本發(fā)明涉及修復(fù)具有導(dǎo)電涂層和激光切割圖案的基底的方法、具有導(dǎo)電涂層和激光切割圖案的基底及其用途。
具有導(dǎo)電涂層的透明基底已用于各種不同的應(yīng)用領(lǐng)域中,例如作為機(jī)動車中的擋風(fēng)玻璃、作為可加熱的鏡子或還作為住房中的加熱器。在機(jī)動車中,它們可以以可加熱的擋風(fēng)玻璃、側(cè)玻璃或后玻璃的形式使用以保持車窗沒有冰和冷凝水。出于美觀原因以及在安全性方面,位于基底中的加熱元件應(yīng)對于觀察者而言是不可見或幾乎不可見的。擋風(fēng)玻璃的視野由于法律規(guī)定不允許有視線限制。擋風(fēng)玻璃中的線形可加熱元件雖然符合這些法律規(guī)定,但是這些線特別在昏暗和逆光的情況下造成干擾性反射。近年來,特別是在汽車領(lǐng)域中,但也在建造領(lǐng)域中,越來越多地使用具有紅外反射導(dǎo)電涂層的板。這種涂層一方面具有好的導(dǎo)電性,這實現(xiàn)板的加熱,并且此外具有紅外反射性能,這避免不希望的內(nèi)部空間被入射日光加熱。這些層體系因此不僅在與安全性相關(guān)的方面,如不受限的視線,而且在生態(tài)角度上,如降低有害物質(zhì)排放,以及改善車輛舒適度方面特別重要。在此情況中,這些涂層包含導(dǎo)電層,特別是基于銀的。這些涂層通常與兩個匯流條(也稱為集流體或母線)電接觸,在它們之間電流流經(jīng)可加熱涂層。這種方式的加熱例如描述在wo03/024155a2、us2007/0082219a1和us2007/0020465a1中,它們公開了由多個進(jìn)一步降低導(dǎo)電涂層的表面電阻的銀層制成的層體系。
例如磁場輔助的陰極濺射之類的用于沉積這種層體系的方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員充分已知的。透明的紅外反射導(dǎo)電涂層的沉積可以有選擇地在外板或內(nèi)板的內(nèi)側(cè)之一上進(jìn)行或在放入這些板之間的載體箔上進(jìn)行。涂層在板表面之一上的直接沉積在經(jīng)濟(jì)角度上尤其在生產(chǎn)大量件數(shù)時是有利的并因此是制造擋風(fēng)玻璃的常用方法。
取決于要加熱的基底的幾何形狀,所述導(dǎo)電涂層可以通過絕緣線分成不同區(qū)域,以例如實現(xiàn)盡可能均勻的加熱或產(chǎn)生可單獨控制的加熱場。此外,還將涂層的平行于基底邊緣的邊緣區(qū)域電絕緣,以預(yù)防涂層被濕氣的腐蝕和環(huán)境影響。
ep1626940b1公開了具有施加有導(dǎo)電涂層的多個加熱區(qū)域的可加熱板,其中一個加熱區(qū)域的導(dǎo)電涂層通過絕緣線與另外的加熱區(qū)域電絕緣。在該涂層上安裝有匯流條,它們通過施加電壓實現(xiàn)涂層的加熱。各個加熱區(qū)域在此充當(dāng)串聯(lián)的電阻元件,其通過電壓降而變熱。
此外,由wo2014/060203已知借助導(dǎo)電涂層中的去涂層區(qū)域有針對性地提高高頻電磁輻射的傳輸并因此實現(xiàn)在車輛內(nèi)部空間中的移動電話和衛(wèi)星輔助導(dǎo)航的運行。根據(jù)在wo2014/060203中公開的實施方案,在此存在多個相互同心設(shè)置的去涂層區(qū)域(絕緣線),在其中存在具有導(dǎo)電涂層的區(qū)域。
為了制造這種具有去涂層區(qū)域的基底,可以在將導(dǎo)電涂層沉積到基底上之后,例如借助激光或通過侵蝕產(chǎn)生去涂層區(qū)域。在這些根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)已知的用于產(chǎn)生絕緣線的方法中,導(dǎo)電涂層的殘余物或單獨的導(dǎo)電顆??赡芰粼诮^緣線的區(qū)域中,以致該絕緣線不是連貫的。由此,導(dǎo)電涂層的通過引入絕緣線應(yīng)彼此分隔的各個區(qū)域始終仍導(dǎo)電連接。這例如導(dǎo)致基底由于各個區(qū)域的局部過熱而不均勻加熱(形成所謂的“熱點”)。這些基底不符合所需技術(shù)要求。
本發(fā)明的目的在于,提供修復(fù)具有導(dǎo)電涂層的基底上的激光切割圖案的簡化方法、其用途以及相應(yīng)的基底。
本發(fā)明的這一目的通過根據(jù)權(quán)利要求1的處理具有導(dǎo)電涂層的基底的方法、根據(jù)權(quán)利要求14的其用途以及根據(jù)權(quán)利要求9的相應(yīng)基底來實現(xiàn)。優(yōu)選的實施方案由從屬權(quán)利要求獲悉。
本發(fā)明的處理具有導(dǎo)電涂層和至少一根絕緣線的基底的方法包括下列步驟
a)提供基底,
b)使第一電觸點與導(dǎo)電涂層的第一子區(qū)域接觸并且使第二電觸點與導(dǎo)電涂層的第二子區(qū)域接觸,
c)將電壓un施加在第一電觸點和第二電觸點之間,
d)借助毗鄰第一子區(qū)域的第一電觸點和借助毗鄰第二子區(qū)域的第二電觸點測量電流是否在導(dǎo)電涂層的第一子區(qū)域和第二子區(qū)域之間流動,
e)如果在步驟d)中在第一子區(qū)域和第二子區(qū)域之間測量到電流,以大于或等于un的電壓重復(fù)步驟c)和d),直至在步驟d)中電流不再在第一子區(qū)域和第二子區(qū)域之間流動并且缺陷的區(qū)域中的導(dǎo)電涂層和/或?qū)щ婎w粒熱分解。這例如可以是氧化反應(yīng)。
