicke von 2,1 mm auf. Auf der innenraumseitigen Oberfläche II der Außenscheibe 1 ist in dieser Ausführungsform eine Sonnenschutzbeschichtung 5 angeordnet. Die Sonnenschutzbeschichtung 5 erstreckt sich beispielsweise über die gesamte innenraumseitige Oberfläche II der Außenscheibe 1 abzüglich eines umlaufenden rahmenförmigen Bereichs, in dem der opake Abdeckdruck 4 angeordnet ist. Dies kann beispielsweise erzielt werden, in dem zunächst die Sonnenschutzbeschichtung vollflächig aufgetragen wird und dann ein opaker Abdeckdruck aus einer Druckfarbe mit zersetzenden Eigenschaften gegenüber der Sonnenschutzbeschichtung aufgetragen wird.
Die Sonnenschutzbeschichtung 5 umfasst beispielsweise zumindest drei funktionelle Silberschichten, welche jeweils eine Schichtdicke zwischen 5 nm und 20 nm aufweisen, wobei jede funktionelle Silberschicht zwischen dielektrischen Modulen, beispielsweise mit Schichten aus Siliziumnitrid angeordnet ist. Die Sonnenschutzbeschichtung 5 schützt den Innenraum eines Fahrzeugs vor infraroter Sonnenstrahlung, die den Innenraum erhitzt und sorgt so für einen größeren Komfort für die Fahrzeuginsassen.
Des Weiteren ist auf der innenseitigen Oberfläche IV der ersten Innenscheibe 2.1 eine Wärmestrahlen-reflektierende Beschichtung 6, auch Low-E-Beschichtung genannt, angeordnet, die ebenfalls für einen größeren Komfort für die Fahrzeuginsassen sorgt.
In den in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausgestaltungen weist die innenraumseitige Oberfläche II der Außenscheibe 1 in einem umlaufenden Randbereich und im Übergangsbereich U einen opaken Abdeckdruck 4, beispielsweise aus einer opaken Emaille, auf. Der Abdeckdruck 4 im Übergangsbereich U verdeckt die Grenzlinien zwischen dem ersten Bereich A1 mit der ersten Innenscheibe 2.1 und dem zweiten Bereich A2 ohne Innenscheibe von außen, so dass der Übergang der Bereiche A1 und A2 und etwaige optische Unterschiede durch unterschiedliche Beschichtungen kaschiert werden. Im Bereich des Übergangsbereichs U zwischen dem ersten Bereich A1 und dem zweiten Bereich A2 ist der Abdeckdruck 4 beispielsweise in den ersten Bereich A1 hinein erweitert und weist dort eine Aussparung auf, die als Sensorfenster 7 für dahinter angeordnete Sensoren wie Rückfahrkameras, Licht- oder Regensensoren dienen kann.
Der Fig. 1 ist zu entnehmen, dass in diesem Ausgestaltungsbeispiel der erste Bereich A1 im Wesentlichen dem Bereich der Fahrzeugverbundscheibe 100 entspricht, welcher in Einbaulage als Dachscheibe dient. Der zweite Bereich A2 ist derart ausgebildet und angeordnet, dass er im Wesentlichen als Heckscheibe dient.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung der Fahrzeugverbundscheibe 100 in Einbaulage, in einem hier nicht dargestellten Fahrzeug. Der erste Bereich A1, der der Dachscheibe entspricht, verläuft im Wesentlichen horizontal, d.h. sein Winkel ß (beta) gegenüber der Vertikalen beträgt etwa 90°. Der erste Bereich A1 , der der Heckscheibe entspricht, hat einen Einbauwinkel a (alpha) gegenüber der Vertikalen von etwa 45°.
Fig. 4 zeigt den Querschnitt durch ein alternatives Ausgestaltungsbeispiel der erfindungsgemäßen Fahrzeugverbundscheibe 100. Die Fahrzeugverbundscheibe 100 aus Fig. 4 entspricht im Wesentlichen der Fahrzeugverbundscheibe 100 aus Fig. 2, so dass im Folgenden nur auf die Unterscheide eingegangen wird.
