EP3727845A1

EP3727845A1 - Verbundscheibenanordnung

Info

Publication number: EP3727845A1
Application number: EP18808294.5A
Authority: EP
Inventors: Francois HERMANGE; Sara BORHANI HAGHIGHI
Original assignee: Saint Gobain Glass France SAS; Compagnie de Saint Gobain SA
Current assignee: Saint Gobain Glass France SAS; Compagnie de Saint Gobain SA
Priority date: 2017-12-20
Filing date: 2018-11-22
Publication date: 2020-10-28
Also published as: CN110177685B; MA51272A; WO2019120850A1; KR20200098636A; CN110177685A; JP7104789B2; JP2021506713A

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbundscheibenanordnung (101), mindestens umfassend: - eine Außenscheibe (1) und eine Innenscheibe (2), die durch mindestens eine Zwischenschicht (3) miteinander verbunden sind, - ein Funktionselement (4), das auf oder hinter einer außenseitigen Oberfläche IV der Innenscheibe (2) angeordnet ist, wobei zwischen Außenscheibe (1) und Funktionselement (4) eine metallische Schutzschicht (5) angeordnet ist.

Description

Verbundscheibenanordnung

Die Erfindung betrifft eine Verbundscheibenanordnung mit einem Funktionselement und einer metallischen Schutzschicht, ein Verfahren zur Herstellung der Verbundscheibenanordnung und deren Verwendung.

An die Verglasung von Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotor werden umfangreiche gesetzliche Forderungen gestellt. Hinsichtlich der Größe des Sichtbereichs und der strukturellen Stabilität der Scheiben gelten folgende gesetzlichen Vorschriften:

ECE R 43: „Einheitliche Vorschriften für die Genehmigung des Sicherheitsglases und der Verbundglaswerkstoffe“ sowie

Technische Anforderungen an Fahrzeugteile bei der Bauartprüfung § 22 a StVZO, Nr. 29„Sicherheitsglas“.

Diese Vorschriften werden in der Regel durch Verbundscheiben erfüllt. Verbundscheiben bestehen üblicherweise aus einer Außenscheibe und einer Innenscheibe, insbesondere aus Floatglas, und werden mit einer oder mehreren Zwischenschichten bei Hitze und Druck fest miteinander verbunden. Die Zwischenschichten bestehen meist aus thermoplastischen Kunststoffen wie Polyvinylbutyral (PVB) oder Ethylenvinylacetat (EVA).

Moderne Fahrzeugverglasungen weisen oftmals eine Vielzahl von Funktionselementen auf, die fest mit den Verbundscheiben verbunden oder in festem Abstand dazu angeordnet sind, beispielsweise Displays wie OLED-Displays oder Sensorelektroniken. Derartige Funktionselemente sind oftmals sehr temperaturempfindlich oder empfindlich gegen ultraviolette (UV) Strahlung.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine verbesserte Verbundscheibenanordnung mit einem Funktionselement bereit zu stellen, die einen Schutz des Funktionselements vor infraroter und ultravioletter Strahlung aufweist, der einfach und kostengünstig in eine Verbundscheibe integriert werden kann.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird erfindungsgemäß durch eine Verbundscheibenanordnung gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungen gehen aus den Unteransprüchen hervor. Die erfindungsgemäße Verbundscheibenanordnung umfasst zumindest die folgenden Merkmale:

eine Außenscheibe und eine Innenscheibe, die durch mindestens eine Zwischenschicht miteinander verbunden sind,

mindestens ein Funktionselement, das auf oder hinter der außenseitigen Oberfläche IV der Innenscheibe angeordnet ist,

wobei zwischen Außenscheibe und Funktionselement eine metallische Schutzschicht angeordnet ist.

Die Verbundscheibe der erfindungsgemäßen Verbundscheibenanordnung umfasst eine Außenscheibe und eine Innenscheibe, die durch eine Zwischenschicht miteinander verbunden sind. Die Außenscheibe ist dazu geeignet einer äußeren Infrarot- und/oder UV-Strahlungsquelle zugewandt zu sein, beispielsweise der Sonne.

Die einzelnen Oberflächen der Außenscheibe und Innenscheibe werden wie bei Verbundscheiben üblich mit römischen Ziffern durchnummeriert. Die dem Außenraum zugewandte Oberfläche (kurz außenseitige Oberfläche) der Außenscheibe wird mit der römischen Ziffer I bezeichnet, die dem Verbundscheibeninneren zugewandte innenseitige Oberfläche der Außenscheibe mit der römischen Ziffer II, die dem Verbundscheibeninneren zugewandte innenseitige Oberfläche der Innenscheibe mit der römischen Ziffer III, und die dem Innenraum zugewandte Oberfläche (kurz außenseitige Oberfläche) der Innenscheibe wird mit der römischen Ziffer IV bezeichnet.

