專利名稱：具有改善的穩(wěn)定性的導(dǎo)電層狀玻璃的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及層狀玻璃，特別涉及導(dǎo)電的層狀玻璃。本發(fā)明涉及在電流通過下具有改善的穩(wěn)定性的導(dǎo)電層狀玻璃。
背景技術(shù)：
層狀玻璃通常用于運(yùn)輸工業(yè)中制造機(jī)動車擋風(fēng)玻璃以及鐵路、航空和航海玻璃。 它們也用于建筑工業(yè)中的安全玻璃的制造，例如屋頂平臺和陽臺的欄桿和玻璃墻壁。通常，它們由粘合在至少一層粘附性熱塑性材料上的一層或多層無機(jī)或有機(jī)玻璃 構(gòu)成。導(dǎo)電層狀玻璃已通過GLAVERBEL的文件W02006/010698A1為人所知，該文件中公 開了透明導(dǎo)電路徑的存在，其會使玻璃受熱，以便例如在汽車領(lǐng)域中的應(yīng)用。在GLAVERBEL的文件W02004/062908A2中，也公開了一種導(dǎo)電層狀玻璃，其中加入 了電子元件，特別是電致發(fā)光二極管。在該玻璃中，導(dǎo)電回路可包含透明導(dǎo)電層所形成的帶 狀區(qū)域，該透明導(dǎo)電層在玻璃層與熱塑性材料層的界面上覆蓋玻璃層。然而，電流在與熱塑性材料層接觸的導(dǎo)電路徑或帶狀區(qū)域中的持久通過可具有造 成出現(xiàn)或多或少著色的區(qū)域的缺點，該著色區(qū)域?qū)植拷档筒ＡУ耐该餍裕⑶倚纬蓳p 害其應(yīng)用的斑點。該現(xiàn)象在直流電的情況下更為突出。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過提供具有改善的穩(wěn)定性的導(dǎo)電層狀玻璃而克服了這些缺點，該導(dǎo)電層 狀玻璃在整個長期使用期間在電流通過下、甚至在供給直流電(“DC”)的情況下保持其透 明性。為此，本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求1定義的新的導(dǎo)電層狀玻璃。從屬權(quán)利要求定義了本發(fā)明其他可能的實施方式，其中某些是優(yōu)選的。同已知的導(dǎo)電層狀玻璃相比，本發(fā)明的新的玻璃具有改善的穩(wěn)定性。穩(wěn)定性是指 在正常應(yīng)用條件下，在一定程度上較長的電流通過時間后其物理和化學(xué)性質(zhì)的恒定。在該 長時間使用的末尾，本發(fā)明的玻璃的物理和化學(xué)性質(zhì)保持在與新制的相同類型的玻璃相當(dāng) 的水平上。物理性質(zhì)主要但不完全指光學(xué)性質(zhì)，例如光的透射和吸收，以及可見光光譜中所 透射的顏色。本發(fā)明的層狀玻璃包括至少一個剛性玻璃層。玻璃層是指厚度可以介于1和50mm 之間的任何無機(jī)或有機(jī)玻璃板。在層表面的不同部位，該厚度可以不是恒定的。該表面可 以為平面的或彎曲的。然而，優(yōu)選在表面所有部位具有恒定厚度的平面玻璃層。無機(jī)玻璃可無區(qū)別地由一種或多種已知玻璃構(gòu)成，例如鈉鈣玻璃、硼玻璃、結(jié)晶和 半結(jié)晶的玻璃。有機(jī)玻璃可以為剛性的熱塑性或熱固性透明聚合物或共聚物，例如透明的 聚碳酸酯、聚酯或聚乙烯類合成樹脂。優(yōu)選在接近玻璃外表面的薄區(qū)域中或在本體中均勻地很輕微著色的或者淺色的
