CN107405884B - 具有薄内玻璃板和声阻尼热塑性中间层的复合玻璃 - Google Patents

具有薄内玻璃板和声阻尼热塑性中间层的复合玻璃 Download PDF

Info

Publication number
CN107405884B
CN107405884B CN201680002133.XA CN201680002133A CN107405884B CN 107405884 B CN107405884 B CN 107405884B CN 201680002133 A CN201680002133 A CN 201680002133A CN 107405884 B CN107405884 B CN 107405884B
Authority
CN
China
Prior art keywords
glass
composite
thickness
vehicle
polymer layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201680002133.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN107405884A (zh
Inventor
A.艾达里
D.林赫费尔
B.克雷布斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Saint Gobain Glass France SAS
Original Assignee
Saint Gobain Glass France SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Saint Gobain Glass France SAS filed Critical Saint Gobain Glass France SAS
Publication of CN107405884A publication Critical patent/CN107405884A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107405884B publication Critical patent/CN107405884B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/10009—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the number, the constitution or treatment of glass sheets
    • B32B17/10036—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the number, the constitution or treatment of glass sheets comprising two outer glass sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/10009—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the number, the constitution or treatment of glass sheets
    • B32B17/10128—Treatment of at least one glass sheet
    • B32B17/10137—Chemical strengthening
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/1055—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the resin layer, i.e. interlayer
    • B32B17/10761—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the resin layer, i.e. interlayer containing vinyl acetal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/1055—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the resin layer, i.e. interlayer
    • B32B17/1077—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the resin layer, i.e. interlayer containing polyurethane
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/1055—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the resin layer, i.e. interlayer
    • B32B17/10788—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the resin layer, i.e. interlayer containing ethylene vinylacetate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/083—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/05—5 or more layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/10—Properties of the layers or laminate having particular acoustical properties
    • B32B2307/102—Insulating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2329/00—Polyvinylalcohols, polyvinylethers, polyvinylaldehydes, polyvinylketones or polyvinylketals
    • B32B2329/06—PVB, i.e. polyinylbutyral
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2605/00—Vehicles
    • B32B2605/006—Transparent parts other than made from inorganic glass, e.g. polycarbonate glazings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R13/00—Elements for body-finishing, identifying, or decorating; Arrangements or adaptations for advertising purposes
    • B60R13/08—Insulating elements, e.g. for sound insulation
    • B60R13/0815—Acoustic or thermal insulation of passenger compartments
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2201/00—Glass compositions
    • C03C2201/06—Doped silica-based glasses
    • C03C2201/30—Doped silica-based glasses containing metals
    • C03C2201/32—Doped silica-based glasses containing metals containing aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2201/00—Glass compositions
    • C03C2201/06—Doped silica-based glasses
    • C03C2201/30—Doped silica-based glasses containing metals
    • C03C2201/50—Doped silica-based glasses containing metals containing alkali metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2201/00—Glass compositions
    • C03C2201/06—Doped silica-based glasses
    • C03C2201/30—Doped silica-based glasses containing metals
    • C03C2201/54—Doped silica-based glasses containing metals containing beryllium, magnesium or alkaline earth metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C27/00—Joining pieces of glass to pieces of other inorganic material; Joining glass to glass other than by fusing
    • C03C27/06—Joining glass to glass by processes other than fusing
    • C03C27/10—Joining glass to glass by processes other than fusing with the aid of adhesive specially adapted for that purpose

Abstract

用于分隔车辆内室与外部环境的车辆‑复合玻璃，其至少包括：‑由玻璃制成的内玻璃板(1)，其厚度小于或等于0.4 mm，‑由玻璃制成的外玻璃板(2)，其厚度大于或等于1.5 mm，和‑声阻尼中间层(3)，其接合内玻璃板(1)与外玻璃板(2)，其中‑声阻尼中间层(3)包括至少两个外部聚合物层(3.1)和位于它们之间的内部聚合物层(3.2)，且外部聚合物层(3.1)具有比内部聚合物层(3.2)更低的弹性或塑性，‑内部聚合物层(3.2)的厚度为0.05 mm至0.40 mm，‑外部聚合物层(3.1)的厚度为0.20 mm至0.60 mm，且‑声阻尼中间层(3)的总厚度为至少0.70 mm。