„Hinter“ der außenseitigen Oberfläche IV der Innenscheibe bedeutet im Sinne der vorliegenden Erfindung „in Richtung der Oberflächennormalen der außenseitigen Oberfläche IV der Innenscheibe“ oder mit anderen Worten„in Durchsichtsrichtung von der Außenscheibe durch die Verbundscheibe hindurch gesehen, hinter der Verbundscheibe“.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Schutzschicht zwischen Außenscheibe und Innenscheibe angeordnet. In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist die Schutzschicht unmittelbar auf der außenseitigen Oberfläche IV der Innenscheibe angeordnet. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen

Verbundscheibenanordnung beträgt der Abstand d zwischen der außenseitigen Oberfläche IV der Innenscheibe und dem Funktionselement von 0 cm bis 30 cm, bevorzugt von 0 cm bis 10 cm und besonderes bevorzugt von 0 cm bis 5 cm.

In einer alternativen vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen

Verbundscheibenanordnung beträgt der Abstand d zwischen der außenseitigen Oberfläche IV der Innenscheibe und dem Funktionselement von 0,5 cm bis 30 cm, bevorzugt von 1 cm bis 30 cm und besonderes bevorzugt von 1 cm bis 10 cm.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen

Verbundscheibenanordnung ist das Funktionselement fest mit der Verbundscheibe verbunden oder durch sowohl das Funktionselement als auch die Verbundscheibe sind fest in einer äußeren Befestigungseinrichtung, beispielsweise als Fahrzeugscheibe in einer Fahrzeugkarossiere und als Funktionselement in oder an einem Armaturenbrett, angeordnet.

Die metallische Schutzschicht ist derart ausgebildet, dass infrarote Strahlung und/oder ultraviolette Strahlung, die durch die Außenscheibe in die Verbundscheibe eintritt, nicht oder nur in geringem Maße das Funktionselement erreicht. Dadurch wird das Funktionselement vor einer übermäßigen Temperaturerhöhung oder Schädigung durch ultraviolette(UV)-Strahlung geschützt. Gleichzeitig kann das Funktionselement durch die metallische Schutzschicht vor elektromagnetischer und insbesondere vor hochfrequenter elektromagnetischer Strahlung im Kilohertz(kHz)-, Megahertz(MHz)- oder Gigahertz(GHz)-Bereich geschützt werden.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schutzschicht wird zumindest 80%, bevorzugt 90% und insbesondere mindestens 99% der infraroten Strahlung, die durch die Außenscheibe in die Verbundscheibe eintritt, von der Schutzschicht absorbiert oder reflektiert. Absorbiert oder reflektiert bedeutet hier, dass der Anteil an Strahlung entweder durch Absorption oder Reflexion an der Transmission gehindert wird. Werden beispielsweise 99% absorbiert oder reflektiert, so bedeutet dies, dass lediglich 1% transmittiert wird.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schutzschicht wird zumindest 80%, bevorzugt 90% und insbesondere mindestens 98% der ultravioletten Strahlung, die durch die Außenscheibe in die Verbundscheibe eintritt, von der Schutzschicht absorbiert oder reflektiert.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verbundscheibenanordnung enthält die metallische Schutzschicht mindestens eine Metallschicht, bevorzugt eine Aluminiumschicht, eine Edelstahlschicht, eine Kupferschicht, eine Silberschicht oder eine Goldschicht oder besteht daraus. Derartige Metallschichten sind besonders geeignet, infrarote oder ultraviolette Strahlung ausreichend zu absorbieren oder zu reflektieren. Besonders vorteilhaft ist dabei eine Aluminiumschicht wegen ihrer guten Wärmeleitfähigkeit und geringen UV- Transmission.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schutzschicht ist die mindestens eine Metallschicht auf mindestens einer Trägerfolie angeordnet. Die Trägerfolie enthält bevorzugt eine Polymerfolie und insbesondere Polyethylenterephthalat (PET), Polyvinylbutyral (PVB) (beispielsweise Mowital), Ethylen-Vinylacetat (EVA), Polyethylennaphthalat (PEN), Polyepoxid oder Polyimid, oder besteht daraus. Durch die Anordnung einer Metallschicht auf einer Trägerfolie lassen sich auch dünne und spröde Metallschichten gut verarbeiten.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schutzschicht ist die Metallschicht deckungsgleich oder im Wesentlichen deckungsgleich mit der mindestens einen Trägerfolie. D.h. die lateralen Abmessungen der Metallschicht und der Trägerfolie sind gleich oder mit anderen Worten, die Metallschicht bedeckt die Trägerfolie vollständig oder nahezu vollständig.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schutzschicht enthält die Schutzschicht mindestens eine Metallfolie oder besteht daraus. D.h. die Metallschicht ist als Metallfolie ausgebildet. Die Metallfolie ist bevorzugt freitragend, das heißt ausreichend dick und stabil, um ohne eine zusätzliche Trägerfolie eingelegt und verarbeitet zu werden. Bevorzugte Metallfolien sind Aluminiumfolien, Edelstahlfolien, Kupferfolien, Silberfolien oder Goldfolien. Es versteht sich, dass auch mehrere Metallfolien miteinander kombiniert werden können, beispielsweise um eine optimierte Undurchlässigkeit für infrarote und ultraviolette Strahlung zu erzielen. In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Metallschicht bzw. die Metallfolie eine Dicke von 0,5 pm bis 500 pm, bevorzugt von 1 pm bis 200 pm insbesondere 20 pm bis 50 pm auf. Derartig dicke Metallschichten weisen eine ausreichend gute Undurchlässigkeit für infrarote und/oder ultraviolette Strahlung auf. Des Weiteren sind derartige Metallschichten kostengünstig und gut zu verarbeiten.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Metallschicht bzw. die Metallfolie derart ausgebildet, dass die Transmission von sichtbaren Licht durch die Schutzschicht weniger als 50 %, bevorzugt weniger als 30 %, noch mehr bevorzugt weniger als 10 % und insbesondere weniger als 5 % beträgt. Dies kann durch eine geeignete Kombination von Materialwahl und Dicke für den Fachmann im Rahmen einfacher Experimente ermittelt werden.

