包含柔韧连接物的对抗剧烈撞击具有改进结构完整性的玻璃层合物制造技术

本发明专利技术包括具有固定到结构支撑物上的透明层合物的窗用玻璃元件，以及其制备方法。所述层合物包括至少一层玻璃，所述玻璃具有直接自粘附到所述玻璃层的具有低雾度的热塑性聚合物层，其中热塑性聚合物层沿着层合物的边缘连接到结构支撑物。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利技术背景
本专利技术涉及层合玻璃结构。本专利技术尤其涉及可以承受剧烈撞击的层合玻璃结构。现有技术描述安全窗(threat-resistant windows)和玻璃结构是已知的。美国专利5960606(’606)和美国专利4799376(’376)各自都描述了被制造以承受很大力道的层合窗。例如，在国际公开WO 98/28515(IPN’515)中，玻璃层合物被放置在刚性槽中，其中邻近玻璃的弹性材料允许在弹性材料和刚性槽之间进行伸缩运动(flexing movement)。已有的固定玻璃窗板的其它方式例如胶带、垫圈、油灰等可以用于将玻璃板紧固到框架上。然而，能够承受飓风和大力撞击的现有技术窗户和玻璃结构并不是完美无缺。例如，当经受严重的飓风时，在IPN’515窗户中的伸缩运动(其中玻璃在刚性槽内伸缩)逐渐将层合物拉出所述槽，导致丧失结构完整性。在’376中，固定在框架上的玻璃能够被打碎和压碎，引起窗户/框架结构丧失结构完整性。在美国专利6737151B1(其通过引用引入本文)中，描述了在夹层的帮助下固定在窗框中的玻璃窗元件。所述夹层提供了连接到框架的方式。在一些情况下，理想地或甚至有利地是使用更加柔软的材料将窗用玻璃连接到框架中。但是，具有适合用作夹层的光学性能的柔韧热塑性材料可能不具有安全窗用玻璃的恶劣应用所需的模量或撕裂强度。专利技术概述一方面，本专利技术是窗用玻璃元件(glazing element)，包括透明层合物和连接到该层合物(laminate)的支撑结构，所述层合物包括粘合到低雾度热塑性聚合物夹层的玻璃的至少一层，其中所述聚合物夹层以能够将所述层合物连接到所述支撑结构的方式外露，以及其中所述层合物通过所述聚合物夹层连接到所述支撑结构，所述聚合物夹层接着连接到包含(1)夹层相容性材料和(2)柔韧连接物(attachment)的复合材料。专利技术详述现在已经发现将夹层(玻璃层合物中的插入塑料层)连接到支撑结构提供具有改进完整性的窗用玻璃元件。本专利技术的窗用玻璃元件包括支撑窗用玻璃结构的支撑结构，其中所述窗用玻璃结构包括至少一层玻璃和直接自粘附到所述玻璃的至少一个表面上的至少一层热塑性聚合物层的层合物。在本专利技术的实践中，所述夹层片材具有高模量、优异的撕裂强度和直接面对玻璃时的优异粘附。优选地，所述热塑性聚合物层是特定的离聚物树脂。在本专利技术的实践中，所述层合物夹层的周边通过连接部件(means)连接到支撑所述层合物窗用玻璃结构的结构(以下称为支撑结构)。所述支撑结构可以是框架、建筑物、螺栓、螺钉、线、绳索、钉子、卡钉、夹具、圈套、铆钉，上述的任意组合，以及用于支撑窗用玻璃元件的任何其它常规部件。可以从顶部、侧面、底部或通过夹层材料将夹层连接到支撑物。虽然优选所述支撑结构是围绕所述窗用玻璃结构的框架，但是不必排除其它支撑结构或部件。本专利技术的层合物具有优异的耐久性、耐冲击性、韧性和耐玻璃切割性。本专利技术的层合物特别可用于易于经受飓风和风暴的建筑物中的建筑应用，并且也可以用作可能受到试图侵入车辆中的人员的反复攻击的汽车和卡车的侧窗。通过夹层连接到框架的本专利技术的层合物可以承受这样的应力或攻击而不会被从所述框架撕掉。本专利技术的层合物还具有低雾度和优异的透明度。这些性能使得其特别适合用作建筑玻璃，包括在其中例如减少太阳光线、声音控制、安全和可靠非常重要的应用中。在一个实施方式中，本专利技术的层合物包括至少一层玻璃，所述玻璃具有直接自粘附到所述玻璃表面上的由具有低雾度的热塑性聚合物形成的夹层，其中所述夹层聚合物的外缘连接到环绕框架上。在本专利技术的方法中，所述层合物通过夹层被固定到框架上，所述夹层以能够将所述层合物连接到所述支撑结构的方式外露。所述夹层被放置在玻璃板之间从而所述夹层以其可以被连接到环绕框架的方式外露。