DE60122077T2

DE60122077T2 - Verbundglasscheibe

Info

Publication number: DE60122077T2
Application number: DE60122077T
Authority: DE
Inventors: Asahi Glass Company Kuniko Aikawa-Machi Aiko-gun Nagai
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2000-09-14
Filing date: 2001-09-12
Publication date: 2007-02-15
Anticipated expiration: 2021-09-13
Also published as: KR100794545B1; EP1188551B1; US20020054993A1; EP1671783A1; JP2012001433A; EP1188551A1; JP5659988B2; DE60122077D1; KR20020021610A; US6506487B2

Description

Die Erfindung betrifft ein laminiertes Glas, welches eine Kraftfahrzeug-Fensterscheibe ist.
In den vergangenen Jahren wurden Infrarot-abschirmende Glas-Fensterscheiben als Kraftfahrzeug-Fensterscheiben verwendet, um den Temperaturanstieg im Innenraum und die Belastung der Klimaanlage zu vermindern. Als Infrarot-abschirmende Fensterscheiben wurden herkömmlich Glasscheiben mit abgeschiedenen Dünnfilmen aus verschiedenen Metallen und Metalloxiden verwendet, die auf den Glasoberflächen schichtartig angeordnet sind, und diese Filme können den Eintritt von Sonnenenergie in den Kraftfahrzeuginnenraum beträchtlich blockieren.
Diese elektrisch leitfähigen Filme können jedoch die Funktion der Fensterscheibe als Radio-, TV- oder GPS-Antenne (GPS = Globales Positionierungssystem) durch Vermindern der Radiowellendurchlässigkeit der Fensterscheibe beeinträchtigen. Eine Antenne dieser Art ist aus einem Verdrahtungsmuster (aus einer gesinterten, elektrisch leitfähigen Keramikpaste oder dergleichen) hergestellt, die auf die Innenseite der Heckfensterscheibe gedruckt ist. Daher müssen Fensterscheiben eine hohe Radiowellendurchlässigkeit aufweisen, um als Antenne zu funktionieren.
Als Lösung für dieses Problem wird in der JP-A-8-259279 (nachstehend als '279-Veröffentlichung bezeichnet) ein laminiertes Glas vorgeschlagen, das sowohl für Radiowellen durchlässig ist, als auch Infrarotstrahlen abschirmt. Das laminierte Glas weist eine Zwischenschicht auf, in der funktionelle feine Teilchen mit Teilchendurchmessern von höchstens 0,2 μm dispergiert sind, und es soll nicht nur Infrarotstrahlen abschirmen, sondern auch eine Radiointerferenz unterdrücken.
Als eine Ausführungsform beschreibt die '279-Veröffentlichung im Beispiel 6 ein laminiertes Glas, das eine 2 mm dicke Klarglasscheibe und eine 2 mm dicke Grünglasscheibe umfasst, die über eine Zwischenschicht mit darin dispergierten feinen ITO-Teilchen (in einer Menge von etwa 0,3 Masseteilen (entspricht 0,2 × 7 ÷ (7 + 95 + 323) × 100), in Bezug auf 100 Teile, bezogen auf die Gesamtmasse der Zwischenschicht) gebunden ist. Das laminierte Glas realisiert eine zufrieden stellende Sonnendurchlässigkeit Ts von 42,0% und eine geringe Trübung H von 0,2%.
Der Gehalt an feinen ITO-Teilchen im Beispiel 6 ist jedoch zu niedrig, um die Nahinfrarotdurchlässigkeit zufrieden stellend zu unterdrücken, und lässt einen Anstieg der Oberflächentemperaturen der Kraftfahrzeugsitze und des Kraftfahrzeuglenkrads und der Temperatur des Kraftfahrzeuginnenraums zu.
Andererseits ist die Beziehung zwischen den IR-Sperreigenschaften und der Menge an feinen Teilchen in der Veröffentlichung des japanischen Patents Nr. 2715859 (nachstehend als '859-Veröffentlichung bezeichnet) beschrieben. Die Veröffentlichung erwähnt ein Infrarotsperrmaterial, das ein organisches Harz und ein darin dispergiertes ITO-Pulver umfasst, und zeigt die Beziehung zwischen den IR-Sperreigenschaften und der Menge an zugesetztem ITO-Pulver in der 1.
Wenn die Auftragungen für das Beispiel 3, bei dem 8 g ITO-Pulver in einem Lösungsmittel dispergiert worden sind, das 10 g einer Acrylharzlösung enthält, und für das Beispiel 4, bei dem 8 g ITO-Pulver in einem Lösungsmittel dispergiert worden sind, das 4 g einer Acrylharzlösung enthält, die in der Figur gezeigt sind, verglichen werden, ist es offensichtlich, dass die große Diskrepanz zwischen den Auftragungen für die Beispiele 3 und 4 auf die Tatsache zurückzuführen ist, dass der Anteil an ITO-Pulver an dem Harz im Beispiel 4 höher ist als im Beispiel 3.
Aus dem Graph, der in der 1 der '859-Veröffentlichung gezeigt ist, ist auch ersichtlich, dass der Anteil des ITO-Pulvers einen geringen Einfluss auf die Lichtabschirmungseigenschaften bei mittleren Infrarotwellenlängen um 1500 nm (Durchlässigkeit: etwa 5% im Beispiel 3 und etwa 1% im Beispiel 4) hat, jedoch einen Einfluss bei Nahinfrarotwellenlängen um 1000 nm (Durchlässigkeit: etwa 22% im Beispiel 3 und 3% im Beispiel 4) hat. Daher verbessern sich die Lichtabschirmungseigenschaften bei Nahinfrarotwellenlängen um 1000 nm, wenn der Anteil des ITO-Pulvers zunimmt.
Die Verbesserung der Lichtabschirmungseigenschaften durch die Erhöhung des Anteils des ITO-Pulvers kann jedoch Schwierigkeiten mit verschiedenen Kommunikationssystemen verursachen, bei denen Infrarotstrahlen eingesetzt werden.
