CN120003115A - 用于汽车前挡的高透双银镀膜夹胶玻璃及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于镀膜玻璃技术领域，具体公开一种用于汽车前挡的高透双银镀膜夹胶玻璃及制备方法。有效解决应用于汽车领域中的镀膜玻璃的透射率下降的问题。包括外片玻璃基板、透明PVB胶层和内片玻璃基板，外片玻璃基板的第一表面上依次向外设有第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七、第八、第九、第十、第十一、第十二和第十三膜层；第三、第六、第八和第十一膜层的材料均为AZO，第二和第七膜层的材料均为ZTO，第一和第十二膜层的材料均为Si₃N₄，第五和第十膜层的材料均为NiCr，第四和第九膜层的材料均为Ag，第十三膜层的材料为ZrO₂；PVB胶层设于第十三膜层和内片玻璃基板之间。本发明具有高透性能。

Description

用于汽车前挡的高透双银镀膜夹胶玻璃及制备方法

技术领域

本发明属于镀膜玻璃技术领域，尤其涉及一种用于汽车前挡的高透双银镀膜夹胶玻璃及制备方法。

背景技术

普通玻璃因其具有高透性，广泛应用于汽车领域中，以达到开拓视野的功能。当前由于新能源车对续航里程的需求和燃油车在碳排放的政策下，对汽车的车厢内舒适度要求和节能要求也愈来愈高，而通过玻璃的热损失是汽车空调能耗的主要部分(占50％以上)。有关研究资料表明，太阳能直接透过率玻璃传热以太阳能热辐射为主(占80％)，这意味着要从改变玻璃的性能来减少热能的损失，而最有效的方法就是抑制阳光透过玻璃的太阳能辐射，在不影响法律法规要求的可见光透射率和安全强度的情况下，增加前档玻璃的遮阳系数。因此，双银或三银低辐射镀膜玻璃开始应用于汽车领域中。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种用于汽车前挡的高透双银镀膜夹胶玻璃，有效解决应用于汽车领域中的镀膜玻璃的透射率下降的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种用于汽车前挡的高透双银镀膜夹胶玻璃，包括外片玻璃基板、透明的PVB胶层和内片玻璃基板，所述外片玻璃基板和内片玻璃基板均包括相背的第一表面和第二表面，所述外片玻璃基板的第一表面上设有镀膜膜层，所述镀膜膜层包括自外片玻璃基板的第一表面依次向外的第一膜层、第二膜层、第三膜层、第四膜层、第五膜层、第六膜层、第七膜层、第八膜层、第九膜层、第十膜层、第十一膜层、第十二膜层和第十三膜层。

所述第三膜层、第六膜层、第八膜层和第十一膜层的材料均为AZO，所述第二膜层和第七膜层的材料均为ZTO，所述第一膜层和第十二膜层的材料均为Si₃N₄，所述第五膜层和第十膜层的材料均为NiCr，所述第四膜层和第九膜层的材料均为Ag，所述第十三膜层的材料为ZrO₂。

所述PVB胶层设于第十三膜层和内片玻璃基板的第二表面之间。

进一步地，所述第一膜层的厚度为6～8nm，第二膜层的厚度为7～10nm，第三膜层的厚度为18～20nm，第四膜层的厚度为7～10nm，第五膜层的厚度为0.5～2nm，第六膜层的厚度为7～10nm，第七膜层的厚度为65～67nm，第八膜层的厚度为13～15nm，第九膜层的厚度为10～12nm，第十膜层的厚度为0.5～2nm，第十一膜层的厚度为7～10nm，第十二膜层的厚度为23～25nm，第十三膜层的厚度为3～5nm。

进一步地，所述PVB胶层的厚度为0.76mm。

进一步地，所述外片玻璃基板和内片玻璃基板均为厚度2.1mm的普白玻璃板。

进一步地，所述第三膜层、第六膜层、第八膜层和第十一膜层AZO膜层是采用铝掺杂的氧化锌作为靶材进行磁控溅射而形成的，所述第一膜层和第十二膜层Si₃N₄膜层是采用旋转硅为靶材进行磁控溅射而形成的，所述第十三膜层ZrO₂膜层是采用氧化锆作为靶材并进行磁控溅射而形成的，所述第二膜层和第七膜层ZTO膜层是采用氧化锌锡作为靶材进行磁控溅射而形成的。

本发明的另一个目的在于提供以上实施例所述的用于汽车前挡的高透双银镀膜夹胶玻璃的制备方法，包括以下步骤：S1、镀膜靶材：将硅铝合金、锌铝合金、镍铬合金、银、氧化锌锡和氧化锆分别安装在玻璃镀膜机的真空磁控溅射室的靶位上，腔室抽真空、通工艺气体、烧靶备用。

