用于挡风玻璃的薄的叠层玻璃的制作方法
【专利说明】用于挡风玻璃的薄的叠层玻璃
[0001] 本发明涉及由至少两个薄的玻璃板组成的叠层玻璃制品（glazing)。本发明更特 别地涉及用于机动车领域，尤其是用作挡风玻璃的叠层玻璃制品。
[0002] 叠层玻璃制品通常用于机动车、航空或建筑领域，因为它们具有作为"安全"玻璃 制品的优点。它们由通过由塑料（通常为聚乙烯醇缩丁醛（PVB))制造的插入层连接在一 起的至少两个玻璃板组成。通常，用于挡风玻璃的玻璃制品为非对称的并且由不同厚度的 两个硅-钠-钙玻璃板组成，外板一般比内板厚。为了改善这种类型的玻璃制品的机械强 度，通过使它们回火来增强构件玻璃板，并由此产生处于压缩的表面区域，和处于拉伸的中 心区域是已知的实践。专利US 3 558 415描述了弯曲的叠层玻璃制品，其中已使外玻璃板 和内玻璃板化学回火，从而具有处于压缩的表面区域。专利GB 1 339 980描述了挡风玻璃 制品，其中仅使外玻璃板化学回火。
[0003] 在机动车领域所遇到的常规问题涉及玻璃制品的重量。目前制造的挡风玻璃通常 具有厚度为2. 1至2. 6mm的外板和厚度为1. 6至2. Imm的内板。目前在试图降低玻璃制品 的重量，然而同时不在机械强度性能方面妥协。专利申请WO 2012/051 038和WO 2012/177 426描述了其中玻璃板具有小于2_的厚度，并且使至少一个玻璃板化学回火的叠层玻璃。 挡风玻璃的构件玻璃板的厚度的降低使其重量得以降低，但是可能导致机械问题，特别是 当其暴露于砂砾投射时，其易碎性增加。由上文引用的文献所提出的用于改善机械强度的 方案包括使外玻璃板化学回火。化学回火或离子交换的过程由以下所组成：利用更大离子 半径的离子（通常为另一种碱金属，例如钾的离子）对玻璃板的离子（通常为碱金属，例 如钠的离子）进行表面替换，并在所述板的表面至一定的深度产生残余压应力（residual compression stress)。这是相对昂贵和耗时的过程，并因此与连续的工业生产方法不良地 兼容。
[0004] 弯曲玻璃板的步骤对于所期望的应用来说是重要的。弯曲能够赋予玻璃板曲率， 并因此有助于构成叠层玻璃制品的各种板的组装。可以使用多种弯曲工艺。例如将提到使 用框架或通过抽吸来进行的通过重力弯曲，通过在传输辊之间穿过来弯曲，通过相对固体 形式挤压来弯曲。在框架上通过重力和/或部分通过挤压来同时弯曲玻璃板（如在专利申 请 EP 0448447, WO 2004/087 590, WO 02/064 519 或 WO 2006/072 721 所描述的）是用于 同时弯曲两个意在形成弯曲叠层玻璃制品（例如运输车辆挡风玻璃）的玻璃板的技术。通 过具有期望轮廓的框架将一个放置在另一个上的两个玻璃板沿着它们的边缘末端基本上 水平地支撑，即所述轮廓对应于两个弯曲玻璃板的最终轮廓。使由此支撑的两个玻璃板通 过弯曲的烘箱（通常为具有不同的温度区域的烘箱）。当两个玻璃板具有不同的化学组成 时，在这种弯曲步骤过程中它们的行为可能不同，并且出现缺陷或残余应力的风险因此而 增加。在专利申请GB 2 078 169中描述了一种当玻璃板的物理化学特性和厚度不同的时 候所提出的方案，该方案包括在弯曲工艺的过程中相对于在组装阶段中这些相同的板所具 有的次序来逆转玻璃板的次序。
[0005] 出于制品的光学质量、成本、重量和技术简化的目的，提供其机械强度与所期望的 应用相适应，并且其由可同时弯曲的玻璃板组成，而无需在弯曲步骤和组装步骤之间改变 玻璃板的次序的薄的叠层玻璃是有用的。同时弯曲和直接组装，无需逆转所述板，都是更有 趣的，因为玻璃制品的构件板的厚度低。