所述夹层可以沿着层合物的周边以连续方式连接到支撑结构。所述夹层可以在围绕层合物周边的多个点以不连续方式连接到结构支撑物。通过夹层将层合物连接到框架的任何方式都被认为是在本专利技术的范围之内。例如，环绕所述层合物的框架可以含有能够与层合物的玻璃表面粘合以及与框架粘合的夹层材料；所述夹层可以使用例如螺钉、钩子、钉子或夹具机械地固定到框架上。机械连接包括通过立刨、装配或模制支撑物以在结构支撑物内将夹层保持在位置上的对夹层的任何物理限制。所述夹层可以使用粘合剂材料化学粘合到框架，或通过使用机械和/或化学方法的任意组合将夹层固定到框架上。可以将空气从层合物的层间除去，并且可以通过向所述结构施加热或压力将夹层粘合或粘附到玻璃板上。在优选实施方式中，不通过向所述结构施加增加的压力就可将所述夹层粘合。本专利技术的一种优选层合物是两层玻璃与自粘附到至少一个玻璃表面上的中间热塑性聚合物夹层的透明层合物。在一个优选的实施方案中，所述层合物的夹层是离聚物树脂的片材，其中所述离聚物树脂是乙烯和甲基丙烯酸或丙烯酸的聚合物的水不溶性盐，包含约14-24wt％的所述酸和约76-86wt％的乙烯。所述离聚物进一步的特征为用金属离子优选钠离子中和约10-80％的所述酸，和所述离聚物的熔融指数为约0.5-50。熔融指数根据ASTM D1238在190℃测定。离聚物树脂的制备公开于美国专利3404134中。可以使用已知的方法来得到具有合适的光学性质的离聚物树脂。例如，已知增加离聚物树脂的酸含量可以改进树脂的透明度。在另一个优选的实施方式中，本专利技术包括增塑的聚乙烯醇缩丁醛，所述聚乙烯醇缩丁醛具有足够刚性的以用于本专利技术实践中的模量。合适的PVB夹层可以包括至少一种具有大于30℃的Tg的片材。本专利技术的雾度和透明度根据ASTM D-1003-61使用HazegardXL211雾度计或Hazeguard Plus雾度计(BYK Gardner-USA)测量。雾度百分数是作为总光透射百分数的发散光透射。考虑适合用于建筑和运输应用。层合物的夹层通常需要具有至少90％的透明度和小于5％的雾度。通过选择性地将层合物的玻璃表面定向于施加最大力的方向，可以实现进一步的改进。用于层合窗用玻璃结构的玻璃可以通过公知的并且常规的浮法玻璃法制造，其中熔融玻璃被浇注到液态锡浴表面上。以这种方式制造的玻璃表面通常认为具有锡侧和空气侧。对玻璃层进行定向使得锡侧被粘附到热塑性聚合物夹层可以减少剥落和在受到应力或冲击作用时玻璃的脱离。在所述窗用玻璃元件的构建中，最有利的可能是使用具有相同表面尺寸的片材层合玻璃层和夹层。夹层的边缘可以延伸出层合物的周边。可以例如通过沿着层合物的周边放置夹层材料的条带(strip)将夹层连接到框架上。或者，夹层材料的条带可以被放置在框架内侧，所述条带和夹层材料的边缘相接触。在层合过程期间，材料相互接触并且当被加热时相互粘附。对于本申请的目的，当提及所述热塑性聚合物层对玻璃是直接自粘附的时，这是指在热塑性聚合物层和玻璃之间不存在中间层。例如，在玻璃和热塑性聚合物层之间没有底漆或薄粘合剂层，玻璃或热塑性层的表面也没有被特别处理。可以使用标准技术来形成树脂夹层片材。例如，可以使用压塑、注塑、挤出和/或压延。优选地，使用常规挤出技术。在典型方法中，适合用于本专利技术的离聚物树脂可以包括回收离聚物树脂以及新离聚物树脂。例如着色剂、抗氧化剂和UV稳定剂的添加剂可以被加入常规挤出机中并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种窗用玻璃元件，包括透明层合物和连接到该层合物的支撑结构，所述层合物包括粘合到低雾度热塑性聚合物夹层的玻璃的至少一层，其中所述聚合物夹层以能够将所述层合物连接到所述支撑结构的方式外露，以及其中所述层合物通过所述聚合物夹层连接到所述支撑结构，所述聚合物夹层接着被连接到包含（１）夹层相容性材料和（２）柔韧连接物的复合材料。

【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：CA史密斯，DM莱因哈特，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]