S2、玻璃的预处理：将内片玻璃基板和待镀膜处理的外片玻璃基板置于真空状态下，对内片玻璃基板和待镀膜处理的外片玻璃基板进行排湿、脱气处理，降低外片玻璃基板和内片玻璃基板表面沉积的水份和气体。

S3、镀膜处理：将经步骤S2排湿、脱气处理后的外片玻璃基板送入玻璃镀膜机的真空磁控溅射室内，在外片玻璃基板的第一表面自下而上依次镀覆第一膜层、第二膜层、第三膜层、第四膜层、第五膜层、第六膜层、第七膜层、第八膜层、第九膜层、第十膜层、第十一膜层、第十二膜层和第十三膜层，得到镀膜玻璃。

S4、烧结处理：将镀膜玻璃在650℃&400s的条件下进行烧结。

S5、夹胶处理：采用0.76mm透明PVB为胶层在外片玻璃基板上的第十三膜层和内片玻璃基板的第二表面之间进行夹胶处理，得到高透双银镀膜夹胶玻璃。

进一步地，在步骤S4烧结处理前，镀膜玻璃的玻璃面的可见光透过率≥61％，镀膜玻璃的玻璃面的可见光反射率≤8％。

经步骤S4烧结处理后，镀膜玻璃的玻璃面的可见光透过率≥73％，镀膜玻璃的玻璃面的可见光反射率≤9％。

进一步地，经步骤S5夹胶处理后，镀膜玻璃的玻璃面的可见光透过率≥73％，镀膜玻璃的玻璃面的可见光反射率≤11％。

进一步地，经步骤S5夹胶处理后，镀膜玻璃的镀膜面以8°入射角光线反射A值为-8.96±2.5，B值为-11.79±2.5。

经步骤S5夹胶处理后，镀膜玻璃的镀膜面以60°入射角光线反射A值为-1.89±2.5，B值为-5.06±2.5。

经步骤S5夹胶处理后，镀膜玻璃的玻璃面以8°入射角光线反射A值为-6.77±2.5，B值为-13.46±2.5。

经步骤S5夹胶处理后，镀膜玻璃的玻璃面以60°入射角光线反射A值为-8.96±2.5，B值为-11.79±2.5。

进一步地，所述高透双银镀膜夹胶玻璃的光透过率超过70％，玻璃雾度为0.36％。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果是：

本发明提高了双银镀膜玻璃的光透过率。当将本发明应用于汽车前挡时，因其具有高透的性能，不阻碍驾驶员的视线；其具有优于普通夹胶玻璃的SC值和TTS值，使夹胶玻璃能在不影响视线的情况下尽可能的减少红外线和紫外线的进入，极大地阻隔了太阳光的进入，降低车内空调使用率，稳定车内气温，大大改善驾驶体验，既能保护驾驶员不被晒伤又能达到节能减排的目的，提高了驾驶安全。

附图说明

图1是实施例1的高透双银镀膜夹胶玻璃的结构示意图。

附图标记说明：外片玻璃基板-1；PVB胶层-2；内片玻璃基板-3；第一膜层-4；第二膜层-5；第三膜层-6；第四膜层-7；第五膜层-8；第六膜层-9；第七膜层-10；第八膜层-11；第九膜层-12；第十膜层-13；第十一膜层-14；第十二膜层-15；第十三膜层-16。

具体实施方式

实施例1：一种用于汽车前挡的高透双银镀膜夹胶玻璃，包括外片玻璃基板1、透明的PVB胶层2和内片玻璃基板3。外片玻璃基板1和内片玻璃基板3均包括相背的第一表面和第二表面。外片玻璃基板1的第一表面上设有镀膜膜层，镀膜膜层包括自外片玻璃基板1的第一表面依次向外的第一膜层4、第二膜层5、第三膜层6、第四膜层7、第五膜层8、第六膜层9、第七膜层10、第八膜层11、第九膜层12、第十膜层13、第十一膜层14、第十二膜层15和第十三膜层16。PVB胶层2设于第十三膜层16和内片玻璃基板3的第二表面之间。

第一膜层4的厚度为6～8nm，第二膜层5的厚度为7～10nm，第三膜层6的厚度为18～20nm，第四膜层7的厚度为7～10nm，第五膜层8的厚度为0.5～2nm，第六膜层9的厚度为7～10nm，第七膜层10的厚度为65～67nm，第八膜层11的厚度为13～15nm，第九膜层12的厚度为10～12nm，第十膜层13的厚度为0.5～2nm，第十一膜层14的厚度为7～10nm，第十二膜层15的厚度为23～25nm，第十三膜层16的厚度为3～5nm。PVB胶层2的厚度为0.76mm。

