具有電接觸部的復合片材的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種具有電接觸部的復合片材，至少包括：-第一片材（1）和第二片材（2），所述第一片材和第二片材經(jīng)由熱塑性中間層（4）按面的方式相互連接，-至少在第一片材（1）的內(nèi)側(cè)表面（I）上的至少一個導電涂層（3），-導電涂層（3）的區(qū)域上的至少一個匯流導體（5）和-在匯流導體（5）的至少一個區(qū)域上的至少一個導電接觸帶（6），其中接觸帶（6）與至少一個電引線（7）連接并且接觸帶（6）的至少一個區(qū)域與匯流導體（5）直接接觸。
【專利說明】具有電接觸部的復合片材

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及具有電接觸部的復合片材、用于制造所述復合片材的方法以及其應用。

【背景技術(shù)】
[0002]在單片材之一的內(nèi)側(cè)表面上具有導電涂層的復合片材是已知的，所述導電涂層電接觸、也即例如與外部電壓源或接收設(shè)備連接。這樣的導電涂層例如是基于金屬的可加熱涂層。其他已知的導電涂層例如是可電切換的功能元件、諸如電致變色功能元件或薄層光伏模塊的面電極。導電涂層的電接觸典型地經(jīng)由匯流導體進行，所述匯流導體例如由壓印的和烘烤的銀膏制成。匯流導體可以與外部引線、例如扁形導體直接地或也經(jīng)由由薄的銅薄膜制成的接觸帶導電連接。在傳統(tǒng)的具有電接觸部的復合片材中，引線或接觸帶經(jīng)由焊料(Lotmasse)或?qū)щ娬澈蟿┡c匯流導體連接。焊接或粘接在此是制造流程中的自身的工藝步驟并且因此使復合片材的制造變得困難。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種具有電接觸部的改善的復合片材，所述復合片材可以簡單地和成本低地來制造。
[0004]本發(fā)明的任務(wù)根據(jù)本發(fā)明通過根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有電接觸部的復合片材來解決。優(yōu)選的實施由從屬權(quán)利要求得知。
[0005]具有電接觸部的本發(fā)明復合片材至少包括以下特征:
-第一片材和第二片材，所述第一片材和第二片材經(jīng)由熱塑性中間層按面的方式相互連接，
-至少在第一片材的內(nèi)側(cè)表面上的至少一個導電涂層，
-導電涂層的區(qū)域上的至少一個匯流導體，和 -在匯流導體的至少一個區(qū)域上的至少一個導電接觸帶，
其中接觸帶與至少一個電引線連接并且接觸帶的至少一個區(qū)域與匯流導體直接接觸。
[0006]第一片材和第二片材分別具有內(nèi)側(cè)表面和外側(cè)表面。第一和第二片材的內(nèi)側(cè)表面彼此朝向并且經(jīng)由熱塑性中間層相互連接。第一和第二片材的外側(cè)表面彼此背離并且與熱塑性中間層背離。導電涂層被施加在第一片材的內(nèi)側(cè)表面上。當然也可以在第二片材的內(nèi)側(cè)表面上施加另一導電涂層。片材的外側(cè)表面也可以具有涂層。術(shù)語“第一片材”和“第二片材”被選擇用于區(qū)分復合片材的兩個片材。關(guān)于幾何布置的陳述與這些術(shù)語無關(guān)聯(lián)。如果本發(fā)明復合片材例如被設(shè)置用于在例如車輛或建筑物的開口中將內(nèi)部空間相對于外部環(huán)境分開，從而第一片材可以朝向內(nèi)部空間或外部環(huán)境。
[0007]本發(fā)明的特殊優(yōu)點在于，接觸帶的至少一個區(qū)域與匯流導體直接接觸。在匯流導體與接觸帶之間的導電連接因此不經(jīng)由熔接焊料或?qū)щ娬辰觿┻M行，而是通過將接觸帶與匯流導體直接接觸來進行。由此復合片材的制造明顯得以簡化，因為例如將接觸帶焊接或粘接到匯流導體上的否則需要的方法步驟取消。制造工藝更快速并且可以節(jié)省人員成本、設(shè)備成本和投資。此外，有利地避免如例如在焊接時或在所焊接的或粘接的連接的機械載荷情況下可能出現(xiàn)的對匯流導體的損壞。
[0008]在本發(fā)明的意義上用直接接觸表示無機械連接(例如通過粘接或焊接)的接觸。在匯流導體和接觸帶的區(qū)域之間因此不存在機械連接，尤其是不存在經(jīng)由焊料或粘合劑的連接。
[0009]根據(jù)本發(fā)明，匯流導體布置在導電涂層之上并且接觸帶布置在匯流導體之上。這意味著，匯流導體布置在導電涂層的與配備有涂層的片材表面背離的表面上并且接觸帶布置在匯流導體的與導電涂層背離的表面上。
[0010]匯流導體(有時也被稱為集流排或“匯流條(bus bar)”)用于在導電涂層中構(gòu)造均勻電場。為此，匯流導體優(yōu)選地在導電涂層上沿著側(cè)邊布置在導電涂層的邊緣區(qū)域中。匯流導體的長度典型地基本上等于導電涂層的側(cè)邊的長度，但是也可以稍微更大或更小。也可以在導電涂層上布置兩個匯流導體，優(yōu)選地沿著導電涂層的兩個相對的側(cè)邊布置在邊緣區(qū)域中。這例如當導電涂層是可電加熱的涂層時情況如此，其中電流應該流過可電加熱的涂層。也可以在導電涂層上布置多于兩個的匯流導體，例如以便在可電加熱的涂層中構(gòu)造兩個或更多獨立的加熱場。
[0011 ] 匯流導體的寬度優(yōu)選地為2mm至30mm，特別優(yōu)選地為4mm至20mm。較窄的匯流導體導致高的電阻并且從而導致在運行中匯流導體的高度加溫。較寬的匯流導體需要不期望地高的材料使用和復合片材的透視區(qū)域的太大的和不美觀的限制。匯流導體的長度取決于導電涂層的擴張。