3無機(jī)或有機(jī)玻璃。鈉鈣型無機(jī)玻璃特別適用，例如含有如下基本組分的玻璃(重量百分 數(shù))本發(fā)明的玻璃的玻璃層為剛性層，即具有足夠的對彎曲和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力的機(jī)械強(qiáng)度， 以便在通常使用玻璃的環(huán)境介質(zhì)中經(jīng)常遇到的外力作用下不變形。本發(fā)明的玻璃還包括至少一層熱塑性材料。熱塑性材料在此處是指在熱的作用下 能夠隨意變形并且在冷卻后恢復(fù)其剛性的材料。在本發(fā)明的玻璃中，至少一層熱塑性材料 粘合在至少一層剛性玻璃上。熱塑性層的材料選自能夠粘合在玻璃表面上的材料。有利地，這樣的材料屬于 聚酯類，例如合成熱塑性聚酯類。此類聚酯可例如為聚縮醛。通常優(yōu)選聚乙烯醇縮丁醛 (“PVB”)類的聚縮醛。根據(jù)本發(fā)明，該層狀玻璃的熱塑性層的材料不應(yīng)包含高于30ppm重量的一價金屬 陽離子(一價陽離子總含量<30ppm重量)。這些陽離子一般以殘留雜質(zhì)的形式存在，其來 源于熱塑性材料的制造過程。作為一價陽離子，最常見的是堿金屬陽離子，例如Na+和/或K+。優(yōu)選地，選擇含有不高于lOppm重量堿金屬一價陽離子的熱塑性層的材料。最優(yōu) 選的熱塑性層的材料是其中單價陽離子含量不高于8ppm重量的材料。根據(jù)本發(fā)明玻璃的一種優(yōu)選形式，熱塑性層的聚酯含有至少15重量％的游離羥 基和羧基官能團(tuán)(游離羥基和羧基官能團(tuán)的總重量含量> 15%)，特別是聚乙烯醇縮丁醛 含有至少15%的游離羥基和乙酸酯官能團(tuán)的。有利地，熱塑性層的材料的聚酯含有至少 20 %的游離羥基和羧基官能團(tuán)。最優(yōu)選的聚酯是其中包含至少25 %的游離羥基和羧基官能 團(tuán)的聚酯。根據(jù)本發(fā)明的玻璃的另一優(yōu)選形式，選擇含有不少于30ppm重量的二價陽離子的 熱塑性層的材料。優(yōu)選地，該熱塑性層的材料含有不少于40ppm重量的二價陽離子。最優(yōu) 選的熱塑性層的材料是含有不少于70ppm的二價陽離子的材料。作為二價陽離子，最經(jīng)常 遇到的是堿土金屬陽離子，例如Ca++和/或Mg++。更特別有利地，本發(fā)明的玻璃的熱塑性層的材料含有不高于30ppm重量的一價陽 離子，同時含有不低于30ppm重量的二價陽離子。本發(fā)明的層狀玻璃還包含通電路徑。這些路徑一般具有導(dǎo)電透明膜的帶狀物的形 式。它們被安置于玻璃的至少一個玻璃層的內(nèi)表面上。若玻璃包含例如多于兩個玻璃層以 及至少兩層夾在玻璃層之間的熱塑性材料，這些路徑可以被安置在玻璃的多于一個玻璃層BaO+CaO+MgOK20+Na20Si02Na20CaOK20MgOA1203BaO
60 至 75% 10 至 20% 2 至 16% 0 至 10% 0 至 10% 0至5% 0至2% 10 至 20% 10 至 20%。的內(nèi)表面上?；蛘撸瑢?dǎo)電透明膜的帶狀物形成的通電路徑也可以安置于熱塑性材料層的至少一 個面上。本發(fā)明的玻璃也可同時包括安置在玻璃的至少一個玻璃層的內(nèi)表面上的導(dǎo)電透 明膜帶狀物和安置在熱塑性材料層的至少一個表面上的其他導(dǎo)電透明膜帶狀物形成的通 電路徑。在后一種可能情況下，玻璃層、導(dǎo)電膜帶狀物以及熱塑性材料層的各自堆疊順序是 不重要的。本發(fā)明玻璃的另一種實施方式是其中玻璃為一種可加熱玻璃的情形，其中的通電 路徑具有與路徑的性質(zhì)、厚度和寬度相適應(yīng)的電阻，以便當(dāng)玻璃的路徑與電源連通時通過 焦耳效應(yīng)產(chǎn)生熱量。該實施方式可在例如運(yùn)輸工業(yè)的汽車中遇到，用于汽車玻璃面板的除 霧和/或除霜。用于汽車后窗的除霧/除霜的汽車應(yīng)用是此類玻璃的用途的典型實例。