Die metallische Schutzschicht kann in die Stapelfolge der Verbundscheibe eingelegt und einlaminiert werden. Optional kann die metallische Schutzschicht zusätzlich auf eine der Oberflächen der Schichten der Verbundscheibe, beispielsweise auf die innenseitige Oberfläche II der Außenscheibe, auf die innenseitige Oberfläche III der Innenscheibe, auf die außenseitige Oberfläche IV der Innenscheibe oder auf das Funktionselement aufgeklebt werden.

Die erfindungsgemäße Schutzschicht ist zwischen Funktionselement und Außenscheibe angeordnet. Das bedeutet, dass der Projektionsbereich der orthogonalen Projektion des Funktionselements auf die Außenscheibe zumindest vollständig deckungsgleich mit dem Projektionsbereich der orthogonalen Projektion der Schutzschicht auf die Außenscheibe ist. Bevorzugt ist der Bereich der orthogonalen Projektion der Schutzschicht auf die Außenscheibe größer als der Bereich der orthogonalen Projektion des Funktionselements auf die Außenscheibe. Dies stellt sicher, dass auch der Randbereich des Funktionselements vor infraroter (IR) und/oder ultravioletter (UV) Strahlung geschützt ist. Insbesondere überlappt der Bereich der orthogonalen Projektion der Schutzschicht den Bereich der orthogonalen Projektion des Funktionselements um jeweils mindestens 2 mm, bevorzugt um jeweils mindestens 5 mm, besonders bevorzugt um mindestens 10 mm und insbesondere um mindestens 20 mm. Dadurch wird eine IR- oder eine UV-Strahlung, die unter einem nicht-orthogonalen Winkel auf die Außenscheibe trifft, wirksam am Erreichen des Funktionselements gehindert. Das Funktionselement ist ein temperaturempfindliches und/oder UV-empfindliches Funktionselement, bevorzugt ein elektrisches Funktionselement.

Derartige Funktionselemente enthalten bevorzugt

- eine Lichtquelle, bevorzugt eine LED-Lichtquelle (LED, englisch light emitting diode; Leuchtdiode) und besonders bevorzugt eine OLED-Lichtquelle (OLED, englisch organic light emitting diode; organische Leuchtdiode),

- ein Display, bevorzugt ein OLED-Display, besonders bevorzugt ein transparentes OLED-Display,

- einen Sensor, bevorzugt einen Temperatursensor, einen Berührungssensor, Feuchtigkeitssensor, Vibrationssensor oder Bruchsensor,

- einen RFID-Chip, eine Schaltlogik oder einen Mikroprozessor

oder bestehen daraus.

In der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist die Schutzschicht zwischen der Außenscheibe und dem Funktionselement angeordnet. Die Außenscheibe und die Innenscheibe sind dabei über mindestens eine Zwischenschicht verbunden. Dabei sind alles verschiedenen Anordnungen von Schutzschicht, Funktionselement und einer oder mehrere Zwischenschichten umfasst, sofern die Schutzschicht zwischen Außenscheibe und Funktionselement angeordnet ist. Damit wird ein einfacher und effektiver Schutz des Funktionselements von durch die Außenscheibe in die Verbundscheibe eindringender infraroter und/oder ultravioletter Strahlung sichergestellt.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Schutzschicht unmittelbar oder lediglich über einen Abdeckdruck an der innenseitigen Oberfläche II der Außenscheibe anliegend angeordnet. Des Weiteren ist das Funktionselement unmittelbar an oder mit einem Abstand d hinter der Innenscheibe angeordnet.

