CN110627382A - 一种隔热的汽车夹层玻璃及其制造方法 - Google Patents

一种隔热的汽车夹层玻璃及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及玻璃产品领域，特别是安装在汽车上的玻璃，具体地提供一种隔热的汽车夹层玻璃及其制造方法。所述隔热的汽车夹层玻璃包括外玻璃板、隔热中间层和内玻璃板，所述隔热中间层包括依次层叠的第一热塑性树脂膜、红外反射薄膜和第二热塑性树脂膜，所述红外反射薄膜包括至少两个层叠在一起的树脂薄膜，相邻两个树脂薄膜的折射率之差大于或等于0.05，所述红外反射薄膜的软化点温度大于所述第一热塑性树脂膜和第二热塑性树脂膜的软化点温度至少三倍。本发明能够避免隔热中间层同时软化而相互挤压，消除了波纹或凹坑等外观缺陷的产生，保证夹层玻璃的外观质量，并且不会阻碍电磁波信号穿过，保证车内的通信以及其它附加功能。

Description

一种隔热的汽车夹层玻璃及其制造方法
技术领域：
本发明涉及玻璃产品领域，特别是安装在汽车上的玻璃，具体地提供一种隔热的汽车夹层玻璃及其制造方法。
背景技术：
为了使汽车更加节能、环保以及满足舒适性的需求，具有隔热功能的汽车玻璃越来越广泛地被安装到汽车上。对于夹层玻璃来说，使其中间膜具有隔热功能是提高夹层玻璃的隔热性能的技术手段之一。现有技术中，可以在中间膜中添加阻挡红外线的功能颗粒从而使中间膜具有较好的隔热性能，例如日本专利JP2001302289(A)公开了在夹层玻璃用中间膜中添加有掺杂锡的氧化铟(ITO)和/或掺杂锑的氧化锡(ATO)纳米颗粒，日本专利JP2003261361(A)公开了在夹层玻璃用中间膜中添加有掺杂锡的氧化铟(ITO)纳米颗粒，中国专利CN1533367(A)公开了在夹层玻璃用中间膜中添加有掺杂锡的氧化铟(ITO)微粒、掺杂锑的氧化锡(ATO)微粒、掺杂铝的氧化锌(AZO)微粒、掺杂铟的氧化锌(IZO)微粒、掺杂锡的氧化锌微粒、掺杂硅的氧化锌微粒、六硼化镧微粒或六硼化铈微粒；这些中间膜的隔热性、电磁波穿透性等优良，但可见光透过率在耐候性试验中下降较为明显，或者由于耐气候性差而导致泛黄，则在外观上不太理想。
另外，还可以采用交替层叠多个折射率不同的2种聚合物薄膜而成的多层膜作为夹层玻璃用中间膜，例如美国专利US5360659(A)公开了一种双组分红外反射薄膜，包括六个聚碳酸酯和聚甲基丙烯酸甲酯的交替层重复单元；中国专利CN102333739(A)公开了红外线反射层是交替层叠有2种聚合物层的多层膜，总数为50～200层，聚合物层使用聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醚砜、尼龙、聚芳酯、环烯烃聚合物等；中国专利CN105873876(A)公开了通过对具有不同折射率的两种以上的热塑性树脂层以任意的层数交替或随机地进行叠层构成具有红外线反射功能的多层树脂膜，叠层数可以为2～1000，材料可举出聚乙烯、聚丙烯、聚乳酸、聚(4-甲基戊烯-1)、聚偏二氟乙烯、环状聚烯烃、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚乙烯醇、尼龙6、尼龙11、尼龙12、尼龙66等聚酰胺、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酯、聚苯硫醚及聚醚酰亚胺等；这些具有红外线反射功能的多层树脂膜用于汽车夹层玻璃上时，需要另外复合至少一层PVB膜(聚乙烯醇缩丁醛)一起作为夹层玻璃用中间膜，由于多层树脂膜与PVB膜具有不同的材料特性，容易导致中间膜在夹层玻璃生产过程中产生波纹或凹坑等外观缺陷，也较难适用于具有复杂曲率的汽车玻璃产品。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是针对目前具有隔热功能的中间膜容易产生波纹或凹坑等外观缺陷的缺点，提供一种隔热的汽车夹层玻璃及其制造方法。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种隔热的汽车夹层玻璃，包括外玻璃板、隔热中间层和内玻璃板，所述隔热中间层夹设在外玻璃板和内玻璃板之间，所述隔热中间层包括依次层叠的第一热塑性树脂膜、红外反射薄膜和第二热塑性树脂膜，所述红外反射薄膜包括至少两个层叠在一起的树脂薄膜，相邻两个树脂薄膜的折射率之差大于或等于0.05，其特征在于：所述红外反射薄膜的软化点温度大于所述第一热塑性树脂膜和第二热塑性树脂膜的软化点温度至少三倍。