在本發(fā)明范圍內(nèi),具有導(dǎo)電涂層的基底可以是適用于加熱基底的涂層。此外,本發(fā)明也包括具有這樣的導(dǎo)電涂層的基底,在該導(dǎo)電涂層上沒有安裝施加電壓的工具例如集流體。因此,也包括僅具有防止使位于板后方的空間加熱的功能的紅外反射涂層。本領(lǐng)域技術(shù)人員已知同樣導(dǎo)電但在其上不必存在用于施加電壓的工具的紅外反射涂層。
步驟a)中的基底在此在該基底的至少一個表面上具有至少一個導(dǎo)電涂層,其中將至少一根絕緣線引入該導(dǎo)電涂層中,其將該涂層的至少一個第一子區(qū)域和一個第二子區(qū)域彼此隔開。所述絕緣線在此任選具有至少一個缺陷,在其位置處,局部層電阻小于絕緣線的在缺陷以外的層電阻。該絕緣線的任務(wù)是使涂層的第一子區(qū)域與涂層的第二子區(qū)域電絕緣。在該絕緣線的區(qū)域中除去導(dǎo)電涂層,其中該絕緣線具有至少一個缺陷,在其區(qū)域中導(dǎo)電涂層僅僅不充足地被除去或殘留了導(dǎo)電顆粒。在該缺陷的區(qū)域中,層電阻因此明顯小于絕緣線的區(qū)域中的,由此在該缺陷的區(qū)域中傳導(dǎo)電流并且導(dǎo)電涂層的兩個子區(qū)域相互電接觸。如果存在缺陷,則該缺陷占絕緣線的總面積的面積比例小于10%。
根據(jù)本發(fā)明的方法,所有基底在生產(chǎn)過程中進(jìn)行后處理并且與此同時修復(fù)絕緣線的可能存在的缺陷。就此而言,被視為特別有利的是,不必首先識別和挑出有缺陷的基底,而是所有基底都經(jīng)歷這一過程。在此,在所有可加熱基底上在涂層的第一子區(qū)域和第二子區(qū)域之間施加電壓un。如果不存在絕緣線的缺陷,第一子區(qū)域和第二子區(qū)域彼此電絕緣并且在這些區(qū)域之間沒有電流流動。所施加的電壓在這種情況下絕不造成基底上的結(jié)構(gòu)變化。如果在絕緣線的區(qū)域中存在缺陷,則第一子區(qū)域和第二子區(qū)域通過該缺陷相互電接觸并且電流通過該缺陷在這些子區(qū)域之間流動。相比于絕緣線,該缺陷面積?。ㄐ∮诮^緣線的總面積的10%),因此該缺陷區(qū)域中的電流密度大。由此,在缺陷區(qū)域中發(fā)生非常強烈的加熱,這最終導(dǎo)致該缺陷區(qū)域中的導(dǎo)電涂層或?qū)щ婎w粒燃燒。該具有被熱分解的涂層的區(qū)域在此從絕緣線的一個自由端經(jīng)過該缺陷的區(qū)域延伸至絕緣線的另一自由端。絕緣線的自由端在本發(fā)明范圍內(nèi)表示絕緣線的與所述缺陷直接相鄰的區(qū)段。存在于先前的缺陷區(qū)域中的具有被熱分解的涂層的區(qū)域起電絕緣作用并將涂層的第一子區(qū)域與涂層的第二子區(qū)域電分隔。由此,該缺陷被消除并且具有經(jīng)修復(fù)的缺陷的基底表現(xiàn)出與無缺陷的基底相同的熱性能。因此,決定性地降低了在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的廢品和隨之而來的生產(chǎn)成本。
在所述方法的下一步驟(步驟d)中,借助設(shè)在第一和第二子區(qū)域上的電觸點測量電流是否在這些區(qū)域之間流動。如果沒有電流流動,缺陷已被成功修復(fù)或不存在缺陷。在這兩種情況中,終止該方法并且將基底輸送至進(jìn)一步的生產(chǎn)過程。
在本發(fā)明方法的步驟e)中,如果在前一步驟d)中,在涂層的兩個子區(qū)域之間測量到電流并因此還始終存在絕緣線的缺陷,則以至少相應(yīng)于前一步驟c)的電壓un的電壓重復(fù)步驟c)和d)一次或多次。通過重復(fù)該方法的步驟c),延長缺陷暴露于所施加的電壓的總時間。此后,重新借助步驟d)檢查是否成功進(jìn)行了修復(fù),并且任選地重新重復(fù)步驟c)和d)。
在絕緣線的區(qū)域中,電阻例如為基底材料電阻的數(shù)量級??赡芰粼谖词軗p的絕緣線區(qū)域中的痕量導(dǎo)電涂層可忽略。絕緣線區(qū)域中的電阻特別優(yōu)選為大于106ω。
在缺陷的區(qū)域中,電阻明顯小于在絕緣線的區(qū)域中。在該方法的實際進(jìn)行中,小偏差無關(guān)緊要。本領(lǐng)域技術(shù)人員借助在本發(fā)明方法的步驟d)中的測量發(fā)現(xiàn)是否存在缺陷。如果可識別該缺陷本身,則該缺陷區(qū)域中的電阻并未明顯高于導(dǎo)電涂層的層電阻,由此電流流過該缺陷。該缺陷區(qū)域中的電阻特別優(yōu)選為小于106ω。在實踐中,在缺陷區(qū)域中大都顯示出非常小的電阻,其位于幾個歐姆的數(shù)量級內(nèi),作為實例在此可提及6ω。
如果在該方法的步驟d)中在兩個子區(qū)域之間還發(fā)現(xiàn)電流,則可以還以電壓un+1重復(fù)步驟c)和d),其中un+1>un。此后,重新借助步驟d)檢查是否成功進(jìn)行了修復(fù),并且任選地重新用進(jìn)一步提高的電壓重復(fù)步驟c)和d)。這一迭代過程尤其在首次使用該方法時是合適的。所需電壓取決于基底的幾何形狀、電觸點的定位和導(dǎo)電涂層的狀況,但是可以通過所述迭代操作方式以簡單的方式憑經(jīng)驗確定。一旦有了對特定基底所需電壓的相應(yīng)經(jīng)驗值,對于相同狀況的后續(xù)基底,在第一次實施本發(fā)明方法的步驟c)時就已使用該經(jīng)驗值。因此,一確定了電壓的工作范圍,通常步驟c)和d)就僅需要實施一次。
