CN108032595A - 一种超薄夹层玻璃的生产方法及超薄夹层玻璃 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及夹层玻璃技术领域，特别是用于汽车上的超薄夹层玻璃，具体地提供一种超薄夹层玻璃的生产方法以及超薄夹层玻璃。该生产方法包括以下步骤：准备第一玻璃基板和第二玻璃基板；加热并弯曲第一玻璃基板得到第一弯曲玻璃板；化学钢化第二玻璃基板得到第二平直玻璃板；将第一弯曲玻璃板、第二平直玻璃板和至少一片中间膜合片得到超薄夹层玻璃。本发明无需对较薄的第二平直玻璃板进行弯曲成型，简化了成型工艺，确定后续生产的可操作性、便利性和连续性；并且减小了夹层玻璃的总厚度，还能够节约电耗，降低制造成本；同时，在减小夹层玻璃的厚度的同时，还能够使力学性能和光学性能满足要求，保证了超薄夹层玻璃的使用安全性和光学质量。

Description

一种超薄夹层玻璃的生产方法及超薄夹层玻璃
技术领域：
本发明涉及夹层玻璃技术领域，特别是用于汽车上的超薄夹层玻璃，具体地提供一种超薄夹层玻璃的生产方法以及超薄夹层玻璃。
背景技术：
随着汽车工业的发展，为了应对越来越严重的能源环保问题，汽车的轻量化逐渐成为应用发展的趋势。汽车的轻量化，就是在保证汽车的强度和安全性能的前提下，尽可能地降低汽车的整车质量，从而提高汽车的动力性，减少燃料消耗，降低排气污染。对于汽车玻璃来说，减轻的厚度也可以一定程度上满足轻量化的要求，例如中国专利CN103443045B公开了一种夹层玻璃，其中薄玻璃的厚度优选小于1.6mm，进一步优选小于1.3mm，特别优选厚度小于1.1mm；类似地，中国专利CN103619776B和CN104703940A也均公开了夹层玻璃中的薄玻璃的厚度小于1.6mm且大于或等于0.7mm；还有中国专利CN104755265A公开了一种用于挡风玻璃的薄的叠层玻璃，其中内玻璃板的厚度不大于1.5mm，优选不大于1.1mm甚至小于1mm，有利的是，内玻璃板的厚度小于或等于0.7mm；这些夹层玻璃有助于减轻整体质量，但是制造难度较高且工艺复杂，截止到目前还没有大规模的实际生产应用。
同时，上述专利CN103443045B、CN103619776B和CN104703940A也均公开了一种夹层玻璃的制造方法，均采用了将多块玻璃板同时加热至软化点附近并弯曲成型为所希望的形状的成型工序；而专利CN104755265A公开的也是同时弯曲两片玻璃板；另外，中国专利CN105555719A也公开了一种弯曲一件或多件薄玻璃结构的方法，包括：提供用于一件或多件薄玻璃结构的第一温度曲线，对退火炉中多个模块中的一些模块中的第一组加热元件设定第一设定值，使第一功率因数与第一组中设定的每一个加热元件相关联，使一个或多个控制设备与第一组中设定的每一个加热元件相关联，以及根据用于一件或多件薄玻璃结构的第一温度曲线对第一组中的每个加热元件进行控制，其中一件或多件薄玻璃结构的厚度不超过大约1.5mm、不超过大约1.0mm、不超过大约0.7mm、或者在大约0.5mm～大约1.0mm的范围内、或者在大约0.5mm～大约0.7mm的范围内；上述技术对厚度小于1.6mm甚至不超过1.0mm的薄玻璃进行弯曲成型时均采用加热软化成型，但众所周知的是，越薄的玻璃板在加热软化成型过程中越难以进行温度控制和型面控制，并且薄玻璃与较厚的玻璃板同时弯曲成型时存在因退火温差不同而出现外观翘角开口、光学不良、应力不均以及两片玻璃吻合度差异等质量问题，两块玻璃板的厚度差越大，相应地带来的成型难度也越大、成本越高。