[0012]在典型地以條的形式構(gòu)造的匯流導體情況下，其較長的尺度稱為長度并且其不太長的尺度稱為寬度。
[0013]在一種優(yōu)選的構(gòu)型中，匯流導體被構(gòu)造為壓印的和烘烤的導電結(jié)構(gòu)。壓印的匯流導體包含至少一種金屬，優(yōu)選地銀。導電性優(yōu)選地經(jīng)由包含在匯流導體中的金屬顆粒、特別優(yōu)選地經(jīng)由銀顆粒來實現(xiàn)。金屬顆?？梢晕挥谟袡C和/或無機基質(zhì)、諸如膏或墨水中，優(yōu)選地作為具有玻璃料的絲網(wǎng)印刷膏。壓印的匯流導體的層厚優(yōu)選地為5 μπι至40 μπι，特別優(yōu)選地為8μηι至20μηι并且完全特別優(yōu)選地為10 μπι至15 μπι。具有這種厚度的壓印的匯流導體在技術(shù)上可以簡單地來實現(xiàn)并且具有有利的載流能力。
[0014]但是可替換地，匯流導體也可以被構(gòu)造為導電薄膜的條。匯流導體于是例如至少包含鋁、銅、鍍錫的銅、金、銀、鋅、鎢和/或錫或它們的合金。條優(yōu)選地具有10 μπι至500 μπκ特別優(yōu)選30 μπι至300 μπι的厚度。由具有這種厚度的導電薄膜制成的匯流導體在技術(shù)上可以簡單地實現(xiàn)并且具有有利的載流能力。條可以例如經(jīng)由焊料、經(jīng)由導電粘接劑或通過直接放置而與導電結(jié)構(gòu)導電連接。
[0015]但是匯流導體也可以例如通過引入超聲焊點由導電涂層構(gòu)造。典型地，一系列超聲焊點被引入到導電涂層中，所述超聲焊點經(jīng)由接觸帶相互連接，其中每個超聲焊點履行匯流導體的功能。
[0016]接觸帶也可以與多個匯流導體直接接觸。
[0017]也可以稱為接觸電極的接觸帶有利地提高匯流導體的載流能力。此外，通過接觸帶可以減小在匯流導體與引線之間的接觸部位的不期望的加熱。此外，接觸帶簡化通過電弓丨線對匯流導體的電接觸，因為不必將引線與已經(jīng)施加的匯流導體連接、例如焊接。
[0018]接觸帶優(yōu)選地包含至少一種金屬，特別優(yōu)選銅、鍍錫的銅、銀、金、鋁、鋅、鎢和/或錫。這在接觸帶的導電性方面是特別有利的。接觸帶也可以包含合金，所述合金優(yōu)選地包含所提及的元素中的一種或多種和必要時包含其他元素，例如黃銅或青銅。
[0019]接觸帶優(yōu)選地被構(gòu)造為薄的導電薄膜的條。接觸帶的厚度優(yōu)選地為ΙΟμπι至500 μ m，特別優(yōu)選地為15 μ m至200 μ m，完全特別優(yōu)選地為50 μ m至100 μ m。具有這種厚度的薄膜在技術(shù)上可以簡單地制造并且容易地可用并且此外具有有利地小的電阻。
[0020]接觸帶的長度原則上可以等于匯流導體的長度并且沿著匯流導體的整個長度布置在該匯流導體上。但是有利地，接觸帶具有比匯流導體小的長度。由此，可以更容易地處理接觸帶，使得降低接觸帶損壞和折彎的危險，并且此外可以節(jié)省材料。接觸帶的長度優(yōu)選地為1mm至100mm，特別優(yōu)選地為20mm至60mm。這在接觸帶的良好可處理性以及匯流導體與接觸帶之間的對于電接觸足夠大的接觸面方面是特別有利的。
[0021]在一種可替換的優(yōu)選構(gòu)型中，接觸帶的長度為匯流導體長度的80%至120%、優(yōu)選90%至110%。通過這樣的接觸帶，匯流導體的載流能力有利地被提高。匯流導體似乎被減輕載荷，使得可以避免局部過熱。
[0022]接觸帶長度的總計有意義的范圍因此例如為1cm至匯流導體長度的120%。
[0023]接觸帶的寬度優(yōu)選地為2mm至40mm、特別優(yōu)選地為5mm至30mm。這在接觸帶與匯流導體之間的接觸面以及接觸帶與電引線的簡單連接方面是特別有利的。表達“接觸帶的長度和寬度”分別表示在相同擴展方向上的尺寸，通過所述尺寸給定匯流導體的長度或?qū)挾取?br> [0024]在一種優(yōu)選的構(gòu)型中，接觸帶全面地與匯流排直接接觸。為此，其長度和寬度至多對應于匯流導體的長度和寬度、而典型地小于匯流導體的長度和寬度的接觸帶被放置到該匯流導體上。特殊的優(yōu)點在于復合片材的簡單制造和接觸帶的整個面作為接觸面的充分利用。
[0025]在一種可替換的優(yōu)選構(gòu)型中，接觸帶具有比匯流導體大的寬度。接觸帶在此伸出匯流導體的至少一個側(cè)邊，優(yōu)選地伸出匯流導體的兩個相對的側(cè)邊。在匯流導體的區(qū)域中，接觸帶優(yōu)選全面地與匯流導體直接接觸。特殊的優(yōu)點在于，匯流導體的整個寬度被充分利用為接觸面。此外，可以減小當接觸帶的側(cè)邊布置在匯流導體上時可能在這些側(cè)邊的區(qū)域中構(gòu)成的應力或載荷。
[0026]但是接觸帶的區(qū)域也可以經(jīng)由雙側(cè)粘接帶與匯流排連接。該區(qū)域于是不貢獻于在接觸帶與匯流導體之間的導電連接。除了粘接帶的該區(qū)域之外(abseits)，接觸帶與匯流導體直接接觸。這樣的雙側(cè)粘接帶可以具有方法技術(shù)上的優(yōu)點，因為接觸帶在制造復合片材時固定在匯流導體上并且例如不能非故意地被推移。