Beispielsweise wurde in den vergangenen Jahren in Japan das VICS (Fahrzeuginformations- und -kommunikationssystem) unter Verwendung von Lichtsignalen populär. Dieses System sendet Verkehrsinformationen, die von einem Informationszentrum gesammelt werden, an Kraftfahrzeuge und wiederum Informationen von den Kraftfahrzeugen zu dem Informationszentrum, um Verkehrsbehinderungen bzw. -staus zu verhindern. Insbesondere erlaubt es eine interaktive Kommunikation durch Infrarotstrahlen zwischen Vorrichtungen, die an der Straße installiert sind (nachstehend als Straßenantenne bezeichnet), und Vorrichtungen, die an Fahrzeugen montiert sind (nachstehend als im Fahrzeug befindliche Vorrichtungen bezeichnet).
Das schlüssellose Einstiegssystem erlaubt es Kraftfahrzeugbesitzern, die Kraftfahrzeugtüren durch Senden von Infrarotsignalen an den optischen Empfänger, der in dem Kraftfahrzeug installiert ist, zu öffnen oder zu schließen. Daher müssen für einen richtigen Betrieb dieser Systeme Fensterscheiben für Infrarotstrahlen durchlässig sein, insbesondere für Infrarotstrahlen bei Wellenlängen um 850 nm, die in diesen Systemen verwendet werden.
Aus diesem Grund müssen Kraftfahrzeug-Fensterscheiben für Infrarotstrahlen bei Wellenlängen um 850 nm zufrieden stellend durchlässig sein. Die Wärmeabschirmung durch die Zugabe von ITO-Pulver ist jedoch problematisch, da das zugesetzte ITO-Pulver Infrarotstrahlen bei Wellenlängen um 850 nm sowie um 1000 nm sperrt. Eine Zwischenschicht mit vielen feinen Teilchen, wie z.B. ITO-Pulverteilchen, die darin dispergiert sind, weist ein Problem einer geringen Transparenz auf und führt zur einer Zunahme der Trübung des resultierenden laminierten Glases. Eine Zunahme der Trübung verschlechtert die Sicht eines Fahrers.
Wie es aus der vorstehenden Diskussion ersichtlich ist, werden als Kraftfahrzeug-Fensterscheiben Fensterscheiben verlangt, die nicht nur Infrarotstrahlen bei Wellenlängen von 1000 bis 1100 nm blockieren, die zu dem Temperaturanstieg im Kraftfahrzeuginnenraum beitragen, sondern auch Infrarotstrahlen bei Wellenlängen um 850 nm, die für eine Infrarotkommunikation verwendet werden, durchlassen. Eine ausreichende Abschirmung von Infrarotstrahlen innerhalb des Wellenlängenbereichs von 1000 bis 1100 nm erfordert jedoch die Zugabe eines hohen Anteils an feinen ITO-Teilchen, die Infrarotkommunikationssysteme dadurch stören, dass auch Infrarotstrahlen bei Wellenlängen um 850 nm abgeschirmt werden, und die ein weiteres Problem einer Zunahme der Trübung verursachen können.
Die vorliegende Erfindung löst diese Probleme des Standes der Technik und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines laminierten Glases, das nicht nur Infrarotstrahlen bei Wellenlängen von 1000 bis 1100 nm, die zu einem Anstieg der Innentemperatur beitragen, sperrt, sondern auch für Infrarotstrahlen bei Wellenlängen von etwa 850 nm, die für eine Infrarotkommunikation verwendet werden, durchlässig ist.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines laminierten Glases, das durch die Unterdrückung der Zunahme einer Trübung aufgrund der Zugabe von ITO-Pulver ein verbessertes Aussehen aufweist.
Zur Lösung dieser Aufgaben stellt die vorliegende Erfindung ein laminiertes Glas bereit, welches eine Kraftfahrzeug-Fensterscheibe ist, umfassend eine Vielzahl von Glasscheiben, die aus Natronkalk-Siliziumoxid-Glas hergestellt sind, und eine Zwischenschicht, zwischengelegt zwischen die Vielzahl von Glasscheiben, wobei die Zwischenschicht ein organischer Harzfilm mit feinen ITO-Teilchen mit Durchmessern von höchstens 0,2 μm dispergiert darin ist, wobei der Eisengehalt von jedem Glas derart eingestellt ist, dass das Produkt der Sonnendurchlässigkeiten, bestimmt gemäß dem japanischen Industriestandard (JIS) R3106-1998, der jeweiligen Glasscheiben von 0,3 bis 0,6 beträgt, wobei die Summe der Gesamteisengehalte der jeweiligen Glasscheiben in einem 1 cm² Stück des laminierten Glases von 2 bis 7 mg in Bezug auf Fe₂O₃ beträgt und die Summe der FeO-Gehalte der jeweiligen Glasscheiben in einem 1 cm² Stück des laminierten Glases von 0,5 bis 2,5 mg in Bezug auf Fe₂O₃ beträgt und der Gehalt der feinen ITO-Teilchen, dispergiert in der Zwischenschicht, von 0,1 bis 0,5 Masseteile, in Bezug auf 100 Teile, bezogen auf die Gesamtmasse der Zwischenschicht, beträgt, wobei der FeO-Gehalt, in bezug auf Fe₂O₃ der Glasscheibe, auf der äußeren Seite höher als der FeO-Gehalt, in bezug auf Fe₂O₃ der Glasscheibe, auf der inneren Seite ist.
1 ist eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen laminierten Glases.
2A ist eine Vorderansicht eines laminierten Glases.
2B ist eine vergrößerte Schnittansicht entlang der B-B'-Linie.
3A ist ein Graph der spektralen Durchlässigkeiten der laminierten Gläser der Beispiele 1 bis 5.
3B ist ein Graph der spektralen Durchlässigkeiten der laminierten Gläser der Beispiele 18 bis 22.