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术在生产包括薄玻璃的夹层玻璃时存在加热温度难以控制、成型难度较大以及成本较高等缺点，提供一种超薄夹层玻璃的生产方法及超薄夹层玻璃。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种超薄夹层玻璃的生产方法，包括以下步骤：
步骤1：准备第一玻璃基板和第二玻璃基板，所述第一玻璃基板的厚度大于所述第二玻璃基板的厚度；
步骤2：加热所述第一玻璃基板至软化温度并弯曲成型为最终弯曲形状，得到第一弯曲玻璃板；
步骤3：化学钢化所述第二玻璃基板，得到第二平直玻璃板；
步骤4：将所述第一弯曲玻璃板、第二平直玻璃板和至少一片中间膜合片，使所述中间膜和第二平直玻璃板依次粘合到所述第一弯曲玻璃板的凹面，得到超薄夹层玻璃。
优选地，所述第一玻璃基板与所述第二玻璃基板的厚度差至少为0.9mm，更优选至少为1.4mm。
优选地，所述第一玻璃基板的厚度至少为1.6mm，更优选至少为2.1mm；所述第二玻璃基板的厚度不大于0.7mm。
优选地，步骤1在准备第一玻璃基板和第二玻璃基板时，进行生产可行性判定，所述判定步骤包括：
步骤11：获取将要生产的超薄夹层玻璃的主曲曲率R1和次曲曲率R2；
步骤12：根据公式H＝A-B*R1计算每米弧长拱高H，其中A和B为常数，且69≤A≤79，0.037≤B≤0.047；
根据公式S＝C-D*R2计算每米长度球面S，其中C和D为常数，且4.983≤C≤10.65，0.000091≤D≤0.000215；
步骤13：判断所述每米弧长拱高H和每米长度球面S是否满足：H≤27mm且S≤4mm；如果满足，则进行步骤2；如果不满足，则重新选择要生产的超薄夹层玻璃。
更优选地，所述主曲曲率R1≥1300mm，所述次曲曲率R2≥30000mm。
更优选地，所述每米弧长拱高H≤20mm，所述每米长度球面S≤2mm。
优选地，所述第一弯曲玻璃板的表面压应力为24～60MPa，边缘张应力≤17.5MPa。
优选地，步骤2在弯曲成型时，对所述第一弯曲玻璃板的最大弯曲方向上的曲率进行曲率补偿，曲率补偿△R为：
△R＝-0.455-0.000084L+0.000539K+0.000355R1-0.035DH+0.216XH；
其中，L为次曲曲率方向的长度，K为主曲曲率方向的宽度，R1为主曲曲率，DH为第一弯曲玻璃板的厚度，XH为第二平直玻璃板的厚度；
优选地，所述第二平直玻璃板的表面压应力为560～700MPa，应力层深度为40～60μm。
同时，本发明还提供一种超薄夹层玻璃，包括第一弯曲玻璃板、第二平直玻璃板和至少一片中间膜，其特征在于：第一弯曲玻璃板、第二平直玻璃板和至少一片中间膜在常温下合片后得到超薄夹层玻璃，第二平直玻璃板和中间膜一起粘合到所述第一弯曲玻璃板的凹面。
优选地，所述超薄夹层玻璃的每米弧长拱高H≤27mm，每米长度球面S≤4mm；
所述每米弧长拱高H根据公式H＝A-B*R1计算，其中A和B为常数，且69≤A≤79，0.037≤B≤0.047；
所述每米长度球面S根据公式S＝C-D*R2计算，其中C和D为常数，且4.983≤C≤10.65，0.000091≤D≤0.000215。