[0027]導電薄膜的條也可以包括第一分段，所述第一分段布置在匯流導體上并且與匯流導體(優(yōu)選全面地)直接接觸，并且包括第二分段，所述第二分段偏離匯流導體并且遠離匯流導體地(abseits)與電引線連接。第一分段在此構(gòu)成實際的接觸帶并且第二分段構(gòu)成電連接元件，其中接觸帶和連接元件一件式地通過導電薄膜的條構(gòu)造。導電薄膜的條為此可以單次或多次適當?shù)乇徽蹚?，以便產(chǎn)生期望的方向改變。在連接元件與電引線之間的接觸部位可以布置在復合片材之內(nèi)或也可以布置在復合片材之外。如果接觸部位布置在復合片材之外，則連接元件從匯流導體出發(fā)延伸超出復合片材的側(cè)邊。接觸帶和電連接元件可替換地原則上當然也可以構(gòu)造為兩件式的，例如分別構(gòu)造為導電薄膜的條。
[0028]在匯流導體與接觸帶之間的接觸面應該大于或等于150mm2，特別優(yōu)選地大于或等于300_2，尤其是當導電涂層是可加熱涂層或面電極時。因此實現(xiàn)通過電流的有利傳輸。接觸面可以小于或等于600_2。如果導電涂層例如是天線結(jié)構(gòu)，則接觸面可以被選擇得明顯更小并且應該大于或等于20mm2。
[0029]根據(jù)本發(fā)明，至少一個接觸帶布置在匯流導體上。但是也可以將多于一個的接觸帶、例如兩個接觸帶布置在相同匯流導體的各一個區(qū)域上。這可能是期望的，以便減小流經(jīng)與接觸帶連接的引線的電流通過，這導致在各個接觸帶的區(qū)域中復合片材的減小的熱載荷。
[0030]接觸帶可以簡單地放置在匯流導體上并且持久穩(wěn)定地在所設(shè)置的位置處被固定在經(jīng)層壓的復合片材內(nèi)。
[0031]可替換地，可以借助于粘接帶將接觸帶固定在匯流導體上。粘接帶在此具有至少一個區(qū)域，所述至少一個區(qū)域布置在接觸帶的背離匯流導體的表面上，并且具有至少一個另外的區(qū)域，所述至少一個另外的區(qū)域布置在片材的表面上、導電結(jié)構(gòu)上或匯流導體上。通過粘接帶在匯流導體的方向上對接觸帶施加壓力。由此，有利地使在接觸帶與匯流導體之間的導電連接穩(wěn)定。此外，粘接帶的使用具有方法技術(shù)上的優(yōu)點，因為接觸帶在制造復合片材時可以被固定在匯流導體上并且因此不能例如非故意地被推移、折彎或以其他方式損壞。粘接帶的長度和/或?qū)挾瓤梢员贿x擇得大于接觸帶的長度或?qū)挾?，使得粘接帶在至少兩個相對的邊處伸出接觸帶。這樣的構(gòu)型具有以下優(yōu)點，即通過伸出接觸帶的側(cè)邊并且與片材表面、匯流導體或?qū)щ娊Y(jié)構(gòu)連接的粘接帶防止在制造復合片材時中間層的熔化的熱塑性材料在匯流導體與接觸帶之間流動并且干擾電連接。但是也可以將一個或多個孔引入到接觸帶中，在所述孔內(nèi)，粘接帶被粘接到匯流導體上。這樣的構(gòu)型具有以下優(yōu)點，即粘接帶的尺寸可以選擇得小于或等于接觸帶的尺寸，使得粘接帶不伸出接觸帶的邊，這例如可能出于美觀原因是期望的。
[0032]在一種有利的構(gòu)型中，壓緊元件布置在接觸帶與第二片材之間。壓緊元件例如可以布置在接觸帶與熱塑性中間層之間，或者也可以布置在熱塑性中間層與第二片材之間或者在接觸帶的區(qū)域中在中間層的兩個薄膜之間。壓緊元件適當?shù)厥莿傂缘?，也即具有小的彈性。通過在復合片材內(nèi)的壓緊元件在匯流導體的方向上向接觸帶施加附加的壓力。由此，有利地使在接觸帶與匯流導體之間的導電連接穩(wěn)定。
[0033]壓緊元件例如可以包含至少一種聚合物，例如聚碳酸酯(PC)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)0但是壓緊元件也可以包含至少一種金屬或合金，例如銅或鋼。壓緊元件的厚度優(yōu)選地大于或等于200 μπι。壓緊元件的厚度的上限最后通過在第一和第二片材之間的期望的間距得出。壓緊元件的厚度例如可以為200 μπι至700 μπι。壓緊元件的最小長度和寬度取決于在匯流導體與接觸帶之間的希望的接觸區(qū)域。壓緊元件例如具有1mm至10mm或20mm至BOmm的長度以及2mm至40mm或5_至30mm的寬度。
[0034]壓緊元件可以簡單地在制造復合片材時在適當?shù)奈恢帽恢萌霃秃象w中。但是壓緊元件也可以被固定在接觸帶上或第二片材的內(nèi)側(cè)表面上，例如借助于雙側(cè)粘接帶。
[0035]壓緊元件也可以與接觸帶一件式地構(gòu)造。接觸帶在此通過薄膜條的分段構(gòu)成，其中薄膜條的至少一個彎曲的分段、優(yōu)選多個彎曲的和相疊地折疊的分段構(gòu)成壓緊元件。
[0036]導電涂層原則上可以是每種涂層，所述涂層應該被電接觸。如果根據(jù)本發(fā)明的復合片材應該能夠?qū)崿F(xiàn)透視(Durchsicht)，如例如在窗領(lǐng)域中的復合片材中那樣情況如此，則導電涂層優(yōu)選地在可見光譜范圍中是透明的。透明的涂層在本發(fā)明的意義上具有大于70%、優(yōu)選大于85%的在可見光譜范圍中的透射。在有利的構(gòu)型中，導電涂層是層或多個單層的層結(jié)構(gòu)，所述多個單層具有小于或等于2 μπκ特別優(yōu)選小于或等于I ym的總厚度。
[0037]導電涂層例如可以是可電加熱的涂層，通過所述可電加熱的涂層使復合片材配備有加熱功能。這樣的可加熱的涂層對于技術(shù)人員本身是已知的。所述可加熱的涂層典型地包含一個或多個、例如兩個、三個或四個導電功能層。功能層優(yōu)選地包含至少一種金屬，例如銀、金、銅、鎳和或鉻或者金屬合金。功能層特別優(yōu)選地包含至少90重量百分比(Gew.%)的金屬、尤其是至少99.9重量百分比的金屬。功能層可以由金屬或金屬合金組成。功能層特別優(yōu)選地包含銀或含銀合金。這樣的功能層在同時在可見光譜范圍中的高透射情況下具有特別有利的導電性。功能層的厚度優(yōu)選地為5nm至50nm，特別優(yōu)選地為8nm至25nm。在功能層的厚度的該范圍中，達到在可見光譜范圍中的有利地高的透射和特別有利的導電性。