Nachstehend wird die Art und Weise der Ausführung der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
1. Die Struktur des laminierten Glases
Die 1 ist eine Schnittansicht einer Ausführungsform (des laminierten Glases) der vorliegenden Erfindung. Das laminierte Glas 1 wird durch Binden von zwei Glasscheiben 11a und 11b und einer Zwischenschicht 12, die dazwischengelegt ist, zu einer Scheibe durch Pressen in einem Autoklaven hergestellt. Die Zwischenschicht 12 ist aus einem Polyvinylbutyralfilm oder einem Ethylen-Vinylacetatfilm und feinen ITO-Teilchen mit Teilchendurchmessern von höchstens 0,2 μm (vorzugsweise von 0,001 bis 0,15 μm), die in dem Film dispergiert sind, hergestellt.
2. Herstellung der Zwischenschicht
Nachstehend wird das Verfahren zur Herstellung der Zwischenschicht beschrieben. Feine ITO-Teilchen mit Teilchendurchmessern von höchstens 0,2 μm werden in einem Weichmacher dispergiert und der Weichmacher in Form einer Dispersion wird einer Harzlösung zugesetzt und geknetet, so dass ein Rohfilmharz erhalten wird. Dann wird das Rohfilmharz z.B. durch Extrusion geformt, um eine Zwischenschicht mit den darin dispergierten feinen ITO-Teilchen zu erhalten.
Zum Zeitpunkt der Zugabe eines Weichmachers können der Harzlösung verschiedene Additive zugesetzt werden. Als Additive können z.B. verschiedene Pigmente, organische UV-Absorptionsmittel und organische Infrarotabsorptionsmittel genannt werden. Als Weichmacher können bekannte Weichmacher verwendet werden.
3. Die feinen ITO-Teilchen
Die hervorragenden IR-Sperreigenschaften von feinen ITO-Teilchen ermöglichen die Verminderung der Menge der feinen IR-Sperrteilchen in der Zwischenschicht.
Andererseits ist es erforderlich, eine bestimmte Menge von feinen ITO-Teilchen in der Zwischenschicht zu dispergieren, um die gewünschten IR-Sperreigenschaften zu erhalten. Die Zugabe einer großen Menge an feinen Teilchen führt jedoch zu einer Zunahme der Trübung der Zwischenschicht. Daher beträgt die Menge an feinen ITO-Teilchen, die in der Zwischenschicht dispergiert sind, 0,1 bis 0,5 Masseteile, in Bezug auf 100 Teile, bezogen auf die Gesamtmasse der Zwischenschicht, um die Trübung der Zwischenschicht niedrig zu halten.
Da jedoch mit diesem Anteilsbereich die Lichtabschirmungseigenschaften bei Nahinfrarotwellenlängen (insbesondere um 1000 nm) nicht zufrieden stellend sind, obwohl sie bei mittle ren Infrarotwellenlängen (von 1500 bis 5000 nm) zufrieden stellend sind (vgl. das laminierte Glas von Beispiel 5, das in der 3A gezeigt ist, und das laminierte Glas von Beispiel 22, das in der 3B gezeigt ist, die später beschrieben werden), sind weitere Maßnahmen erforderlich, wie es nachstehend beschrieben ist.
4. Bestandteile der Glasscheiben
Natronkalk-Siliziumoxid-Glas, das mehr Eisen enthält als gewöhnliches Floatglas, wird für die Glasscheiben 11a und 11b verwendet, so das die IR-Sperreigenschaften selbst mit einer geringen Menge an feinen ITO-Teilchen dadurch aufrechterhalten werden können, dass die Glasscheiben Nahinfrarotstrahlen absorbieren. Insbesondere muss der Eisengehalt so eingestellt werden, dass das Produkt der Sonnendurchlässigkeiten der Glasscheiben 11a und 11b, das gemäß JIS R3106-1998 bestimmt worden ist, 0,3 bis 0,6 beträgt. Wenn feine ITO-Teilchen als die feinen IR-Sperrteilchen verwendet werden, muss der Eisengehalt so eingestellt werden, dass die Summe der gesamten Eisengehalte der jeweiligen Glasscheiben in einem 1 cm² Stück des laminierten Glases von 2 bis 7 mg (vorzugsweise 3 bis 6 mg), in Bezug auf Fe₂O₃, beträgt und die Summe der FeO-Gehalte der jeweiligen Glasscheiben in dem Stück des laminierten Glases von 0,5 bis 2,5 mg beträgt, da mehr als 70% der Infrarotstrahlen bei einer Wellenlänge von 1100 nm abgeschirmt werden können.
Die spezifische Zusammensetzung des Natronkalk-Siliziumoxid-Glases ist vorzugsweise derart, dass Eisen einem Matrixglas für ein Natronkalk-Siliziumoxid-Glas in einer Gesamtmenge von 0,2 bis 1 Masseprozent, in Bezug auf Fe₂O₃, zugesetzt wird. Da von dem gesamten Eisen zweiwertiges Eisen den größten Anteil an der Nahinfrarotabsorption hat, ist es bevorzugt, dass die Masse von FeO (zweiwertiges Eisen), in Bezug auf Fe₂O₃, 20 bis 40% der Gesamtmasse von Eisen, in Bezug auf Fe₂O₃, beträgt.
Nachstehend wird „die Masse von FeO, in Bezug auf Fe₂O₃" einfach als „die Masse von FeO" bezeichnet und „der FeO-Gehalt" hat die gleiche Bedeutung. „Die Masse des gesamten Eisens, in Bezug auf Fe₂O₃" wird einfach als „die Gesamtmasse an Eisen" bezeichnet und „der Gesamteisengehalt" hat die gleiche Bedeutung.
5. Die Eigenschaften eines Stücks des laminierten Glases
Ein 1 cm² Stück des laminierten Glases wird nachstehend beschrieben.
Die 2A ist eine Vorderansicht des laminierten Glases und eines Stücks des laminierten Glases, das aus diesem herausgeschnitten werden soll. Die 2B ist eine vergrößerte Schnittansicht entlang der Linie B-B'. Die Kantenfläche eines gedachten 1 cm² Quadrats auf der Oberfläche des in der 2A gezeigten laminierten Glases 1 würde aus der Glasscheibe 11aA, der Zwischenschicht 2A und der Glasscheibe 11bA bestehen, wie es in der 2B gezeigt ist.
