用于优化的破碎性能的玻璃层压件构造制造技术

技术编号:11592749 阅读:114 留言:0更新日期:2015-06-11 01:01
一种玻璃层压件,其包括厚度不超过2.0mm的至少一种化学强化的玻璃板以及在玻璃板之间的聚合物中间层。在玻璃板之一的表面中形成瑕疵,从而当在层压件的第一侧发生冲击事件时弱化玻璃层压件,同时当在层压件的相对的第二侧发生冲击时保留层压件的强度。可用酸蚀刻处理强化具有瑕疵的玻璃板的相对侧或者其它玻璃板的表面,从而当在层压件的相对的第二侧发生冲击时进一步强化层压件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】 相关申请 本申请根据35U.S.C. § 119要求2012年6月1日提交的美国临时申请系列号 61/654326的优先权,本文以该申请的内容为基础并通过参考将其全部内容结合于此。 领域 本专利技术一般地涉及玻璃层压件,更具体地涉及具有轻量化、高强度和特殊抗冲破 碎性能的化学强化玻璃层压件。 专利技术背景 玻璃层压件可以在建筑和车辆或运输应用,包括在轿车、机动车辆、机车和飞机中 用作窗户和窗用玻璃。玻璃层压件还可用作栏杆和阶梯中的玻璃面板,作为用于墙壁、柱 子、电梯桥厢、厨房应用和其它应用的装饰性面板或盖板。如本文所使用,窗格玻璃或层压 玻璃结构是窗户、面板、墙壁、箱体、盖罩、信息板(sign)或其他结构的透明的、半-透明的、 半透明的或不透明的零件。用于电器、建筑和汽车应用的常见类型的窗用玻璃包括透明和 有色层压的玻璃结构。 常规的汽车窗用玻璃构造可由2片2毫米厚的钠钙玻璃(热处理或退火)和聚乙 烯醇缩丁醛(PVB)中间层组成。这些层压件构造具有一些优势,包括低成本、足以应用于汽 车和其它应用的抗冲性。但是,因为它们受限的抗冲性,这些层压件通常具有不良的性能, 且当被路边石头撞击、故意破坏(vandal)和/或遭遇其它冲击时,具有更高的破碎概率。 在许多交通工具应用中,燃料经济性是交通工具重量的函数。因此,希望降低此类 应用中窗用玻璃的重量,而不降低它们的强度和消音特性。鉴于所述,还需要较薄的经济性 窗用玻璃或玻璃层压件,该窗用玻璃或玻璃层压件具有与较厚、较重窗用玻璃一样或更好 的耐久性和声阻尼特性。 专利技术概述 在一些应用中,期望玻璃层压件对在层压件外侧上的冲击(外部冲击)具有较高 或最大的抗冲性,从而耐受例如石头、冰雹或故意破坏的冲击,而对在所述玻璃层压件内 侧上冲击(内部冲击)提供较低的抗冲性。 根据本专利技术的一方面,将两块厚度不超过2. 0的化学强化的玻璃板和在两块玻璃 板之间的聚合物中间层层压在一起,以形成玻璃/PVB/玻璃层压件。在一些实施方式中,所 述玻璃板各自的厚度为约2. Omm或更小,约I. 5mm或更小,约Imm或更小,约0. 7mm或更 小,为约0. 5mm-约Imm,为约5. Omm-约0. 7mm,且接近表面的区域处于压缩应力(CS)状 态。两块玻璃板表面的CS可大于300MPa,且所述接近表面的区域可从玻璃板的表面延伸 到大于值为40 ym的层深度(DOL)。所述两块玻璃板各自可具有相同或不同的CS和DOL, 且可形成为具有相同或不同的厚度。例如,一块玻璃板的厚度可为1mm且CS为约800MPa, 且另一块玻璃板的厚度可为〇. 7mm且CS为约300MPa。 根据本专利技术的其它方面,一种玻璃层压件包括外部玻璃板,其包括2mm或更小的 厚度、外部第一表面和内部第二表面;内部玻璃板,其包括2mm或更小的厚度、其中形成了 瑕疵从而弱化在第四表面上的内部冲击事件中受到层压的玻璃的外部第三表面、内部第四 表面;在所述外部玻璃板和所述内部玻璃板之间的聚合物中间层。所述外部玻璃板和所述 内部玻璃板中的至少一种或两种可以是化学强化的。 根据本专利技术的另一方面,所述第二表面和所述第四表面中的至少一种或两种已进 行酸蚀刻来强化在所述第一表面上的外部冲击事件中受到层压的玻璃。 在本专利技术的另一方面中,在所述第三表面基本上所有的区域中形成瑕疵。任选地, 除了第三表面的外部周界部分以外,可在所述第三表面基本上所有的区域中形成瑕疵。在 另一种实施方式中,在所述第三表面的至少一个选定区域形成瑕疵。 所述内部玻璃板和所述外部玻璃板各自的厚度可不超过I. 5mm,不超过1.0 mm,或 不超过0. 7mm。 所述内部玻璃板和所述外部玻璃板可各自化学硬化,且层深度(DOL)为约40 ym。 