[0038]典型地，分別在可加熱涂層的兩個相鄰的功能層之間布置至少一個介電層。優(yōu)選地，在第一功能層之下和/或在最后的功能層之上布置另外的介電層。介電層包含由介電材料制成的至少一個單層，所述節(jié)電材料例如包含氮化物、例如氮化硅，或氧化物、例如氧化鋁。但是介電層也可以包括多個單層，例如介電材料的單層、平滑層、匹配層、阻擋層(Blockerschichten)和/或抗反射層。介電層的厚度例如為1nm至200nm。
[0039]但是導電涂層也可以是面電極，例如本身已知的光伏模塊、優(yōu)選薄層光伏模塊的面電極，或者具有可電切換的或可調(diào)節(jié)的光學特性的復合片材的面電極。這樣的復合片材包含可電切換的或可調(diào)節(jié)的功能元件，例如SPD(suspended particle device，懸浮顆粒裝置)，PDLC (polymer dispersed liquid crystal，聚合物分散液晶)、電致變色或電致發(fā)光功能元件并且對于技術(shù)人員本身是已知的。面電極包含至少一種金屬、金屬合金或透明導電氧化物(transparent conducting oxide, TC0)，例如銀、鉬、銦錫氧化物(ITO)或摻雜銷的氧化鋅，并且具有例如200nm至2 μπι的層厚。導電涂層也可以是聚合導電涂層，例如包含至少一種共軛聚合物或配備有導電顆粒的聚合物。
[0040]可電加熱的涂層也可以是具有天線功能的涂層。
[0041 ] 導電涂層優(yōu)選地是可電加熱的涂層、面電極或天線并且優(yōu)選地是透明的。
[0042]導電涂層可以在第一片材的整個內(nèi)側(cè)表面上延伸。但是可替換地，導電涂層也可以僅在第一片材的內(nèi)側(cè)表面的一部分上延伸。導電涂層優(yōu)選地在第一片材的內(nèi)側(cè)表面的至少50%上、特別優(yōu)選在至少70%上和完全特別優(yōu)選在至少90%上延伸。但是導電涂層也可以在第一片材的內(nèi)側(cè)表面的更小部分上、例如小于50%、小于30%或小于20%上延伸。當僅應該對復合片材的小區(qū)域電加熱時，這例如可能是期望的。
[0043]在一種有利的構(gòu)型中，第一片材的內(nèi)側(cè)表面具有寬度為2mm至50mm、優(yōu)選5mm至20mm的環(huán)繞的邊緣區(qū)域，該邊緣區(qū)域不配備有導電涂層。導電涂層于是與大氣不具有接觸并且在復合片材內(nèi)部中通過熱塑性中間層有利地被保護免遭損壞和腐蝕。第一片材的內(nèi)側(cè)表面在一個或多個其他區(qū)域中可以是無涂層的。如果導電涂層是可電加熱的涂層，則這樣的無涂層的區(qū)域?qū)τ诩夹g(shù)人員而言例如作為數(shù)據(jù)傳輸窗或通信窗是已知的。
[0044]電引線根據(jù)本發(fā)明與接觸帶連接。電引線從接觸帶出發(fā)延伸超出復合片材的側(cè)邊并且用于將接觸帶與外部功能元件、例如電壓供應裝置或接收設(shè)備連接。電引線優(yōu)選地被構(gòu)造為本身已知的柔性薄膜導體(扁形導體、扁平帶導體)。將其理解為電導體，所述電導體的寬度明顯大于其厚度。這樣的薄膜導體例如是條或帶，所述條或帶包含銅、鍍錫的銅、鋁、銀、金或它們的合金或由其組成。薄膜導體例如具有2mm至16mm的寬度和0.03mm至0.1mm的厚度。薄膜導體可以具有例如基于聚酰亞胺的絕緣的、優(yōu)選聚合覆蓋物。適用于接觸復合片材中的導電涂層的薄膜導體僅僅具有例如0.3mm的總厚度。這種薄的薄膜導體可以無困難地在各個片材之間被嵌入在熱塑性中間層中。在薄膜導體帶中可以有多個相互電絕緣的、導電層。在將接觸帶引入到復合片材中之前，例如借助于焊料或?qū)щ娬澈蟿㈦娨€優(yōu)選地與接觸帶連接。這在引線和接觸帶之間的穩(wěn)定的電連接和復合片材的簡單制造方面是有利的。
[0045]可替換地，也可以使用薄的金屬絲作為電引線。金屬絲尤其是包含銅、鎢、金、銀或鋁或這些金屬中的至少兩種的合金。合金也可以包含鉬、錸、鋨、銥、鈀或鉑。
[0046]第一片材和第二片材優(yōu)選地是透明的。第一片材和/或第二片材優(yōu)選地包含玻璃，特別優(yōu)選地包含平板玻璃、浮法玻璃、石英玻璃、硼硅玻璃、鈉鈣玻璃或透明塑料、優(yōu)選地剛性透明塑料，尤其是聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚酯和/或聚氯乙烯。
[0047]在本發(fā)明意義上，具有大于70%、優(yōu)選大于85%的在可見光譜范圍中的透射的片材或涂層被理解為透明的。
[0048]第一片材和第二片材的厚度以及大小可以廣泛地變化并且取決于復合片材的所設(shè)置的使用。第一片材和/或第二片材優(yōu)選地具有1.0mm至25mm、特別優(yōu)選1.4mm至6mm的厚度。第一片材和第二片材例如在車輛制造業(yè)和建筑領(lǐng)域中具有200cm2直至20m 2的常見面積。
[0049]復合片材可以具有任意的三維形狀。復合片材優(yōu)選地是平坦的或輕微地或強烈地在一個空間方向上或在多個空間方向上彎曲。