Daher steht die Summe der Eisengehalte der jeweiligen Glasscheiben in dem Stück des laminierten Glases A für die Summe des Eisengehalts der Glasscheibe 11aA und des Eisengehalts der Glasscheibe 11bA. Entsprechend steht die Summe der FeO-Gehalte der jeweiligen Glasscheiben in dem Stück des laminierten Glases A für die Summe des FeO-Gehalts der Glasscheibe 11aA und des FeO-Gehalts der Glasscheibe 11bA. Der Gehalt an feinen ITO-Teilchen in der Zwischenschicht in dem Stück des laminierten Glases, die später beschrieben werden, steht für den Gehalt an feinen ITO-Teilchen in der Zwischenschicht 2A.
Da Eisen, FeO und feine ITO-Teilchen im Wesentlichen gleichmäßig in dem laminierten Glas dispergiert sein sollten, ist die Stelle des Stücks des laminierten Glases A nicht beschränkt, wie es in der 3A gezeigt ist, und kann an irgendeiner Stelle in dem laminierten Glas 1 liegen.
Der Grund dafür, warum die Summe der FeO-Gehalte der jeweiligen Glasscheiben in dem Stück des laminierten Glases 0,5 bis 2,5 mg beträgt, wird nachstehend erläutert. Für den normalen Betrieb von Lichtsignalen muss laminiertes Glas für Infrarotstrahlen um 850 nm ausreichend durchlässig sein. Wenn die Summe der FeO-Gehalte der jeweiligen Glasscheiben in dem Stück des laminierten Glases 2,5 mg übersteigt, sperrt das laminierte Glas mehr als 25% der Infrarotstrahlen bei der Wellenlänge um 850 nm. Umgekehrt müssen dann, wenn die Summe der FeO-Gehalte der jeweiligen Glasscheiben in dem Stück des laminierten Glases weniger als 0,5 mg beträgt, viele feine IR-Sperrteilchen mit dem Nachteil einer höheren Trübung zugesetzt werden, so dass die Sonnendurchlässigkeit des laminierten Glases 50% oder weniger beträgt. Daher beträgt die Summe der FeO-Gehalte der jeweiligen Glasscheiben in dem Stück des laminierten Glases 0,5 bis 2,5 mg.
Als nächstes wird der Grund für die Verwendung von feinen ITO-Teilchen als feine IR-Sperrteilchen erläutert. Wenn die Summe der FeO-Gehalte der jeweiligen Glasscheiben in dem Stück des laminierten Glases 0,5 bis 2,5 mg beträgt, ist es bevorzugt, dass der Gehalt an feinen ITO-Teilchen in der Zwischenschicht in dem Stück des laminierten Glases 0,1 bis 0,5 mg beträgt.
Der Grund dafür ist wie folgt. Der FeO-Gehalt und der Gehalt an feinen ITO-Teilchen in dem Stück des laminierten Glases beeinflussen die Menge der Sonnenstrahlung, die durch das laminierte Glas pro Einheitsfläche dringt. Der Anteil der feinen ITO-Teilchen, die in der Zwischenschicht dispergiert sind, muss 0,1 bis 0,5 Masseteile, in Bezug auf 100 Teile, bezogen auf die Gesamtmasse der Zwischenschicht, betragen, um die Trübung der Zwischenschicht niedrig zu halten. Wenn die Dicke der Zwischenschicht im Bereich von 0,3 bis 1,0 mm liegt, beträgt der Gehalt an feinen ITO-Teilchen in der Zwischenschicht in dem Stück des laminierten Glases etwa 0,05 bis 0,5 mg. Wenn das Stück des laminierten Glases weniger als 0,1 mg an feinen ITO-Teilchen in der Zwischenschicht enthält, dringen 90% oder mehr Infrarotstrahlen bei einer Wellenlänge von 1100 nm durch. Daher ist es bevorzugt, dass der Gehalt an feinen ITO-Teilchen in der Zwischenschicht in dem Stück des laminierten Glases mindestens 0,1 mg beträgt, so dass Infrarotstrahlen bei einer Wellenlänge von 1100 nm ausreichend abgeschirmt werden.
Das Einbringen von etwa 2,5 mg FeO und mindestens 0,1 mg ITO pro Stück des laminierten Glases macht es möglich, mindestens 80% der Infrarotstrahlen bei einer Wellenlänge von 1100 nm abzuschirmen.
Die feinen ITO-Teilchen, die in der Zwischenschicht dispergiert sind, haben nur einen geringen Einfluss auf die Infrarotdurchlässigkeit bei einer Wellenlänge von etwa 850 nm. D.h., dass der FeO-Gehalt die Infrarotdurchlässigkeit bei einer Wellenlänge von etwa 850 nm bestimmt, so lange der Anteil von feinen ITO-Teilchen niedrig genug ist, die Trübung des laminierten Glases nicht zu beeinträchtigen. Die Zugabe von FeO führt zu einer Verminderung der Infrarotdurchlässigkeit bei 1100 nm und bei 850 nm. Das Einbringen von 0,5 bis 2,5 mg FeO und von 0,1 bis 0,5 mg ITO pro Stück des laminierten Glases stellt eine Infrarotdurchlässigkeit von mindestens 30% sicher und ist somit für den normalen Betrieb von Lichtsignalen bevorzugt.
Wenn das Produkt der Sonnendurchlässigkeiten der jeweiligen Glasscheiben in dem laminierten Glas, das gemäß JIS R3106-1998 bestimmt wird, 0,3 bis 0,6 beträgt, kann die Sonnendurchlässigkeit des laminierten Glases mit einer Zwischenschicht, in der 0,1 bis 0,5 Masseteile feine ITO-Teilchen, in Bezug auf 100 Teile, bezogen auf die Gesamtmasse der Zwischenschicht, dispergiert sind, auf 50% oder weniger vermindert werden. Das Produkt der Sonnendurchlässigkeiten steht für das Produkt der Sonnendurchlässigkeiten (die 1/100-Bruchteile der prozentualen Sonnendurchlässigkeiten) der jeweiligen Glasscheiben in dem laminierten Glas.
Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass das Produkt der Lichtdurchlässigkeiten der jeweiligen Glasscheiben in dem laminierten Glas bei der Wellenlänge von 1100 nm 0,15 bis 0,5 beträgt, um die Trübung des laminierten Glases niedrig zu halten und dem laminierten Glas ausreichende IR-Sperreigenschaften zu verleihen. Das Produkt der Lichtdurchlässigkeiten bei der Wellenlänge von 1100 nm steht für das Produkt der Durchlässigkeiten (die 1/100-Bruchteile der prozentualen Sonnendurchlässigkeiten) der jeweiligen Glasscheiben in dem laminierten Glas.
In Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden die Infrarotdurchlässigkeiten bei verschiedenen Wellenlängen, wie z.B. 1100 nm und 850 nm, aus den spektralen Durchlässigkeiten erhalten, die gemäß JIS R3106-1998 bestimmt werden. Die spektrale Durchlässigkeit der Zwischenschicht wird im Wesentlichen mit dem gleichen Verfahren wie für die Glasscheiben und das laminierte Glas gemessen und kann nach dem thermischen Ausgleichen in Fällen von geprägten Zwischenschichten gemessen werden.
Glasscheibenzusammensetzung 1
Glasscheiben mit der folgenden Zusammensetzung können als Glasscheiben in dem laminierten Glas eingesetzt werden. Es werden Glasscheiben verwendet, die durch UV-Durchlässigkeiten, gemessen gemäß ISO-9050, von höchstens 30%, Durchlässigkeiten für sichtbares Licht mit CIE-Standardleuchtmitteln A von mindestens 70%, vorherrschende Wellenlängen von 480 bis 570 nm und Anregungsreinheiten mit CIE-Standardleuchtmitteln A von höchstens 6% bei den tatsächlichen Dicken gekennzeichnet sind.
Glasscheiben mit den vorstehenden Eigenschaften werden aus Natronkalk-Siliziumoxid-Glas erhalten, das im Wesentlichen die folgende Zusammensetzung in Masseprozent aufweist, nämlich SiO₂: 65 bis 75%, Al₂O₃: 0,1 bis 5%, Na₂O + K₂O: 10 bis 18%, CaO: 5 bis 15%, MgO: 1 bis 6%, SO₃: 0,05 bis 2%, Gesamteisen, in Bezug auf Fe₂O₃: 0,3 bis 1%, Gesamtcer, in Bezug auf CeO₂ oder/und TiO₂: 0,5 bis 2%.
Glasscheiben, welche die vorstehend genannten Eigenschaften aufweisen, weisen ein Infrarotabsorptionsvermögen auf und können daher selbst dann ein laminiertes Glas mit ausreichenden IR-Sperreigenschaften bereitstellen, wenn der Gehalt an feinen ITO-Teilchen in der Zwischenschicht gering ist. Als Ergebnis ist es möglich, die Trübung der Zwischenschicht zu vermindern und das Aussehen des laminierten Glases zu verbessern.
Glasscheibenzusammensetzung 2
Ferner haben Glasscheiben, die durch UV-Durchlässigkeiten, gemessen gemäß ISO-9050, von höchstens 15%, Durchlässigkeiten für sichtbares Licht mit CIE-Standardleuchtmitteln A von mindestens 70%, vorherrschende Wellenlängen von 480 bis 570 nm und Anregungsreinheiten mit CIE-Standardleuchtmitteln A von höchstens 6% bei den tatsächlichen Dicken gekennzeichnet sind, die folgenden Effekte. Insbesondere kann ein laminiertes Glas, bei dem solche Glasscheiben verwendet werden, sowohl IR-Sperreigenschaften als auch UV-Sperreigenschaften ohne Zunahme der Trübung ohne begleitende Zugabe feiner IR-Sperrteilchen aufweisen.
Die UV-Durchlässigkeit einer solchen Glasscheibe wird gemäß ISO-9050 bei der tatsächlichen Dicke gemessen und beträgt höchstens 30% (vorzugsweise höchstens 15%). Die vorherrschende Wellenlänge einer solchen Glasscheibe, die gemäß JIS Z8701-1982 gemessen wird, beträgt 480 bis 570 nm (vorzugsweise 500 bis 540 nm). Die Anregungsreinheit einer solchen Glasscheibe bei der tatsächlichen Dicke wird mit CIE-Standardleuchtmitteln A gemäß JIS Z8701-1982 gemessen und beträgt höchstens 6%. JIS ist die Abkürzung für japanischer Industriestandard.
Die Dicken der Glasscheiben
In Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beträgt die Dicke jeder Glasscheibe vorzugsweise 1,2 bis 5 mm. Die Dicke der Vielzahl von Glasscheiben kann gleich oder verschieden sein. Wenn die Vielzahl von Glasscheiben die gleiche Dicke aufweist, beträgt die Dicke vorzugsweise 1,7 bis 3 mm. Wenn die Vielzahl von Glasscheiben verschiedene Dicken aufweist, ist es bevorzugt, dass die dünnere Glasscheibe eine Dicke von 1,2 bis 2,5 mm und die dickere Glasscheibe eine Dicke von 2 bis 5 mm aufweist.
In der Ausführungsform, die in der 1 veranschaulicht ist, umfasst das laminierte Glas 1 zwei Glasscheiben und eine dazwischengelegte Zwischenschicht. Das laminierte Glas kann mehr als zwei Glasscheiben und dazwischengelegte Zwischenschichten umfassen (Glasscheibe/Zwischenschicht/Glasscheibe/ ... /Zwischenschicht/Glasscheibe). In diesem Fall ist mindestens eine der Vielzahl von Zwischenschichten eine Zwischenschicht mit darin dispergierten feinen ITO-Teilchen. Wenn das laminierte Glas mindestens drei Glasscheiben umfasst, entspricht die Summe der gesamten Eisengehalte oder der FeO-Gehalte der jeweiligen Glasscheiben, die ein Stück des laminierten Glases bilden, der Summe der gesamten Eisengehalte oder der FeO-Gehalte der jeweiligen Glasscheiben in einem Stück des laminierten Glases. Wie es vorstehend beschrieben worden ist, weisen die einzelnen Glasscheiben in dem laminierten Glas in Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verschiedene Eigenschaften auf.