如已討論過的,缺陷占絕緣線總面積的面積比例應(yīng)小于10%。優(yōu)選地,該比例小于5%,特別優(yōu)選小于3%。缺陷大小優(yōu)選小于1000μm,特別優(yōu)選小于700μm,特別是小于500μm。典型的缺陷大小例如為大約100μm。這些數(shù)據(jù)是指缺陷的各自的大小,也可以存在多個在該數(shù)量級內(nèi)的缺陷。在實踐中,也可以借助本發(fā)明方法修復(fù)具有5或7個故意制造的在所述范圍內(nèi)的數(shù)量級上的缺陷的板。
特別是在多個缺陷的情況下可能的是,必須多次重復(fù)步驟c)和d),以實現(xiàn)絕緣線的完全修復(fù)。在此,不必強制性地提高施加的電壓,通常以相等電壓重復(fù)步驟c)就已足夠。因此例如可以在第一次實施步驟c)時僅修復(fù)一個缺陷。此后,在施加的電壓下功率密度在第二缺陷區(qū)域中增大。但是,如果步驟c)在這一時間點已中斷,則不修復(fù)第二缺陷。在這種情況下,以先前使用的電壓重復(fù)步驟c)是足夠的。
特別是在對其尚未使用本發(fā)明方法的具有新設(shè)計的基底的情況下,本領(lǐng)域技術(shù)人員首先以相對小的電壓開始并在需要時提高該電壓。在對具有兩個加熱場的擋風(fēng)玻璃示例性實施所述方法時,在第一次實施步驟c)時施加5v的電壓un,并且,如果需要,迭代地提高該電壓。施加的電壓的準(zhǔn)確值在此對于該方法的實施而言不重要。在安裝的電觸點間距小并且涂層導(dǎo)電性高的小基底的情況下,5v的值會是足夠的。因此合適的是選擇這一數(shù)量級的值作為起始值。在實踐中已表明,根據(jù)基底大小、涂層以及電觸點的定位,10v至30v的值大都合適。
通常,優(yōu)選如此選擇電壓un和un+1,以使其小于200v,特別優(yōu)選小于100v,特別是在3v至50v之間。在涂層導(dǎo)電性高和第一電觸點和第二電觸點的間距小的非常小的基底的情況下,0.1v可能已足夠。在本發(fā)明方法中,合適的電壓范圍可以在需要時迭代地確定。
在所述方法的一個特別優(yōu)選的實施方案中,施加在安裝位置中被加熱的基底上的電壓小于或等于基底常規(guī)運行中所用的電壓。如果該基底用作具有14v車載電壓的車輛中的加熱擋風(fēng)玻璃的組成部分,則最大施加的電壓因此為14v。因此可以確保,不由于施加不適宜的高電壓而出現(xiàn)對涂層或其它部件的損害。但是在實踐中已表明,更高的電壓也可能不會造成損害。甚至在其涂層為14v車載電壓設(shè)計的基底的情況下,在實踐中也已表明,最高30v并且更高的電壓也是不成問題的。對于在機(jī)動車中應(yīng)該用42v或48v的電壓運行的基底,可以將電壓相應(yīng)地選擇為更高。限制到各自的運行電壓上僅僅是預(yù)防措施。
除了所提及的參數(shù),在本發(fā)明方法的步驟c)中要施加的電壓還取決于施加該電壓的時間段。該時間段越短,按趨勢選擇所施加的電壓越高。在此,該時間段一方面不應(yīng)過長而不能使該過程順利地進(jìn)展,另一方面出于安全相關(guān)的原因優(yōu)選在不過高的電壓下操作。通常,施加電壓un和un+11秒至10秒,優(yōu)選2秒至6秒。
示例性地可提及用于實施方法步驟c)的時間段和施加電壓的下列組合:14v進(jìn)行5秒、20v進(jìn)行5秒或20v進(jìn)行3秒。這些參數(shù)借助擋風(fēng)玻璃作為基底通過試驗確定,但是已表明,它們也可以最廣泛地用于其它基底大小。特別是在較小的基底大小的情況下,甚至更小的電壓或時間段也足夠,但是有利的是不必改動該過程。
第一電觸點和第二電觸點對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是用于電接觸的常用工具,并且特征在于其好的導(dǎo)電性。這些觸點可以例如具有金屬涂層,優(yōu)選貴金屬涂層,例如鍍金,以實現(xiàn)盡可能無損失的電壓傳送。這些觸點例如可以制成針形。如果生產(chǎn)設(shè)備已具有用于導(dǎo)電涂層的電阻測量和品質(zhì)控制的測量電極,可以將它們在本發(fā)明方法中用作第一電觸點和第二電觸點。因此,額外的財務(wù)投入以及生產(chǎn)工藝的較大改變對于使用本發(fā)明的方法而言是不需要的。
優(yōu)選地,將第一電觸點直接安放到第一子區(qū)域中的導(dǎo)電涂層上并將第二電觸點直接安放到第二子區(qū)域中的導(dǎo)電涂層上。因此,在本方法的這一步驟中不必安裝集流體和/或連接元件,而是可以不依賴于它們進(jìn)行接觸。根據(jù)涂層的第一子區(qū)域、第二子區(qū)域和集流體的布置,還可能合適的是,將第一電觸點和第二電觸點直接安放在導(dǎo)電涂層上,盡管已經(jīng)安裝了集流體。當(dāng)兩個子區(qū)域(絕緣線在其之間延伸)中的至少一個不被設(shè)置用于加熱板時,這尤其是這種情況。在這種情況下,甚至在該方法的稍后進(jìn)程中,在這一未加熱的子區(qū)域中不設(shè)置集流體并且相應(yīng)的電觸點必須直接安放在導(dǎo)電涂層上。對此的實例是涂層的環(huán)繞的邊緣區(qū)域,其經(jīng)常借助絕緣線與剩余涂層分隔,以避免被邊緣處進(jìn)入的濕氣腐蝕。這種環(huán)繞的絕緣線同樣可以借助本發(fā)明的方法來修復(fù),其中該環(huán)繞的邊緣區(qū)域是不被設(shè)置用于加熱板的子區(qū)域。本領(lǐng)域技術(shù)人員已知導(dǎo)電涂層的不用于加熱基底的子區(qū)域被分隔的其它實例。
