[发明专利]具有透明传导层的窗除霜组件

说明书

技术领域

本发明涉及传导性加热格栅设计，该传导性加热格栅设计提供能够给例如车窗的塑料和玻璃板除霜的性能特性。

背景技术

目前使用例如聚碳酸酯(PC)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的塑性材料制造各种汽车部件，例如，中立柱、前灯和太阳天窗。这些塑性材料由于它们许多出色的优点，尤其是式样/设计、减小重量和安全方面的优点而适用于汽车后窗(后灯)系统。更具体地，塑性材料给汽车制造商提供通过将功能部件集成为模制塑料系统而降低后窗组件复杂性的能力，以及通过提高总体设计和形状复杂性来区分其车辆的能力。由于比传统的玻璃后灯系统重量轻，它们结合到车辆中可以有利于降低车辆重心(因此，保证更好的车辆操纵性和安全性)和提高燃料经济性。另外，尤其是在翻车事故中因为驾驶员或乘客被保持在车内的可能性更大，因而安全性得以提高。

虽然使用塑料窗有许多优点，但是这些塑料窗并非不受限于技术障碍，这些技术障碍必须在大规模商业化应用之前得到解决。与材料性质相关的限制包括长时间暴露在升高温度下时塑料的稳定性，以及塑料有限的导热能力。就后者而言，为了用作车辆后窗或后灯，塑性材料必须适于使用除霜或除雾系统。为了可在商业上接受，塑料后灯必须满足为给玻璃后灯除霜或除雾而建立的性能标准。

玻璃和塑料之间的材料性能差异在考虑热传导时变得相当明显。玻璃的导热率(T_c＝22.39×10^-４cal/cm-sec-℃)为典型塑料(例如，聚碳酸酯的T_c＝4.78×10^-４cal/cm-sec-℃)的大约4-5倍。因此，设计成能在玻璃窗上有效工作的除霜器或除雾器(此后仅称作＂除霜器＂)在对塑料窗进行除霜或扫雾(此后仅称作＂除霜＂)时不一定有效。塑料的低导热率可能限制横跨塑料窗表面的加热格栅线的散热。因此，在类似的功率输出下，玻璃窗上的加热格栅可以给整个视野区域除霜，而塑料窗上同样的加热格栅只能给靠近栅线的那部分视野区域除霜。

玻璃和塑料之间必须克服的另一差异与印刷加热格栅具有的导电性相关。由较高软化温度(例如，T_软化>>1000℃)表示的玻璃的热稳定性允许金属膏烧结在玻璃窗表面上以产生基本上无机玻璃料(frit)或金属丝。因为玻璃的软化温度明显高于典型塑性树脂的玻璃态转化温度(例如，聚碳酸酯T_g＝145℃)，所以金属膏不能烧结在塑料板上。相反，它必须在低于塑性树脂T_g的温度下固化在塑料板上。

金属膏典型地由散布在聚合树脂中的金属颗粒组成，所述聚合树脂将粘合到施加该聚合树脂的塑料表面上。金属膏的固化提供了传导性聚合物基体，其具有散布在整个介质层中紧密间隔的金属颗粒。与烧结在玻璃基底上的尺寸类似的加热格栅线相比，在散布的导电颗粒之间存在介质层(例如，聚合物)使固化加热格栅线的传导率降低或阻力增大。与玻璃窗相比，导电性方面的这种差异本身导致塑料窗具有不良除霜特性。

从上可知，在工业上需要一种给塑料窗有效除霜的系统，其具有与传统玻璃窗的除霜器类似的工作特性。

发明内容

本发明提供了一种能够以模仿玻璃窗上的传统加热格栅性能的方式给窗视野区域除霜的加热格栅。本发明允许格栅线之间的间隔大于目前用于玻璃窗上的加热格栅的25-30毫米的传统间隔。由于在塑料板窗上的性能，可以想到，本发明的加热格栅可用于增大在玻璃板或窗上使用的加热格栅的格栅线间隔。

因此，在一个方面，本发明提供了一种透明的传导性涂层和施加于透明板上的传导性加热格栅。传导性加热格栅具有格栅线组，其中，相对的端部连接到第一和第二母线和部分上。因此，导电涂层位于一对相邻的格栅线之间。

在另一方面，传导涂层为导热的，另一方面，它是导电导热的。

在另一实施例中，本发明包括具有透明传导涂层的透明板，所述传导涂层位于同样施加在透明板上的一对母线之间。

在另一实施例中，本发明提供了一种如上所述具有保护涂层的窗组件。保护涂层可以进一步包括设置成层状结构以增强防风雨和防磨损性能的多个涂层。

在结合附图考虑下列详细说明和所附权利要求书的基础上，本发明的其它目标和优点将变得显而易见。

附图说明

图1是对于由(i)烧制在玻璃板上的银膏和(ii)固化在塑料板上的银油墨形成的传统加热格栅来说，作为时间函数的被除霜视野区域的百分比图；