用在車輛或建筑物中的復合玻璃的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用在車輛或建筑物中的復合玻璃，其能夠選擇性反射日光波長光譜中的電磁輻射。在根據本發(fā)明的復合玻璃中存在光學多層體系，該多層體系具有日光總透射率TTs<40%、在可見光波長范圍內的透射率Tvis>70%、在可見光波長范圍內的反射率Rvis<12%。該多層體系具有根據用于反射的ASTM308（照明光源D65和標準觀測者10°）測定的反射色為在光垂直入射時在由值為-5至5的Ra*和值為-25至-40的Rb*限定的顏色空間內。單獨地或附加地，該復合玻璃具有根據用于透射和反射的ASTM308的反射色為在光垂直入射時在由值為-5至5的Ra*和值為-20至-40的Rb*限定的顏色空間（顏色盒）內。
【專利說明】用在車輛或建筑物中的復合玻璃
[0001]本發(fā)明涉及用在車輛或建筑物中的選擇性反射日光波長光譜的電磁輻射的復合玻璃。為此使用光學上部分透明的多層體系。
[0002]這種多層體系用于有針對地選擇性影響太陽發(fā)射的電磁輻射的透射及反射，并且由此通過本身已知的真空涂覆方法，特別是PVD方法，在對于電磁輻射透明的基材，如特別是玻璃或聚合物膜上形成為薄層。與此目的相關的是，盡可能大比例地反射不可見光范圍(例如太陽能范圍或近紅外光譜范圍)的輻射，使得透射的太陽能的比例最小。一個特殊的目的在于，將透過在上述載體上配備有這種多層體系的復合玻璃的允許透過的日光總透射率Tts (按照DIN ISO 13837，情形I計算)的值限制成最大為由太陽發(fā)射并到達地球表面的電磁輻射的40%。由此意在使室內或車輛內部的升溫最小化并減小用以實現(xiàn)使位于室內或車內的人員感覺舒適的環(huán)境氣候的能量消耗。然而，與此相反，盡可能高比例的在可見光范圍內的輻射不應被反射，也盡可能地不被吸收，以至于太陽輻射的人眼可見的部分(Tvis，按照照明光源A和觀測者2°的ASTM E 308計算，Rvis也按照相同的標準計算)可保留70%以上。這種對Tvis的要求對于在汽車玻璃中的應用是法律規(guī)定的。
[0003]為此，長期以來使用多層體系，其在基材(玻璃或塑料)上形成。在此，其可以是高和低折射率的介電材料層疊置形成的交替層體系。
[0004]也經常使用與薄介電層(氧化物和氮化物)交替的薄金屬層。所述氧化物或氮化物應當具有在550nm波長下在1.8至2.5范圍的光學折射率。
[0005]除了其它的反射金屬(例如金或銅)，對于金屬層優(yōu)選使用銀或銀合金(Ag-Au、Ag-Cu, Ag-Pd等)，其具有對于這些應用而言非常好的光學特性。
[0006]除了影響選擇性透射和反射從太陽發(fā)射的電磁輻射而外，還存在對車輛或建筑物中使用的玻璃的美學要求，這涉及光學色彩效果。例如，傳統(tǒng)的光學多層體系在反射方面具有中性的或非顯著的綠色或藍色的色彩效果。然而，經常也期望獲得匹配車輛或建筑的整體效果的其它色彩效果。
[0007]因此，本發(fā)明的目的在于，提供用在車輛或建筑物中的復合玻璃，其具有鮮艷的藍色色彩效果并且實現(xiàn)TTs〈 40%和優(yōu)選具有高的視覺透射率Tvis> 70%。
[0008]根據本發(fā)明，此目的通過具有權利要求1的特征的復合玻璃實現(xiàn)。以從屬權利要求中描述的特征可以實現(xiàn)有利的實施方案和擴展方案。
[0009]根據本發(fā)明的復合玻璃具有光學的多層體系，用所述多層體系可實現(xiàn)日光總透射率Tts < 40%、在可見光波長范圍內的透射率Tvis > 70%、在可見光波長范圍內的反射率Rvis< 12 %。該光學多層體系可以直接形成在玻璃表面或在光學透明的聚合物膜或者其它適當的載體材料上。經涂覆的聚合物膜或載體材料可用粘附力促進劑或促進粘附力的膜平面固定在玻璃表面上，或者被包圍在兩個能夠由此彼此相連的玻璃板之間。
[0010]根據ISO 13837確定能量的透射率、例如日光總透射率TTs。
[0011]此外，所述復合玻璃具有反射色，其根據用于透射和反射的ASTM 308在光垂直入射時在由值為-5至5的Ra*和值為-25至-40的Rb*限定的顏色空間內，并且在此以照明光源D65和標準觀測者10°測定反射色。[0012]單獨地或附加地，反射色可以在光入射角為60°時也位于由值為O至12的Ra*和值為-20至-30的Rb*限定的顏色空間內，其中所述反射色在此用照明光源D65和標準觀測者10°測定。