优选地，所述第一弯曲玻璃板的厚度至少为1.6mm，更优选至少为2.1mm；第二平直玻璃板的厚度不大于0.7mm。
优选地，所述第一弯曲玻璃板的最大弯曲方向上的曲率与超薄夹层玻璃的最大弯曲方向上的曲率之间具有曲率补偿△R；
△R＝-0.455-0.000084L+0.000539K+0.000355R1-0.035DH+0.216XH；
其中，L为次曲曲率方向的长度，K为主曲曲率方向的宽度，R1为主曲曲率，DH为第一弯曲玻璃板的厚度，XH为第二平直玻璃板的厚度。
优选地，所述第一弯曲玻璃板的表面压应力为24～60MPa，边缘张应力≤17.5MPa。
优选地，所述第二平直玻璃板的表面压应力为560～700MPa，应力层深度为40～60μm。
优选地，至少一片中间膜包括隔音膜、红外线屏蔽膜、紫外线屏蔽膜、楔形膜等中的至少一个。
本发明由于采取了上述技术方案，其具有如下有益效果：
本发明所述的一种超薄夹层玻璃的生产方法及超薄夹层玻璃，无需对较薄的第二平直玻璃板进行弯曲成型，简化了成型工艺，确定后续生产的可操作性、便利性和连续性；并且所述第二平直玻璃板越薄越容易冷成型，减小了夹层玻璃的总厚度，还能够节约电耗，降低制造成本；同时，在减小夹层玻璃的厚度的同时，还能够使力学性能和光学性能满足要求，保证了超薄夹层玻璃的使用安全性和光学质量。
附图说明：
图1为本发明所述的第一弯曲玻璃板和第二平直玻璃板合片的示意图；
图2为本发明所述的超薄夹层玻璃的结构示意图。
具体实施方式：
以下结合附图对本发明的内容作进一步说明。
如图1和图2所示，本发明所述的一种超薄夹层玻璃的生产方法，包括以下步骤：
步骤1：准备第一玻璃基板和第二玻璃基板，所述第一玻璃基板的厚度大于所述第二玻璃基板的厚度；
本发明为了保证超薄夹层玻璃后续的生产，降低工艺难度，并且满足轻量化的要求，优选所述第一玻璃基板与所述第二玻璃基板的厚度差至少为0.9mm，更优选至少为1.4mm。具体地，所述第一玻璃基板的厚度至少为1.6mm，更优选至少为2.1mm；所述第二玻璃基板的厚度不大于0.7mm，例如0.7mm、0.55mm等。
为了更好地生产超薄夹层玻璃，确定后续生产的可操作性、便利性和连续性，优选在准备第一玻璃基板和第二玻璃基板时，进行生产可行性判定，所述判定步骤包括：
步骤11：获取将要生产的超薄夹层玻璃的主曲曲率R1和次曲曲率R2；
步骤12：根据公式H＝A-B*R1计算每米弧长拱高H，其中A和B为常数，且69≤A≤79，0.037≤B≤0.047；
根据公式S＝C-D*R2计算每米长度球面S，其中C和D为常数，且4.983≤C≤10.65，0.000091≤D≤0.000215；
步骤13：判断所述每米弧长拱高H和每米长度球面S是否满足：H≤27mm且S≤4mm；如果满足，则进行步骤2；如果不满足，则重新选择要生产的超薄夹层玻璃。
其中，对于双曲超薄夹层玻璃来说，主曲曲率R1为最大弯曲方向上的曲率，次曲曲率R2则为较小弯曲方向上的曲率，具体地优选R1≥1300mm，R2≥30000mm；而对于单曲超薄夹层来说，主曲曲率R1即为弯曲方向上的曲率，为了方便计算和判断，次曲曲率R2则可以视为无穷大，此时S可以取值为0，即无需判断每米长度球面S。同时，对于所述每米弧长拱高H的判断，更优选H≤20mm，这样以来，选择较小的每米弧长拱高H能够使最大弯曲方向上的变形量相对较小；对于所述每米长度球面S的判断，更优选S≤2mm，同样地，选择较小的每米长度球面S能够使超薄夹层玻璃的光学较好。