优选地，相邻两个树脂薄膜的折射率之差大于或等于0.1。
优选地，所述红外反射薄膜的软化点温度为250～300℃，所述第一热塑性树脂膜和第二热塑性树脂膜的软化点温度为60～90℃。
优选地，所述红外反射薄膜包括交替层叠的2～200层树脂薄膜，所述树脂薄膜的材料选自聚乙烯、聚丙烯、聚乳酸、聚4-甲基戊烯-1、聚偏二氟乙烯、环状聚烯烃、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚酰胺、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酯、聚苯硫醚或聚醚酰亚胺中的至少一种，所述第一热塑性树脂膜和第二热塑性树脂膜的材料为聚乙烯醇缩丁醛。
优选地，所述红外反射薄膜还包括两层辅助薄膜，至少两个层叠在一起的树脂薄膜被夹持在两层辅助薄膜之间，所述辅助薄膜的材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯。更优选地，所述第一热塑性树脂膜和第二热塑性树脂膜的厚度为所述至少两个层叠在一起的树脂薄膜的总厚度的至少三倍，所述至少两个层叠在一起的树脂薄膜的总厚度为所述辅助薄膜的厚度的至少两倍。具体地，所述第一热塑性树脂膜和第二热塑性树脂膜的厚度为0.18～0.50mm，所述至少两个层叠在一起的树脂薄膜的总厚度为0.05～0.2mm，所述辅助薄膜53的厚度为0.025～0.05mm。
优选地，所述第一热塑性树脂膜和/或所述第二热塑性树脂膜中添加有红外线吸收材料、紫外线吸收材料和增塑剂中的至少一种。更优选地，所述红外线吸收材料选自炭黑纳米颗粒、掺杂锡氧化铟纳米颗粒和氧化钨纳米颗粒中的至少一种，所述紫外线吸收材料选自苯并***类紫外线吸收剂、二苯甲酮类紫外线吸收剂、三嗪类紫外线吸收剂、丙二酸酯类紫外线吸收剂、草酸苯胺类紫外线吸收剂和苯甲酸酯类紫外线吸收剂中的至少一种，所述增塑剂选自有机酯增塑剂、有机磷酸增塑剂和有机亚磷酸增塑剂中的至少一种。
优选地，所述第一热塑性树脂膜的紫外线透过率小于所述第二热塑性树脂膜的紫外线透过率，所述第一热塑性树脂膜的红外线透过率大于所述第二热塑性树脂膜的红外线透过率。
优选地，所述第一热塑性树脂膜和所述第二热塑性树脂膜中的至少一个具有恒定的楔角、连续改变的楔角或隔音功能。
同时，本发明还提供一种隔热的汽车夹层玻璃的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：准备第一热塑性树脂膜、红外反射薄膜和第二热塑性树脂膜，并将它们依次层叠得到隔热中间层，按照夹层玻璃的最终形状对隔热中间层进行预切割处理；
步骤2：将步骤1得到的隔热中间层在温度为14～18℃、湿度为18％～40％的环境中平铺放置至少4小时；
步骤3：准备外玻璃板和内玻璃板，将所述隔热中间层夹设在外玻璃板和内玻璃板之间进行合片处理，得到夹层玻璃；
步骤4：对步骤3得到的夹层玻璃进行初压抽真空处理，初压抽真空的时间为30分钟以上，线速度为20～60秒/格；
步骤5：对步骤4得到的夹层玻璃进行高压釜处理，得到最终的隔热的夹层玻璃。
优选地，步骤2中平铺放置的环境温度为16℃、湿度为20％～30％。
优选地，步骤4中初压抽真空的时间为30～60分钟。
本发明由于采取了上述技术方案，其具有如下有益效果：