本發(fā)明的方法因此還可以用于處理導(dǎo)電涂層的兩個在稍后的產(chǎn)品中不被加熱的子區(qū)域之間的絕緣線。對此的實例是已提及的根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)已知的紅外反射涂層,它們同樣是導(dǎo)電并可加熱的,但是不必強制性地用于加熱。
此外,可產(chǎn)生在本發(fā)明的步驟e)之后才允許施加集流體的基底構(gòu)型。例如,當(dāng)集流體建立涂層的在使用本發(fā)明方法時所涉及的子區(qū)域之間的導(dǎo)電連接時,即是這種情況。在通過第一電觸點和第二電觸點施加電壓后,電流可能流經(jīng)相應(yīng)的集流體,并且,如所希望的那樣,不流經(jīng)絕緣線的缺陷。在這種情況下,應(yīng)首先實施本發(fā)明的方法并在步驟e)后才安裝相應(yīng)的集流體。
如果這些集流體沒有建立涂層的第一子區(qū)域和第二子區(qū)域之間的電接觸,也可以將一個或多個集流體在步驟b)之前在第一子區(qū)域和/或第二子區(qū)域中在導(dǎo)電涂層上導(dǎo)電接觸。在這種情況下,可以將第一電觸點和第二電觸點在步驟b)中與集流體接觸。替代地,第一子區(qū)域和第二子區(qū)域中的涂層的直接電接觸在此也是可行的。
所述集流體被設(shè)置用于與外部電壓源相連,以使得電流在集流體之間流過導(dǎo)電涂層。該涂層因此充當(dāng)加熱層,并由于其電阻加熱復(fù)合板,例如以使該板除冰或除去水汽凝結(jié)。
所述集流體的安裝可以特別地通過鋪設(shè)、印刷、焊接或膠粘進(jìn)行。
在一個優(yōu)選實施方案中,集流體作為印刷和燒制的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)形成。該印刷的集流體含有至少一種金屬,優(yōu)選銀。導(dǎo)電性優(yōu)選通過包含在集流體中的金屬顆粒,特別優(yōu)選通過銀顆粒實現(xiàn)。該金屬顆??梢晕挥谟袡C(jī)和/或無機(jī)的基質(zhì)例如膏或油墨中,優(yōu)選作為具有玻璃料的燒制的絲網(wǎng)印刷膏。印刷的匯流條的層厚度優(yōu)選為5μm至40μm,特別優(yōu)選8μm至20μm,非常特別優(yōu)選10μm至15μm。具有這些厚度的印刷的集流體在技術(shù)上容易實現(xiàn)并具有有利的載流能力。
替代地,這些集流體作為導(dǎo)電箔的條形成。所述匯流條則例如至少含有鋁、銅、鍍鋅銅、金、銀、鋅、鎢和/或錫或它們的合金。該條的厚度優(yōu)選為10μm至500μm,特別優(yōu)選30μm至300μm。由具有這些厚度的導(dǎo)電箔制成的集流體在技術(shù)上容易實現(xiàn)并具有有利的載流能力。該條可以與導(dǎo)電涂層例如通過焊料、通過導(dǎo)電膠粘劑或?qū)щ娔z帶或通過直接鋪設(shè)來導(dǎo)電連接。為了改進(jìn)該導(dǎo)電連接,可以在導(dǎo)電涂層和集流體之間例如設(shè)置含銀膏。
將所述導(dǎo)電涂層在步驟a)前施加到基底上。對此合適的方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員充分已知的。通常,在此使用物理氣相沉積(pvd)的方法。特別優(yōu)選地,使用陰極濺射,特別是磁場輔助的陰極濺射(磁控管濺射)的方法。由此可以快速、成本有利并在需要時甚至大面積地以高的電和光學(xué)品質(zhì)制造導(dǎo)電涂層。
通過除去絕緣線區(qū)域中的導(dǎo)電涂層,產(chǎn)生絕緣線。為此,本領(lǐng)域技術(shù)人員已知各種方法,例如侵蝕、機(jī)械研磨法或激光法。激光法在此是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)最常用的方法。激光處理用300nm至1300nm的波長進(jìn)行。所用波長在此取決于涂層的類型。作為激光源,優(yōu)選使用脈沖固體激光。在激光處理時剝除的顆粒通過顆粒抽吸除去。被證明為合適的是,將激光束穿過基底聚焦到導(dǎo)電涂層上并將顆粒抽吸定位在基底的相對側(cè)上。由此,將顆粒抽吸設(shè)置得與在激光過程時產(chǎn)生的顆粒直接相鄰,因此存在盡可能有效的抽吸。
所述絕緣線的寬度優(yōu)選為1μm至10mm,特別優(yōu)選10μm至2mm,非常特別優(yōu)選50μm至500μm,特別是50μm至200μm,例如100μm或90μm或80μm。絕緣線的這些寬度已足以實現(xiàn)導(dǎo)電涂層的子區(qū)域彼此的電絕緣。
在所述方法的一個優(yōu)選實施方案中,將基底在步驟e)后通過插入熱塑性中間層與第二基底層壓成復(fù)合板。
所述通過層壓制造復(fù)合玻璃用本身為本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的常規(guī)方法,例如高壓釜法、真空袋法、真空環(huán)法、壓延機(jī)法、真空層壓機(jī)或它們的組合進(jìn)行。外板和內(nèi)板的接合在此通常在熱、真空和/或壓力的作用下實現(xiàn)。