步骤2：加热所述第一玻璃基板至软化温度并弯曲成型为最终弯曲形状，得到第一弯曲玻璃板1；
本发明为了保证超薄夹层玻璃的使用安全性和光学质量，优选所述第一弯曲玻璃板1为半钢化玻璃，即其表面压应力为24～60MPa，边缘张应力≤17.5MPa，从而得到光畸变少的超薄夹层玻璃。
在后续合片实现冷成型得到超薄夹层玻璃时，是将第二平直玻璃板2与第一弯曲玻璃板1直接通过中间膜3粘合，所述第二平直玻璃板2会弯曲为与所述第一弯曲玻璃板1相贴合的形状，在所述第二平直玻璃板2弯曲的过程中，可能会对所述第一弯曲玻璃板1的最大弯曲方向上的曲率产生影响，特别是所述第一弯曲玻璃板1也较薄时，导致最终成型的超薄夹层玻璃的最大弯曲方向上的曲率小于想要得到的曲率，因此在弯曲成型时，对所述第一弯曲玻璃板1的最大弯曲方向上的曲率进行曲率补偿，曲率补偿△R为：
△R＝-0.455-0.000084L+0.000539K+0.000355R1-0.035DH+0.216XH；
其中L为次曲曲率方向的长度，K为主曲曲率方向的宽度，R1为主曲曲率，DH为第一弯曲玻璃板1的厚度，XH为第二平直玻璃板2的厚度；
步骤3：化学钢化所述第二玻璃基板，得到第二平直玻璃板2；
具体地，将所述第二玻璃基板浸泡在硝酸钾(KNO3)熔盐浴里一段时间，例如大约1～24小时，所述硝酸钾(KNO3)熔盐浴的温度保持在大约400～500℃，所述硝酸钾(KNO3)熔盐浴能够对所述第二玻璃基板进行离子交换处理，从而得到化学钢化后的第二平直玻璃板2。可以理解的是，所述硝酸钾(KNO3)熔盐浴也可以替换为其他盐浴组分。
通过对所述第二玻璃基板进行化学钢化，优选所述第二平直玻璃板2的表面压应力为560～700MPa，应力层深度(DOL)为40～60μm，从而减小所述第二平直玻璃板对第一弯曲玻璃板1的弯曲程度的影响，便于所述第二平直玻璃板2与第一弯曲玻璃板1合片形成超薄夹层玻璃，并且保证超薄夹层玻璃的机械强度以及满足在某个冲击负荷下必须破碎等要求。
步骤4：将所述第一弯曲玻璃板1、第二平直玻璃板2和至少一片中间膜3合片，使所述中间膜3和第二平直玻璃板2依次粘合到所述第一弯曲玻璃板1的凹面，得到超薄夹层玻璃；
如图1所示，将至少一片中间膜3铺设到所述第一弯曲玻璃板1的凹面，接着将所述第二平直玻璃板2叠置到所述中间膜3上进行合片，使所述中间膜3和第二平直玻璃板2依次粘合到所述第一弯曲玻璃板1的凹面，从而得到如图2所示的超薄夹层玻璃。所述合片在大致18～25℃的常温下进行，实现通过冷成型即可得到超薄夹层玻璃。
具体地，在合片时，第二平直玻璃板2沿着弯曲方向100向所述第一弯曲玻璃板1的凹面弯曲，最终和所述中间膜3一起粘合到所述第一弯曲玻璃板1的凹面，实现冷成型得到超薄夹层玻璃。
根据汽车玻璃生产需要，可以将得到的超薄夹层玻璃接着进行初压抽真空处理和高压抽真空处理，以得到最终的超薄夹层玻璃。同时，还可以在进行初压抽真空处理之前，对得到的超薄夹层玻璃进行修边，以去除多余的中间膜3。
如图2所示，采用上述冷成型方法得到的超薄夹层玻璃，包括第一弯曲玻璃板1、第二平直玻璃板2和至少一片中间膜3，其特征在于：第一弯曲玻璃板1、第二平直玻璃板2和至少一片中间膜3在常温下合片后得到超薄夹层玻璃，第二平直玻璃板2和中间膜3一起粘合到所述第一弯曲玻璃板1的凹面。所述超薄夹层玻璃的生产过程无需对较薄的第二平直玻璃板2进行弯曲成型，简化了成型工艺，能够提升光学质量，并且所述第二平直玻璃板2越薄越容易冷成型，减小了夹层玻璃的总厚度；同时，还能够节约电耗，降低制造成本；并且，在减小夹层玻璃的厚度的同时，还能够使力学性能和光学性能满足要求。