本发明采用的一种隔热的汽车夹层玻璃及其制造方法，能够避免隔热中间层同时软化而相互挤压，消除了波纹或凹坑等外观缺陷的产生，保证夹层玻璃的外观质量，并且不会阻碍电磁波信号穿过，保证车内的通信以及其它附加功能。
附图说明：
图1为本发明所述的隔热的汽车夹层玻璃的结构示意图；
图2为本发明所述的红外反射薄膜的结构示意图；
具体实施方式：
以下结合附图对本发明的内容作进一步说明。
如图1和图2所示，本发明所述的一种隔热的汽车夹层玻璃，包括外玻璃板1、隔热中间层2和内玻璃板3，所述隔热中间层2夹设在外玻璃板1和内玻璃板3之间，所述隔热中间层2包括依次层叠的第一热塑性树脂膜4、红外反射薄膜5和第二热塑性树脂膜6，所述红外反射薄膜5包括至少两个层叠在一起的树脂薄膜51、52，相邻两个树脂薄膜51、52的折射率之差大于或等于0.05，优选相邻两个树脂薄膜51、52的折射率之差大于或等于0.1，从而使所述红外反射薄膜5具有反射红外线的功能；在夹层玻璃的生产过程中，需要将隔热中间层2与外玻璃板1和内玻璃板3一起合片，并经过初压抽真空、高压釜处理等，为了消除由至少两个层叠在一起的树脂薄膜51、52构成的红外反射薄膜5可能产生波纹或凹坑等外观缺陷，优选所述红外反射薄膜5的软化点温度大于所述第一热塑性树脂膜4和第二热塑性树脂膜6的软化点温度至少三倍，这样可以使所述第一热塑性树脂膜4和第二热塑性树脂膜6在初压抽真空、高压釜处理等过程中比所述红外反射薄膜5先软化，从而贴合到所述红外反射薄膜5上，避免了同时软化而相互挤压，消除了波纹或凹坑等外观缺陷的产生，保证夹层玻璃的外观质量，并且不会阻碍电磁波信号穿过，保证车内的通信以及其它附加功能；更优选地，所述红外反射薄膜5的软化点温度为250～300℃，例如280℃，所述第一热塑性树脂膜4和第二热塑性树脂膜6的软化点温度为60～90℃，例如70℃、80℃。
所述汽车夹层玻璃可以安装在车辆的车身开口位置，其外玻璃板1位于车辆外部，其内玻璃板3位于车辆内部；图1示出了第一热塑性树脂膜4位于外玻璃板1与红外反射薄膜5之间，即位于靠近外玻璃板1的一侧，第二热塑性树脂膜6位于红外反射薄膜5与内玻璃板3之间，即位于靠近内玻璃板3的一侧。
在图1中，所述红外反射薄膜5由8层交替层叠在一起的树脂薄膜51、52构成，但本发明不限于此，也可以由2层、3层，甚至最高200层的树脂薄膜51、52交替层叠，所述红外反射薄膜5的树脂薄膜51、52的材料可以选用聚乙烯、聚丙烯、聚乳酸、聚4-甲基戊烯-1、聚偏二氟乙烯、环状聚烯烃、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯醇、聚酰胺、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酯、聚苯硫醚或聚醚酰亚胺。所述第一热塑性树脂膜4和第二热塑性树脂膜6的材料优选为聚乙烯醇缩丁醛(PVB)等。
为了更彻底地消除所述红外反射薄膜5可能产生波纹或凹坑等外观缺陷，优选所述红外反射薄膜5还包括两层辅助薄膜53，至少两个层叠在一起的树脂薄膜51、52被夹持在两层辅助薄膜53之间，所述辅助薄膜53的材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)；优选地，所述第一热塑性树脂膜4和第二热塑性树脂膜6的厚度为所述至少两个层叠在一起的树脂薄膜51、52的总厚度的至少三倍，所述至少两个层叠在一起的树脂薄膜51、52的总厚度为所述辅助薄膜53的厚度的至少两倍，从而使所述红外反射薄膜5具有一定的韧性，能够更好地消除红外反射薄膜5可能产生波纹或凹坑等外观缺陷，适用于具有复杂曲率的汽车玻璃产品；具体地，所述第一热塑性树脂膜4和第二热塑性树脂膜6的厚度为0.18～0.50mm，例如0.38mm；所述至少两个层叠在一起的树脂薄膜51、52的总厚度为0.05～0.2mm,更优选为0.05～0.1mm，例如0.1mm；所述辅助薄膜53的厚度为0.025～0.05mm，例如0.05mm。