6. Aussehen des laminierten Glases
Das erfindungsgemäße laminierte Glas, das als laminiertes Glas für eine Kraftfahrzeug-Fensterscheibe verwendet wird, umfasst Glasscheiben mit verschiedenen Eigenschaften. Der FeO-Gehalt der Glasscheibe auf der äußeren Seite ist aus dem folgenden Grund höher als derjenige der Glasscheibe auf der inneren Seite. Ein laminiertes Glas, bei dem die Glasscheibe auf der äußeren Seite dunkler ist als die Glasscheibe auf der inneren Seite (nachstehend bedeutet Dunkelheit eine relative Dunkelheit, bezogen auf die Glasscheiben auf der inneren und der äußeren Seite), passt visuell mit der Karosserie eines Kraftfahrzeugs zusammen, wenn es als laminiertes Glas für ein Kraftfahrzeug-Fenster verwendet wird, da die Fensterscheibe von der Außenseite eines Kraftfahrzeugs wie eine Vertiefung aussieht, so als ob die Oberfläche des Fensters an der Position der Glasscheibe auf der inneren Seite liegen würde.
Das Anordnen einer dunklen Glasscheibe auf der inneren Seite führt dazu, dass ein Kraftfahrzeuginnenraum geräumig erscheint, da die Fensterscheibe von der Innenseite eines Kraftfahrzeugs wie eine Vertiefung aussieht, so als ob die Oberfläche des Fensters an der Position der Glasscheibe auf der äußeren Seite liegen würde.
Das erfindungsgemäße laminierte Glas kann eine Fensterscheibe mit einem größeren Schichtwiderstand als bei herkömmlichen Fensterscheiben bereitstellen, da kein dünner Metall- oder Metalloxidfilm auf der Glasoberfläche ausgebildet werden muss. Daher ist das erfindungsgemäße laminierte Glas für Radiowellen durchlässig und es handelt sich dabei um eine Kraftfahrzeug-Fensterscheibe. Die Schichtwiderstände der Glasscheiben in Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betragen vorzugsweise mindestens 20 kΩ/☐, insbesondere mindestens 10 MΩ/☐.
Beispiele
Nachstehend werden spezifische Beispiele der vorliegenden Erfindung erläutert. Die vorliegende Erfindung ist jedoch keinesfalls auf diese spezifischen Beispiele beschränkt.
Zwischenschichtbeispiel 1
10 g 3GH (Triethylenglykolbis(2-ethylbutyrat)), das feine ITO-Teilchen darin dispergiert enthält (Teilchendurchmesser von höchstens 0,02 μm) (die Menge der feinen ITO-Teilchen betrug 1 g), 130 g gewöhnliches 3GH und 360 g eines PVB-Harzes (Polyvinylbutyralharzes) wurden bereitgestellt. Das PVB-Harz wurde mit dem 3GH mit einem Dreiwalzenmischer unter Erwärmen bei etwa 70°C für etwa 15 min geknetet und gemischt. Das resultierende Rohfilmharz wurde auf etwa 190°C erhitzt und durch einen Extruder zu einer Folie mit einer Dicke von etwa 0,8 mm geformt und als Zwischenschichtbeispiel 1 auf eine Rolle aufgewickelt.
Zwischenschichtbeispiel 2
Es wurde das gleiche Verfahren wie im Beispiel 1 durchgeführt, jedoch wurde die Menge der feinen ITO-Teilchen von 1 g zu 1,25 g geändert, um ein Zwischenschichtbeispiel 2 zu erhalten.
Zwischenschichtbeispiel 3
Es wurde das gleiche Verfahren wie im Beispiel 1 durchgeführt, jedoch wurde die Menge der feinen ITO-Teilchen von 1 g zu 1,5 g geändert, um ein Zwischenschichtbeispiel 3 zu erhalten.
Zwischenschichtbeispiel 4
Es wurde das gleiche Verfahren wie im Beispiel 1 durchgeführt, jedoch wurde die Menge der feinen ITO-Teilchen von 1 g zu 1,75 g geändert, um ein Zwischenschichtbeispiel 4 zu erhalten.
Zwischenschichtbeispiel 5
Es wurde das gleiche Verfahren wie im Beispiel 1 durchgeführt, jedoch wurde die Menge der feinen ITO-Teilchen von 1 g zu 2,5 g geändert, um ein Zwischenschichtbeispiel 5 zu erhalten.
Glasscheibenbeispiele 1 bis 3
Drei Arten von Glasscheiben mit einer Größe von 1000 × 1500 (mm) und einer Dicke von 2 mm wurden bereitgestellt. Die drei Arten von Glasscheiben (Glasscheibenbeispiele 1 bis 3) wurden im Wesentlichen aus Natronkalk-Siliziumoxid-Gläsern mit den in der Tabelle 1 in Masseprozent angegebenen Zusammensetzungen hergestellt. Das Beispiel 3 wurde aus einem gewöhnlichen farblosen Natronkalk-Siliziumoxid-Glas hergestellt.
Tabelle 1
Beispiele für laminiertes Glas 1 bis 22
Dann wurden laminierte Gläser für Kraftfahrzeug-Fensterscheiben, die in der Tabelle 2 gezeigt sind (Beispiele 1 bis 22), aus beliebigen Kombinationen von Glasscheibenbeispielen und Zwischenschichtbeispielen zusammengesetzt. Diesbezüglich stellen die Beispiele 2 bis 7, 9 bis 12, 15 bis 17 und 19 bis 22 Vergleichsbeispiele dar. Die Angaben in der Tabelle 2 entsprechen denjenigen in der 1 unter der Annahme, dass die Glasscheibe 11a auf der inneren Seite angeordnet ist, während die Glasscheibe 11b auf der äußeren Seite angeordnet ist.