合適的熱塑性中間層是本領(lǐng)域技術(shù)人員充分已知的。通常,所述熱塑性中間層含有至少一個由聚乙烯醇縮丁醛(pvb)、乙烯-乙酸乙烯酯(eva)或聚氨酯(pu),優(yōu)選聚乙烯醇縮丁醛(pvb)制成的層壓箔。這些層壓箔的厚度優(yōu)選為0.2mm至2mm,特別優(yōu)選0.3mm至1mm,例如0.38mm或0.76mm。所述熱塑性中間層還可以由多個層壓箔和任選的位于兩個層壓箔之間的附加箔構(gòu)成。這種附加箔用于引入其它功能。例如已知具有消聲性能的由多個聚合物箔制成的熱塑性中間層。
通過使所述熱塑性中間層具有功能性嵌入物(einlagerung),例如具有ir吸收、uv吸收和/或賦色性能的嵌入物,該復(fù)合玻璃還可具有附加功能。這些嵌入物例如是有機(jī)或無機(jī)離子、化合物、聚集體、分子、晶體、顏料或染料。
在本發(fā)明方法的一個替代實施方案中,將基底在步驟a)前與第二基底和熱塑性中間層層壓成復(fù)合玻璃。之后才進(jìn)行本發(fā)明方法的步驟a)至e)。這樣的操作方式也在本發(fā)明范圍內(nèi)。但是在實驗中發(fā)現(xiàn),在絕緣線的經(jīng)修復(fù)的缺陷的周圍,在復(fù)合玻璃中出現(xiàn)對于觀察者而言可見的混濁。這大都作為灰黑色著色可識別。因為這種損害是不希望的,所以層壓法通常在本發(fā)明方法的步驟e)后進(jìn)行。
本發(fā)明還包括可根據(jù)本發(fā)明的方法獲得的基底,其中該基底包含至少一根絕緣線,該絕緣線具有至少一個經(jīng)修復(fù)的缺陷。在經(jīng)修復(fù)的缺陷的區(qū)域中相應(yīng)視覺放大絕緣線的情況下,該經(jīng)修復(fù)的缺陷本身明顯可識別,且明顯借助本發(fā)明的方法制成。在經(jīng)修復(fù)的缺陷的區(qū)域中,導(dǎo)電涂層具有包含熱分解的涂層的區(qū)域,該區(qū)域在絕緣線的與該缺陷相鄰的兩個末端之間延伸。在經(jīng)修復(fù)的缺陷的區(qū)域中,通過熱分解的涂層的區(qū)域使絕緣線完整,由此總體上通過絕緣線和所述區(qū)域產(chǎn)生子區(qū)域的完全電分隔。
在一個優(yōu)選的實施方案中,基底與第二基底在插入熱塑性中間層的情況下層壓成復(fù)合板。
所述基底和/或第二基底優(yōu)選含有玻璃,特別優(yōu)選平板玻璃、浮法玻璃、石英玻璃、硼硅酸鹽玻璃、鈣鈉玻璃或塑料,特別是聚乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚酯、聚氯乙烯和/或它們的混合物或共聚物。
所述基底的厚度可以寬泛地變化并且因此優(yōu)異地匹配各個情況中的要求。該基底和第二基底的厚度優(yōu)選為0.5mm至10mm,優(yōu)選1mm至5mm,非常特別優(yōu)選1.4mm至3mm。
該基底、第二基底和/或熱塑性中間層可以是無色透明的,但也可以是著色、混濁或有色的。該基底和/或第二基底可以由未施加預(yù)應(yīng)力、部分施加預(yù)應(yīng)力或施加預(yù)應(yīng)力的玻璃構(gòu)成。
在本發(fā)明的一個替代實施方案中,基底是載體箔,在其上施加導(dǎo)電涂層并向其中引入絕緣線。本發(fā)明的方法在此不變,并且在這種情況中也如所述那樣使用。在本發(fā)明的方法后,可以將具有導(dǎo)電涂層的載體箔用于各種不同的裝配玻璃中,例如作為復(fù)合玻璃板的熱塑性中間層中的中間層片、或還作為例如在建筑物裝配玻璃或汽車裝配玻璃領(lǐng)域中的可切換裝配玻璃中的扁平電極(fl?chenelektrode)。
根據(jù)基底作為載體箔的一個替代實施方案,該載體箔優(yōu)選至少含有聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚乙烯(pe)或它們的混合物或共聚物或衍生物。這對于載體箔的使用、穩(wěn)定性和光學(xué)性能而言是特別有利的。該載體箔的厚度優(yōu)選為5μm至500μm,特別優(yōu)選10μm至200μm,非常特別優(yōu)選12μm至75μm。具有這些厚度的載體層可以有利地以柔性且同時穩(wěn)定的箔的形式來提供,這可以易于使用。
在這一替代實施方案中,基底(載體箔)同樣在插入熱塑性中間層的情況下與第二基底層壓。在此,也在基底的相對側(cè)上安裝熱塑性中間層和另一個(第三)基底。該第三基底在其組成方面相應(yīng)于第二基底的可能的組成,但是兩者也可以在復(fù)合板中具有不同組成。該替代實施方案的可能的層次序為:第二基底–熱塑性中間層–具有導(dǎo)電涂層和經(jīng)修復(fù)的絕緣線的基底(載體箔)–熱塑性中間層–第三基底。
不依賴于基底的實施方案,所述導(dǎo)電涂層優(yōu)選含有銀和/或?qū)щ娧趸?,特別優(yōu)選銀、二氧化鈦、氮化鋁和/或氧化鋅,其中非常特別優(yōu)選使用銀。
所述導(dǎo)電涂層優(yōu)選為透明的。這在本發(fā)明范圍內(nèi)被理解為是指在500nm至700nm的光譜范圍內(nèi)具有大于70%的透光率的涂層。這也是被設(shè)置用于并適合于基本上整面覆蓋(fl?chendeckend)地施加在板上的涂層,由此保持透視。