Description

具有薄内玻璃板和声阻尼热塑性中间层的复合玻璃
本发明涉及具有薄内玻璃板和声阻尼热塑性中间层的复合玻璃、其制造方法及其用途。
复合玻璃作为车辆领域中的玻璃是充分已知的。其通常由两个厚度为2 mm至3 mm且借助热塑性中间层相互接合的玻璃质玻璃板构成。这类复合玻璃特别是用作挡风玻璃和顶玻璃，但也越来越多地用作侧玻璃和后玻璃。
目前，车辆工业力争降低车辆重量，这伴随着降低的燃料消耗。降低玻璃重量可以对此作出重要贡献，这特别是可通过降低的玻璃板厚度来实现。这类薄玻璃板的厚度特别是小于2 mm。但是，尽管降低的玻璃板厚度，必须确保对玻璃板的稳定性和断裂强度的要求。
迄今的常见观点是，为了确保足够的稳定性和断裂强度，复合玻璃的两个玻璃板不允许低于一定的最小厚度。US 2013/0295357 A1例如公开了用于车辆的具有薄内玻璃板的复合玻璃。该复合玻璃由厚度为1.5 mm至3.0 mm，例如1.6 mm的外玻璃板和厚度为0.5mm至1.5 mm，例如0.7 mm的施加化学预应力的内玻璃板构成。具有薄内玻璃板的复合玻璃被公开视为对于确保车辆领域中的安全要求而言不够稳定。
复合玻璃的声阻尼基本上取决于所用的玻璃板厚度。随着减小的玻璃板厚度，玻璃的声学性能因此变差。因为车辆中的大部分噪声污染通过玻璃，特别是通过挡风玻璃进入，希望的是甚至在小的玻璃板厚度时也实现玻璃的良好声阻尼。
本发明的基本目的在于，提供具有进一步降低的厚度和良好声学性能的复合玻璃，其具有足够的稳定性和断裂强度，以能够用于车辆领域中。
根据本发明，本发明的这一目的通过复合玻璃、其制造方法及其用途实现。
本发明的复合玻璃优选是用于车辆的复合玻璃(车辆-复合玻璃)。该复合玻璃被设计用于在开口中，特别是车辆的窗开口中将内室相对于外部环境分隔。
本发明的复合玻璃(或复合玻璃板)包括至少一个内玻璃板、外玻璃板和将内玻璃板与外玻璃板接合的热塑性中间层。该内玻璃板和外玻璃板由玻璃构成。
该外玻璃板的厚度为至少1.5 mm。该内玻璃板的厚度为最多0.4 mm。
内玻璃板在本发明中是指复合玻璃板的朝向内室(车辆内室)的玻璃板。外玻璃板是指朝向外部环境的玻璃板。
所述内玻璃板和外玻璃板通过声阻尼中间层接合。该声阻尼中间层包括至少两个外部聚合物层和至少一个位于它们之间的内部聚合物层，其中该内部聚合物层具有比该外部聚合物层更大的塑性或弹性。由此得到具有软核的声阻尼中间层，而该层构造的刚性从核到边缘减小。该内部聚合物层的厚度为0.05 mm至0.40 mm且该外部聚合物层的厚度为0.20 mm至0.60 mm，其中该声阻尼中间层的总厚度为至少0.70 mm。
第一外部聚合物层与外玻璃板直接相邻，而第二外部聚合物层与内玻璃板直接相邻。在这些外部聚合物层之间存在内部聚合物层，其与第一外部聚合物层和第二外部聚合物层直接相邻。
已证明，具有本发明厚度的外玻璃板、内玻璃板和声阻尼中间层的复合玻璃具有令人惊讶的高的稳定性和断裂强度，特别是刮擦强度和击石强度。该内玻璃板还可以具有比迄今通常认为的明显更小的厚度。该复合玻璃的稳定性和断裂强度一方面通过本发明所选的外玻璃板厚度和外玻璃板和内玻璃板在厚度方面的明显非对称性来实现。此外，所述声阻尼中间层也提供对于玻璃板稳定性的决定性贡献。
本发明的聚合物层的层厚度产生不仅降低车辆中的噪声污染而且对整个复合玻璃起稳定化作用的声阻尼中间层。具有较高弹性的内部聚合物层在此尤其负责声阻尼，而具有较低弹性的外部聚合物层对玻璃板的稳定化作出决定性贡献。
声阻尼中间层的软核(具有较高弹性的内部聚合物层)此外还就抵消玻璃中可能的应力而言是有利的。由于非常小的内玻璃板厚度，其不必强制性预弯曲，而是在层压操作过程中与外玻璃板的弯曲相适配。由此在内玻璃板中产生的应力可以通过内部聚合物层的较高弹性和声阻尼中间层的层厚度得以抵消。
声阻尼中间层的稳定化作用对于本领域技术人员而言是未预料到和令人惊奇的。通过应力的抵消和对刚性的贡献，声阻尼中间层使外玻璃板和内玻璃板的严重非对称厚度组合的提供显著变易。
令人惊奇地，本发明的复合玻璃满足车辆领域中的高安全要求。这些要求通常通过标准化的断裂、击打和刮擦测试来检测。
