CN106810088A - 胶合玻璃制造方法及胶合玻璃 - Google Patents

Abstract

一种胶合玻璃制造方法及胶合玻璃，该胶合玻璃制造方法包括：准备一PVB材质的第一胶合膜；将第一胶合膜以80℃至110℃的温度烘烤8小时以上；准备一第一透明基材与一第二透明基材；将所述第一胶合膜和第一透明基材与第二透明基材组合成一积层片；将所述积层片置入一真空袋，并将真空袋内部的气体抽除形成真空状态；将所述真空袋连同所述积层片置入一压力炉内，以90℃至130℃的温度且在压力介于3kg/cm²至5kg/cm²之间的条件下，持续加热3小时以上时间，使所述第一胶合膜融化而将所述第一透明基材与所述第二透明基材黏合以形成所述胶合玻璃。

Description

胶合玻璃制造方法及胶合玻璃

技术领域

本发明涉及一种胶合玻璃制造方法及胶合玻璃，尤指一种适合作为车窗或建筑物窗户用的安全玻璃或者是除雾玻璃的胶合玻璃制造方法及胶合玻璃。

背景技术

胶合玻璃结构通常为将聚乙烯醇缩丁醛膜(下称“PVB膜”)夹在两片玻璃中间所构成的透明积层片。胶合玻璃通常应用于建筑物窗户及汽车车窗的安全玻璃。它的主要作用在于吸收如由物件轰击所引起的能量，不让玻璃碎裂，以达到保护室内人员及车内乘客安全的目的。胶合玻璃同时也可通过在玻璃的积层结构中加入其他功能性薄膜，用以提供其他附加效果，例如设置抗UV及/或IR的薄膜以提高隔绝紫外线或隔热效果，以及加热薄膜，使玻璃具有除雾或加热效果。

常用胶合玻璃制造方法，大致上为在两片玻璃基材中间夹合一胶合膜(该胶合层通常为PVB膜)组合成一预压件，然后经由加压、加热方式使胶合膜融化和两个玻璃基材结合，以形成一胶合玻璃。在胶合玻璃PVB膜与玻璃基材结合过程中，是通过加热至140℃以上的温度使PVB膜融化，使其均匀分布于两个玻璃基材之间的间隙中，并与玻璃产生黏附力。

由于胶合玻璃通常使用于车窗或建筑物窗户的安全玻璃的用途，必须保持高度的透明度与透光性，因此必须避免在玻璃胶合介面中残留气泡而影响到其透光性及外观的美观性，因此在将预压件加热成为胶合玻璃的过程中，必须通过加压及加热的方式使玻璃和PVB膜黏合的介面中残留的气体排出，以避免形成残留于玻璃和PVB膜介面的气泡。

常用的胶合玻璃除气泡的方法，不外乎在加热时同时通过加压方式将预压件积层介面中的气泡排出，更进一步者会将所述预压件装置于一真空袋内，将真空袋内空气抽除成为真空状态，将袋体连同预压件置入一压力炉内加压及加热。由于预压件在胶合过程中置于真空袋所形成的真空环境中，因此能够将存于PVB和玻璃基材介面之间的残留空气抽除。

然而，常用的胶合玻璃制程中除了虽然采用所述除气泡的措施，但因PVB膜具有吸水性，在PVB膜中含有的水分将会在胶合过程中汽化而形成气泡，因此必须控制PVB的含水量保持于一定的重量百分比以下。例如美国专利US 5,536,347号教示了一种利用真空脱气的胶合玻璃制造方法，其所运用的PVB中间层的含水量需保持于0.30至0.60重量％的范围内。

因此，常用的胶合玻璃制程中，为控制PVB膜的含水量，通常必须严格地控制PVB膜的储存环境以及胶合玻璃的制造场所的环境条件。一般而言，常用的胶合玻璃的制程中，其PVB膜储存在温度:18℃、湿度:25％的环境中，以避免PVB膜的含水量过高，而使胶合玻璃成品形成气泡残留。而于胶合玻璃的制造程序中，PVB膜也可能从生产场所的空气中吸收水分，而产生气泡残留，因此在常用的胶合玻璃制造方法的规范中，也必须严格控制生产场所的温度及湿度。

由于以上原因，使得常用的胶合玻璃的PVB膜储存成本增加，而且用以制造胶合玻璃的厂房环境也必须严格控制温度与湿度，故使得胶合玻璃的制程条件控制不易，且生产成本增加。