第三膜层6、第六膜层9、第八膜层11和第十一膜层14的材料均为AZO(氧化锌铝)，第二膜层5和第七膜层10的材料均为ZTO，第一膜层4和第十二膜层15的材料均为Si₃N₄，第五膜层8和第十膜层13的材料均为NiCr，第四膜层7和第九膜层12的材料均为Ag，第十三膜层16的材料为ZrO₂。

第三膜层6、第六膜层9、第八膜层11和第十一膜层14均为AZO膜层，AZO膜层是采用铝掺杂的氧化锌作为靶材进行磁控溅射而形成的；第一膜层4和第十二膜层15均为Si₃N₄膜层，Si₃N₄膜层是采用旋转硅为靶材进行磁控溅射而形成的；第十三膜层16是ZrO₂膜层，ZrO₂膜层是采用氧化锆作为靶材并进行磁控溅射而形成的；第二膜层5和第七膜层10均为ZTO膜层，ZTO膜层是采用氧化锌锡作为靶材进行磁控溅射而形成的。

第一膜层4和第十二膜层15为Si₃N₄膜层(氮化硅层)，结构陶瓷材料，硬度大，具有润滑性，耐磨损，高温时抗氧化，能抵抗冷热冲击；第五膜层8和第十膜层13为镍铬合金层，具有高强度和抗腐蚀性；第二膜层5和第七膜层10为ZTO层，在可见光范围内具有较高的透光性；第三膜层6、第六膜层9、第八膜层11和第十一膜层14为AZO层，具有高导电性和低电阻率；第十三膜层16为氧化锆层，化学性质不活泼，且具有高熔点、高电阻率、高折射率和低热膨胀系数的性质；第四膜层7和第九膜层12为银粒子层，偏振效应最小，银粒子是可见光和近红外光区应用的重要光学材料。

在本实施例中，在银粒子层的两侧依次对称设置镍铬合金层和AZO层为隔离稳定层，作为银粒子层的保护层(牺牲层)发生部分氧化，在部分氧化过程中，膜层的可见光透过率会得到提高，再加上银粒子优良的光学性质，使镀膜玻璃颜色更通透。

在本实施例中，将第一膜层4(最底层)和第十二膜层15(次顶层)设置为氮化硅层作为绝缘层，第十三膜层16(最顶层)设置为氧化锆层作为保护层，利用两者硬度大、耐磨损和高温时抗氧化的特性保护外片玻璃基板1的镀膜膜层，改善镀膜玻璃的加工性能。

在本实施例中，外片玻璃基板1和内片玻璃基板3均为厚度2.1mm的普白玻璃基板，自台玻青岛玻璃有限公司购入。

本实施例通过膜层结构的合理布置和膜层厚度设计，大大提高了高透双银镀膜夹胶玻璃的透过率和加工性能。

实施例2：实施例1所述的用于汽车前挡的高透双银镀膜夹胶玻璃的制备方法，包括以下步骤：S1、烧结靶材：将硅铝合金、锌铝合金、镍铬合金、银、氧化锌锡和氧化锆分别烧结在玻璃镀膜机的真空磁控溅射室的靶位上，备用。

S2、玻璃的预处理：将内片玻璃基板3和待镀膜处理的外片玻璃基板1置于真空状态下，对内片玻璃基板3和待镀膜处理的外片玻璃基板1进行排湿、脱气处理，降低外片玻璃基板1和内片玻璃基板3表面沉积的水份和气体。

S3、镀膜处理：将经步骤S2排湿、脱气处理后的外片玻璃基板1送入玻璃镀膜机的真空磁控溅射室内，在外片玻璃基板1的第一表面自下而上依次镀覆第一膜层4、第二膜层5、第三膜层6、第四膜层7、第五膜层8、第六膜层9、第七膜层10、第八膜层11、第九膜层12、第十膜层13、第十一膜层14、第十二膜层15和第十三膜层16，得到镀膜玻璃。