本发明的外玻璃板和内玻璃板的明显非对称性在复合玻璃的强度方面是特别有利的。
本发明的复合玻璃特别优选是机动车的挡风玻璃。
在一个优选的实施方案中，由两个厚度各为2.1 mm且其间层压有声阻尼中间层的玻璃质玻璃板构成的表面积为25 mm x 300 mm的复合玻璃质玻璃板的第一模式阻尼系数η1和第二模式阻尼系数η2在20°C的温度下根据ISO 16940的机械阻抗测量(MIM)中为η1≥0.20且η2≥ 0.25，优选η1≥ 0.25且η2≥ 0.30，特别优选η1≥ 0.25且η2≥ 0.35。在此，通过合适地选择内部聚合物层和外部聚合物层的层厚度和弹性或塑性如此形成该中间层，以使得实现所提到的阻尼系数η1和η2。
所述声阻尼中间层的声学性能优选通过所谓的机械阻抗测量(MIM)测定。这是标准化方法，查阅ISO 16940，由其可以通过测量固有频率计算阻尼。根据标准，将待研究的声阻尼中间层层压在两个厚度为2.1 mm 的玻璃质玻璃板之间，以在不同玻璃厚度的情况下实现相应的可比性。对于本领域技术人员，因此借助众所周知的标准化测量方法实现合适中间层的选择。
所述机械阻抗测量最早在制造该复合玻璃后一个月进行。此外，所述中间层本身最早在其制造之后一个月与两个2.1 mm厚度的玻璃质玻璃板层压成复合玻璃。由此确保在测量的时间点已形成稳定的状态。
优选地，该内玻璃板的厚度为0.1 mm至0.4 mm，特别优选约0.3 mm。
该内玻璃板的厚度可例如为0.1 mm、0.2 mm、0.3 mm或0.4 mm。该外玻璃板的厚度可例如为1.5 mm、1.6 mm、1.7 mm、1.8 mm、1.9 mm、2.0 mm、2.1 mm、2.2 mm、2.3 mm、2.4mm、2.5 mm或2.6 mm。
在一个特别有利的配置中，该内玻璃板的厚度为0.2 mm至0.4 mm，优选0.2 mm至0.3 mm，特别优选约0.3 mm。因此在高的稳定性和断裂强度下就复合玻璃的较小重量而言实现特别好的结果。
在一个特别有利的配置中，该外玻璃板的厚度为1.5 mm至2.6 mm，优选1.6 mm至2.1 mm，特别优选1.8 mm至2.0 mm，非常特别优选1.8 mm。这一方面就复合玻璃板的低重量而言特别有利，而该厚度另一方面又足够大，以确保外玻璃板和内玻璃板之间的足够的厚度非对称性，这又造成高的稳定性。
下表展示玻璃板和内玻璃板的厚度组合，其就复合玻璃质玻璃板的稳定性和断裂 强度而言被证明是有利的，其中在所有实施例中，声阻尼中间层的外部聚合物层的厚度分 别为0.35 mm，且声阻尼中间层的内部聚合物层的厚度为0.15 mm。
外玻璃板的厚度 内玻璃板的厚度
1.8 mm 0.3 mm
1.6 mm 0.2 mm
2.1 mm 0.4 mm
所述外部聚合物层和内部聚合物层至少含有聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)、聚氨酯(PU)或者它们的混合物或共聚物或衍生物，其被证明对于复合玻璃是有利的。
在一个优选的实施方案中，所述外部聚合物层和内部聚合物层含有聚乙烯醇缩丁醛和增塑剂。该增塑剂和聚乙烯醇缩丁醛的缩醛化程度的选择使得能够以本领域技术人员已知的方式影响这些复合层的弹性。
该内部聚合物层的厚度优选为0.07 mm至0.30 mm，特别优选0.10 mm至0.20 mm，非常特别优选约0.15 mm，而所述外部聚合物层的厚度为0.30 mm至0.40 mm，特别优选约0.35 mm。在此，这些外部聚合物层在本发明的一个优选的配置中具有相同厚度。替代地，这些外部聚合物层也可以在其厚度上彼此不同。通过内部聚合物层和外部聚合物层的优选层厚度并结合外部聚合物层和内部聚合物层的弹性或塑性的相应选择——其中这些外部聚合物层具有比内部聚合物层更小的弹性或塑性——可以实现由两个厚度各为2.1 mm且其间层压有声阻尼中间层的玻璃质玻璃板构成的表面积为25 mm x 300 mm的复合玻璃质玻璃板的第一模式阻尼系数η1和第二模式阻尼系数η2在20°C的温度下根据ISO 16940的机械阻抗测量(MIM)中为η1≥ 0.20且η2≥ 0.25，优选η1≥ 0.25且η2≥ 0.30，特别优选η1≥0.25且η2≥ 0.35。