在汽車領(lǐng)域中已知的一些導(dǎo)電涂層同時具有紅外反射性能,其避免位于板后的空間變熱。該導(dǎo)電涂層在一個優(yōu)選的實施方案中是紅外反射的。該導(dǎo)電涂層具有至少一個導(dǎo)電層。該涂層可額外地具有介電層,其例如用于調(diào)節(jié)層電阻、用于腐蝕防護(hù)或用于減少反射。所述導(dǎo)電層優(yōu)選含有銀或?qū)щ娧趸铮╰co)如氧化銦錫(ito)。該導(dǎo)電層的厚度優(yōu)選為10nm至200nm。為了在高透明度的同時改進(jìn)導(dǎo)電性,該涂層可以具有多個通過至少一個介電層彼此分隔的導(dǎo)電層。該導(dǎo)電涂層可以例如含有兩個、三個或四個導(dǎo)電層。典型的介電層含有氧化物或氮化物,例如氮化硅、氧化硅、氮化鋁、氧化鋁、氧化鋅或氧化鈦。這種導(dǎo)電涂層不局限于用在復(fù)合板的可加熱的實施方案中。在無加熱功能的板中也使用所提及的紅外反射導(dǎo)電涂層,其中該涂層在這種情況中僅實現(xiàn)防曬的目的。
在一個特別優(yōu)選的實施方案中,導(dǎo)電涂層具有至少一個導(dǎo)電層,其含有銀,優(yōu)選至少99%的銀。該導(dǎo)電層的層厚度優(yōu)選為5nm至50nm,特別優(yōu)選10nm至30nm。該涂層優(yōu)選具有兩個或三個這種導(dǎo)電層,它們通過至少一個介電層彼此分隔。這樣的涂層一方面對板的透明度,而另一方面對其導(dǎo)電性而言是特別有利的。
所述導(dǎo)電涂層的層電阻優(yōu)選為0.5ω/sq至7.5ω/sq。因此,在通常用于車輛領(lǐng)域中的電壓下實現(xiàn)有利的加熱功率,其中在施加相等電壓的情況下小的層電阻導(dǎo)致更高的加熱功率。
同樣地具有高導(dǎo)電性和紅外反射作用的層結(jié)構(gòu)的實例是本領(lǐng)域技術(shù)人員由wo2013/104439和wo2013/104438已知的。
優(yōu)選地,將基底與第二基底和熱塑性中間層層壓成擋風(fēng)玻璃,其中絕緣線沿著板中心垂直于擋風(fēng)玻璃的頂邊緣延伸。擋風(fēng)玻璃的頂邊緣在此是將該裝配玻璃安裝在車輛中后沿著車頂延伸的邊緣,而與頂邊緣相對的邊緣被稱為發(fā)動機(jī)邊緣。擋風(fēng)玻璃的側(cè)邊緣在安裝狀態(tài)下與被稱為a柱的車身區(qū)段相鄰。絕緣線在這一實施方案中將導(dǎo)電涂層分成側(cè)邊緣(與a柱相鄰)和絕緣線之間的第一子區(qū)域和另一側(cè)邊緣(與另一a柱相鄰)和絕緣線之間的第二子區(qū)域。子區(qū)域的這種劃分例如用以產(chǎn)生兩個彼此獨立地可控制的加熱場。另一實例是這兩個加熱場的串聯(lián),其中集流體將兩個子區(qū)域跨越絕緣線導(dǎo)電連接。本發(fā)明的方法被證明對于處理具有沿著板中心垂直于擋風(fēng)玻璃的頂邊緣的這種絕緣線的基底而言非常有效。
優(yōu)選地,所述基底是擋風(fēng)玻璃的內(nèi)板。在此,該基底具有導(dǎo)電涂層位于其上的內(nèi)側(cè)和在安裝位置中朝向車輛內(nèi)部空間的外側(cè)。所述第二基底在此用作擋風(fēng)玻璃的外板,其中第二基底的內(nèi)側(cè)朝向所述基底且第二基底的外側(cè)朝向車輛外部環(huán)境的方向。熱塑性中間層位于內(nèi)板的內(nèi)側(cè)和外板的內(nèi)側(cè)之間,其將這些基底相互接合。
本發(fā)明此外涉及本發(fā)明的方法用于修復(fù)汽車裝配玻璃,優(yōu)選擋風(fēng)玻璃、側(cè)玻璃或后玻璃,特別優(yōu)選擋風(fēng)玻璃中的導(dǎo)電涂層中的絕緣線的用途。
下文中借助附圖和實施例更詳細(xì)闡述本發(fā)明。這些附圖是純示意圖并且不按比例。這些附圖絕不限制本發(fā)明。
其中:
圖1a和1b顯示了具有被絕緣線劃分成兩個子區(qū)域的導(dǎo)電涂層的基底,其中該絕緣線具有一個缺陷,
圖2顯示了根據(jù)圖1a和1b的基底,其中將各一個觸點施加在第一子區(qū)域和第二子區(qū)域上,電流在它們之間流動,
圖3a和3b顯示了根據(jù)圖1a和1b的基底,其在本發(fā)明方法的實施后與第二基底和熱塑性中間層層壓為的復(fù)合板,
圖4顯示了另一個基底,其在使用本發(fā)明方法后與第二基底和熱塑性中間層層壓為復(fù)合板,
圖5顯示了在使用本發(fā)明方法后的另一個基底的片段,
圖6、7和8顯示了各一個基底在使用本發(fā)明方法(a)前和在使用本發(fā)明方法(b)后的放大示意圖,
圖9顯示了本發(fā)明方法的一個實施方案的流程圖。