其中，所述超薄夹层玻璃的每米弧长拱高H≤27mm，每米长度球面S≤4mm；根据公式H＝A-B*R1计算每米弧长拱高H，其中A和B为常数，且69≤A≤79，0.037≤B≤0.047；根据公式S＝C-D*R2计算每米长度球面S，其中C和D为常数，且4.983≤C≤10.65，0.000091≤D≤0.000215；
同时，优选第一弯曲玻璃板1的厚度至少为1.6mm，第二平直玻璃板2的厚度不大于0.7mm；更优选第一弯曲玻璃板1的厚度至少为2.1mm。
其中，所述第一弯曲玻璃板1的最大弯曲方向上的曲率与超薄夹层玻璃的最大弯曲方向上的曲率之间具有曲率补偿△R；
△R＝-0.455-0.000084L+0.000539K+0.000355R1-0.035DH+0.216XH；
这里的L为次曲曲率方向的长度，K为主曲曲率方向的宽度，R1为主曲曲率，DH为第一弯曲玻璃板1的厚度，XH为第二平直玻璃板2的厚度；
同时，所述第一弯曲玻璃板1为半钢化玻璃，即其表面压应力为24～60MPa，边缘张应力≤17.5MPa；所述第二平直玻璃板2的表面压应力为560～700MPa，应力层深度(DOL)为40～60μm。
其中，至少一片中间膜3可以为热塑性膜，例如PVB膜或PET膜等，还可以根据实际需要，选择包括隔音膜、红外线屏蔽膜、紫外线屏蔽膜、楔形膜等中的至少一个。
以上内容对本发明所述的一种超薄夹层玻璃的生产方法及超薄夹层玻璃进行了具体描述，但是本发明不受以上描述的具体实施方式内容的局限，所以凡依据本发明的技术要点进行的任何改进、等同修改和替换等，均属于本发明保护的范围。

Claims (19)

1.一种超薄夹层玻璃的生产方法，包括以下步骤：
步骤1：准备第一玻璃基板和第二玻璃基板，所述第一玻璃基板的厚度大于所述第二玻璃基板的厚度；
步骤2：加热所述第一玻璃基板至软化温度并弯曲成型为最终弯曲形状，得到第一弯曲玻璃板；
步骤3：化学钢化所述第二玻璃基板，得到第二平直玻璃板；
步骤4：将所述第一弯曲玻璃板、第二平直玻璃板和至少一片中间膜合片，使所述中间膜和第二平直玻璃板依次粘合到所述第一弯曲玻璃板的凹面，得到超薄夹层玻璃。
2.根据权利要求1所述的超薄夹层玻璃的生产方法，其特征在于：所述第一玻璃基板与所述第二玻璃基板的厚度差至少为0.9mm。
3.根据权利要求1所述的超薄夹层玻璃的生产方法，其特征在于：所述第一玻璃基板与所述第二玻璃基板的厚度差至少为1.4mm。
4.根据权利要求1所述的超薄夹层玻璃的生产方法，其特征在于：所述第一玻璃基板的厚度至少为1.6mm，所述第二玻璃基板的厚度不大于0.7mm。
5.根据权利要求4所述的超薄夹层玻璃的生产方法，其特征在于：所述第一玻璃基板的厚度至少为2.1mm。
6.根据权利要求1所述的超薄夹层玻璃的生产方法，其特征在于：步骤1在准备第一玻璃基板和第二玻璃基板时，进行生产可行性判定，所述判定步骤包括：
步骤11：获取将要生产的超薄夹层玻璃的主曲曲率R1和次曲曲率R2；
步骤12：根据公式H＝A-B*R1计算每米弧长拱高H，其中A和B为常数，且69≤A≤79，0.037≤B≤0.047；