在本发明的一个有利的配置中，该内玻璃板是施加化学预应力的玻璃板。通过预应力，该内玻璃板可以具有特别的断裂稳定性和刮擦强度。对于非常薄的玻璃质玻璃板，如根据本发明设计为内玻璃板的那些，施加化学预应力在此比施加热预应力更加适合。因为施加热预应力归因于表面区和核心区之间的温度差，施加热预应力以玻璃质玻璃板的最小厚度为前提条件。足够的应力通常可以用商业常见的热预应力施加装置在约2. 5 mm 以上的玻璃厚度下实现。在较小的玻璃厚度下，通常不能达到预应力的通常要求的值(参见例如ECE-规定43)。在施加化学预应力时，通过离子交换改变玻璃的表面区域中的化学组成，其中通过扩散到表面区上的离子交换是受限的。施加化学预应力因此特别适合于薄玻璃板。对于施加化学预应力，也常用化学回火、化学硬化或化学增强这些名称。
第一玻璃板的稳定性可以通过应力的合适值和局部分布来改进，这通过在施加化学预应力时嵌入离子而产生。
施加化学预应力的内玻璃板的表面压应力优选为大于100 MPa，优选大于250Mpa，特别优选大于350 Mpa。
玻璃板的压应力深度特别是其厚度的至少十分之一，优选其厚度的至少六分之一，例如内玻璃板的厚度的约五分之一。这一方面就玻璃板的断裂强度，另一方面就较不费时的施加预应力过程而言是有利的。压应力深度在本发明中是指从玻璃板的表面测量的直至玻璃板承受大于0 Mpa的值的压应力处的深度。如果内玻璃板的厚度例如为0.3 mm，则该内玻璃板的压应力深度优选为大于30 µm，特别优选大于50 µm，非常特别优选100 µm至150µm。
所述内玻璃板基本上可以具有本领域技术人员已知的各种化学组成。该内玻璃板可以例如含有钠钙玻璃或硼硅酸盐玻璃或由这些玻璃构成。优选地，该内玻璃板应适合于施加化学预应力，并特别是具有对此合适含量的碱金属元素，优选钠。该内玻璃板可以例如含有40重量%至90重量%氧化硅(SiO2)、0.5重量%至10重量%氧化铝(Al2O3)、1重量%至20重量%氧化钠(Na2O)、0.1重量%至15重量%氧化钾(K2O)、0重量%至10重量%氧化镁(MgO)、0重量%至10重量%氧化钙(CaO)和0重量%至15重量%氧化硼(B2O3)。该内玻璃板可以还含有其它成分和杂质。
但是已经令人惊奇地显示，内玻璃板的特定化学组成特别适合于经受施加化学预应力。这表现为导致用于施加预应力过程的有利的少时间消耗的高速扩散过程和导致稳定和抗断裂的玻璃的大的预应力深度(压应力深度)。这些组成在本发明中是优选的。
所述内玻璃板在一个优选配置中含有铝硅酸盐玻璃。该内玻璃板优选含有50重量%至85重量%氧化硅(SiO2)、3重量%至10重量%氧化铝(Al2O3)、8重量%至18重量%氧化钠(Na2O)、5重量%至15重量%氧化钾(K2O)、4重量%至14重量%氧化镁(MgO)、0重量%至10重量%氧化钙(CaO)和0重量%至15重量%氧化硼(B2O3)。该内玻璃板还可以含有其它成分和杂质。该内玻璃板特别优选地含有至少55重量%至72重量%(非常特别优选57重量%至65重量%)氧化硅(SiO2)、5重量%至10重量%(非常特别优选7重量%至9重量%)氧化铝(Al2O3)、10重量%至15重量%(非常特别优选12重量%至14重量%)氧化钠(Na2O)、7重量%至12重量%(非常特别优选8.5重量%至10.5重量%)氧化钾(K2O)和6重量%至11重量%(非常特别优选7.5重量%至9.5重量%)氧化镁(MgO)。
这些优选的玻璃组成除了施加化学预应力的可能性之外还具有其它令人惊奇的优点。这类玻璃板适合于与由传统钠钙玻璃(也称为标准玻璃)制成的玻璃板一起一致弯曲。对此负责的是类似的热性能，以使这两种玻璃类型在相同的温度范围中可弯曲，即约450 °C至700 °C。如本领域技术人员足够已知那样，一致弯曲的玻璃板由于其最佳的相互适配的形状特别地适合于接合成复合玻璃。具有优选的化学组成的内玻璃板因此特别适合于用于具有另一组成的，特别是由钠钙玻璃制成的外玻璃板的复合玻璃中。