圖1a和1b顯示了具有被寬度為100μm的絕緣線(3)劃分成第一子區(qū)域(2.1)和第二子區(qū)域(2.2)的導(dǎo)電涂層(2)的基底(1),其中絕緣線(3)具有缺陷(3.1)。絕緣線(3)垂直于頂邊緣(a)或發(fā)動機(jī)邊緣(b)延伸。基底(1)的基本形狀相應(yīng)于轎車的擋風(fēng)玻璃。在子區(qū)域(2.1、2.2)的每一個中,各施加兩個集流體(5)。每個子區(qū)域(2.1、2.2)的各一個集流體(5)平行于基底(1)的頂邊緣(a)延伸,而每個子區(qū)域(2.1、2.2)平行于基底(1)的發(fā)動機(jī)邊緣(b)施加一個集流體。集流體(5)各自僅在子區(qū)域(2.1、2.2)之一的內(nèi)部延伸。借助集流體(5)和絕緣線(3)的這一布置,應(yīng)產(chǎn)生兩個可彼此獨立地控制的加熱場。但是,在圖1a和1b中在這一形式中是不能行使功能的,因為絕緣線(3)具有缺陷(3.1)。圖1b顯示了絕緣線(3)的缺陷(3.1)的放大圖。在缺陷(3.1)的區(qū)域中,涂層(2)的第一子區(qū)域(2.1)和第二子區(qū)域(2.2)相互導(dǎo)電連接。缺陷(3.1)由導(dǎo)電顆粒造成,其建立了子區(qū)域(2.1、2.2)的導(dǎo)電連接?;?1)由厚度為1.6mm的鈣鈉玻璃構(gòu)成。導(dǎo)電涂層(2)包含三個導(dǎo)電銀層與設(shè)置在它們之間的介電層。導(dǎo)電涂層(2)借助磁控管濺射沉積在基底(1)上。絕緣線(3)借助激光燒蝕引入到導(dǎo)電涂層(2)中。集流體(5)作為印刷的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)來形成。為此印刷和燒制含銀導(dǎo)的絲網(wǎng)印刷膏。因為子區(qū)域(2.1、2.2)通過缺陷(3.1)是導(dǎo)電連接的,所以不能獨立地加熱子區(qū)域(2.1、2.2),因為電流流過缺陷(3.1)。因此,基底(1)在沒有消除缺陷(3.1)的情況下是不可使用的。
圖2顯示了根據(jù)圖1a和1b的基底,其中在每個子區(qū)域(2.1、2.2)的各一個集流體(5)上導(dǎo)電接觸有電觸點(4.1、4.2)。在第一子區(qū)域(2.1)中,將第一電觸點(4.1)放置到與頂邊緣(a)相鄰的集流體(5)上。在這一集流體(5)內(nèi),第一電觸點定位在集流體(5)的與最鄰近的側(cè)邊緣(e)相鄰的末端上。第二電觸點(4.2)相對于第一電觸點(4.1)呈對角地安裝在第二子區(qū)域(2.2)的集流體(5)上。第二電觸點(4.2)在此在第二子區(qū)域(2.2)中放置到與發(fā)動機(jī)邊緣(b)相鄰的集流體(5)上。在這種情況中,也定位在集流體(5)的與最鄰近的側(cè)邊緣(e)相鄰的末端上。在將電壓施加在電觸點(4.1、4.2)之間時,電流在第一電觸點(4.1)和第二電觸點(4.2)之間流過參與的集流體(5)和涂層(2)。在這些子區(qū)域(2.1、2.2)之間的電流流動僅僅通過缺陷(3.1)實現(xiàn),因為它是子區(qū)域(2.1、2.2)的唯一的導(dǎo)電連接。缺陷(3.1)因此是基底(1)具有最高電流密度的區(qū)域。電流通過的區(qū)域(c)根據(jù)圖2作為陰影區(qū)域描繪。本發(fā)明方法的實施甚至在電觸點(4.1、4.2)的任意定位的情況下也是可行的,只要兩個觸點(4.1、4.2)在不同子區(qū)域(2.1、2.2)中如此接觸,以使得在施加電壓時電流流過缺陷(3.1)。當(dāng)在之前的生產(chǎn)過程中已存在用于電阻測量和品質(zhì)控制的具有相應(yīng)定位的觸點的測量站時,根據(jù)圖2的定位是有利的。
圖3a和3b顯示了根據(jù)圖1a和1b的基底(1),其在本發(fā)明方法的實施后與第二基底(6)和熱塑性中間層(7)層壓為復(fù)合板。在此,在根據(jù)圖1a和1b的基底(1)上首先施加第一電觸點(4.1)和第二電觸點(4.2),其中這一布置對應(yīng)于圖2中所示結(jié)構(gòu)。在第一電觸點(4.1)和第二電觸點(4.2)之間施加14v的電壓5秒。在缺陷(3.1)的區(qū)域中的高電流密度導(dǎo)致在該區(qū)域中非常嚴(yán)重的局部變熱,由此產(chǎn)生具有被熱分解的涂層的區(qū)域,其在絕緣線(3)的末端之間延伸并因此使絕緣線(3)完整。在由此產(chǎn)生的經(jīng)修復(fù)的缺陷(3.2)中,電流不再在子區(qū)域(2.1、2.2)之間流動。經(jīng)修復(fù)的缺陷(3.2)在相應(yīng)的視覺放大的情況下本身可識別,但是在板的日常使用中對于觀察者而言是不可識別的且在視覺上不會使人覺察到。在熱性能方面,具有經(jīng)修復(fù)的缺陷(3.2)的基底(1)與絕緣線從未具有缺陷的基底沒有區(qū)別。根據(jù)圖3a和3b,根據(jù)本發(fā)明方法處理的基底(1)經(jīng)由熱塑性中間層(7)與第二基底(6)層壓成擋風(fēng)玻璃,其中圖3a顯示了俯視圖,圖3b顯示了這一布置沿著切割線d-d‘的橫截面。具有絕緣線(3)的經(jīng)修復(fù)的缺陷(3.2)的基底(1)在此是擋風(fēng)玻璃的內(nèi)板,基底(1)的外側(cè)(iv)在擋風(fēng)玻璃的安裝位置中朝向車輛內(nèi)部空間,并且在基底(1)的內(nèi)側(cè)(iii)上施加導(dǎo)電涂層(2)。在導(dǎo)電涂層(2)上鋪設(shè)熱塑性中間層(7)。熱塑性中間層(7)由厚度為0.76mm的聚乙烯醇縮丁醛箔構(gòu)成。第二基底(6)的內(nèi)側(cè)(ii)位于熱塑性中間層(7)的相對的表面上。第二基底(6)由厚度為2.1mm鈣鈉玻璃構(gòu)成。第二基底(6)是擋風(fēng)玻璃的外板,其中第二基底(6)的外側(cè)(i)在安裝位置中指向外部環(huán)境的方向。