Tabelle 2
Die Durchlässigkeiten der Beispiele für laminiertes Glas 1 bis 22 bei Wellenlängen von 300 bis 2100 nm wurden mit einem Spektrophotometer (U4000, Hitachi, Ltd.) gemessen, um die Durchlässigkeiten für sichtbares Licht Tv (%) und die Sonnendurchlässigkeiten Te (%) gemäß JIS R3106-1998 zu erhalten. Die Trübungen H (%) der laminierten Gläser wurden gemäß JIS K6714 gemessen.
Die Ergebnisse sind in der Tabelle 3 gezeigt. (1) in der Tabelle bezeichnet die Summe (mg) der gesamten Eisengehalte der jeweiligen Glasscheiben in einem Stück eines laminierten Glases. (2) bezeichnet die Summe der FeO-Gehalte (mg) der jeweiligen Glasscheiben in einem Stück eines laminierten Glases. (3) bezeichnet den Gehalt (mg) an feinen ITO-Teilchen in der Zwischenschicht in einem Stück eines laminierten Glases. (4) bezeichnet die Infrarotdurchlässigkeit (%) eines laminierten Glases bei einer Wellenlänge von 1100 nm. (5) bezeichnet die Infrarotdurchlässigkeit (%) eines laminierten Glases bei einer Wellenlänge von 850 nm. (6) bezeichnet das Produkt der Infrarotdurchlässigkeiten von zwei Glasscheiben bei einer Wellenlänge von 1100 nm. (7) bezeichnet das Produkt der Infrarotdurchlässigkeiten von zwei Glasscheiben bei einer Wellenlänge von 850 nm. (8) bezeichnet die Infrarotdurchlässigkeit (%) einer Zwischenschicht bei einer Wellenlänge von 1100 nm. (9) bezeichnet die Infrarotdurchlässigkeit (%) einer Zwischenschicht bei einer Wellenlänge von 850 nm. (10) bezeichnet das Produkt der Sonnendurchlässigkeiten von zwei Glasscheiben. Die Trübungen H, die Infrarotdurchlässigkeiten bei 1100 nm und 850 nm ((4) bis (9)) der Beispiele 6 bis 17 wurden weggelassen.
Tabelle 3
Die 3A ist ein Graph, der die spektralen Durchlässigkeiten der Beispiele für laminiertes Glas 1 bis 5 zeigt, und die 3B ist ein Graph, der die spektralen Durchlässigkeiten der Beispiele für laminiertes Glas 18 bis 22 zeigt. Die Ordinate jedes Graphen gibt die Durchlässigkeit (%) an und die Abszisse gibt die Wellenlänge (nm) an. Die Tabelle 3 zeigt deutlich, dass dann, wenn der Gehalt an feinen ITO-Teilchen 0,1 bis 0,5 Masseteile, in Bezug auf 100 Teile, bezogen auf die Gesamtmasse einer Zwischenschicht, beträgt, ein laminiertes Glas eine Trübung von höchstens 1% erreichen kann. Die Beispiele für laminiertes Glas 1 bis 3, 8 bis 10, 13 bis 15 und 18 bis 20 können Sonnendurchlässigkeiten Te von höchstens 50% selbst bei einem niedrigen Gehalt an feinen ITO-Teilchen erreichen, und zwar aufgrund der Produkte der Sonnendurchlässigkeiten der jeweiligen Glasscheiben, die innerhalb des Bereichs von 0,3 bis 0,6 liegen.
Wenn die Summe der FeO-Gehalte der jeweiligen Glasscheiben in einem Stück eines laminierten Glases 0,5 bis 2,5 mg beträgt, kann das laminierte Glas eine Infrarotdurchlässigkeit bei einer Wellenlänge von 850 nm von mindestens 20% und eine Infrarotdurchlässigkeit bei einer Wellenlänge von 1100 nm von höchstens 30% aufweisen, und zwar unabhängig davon, ob der Gehalt an feinen ITO-Teilchen in der Zwischenschicht in einem Stück des laminierten Glases hoch oder niedrig ist (0,17 mg, wie im Zwischenschichtbeispiel 1, oder 0,41 mg, wie im Zwischenschichtbeispiel 5). Wenn die Summe der FeO-Gehalte der jeweiligen Glasscheiben in einem Stück eines laminierten Glases 1 bis 2 mg beträgt und der Gehalt an feinen ITO-Teilchen in der Zwischenschicht in dem Stück des laminierten Glases 0,1 bis 0,5 mg beträgt, kann das laminierte Glas eine Infrarotdurchlässigkeit bei einer Wellenlänge von 1100 nm von höchstens 30%, eine Infrarotdurchlässigkeit bei einer Wellenlänge von 850 nm von mindestens 20% und eine Sonnendurchlässigkeit von höchstens 50% aufweisen.
Bei einer Infrarotkommunikation zwischen Kraftfahrzeugen (d.h. zwischen im Fahrzeug befindlichen Vorrichtungen), die sich in entgegengesetzten Richtungen bewegen, müssen Infrarotstrahlen durch zwei laminierte Gläser hindurchtreten. Daher beeinflusst eine geringfügige Differenz bei der Durchlässigkeit eines laminierten Glases den Durchgangsbereich von Infrarotstrahlen stark. Der Grund dafür wird mit Hilfe von laminierten Gläsern mit Infrarotdurchlässigkeiten von 20%, 25,8%, 28,3% und 33,9% bei 850 nm erläutert.