在本发明中，所述第一热塑性树脂膜4和/或所述第二热塑性树脂膜6中添加有红外线吸收材料、紫外线吸收材料和增塑剂中的至少一种，从而使所述隔热中间层2复合有红外线吸收功能或紫外线吸收功能；更优选地，所述第一热塑性树脂膜4的紫外线透过率小于所述第二热塑性树脂膜6的紫外线透过率，所述第一热塑性树脂膜4的红外线透过率大于所述第二热塑性树脂膜6的红外线透过率，这样的复合功能既可以通过所述第一热塑性树脂膜4屏蔽紫外线而降低所述隔热中间层2的紫外老化速率，又可以通过所述第二热塑性树脂膜6吸收红外线而进一步提高所述隔热中间层2的隔热性能。具体地，所述红外线吸收材料可以选自炭黑纳米颗粒、掺杂锡氧化铟(ITO)纳米颗粒和氧化钨纳米颗粒中的至少一种，其中氧化钨纳米颗粒更优选为掺铯三氧化钨(Cs0.33WO3)纳米颗粒；所述紫外线吸收材料可以选自苯并***类紫外线吸收剂、二苯甲酮类紫外线吸收剂、三嗪类紫外线吸收剂、丙二酸酯类紫外线吸收剂、草酸苯胺类紫外线吸收剂和苯甲酸酯类紫外线吸收剂中的至少一种；所述增塑剂可以选自有机酯增塑剂、有机磷酸增塑剂和有机亚磷酸增塑剂中的至少一种，所述有机酯增塑剂可以为一元有机酸酯或多元有机酸酯。
为了满足汽车夹层玻璃复合更多功能的需求，所述第一热塑性树脂膜4和所述第二热塑性树脂膜6中的至少一个具有恒定的楔角或连续改变的楔角，使汽车夹层玻璃具有抬头显示(HUD)功能；同时，所述第一热塑性树脂膜4和所述第二热塑性树脂膜6中的至少一个还具有隔音功能，满足汽车的隔音需求。
本发明还提供一种隔热的汽车夹层玻璃的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：准备第一热塑性树脂膜4、红外反射薄膜5和第二热塑性树脂膜6，并将它们依次层叠得到隔热中间层2，按照夹层玻璃的最终形状对隔热中间层2进行预切割处理；
在本发明中，可以采用自动切割机对隔热中间层2进行预切割处理，在合片前进行预切割处理可以避免传统的在合片后使用裁纸刀等工具对夹层玻璃进行修边处理，消除因修边处理会拉扯隔热中间层2的边缘而造成的膜片收缩和褶皱等缺陷。
步骤2：将步骤1得到的隔热中间层2在温度为14～18℃、湿度为18％～40％的环境中平铺放置至少4小时；
通过步骤2对预切割后的隔热中间层2进行平铺放置一段时间，有助于消除隔热中间层2的切割边缘的应力，能够提高后续的合片质量；其中，平铺放置的环境温度更优选为16℃、湿度为20％～30％，这样能够进一步减少所述红外反射薄膜5与所述第一热塑性树脂膜4和第二热塑性树脂膜6之间的相互挤压。
步骤3：准备外玻璃板1和内玻璃板3，将所述隔热中间层2夹设在外玻璃板1和内玻璃板3之间进行合片处理，得到夹层玻璃；
步骤4：对步骤3得到的夹层玻璃进行初压抽真空处理，初压抽真空的时间为30分钟以上，线速度为20～60秒/格；
通过步骤4中适当延长初压抽真空的时间和控制初压抽真空的速度，可以增加所述红外反射薄膜5与所述第一热塑性树脂膜4和第二热塑性树脂膜6之间的贴合度，避免它们相互挤压。优选地，初压抽真空的时间为30～60分钟。
步骤5：对步骤4得到的夹层玻璃进行高压釜处理，得到最终的隔热的夹层玻璃。
以上内容对本发明所述的一种隔热的汽车夹层玻璃及其制造方法进行了具体描述，但是本发明不受以上描述的具体实施方式内容的局限，所以凡依据本发明的技术要点进行的任何改进、等同修改和替换等，均属于本发明保护的范围。

Claims (14)

1.一种隔热的汽车夹层玻璃，包括外玻璃板、隔热中间层和内玻璃板，所述隔热中间层夹设在外玻璃板和内玻璃板之间，所述隔热中间层包括依次层叠的第一热塑性树脂膜、红外反射薄膜和第二热塑性树脂膜，所述红外反射薄膜包括至少两个层叠在一起的树脂薄膜，相邻两个树脂薄膜的折射率之差大于或等于0.05，其特征在于：所述红外反射薄膜的软化点温度大于所述第一热塑性树脂膜和第二热塑性树脂膜的软化点温度至少三倍。
2.根据权利要求1所述的一种隔热的汽车夹层玻璃，其特征在于：相邻两个树脂薄膜的折射率之差大于或等于0.1。