In einer alternativen Ausgestaltung ist die Schutzschicht unmittelbar oder lediglich über einen Abdeckdruck an der innenseitigen Oberfläche III der Innenscheibe angeordnet. Des Weiteren ist das Funktionselement unmittelbar an oder mit einem Abstand d hinter der Innenscheibe angeordnet.

In einer weiteren alternativen Ausgestaltung ist die Schutzschicht unmittelbar oder lediglich über einen Abdeckdruck an der außenseitigen Oberfläche IV der Innenscheibe angeordnet. Des Weiteren ist das Funktionselement unmittelbar an der Schutzschicht oder mit einem Abstand d hinter der Innenscheibe angeordnet.

Als Außenscheibe und Innenscheibe beziehungsweise alle weitere zwischen Außenscheibe und Innenscheibe angeordnete Scheiben sind im Grunde alle elektrisch isolierenden Substrate geeignet, die unter den Bedingungen der Herstellung und der Verwendung der erfindungsgemäßen Verbundscheibe thermisch und chemisch stabil sowie dimensions-stabil sind.

Die Scheiben enthalten bevorzugt Glas, besonders bevorzugt Flachglas, ganz besonders bevorzugt Floatglas, wie Kalk-Natron-Glas, Borosilikatglas oder Quarzglas, oder bestehen daraus. Alternativ können die Scheiben klare Kunststoffe, vorzugsweise starre klare Kunststoffe, insbesondere Polyethylen, Polypropylen, Polycarbonat, Polymethylmethacrylat, Polystyrol, Polyamid, Polyester, Polyvinylchlorid und/oder Gemische davon enthalten oder daraus bestehen. Die Scheiben sind bevorzugt im sichtbaren Bereich transparent, insbesondere für die Verwendung der Scheiben als Windschutzscheibe oder Rückscheiben eines Fahrzeugs oder anderen Verwendungen bei denen eine hohe Lichttransmission erwünscht ist. Als transparent im Sinne der Erfindung wird dann eine Scheibe verstanden, die eine Transmission im sichtbaren Spektralbereich von größer 70 % aufweist. Für Scheiben, die nicht im verkehrsrelevanten Sichtfeld des Fahrers liegen, beispielsweise für Dachscheiben, kann die Transmission im sichtbaren Bereich aber auch viel geringer sein, beispielsweise größer als 5 %.

Die Dicke der Scheiben kann breit variieren und so hervorragend den Erfordernissen des Einzelfalls angepasst werden. Vorzugsweise werden Standardstärken der einzelnen Scheiben von 1 ,0 mm bis 25 mm, bevorzugt von 1 ,4 mm bis 2,5 mm für Fahrzeugglas und bevorzugt von 4 mm bis 25 mm für Möbel, Geräte und Gebäude, insbesondere für elektrische Heizkörper, verwendet. Die Größe der Scheiben kann breit variieren und richtet sich nach der Größe der erfindungsgemäßen Verwendung. Die erste Scheibe und zweite Scheibe weisen beispielsweise im Fahrzeugbau und Architekturbereich übliche Flächen von 200 cm² bis zu 20 m² auf.

Die Verbundscheibe kann eine beliebige dreidimensionale Form aufweisen. Vorzugsweise hat die dreidimensionale Form keine Schattenzonen, so dass sie beispielsweise durch Kathodenzerstäubung beschichtet werden kann, beispielsweise mit einer flächigen Infrarot-reflektierenden Beschichtung oder einer Low-E- Beschichtung. Bevorzugt sind die Scheiben planar oder leicht oder stark in einer Richtung oder in mehreren Richtungen des Raumes gebogen. Insbesondere werden planare Substrate verwendet. Die Scheiben können farblos oder gefärbt sein.

Die Scheiben werden durch mindestens eine Zwischenschicht, bevorzugt durch eine erste und eine zweite Zwischenschicht, miteinander verbunden. Die Zwischenschicht ist bevorzugt transparent. Die Zwischenschicht enthält vorzugsweise mindestens einen Kunststoff, bevorzugt Polyvinylbutyral (PVB), Ethylenvinylacetat (EVA) und / oder Polyethylenterephthalat (PET). Die Zwischenschicht kann aber auch beispielsweise Polyurethan (PU), Polypropylen (PP), Polyacrylat, Polyethylen (PE), Polycarbonat (PC), Polymethylmetacrylat, Polyvinylchlorid, Polyacetatharz, Gießharze, Acrylate, fluorinierte Ethylen-Propylene, Polyvinylfluorid und/oder Ethylen-Tetrafluorethylen, oder Copolymere oder Gemische davon enthalten. Die Zwischenschicht kann durch eine oder auch durch mehrere übereinander angeordnete Folien ausgebildet werden, wobei die Dicke einer Folie bevorzugt von 0,025 mm bis 1 mm beträgt, typischerweise 0,38 mm oder 0,76 mm. Die Zwischenschichten können bevorzugt thermoplastisch sein und nach der Lamination die Scheiben und eventuelle weitere Zwischenschichten miteinander verkleben.