所述内玻璃板还可以替代地是未施加预应力的玻璃板。特别是在非常薄的玻璃质玻璃板的情况下，通过施加化学预应力可达到的应力值和因此的稳定化作用总是更多地减小。如果内玻璃板是未施加预应力的，则其在一个优选的配置中含有硼硅酸盐玻璃。已表明，因此可以实现特别突出的稳定性和断裂强度。
在本发明的一个有利的配置中，该外玻璃板未施加预应力的玻璃板。该外玻璃板可能经受负荷，例如击石。如果石块，特别是小的尖锐石块打到玻璃质玻璃板上，则其可能穿过该玻璃质玻璃板的表面。在施加预应力的玻璃板的情况下，石块可能因此穿入玻璃板内部的拉应力区中，这导致玻璃板的破裂。未施加预应力的外玻璃板在内部具有较宽的压应力区和较小的拉应力，并由此对于尖锐物体的击打较不敏感。未施加预应力的外玻璃板因此在总体上就车辆乘客的安全性而言非常有利。
在本发明的一个优选的配置中，该外玻璃板含有钠钙玻璃或硼硅酸盐玻璃，特别是钠钙玻璃。钠钙玻璃是价廉可得的，并被证明对于用于车辆领域中是有利的。
在一个特别有利的配置中，所述复合玻璃不具有其它的玻璃板或聚合物层，因此仅由外玻璃板、内玻璃板和声阻尼中间层构成。
该外玻璃板、内玻璃板和声阻尼中间层可以是清澈和无色的，但也可以是有色或着色的。透过该复合玻璃的总透射率在一个优选的配置中为大于70%，特别是当该复合玻璃是挡风玻璃时。术语总透射率基于通过ECE-R 43，附件3，§ 9.1规定的用于检测机动车玻璃板透光性的方法。
所述复合玻璃优选在空间的一个或多个方向上弯曲，如对于机动车玻璃板常见那样，其中典型的曲率半径为约10 cm至约40 m。但该复合玻璃也可以是平坦的，例如当其被设计为公交车、火车或拖拉机的玻璃板时。
本发明的复合玻璃可以具有功能性涂层，例如IR反射或吸收涂层、UV反射或吸收涂层、赋色涂层、低辐射涂层、可加热涂层、具有天线功能的涂层、碎片粘连涂层或用于屏蔽电磁辐射的涂层。功能性涂层优选设置在外玻璃板上。还优选由标准玻璃构成的较厚的外玻璃板可以在技术上比非常薄的内玻璃更简单和更价廉地涂覆，例如通过物理气相沉积(如溅射)。特别地，涂覆和施加化学预应力在技术上仅可以困难地组合。在施加预应力之前施加的涂层在施加化学预应力时干扰离子扩散过程。在施加化学预应力之后的涂覆由于通常高的温度改变玻璃板中的应力分布。功能性涂层优选设置在外玻璃板的朝向声阻尼中间层的表面上，在此处其被保护免受腐蚀和损伤。
通过使所述中间层除了功能性涂层外还具有或替代其具有功能性嵌入物，例如具有IR吸收、UV吸收或赋色性能的嵌入物，所述复合玻璃还可以具有附加功能。这些嵌入物例如是有机或无机离子、化合物、聚集物、分子、晶体、颜料或染料。
本发明的目的通过用于制造本发明的复合玻璃的方法进一步实现，其中
(a) 将内玻璃板、声阻尼中间层和外玻璃板以这一次序面对面地(flächenmäßig)相互叠置，和
(b) 将内玻璃板和外玻璃板通过层压相互接合。
如果该复合玻璃应是弯曲的，则至少使外玻璃板在层压之前经受弯曲过程。
在本发明的一个实施方案中，所述内玻璃板是未预先弯曲的。该内玻璃板具有薄膜状的柔性并因此可以与预先弯曲的玻璃板适配，而本身不必预先弯曲。该复合玻璃的制造由此简化。所述声阻尼中间层在此由于其厚度和内部聚合物层的低刚度而特别有利地抵消可能出现的应力。相比于内部聚合物层较刚性的外部聚合物层相反地导致本发明的复合玻璃板的强度提高。
在一个替代性实施方案中，内玻璃板同样可以经受弯曲过程。这特别是在空间的多个方向上严重弯曲(所谓的三维弯曲)时是有利的。
所述外玻璃板和内玻璃板可以单独地弯曲。优选地，该外玻璃板和内玻璃板共同(即同时和通过相同的工具)一致地弯曲，因为由此使这些玻璃板的形状对于稍后进行的层压而言最佳地相互适配。用于玻璃弯曲过程的典型温度例如是500°C至700°C。
在一个优选的实施方案中，该内玻璃板是施加化学预应力的。任选地，该内玻璃板在弯曲之后缓慢冷却。过快的冷却在玻璃板中产生热应力，其可能在稍后的化学回火中导致形状改变。优选直至冷却到400 °C温度的冷却速率优选为0.05 °C/秒至0.5 °C/秒，特别优选0.1°C/秒至0.3°C/秒。通过这种缓慢冷却，可以在玻璃中避免特别是导致光学缺陷以及导致对稍后的施加化学预应力有负面影响的热应力。之后可以进一步冷却，甚至以更高的冷却速率，因为低于400 °C时产生热应力的风险低。