[0050]熱塑性中間層包含至少一種熱塑性塑料，優(yōu)選聚乙烯醇縮丁醛(PVB)、乙烯醋酸乙烯酯(EVA)和/或聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)。但是熱塑性中間層也可以例如包含聚氨酯(PU)、聚丙烯(PP)、聚丙烯酸酯、聚乙烯(PE)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚醋酸鹽樹脂、模鑄樹脂、丙烯酸酯、氟化乙烯-丙烯、聚氟乙烯和/或乙烯-四氟乙烯或者它們的共聚物或混合物。熱塑性中間層可以通過一個熱塑性薄膜或也可以通過多個相疊布置的熱塑性薄膜構(gòu)造，其中熱塑性薄膜的厚度優(yōu)選地為0.25mm至1mm、典型地0.38mm或 0.76mm0
[0051]本發(fā)明此外包括一種用于制造具有電接觸部的復合片材的方法，至少包括:
Ca)將導電涂層施加到第一片材的表面上，
(b)將至少一個匯流導體施加在導電涂層的區(qū)域上，
(C)將熱塑性中間層布置在第一片材的表面上并且將第二片材布置在熱塑性中間層上并且布置至少一個與電引線連接的導電接觸帶，使得接觸帶的至少一個區(qū)域與匯流導體直接接觸，以及 (d)經(jīng)由熱塑性中間層將第一片材和第二片材連接。
[0052]通過字母標注方法步驟在此不應強制性地確定方法步驟的順序，而是使以后參照變得容易。方法步驟的其他順序也是可設(shè)想的。例如，在個別情況下可能期望首先將匯流導體施加到片材的表面上并且接著施加導電涂層。
[0053]在本發(fā)明方法的第一優(yōu)選實施方式中，在方法步驟(C)中將接觸帶布置在匯流導體上并且接著將熱塑性中間層布置在第一片材的表面上。
[0054]本發(fā)明方法的第一優(yōu)選實施方式于是至少包括以下方法步驟:
(I)將導電涂層施加到第一片材的表面上，
(II)將至少一個匯流導體施加到導電涂層的區(qū)域上，
(III)將至少一個與電引線連接的導電接觸帶布置在匯流導體的至少一個區(qū)域上，
(IV)將熱塑性中間層布置在第一片材的表面上并且將第二片材布置在熱塑性中間層上，以及
(V)經(jīng)由熱塑性中間層將第一片材和第二片材連接。
[0055]在方法步驟(C)或第一優(yōu)選實施方式的(III)中，可以將接觸帶放置到匯流導體的區(qū)域上。可替換地，可以借助于雙側(cè)粘接帶將接觸帶固定在匯流導體上?？商鎿Q地，可以借助于粘接帶將接觸帶固定在匯流導體上，所述粘接帶在接觸帶的背離匯流導體的表面上伸展。
[0056]在本發(fā)明方法的第二優(yōu)選實施方式中，在方法步驟(C)中將接觸帶安置在熱塑性中間層處并且接著將具有接觸帶的熱塑性中間層布置在第一片材的表面上。
[0057]本發(fā)明方法的第二優(yōu)選實施方式例如至少包括以下方法步驟:
(I)將導電涂層施加到第一片材的表面上，
(II)將至少一個匯流導體施加在導電涂層的區(qū)域上，
(III)將至少一個與電引線連接的導電接觸帶安置在熱塑性中間層處，
(IV)將熱塑性中間層布置在第一片材的表面上并且將第二片材布置在熱塑性中間層上，以及
(V)經(jīng)由熱塑性中間層將第一片材和第二片材連接。
[0058]方法步驟(I)、(II)和(III)可替換地也可以以另外的時間順序進行?？梢栽跁r間上在將導電涂層施加到第一片材上之前或之后或同時地將接觸帶安置在熱塑性中間層處?？梢栽跁r間上在將匯流導體施加在導電涂層上之前或之后或同時地將接觸帶安置在熱塑性中間層處。
[0059]第二優(yōu)選實施方式的優(yōu)點在于將接觸帶安置在熱塑性中間層處。由此可以將接觸帶固定在期望的位置處并且不存在在布置熱塑性中間層時推移接觸帶的危險。這尤其是在熱塑性中間層具有復雜形狀，例如帶有孔或凹處時是有利的。這例如在現(xiàn)代擋風玻璃情況下經(jīng)常是這種情況。熱塑性中間層于是必須經(jīng)常在第一片材上必須被推移，以便被正確地定位。通過將接觸帶在適當?shù)奈恢帽话仓迷跓崴苄灾虚g層處，一旦熱塑性中間層被正確定位，該接觸帶就與匯流導體電接觸。由此有利地簡化和加速復合片材的制造。
[0060]與電引線連接的接觸帶當然如此被安置在熱塑性中間層處，使得電引線布置在熱塑性層與接觸帶之間并且從接觸帶出發(fā)延伸超出熱塑性層的側(cè)邊。
[0061]可以通過例如借助于烙鐵局部受限制地對熱塑性中間層加溫將接觸帶安置在熱塑性中間層處。熱塑性中間層的被加溫的和從而變軟的區(qū)域具有粘附特性，使得接觸帶可以被粘接到熱塑性中間層上并且在再次冷卻的狀態(tài)下持久穩(wěn)定地安置在熱塑性中間層處。
[0062]在第二優(yōu)選實施方式的方法步驟(IV)中，將熱塑性中間層當然如此布置，使得接觸帶所安置到的其該表面朝向第一片材。
[0063]下面的實施同樣地涉及本發(fā)明方法的第一和第二優(yōu)選實施方式。
[0064]可以通過本身已知的方法、優(yōu)選通過磁場輔助陰極濺射來在方法步驟(a)中施加導電涂層。這在第一片材的簡單的、快速的、成本低的和均勻的涂層方面是特別有利的。但是導電涂層也可以例如通過蒸鍍、化學氣相沉積(chemical vapour deposit1n, CVD)、等離子體增強氣相沉積(PECVD)或通過濕化學方法來施加。
[0065]可以在方法步驟(a)之后使第一片材遭受溫度處理。在此，具有導電涂層的第一片材被加溫到至少200°C、優(yōu)選至少300°C的溫度。溫度處理可以用于提高透射和/或減小導電涂層的表面電阻。