Die Begriffe„Außenscheibe“ und„Innenscheibe“ sind zur Unterscheidung der beiden Scheiben bei einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe gewählt. Mit den Begriffen ist keine Aussage über die geometrische Anordnung verbunden. Ist die erfindungs- gemäße Verbundscheibe beispielsweise dafür vorgesehen, in einer Öffnung, beispielsweise eines Fahrzeugs oder eines Gebäudes, den Innenraum gegenüber der äußeren Umgebung abzutrennen, so ist die Außenscheibe in der Regel der äußeren Umgebung und damit der Quellen starker und üblicher infraroter oder ultravioletter Strahlung, wie der Sonneneinstrahlung, zugewandt.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Verbundscheibenanordnung ist zumindest zwischen der Außenscheibe und der metallischen Schutzschicht ein Abdeckdruck, beispielsweise ein Schwarzdruck, ein Weißdruck oder ein Druck in einer anderen Farbe, angeordnet ist. Der Abdeckdruck ist bevorzugt zumindest im Bereich der orthogonalen Projektion der Schutzschicht auf die Außenscheibe zwischen der Außenscheibe und der Schutzschicht angeordnet. Der Abdeckdruck ist bevorzugt unmittelbar auf der innenseitige Oberfläche II der Außenscheibe angeordnet.

In einer alternativen Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe ist zumindest zwischen der Außenscheibe und der metallischen Schutzschicht kein Abdeckdruck angeordnet. Dies verbesserte die Reflexionseigenschaften der metallischen Schicht.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Verbundscheibenanordnung, mindestens umfassend:

(a) Herstellen einer Stapelfolge aus mindestens einer Außenscheibe, einer Zwischenschicht und einer Innenscheibe mit einer Schutzschicht,

(b) Laminieren der Stapelfolge zu einer Verbundscheibe und

(c) Anordnen eines Funktionselements an oder hinter der Innenscheibe.

Die Zwischenschicht kann durch jeweils eine einzelne oder auch durch zwei oder mehrere Folien, die flächenmäßig oder abschnittsweise übereinander angeordnet werden, ausgebildet werden.

Das Verbinden der Stapelfolge im Verfahrensschritt (b) erfolgt bevorzugt 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 Vakuumring- verfahren arbeiten beispielsweise bei etwa 200 mbar und 80 °C bis 1 10 °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.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung umfasst die Verwendung der erfindungsgemäßen Verbundscheibenanordnung in Gebäuden, insbesondere im Zugangsbereich, Fensterbereich, Dachbereich oder Fassadenbereich, als Einbauteil in Möbeln und Geräten, in Fortbewegungsmitteln für den Verkehr auf dem Lande, in der Luft oder zu Wasser, insbesondere in Zügen, Schiffen und Kraftfahrzeugen beispielsweise als Windschutzscheibe, Heckscheibe, Seiten-scheibe und / oder Dachscheibe.

Die Erfindung umfasst weiter die Verwendung einer metallischen Schutzschicht in einer erfindungsgemäßen Verbundscheibenanordnung zum Schutz eines Funktionselements und insbesondere zum Schutz eines Funktionselements vor infraroter und/oder ultravioletter Strahlung.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung und Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung ist eine schematische Darstellung und nicht maßstabsgetreu. Die Zeichnung schränkt die Erfindung in keiner Weise ein.

Es zeigen:

Figur 1 eine Draufsicht auf eine Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen

Verbundscheibenanordnung mit einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe,

Figur 2A eine Querschnittsdarstellung entlang der Schnittlinie A-A‘ aus Figur 1 , Figur 2B eine Querschnittsdarstellung einer alternativen Ausgestaltung entlang der Schnittlinie A-A‘ aus Figur 1 ,

Figur 2C eine Querschnittsdarstellung einer alternativen Ausgestaltung entlang der Schnittlinie A-A‘ aus Figur 1 , und

Figur 3 ein detailliertes Flussdiagramm einer Ausführungsform des erfindungs- gemäßen Verfahrens.