所述施加化学预应力优选在300 °C至600 °C，特别优选400 °C至500 °C的温度下进行。内玻璃板在此用盐熔体处理，例如浸在盐熔体中。在该处理过程中，特别是玻璃的钠离子被更大的离子，特别是更大的碱金属离子交换，由此生成希望的表面压应力。该盐熔体优选是钾盐，特别优选硝酸钾(KNO3)或硫酸钾(KSO4)，非常特别优选硝酸钾(KNO3)的熔体。
所述离子交换通过碱金属离子的扩散来确定。表面压应力和压应力深度的希望值因此可以特别地通过施加预应力过程的温度和持续时间来调节。常见的持续时间为2小时至48 小时。
在用盐熔体处理之后，将玻璃板冷却到室温。随后清洁该玻璃板，优选用硫酸(H2SO4)。
所述声阻尼中间层优选以薄膜形式提供，其在上游的方法步骤中借助内部聚合物层和外部聚合物层的挤出，优选共挤来制造。所述复合玻璃通过层压的制造使用本领域技术人员本身已知的常见方法，例如高压釜法、真空袋法、真空环法、压延机法、真空层压机或它们的组合来进行。外玻璃板和内玻璃板的接合在此通常在热量、真空和/或压力的作用下进行。
本发明进一步包括本发明的复合玻璃板在车辆，优选机动车，特别优选轿车中特别是作为挡风玻璃、侧玻璃、后玻璃或顶玻璃的用途。
下面借助附图和实施例更详细阐述本发明。该附图是示意图且不按比例。该附图决不限制本发明。
图1展示了穿过本发明复合玻璃的一个配置的横截面，
图2展示了本发明方法的一个实施方案的流程图。
图1展示了由通过声阻尼中间层3相互接合的内玻璃板1和外玻璃板2构成的本发明复合玻璃。该声阻尼中间层3由内部聚合物层和3.2两个外部聚合物层3.1形成，其中外部聚合物层3.1分别直接面对面地(flächig)与内玻璃板1或外玻璃板2邻接，内部聚合物层3.2位于外部聚合物层3.1之间并直接面对面地与它们邻接。外部聚合物层3.1分别由PVB以0.35 mm的厚度形成。内部聚合物层3.2由PVB以0.15 mm的厚度形成。在此，内部聚合物层3.2的弹性大于外部聚合物层3.1的弹性。内玻璃板1是施加化学预应力的，而外玻璃板是未施加预应力的。该复合玻璃被设计为机动车的挡风玻璃。该复合玻璃如对于机动车-挡风玻璃常见那样是三维弯曲的。这意味着，该玻璃板在空间的多个方向上，特别是在水平和垂直方向上具有曲度。但为了简单起见，在图中该复合玻璃示意性展示为平坦的。
本发明的复合玻璃由于非常小的玻璃厚度而具有非常低的重量。但是，其特征在于高的断裂强度和击石强度。该复合玻璃特别地满足对车辆领域中的复合玻璃的高安全要求，以使得其例如可用作挡风玻璃。通过借助声阻尼中间层的额外的复合玻璃板稳定化，特别是可以对于车辆玻璃使用极薄的内玻璃板。这一结果对于本领域技术人员而言是意想不到和令人惊奇的。
替代地，内玻璃板1也可以例如由未施加预应力的硼硅酸盐玻璃构成。已表明，甚至以这样的玻璃组合(外玻璃板1.5 mm，未施加预应力的钠钙玻璃；内玻璃板0.4 mm，未施加预应力的硼硅酸盐玻璃)也可以实现就稳定性和断裂强度而言非常好的结果。
图2展示了用于制造本发明复合玻璃的本发明方法的一个实施例的流程图。以平坦的起始状态提供内玻璃板1和外玻璃板2。内玻璃板1和外玻璃板2一起经受弯曲过程并一致弯曲成其最终的三维形状。
任选地，使内玻璃板1在弯曲后经受化学预应力。此外，将内玻璃板1在弯曲后缓慢冷却，以避免热应力。合适的冷却速率为例如0.1 °C/秒。随后，将内玻璃板1在460 °C的温度下用硝酸钾熔体处理数小时，例如4小时的时间段并在此期间施加化学预应力。该处理造成钠离子被较大钾离子的由扩散驱使的通过玻璃表面的交换。由此产生表面压应力。随后，将内玻璃板1冷却并然后用硫酸洗涤，以去除硝酸钾残留物。
随后，将声阻尼中间层3设置在内玻璃板1和外玻璃板2之间。将由内玻璃板1、中间层3和外玻璃板2形成的堆叠体以传统方式通过层压，例如通过真空袋方法接合。
附图标记列表：
(1)内玻璃板
(2)外玻璃板
(3)声阻尼中间层
(3.1)较低弹性的外部聚合物层
(3.2)较高弹性的内部聚合物层。