[0066]第一片材可以在方法步驟(a)之后典型地在500°C至700°C的溫度時被彎曲。因為對平坦的片材進行涂層在技術(shù)上更簡單，所以該方式在第一片材應該被彎曲時是有利的。但是可替換地，第一片材也可以在方法步驟(a)之前被彎曲，例如在導電涂層不適用于無損壞地經(jīng)受彎曲工藝時。
[0067]優(yōu)選地通過以絲網(wǎng)印刷方法或以噴墨方法壓印和烘烤導電膏來在方法步驟(b)中施加匯流導體?？商鎿Q地，匯流導體可以作為導電薄膜的條被施加、優(yōu)選放置、焊接或粘接到導電涂層上。
[0068]在方法步驟(c)中，第一片材當然如此被布置，使得配備有導電涂層的其該表面朝向熱塑性中間層。該表面由此變成第一片材的內(nèi)側(cè)表面。
[0069]在方法步驟(C)中，可以將壓緊元件適當?shù)刂萌霃秃象w中或者例如通過粘接與接觸帶或第二片材或熱塑性中間層連接。
[0070]熱塑性中間層優(yōu)選地被提供為至少一個熱塑性薄膜。熱塑性中間層可以通過單個熱塑性薄膜或也通過兩個或多個熱塑性薄膜構(gòu)造，所述熱塑性薄膜按面地相疊布置。
[0071]優(yōu)選地在熱、真空和/或壓力的作用下在方法步驟(d)中將第一和第二片材連接?？梢允褂帽旧硪阎挠糜谥圃鞆秃掀牡姆椒ā?br> [0072]可以在大約10巴至15巴的提高的壓力和130°C至145°C的溫度下在大約2個小時內(nèi)(Uber)執(zhí)行例如所謂的高壓釜方法。本身已知的真空袋或真空環(huán)方法例如在大約200豪巴和130°C至145°C下工作。第一片材、熱塑性中間層和第二片材也可以在壓延機中在至少一個軋輥對之間被擠壓成復合片材。這種類型的設(shè)備用于制造復合片材是已知的并且通常在沖壓機之前擁有至少一個熱隧道。在擠壓過程期間的溫度例如為40°C至150°C。壓延機方法和高壓釜方法的組合在實踐中證明是特別合適的。可替換地，可以使用真空層壓機。這些真空層壓機由一個或多個可加熱的和可抽真空的室組成，其中第一片材和第二片材可以在例如大約60分鐘之內(nèi)在0.01豪巴至800豪巴的減小的壓力和80°C至170°C的溫度下被層壓。
[0073]本發(fā)明此外包括具有電接觸部的本發(fā)明復合片材在建筑物中、尤其是在入口區(qū)域、窗區(qū)域、屋頂區(qū)域或正面區(qū)域中、作為在家具和設(shè)備中的單構(gòu)件、在用于陸地、空中或水上交通的推進裝置中、尤其是在列車、船舶和機動車中例如作為擋風玻璃、后窗玻璃、側(cè)窗玻璃和/或天窗玻璃的應用。復合片材優(yōu)選地被用作可加熱的片材、具有天線功能的片材、具有可切換的或可調(diào)節(jié)的光學特性的片材或光伏模塊、尤其是薄層光伏模塊。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0074]下面根據(jù)附圖和實施例進一步闡述本發(fā)明。附圖是示意圖并且是不按比例的。附圖不以任何方式限制本發(fā)明。
[0075]圖1示出具有電接觸部的本發(fā)明復合片材的一種構(gòu)型的俯視圖，
圖2示出通過按照圖1的復合片材的沿著A-A’的截面，
圖3示出通過本發(fā)明復合片材的另一構(gòu)型的沿著A-A’的截面，
圖4示出通過本發(fā)明復合片材的另一構(gòu)型的沿著A-A’的截面，
圖5示出通過本發(fā)明復合片材的另一構(gòu)型的沿著A-A’的截面，
圖6示出本發(fā)明復合片材的另一構(gòu)型的俯視圖，
圖6a示出本發(fā)明復合片材的另一構(gòu)型的俯視圖，
圖7示出本發(fā)明方法的一種實施方式的詳細流程圖，和圖8示出本發(fā)明方法的另一實施方式的詳細流程圖。

【具體實施方式】
[0076]圖1和圖2分別示出具有電接觸部的本發(fā)明復合片材的一種構(gòu)型的細節(jié)。透明的復合片材包括第一片材I和第二片材2，所述第一片材和第二片材經(jīng)由熱塑性中間層4相互連接。復合片材是載客汽車的擋風玻璃，其中第一片材被設(shè)置用于在安裝位置中朝向內(nèi)部空間。第一片材I和第二片材2由鈉鈣玻璃組成。第一片材I的厚度為1.6mm，第二片材2的厚度為2.1mm。熱塑性中間層4由聚乙烯醇縮丁醛(PVB)組成并且具有0.76mm的厚度。在第一片材I的內(nèi)側(cè)表面(I)上施加導電涂層3。導電涂層3是層系統(tǒng)，該層系統(tǒng)例如包含三個導電銀層，所述銀層通過介電層相互分離。如果電流流經(jīng)導電涂層3，則所述導電涂層由于其電阻而被加溫。導電涂層3因此可以被用于主動加熱復合片材。
[0077]導電涂層3在第一片材I的扣除具有8mm寬度的環(huán)繞的框狀無涂層區(qū)域的整個表面(I)上延伸。無涂層區(qū)域用于在帶電壓的導電涂層3與車輛車身之間電絕緣。無涂層區(qū)域通過與中間層4粘接密封地被密封，以便保護導電涂層3免遭損壞和腐蝕。
[0078]為了電接觸導電涂層3，在導電涂層上在上部邊緣區(qū)域中和在下部邊緣區(qū)域中分別布置匯流導體5。匯流導體5包含銀顆粒和玻璃料并且以絲網(wǎng)印刷方法來施加。每個匯流導體均具有大約15 μ m的厚度和16mm的寬度Bs。匯流導體5的長度1^大約對應于導電涂層3的擴張。如果電壓被施加給匯流導體5，則均勻的電流流經(jīng)在匯流導體5之間的導電涂層3。在每個匯流導體上大約在中心布置接觸帶6。接觸帶6用于將匯流導體5與外部引線7簡單連接。接觸帶6此外有利地提高匯流導體5的載流能力。接觸帶6全面地與匯流導體5直接接觸。接觸帶6在制造復合片材時被放置在匯流導體5上并且通過熱塑性層4持久穩(wěn)定地固定在匯流導體5上。接觸帶6由銅組成并且具有100 μπι的厚度、8mm的寬度1\和5cm的長度L κ。