[0013]為測定反射色,可以使用分光光度計,其優(yōu)選具有積分球,例如由Perkin Elmer公司以型號名稱PE900可獲得。
[0014]反射色可以在光垂直入射時圍繞強度中心Ra* = O, Rb* = -35在更小的顏色空間內在Ra*和Rb*的值各為±5、優(yōu)選±2范圍的一個或多個顏色空間內。
[0015]在光線入射角為60°時，反射色的值可以圍繞強度中心Ra* = 7,Rb* = -25在Ra*和Rb*的值各為±5、優(yōu)選±2的范圍的一個或多個顏色空間內。
[0016]由于制造造成的層厚度變化(通常為各自目標層厚度的±2%)得出顏色空間的大小，該層厚度變化影響準確的顏色位置(Farblage)。
[0017]用于選擇性反射日光波長光譜中的電磁輻射的光學多層體系可以形成有至少一層由銀或銀合金制成的層和至少一層介電層。銀層或用銀合金制成的層可以具有在5 nm至25 nm范圍的層厚度,介電層可以具有5 nm至150 nm范圍的層厚度。
[0018]如果銀層或用銀合金制成的層在兩個表面上全面地各涂覆有種子層(seedlayer)和覆蓋層(cap layer)是有利的。
[0019]除了純銀之外，也可以使用包含極小比例的AiuPd或Cu的銀合金。以下將這些層通稱為銀層。在銀合金中，所包含的其它金屬的比例應當很小，盡可能保持小于2%。
[0020]一個光學多層體系或多個這種多層體系可以疊置形成于玻璃-或聚合物表面上。在此，可采用傳統(tǒng)的真空覆覆方法，特別是PVD法，且特別有利地采用磁控管濺射。
[0021]為形成所述種子層和覆蓋層，可以使用混合氧化物ZnO:X，其中X例如為Al2O3,Ga2O3、SnO2、In2O3或者MgO。所述種子層和/或覆蓋層應具有5 nm至15 nm范圍的層厚度，銀層可以具有5 nm和25 nm之間的層厚度,優(yōu)選為10 nm。
[0022]覆蓋層也可以由薄的金屬層-所謂的阻隔層-構成，其中阻隔層通常由T1、NiCr和Cu構成并且具有〈5 nm的層厚度。
[0023]有利地，存在形成從兩側包圍所述多層體系的額外的介電層的可能性。
[0024]為了實現(xiàn)光學多銀層體系，可以以覆覆步驟順序沉積兩個或更多個單銀層體系，優(yōu)選三個單銀層體系。單銀層體系可以是由介電層、薄的種子層、銀層、覆蓋層和最后的介電層構成的結構。
[0025]為了能夠實現(xiàn)期望的光學特性，所述銀層的厚度以及介電層的厚度應該匹配。
[0026]存在于這種多層體系中的介電層通常在550 nm的波長下具有η > 1.8的折射率和較小的吸收率，并且例如可以由In2O3構成。
[0027]形成在兩個銀層之間的可由覆蓋層、介電層和種子層組成的介電層結構在光學過濾體系中具有介電間隔層的作用，用于界定光譜透射范圍的位置以及復合玻璃的顏色感覺。使用介電材料作為種子層和覆蓋層是有利的，因為種子層和覆蓋層的厚度屬于介電間隔層的層厚度并因此如其它介電材料一般引起相應的光學作用，因此它們對于整體的光學作用有貢獻。
[0028]因此，在作為基材的PET膜上具有三層各被種子層和覆蓋層以及介電層包圍的銀層的多層體系結構中并將如此涂覆的膜用于玻璃層壓件中時可以保持透射的輻射的總比例Tts < 40 %、透射的可見光波長光譜中的輻射的比例Tvis > 70 %、反射的可見光波長光譜中的輻射的比例Rvis < 10 %。
[0029]對于光學多層體系的制造和參數如何用在本發(fā)明中的其它可能性和啟示也可以從未公開的文獻DE 10 2011 116 191獲知，其公開內容通過引用全文并入本發(fā)明中。
[0030]以下意在示例性地對本發(fā)明進行更詳細地說明。
[0031]附圖中:
圖1示出了在光垂直入射時在顏色空間內的反射色的圖表；
圖2示出了在60°角度下的光入射時在顏色空間內的反射色的圖表；
圖3以示意圖形式示出了一個實施例，其中在多層體系結構中存在三個銀層，每個銀層各自具有種子層和覆蓋層；以及
圖4示出了用于安裝根據本發(fā)明的具有嵌入復合玻璃中的塑料膜的多層體系的示意圖。
[0032]圖1中示出的圖表給出了在光垂直入射時在顏色空間內的反射色。在此，反射色的各項數值如說明書的通用部分中所解釋般測定。根據現(xiàn)有技術，相應于值為O至-5的Ra*和相應于值為-8至-4的 Rb*的顏色空間是優(yōu)選的。在此，具體得到的值以.標記。明顯的是，其全部位于綠色區(qū)域內而僅一個示例性的值位于紅色區(qū)域內。示出的色彩坐標是在市售復合玻璃(機動車擋風玻璃)中測定的。在此，其代表現(xiàn)有技術但全部都具有〉40% O45%)的 Tts。