[0006] 本发明落入此范围内，其主题为叠层玻璃制品，该玻璃制品包含至少一个外玻璃 板、一个内玻璃板和位于所述两个玻璃板之间的聚合物插入件，其中内板具有不大于I. 5mm 的厚度，并且外玻璃板为具有与内板不同的化学组成的玻璃板，
[0007] 温度Tpl和Tp2之间的差值Λ Tp小于80°C，优选小于70°C，且甚至更优选小于 60 0C ；
[0008] 温度Tpl定义为外玻璃板的退火温度上限和软化点之间的平均值，和温度Tp2定 义为内玻璃板的退火温度上限和软化点之间的平均值，定义温度Tp的通式为
[0009] Tp = (Τ软化 +T退火）/2
[0010] 退火温度上限对应于玻璃的粘度为1〇13泊时的温度，和软化点对应于玻璃的粘度 为IO 7 6泊时的温度。
[0011] 根据本发明，对应于外板的如上定义的温度的平均值的温度Tpl高于对应于内板 的如上定义的温度的平均值的温度Τρ2。
[0012] 温度Tpl高于温度Τρ2,因此温度Tpl和Τρ2之间的差值Λ Tp为正数。
[0013] 因此差值Δ Tp在0 °C和80 °C之间。
[0014] 在本发明中，术语"外"用于涉及接受玻璃制品的装置外部的任何事物。因此将外 玻璃板设置为面向驾驶舱外部。相反地，术语"内"用于涉及接受玻璃制品的装置内部的那 些。叠层玻璃制品的内板对应于面向驾驶舱内部设置的板。
[0015] 本发明人已经证明能够制造总厚度小于4. 5mm，或甚至4mm，具有不同的化学组 成，并可以将其同时弯曲，然后直接组装，而无需逆转玻璃板的次序的两个玻璃板的叠层玻 璃制品。因此，不需要分别弯曲两个板中的每一个即可获得制品，尽管它们具有不同的化学 组成。其保有用作机动车挡风玻璃的令人满意的机械强度。最终制品的重要结果特别地在 于其减轻的重量，这导致机动车重量的减轻和消耗减少。结合外玻璃板和非常薄的内玻璃 板在厚度和化学组成方面的非对称组装，有利地使得其能够获得坚强的、轻质的挡风玻璃。
[0016] 取决于其组成，各个玻璃板的特征在于其退火温度上限（或者简单地为"退火温 度"）及其软化点（还被称为"利特尔顿温度"）。
[0017] 退火温度对应于这样的温度，在该温度下，玻璃的粘度足够高以使得应力的消失 能够完全在给定时间内发生（约15分钟的应力松弛时间）。其有时被称为"应力松弛温度"。 该温度对应于液体的粘度η为IO 13泊的时刻。该温度的测定通常根据标准NF B30-105来 进行。
[0018] 软化点定义为这样的温度，在该温度下，直径约0. 7mm且长度为23. 5cm的玻璃纱 在其自重下以lmm/min变长（标准ISO 7884-6)。相应的粘度为IO7 6泊。
[0019] 温度Tp以如下方式来定义：
[0020] Tp = (T软化 +T退火）/2
[0021] 取决于其组成，各个玻璃板的特征在于温度Tp。根据本发明的叠层玻璃制品必须 由温度Tp尽可能接近的两个玻璃板组成，以满足同时弯曲的所期望的需求。对于在机动车 领域，特别是作为挡风玻璃的应用来说，重要的是确保制造叠层玻璃制品的工艺，特别是弯 曲或成型步骤，没有在玻璃制品中产生缺陷。
[0022] 根据本发明的叠层玻璃制品具有这样的优点，其能够弯曲，而不会增加产生残余 应力或光学缺陷的风险。玻璃制品的两个构件玻璃板具有不同的化学组成，但它们是这样 的，能够使其一起弯曲，不会由于两个玻璃板的化学组成不同而使得该工艺复杂化，并且特 别是在弯曲步骤和组装步骤之间不需要逆转玻璃板的次序。
[0023] 外玻璃板具有不大于2. Imm和优选不大于I. 6mm的厚度。因此，这种相对低厚度 的外板还有助于减轻叠层玻璃制品的重量。根据本发明的叠层玻璃制品具有良好的机械强 度和在被砂砾投射损坏之后玻璃制品的良好的耐久性。由此降低了随后在脆化的玻璃制品 上施加热梯度的过程中（例如，特别是在挡风玻璃的除冰过程中）破裂的风险。