[0079]外部引線7是本身已知的薄膜導體，該薄膜導體以傳統(tǒng)的方式例如借助于焊料或?qū)щ娬澈蟿┡c接觸帶連接。薄膜導體包含寬度為1mm和厚度0.3_的鍍錫銅薄膜。通過電引線7，匯流導體5經(jīng)由未示出的連接電纜與未示出的電壓源連接，所述電壓源為機動車提供優(yōu)選12V至50V、例如12V至15V (諸如大約14V)、大約42V或大約48V的常見車載電壓。通過本身已知的不透明的色層作為覆蓋印刷可以防止:匯流導體5的區(qū)域?qū)τ谟^察者是可見的。覆蓋印刷可以例如框形地被施加在第二片材的內(nèi)側(cè)表面上。
[0080]接觸帶6和匯流導體5根據(jù)本發(fā)明直接接觸。因此電連接不經(jīng)由焊料或?qū)щ娬澈蟿┻M行。由此決定性地簡化復合片材的制造工藝。此外，可以避免如例如在焊接時或在所焊接的連接的載荷情況下存在的損壞匯流導體7的危險。
[0081]圖3示出在下部邊的區(qū)域中通過本發(fā)明復合片材的可替換構(gòu)型的橫截面。具有導電涂層3的第一片材1、第二片材2、熱塑性中間層4、匯流導體5、接觸帶6和外部引線7如在圖1中那樣被構(gòu)成。在接觸帶6與熱塑性中間層4之間布置粘接帶8。借助于粘接帶7將接觸帶6固定在第一片材I的內(nèi)側(cè)表面(I)上。粘接帶8具有2cm的寬度和5cm的長度。粘接帶8在接觸帶6的背離匯流排5的表面上伸展，伸出接觸帶6的長側(cè)邊并且借助于伸出的區(qū)域與第一片材I或施加在第一片材I上的層粘接。
[0082]粘接帶8的優(yōu)點在于，對由匯流導體5和接觸帶6組成的系統(tǒng)施加附加壓力。由此附加地使在匯流導體5與接觸帶6之間的導電連接穩(wěn)定。此外，粘接帶8的使用具有方法技術(shù)上的優(yōu)點:在制造復合片材之前可以通過粘接帶8將接觸帶6穩(wěn)定地固定在匯流導體5上。在將熱塑性中間層4和第二片材2布置在第一片材I上時由此可以避免例如通過折彎引起的接觸帶6的損壞或滑行。
[0083]圖4示出在下部邊區(qū)域中通過本發(fā)明復合片材的另一構(gòu)型的橫截面。具有導電涂層3的第一片材1、第二片材2、熱塑性中間層4、匯流導體5、接觸帶6和外部引線7如在圖1中那樣構(gòu)成。在接觸帶6的背離匯流導體5的表面上布置壓緊元件9。該壓緊元件9是厚度為0.3mm、長度為5cm和寬度為16mm的長方體形的并且由聚甲基丙稀酸甲醋(PMMA)制成。通過在復合玻璃內(nèi)的剛性壓緊元件9有利地將附加的壓力施加于由匯流導體5和接觸帶6組成的系統(tǒng)。由此附加地使在匯流導體5與接觸帶6之間的導電連接穩(wěn)定。
[0084]圖5示出在下部邊區(qū)域中通過本發(fā)明復合片材的另一構(gòu)型的橫截面。接觸帶6例如具有三個圓形的孔，所述孔沿著其長度布置。孔之一在圖示中可以被看到。在接觸帶的背離匯流導體的表面上布置粘接帶8，所述粘接帶穿過孔與匯流導體5粘接。接觸帶6由此已經(jīng)在制造復合片材時就固定在匯流導體5上。此外，通過粘接帶8將附加的壓力施加于接觸帶6，所述壓力使在接觸帶6與匯流導體5之間的電連接穩(wěn)定。具有孔的接觸帶6的構(gòu)型具有以下優(yōu)點，即粘接帶8可以比接觸帶6小地被確定尺寸。于是該粘接帶不伸出接觸帶6的側(cè)邊，這可能出于美觀原因是期望的。
[0085]圖6示出本發(fā)明復合片材的另一構(gòu)型的俯視圖。下部匯流排5的接觸帶6布置在匯流排5上并且與匯流排5直接接觸。與接觸帶6 —件式地構(gòu)造電連接元件10。接觸帶6和電連接元件10是導電薄膜的相同條的分段。通過折彎條實現(xiàn)方向改變，使得接觸帶6與匯流導體5并行地伸展并且連接元件10從匯流導體5出發(fā)超出復合片材的側(cè)邊伸展。在復合片材之外，連接元件10與電引線7連接。在電引線7與連接元件10之間的連接在該構(gòu)型中可以在將第一片材與第二片材進行層壓之前或之后進行。
[0086]圖6a示出本發(fā)明復合片材的另一構(gòu)型的俯視圖。與圖1中的實施例不同地，接觸帶6的長度1^大約為匯流導體5的長度L 3的95%。接觸帶6因此幾乎沿著其整個長度覆蓋匯流導體5，使得匯流導體5的載流能力顯著被提高。由于較大的局部電流強度而引起的匯流導體5的過熱因此可以被避免。
[0087]圖7示出用于制造具有電接觸部的復合片材的本發(fā)明方法的一種實施例的流程圖。
[0088]圖8示出用于制造具有電接觸部的復合片材的本發(fā)明方法的另一實施例的流程圖。
[0089]與具有在匯流導體5與接觸帶6之間或在匯流導體5與引線7之間經(jīng)由焊料或?qū)щ娬澈蟿┑倪B接的復合片材不同，接觸帶6在本發(fā)明復合片材中與匯流導體5直接接觸。根據(jù)本發(fā)明測試片材已經(jīng)表明，制造工藝由此可以被顯著簡化和加速。盡管如此仍提供在匯流導體5與接觸帶6之間的持久穩(wěn)定的電連接。該結(jié)果對于技術(shù)人員是出乎意料的和令人吃驚的。
[0090]附圖標記列表:
(1)第一片材
(2)第二片材
(3)導電涂層
(4)熱塑性中間層
(5)匯流導體
(6)接觸帶
(7)電引線
(8)粘接帶
(9)壓緊元件
(10)在接觸帶6與電引線7之間的電連接元件
(I)第一片材I的內(nèi)側(cè)表面
Ls匯流導體5的長度 Bs匯流導體5的寬度 Lk接觸帶6的長度 Bk接觸帶6的寬度 A-A’切割線。