Figur 1 zeigt eine Draufsicht auf eine beispielhafte Ausgestaltung einer erfindungs- gemäßen Verbundscheibenanordnung 101 mit einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe 100 am Beispiel einer Fahrzeugscheibe und insbesondere als Windschutzscheibe eines Personenkraftwagens. Die Verbundscheibe 100 der Verbundscheibenanordnung 101 ist beispielsweise im Wesentlichen trapezförmig. Die Abmessungen der Verbundscheibe 100 betragen beispielsweise an ihren langen Seiten 0,9 m x 1 ,5 m. Die Innenscheibe 2 ist beispielsweise dafür vorgesehen, in Einbaulage dem Innenraum eines Fahrzeugs zugewandt zu sein. Das heißt, die außenseitige Oberfläche IV der Innenscheibe 2 ist vom Innenraum aus zugänglich, wogegen die außenseitige Oberfläche I der Außenscheibe 1 bezüglich des Fahrzeuginnenraums nach außen weist. Die Begriffe innenseitig und außenseitig beziehen sich jeweils die Innenseiten und Außenseiten der Verbundscheibe 100. Außenscheibe 1 und Innenscheibe 2 bestehen beispielsweise aus Kalk-Natron-Glas. Die Dicke der Innenscheibe 2 beträgt beispielsweise 1 ,6 mm und die Dicke der Außenscheibe 1 beträgt beispielsweise 2,1 mm. Es versteht sich, dass Außenscheibe 1 und Innenscheibe 2 beliebige Dicken aufweisen können und beispielsweise auch gleich dick ausgebildet sein können.

Die Verbundscheibe 100 kann beispielsweise auch eine Bauverglasung, Mobiliarverglasung oder ähnliches sein. Die Verbundscheibe 100 kann Teil einer Isolierverglasung sein und beispielsweise in einem Fenster eines Gebäudes angeordnet sein. Alternativ kann die Verbundscheibe 100 in einem Innenraum angeordnet sein und beispielsweise eine Verglasung eines Besprechungsraums oder eines Kühlgeräts oder Möbelstücks sein.

In Figur 2A ist eine beispielhafte Querschnittsdarstellung entlang der Schnittlinie A-A aus Figur 1 dargestellt. Die Verbundscheibe 100 umfasst hier beispielsweise eine Außenscheibe 1 und eine Innenscheibe 2, die über eine Zwischenschichten 3 miteinander verbunden sind. Dabei ist die Zwischenschicht 3 vollflächig ausgebildet.

In der beispielhaften Ausgestaltung ist im unteren, mittigen Bereich der Verbundscheibe 100 auf der außenseitigen Oberfläche IV der Innenscheibe 2 ein elektrisches Funktionselement 4 angeordnet, beispielweise ein OLED-Display. Derartige OLED-Display sind sehr temperaturempfindlich und degradieren unter UV- Strahlung. Zwischen Funktionselement 4 und Außenscheibe 1 ist eine metallische Schutzschicht 5 angeordnet. Die Schutzschicht 5 ist derart angeordnet, dass das Funktionselement 4 vollständig im Bereich 10 der orthogonalen Projektion der Schutzschicht 5 bezüglich der Außenscheibe 1 liegt. Dadurch wird sichergestellt, dass IR- und/oder UV-Strahlung 30 die über die Außenscheibe 1 in die Verbundscheibe 100 eintritt, vor dem Auftreffen auf das Funktionselement 4 durch die Schutzschicht 5 blockiert wird. Die metallische Schutzschicht 5 besteht beispielsweise aus einer Aluminiumfolie mit einer Dicke von 20 pm. Die Schutzschicht 5 ist hier beispielsweise zwischen der Außenscheibe 1 und der Zwischenschicht 3 angeordnet. Es versteht sich, dass die Schutzschicht 5 auch zwischen der Zwischenschicht 3 und der Innenscheibe 2, zwischen einer ersten Zwischenschicht und einer weiteren Zwischenschicht, oder unmittelbar an der außenseitigen Oberfläche IV der Innenscheibe 2 angeordnet sein kann.

In diesem Ausgestaltungsbeispiel ist optional zwischen der Schutzschicht 5 und der Außenscheibe 1 sowie zwischen einem äußeren Randbereich der Verbundscheibe 100 ein schwarzer Abdeckdruck 20 unmittelbar auf die innenseitige Oberfläche II der Außenscheibe 1 aufgebracht. Der Abdeckdruck 20 verhindert die Durchsicht durch die Verbundscheibe 100 und die Draufsicht auf den Randbereich der Verbundscheibe 100, mit dem diese über die außenseitige Oberfläche IV der Innenscheibe 2 beispielsweise in den Rahmen einer Fahrzeugkarosserie eingeklebt ist. Insbesondere wird auch die Draufsicht auf die metallische Schutzschicht 5 verhindert, die in der Regel metallisch glänzt und störende und wenig ästhetische Reflexionen verursachen kann.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung einer metallischen Schutzschicht 5 zwischen dem Funktionselement 4 und der Außenscheibe 1 wird UV- und IR-Strahlung 30, die von außen auf die Außenscheibe 1 der Verbundscheibe 100 trifft, blockiert. Dies führt im Falle der IR-Strahlung zu einer Vermeidung einer Überhitzung oder thermischen Schädigung des Funktionselements 4. Durch den UV-Schutz wird eine Degeneration der Elektronik des Funktionselements 4 reduziert oder verhindert. Beides führt zu einer verlängerten Lebensdauer und zu einer erhöhten Betriebssicherheit des Funktionselements 4.