故，如何通过制程技术的改良，来降低胶合玻璃制程的难度并降低成本，已成为该项事业所欲解决的重要课题之一。

发明内容

本发明主要目的在提供一种能够简化原料储存场所以及组装工作场所环境条件控制难度，以降低制造成本的胶合玻璃制造方法。本发明同时还提供一种以所述方法制备的胶合玻璃。

本发明实施例披露的胶合玻璃制造方法，其包括：准备一第一胶合膜，所述第一胶合膜为聚乙烯醇缩丁醛薄膜；进行一预烘烤步骤，所述预烘烤步骤为将所述第一胶合膜以80℃至110℃的温度烘烤8小时以上的时间；准备一第一透明基材与一第二透明基材；进行一积层片压合步骤，所述预压合程序为在室温环境下将所述第一胶合膜贴合于所述第一透明基材的一侧面，并于第一胶合膜与第一透明基材贴合完成后将所述第二透明基材贴合于与所述第一胶合膜相对的所述第一透明基材的另一侧面上，组合成一积层片；进行一积层片封装步骤，将所述积层片置入一真空袋，并将所述真空袋内部的气体抽除形成真空状态；进行一胶合步骤，所述胶合步骤为将所述真空袋连同所述积层片置入一压力炉内，于所述压力炉内加热至90℃至130℃的温度，压力介于3kg/cm²至5kg/cm²之间的条件下，持续加热3小时以上时间，使所述第一胶合膜融化而将所述第一透明基材与所述第二透明基材黏合以形成所述胶合玻璃。

优选实施例中，在所述积层片压合步骤中，进一步将一加热膜设置于所述第一胶合膜与所述第二透明基材之间，并将一第二胶合膜设置于所述加热膜与所述第二透明基材之间；其中所述第二胶合膜为聚乙烯醇缩丁醛薄膜。

优选实施例中，在所述预烘烤步骤中，所述第一胶合膜烘烤的时间超过12小时。

优选实施例中，在所述预烘烤步骤中采用的烘烤温度介于95℃至105℃之间。

优选实施例中，所述中所述胶合步骤的加热温度介于110℃至120℃之间，压力介于3kg/cm²至5kg/cm²之间，加热时间为3小时以上。

本发明实施例同时提供一种以所述胶合玻璃制造方法制备的胶合玻璃，其中所述第一透明基材及所述第二透明基材为玻璃基材，且所述第二透明基材与所述第一胶合膜之间进一步设置一加热膜，且于所述加热膜与所述第二透明基材之间设置一第二胶合膜，所述加热膜和所述第二透明基材之间通过所述第二胶合膜黏贴在一起。

优选实施例中，所述加热膜为一透明导电膜，且所述加热膜具有至少一导电电极，至少一所述导电电极和一控温装置电性连接，所述控温装置通过传送电流至所述导电电极使所述加热膜产生温度。

优选实施例中，所述加热膜具有至少一温度传感器，所述温度传感器和所述控温装置电性连接，所述温度传感器和所述控温装置的一温度控制电路电性连接。

本发明的有益效果在于，能够有效避免胶合玻璃成品因胶合膜含水量过高而产生气泡残留的问题，同时能够降低胶合膜原料储存作业的成本，以及使胶合玻璃制程条件的控制较为简易，并降低作业成本。

为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1为本发明制造方法流程图。

图2为本发明第一实施例的胶合玻璃制造方法中的积层片叠合步骤的制造流程示意图。

图3为本发明第一实施例的胶合玻璃制造方法中的胶合步骤的制造流程示意图。

图4为本发明第一实施例的胶合玻璃成品的局部剖面立体构造示意图。

图5为本发明第二实施例的胶合玻璃制造方法中的积层片叠合步骤的制造流程示意图。

图6为本发明第二实施例的胶合玻璃成品的局部剖面立体构造示意图。

图7为本发明第二实施例的胶合玻璃成品用作为一除雾玻璃的实施例的平面构造示意图。

图8为本发明制成的胶合玻璃测试成品的前视图。

【符号说明】

胶合膜准备步骤 S1

胶合膜预烘烤步骤 S2

透明基材准备步骤 S3

积层片压合步骤 S4

积层片封装步骤 S5

抽真空步骤 S6

胶合步骤 S7

成品修整步骤 S8

积层片 10

第一透明基材 11

第二透明基材 12

第一胶合膜 13

加热膜 14

第二胶合膜 15

导电电极 16

连接端 161

温度传感器 17

真空袋 20

抽气口 21

压力炉 30

加热装置 31

控温电路 40

胶合玻璃成品 50

边缘区域 51

主要区域 52

具体实施方式

〔第一实施例〕

请参阅图1至图4所示，本发明第一实施例所披露的胶合玻璃制造方法所制造的胶合玻璃成品为一种安全玻璃，其制成的胶合玻璃成品如图4所示，是在一第一透明基材11与一第二透明基材12之间夹合一PVB材质的第一胶合膜13，所述第一胶合膜13经由加压及加热方式使其和第一透明基材11与第二透明基材12的内侧表面黏合，而形成一胶合安全玻璃。