本發(fā)明的玻璃的另一實施方式是其中玻璃是一種發(fā)光玻璃或照明玻璃的情形，發(fā) 光電子元件被整合在熱塑性層中。該發(fā)光電子元件例如為電致發(fā)光二極管(LEDs)，此處包 括有機(jī)電致發(fā)光二極管(OLEDs)。在該實施方式中，LEDs給出了出色的結(jié)果。發(fā)光玻璃的 實例特別為裝飾玻璃、戶外有色玻璃以及顯示信息的玻璃。在本發(fā)明的玻璃的第三種實施方式中，該玻璃也可以是含有不是電致發(fā)光二極管 的電子元件的玻璃，該電子元件例如為其他類型的與玻璃光學(xué)外觀相配合的元件，如光敏 電阻、光電二極管和視覺傳感器。其他電子元件例如MEMS元件(微電機(jī)系統(tǒng)，英語為“Micro ElectroMechanical Systems")以及更常規(guī)的集成電路，例如微處理器，以及無源電子元件 也可以整合到本發(fā)明的玻璃中，以便實現(xiàn)完整的電子系統(tǒng)。在以上列舉的任何種類的本發(fā)明玻璃中，導(dǎo)電透明膜可為多種類型。該膜的第一種實施方式是以氟和/或銻摻雜的二氧化錫的薄層或混合了二氧化 錫的氧化銦的薄層。該透明導(dǎo)電膜的涂層可例如通過熟知的由氣態(tài)前體進(jìn)行氣相化學(xué)沉積 (CVD)的技術(shù)沉積在至少一個玻璃層上。導(dǎo)電透明膜的第二種實施方式是含有至少一層諸如鋁或銀的導(dǎo)電金屬的一組層 堆疊形成的膜。該堆疊例如為通過一系列真空陰極磁控濺射(英語文獻(xiàn)中為“magnetron sputtering")沉積的產(chǎn)物。涂層堆疊例如為以下情形Ti02/Zn0/Ag/Ti/Zn0/Sn02以下實施例將以更詳盡的方式說明本發(fā)明
具體實施例方式實施例1.試樣制備導(dǎo)電層狀玻璃試樣利用由多種來源的聚乙烯醇縮丁醛(“PVB”)構(gòu)成的熱塑性材 料層以及相同的玻璃層制備。它們由以下方法獲得以PLANIBEL G為商標(biāo)的AGC歐洲平板玻璃公司的市售玻璃層由4mm厚的鈉鈣玻 璃構(gòu)成，其上覆蓋了由氧碳化硅下層和表面電阻為約15Q/ □的用氟摻雜的氧化錫導(dǎo)電層 形成的熱解透明薄層堆疊。將其切成10cm見方試片。然后利用纖維紅外激光一其將覆蓋 在玻璃上的大約100 ym寬的薄層堆疊完全除去一在方塊中部標(biāo)記一直線凹槽，其在相對的兩邊之間延伸。然后利用導(dǎo)電粘合劑將銅帶粘合在試樣的兩部分的每部分的導(dǎo)電透明層 邊緣作為電連接體。然后在玻璃試片上在導(dǎo)電層一側(cè)涂敷與導(dǎo)電玻璃方形試樣尺寸相同并 具有確定厚度(選自1.3至1.7mm范圍內(nèi))的待測PVB插入層。然后在覆蓋在玻璃試片上 的PVB層上施加厚度為4mm并與該試樣和PVB層尺寸相同的第二層淺色鈉鈣玻璃。然后將玻璃層、導(dǎo)電層和插入的PVB層的堆疊(其邊緣伸出兩個導(dǎo)電銅片)在通 常的擠壓和真空壓熱條件下進(jìn)行層壓，從而制備了具有兩個玻璃層的層狀玻璃，這兩個玻 璃層包含兩個導(dǎo)電路徑并且不含氣泡。2.層狀PVB件能的加諫測試然后，將待測的具有不同PVB的玻璃持久地連接在20V連續(xù)電壓源上，并且在該電 壓下放置于溫度調(diào)至80°C的加熱爐中。對玻璃進(jìn)行定期目測，以便測定在層狀玻璃的玻璃 層之一的導(dǎo)電層中用激光標(biāo)記的凹槽附近出現(xiàn)第一處著色點的延遲時間。3.不同PVB件能的對比在下表中，給出了利用不同來源的PVB根據(jù)以上第1條描述的方法獲得的層狀玻 璃試樣的導(dǎo)電層凹槽附近測定的著色出現(xiàn)時間。