圖4顯示了使用本發(fā)明方法、安裝集流體(5)并與熱塑性中間層(7)和第二基底(6)層壓之后的另一個基底(1)。該結(jié)構(gòu)以及所用工藝參數(shù)基本上對應(yīng)于圖3a和3b中所述的。區(qū)別在于,相鄰于頂邊緣(a)僅有一個集流體(5),其導(dǎo)電連接第一子區(qū)域(2.1)和第二子區(qū)域(2.2)。例如在要用42v或48v的電壓運行的擋風(fēng)玻璃中選擇集流體(5)和絕緣線的這種構(gòu)型。特別地,相較于14v的常規(guī)車載電壓,電動車具有高的車載電壓。根據(jù)圖3a和3b的板設(shè)計針對這種14v的車載電壓設(shè)計,其中更高電壓將導(dǎo)致不希望的高的加熱功率。圖4的構(gòu)型導(dǎo)致兩個子區(qū)域(2.1、2.2)充當(dāng)串聯(lián)的加熱場,這導(dǎo)致將加熱功率降低到所希望的程度。在根據(jù)圖4的集流體構(gòu)型的情況下,在施加集流體(5)之前使用本發(fā)明的方法。這是必需的,因為否則一部分電流流過與頂邊緣(a)相鄰的集流體(5)而不流過所述缺陷。在修復(fù)該缺陷后,施加集流體(5)并且將基底(1)類似于圖3a和3b中所示的布置那樣層壓,由此得到根據(jù)圖4的復(fù)合板。
圖5顯示了在使用本發(fā)明方法后的另一個基底(1)的片段。該基底(1)基本上對應(yīng)于圖1a和1b中所述的。在涂層中引入不同的相互同心的且寬度為35μm的絕緣線(3),其將該涂層劃分成子區(qū)域(2.1、2.2、2.3、2.4、2.5)。在第一子區(qū)域(2.1)和第二子區(qū)域(2.2)之間延伸的絕緣線(3)具有經(jīng)修復(fù)的缺陷(3.2),為了修復(fù)該缺陷,使用本發(fā)明的方法,其中將第一電觸點定位在第一子區(qū)域(2.1)內(nèi)的任意位置處,將第二電觸點定位在第二子區(qū)域(2.2)內(nèi)的任意位置處并施加10v的電壓3秒。
圖6、7和8分別顯示了基底(1)在使用本發(fā)明方法之前(a)和在使用本發(fā)明方法之后(b)的放大示意圖?;?1)在此在所有情況下對應(yīng)于圖1a和1b中所示的。在根據(jù)圖2施加的電觸點(4.1、4.2)之間施加20v的電壓3秒。用1000個基底進(jìn)行一系列實驗,其中在進(jìn)行本發(fā)明方法之前30%的基底具有絕緣線(3)的缺陷(3.1)。在進(jìn)行本發(fā)明方法之后,具有缺陷的基底的比例可以降低到0%??梢酝ㄟ^使用本發(fā)明的方法消除絕緣線(3)的所有缺陷(3.1)。抽樣地取出一些之前具有缺陷(3.1)的基底(1)并在使用本發(fā)明方法之前和之后進(jìn)行研究。圖6、7和8顯示了缺陷(3.1)周圍在使用該方法前(參見圖6a、7a和8a)和在使用在方法后(參見圖6b、7b、8b)的放大圖。借助激光燒蝕產(chǎn)生的絕緣線(3)被顯示為涂層(2)中的畫有陰影的區(qū)域。在該區(qū)域中除去涂層(2)。在使用本發(fā)明的方法后,絕緣線(3)的與缺陷(3.1)相鄰的末端通過涂層(2)內(nèi)的具有被熱分解的涂層的區(qū)域相連。在該熱分解的涂層的區(qū)域中,不再存在導(dǎo)電部分。因此,電流不再流過所生成的經(jīng)修復(fù)的缺陷(3.2)。
圖9顯示了制造圖3a和3b中所述復(fù)合板的本發(fā)明方法的一個實施方案的流程圖。在圖9中示出的方法步驟如下:
i將導(dǎo)電涂層(2)沉積在基底(1)的內(nèi)側(cè)(iii)上
ii借助激光燒蝕將絕緣線(3)引入導(dǎo)電涂層(2)中
iii借助絲網(wǎng)印刷施加集流體(5)
iv使第一電觸點(4.1)與導(dǎo)電涂層(2)的第一子區(qū)域(2.1)接觸并使第二電觸點(4.2)與導(dǎo)電涂層(2)的第二子區(qū)域(2.2)接觸
v將電壓un施加在第一電觸點(4.1)和第二電觸點(4.2)之間
vi測量電流是否在第一子區(qū)域(2.1)和第二子區(qū)域(2.2)之間流動
viia如果電流在第一子區(qū)域(2.1)和第二子區(qū)域(2.2)之間流動:以電壓un+1重復(fù)步驟v和vi,其中un+1大于un
viib如果沒有電流在第一子區(qū)域(2.1)和第二子區(qū)域(2.2)之間流動:以步驟viii繼續(xù)該方法
viii將熱塑性中間層(7)鋪設(shè)在基底(1)的導(dǎo)電涂層(2)上
ix將第二基底(6)鋪設(shè)到熱塑性中間層(7)上,其中第二基底(6)的內(nèi)側(cè)(ii)指向熱塑性中間層(7)的方向
x將該層堆疊體層壓成復(fù)合板
步驟ii和ii的次序是任意的。步驟iii可以替代地還在步驟viib和步驟viii之間進(jìn)行。
附圖標(biāo)記列表:
(1)基底
(2)導(dǎo)電涂層
(2.1)導(dǎo)電涂層的第一子區(qū)域
(2.2)導(dǎo)電涂層的第二子區(qū)域
(2.n)導(dǎo)電涂層的第n子區(qū)域,其中n是>1的整數(shù)
(3)絕緣線
(3.1)絕緣線的缺陷
(3.2)經(jīng)修復(fù)的缺陷
(4)電觸點
(4.1)第一電觸點
(4.2)第二電觸點
(5)集流體
(6)第二基底
(7)熱塑性中間層
(a)頂邊緣
(b)發(fā)動機(jī)邊緣
(c)電流通過的區(qū)域
d-d‘切割線
(e)側(cè)邊緣
(i)第二基底的外側(cè)
(ii)第二基底的內(nèi)側(cè)
(iii)基底的內(nèi)側(cè)
(iv)基底的外側(cè)。