[0024] 外板的化学组成不同于内玻璃板的化学组成。有利地，根据本发明的叠层玻璃具 有由"特种玻璃"制成的外玻璃板，其组成选自下文所给出的组成。
[0025] 下文玻璃组成仅提及了实质组分。它们并没有给出组成的次要成分，例如常规使 用的精炼剂，例如砷、锑、锡和铈氧化物，金属卤化物或硫化物或着色剂，特别是例如铁氧化 物，钴、铬、铜、钒、镍和硒氧化物，其为在机动车玻璃制品的玻璃应用中最为常用的必需品。
[0026] 根据一个实施方案，外玻璃板具有硼硅酸盐类型的化学组成。外玻璃板可以是这 样的，其化学组成包含在下文所定义的重量含量范围内的以下氧化物：
[0027]
【主权项】
1. 叠层玻璃制品，其包含至少一个外玻璃板、一个内玻璃板和位于所述两个玻璃板之 间的聚合物插入件，其中 内板具有不大于I. 5mm的厚度， 外玻璃板为具有与内板不同的化学组成的玻璃板， 温度Tpl和Tp2之间的差值小于80°C， 温度Tpl定义为外玻璃板的退火温度上限和软化点之间的平均值，且温度Tp2定义为 内玻璃板的退火温度上限和软化点之间的平均值，定义温度Tp的通式为 Tp = (Τ软化+T退火）/2 退火温度上限对应于玻璃的粘度为IO13泊时的温度，并且软化点对应于玻璃的粘度为 IO76泊时的温度。
2. 如前述权利要求的玻璃制品，其特征在于温度Tpl和Τρ2之间的差值小于70°C，且 优选小于60°C。
3. 如前述权利要求中任一项的玻璃制品，其特征在于温度Tpl和Tp2之间的差值为正 数。
4. 如前述权利要求中任一项的玻璃制品，其特征在于外玻璃板具有不大于2. 1mm，且 优选不大于I. 6mm的厚度。
5. 如权利要求1至4中任一项的玻璃制品，其特征在于聚合物插入件包含一层或多层 热塑性材料，其选自聚氨酯、聚碳酸酯、聚乙烯醇缩丁醛（PVB)、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA) 和乙烯-醋酸乙烯酯（EVA)或离聚物树脂。
6. 如前述权利要求的玻璃制品，其特征在于其包含至少一个由聚乙烯醇缩丁醛制造的 层。
7. 如前述权利要求中任一项的玻璃制品，其特征在于外玻璃板具有硼硅酸盐类型的化 学组成。
8. 如权利要求7的玻璃制品，其特征在于外玻璃板包含
9. 如权利要求1至6中任一项的玻璃制品，其特征在于外玻璃板具有铝硅酸钠类型的 化学组成。
10. 如权利要求9的玻璃制品，其特征在于外玻璃板包含
11. 如权利要求1至10中任一项的玻璃制品，其特征在于内玻璃板具有不大于I. Imm 且优选小于Imm的厚度。
12. 如权利要求1至11中任一项的玻璃制品，其特征在于内板具有硅-钠-钙类型的 组成。
13. 如前述权利要求中任一项的玻璃制品，其特征在于其构成机动车玻璃制品，特别是 挡风玻璃。
【专利摘要】本发明描述了叠层玻璃制品，其包含至少一个外玻璃板、一个内玻璃板和位于两个玻璃板之间的聚合物插入件，其中内板具有不大于1.5mm的厚度，外玻璃板为具有与内板不同的化学组成的玻璃板，温度Tp1和Tp2的差值小于80℃，温度Tp1定义为外玻璃板的退火温度上限和软化点之间的平均值，且温度Tp2定义为内玻璃板的退火温度上限和软化点之间的平均值。
【IPC分类】C03C27-12, B60J1-02, B32B17-10, B60J1-00
【公开号】CN104755265
【申请号】CN201480002192
【发明人】C·莱斯特兰冈, R·吉, S·克雷默斯
【申请人】法国圣戈班玻璃厂
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2014年10月22日
【公告号】WO2015059407A1