如图1所示，本发明制造方法的程序中，首先步骤S1为一胶合膜准备步骤，该步骤中包括将后续程序所需使用的胶合膜从储存场所取出，以及经由适当的裁剪等加工程序，使胶合膜成为适合于欲制造的胶合玻璃使用的大小尺寸。本发明所使用的胶合膜选用聚乙烯醇缩丁醛膜(以下简称PVB膜)，PVB膜的特性为透明，其融点约为170℃，且加热至70℃以上的温度会开始软化。PVB膜软化后具有黏附力，因此能够作为胶合玻璃的黏着剂，且于冷却凝固后具有强韧特性，而能够加强玻璃的防碎及抗爆的能力。

本发明采用的胶合膜采用市售成卷状的PVB膜，其中该PVB膜已预先贴合在一离型纸上，以防止PVB膜彼此沾黏，且使PVB膜易于进行搬运、储存及裁剪等程序。

步骤S2为一胶合膜预烘烤步骤，在该步骤中，将步骤S1所准备的胶合膜在使用前先以80℃至110℃的温度烘烤时间为8小时以上，胶合膜预烘烤的目的，在于除去所述胶合膜中所含的水分，避免后续程序中产生气泡。

本发明方法的主要特点，在于所述胶合膜在进行胶合作业前，经由该预烘烤步骤后便能够克服胶合膜内含水过高而造成气泡残留的问题，因此使得胶合膜只需储存在一般室温环境下，使用前进行所述预烘烤程序即可，而不需要特别控制储存环境的温度及湿度，故使得胶合膜储存的成本大幅降低。

所述胶合膜预烘烤程序必须注意下列事项，首先预烘烤温度必须达到能使水分挥发的温度，但是却又必须兼顾温度不能过高，使胶合膜产生皱褶导致胶合膜无法使用的情形产生。经由实验，本发明预烘烤温度可采80℃至110℃的温度范围内进行烘烤，而优选者，为95℃至105℃的温度范围。

预烘烤时间为另一重要因素，本发明经由实验，烘烤时间必须达8小时以上，而优选者为12小时以上。因此本发明的预烘烤步骤的实际操作能够在胶合玻璃的胶合作业预定进行的前一工作日将预定使用的胶合膜准备完成后，放置于具有加热装置的一暂存空间(例如：烤炉、加热室)内，然后将所述暂存空间加热至前述预烘烤温度后，将胶合膜放置在该暂存空间中持续保持温度，直到隔日预定进行胶合玻璃的制造作业时再将胶合膜取出使用。

所述胶合膜预烘烤完成后，不需特别控制其存放空间的温度及湿度，但必须注意预烘烤步骤结束后，胶合膜暴露于室温环境下的时间不能太长，经由实验，本发明胶合膜于预烘烤步骤结束后8小时内使用，则胶合膜的含水量尚能够控制于不致产生气泡的程度，故本发明的胶合玻璃制造方法中，于胶合膜预烘烤步骤结束后，必须注意胶合膜暴露于空气中时间不得超过8小时，亦即如图1所示制造程序中，从胶合膜预烘烤步骤(步骤S2)结束至积层片压合步骤(步骤S4)必须在8小时以内时间完成。

预烘烤步骤完成后，进行透明基材的准备步骤S3，本发明采用透明基材为玻璃，在步骤S3中，预先将玻璃基材裁切为所述第一透明基材11与第二透明基材12，并将第一透明基材11与第二透明基材12经由清洗、干燥等步骤处理，以准备进行后续的胶合玻璃制造程序。

步骤S4为积层片压合步骤，请同时参考图2所示，在积层片压合步骤中将所述第一透明基材11、第一胶合膜13与第二透明基材12依序地叠合在一起，并且压合成为一积层片10。本发明进行积层片压合步骤中，因为第一胶合膜13已经过预烘烤使其含水量降低，因此该积层片压合步骤能够在室温环境下进行，而不需特别控制其温度及湿度，故使得该积层片压合步骤的制程条件控制较为简单，且作业成本及设备成本也大幅降低。