So ist in Fig. 4 die thermoplastische Zwischenschicht in zwei Abschnitte 3a, 3b unterteilt. Die thermoplastische Zwischenschicht 3a verbindet im ersten Bereich A1 die erste Innenscheibe 2.1 mit der Außenscheibe 1 und die thermoplastische Zwischenschicht 3b verbindet im zweiten Bereich A2 die zweite Innenscheibe 2.2 mit der Außenscheibe 1. Des Weiteren ist innerhalb der ersten thermoplastischen Zwischenschicht 3a ein Funktionselement 8, beispielsweise eine PDLC-Folie oder eine Folie mit Flüssigkristall-Farbstoffzellen (sogenannte Guest-Host-Zellen) angeordnet. Mit Hilfe einer hier nicht dargestellten Elektronik kann das Funktionselement 8 beschältet werden und dadurch beispielsweise im Falle der PDLC-Folie eine Trübung des Dachscheibenabschnitts der Fahrzeugverbundscheibe 100 gezielt einstellt werden. Im Falle einer Folie mit Flüssigkristall-Farbstoffzellen (sogenannte Guest-Host-Zellen) und einer dazugehörigen Elektronik kann beispielsweise eine Verdunkelung des Dachscheibenabschnitts der Fahrzeugverbundscheibe 100 gezielt einstellt werden.
Es versteht sich, dass die Fahrzeugverbundscheibe 100 alternativ oder zusätzlich andere Funktionselemente wie Beleuchtungseinrichtungen, Antennen oder dergleichen aufweisen kann. Insbesondere kann die Fahrzeugverbundscheibe 100 im zweiten Bereich A2 Heckscheibentypische Funktionselemente wie Heizdrähte zum elektrischen Abtauen der Heckscheibe aufweisen.
Fig. 5A zeigt eine schematische Darstellung eines vereinfachten Querschnitts einer weiteren Fahrzeugverbundscheibe 100 in Einbaulage in einem hier nicht dargestellten Fahrzeug. In diesem Beispiel ist sowohl der erste Bereich A1 , also der Bereich der Dachscheibe, als auch der zweite Bereich A2, also der Bereich der Heckscheibe, bezüglich des Fahrzeuginnenraums 9 nach außen gewölbt ausgebildet.
Die Fahrzeugverbundscheibe 100 weist im ersten Bereich A1 einen Gesamtkrümmungsradius R1 und im zweiten Bereich A2 einen Gesamtkrümmungsradius R2 auf. Der erste Bereich A1 weist am Übergang U zum zweiten Bereich A2 einen Winkel y (gamma) gegenüber der Horizontalen auf. Der zweite Bereich A2 weist an der Oberkante OK einen Winkel ö (delta) gegenüber der Horizontalen auf.
Fig. 5B zeigt eine schematische Darstellung eines vereinfachten Querschnitts einer weiteren Fahrzeugverbundscheibe 100 in Einbaulage in einem hier nicht dargestellten Fahrzeug. Das Beispiel gemäß Fig. 5B unterscheidet sich von Fig. 5A lediglich dadurch, dass der erste Bereich
A1 , also der Bereich der Dachscheibe, hier bezüglich des Fahrzeuginnenraums 9 nach innen gewölbt ausgebildet ist. Bezüglich der weiteren Details wird auf Fig. 5A verwiesen.