S4、烧结处理：将镀膜玻璃在650℃&400s的条件下进行烧结。

S5、夹胶处理：采用0.76mm透明PVB为胶层在外片玻璃基板1上的第十三膜层16和内片玻璃基板3的第二表面之间进行夹胶处理，得到高透双银镀膜夹胶玻璃。

PVB是聚乙烯醇缩丁醛的简称，它是由聚乙烯醇与丁醛在酸催化下缩合的产物。由于PVB分子含有较长支链，具有良好的柔顺性，玻璃化温度低，有很高的拉伸强度和抗冲击强度。PVB具有优良的透明度，良好的溶解性，很好的耐光、耐水、耐热、耐寒和成膜性。它含有的官能团可以进行乙酞基的皂化反应、羟基的醋化、磺酸化等各种反应，与玻璃、金属(尤其是铝)等材料有很高的粘接力。因此，在制造夹层安全玻璃、粘合剂、陶瓷花纸、铝箔纸、电器材料、玻璃钢制品、织物处理剂等领域得到了广泛应用，成为一种不可或缺的合成树脂材料。

在步骤S4烧结处理前，镀膜玻璃的玻璃面的可见光透过率≥61％，镀膜玻璃的玻璃面的可见光反射率≤8％；

在步骤S4烧结处理后，镀膜玻璃的玻璃面的可见光透过率≥73％，镀膜玻璃的玻璃面的可见光反射率≤9％。

经步骤S5夹胶处理后，镀膜玻璃的玻璃面的可见光透过率≥73％，镀膜玻璃的玻璃面的可见光反射率≤11％。

经步骤S5夹胶处理后，镀膜玻璃的玻璃面以8°入射角光线反射A值为-6.77±2.5，B值为-13.46±2.5；镀膜玻璃的玻璃面以60°入射角光线反射A值为-8.96±2.5，B值为-11.79±2.5。

经步骤S5夹胶处理后，镀膜玻璃的镀膜面以8°入射角光线反射A值为-8.96±2.5，B值为-11.79±2.5；镀膜玻璃的镀膜面以60°入射角光线反射A值为-1.89±2.5，B值为-5.06±2.5。

本实施例制备的高透双银镀膜夹胶玻璃的光透过率超过70％，玻璃雾度为0.36％，可应用于汽车前挡，符合汽车玻璃标准。雾度是偏离入射光2.5°角以上的透射光强占总透射光强的百分比，雾度越大意味着薄膜光泽以及透明度尤其成像度下降。因此，雾度是评测玻璃是否可应用于汽车上的重要标准。

本实施例提供的高透双银镀膜夹胶玻璃的遮阳系数(SC值)为44.1％、太阳能总透射比(TTS值)为38.1％。采用两块2.1mm普白玻璃基板夹0.76mm透明PVB胶层制成的夹胶玻璃为对比例，对比例的SC值为95％、TTS值为82.5％。本实施例与对比例相比，遮阳系数更小，说明本实施例提供的高透双银镀膜夹胶玻璃阻隔光热量辐射的性能更优；本实施例的太阳能总透射比适度，有利于实现采光和隔热的平衡。

本发明的高透双银镀膜夹胶玻璃可应用于众多领域，尤其是汽车制造领域中，本发明提高了双银镀膜玻璃的光透过率。当将本发明应用于汽车前挡时，因其具有高透的性能，不阻碍驾驶员的视线；其具有优于普通夹胶玻璃的SC值和TTS值，使夹胶玻璃能在不影响视线的情况下尽可能的减少红外线和紫外线的进入，极大地阻隔了太阳光的进入，降低车内空调使用率，稳定车内气温，大大改善驾驶体验，既能保护驾驶员不被晒伤又能达到节能减排的目的，提高了驾驶安全。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于汽车前挡的高透双银镀膜夹胶玻璃，其特征在于，包括外片玻璃基板、透明的PVB胶层和内片玻璃基板，所述外片玻璃基板和内片玻璃基板均包括相背的第一表面和第二表面，所述外片玻璃基板的第一表面上设有镀膜膜层，所述镀膜膜层包括自外片玻璃基板的第一表面依次向外的第一膜层、第二膜层、第三膜层、第四膜层、第五膜层、第六膜层、第七膜层、第八膜层、第九膜层、第十膜层、第十一膜层、第十二膜层和第十三膜层；

所述第三膜层、第六膜层、第八膜层和第十一膜层的材料均为AZO，所述第二膜层和第七膜层的材料均为ZTO，所述第一膜层和第十二膜层的材料均为Si₃N₄，所述第五膜层和第十膜层的材料均为NiCr，所述第四膜层和第九膜层的材料均为Ag，所述第十三膜层的材料为ZrO₂；