所使用的PVB的化學(xué)分析結(jié)果也列在同一表格中，:Na\ K+、Ca+\ Mg++的含量以 及丁基官能團(tuán)及游離羥基和乙酸酯官能團(tuán)總量的重量百分含量。已知利用Solutia Salflex RE 41淺色PVB制備的玻璃不符合本發(fā)明的玻璃 (Na++K+ > 30ppm重量)，在20V、80°C下經(jīng)24小時已出現(xiàn)著色。被測的Sekisui的PVB產(chǎn)生符合本發(fā)明的玻璃，可以在沒有過早的著色的情況下 得到明顯更長的工作時間。
權(quán)利要求
具有改善的穩(wěn)定性的導(dǎo)電層狀玻璃，包含至少一個剛性有機(jī)或無機(jī)玻璃層以及至少一個與該剛性層粘合的熱塑性材料層，該玻璃還包含具有導(dǎo)電透明膜帶狀物形式的通電路徑，其特征在于該熱塑性層的材料選自其一價金屬陽離子含量不高于30ppm重量的材料。
2.根據(jù)上一權(quán)利要求的玻璃，其特征在于通電路徑安置在玻璃的至少一個玻璃層的內(nèi) 表面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的玻璃，其特征在于該通電路徑安置在熱塑性層的至少一個面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2和3任意之一的玻璃，其特征在于該熱塑性層的材料是聚酯。
5.根據(jù)上一權(quán)利要求的玻璃，其特征在于該聚酯是聚縮醛。
6.根據(jù)上一權(quán)利要求的玻璃，其特征在于該聚縮醛是聚乙烯醇縮丁醛。
7.根據(jù)權(quán)利要求4-6任意之一的玻璃，其特征在于該聚酯包含至少25重量％的游離羥 基和羧基官能團(tuán)。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求任意之一的玻璃，其特征在于該熱塑性層的材料含有不少于 30ppm重量的堿土金屬二價陽離子。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求任意之一的玻璃，其特征在于該玻璃是可加熱玻璃，通電路徑具 有能夠通過焦耳效應(yīng)產(chǎn)生熱量的電阻。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求任意之一的玻璃，其特征在于該玻璃是包含具有整合在熱塑性 層中的電致發(fā)光二極管形式的電子元件的玻璃。
11.根據(jù)上一權(quán)利要求的玻璃，其特征在于它是裝飾性發(fā)光玻璃。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求任意之一的玻璃，其特征在于該導(dǎo)電透明膜選自用氟和/或銻 摻雜的二氧化錫的薄層以及混合了 二氧化錫的氧化銦的薄層。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-11任意之一的玻璃，其特征在于該導(dǎo)電透明膜是含有至少一層銀 的涂層堆疊。
全文摘要
具有改善的穩(wěn)定性的導(dǎo)電層狀玻璃，其包含至少一個玻璃層，具有透明導(dǎo)電膜帶狀物形式的通電路徑以及至少一層與剛性層粘合并且其中一價金屬陽離子含量不高于30ppm重量的熱塑性材料。
文檔編號C03C27/12GK101878111SQ200880112072
公開日2010年11月3日 申請日期2008年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月16日
發(fā)明者A·路易捷克斯, M·德梅耶爾, P·布朗熱 申請人:旭硝子歐洲平板玻璃股份有限公司