[发明专利]具有UV和NIR阻挡特性的层压玻璃陶瓷制品及其制造方法

说明书

提供了层压玻璃陶瓷制品，其包括：具有第一热膨胀系数(CTE)的芯体玻璃层；和多个包覆玻璃陶瓷层，每个包覆玻璃陶瓷层的CTE低于或等于芯体玻璃层的第一CTE。第一包覆玻璃陶瓷层被层压到芯体玻璃层的第一表面，并且第二包覆玻璃陶瓷层被层压到芯体玻璃层的第二表面。进一步地，所述多个包覆玻璃陶瓷层的总厚度为约0.05mm至约0.5mm。此外，每个玻璃陶瓷层包括：铝硼硅酸盐玻璃，0摩尔％≤MoOsubgt;3/subgt;≤15摩尔％和0摩尔％≤WOsubgt;3/subgt;≤15摩尔％，WOsubgt;3/subgt;(摩尔％)加上MoOsubgt;3/subgt;(摩尔％)为0.7摩尔％至19摩尔％。

相关申请的交叉引用

本申请根据35 U.S.C.§119，要求2017年12月5日提交的第62/599,517号美国临时申请的优先权权益，其内容通过引用全文纳入本文。

技术领域

本公开涉及具有UV和NIR阻挡属性的层压玻璃陶瓷制品，更具体地，涉及包括钨氧化物掺杂的、混合的钼钨氧化物掺杂的和钼氧化物掺杂的铝硼硅酸盐组合物的层压制品和图案化的层压制品。本公开还涉及制造这些制品的方法。

背景技术

近红外(NIR)屏蔽玻璃正用于阻挡700-3500nm范围的波长以用于某些应用，包括滤光器，验眼透镜，以及窗玻璃，其用于汽车、建筑，医疗，国防，航空和其他消费应用。在建筑和汽车窗玻璃的情况中，降低紫外(UV)和NIR透射的量减少了能量消耗，因为对空调的需求减少了。这对于目前正在销售和开发的纯电动运载工具来说这尤为重要。随着汽车玻璃和建筑窗玻璃趋向使用较薄的玻璃以为了轻量化，可以同时开发改善的UV、可见和NIR辐射管理，以充分利用薄玻璃的优势。这是由于随着窗玻璃的路径长度减小，光透射的量增加。

在常规的吸收性着色玻璃中实现更大的UV和IR吸收的关键问题是熔化期间的辐射滞留。当足够大的量(≥1.5重量％)的IR吸收物质(通常是Fe²⁺)被引入到在燃气连续熔化器(例如浮法槽)中熔化的玻璃中时，IR波长被玻璃表面吸收，并且极少的热从顶上方的燃烧器穿透到槽底部。这导致在熔化器的下部区域中有冷区。相反，在主要用浸没电极进行焦尔加热的槽中，炉的芯可能变得过热，因为IR吸收玻璃是自绝热的。无论炉是如何加热的，强IR吸收玻璃的辐射滞留可阻止玻璃失去足够的热而不能在大多数炉设计的工艺占用区域中达到成形温度。因此，难以使热进入到IR吸收玻璃中以使其熔化，以及使热从玻璃返回出来以使它们成形。为了制造这样的玻璃，可能需要对熔化器进行重大、昂贵的改造以适应这种玻璃。相反，由于可用于这些玻璃的有限的掺杂剂浓度，针对一定的光路长度的范围而利用任何这些常规的吸收性着色玻璃可实现期望的透射率规格，这样的光路长度的范围是有限的。

已经考虑了光管理的替代技术，其能够实现轻量、厚度减小的基材组件以同时满足汽车挡风玻璃和天窗透射率规格。这些组件包括在玻璃基材和/或NIR反射涂层与玻璃基材上的多层之间的太阳能吸收居间层和多层膜。然而，这些替代性技术具有一些关键的限制因素，特别是成本，其阻止汽车窗玻璃制造商广泛采用这些替代性技术。例如，太阳能吸收居间层一般包含热塑性聚合片，常是聚乙烯醇缩丁醛(PVB)，其掺杂有NIR吸收物质的颗粒，例如六硼化镧(LaB₆)、氧化铟锡(ITO)、氧化锑锡(ATO)、有机染料和/或颜料。这些具有太阳能吸收居间层的玻璃基材也可以是具有至少一个聚合居间层的多层结构，其中，掺杂剂被分散在居间层中或被涂覆在居间层上。调色染料和红外吸收染料可进一步增强这些组件的太阳能衰减性能。太阳能吸收膜也可与反射膜和多层结构[例如金属化的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)]一起使用，其可压印有图案。然而，这些工程化的太阳能吸收居间层和相关结构的成本特别高，其远高于常规层压窗玻璃中使用的透明/未着色PVB的成本。