Wenn ein Infrarotstrahl durch ein erstes laminiertes Glas hindurchtritt, erreichen die Intensitäten des Infrarotstrahls abhängig von der Durchlässigkeit des laminierten Glases einen Wert von 20%, 25,8%, 28,3% bzw. 33,9%. Wenn der Infrarotstrahl durch ein zweites laminiertes Glas hindurchtritt (das die gleiche Durchlässigkeit wie das erste laminierte Glas aufweist), beträgt die Intensität des Infrarotstrahls 4,0% (entspricht 0,2 × 0,2 × 100), 6,7% (entspricht 0,258 × 0,258 × 100), 8,0% (entspricht 0,283 × 0,283 × 100) bzw. 11,5% (entspricht 0,339 × 0,339 × 100) der Intensität der Lichtquelle. Daher beträgt die Intensität eines Infrarotstrahls, der durch zwei laminierte Gläser hindurchgetreten ist, mindestens 5%, wenn die laminierten Gläser Infrarotdurchlässigkeiten von 25,8% bei einer Wellenlänge von 850 nm aufweisen, und die Intensität eines Infrarotstrahls, der durch zwei laminierte Gläser hindurchgetreten ist, beträgt mindestens 10%, wenn die laminierten Gläser Infrarotdurchlässigkeiten von 33,8% aufweisen.
Laminierte Gläser mit Durchlässigkeiten von 25,8% erfordern eine Lichtquelle mit nur etwa 60% (entspricht 4 ÷ 6,7 × 100) der Intensität, die für laminierte Gläser mit Durchlässigkeiten von 20% erforderlich ist. Entsprechend erfordern laminierte Gläser mit Durchlässigkeiten von 33,9% eine Lichtquelle mit nur etwa 35% (entspricht 4 ÷ 11,5 × 100) der Intensität, die für laminierte Gläser mit Durchlässigkeiten von 20% erforderlich ist. Daher erlauben laminierte Gläser mit hohen Durchlässigkeiten eine Kommunikation selbst mit einer Lichtquelle mit einer geringen Intensität.
Unter Berücksichtigung des Vorstehenden ist es bevorzugt, dass laminierte Gläser Durchlässigkeiten von mindestens 25%, insbesondere von mindestens 30%, bei einer Wellenlänge von 850 nm aufweisen. Die vorstehend genannte Durchlässigkeit kann erreicht werden, wenn die Summe der FeO-Gehalte der jeweiligen Glasscheiben in einem Stück einer Glas scheibe 1 bis 1,5 mg beträgt und der Gehalt an feinen ITO-Teilchen in der Zwischenschicht in einem Stück eines laminierten Glases 0,2 bis 0,4 mg beträgt.
Wie es aus dem Vorstehenden ersichtlich ist, nutzt die vorliegende Erfindung Glasscheiben, die aus einem Eisen-enthaltenden Natronkalk-Siliziumoxid-Glas hergestellt sind, in einem laminierten Glas mit einer Zwischenschicht, in der feine ITO-Teilchen mit Durchmessern von höchstens 0,2 μm dispergiert sind. Da der Eisengehalt in geeigneter Weise eingestellt ist, ist es möglich, ein laminiertes Glas mit den gewünschen Infrarotsperreigenschaften zu erhalten.
Das laminierte Glas weist aufgrund des niedrigen Gehalts an feinen IR-Sperrteilchen eine geringe Trübung auf und weist als Fensterscheibe kaum Probleme bezüglich des Aussehens auf. Die eingestellte Menge an feinen IR-Sperrteilchen ermöglich das Hindurchtreten von Infrarotstrahlen bei Wellenlängen um 850 nm, die in verschiedenen Infrarotkommunikationssystemen verwendet werden (wie z.B. dem VICS, bei dem Lichtsignale verwendet werden, und dem schlüssellosen Einstiegssystem). Das erfindungsgemäße laminierte Glas wird als Fensterscheibe in Kraftfahrzeugen verwendet.

Claims

Laminiertes Glas, welches eine Kraftfahrzeug-Fensterscheibe ist, umfassend eine Vielzahl von Glasscheiben aus Natronkalk-Siliziumoxid-Glas und eine Zwischenschicht, zwischengelegt zwischen die Vielzahl von Glasscheiben, wobei die Zwischenschicht ein organischer Harzfilm mit feinen ITO-Teilchen mit Durchmessern von höchstens 0,2 μm dispergiert darin ist, wobei der Eisengehalt von jedem Glas derart eingestellt ist, daß das Produkt der Sonnendurchlässigkeiten, bestimmt gemäß dem japanischen Industriestandard (JIS) R3106-1998, der jeweiligen Glasscheiben von 0,3 bis 0,6 beträgt, wobei die Summe der Gesamteisengehalte der jeweiligen Glasscheiben in einem 1 cm² Stück des laminierten Glases von 2 bis 7 mg in bezug auf Fe₂O₃ beträgt und die Summe der FeO-Gehalte der jeweiligen Glasscheiben in einem 1 cm² Stück des laminierten Glases von 0,5 bis 2,5 mg in bezug auf Fe₂O₃ beträgt und der Gehalt der feinen ITO-Teilchen, dispergiert in der Zwischenschicht, von 0,1 bis 0,5 Masseteile, in bezug auf 100 Teile, bezogen auf die Gesamtmasse der Zwischenschicht, beträgt, wobei der FeO-Gehalt, in bezug auf Fe₂O₃ der Glasscheibe, auf der äußeren Seite höher als der FeO-Gehalt, in bezug auf Fe₂O₃ der Glasscheibe, auf der inneren Seite ist.
Laminiertes Glas gemäß Anspruch 1, wobei die Durchmesser der feinen ITO-Teilchen von 0,001 bis 0,15 μm betragen.
Laminiertes Glas gemäß Anspruch 1, wobei der Gehalt der feinen ITO-Teilchen in der Zwischenschicht in einem 1 cm² Stück des laminierten Glases von 0,1 bis 0,5 mg beträgt.
Laminiertes Glas gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Produkt der Infrarotdurchlässigkeiten der jeweiligen Glasscheiben, bestimmt bei einer Wellenlänge von 1100 nm, gemäß dem japanischen Industriestandard (JIS) R3106-1998, von 0,15 bis 0,5 beträgt.
Laminiertes Glas gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Summe der FeO-Gehalte der jeweiligen Glasscheiben in einem 1 cm² Stück des laminierten Glases von 1 bis 1,5 mg, in bezug auf Fe₂O₃, und der Gehalt der feinen ITO-Teilchen in der Zwischenschicht in einem 1 cm²-Stück des laminierten Glases von 0,2 bis 0,4 mg beträgt.