3.根据权利要求1所述的一种隔热的汽车夹层玻璃，其特征在于：所述红外反射薄膜的软化点温度为250～300℃，所述第一热塑性树脂膜和第二热塑性树脂膜的软化点温度为60～90℃。
4.根据权利要求1所述的一种隔热的汽车夹层玻璃，其特征在于：所述红外反射薄膜包括交替层叠的2～200层树脂薄膜，所述树脂薄膜的材料选自聚乙烯、聚丙烯、聚乳酸、聚4-甲基戊烯-1、聚偏二氟乙烯、环状聚烯烃、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚酰胺、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酯、聚苯硫醚或聚醚酰亚胺中的至少一种，所述第一热塑性树脂膜和第二热塑性树脂膜的材料为聚乙烯醇缩丁醛。
5.根据权利要求1所述的一种隔热的汽车夹层玻璃，其特征在于：所述红外反射薄膜还包括两层辅助薄膜，至少两个层叠在一起的树脂薄膜被夹持在两层辅助薄膜之间，所述辅助薄膜的材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
6.根据权利要求5所述的一种隔热的汽车夹层玻璃，其特征在于：所述第一热塑性树脂膜和第二热塑性树脂膜的厚度为所述至少两个层叠在一起的树脂薄膜的总厚度的至少三倍，所述至少两个层叠在一起的树脂薄膜的总厚度为所述辅助薄膜的厚度的至少两倍。
7.根据权利要求5所述的一种隔热的汽车夹层玻璃，其特征在于：所述第一热塑性树脂膜和第二热塑性树脂膜的厚度为0.18～0.50mm，所述至少两个层叠在一起的树脂薄膜的总厚度为0.05～0.2mm，所述辅助薄膜53的厚度为0.025～0.05mm。
8.根据权利要求1所述的一种隔热的汽车夹层玻璃，其特征在于：所述第一热塑性树脂膜和/或所述第二热塑性树脂膜中添加有红外线吸收材料、紫外线吸收材料和增塑剂中的至少一种。
9.根据权利要求8所述的一种隔热的汽车夹层玻璃，其特征在于：所述红外线吸收材料选自炭黑纳米颗粒、掺杂锡氧化铟纳米颗粒和氧化钨纳米颗粒中的至少一种，所述紫外线吸收材料选自苯并***类紫外线吸收剂、二苯甲酮类紫外线吸收剂、三嗪类紫外线吸收剂、丙二酸酯类紫外线吸收剂、草酸苯胺类紫外线吸收剂和苯甲酸酯类紫外线吸收剂中的至少一种，所述增塑剂选自有机酯增塑剂、有机磷酸增塑剂和有机亚磷酸增塑剂中的至少一种。
10.根据权利要求1所述的一种隔热的汽车夹层玻璃，其特征在于：所述第一热塑性树脂膜的紫外线透过率小于所述第二热塑性树脂膜的紫外线透过率，所述第一热塑性树脂膜的红外线透过率大于所述第二热塑性树脂膜的红外线透过率。
11.根据权利要求1所述的一种隔热的汽车夹层玻璃，其特征在于：所述第一热塑性树脂膜和所述第二热塑性树脂膜中的至少一个具有恒定的楔角、连续改变的楔角或隔音功能。
12.一种隔热的汽车夹层玻璃的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：准备第一热塑性树脂膜、红外反射薄膜和第二热塑性树脂膜，并将它们依次层叠得到隔热中间层，按照夹层玻璃的最终形状对隔热中间层进行预切割处理；
步骤2：将步骤1得到的隔热中间层在温度为14～18℃、湿度为18％～40％的环境中平铺放置至少4小时；
步骤3：准备外玻璃板和内玻璃板，将所述隔热中间层夹设在外玻璃板和内玻璃板之间进行合片处理，得到夹层玻璃；
步骤4：对步骤3得到的夹层玻璃进行初压抽真空处理，初压抽真空的时间为30分钟以上，线速度为20～60秒/格；
步骤5：对步骤4得到的夹层玻璃进行高压釜处理，得到最终的隔热的夹层玻璃。
13.根据权利要求11所述的一种隔热的汽车夹层玻璃的制造方法，其特征在于：步骤2中平铺放置的环境温度为16℃、湿度为20％～30％。
14.根据权利要求11所述的一种隔热的汽车夹层玻璃的制造方法，其特征在于：步骤4中初压抽真空的时间为30～60分钟。
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