紧接着进行一积层片封装步骤S5，如图3所示，在此步骤中，将所述积层片10装入一真空袋20的内部，然后进行一抽真空步骤S6将真空袋20内部的空气抽除，使真空袋20内部形成真空状态，而使得所述积层片10被容置在一真空的环境下。该真空袋20可采用PE材质制成，因此使该真空袋20可耐高温，且其具有可供抽除空气的抽气口21，因此可从抽气口21将真空袋20内部空气抽除而成为真空状态。

接着进行一胶合步骤S7，将包覆在真空袋20内的积层片10连同真空袋20一起置入一压力炉30内，并在真空正压状态下进行加热，使第一胶合膜13软化并和第一透明基材11与第二透明基材12黏合，形成所述胶合玻璃的成品。

如图3所示，所述积层片10连同真空袋20置入于压力炉30后，在温度介于90℃至130℃之间，压力介于3kg/cm²至5kg/cm²之间的压力环境下，持续加热3小时以上时间。上述加工条件，优选者为110℃至120℃之间，压力介于3kg/cm²至4kg/cm²之间，加热时间为3小时以上。

该压力炉30内能够以注入高压气体方式使其内部形成高压环境，因此压力炉30内的压力施加于真空袋20表面后，因真空袋20为柔软材质且其内部已形成真空，因此压力炉30施加于真空袋20表面的压力能够转移施压于积层片10，因此使得积层片10承受压力炉30内的压力。压力炉30内还设置有加热装置31，通过加热装置31能够对积层片10平均地加热，因此使积层片10在承受压力的环境下被加热至使第一胶合膜13软化的温度。

在此步骤中，该积层片10由于被封在真空袋20内部，因此当其受热并受压时，积层片10的各材料层内的气体便受到压力挤压，并且受到真空吸引而排出。

上述胶合步骤完成后，紧接着将胶合玻璃成品从真空袋取出，进行成品修整步骤，例如：将胶合后从胶合玻璃成品边缘溢出的胶合膜修除(步骤S8)，便可完成整个胶合玻璃的制造程序。

〔第二实施例〕

如图5至图7所示，本发明第二实施例所披露的胶合玻璃制造方法所制造的成品为一种具有加热器的胶合玻璃，其制成的胶合玻璃成品如图6及图7所示。该胶合玻璃的积层片10的结构由图中所示的从上到下依序为一透明基材11、第一胶合膜13、加热膜14、第二胶合膜15及第二透明基材12，其中加热膜14的两个侧面分别通过第一胶合膜13及第二胶合膜15与第一透明基材11与第二透明基材12的内侧面黏合。

且如图7所示，该胶合玻璃的加热膜14至少一侧设置一导电电极16，该导电电极16至少一端露出于胶合玻璃的积层片10的外侧，形成一连接端161，通过连接端161和一控温电路40电性连接。所述加热膜14可以为透明导电膜(Transparent Conducting Oxides Film，TCO)，其为透明高分子薄膜表面设有透明的导电氧化物薄膜，并形成导电图案，当该加热膜14通电时能成为一平面状的发热源。

该加热膜14上另设有至少一温度传感器17，该温度传感器17和所述控温电路40的内部的一温度控制电路(图中未示)电性连接。该温度传感器17能够检测该加热膜14产生的温度，并回馈信号到该温度控制电路，使温度控制电路能够检测并控制该加热膜14的加热与温度。

第二实施例的胶合玻璃，利用加热膜14取代常用电热线作为发热源，其能够达到更为省电，且具有加热迅速、平均的优点，同时又可达完全透明的状态，因此更适合用作为车窗除雾装置，以及门窗、浴室、冷冻柜门使用的除雾玻璃。

第二实施例的胶合玻璃的制造方法，如图5所示，其制程与第一实施例相比较，差别在于前述积层片压合步骤中，进一步于第一胶合膜13与第二透明基材12之间设置一加热膜14，并于加热膜14和第二透明基材12间设置一第二胶合膜15。因此第二实施例的积层片10叠合后的结构形成了第一透明基材11、第一胶合膜13、加热膜14、第二胶合膜15及第二透明基材12依序叠合在一起的多层结构(如图6所示)。

〔实施例的可能效果〕

本发明通过将PVB膜在进行胶合玻璃制造作业前预先烘烤后再使用的方法，能够于一般室温条件下储存用作为胶合膜的PVB膜，其纵使在一般室温及湿度条件的场所以开放性的方式储存PVB膜，也能够使PVB膜经由预烘烤后使含水量降低到符合要求的水准，故能够降低胶合膜原料储存作业的成本。同时本发明的胶合玻璃制造方法在进行胶合玻璃胶合作业的工作环境也能够在正常室温及湿度环境下进行，而不需特别控制温度与低湿度的环境，因此使得本发明方法的制程条件控制更为简易，且使生产成本降低。