所述内部玻璃板和所述外部玻璃板可各自化学硬化到下述表面压缩应力(CS): 至少 300MPa,至少 500MPa,至少 700MPa。 可在第三表面(即,所述内部玻璃板的外部表面)将瑕疵形成到约45 ym的深 度。在一些实施方式中,瑕疵的深度可延伸穿过大部分的DOL路径。例如,瑕疵可延伸 80% -90%的DOL的深度。或者,瑕疵可以在第三表面以下且在约75微米的深度处形成。 在本专利技术的另一方面中,可在离子交换之前在玻璃表面中形成瑕疵。在这种情况 下瑕疵可形成到如上所述的深度,或者可形成到DOL两倍或三倍的深度。 在以下的详细描述中给出了本专利技术的其他特征和优点,其中的部分特征和优点对 本领域的技术人员而言,根据所作描述就容易看出,或者通过实施包括以下详细描述、权利 要求书以及附图在内的本文所述的本专利技术而被认识。应理解,前面的一般性描述和以下的 详细描述都提出了本专利技术的实施方式,目的是提供理解要求保护的本专利技术的性质和特性的 总体评述或框架。包括的附图提供了对本专利技术的进一步的理解,附图被结合在本说明书中 并构成说明书的一部分。附图举例说明了本专利技术的各种实施方式,并与描述一起用来解释 本专利技术的原理和操作。 附图简要说明 图1是根据一种实施方式的一部分层压的玻璃结构的横截面示意图; 图2是在如图1所示的一种玻璃层压件的所述内部玻璃板的外部表面上形成的受 控瑕疵的一种实施方式的横截面示意图; 图3是根据一种实施方式的内部玻璃板的俯视图,其具有在内部玻璃板的外部表 面的选定区域形成的图2所示的受控的瑕疵; 图4是在玻璃板的表面形成的受控的瑕疵的俯视图的光学照片; 图5是在玻璃板的表面形成的受控的瑕疵的横截面的光学照片; 图6是韦布尔(Weibull)图,显示了用于化学强化的铝硅酸盐玻璃板、化学强化的 且酸蚀刻的铝硅酸盐玻璃板以及热学钢化的钠钙玻璃板的落球破碎高度数据; 图7是韦布尔(We ibull)图,显示了由两块化学强化的玻璃板形成的玻璃层压件 的落球破碎高度数据,在所述内部玻璃板的外部表面中形成或没有形成受控的瑕疵; 图8是由两块化学强化的、酸蚀刻的玻璃板形成的玻璃层压件的落球破碎高度性 能的间隔图,且经过内部冲击事件和外部冲击事件时在所述内部玻璃板的外部表面上形成 受控的瑕疵;和 图9是图,比较了根据一种实施方式的化学强化的钠钙玻璃和化学强化的铝硅酸 盐玻璃的表面压缩应力和层深度。 专利技术详述 如图1示意性地显示,根据本文所述的实施方式的玻璃层压件10包括一种或更多 种薄而高强度的内部玻璃板11、13以及聚合物中间层15,例如聚乙烯醇缩丁醛(PVB)中间 层。在一种实施方式中,所述外部玻璃板11和所述内部玻璃板13都是化学强化的薄玻璃 板,其厚度为1.5mm或更小或者LOmm或更小,例如0.55mm, 0.5mm或0.7mm,且通过如下文 所更加详细描述的离子交换过程来进行强化。例如玻璃板11和13都可由购自康宁有限公 司(Corning Incorporated)的康宁?大猩猩?(Corning"'Gorilla*:)玻璃形成。如美 国专利号7666511,4483700和5674790所述,康宁?大猩猩?玻璃可通过熔合拉制玻璃板 然后化学强化该玻璃板来制备。如下文所进一步描述,康宁 s大猩猩s玻璃具有较深压缩应 力层深度(DOL),且提供的表面具有较高挠曲强度、耐刮性和抗冲击性。按从所述外部玻璃 板11的外部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种玻璃层压件,其包括具有第一外部表面和第二内部表面的外部玻璃板,具有第三外部表面和第四内部表面的内部玻璃板,以及在所述外部玻璃板和所述内部玻璃板之间的聚合物中间层,其特征在于:所述内部玻璃板和所述外部玻璃板的至少一种的厚度不超过约2mm或更小;和所述内部玻璃板的外部第三表面在其中具有形成的瑕疵,从而当在第四表面即内部第四表面上发生内部冲击事件时弱化层压的玻璃。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:T·M·克利里M·J·摩尔张春河
申请(专利权)人:康宁股份有限公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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