【權(quán)利要求】
1.具有電接觸部的復合片材，至少包括: -第一片材(I)和第二片材(2)，所述第一片材和第二片材經(jīng)由熱塑性中間層(4)按面的方式相互連接， -至少在第一片材(I)的內(nèi)側(cè)表面(I)上的至少一個導電涂層(3)， -導電涂層(3)的區(qū)域上的至少一個匯流導體(5)，和 -在匯流導體(5)的至少一個區(qū)域上的至少一個導電接觸帶(6)， 其中接觸帶(6)與至少一個電引線(7)連接，接觸帶(6)的至少一個區(qū)域與匯流導體(5)直接接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復合片材，其中在匯流導體(5)和接觸帶(6)的區(qū)域之間不存在機械連接，尤其是不存在經(jīng)由焊料或粘合劑的連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復合片材，其中接觸帶(6)被構(gòu)造為導電薄膜的條，并且具有10 μ--至500 μm、優(yōu)選地15 μ--至200 μ--的厚度，并且至少包含銅、鍍錫的銅、銀、金、銷、鋅、鶴和/或錫。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的復合片材，其中接觸帶(6)具有1mm至100mm、優(yōu)選地20_至60_的長度1^和2_至40mm、優(yōu)選地5_至30_的寬度B κ。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的復合片材，其中接觸帶(6)的長度Lk為匯流導體(5)的長度1^的80%至120%、優(yōu)選90%至110%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的復合片材，其中接觸帶(6)全面地與匯流導體(5)直接接觸。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的復合片材，其中接觸帶(6)具有比匯流導體(5)大的寬度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7之一所述的復合片材，其中接觸帶(6)經(jīng)由電連接元件(10)與電引線(7 )連接，所述電連接元件優(yōu)選地與接觸帶(6 ) 一件式地構(gòu)造。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8之一所述的復合片材，其中借助于粘接帶(8)將接觸帶(6)固定在匯流導體(5)上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9之一所述的復合片材，其中壓緊元件(9)布置在接觸帶(6)與第二片材(2)之間，所述壓緊元件包含至少一種聚合物、金屬或合金，并且具有大于或等于200 μ m的厚度。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10之一所述的復合片材，其中匯流導體(5)被構(gòu)造為烘燒的絲網(wǎng)印刷膏，其包含銀顆粒，并且具有5 μ m至40 μ m、優(yōu)選地8 μ m至20 μ m的厚度并且優(yōu)選地具有2mm至30mm、特別優(yōu)選地4mm至20mm的寬度Bs。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11之一所述的復合片材，其中電引線(7)被構(gòu)造為薄膜導體并且優(yōu)選地借助于焊料或?qū)щ娬辰觿┡c接觸帶(6)連接。
13.用于制造具有電接觸部的復合片材的方法，至少包括: Ca)將導電涂層(3)施加到第一片材(I)的表面(I)上， (b)將至少一個匯流導體(5)施加在導電涂層(3)的區(qū)域上， (c)將熱塑性中間層(4)布置在第一片材(I)的表面(I)上并且將第二片材(2)布置在熱塑性中間層(4)上并且布置至少一個與電引線(7)連接的導電接觸帶(6)，使得接觸帶(6)的至少一個區(qū)域與匯流導體(5)直接接觸，以及 (d)經(jīng)由熱塑性中間層(4)將第一片材(I)和第二片材(2)連接。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中在方法步驟(c)中將接觸帶(6)布置在匯流導體(5)上并且接著將熱塑性中間層(4)布置在表面(I)上。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中在方法步驟(c)中將接觸帶(6)安置在熱塑性中間層(4)處并且接著將具有接觸帶(6)的熱塑性中間層(4)布置在表面(I)上。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至12之一所述的復合片材作為可加熱的片材、具有天線功能的片材、具有可切換的或可調(diào)節(jié)的光學特性的片材或光伏模塊、尤其是薄層光伏模塊的應用。
【文檔編號】H02S40/34GK104507675SQ201380040543
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2013年6月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月1日
【發(fā)明者】羅伊爾 B., 沙爾 G. 申請人:法國圣戈班玻璃廠