[0033]應遵循本發(fā)明的顏色空間在圖表中在下部示出并且表征深藍的反射色。也有兩個在根據本發(fā)明的復合玻璃(見下文的實施例)上測定的以▲標記的具體值。
[0034]在圖2中不出的圖表中不出了相應于在60°和照明光源D65下的光入射的顏色空間和值。根據現(xiàn)有技術的具體值以□標記且根據本發(fā)明的反射色的具體值以Λ標記。
[0035]圖3中示出的具有三個銀層4的多層體系結構通過三個涂覆步驟在PET基材I上實現(xiàn)，所述銀層各自形成在種子層3與覆蓋層5之間。
[0036]由此，形成在基材I上的由In2O3構成的介電層2應具有20 nm至50 nm的層厚度，由In2O3構成的形成在覆蓋層5和種子層3之間的介電層6應具有40 nm至150 nm范圍的厚度。由In2O3構成的形成在遠離基材I的外表面上的介電層7應具有20 nm至70 nm范圍的厚度。所有的銀層應具有7 nm至25 nm范圍的厚度。
[0037]此外，由三個疊置形成的相應于本發(fā)明的多層體系構成的多層體系可以通過調整各個層厚度進一步被優(yōu)化，以在玻璃層壓件中實現(xiàn)Tts < 40 %、Tvis > 70 %和Rvis < 10 %的特性。“玻璃層壓件”的結構在圖4中示出。在此，I是PET基材，8是根據本發(fā)明的具有三個銀層的多層體系，9是PVB (聚乙烯醇縮丁醛)層，10是玻璃。
[0038]在圖3中示出的實施例中，種子層3的層厚度保持為8 nm，覆蓋層5的層厚度保持為7 nm。銀層4具有以下厚度(從基材I開始):第一銀層=8.7 nm,第二銀層=16.9nm,和第三銀層=13.7 nm。介電層由In2O3制成并且同樣從基材I開始具有以下厚度:1.由In2O3構成的層2= 24 nm, 2.由In2O3構成的層6= 76 nm, 3.由In2O3構成的層6= 90 nm,4.由In2O3構成的層7= 32 nm。
[0039]以這種層體系，在“玻璃層壓件”中得到下述值:
Tvis (A, 2° ) = 72.4 %Rvis (A, 2° ) = 9.I %
Tts (ISO) = 38.1 %
Ra* (D65, 10° )垂直=0.7Rb* (D65, 10° )垂直=-38.0Ra* (D65, 10° )光入射 60。=9.5Rb* (D65, 10° )光入射 60。=-25.5
【權利要求】
1.用于車輛或建筑物中的復合玻璃，在所述復合玻璃中存在光學多層體系，所述多層體系具有日光總透射率Tts < 40%、在可見光波長范圍的透射率Tvis > 70%、在可見光波長范圍的反射率Rvis < 12 %，并具有根據用于反射的ASTM 308 (照明光源D65和標準觀測者10° )測定的下述反射色:在光垂直入射時在由值為-5至5的Ra*和值為-25至-40的Rb*限定的顏色空間內，和/或在光入射角為60°時在由值為O至12的Ra*和值為-20至-30的Rb*限定的顏色空間內。
2.根據權利要求1所述的復合玻璃，其特征在于，所述反射色在光垂直入射時圍繞強度中心Ra* = O,Rb* = -35在更小的顏色空間內在Ra*和Rb*的值各為±5范圍的一個或多個顏色空間內。
3.根據權利要求1所述的復合玻璃，其特征在于，所述反射色在光線入射角為60°時圍繞強度中心Ra* = 7,Rb* = -25在更小的顏色空間內在Ra*和Rb*的值各為±5范圍的一個或多個顏色空間內。
4.根據前述權利要求中任一項所述的復合玻璃，其特征在于，形成具有至少一層由銀或銀合金構成的層和至少一層介電層的所述光學多層體系。
5.根據前述權利要求中任一項所述的復合玻璃，其特征在于，銀層或由銀合金構成的層具有5 nm至25 nm范圍的層厚度，且介電層具有5 nm至150 nm范圍的層厚度。
6.根據前述權利要求中任一項所述的復合玻璃，其特征在于，所述光學層體系優(yōu)選包含三層被介電間隔層彼此分隔的銀層。
【文檔編號】B32B17/10GK103987519SQ201280061204
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2012年12月13日 優(yōu)先權日:2011年12月15日
【發(fā)明者】R.蒂伊施, R.克萊恩赫佩爾, A.瓦爾 申請人:索斯華爾技術公司