根据公式S＝C-D*R2计算每米长度球面S，其中C和D为常数，且4.983≤C≤10.65，0.000091≤D≤0.000215；
步骤13：判断所述每米弧长拱高H和每米长度球面S是否满足：H≤27mm且S≤4mm；如果满足，则进行步骤2；如果不满足，则重新选择要生产的超薄夹层玻璃。
7.根据权利要求6所述的超薄夹层玻璃的生产方法，其特征在于：所述主曲曲率R1≥1300mm，所述次曲曲率R2≥30000mm。
8.根据权利要求6所述的超薄夹层玻璃的生产方法，其特征在于：所述每米弧长拱高H≤20mm，所述每米长度球面S≤2mm。
9.根据权利要求1所述的超薄夹层玻璃的生产方法，其特征在于：所述第一弯曲玻璃板的表面压应力为24～60MPa，边缘张应力≤17.5MPa。
10.根据权利要求1所述的超薄夹层玻璃的生产方法，其特征在于：步骤2在弯曲成型时，对所述第一弯曲玻璃板的最大弯曲方向上的曲率进行曲率补偿，曲率补偿△R为：
△R＝-0.455-0.000084L+0.000539K+0.000355R1-0.035DH+0.216XH；
其中，L为次曲曲率方向的长度，K为主曲曲率方向的宽度，R1为主曲曲率，DH为第一弯曲玻璃板的厚度，XH为第二平直玻璃板的厚度。
11.根据权利要求1所述的超薄夹层玻璃的生产方法，其特征在于：所述第二平直玻璃板的表面压应力为560～700MPa，应力层深度为40～60μm。
12.一种超薄夹层玻璃，包括第一弯曲玻璃板、第二平直玻璃板和至少一片中间膜，其特征在于：第一弯曲玻璃板、第二平直玻璃板和至少一片中间膜在常温下合片后得到超薄夹层玻璃，第二平直玻璃板和中间膜一起粘合到所述第一弯曲玻璃板的凹面。
13.根据权利要求12所述的超薄夹层玻璃，其特征在于：所述超薄夹层玻璃的每米弧长拱高H≤27mm，每米长度球面S≤4mm；
所述每米弧长拱高H根据公式H＝A-B*R1计算，其中A和B为常数，且69≤A≤79，0.037≤B≤0.047；
所述每米长度球面S根据公式S＝C-D*R2计算，其中C和D为常数，且4.983≤C≤10.65，0.000091≤D≤0.000215。
14.根据权利要求12所述的超薄夹层玻璃，其特征在于：所述第一弯曲玻璃板的厚度至少为1.6mm，第二平直玻璃板的厚度不大于0.7mm。
15.根据权利要求14所述的超薄夹层玻璃，其特征在于：所述第一弯曲玻璃板的厚度至少为2.1mm。
16.根据权利要求12所述的超薄夹层玻璃，其特征在于：所述第一弯曲玻璃板的最大弯曲方向上的曲率与超薄夹层玻璃的最大弯曲方向上的曲率之间具有曲率补偿△R；
△R＝-0.455-0.000084L+0.000539K+0.000355R1-0.035DH+0.216XH；
其中，L为次曲曲率方向的长度，K为主曲曲率方向的宽度，R1为主曲曲率，DH为第一弯曲玻璃板的厚度，XH为第二平直玻璃板的厚度。
17.根据权利要求12所述的超薄夹层玻璃，其特征在于：所述第一弯曲玻璃板的表面压应力为24～60MPa，边缘张应力≤17.5MPa。
18.根据权利要求12所述的超薄夹层玻璃，其特征在于：所述第二平直玻璃板的表面压应力为560～700MPa，应力层深度为40～60μm。
19.根据权利要求12所述的超薄夹层玻璃，其特征在于：至少一片中间膜包括隔音膜、红外线屏蔽膜、紫外线屏蔽膜、楔形膜等中的至少一个。
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