所述PVB胶层设于第十三膜层和内片玻璃基板的第二表面之间。

2.根据权利要求1所述的用于汽车前挡的高透双银镀膜夹胶玻璃，其特征在于，所述第一膜层的厚度为6～8nm，第二膜层的厚度为7～10nm，第三膜层的厚度为18～20nm，第四膜层的厚度为7～10nm，第五膜层的厚度为0.5～2nm，第六膜层的厚度为7～10nm，第七膜层的厚度为65～67nm，第八膜层的厚度为13～15nm，第九膜层的厚度为10～12nm，第十膜层的厚度为0.5～2nm，第十一膜层的厚度为7～10nm，第十二膜层的厚度为23～25nm，第十三膜层的厚度为3～5nm。

3.根据权利要求2所述的用于汽车前挡的高透双银镀膜夹胶玻璃，其特征在于，所述PVB胶层的厚度为0.76mm。

4.根据权利要求3所述的用于汽车前挡的高透双银镀膜夹胶玻璃，其特征在于，所述外片玻璃基板和内片玻璃基板均为厚度2.1mm的普白玻璃板。

5.根据权利要求4所述的用于汽车前挡的高透双银镀膜夹胶玻璃，其特征在于，所述第三膜层、第六膜层、第八膜层和第十一膜层AZO膜层是采用铝掺杂的氧化锌作为靶材进行磁控溅射而形成的，所述第一膜层和第十二膜层Si₃N₄膜层是采用旋转硅为靶材进行磁控溅射而形成的，所述第十三膜层ZrO₂膜层是采用氧化锆作为靶材并进行磁控溅射而形成的，所述第二膜层和第七膜层ZTO膜层是采用氧化锌锡作为靶材进行磁控溅射而形成的。

6.权利要求1-5中任一项所述的用于汽车前挡的高透双银镀膜夹胶玻璃的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、镀膜靶材：将硅铝合金、锌铝合金、镍铬合金、银、氧化锌锡和氧化锆分别安装在玻璃镀膜机的真空磁控溅射室的靶位上，腔室抽真空、通工艺气体、烧靶备用；

S2、玻璃的预处理：将内片玻璃基板和待镀膜处理的外片玻璃基板置于真空状态下，对内片玻璃基板和待镀膜处理的外片玻璃基板进行排湿、脱气处理，降低外片玻璃基板和内片玻璃基板表面沉积的水份和气体；

S3、镀膜处理：将经步骤S2排湿、脱气处理后的外片玻璃基板送入玻璃镀膜机的真空磁控溅射室内，在外片玻璃基板的第一表面自下而上依次镀覆第一膜层、第二膜层、第三膜层、第四膜层、第五膜层、第六膜层、第七膜层、第八膜层、第九膜层、第十膜层、第十一膜层、第十二膜层和第十三膜层，得到镀膜玻璃；

S4、烧结处理：将镀膜玻璃在650℃&400s的条件下进行烧结；

S5、夹胶处理：采用0.76mm透明PVB为胶层在外片玻璃基板上的第十三膜层和内片玻璃基板的第二表面之间进行夹胶处理，得到高透双银镀膜夹胶玻璃。

7.根据权利要求6所述的用于汽车前挡的高透双银镀膜夹胶玻璃的制备方法，其特征在于，在步骤S4烧结处理前，镀膜玻璃的玻璃面的可见光透过率≥61％，镀膜玻璃的玻璃面的可见光反射率≤8％；

经步骤S4烧结处理后，镀膜玻璃的玻璃面的可见光透过率≥73％，镀膜玻璃的玻璃面的可见光反射率≤9％。

8.根据权利要求7所述的用于汽车前挡的高透双银镀膜夹胶玻璃的制备方法，其特征在于，经步骤S5夹胶处理后，镀膜玻璃的玻璃面的可见光透过率≥73％，镀膜玻璃的玻璃面的可见光反射率≤11％。

9.根据权利要求8所述的用于汽车前挡的高透双银镀膜夹胶玻璃的制备方法，其特征在于，经步骤S5夹胶处理后，镀膜玻璃的镀膜面以8°入射角光线反射A值为-8.96±2.5，B值为-11.79±2.5；

经步骤S5夹胶处理后，镀膜玻璃的镀膜面以60°入射角光线反射A值为-1.89±2.5，B值为-5.06±2.5；

经步骤S5夹胶处理后，镀膜玻璃的玻璃面以8°入射角光线反射A值为-6.77±2.5，B值为-13.46±2.5；

经步骤S5夹胶处理后，镀膜玻璃的玻璃面以60°入射角光线反射A值为-8.96±2.5，B值为-11.79±2.5。

10.根据权利要求9所述的用于汽车前挡的高透双银镀膜夹胶玻璃的制备方法，其特征在于，所述高透双银镀膜夹胶玻璃的光透过率超过70％，玻璃雾度为0.36％，遮阳系数为44.1％、太阳能总透射比为38.1％。