Claims (14)

1.用于分隔车辆内室与外部环境的车辆-复合玻璃，其至少包括：
-由玻璃制成的内玻璃板(1)，其厚度小于或等于0.4 mm，
-由玻璃制成的外玻璃板(2)，其厚度大于或等于1.5 mm，和
-声阻尼中间层(3)，其接合内玻璃板(1)与外玻璃板(2)，
其中
-声阻尼中间层(3)包括至少两个外部聚合物层(3.1)和位于它们之间的内部聚合物层(3.2)，且外部聚合物层(3.1)具有比内部聚合物层(3.2)更低的弹性或塑性，
-内部聚合物层(3.2)的厚度为0.05 mm至0.40 mm，
-外部聚合物层(3.1)的厚度为0.20 mm至0.60 mm，且
-声阻尼中间层(3)的总厚度为至少0.70 mm，
其中
选择内部聚合物层(3.2)和外部聚合物层(3.1)的层厚度和弹性或塑性以实现如下的阻尼系数：
由两个厚度各为2.1 mm且其间层压有声阻尼中间层(3)的玻璃质玻璃板构成的表面积为25 mm x 300 mm的复合玻璃质玻璃板的第一模式阻尼系数η1和第二模式阻尼系数η2在20°C的温度下根据ISO 16940的机械阻抗测量(MIM)中为η1 ≥ 0.20且η2 ≥ 0.25，
其中外部聚合物层(3.1)和内部聚合物层(3.2)至少含有聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)、聚氨酯(PU)或者它们的混合物或共聚物或衍生物。
2.根据权利要求1的车辆-复合玻璃，其中由两个厚度各为2.1 mm且其间层压有声阻尼中间层(3)的玻璃质玻璃板构成的表面积为25 mm x 300 mm的复合玻璃质玻璃板的第一模式阻尼系数η1和第二模式阻尼系数η2在20°C的温度下根据ISO 16940的机械阻抗测量(MIM)中为η1 ≥ 0.25且η2 ≥ 0.30。
3.根据权利要求1或2的车辆-复合玻璃，其中内玻璃板(1)的厚度为0.1 mm至0.4 mm。
4.根据权利要求1或2的车辆-复合玻璃，其中外玻璃板(2)的厚度为1.5 mm至2.6 mm。
5.根据权利要求1或2的车辆-复合玻璃，其中外部聚合物层(3.1)和内部聚合物层(3.2)含有聚乙烯醇缩丁醛(PVB)。
6.根据权利要求1或2的车辆-复合玻璃，其中内部聚合物层(3.1)的厚度为0.07 mm至0.30 mm。
7.根据权利要求1或2的车辆-复合玻璃，其中外部聚合物层(3.1)的厚度为0.30 mm至0.40 mm。
8.根据权利要求1或2的车辆-复合玻璃，其中内玻璃板(1)是施加化学预应力的玻璃板。
9.根据权利要求8的车辆-复合玻璃，其中内玻璃板(1)含有铝硅酸盐玻璃并含有55重量%至72重量%的氧化硅(SiO2)、5重量%至10重量%的氧化铝(Al2O3)、10重量%至15重量%的氧化钠(Na2O)、7重量%至12重量%的氧化钾(K2O)和6重量%至11重量%的氧化镁(MgO)。
10.根据权利要求1或2的车辆-复合玻璃，其中内玻璃板(1)是未施加预应力的玻璃板并含有硼硅酸盐玻璃。
11.根据权利要求1或2的车辆-复合玻璃，其中外玻璃板(2)是未施加预应力的玻璃板。
12.根据权利要求1或2的车辆-复合玻璃，其中外玻璃板(2)含有钠钙玻璃。
13.用于制造根据权利要求1或2的车辆-复合玻璃的方法，其中
(a) 将内玻璃板(1)、声阻尼中间层(3)和外玻璃板(2)以这一次序面对面地相互叠置，并
(b) 将内玻璃板(1)和外玻璃板(2)通过层压相互接合。
14.根据权利要求1或2的车辆-复合玻璃在机动车作为前挡风玻璃板、侧玻璃板、后玻璃板或顶玻璃板的用途。
CN201680002133.XA 2015-10-01 2016-09-29 具有薄内玻璃板和声阻尼热塑性中间层的复合玻璃 Active CN107405884B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP15187851 2015-10-01
EP15187851.9 2015-10-01
PCT/EP2016/073291 WO2017055470A1 (de) 2015-10-01 2016-09-29 Verbundglas mit dünner innenscheibe und schalldämpfender thermoplastischer zwischenschicht