Figur 2B zeigt eine beispielhafte Querschnittsdarstellung eines alternativen Ausgestaltungsbeispiels entlang der Schnittlinie A-A‘ aus Figur 1. Die Verbundscheibe 100 entspricht hier im Wesentlichen dem Aufbau und der Materialwahl aus dem Beispiel der Figur 2A. Im Unterschied zur Figur 2A ist in Figur 2B das Funktionselement 4 nicht unmittelbar auf der Innenscheibe 2 angeordnet, sondern mit einem Abstand d von beispielsweise 10 cm. Das Funktionselement 4 ist beispielsweise im Armaturenbrett eines Kraftfahrzeugs angeordnet. Figur 2C zeigt eine beispielhafte Querschnittsdarstellung eines alternativen Ausgestaltungsbeispiels entlang der Schnittlinie A-A‘ aus Figur 1. Die Verbundscheibenanordnung 101 entspricht hier im Wesentlichen dem Aufbau und der Materialwahl aus dem Beispiel der Figur 2B. Im Unterschied zur Figur 2B ist in Figur 2C die Schutzschicht 4 unmittelbar auf der außenseitigen Oberfläche IV der Innenscheibe 2 angeordnet und beispielsweise dauerhaft mit dieser Oberfläche verklebt.

Es versteht sich, dass in jeder der hier gezeigten und nicht-gezeigten Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen Verbundscheibenanordnung 101 die metallische Schutzschicht 5 aus einer freitragenden Metallschicht oder aus einer polymeren Trägerschicht mit einer dünnen, selbstständig oder nicht-selbstständig stabilen Metallschicht bestehen kann.

Des Weiteren kann die Position des Funktionselements 4 mit der Schutzschicht 5 beliebig und im Rahmen der gewünschten Verwendung im Bereich der Verbundscheibe 100 angeordnet werden. Bevorzugt ist eine Anordnung am oberen oder seitlichen Rand der Verbundscheibe 100, insbesondere außerhalb des zentralen Sichtfelds durch die Verbundscheibe 100. Es versteht sich, dass eine erfindungsgemäße Verbundscheibenanordnung 101 auch mehrere Funktionselemente 4 mit einer oder mehreren zusammenhängenden oder nicht zusammenhängenden Schutzschichten 5 aufweisen kann.

Figur 3 zeigt ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Verbundscheibenanordnung 101 nach Figur 2B, umfassend die folgenden Verfahrensschritte S1-S6.

S1 : Aufdrucken eines Abdeckdrucks 20 auf die innenseitige Oberfläche II einer Außenscheibe 1 ;

S2: Anordnen einer Zwischenschicht 3 auf der innenseitigen Oberfläche II der Außenscheibe 2;

S3: Anordnen einer metallischen Schutzschicht 5 auf einem Teilbereich der Zwischenschicht 3;

S4: Anordnen einer Innenscheibe 2 auf der Zwischenschicht 3;

S5: Laminieren der Stapelfolge zu einer Verbundscheibe 100;

S6: Anordnen des Funktionselements 4 mit einem Abstand d zur Innenscheibe 2. Bezugszeichenliste

1 Außenscheibe

2 Innenscheibe

3 Zwischenschicht

4 Funktionselement

5 Schutzschicht

10 Projektionsbereich

20 Abdeckdruck, Schwarzdruck

30 Infrarote (IR) Strahlung und Ultraviolette (UV) Strahlung

100 Verbundscheibe

101 Verbundscheibenanordnung

A-A‘ Schnittlinie

D Abstand zwischen Funktionselement 4 und Innenscheibe 2 S1 ,S2,S3,S4,S5,S6 Verfahrensschritte

I außenseitige Oberfläche der Außenscheibe 1

11 innenseitige Oberfläche der Außenscheibe 1

III innenseitigen Oberfläche der Innenscheibe 2

IV außenseitigen Oberfläche der Innenscheibe 2

Claims

Patentansprüche

1. Verbundscheibenanordnung (101 ), mindestens umfassend:

- eine Außenscheibe (1 ) und eine Innenscheibe (2), die durch mindestens eine Zwischenschicht (3) miteinander verbunden sind,

- ein Funktionselement (4), das auf oder hinter einer außenseitigen Oberfläche IV der Innenscheibe (2) angeordnet ist,

wobei zwischen der Außenscheibe (1 ) und dem Funktionselement (4) eine metallische Schutzschicht (5) angeordnet ist.

2. Verbundscheibenanordnung (101 ) nach Anspruch 1 , wobei die metallische Schutzschicht (5) eine Metallschicht, bevorzugt eine Aluminiumschicht, eine Edelstahlschicht, eine Kupferschicht, eine Silberschicht oder eine Goldschicht, enthält oder daraus besteht.

3. Verbundscheibenanordnung (101 ) nach Anspruch 2, wobei die Metallschicht auf mindestens einer Trägerfolie angeordnet ist und die Trägerfolie bevorzugt eine polymere Trägerfolie ist und insbesondere Polyethylenterephthalat (PET), Polyvinylbutyral (PVB), Ethylen-Vinylacetat (EVA), Polyethylennaphthalat (PEN), Polyepoxid oder Polyimid enthält oder daraus besteht.

4. Verbundscheibenanordnung (101 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die metallische Schutzschicht (5) eine Metallfolie, bevorzugt eine Aluminiumfolie, eine Edelstahlfolie, eine Kupferfolie, eine Silberfolie oder eine Goldfolie enthält oder daraus besteht.

5. Verbundscheibenanordnung (101 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die metallische Schutzschicht (5) und insbesondere die Metallschicht oder die Metallfolie eine Dicke von 0,5 pm bis 500 pm, bevorzugt von 1 pm bis 200 pm insbesondere 20 pm bis 50 pm aufweist.

6. Verbundscheibenanordnung (101 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Bereich 10 der orthogonalen Projektion der Schutzschicht (5) auf die Außenscheibe (1 ) gleich dem Bereich oder größer als der Bereich der orthogonalen Projektion des Funktionselements (4) auf die Außenscheibe (1 ) ist.

7. Verbundscheibenanordnung (101 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Schutzschicht (5) entweder zwischen Außenscheibe (1 ) und Innenscheibe (2) oder unmittelbar auf der außenseitigen Oberfläche IV der Innenscheibe (2) angeordnet ist.

8. Verbundscheibenanordnung (101 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Abstand d zwischen der außenseitigen Oberfläche IV der Innenscheibe (2) und dem Funktionselement (4) von 0 cm bis 30 cm, bevorzugt von 0 cm bis 10 cm oder bevorzugt von 1 cm bis 30 cm beträgt.

9. Verbundscheibenanordnung (101 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die metallische Schutzschicht (5) infrarote Strahlung und/oder ultraviolette Strahlung zu mindestens 80%, bevorzugt mindestens 90% und insbesondere mindestens 99% reflektiert oder absorbiert.

10. Verbundscheibenanordnung (101 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Funktionselement (4) ein elektrisches Funktionselement ist und bevorzugt mindestens

- einen RFID-Chip, eine Schaltlogik oder einen Mikroprozessor

enthält oder daraus besteht.

1 1. Verbundscheibenanordnung (101 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei zumindest zwischen der Außenscheibe (1 ) und der metallischen Schutzschicht (5) ein Abdeckdruck (20), beispielsweise ein Schwarzdruck, ein Weißdruck oder ein farbiger Druck, angeordnet ist und der Abdeckdruck (20) bevorzugt unmittelbar auf die innenseitige Oberfläche II der Außenscheibe (1 ) angeordnet ist.

12. Verfahren zur Herstellung einer Verbundscheibenanordnung (101 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , mindestens umfassend:

(a) Herstellen einer Stapelfolge aus mindestens einer Außenscheibe (1 ), einer Zwischenschicht (3) und einer Innenscheibe (2) mit einer Schutzschicht (5),

(b) Laminieren der Stapelfolge zu einer Verbundscheibe (100) und

(c) Anordnen eines Funktionselements (4) an oder hinter der Innenscheibe

(2).

13. Verwendung der Verbundscheibenanordnung (101 ) nach einen der Ansprüche 1 bis 1 1 in Fortbewegungsmitteln für den Verkehr auf dem Lande, in der Luft oder zu Wasser, insbesondere in Kraftfahrzeugen beispielsweise als Windschutzscheibe, Heckscheibe, Seitenscheiben und/oder Dachscheibe sowie als funktionales Einzelstück, und als Einbauteil in Möbeln, Geräten und Gebäuden, insbesondere als elektrischer Heizkörper, oder als Gebäudeverglasung im Baubereich oder Architekturbereich im Innenbereich oder Außenbereich.

14. Verwendung der metallischen Schutzschicht (5) in einer Verbundscheibenanordnung (101 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 zum Schutz eines Funktionselements, bevorzugt zum Schutz eines Funktionselements vor infraroter und/oder ultravioletter Strahlung.