Bezugszeichenliste
100 Fahrzeugverbundscheibe
1 Außenscheibe
2.1, 2.2 erste bzw. zweite, Innenscheibe
3 thermoplastische Zwischenschicht
3a erstes Teilstück der thermoplastischen Zwischenschicht
3b zweites Teilstück der thermoplastischen Zwischenschicht
4 opaker Abdeckdruck
5 Sonnenschutzbeschichtung
6 Wärmestrahlen-reflektierende Beschichtung
7 Sensorfenster
8 Funktionselement
9 Fahrzeuginnenraum
A1 erster Bereich
A2 zweiter Bereich
OK Oberkante
SK seitliche Scheibenkanten
UK Unterkante
U Übergangsbereich a alpha ß beta ö delta y gamma
R1 (Gesamt-)Krümmungsradius im ersten Bereich A1
R2 (Gesamt-)Krümmungsradius im zweiten Bereich A2
I außenseitige Oberfläche von 1
II innenraumseitige Oberfläche von 1
III außenseitige Oberfläche von 2
IV innenraumseitige Oberfläche von 2

Claims

Patentansprüche Fahrzeugverbundscheibe (100), ausgebildet als eine kombinierte Dach- und Heckscheibe, mit einer Unterkante (UK) und einer Oberkante (OK) und zwei seitlichen Scheibenkanten (SK), mindestens umfassend
- eine Außenscheibe (1) mit einer außenseitigen Oberfläche (I) und einer innenraumseitigen Oberfläche (II), wobei die Fahrzeugverbundscheibe (100) einen von der Unterkante (UK) ausgehenden ersten Bereich (A1) aufweist, der als Dachscheibe geeignet ausgebildet ist, und einen an den ersten Bereich (A1) anschließenden und sich bis zur Oberkante (OK) erstreckenden zweiten Bereich (A2) aufweist, der als Heckscheibe geeignet ausgebildet ist, eine erste Innenscheibe (2.1) mit einer außenseitigen Oberfläche (III) und einer innenraumseitigen Oberfläche (IV) im Wesentlichen die Abmessungen des ersten Bereiches (A1) aufweist, und die außenseitige Oberfläche (III) der ersten Innenscheibe (2.1), bevorzugt ausschließlich, in dem ersten Bereich (A1) fest mit der innenraumseitigen Oberfläche (II) der Außenscheibe (1) verbunden ist. Fahrzeugverbundscheibe (100) nach Anspruch 1 , wobei mindestens eine weitere, zweite Innenscheibe (2.2) mit einer außenseitigen Oberfläche (III) in dem zweiten Bereich (A2) fest mit der innenraumseitigen Oberfläche (II) der Außenscheibe (1) verbunden ist. Fahrzeugverbundscheibe (100) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die erste Innenscheibe (2.1) und/oder die zweite Innenscheibe (2.2) durch Lamination mit mindestens einer thermoplastischen Zwischenschicht (3) oder durch einen optisch transparenten Kleber (OCA, optically clear adhesive), besonders bevorzugt einen flüssigen optisch transparenten Kleber (LOCA, liquid optically clear adhesive) oder ein optisch transparentes doppelseitiges Klebeband, (fest) mit der Außenscheibe (1) verbunden ist. Fahrzeugverbundscheibe (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei zumindest in einem umlaufenden Randbereich der Fahrzeugverbundscheibe (100) und/oder in einem Übergangsbereich (U) zwischen dem ersten Bereich (A1) und dem zweiten Bereich (A2) die innenraumseitige Oberfläche (II) der Außenscheibe (1) einen opaken Abdeckdruck (4) aufweist. Fahrzeugverbundscheibe (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei auf der innenseitigen Oberfläche (IV) der Fahrzeugverbundscheibe (100) im Übergangsbereichs (U) zwischen dem ersten Bereich (A1) und dem zweiten Bereich (A2) ein externes Anbauteil angeordnet ist, bevorzugt aufgeklebt oder anextrudiert ist. Fahrzeugverbundscheibe (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei auf der innenraumseitigen Oberfläche (II) der Außenscheibe (1) oder der außenraumseitigen Oberflächen (III) der ersten und/oder zweiten Innenscheibe (2.1 , 2.2) eine Sonnenschutzbeschichtung (5) aufgebracht ist. Fahrzeugverbundscheibe (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die innenraumseitige Oberfläche (IV) der ersten Innenscheibe (2.2) und/oder der zweiten Innenscheibe (2.2) eine Wärmestrahlen-reflektierende Beschichtung (6) (Low-E) aufweist. Fahrzeugverbundscheibe (100) nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei die thermoplastische Zwischenschicht (3) in dem ersten Bereich (A1) und/oder dem zweiten Bereich (A2) getönt oder gefärbt ist. Fahrzeugverbundscheibe (100) nach einem der Ansprüche 4 bis 8, wobei die innenraumseitige Oberfläche (II) der Außenscheibe (1) zusätzlich in einem im ersten Bereich (A1) liegenden Bereich den opaken Abdeckdruck (4) aufweist, der optional in mindestens einem Bereich in den zweiten Bereich (A2) hinein verbreitert ist und optional mindestens eine Aussparung für ein Sensorfenster (7) aufweist. Fahrzeugverbundscheibe (100) nach einem der Ansprüche 3 bis 8, wobei die thermoplastische Zwischenschicht (3) aus mindestens zwei, bevorzugt aus genau zwei Teilstücken (3a, 3b) zusammengesetzt ist, welche bevorzugt an einer Schweißnaht zusammengeschweißt sind, wobei die Schweißnaht besonders bevorzugt bei senkrechter Durchsicht von außen in dem Bereich angeordnet ist, in dem der opake Abdeckdruck (4) zusätzlich angeordnet ist. Fahrzeugverbundscheibe (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei zwischen Außenscheibe (1) und erster und/oder zweiter Innenscheibe (2.1 , 2.2) mindestens ein Funktionselement (8), bevorzugt mindestens o eine Antenne, o eine Heizschicht, ein Heizdraht oder ein Heizdruck, o ein elektrisch kontrolliertes, optisches Funktionselement, besonders bevorzugt ein PDLC-Funktionselement, ein PNLC-Funktionselement, ein SPD-
Funktionselement, ein elektrochromes Funktionselement oder ein
Funktionselement mit Flüssigkristall-Farbstoffzellen (Guest-Host-Zelle), und/oder o ein Beleuchtungselement, besonders bevorzugt ein LED- oder OLED- Beleuchtungselement, angeordnet ist. Fahrzeugverbundscheibe (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Fläche des ersten Bereichs (A1) mindestens 10%, bevorzugt von 10% bis 90% und besonders bevorzugt von 20% bis 60% der Fläche der Außenscheibe (1) beträgt und bevorzugt die Fläche des zweiten Bereichs (A2) mindestens 10%, bevorzugt von 10% bis 90%, besonders bevorzugt von 20% bis 60% der Fläche der Außenscheibe (1) beträgt. Fahrzeug umfassend eine Fahrzeugverbundscheibe (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der erste Bereich (A1) als Dachscheibe angeordnet ist und der zweite Bereich (A2) als Heckscheibe angeordnet ist. Verfahren zur Herstellung einer Fahrzeugverbundscheibe (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, mindestens umfassend die Verfahrensschritte a. Bereitstellen i. einer Außenscheibe (1) mit einer außenseitigen Oberfläche (I) und einer innenraumseitigen Oberfläche (II), ii. einer ersten Innenscheibe (2) mit einer außenseitigen Oberfläche (III) und einer innenraumseitigen Oberfläche (IV) und iii. einer thermoplastischen Zwischenschicht (3) oder einem optisch transparenten Kleber; b. Bilden eines Schichtstapels aus mindestens umfassend in dieser Reihenfolge Außenscheibe (1), thermoplastische Zwischenschicht (3) oder optisch transparenten Kleber und erster Innenscheibe (2); und c. Verbinden des Schichtstapels aus zumindest Außenscheibe (1), thermoplastischer Zwischenschicht (3) oder optisch transparenten Kleber und erster Innenscheibe (2) zur Fahrzeugverbundscheibe (100). Verwendung einer Fahrzeugverbundscheibe (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 als kombinierte Dach- und Heckscheibe in Fortbewegungsmitteln für den Verkehr auf dem Lande, in der Luft oder zu Wasser, vorzugsweise als kombinierte Dach- und Heckscheibe in Schienenfahrzeugen oder Kraftfahrzeugen, insbesondere als kombinierte Dach- und Heckscheibe von Personenkraftwagen.
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