利用本发明方法制作的胶合玻璃的除气泡效果，能够通过以下方式测试。如图8所示，依据CNS 10985汽车安全玻璃的规范，如图8所示的胶合玻璃成品必须于100℃沸水中煮两小时后，允许玻璃产生龟裂，但在胶合玻璃成品50的主要区域52不得产生气泡，而仅能够在胶合玻璃成品的边缘区域51(所述边缘区域51为距离边缘15mm的范围内)，以及胶合玻璃成品50裂痕周围的10mm区域范围内能够有气泡产生，方能够符合规范。

如下表所示，为利用本发明的方法，将胶合膜经由预烘烤步骤后再进行与玻璃基材进行胶合作业的方法，和其他不同条件处理的PVB膜制成的胶合玻璃成品的测试结果比较：

综上所述，本发明的胶合玻璃制造方法能够有效避免胶合玻璃成品因胶合膜含水量过高而产生气泡残留的问题，同时能够降低胶合膜原料储存作业的成本，以及使胶合玻璃制程条件的控制较为简易，并降低作业成本的效果。惟以上所述仅为本发明的优选可行实施例，非因此局限本发明的专利范围，故举凡运用本发明说明书及图式内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种胶合玻璃制造方法，其特征在于，所述胶合玻璃制造方法包括下列步骤：

准备一第一胶合膜，所述第一胶合膜为聚乙烯醇缩丁醛薄膜；

进行一预烘烤步骤，在所述预烘烤步骤中，将所述第一胶合膜以80℃至110℃的温度烘烤8小时以上；

准备一第一透明基材与一第二透明基材；

进行一积层片压合步骤，在所述积层片压合步骤中，在室温环境下将所述第一胶合膜贴合于所述第一透明基材的一侧面，并于所述第一胶合膜与所述第一透明基材贴合完成后将所述第二透明基材贴合于与所述第一胶合膜相对的所述第一透明基材的另一侧面上，由此组合成一积层片；

进行一积层片封装步骤，在所述积层片封装步骤中，将所述积层片置入一真空袋，并将所述真空袋内部的气体抽除而形成真空状态；

进行一胶合步骤，在所述胶合步骤中，将所述真空袋连同所述积层片置入一压力炉内，于所述压力炉内加热至90℃至130℃的温度时且在3kg/cm²至5kg/cm²之间的压力环境下，持续加热3小时以上的时间，使所述第一胶合膜融化而将所述第一透明基材与所述第二透明基材黏合以形成所述胶合玻璃。

2.根据权利要求1所述的胶合玻璃制造方法，其特征在于，在所述积层片压合步骤中，进一步将一加热膜设置于所述第一胶合膜与所述第二透明基材之间，并将一第二胶合膜设置于所述加热膜与所述第二透明基材之间；其中所述第二胶合膜为聚乙烯醇缩丁醛薄膜。

3.根据权利要求2所述的胶合玻璃制造方法，其特征在于，所述第一透明基材与所述第二透明基材为玻璃基材。

4.根据权利要求1或3所述的胶合玻璃制造方法，其特征在于，在所述预烘烤步骤中，烘烤时间超过12小时。

5.根据权利要求4所述的胶合玻璃制造方法，其特征在于，在所述预烘烤步骤中，烘烤温度介于95℃至105℃之间。

6.根据权利要求5所述的胶合玻璃制造方法，其特征在于，在所述胶合步骤中，加热温度介于110℃至120℃之间，压力介于3kg/cm²至4kg/cm²之间，且加热时间为3小时以上。

7.一种由根据权利要求1所述的方法制备的胶合玻璃，其特征在于，所述第一透明基材及所述第二透明基材为玻璃基材。

8.根据权利要求7所述的胶合玻璃，其特征在于，所述第二透明基材与所述第一胶合膜之间进一步设置一加热膜，且于所述加热膜与所述第二透明基材之间设置一第二胶合膜，所述加热膜和所述第二透明基材通过所述第二胶合膜黏贴在一起。

9.根据权利要求8所述的胶合玻璃，其特征在于，所述加热膜为一透明导电膜，且所述加热膜具有至少一导电电极，所述至少一导电电极和一控温装置电性连接，所述控温装置通过传送电流至所述导电电极而使所述加热膜产生温度。

10.根据权利要求9所述的胶合玻璃，其特征在于，所述加热膜具有至少一温度传感器，所述至少一温度传感器和所述控温装置电性连接，所述至少一温度传感器和所述控温装置的一温度控制电路电性连接。