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107405884A CN107405884A (zh) 2017-11-28
CN107405884B true CN107405884B (zh) 2021-02-23

Family

ID=54252123

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680002133.XA Active CN107405884B (zh) 2015-10-01 2016-09-29 具有薄内玻璃板和声阻尼热塑性中间层的复合玻璃

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20180194112A1 (zh)
EP (1) EP3356139A1 (zh)
CN (1) CN107405884B (zh)
WO (1) WO2017055470A1 (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3936482A1 (en) 2017-02-20 2022-01-12 Corning Incorporated Method for forming shaped glass laminate
KR20200070332A (ko) 2017-10-18 2020-06-17 코닝 인코포레이티드 최종 형상 불일치를 감소시키기 위한 공-새깅 동안 유리들 사이의 분리를 제어하는 방법
WO2020005639A1 (en) * 2018-06-28 2020-01-02 Corning Incorporated Asymmetric glass laminates
WO2020060748A1 (en) * 2018-09-18 2020-03-26 Corning Incorporated Asymmetric glass laminates
CN109291530A (zh) * 2018-11-06 2019-02-01 河南省科学院化学研究所有限公司 一种隔音降噪透明玻璃
JPWO2020179433A1 (zh) * 2019-03-04 2020-09-10
US10913403B2 (en) 2019-03-18 2021-02-09 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Glass and exterior panel design for low noise transmission

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101038349A (zh) * 2005-12-26 2007-09-19 旭硝子株式会社 用于车辆的层压玻璃
EP1958764A1 (en) * 2007-01-24 2008-08-20 Asahi Glass Company, Limited Laminated glass for vehicle
WO2015134836A1 (en) * 2014-03-07 2015-09-11 Corning Incorporated Glass laminate structures for head-up display system

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007223883A (ja) * 2005-12-26 2007-09-06 Asahi Glass Co Ltd 車両用合せガラス
US9616641B2 (en) * 2011-06-24 2017-04-11 Corning Incorporated Light-weight hybrid glass laminates
JP6013597B2 (ja) * 2012-05-31 2016-10-25 コーニング インコーポレイテッド 合わせガラス構造のための硬質中間層
EP3424704A1 (en) * 2012-06-01 2019-01-09 Corning Incorporated Glass laminate construction for optimized breakage performance

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101038349A (zh) * 2005-12-26 2007-09-19 旭硝子株式会社 用于车辆的层压玻璃
EP1958764A1 (en) * 2007-01-24 2008-08-20 Asahi Glass Company, Limited Laminated glass for vehicle
WO2015134836A1 (en) * 2014-03-07 2015-09-11 Corning Incorporated Glass laminate structures for head-up display system

Also Published As

Publication number Publication date
WO2017055470A1 (de) 2017-04-06
CN107405884A (zh) 2017-11-28
EP3356139A1 (de) 2018-08-08
US20180194112A1 (en) 2018-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107405884B (zh) 具有薄内玻璃板和声阻尼热塑性中间层的复合玻璃
US20170113520A1 (en) Composite glass with thin inner pane
US11691390B2 (en) Light-weight hybrid glass laminates
EP2723562B1 (en) Light-weight hybrid glass laminates
EP3083241B1 (en) Laminated glazing
US20200262184A1 (en) Asymmetric glass laminates
US20190308394A1 (en) Composite glass pane
JP2020128331A (ja) 軽量複合合わせガラス
JP2021095330A (ja) 冷間形成積層体
WO2015168529A1 (en) Strengthened glass and compositions therefor
CA2925022A1 (en) Composite glass with at least one chemically tempered pane
JPH06321587A (ja) 自動車用侵入防止ガラス板
US20160229155A1 (en) Composite pane, composed of a polymeric pane and a glass pane
KR20180071340A (ko) 개선된 손상 내성을 나타내는 비대칭 유리 라미네이트
WO2020060748A1 (en) Asymmetric glass laminates
JP2018177602A (ja) ガラス板

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant