CN109803825B - 弯曲夹层玻璃及弯曲夹层玻璃的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的一个示例性实施例提供了一种弯曲夹层玻璃，包括：弯曲钠钙玻璃；以及设置在弯曲钠钙玻璃的凹面上的弯曲薄板玻璃，其中，弯曲钠钙玻璃的厚度大于弯曲薄板玻璃的厚度，并且压应力形成在弯曲薄板玻璃的邻近弯曲钠钙玻璃的表面的相对的表面上。

Description

弯曲夹层玻璃及弯曲夹层玻璃的制造方法
技术领域
本说明书要求2016年10月7日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2016-0130076的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文中。
本发明涉及一种弯曲夹层玻璃及弯曲夹层玻璃的制造方法。
背景技术
作为诸如汽车挡风玻璃的用途，夹层玻璃广泛普及，在该夹层玻璃中，形成了两片弯曲成型的玻璃和两片弯曲成型的玻璃之间的层压膜。为了减少制造工艺成本，在许多情况下，两片弯曲成型的玻璃被制造为具有相同的玻璃组分及相同的板厚。层压膜由诸如聚乙烯醇缩丁醛(PVB)的树脂构成并且防止破碎的玻璃飞散。
近来，为了减小汽车的重量，对夹层玻璃的薄化进行了研究，并且考虑到外部物体与汽车碰撞等因素，提出了使汽车外侧的玻璃比汽车内侧的玻璃厚。汽车的夹层玻璃一般通过以下方法制造：将两片用于层压的玻璃成型，使其具有目标形状的曲面，然后对两片成型的玻璃进行层压工艺。
图1示意性地示出了通过相关技术的方法层压弯曲夹层玻璃之前的厚板玻璃、层压膜和薄板玻璃。参照图1，制备了厚弯曲成型玻璃10和薄弯曲成型玻璃30，并且层压膜20设置在厚弯曲成型玻璃10和薄弯曲成型玻璃30之间，从而实现层压。此时，玻璃10和玻璃30是在通过在两片玻璃之间设置脱模剂(release agent)然后在两片玻璃放置在成型框架上的状态下使两片玻璃暴露于高温通过自重方法成型的同时制备的，或者是在将玻璃插入上/下模具之间然后在高温下对其施加压力通过压制方法成型的同时制备的。
然而，当夹层玻璃通过成型两片如上所述厚度不同的玻璃来制造时，由于两片玻璃的可弯曲性不同，所以两片玻璃可能无法成型为所需形状，进一步地，即使两片玻璃的成型温度彼此不同，两片玻璃也不成型为所需形状。此外，当在两片玻璃之间设置脱模剂然后成型两片玻璃时，由于设置在两片玻璃之间的脱模剂，具有在玻璃表面可能会出现划痕的风险，而在使用模具的成型过程中，为了生产一片夹层玻璃，需要执行两次成型作业，这是增加生产成本的一个因素。
因此，需要一种能够减小夹层玻璃重量并提高夹层玻璃冲击耐久性的技术。
发明内容
[技术问题]
本发明致力于提供一种弯曲夹层玻璃及弯曲夹层玻璃的制造方法。
然而，本发明所要解决的技术问题不限于上述问题，并且本领域技术人员可以从以下描述中清楚地理解未提及的其他问题。
[技术方案]
本发明的一个示例性实施例提供一种弯曲夹层玻璃，包括：弯曲钠钙玻璃；以及弯曲薄板玻璃，所述弯曲薄板玻璃设置在所述弯曲钠钙玻璃的凹面上，其中，所述弯曲钠钙玻璃的厚度大于所述弯曲薄板玻璃的厚度，并且压应力形成在所述弯曲薄板玻璃的邻近所述弯曲钠钙玻璃的表面的相对的表面上。
本发明的另一个示例性实施例提供一种弯曲夹层玻璃的制造方法，该方法包括：弯曲钠钙玻璃制备步骤，制备弯曲钠钙玻璃；薄板玻璃制备步骤，在所述弯曲钠钙玻璃的凹面上设置板状的薄板玻璃；以及层压步骤，通过使所述薄板玻璃弹性变形来将所述薄板玻璃层压到所述钠钙玻璃的所述凹面上，其中，所述弯曲钠钙玻璃的厚度大于弹性变形的所述弯曲薄板玻璃的厚度，并且压应力形成在所述弯曲薄板玻璃的邻近所述弯曲钠钙玻璃的表面的相反的表面上。
[有益效果]
根据本发明的一个示例性实施例，由于压应力形成在弯曲薄板玻璃的邻近弯曲钠钙玻璃的一个表面的相对的表面上，所以可以提供抗冲击性和抗断强度提高的弯曲夹层玻璃。
根据本发明的一个示例性实施例，由于弯曲薄板玻璃的高机械性能，所以可以有效地减小弯曲夹层玻璃的重量。
根据本发明的另一个示例性实施例，弯曲夹层玻璃可以通过简单工艺，经济地制造。
附图说明
图1示意性地示出了通过相关技术中的方法层压弯曲夹层玻璃之前的厚板玻璃、层压膜和薄板玻璃。
图2是示出了根据本发明的一个示例性实施例的弯曲夹层玻璃的图。
图3是示出了根据本发明的一个示例性实施例的根据弯曲钠钙玻璃相对于弯曲薄板玻璃的厚度比的、确保的刚度的结果的图。
图4是示出了根据本发明的一个示例性实施例的将薄板玻璃层压到弯曲钠钙玻璃的凹面上的工艺的图。
具体实施方式
在本说明书中，当一部分“包括”一个构成要素时，除非另有特别说明，否则这并不意味着排除另一个构成要素，而是意味着可以进一步包括另一个构成要素。
此外，在本说明书中，当一个构件设置在另一个构件“上”时，这不仅包括一个构件与另一个构件接触的情况，还包括两个构件之间存在又一个构件的情况。
本发明人发现，当通过使薄板玻璃弹性变形将薄板玻璃层压到弯曲成型的钠钙玻璃的一个表面上时，由于压应力形成在弹性变形的无碱玻璃的一个表面和另一个表面中的、无碱玻璃的没有层压钠钙玻璃的另一个表面上，所以可以实现提高抗冲击性和抗断强度的弯曲夹层玻璃，由此开发出如下所述的弯曲夹层玻璃及其制造方法。
在下文中，将更详细地描述本说明书。
本发明的一个示例性实施例提供了一种弯曲夹层玻璃，包括：弯曲钠钙玻璃；以及设置在弯曲钠钙玻璃的凹面上的弯曲薄板玻璃，其中，弯曲钠钙玻璃的厚度大于弯曲薄板玻璃的厚度，并且压应力形成在弯曲薄板玻璃的邻近弯曲钠钙玻璃的表面的相对的表面上。
根据本发明的一个示例性实施例，由于压应力形成在弯曲薄板玻璃的邻近弯曲钠钙玻璃的一个表面的相对的表面上，所以可以提供抗冲击性和抗断强度提高的弯曲夹层玻璃。
图2是示出根据本发明的一个示例性实施例的弯曲夹层玻璃的图。具体地，图2是示出了弯曲夹层玻璃的图，其中弯曲薄板玻璃200的凸面通过层压膜300层压到弯曲钠钙玻璃100的凹面上。参照图2，弯曲钠钙玻璃100包括一个凹面和另一个凸面，弯曲薄板玻璃200包括一个凸面和另一个凹面，并且压应力可以形成在弯曲薄板玻璃的另一个凹面上。
根据本发明的一个示例性实施例，在板状薄板玻璃弹性变形并由此形成为弯曲薄板玻璃的工艺中，压应力可以形成在弯曲薄板玻璃的邻近弯曲钠钙玻璃的表面的相对的表面上。也就是说，包括弯曲薄板玻璃(在该弯曲薄板玻璃中，压应力形成在该弯曲薄板玻璃的另一个凹面上)的弯曲夹层玻璃可以具有优异的抗冲击性和抗断强度。
根据本发明的一个示例性实施例，由于弯曲薄板玻璃的高机械性能，所以可以有效地减少弯曲夹层玻璃的重量。
根据本发明的一个示例性实施例，弯曲薄板玻璃可以具有比弯曲钠钙玻璃更好的机械性能。由于弯曲薄板玻璃具有比弯曲钠钙玻璃更好的机械性能，所以即使当弯曲夹层玻璃包括厚度小于弯曲钠钙玻璃的厚度的弯曲薄板玻璃时，弯曲夹层玻璃的诸如抗冲击性和耐久性的机械性能也可以很好。
根据本发明的一个示例性实施例，弯曲钠钙玻璃相对于弯曲薄板玻璃的维氏硬度比可以是1：1.1至1：1.3。具体地，弯曲钠钙玻璃相对于弯曲薄板玻璃的维氏硬度比可以是1：1.12至1：1.27、1：1.15至1：1.25或1：1.2至1：1.23。包括硬度高于弯曲钠钙玻璃的硬度的弯曲薄板玻璃的弯曲夹层玻璃可以具有优异的耐磨性、耐划伤性和耐久性。
根据本发明的一个示例性实施例，弯曲薄板玻璃的维氏硬度可以是5.5GPa至7GPa。具体地，弯曲薄板玻璃的维氏硬度可以是5.8GPa至6.9GPa、6.0GPa至6.7GPa或6.2GPa至6.5GPa。包括维氏硬度值在上述范围内的弯曲薄板玻璃的弯曲夹层玻璃可以具有优异的抗冲击性、耐磨性、耐久性等。当弯曲薄板玻璃的维氏硬度小于5.5GPa时，可能会出现弯曲夹层玻璃的抗冲击性劣化的问题，当弯曲薄板玻璃的维氏硬度大于7GPa时，可能发生由于薄板玻璃的制造成本的增加导致弯曲夹层玻璃的制造成本增加的问题。此外，钠钙玻璃的维氏硬度可以是5.2GPa至5.8GPa。
弯曲薄板玻璃和弯曲钠钙玻璃的维氏硬度可以通过使用维氏硬度计压头(Vickers indenter)向下按压玻璃然后测量痕迹(mark)的尺寸来计算。具体地，可以在24℃的温度和35RH％的湿度的条件下，根据ASTM C1327-08标准，通过将压痕载荷和压痕保持时间分别设定为200gf和20秒来测量弯曲薄板玻璃和弯曲钠钙玻璃的维氏硬度。
根据本发明的一个示例性实施例，弯曲钠钙玻璃相对于弯曲薄板玻璃的断裂韧性比可以是1：1.3至1：1.5。具体地，弯曲钠钙玻璃相对于弯曲薄板玻璃的断裂韧性比可以是1：1.35至1：1.49、1：1.37至1：1.45或1：1.39至1：1.45。弯曲薄板玻璃具有相比于弯曲钠钙玻璃的断裂韧性在上述范围内的断裂韧性，因此可以提高弯曲夹层玻璃抵抗外部冲击的抗断裂性，并且可以有效地防止弯曲夹层玻璃的抗断强度降低。
根据本发明的一个示例性实施例，弯曲薄板玻璃的断裂韧性值可以是1.0MPa·m1 /2至1.3MPa·m1/2。具体地，弯曲薄板玻璃的断裂韧性值可以是1.1MPa·m1/2至1.25MPa·m1 /2、1.15MPa·m1/2至1.25MPa·m1/2或1.18MPa·m1/2至1.21MPa·m1/2。包括断裂韧性值在上述范围内的弯曲薄板玻璃的弯曲夹层玻璃可以具有优异的抗冲击性。
当弯曲薄板玻璃的断裂韧性小于1.0MPa·m1/2时，在将板状薄板玻璃层压到弯曲钠钙玻璃的凹面上的工艺中，可能会发生薄板玻璃破碎的问题，并且可能会发生要制造的弯曲夹层玻璃的抗冲击性劣化的问题。此外，当弯曲薄板玻璃的断裂韧性大于1.3MPa·m1/2时，用于形成弯曲薄板玻璃的薄板玻璃生料板的生产率会劣化，因此，具有弯曲夹层玻璃的制造成本增加的问题。
根据本发明的一个示例性实施例，弯曲钠钙玻璃的断裂韧性值可以是0.7MPa·m1 /2至0.85MPa·m1/2。具体地，弯曲钠钙玻璃的断裂韧性值可以是0.75MPa·m1/2至0.83MPa·m1/2或0.77MPa·m1/2至0.8MPa·m1/2。
弯曲钠钙玻璃和弯曲薄板玻璃的断裂韧性值可以使用压痕断裂韧性测量方法测量，该方法是通过用维氏硬度计压头向下按压玻璃直至玻璃中出现裂纹，然后使用裂纹长度、压头痕迹、载荷等来计算断裂韧性值的方法。具体地，可以在24℃的温度和35RH％的湿度的条件下，按照KS L 1600：2010标准，通过将压痕载荷设定为2Kgf来测量弯曲薄板玻璃和弯曲钠钙玻璃的断裂韧性值。
根据本发明的一个示例性实施例，弯曲钠钙玻璃相对于弯曲薄板玻璃的弹性模量比可以是1：1.01至1：1.2。具体地，弯曲钠钙玻璃相对于弯曲薄板玻璃的弹性模量比可以是1：1.04至1：1.17、1：1.06至1：1.15、1：1.08至1：1.12或1：1.08至1：1.15。由于弯曲薄板玻璃具有相比于弯曲钠钙玻璃的弹性模量在上述范围内的弹性模量，所以即使当弯曲夹层玻璃包括比弯曲钠钙玻璃更轻更薄的弯曲薄板玻璃时，弯曲夹层玻璃也可以具有坚固的结构。
根据本发明的一个示例性实施例，弯曲薄板玻璃的弹性模量可以是70GPa至90GPa。具体地，弯曲薄板玻璃的弹性模量可以是73GPa至87GPa、75GPa至85GPa、78GPa至80GPa、75GPa至80GPa或80GPa至90GPa。此外，钠钙玻璃的弹性模量可以是65GPa至75GPa。
弯曲薄板玻璃和弯曲钠钙玻璃的弹性模量可以通过三点弯曲试验来测量。具体地，可以在24℃的温度和35RH％的湿度的条件下，使用万能试验机设备通过三点弯曲试验来测量弯曲薄板玻璃和弯曲钠钙玻璃的弹性模量。更具体地，可以通过将样品的宽度和支撑跨距分别设定为20mm和50mm，将UTM设备测量的位移和载荷转换为应变和应力来导出应变-应力(S-S)曲线，然后使用通过S-S曲线的线性拟合计算出的斜率，从而导出弹性模量。
根据本发明的一个示例性实施例，弯曲钠钙玻璃相对于弯曲薄板玻璃的厚度比可以是1：0.1至1：0.5。具体地，弯曲钠钙玻璃相对于弯曲薄板玻璃的厚度比可以是1：0.2至1：0.5、1：0.2至1：0.4、1：0.25至1：0.3或1：0.25至1：0.45。通过将弯曲钠钙玻璃相对于弯曲薄板玻璃的厚度比调整到上述范围，可以有效地防止由于弯曲夹层玻璃的刚度下降引起的断裂概率的增加。此外，还可以有效地实现要制造的弯曲夹层玻璃的重量减小和薄化。当弯曲钠钙玻璃相对于弯曲薄板玻璃的厚度比为1：小于0.1时，可能会发生弯曲夹层玻璃的抗冲击性劣化的问题，当弯曲钠钙玻璃相对于弯曲薄板玻璃的厚度比为1：大于0.5时，可能会发生难以有效地减小弯曲夹层玻璃的重量的问题。
图3是示出根据本发明的一个示例性实施例的根据弯曲钠钙玻璃相对于弯曲薄板玻璃的厚度比的、确保的刚度的结果的图。具体地，图3是示出了在根据本发明的一个示例性实施例的弯曲夹层玻璃的四个角被固定的状态下，通过向弯曲夹层玻璃的中心施加预定载荷来分析弯曲夹层玻璃的中心处的下垂量(amount of drooping)的图。在图3中，x轴表示玻璃的总厚度，y轴表示玻璃下垂的量，即玻璃弯曲的程度。
根据本发明的一个示例性实施例，不对称率(AR)可以满足0.1至0.5的范围，不对称率(AR)是[弯曲薄板玻璃的厚度]/[弯曲钠钙玻璃的厚度]。较小的AR意味着弯曲薄板玻璃的厚度变小，而弯曲钠钙玻璃的厚度变大。参照图3，可以通过将弯曲薄板玻璃相对于弯曲钠钙玻璃的厚度比调整到上述范围以降低弯曲夹层玻璃弯曲的程度来确保刚度。
因此，根据本发明的一个示例性实施例，通过将弯曲薄板玻璃200相对于弯曲钠钙玻璃100的厚度比调整到上述范围，可以更大程度地提高弯曲夹层玻璃的刚度增加效果、重量减小效果和薄化效果。
根据本发明的一个示例性实施例，作为弯曲薄板玻璃，可以采用和使用由本领域中通常用作运输手段的窗玻璃的成分和含量构成的玻璃，而没有特别的限制，只要该玻璃满足上述的断裂韧性值、弹性模量、维氏硬度等即可。
根据本发明的一个示例性实施例，薄板玻璃可以是无碱玻璃。具体地，弯曲薄板玻璃可以是弯曲无碱玻璃。基于100wt％的组分，弯曲无碱玻璃包含46wt％至57wt％的SiO2、21wt％至29wt％的Al2O3、3wt％至14wt％的MgO、11wt％至16wt％的CaO和1wt％至5wt％的SrO，并且可以使用基本上不含碱金属氧化物的玻璃组分。
基本上不含碱金属氧化物的玻璃组分是指玻璃中完全不包含碱金属氧化物的情况，或部分包含碱金属氧化物但其含量少到包含作为玻璃的组成成分可以忽略不计的碱金属氧化物的量的情况等。例如，术语“基本上”是指在制造玻璃的过程中，可以包含不可避免地从与熔融玻璃接触的耐火材料、玻璃原料中的杂质等混入玻璃中的微量碱金属元素。
根据本发明的一个示例性实施例，作为弯曲无碱玻璃，可以使用包含以基于氧化物的由质量百分比表示的少于1％的碱金属(Li、Na、K等)氧化物的无碱玻璃，并且可以使用无碱玻璃而没有限制，只要无碱玻璃可以获得所需的机械性能、耐气候性、表面光滑度等即可。作为弯曲无碱玻璃，可以使用无碱硼硅酸盐玻璃或无碱铝硼硅酸盐玻璃，也可以使用通过漂浮法制造的玻璃以及通过下拉法或熔融法制造的无碱玻璃。
由于弯曲无碱玻璃不包含弱化玻璃结合强度的碱成分，或包含极少量的碱成分，所以即使弯曲无碱玻璃具有小厚度，弯曲无碱玻璃也具有比普通玻璃更高的耐磨性和抗冲击性，因而可以有效地减小夹层玻璃的重量，并且可以提高耐磨性和耐久性。
根据本发明的一个示例性实施例，弯曲薄板玻璃可以是钢化玻璃或非钢化玻璃。然而，优选地，使用非钢化玻璃作为弯曲薄板玻璃。具体地，弯曲薄板玻璃可以是未化学钢化的非钢化玻璃、未通过热钢化的非钢化玻璃以及未使用化学品及热钢化的非钢化玻璃。
一般来说，钢化玻璃是指具有增强强度并具有抗冲击性、耐弹性等的玻璃，其示例包括使用物理热的热钢化玻璃和使用化学离子交换的化学钢化玻璃。当使用上述钢化玻璃制造弯曲夹层玻璃时，钢化玻璃的加工和成型工艺不容易，从而存在弯曲夹层玻璃的缺陷率高、弯曲夹层玻璃的制造成本高的问题。此外，离子钢化玻璃需要在高温下进行预定时间的离子钢化工艺，然后进行清洗工艺，从而存在弯曲夹层玻璃的制造时间增加和其生产成本提高的问题。
相对于此，根据本发明的一个示例性实施例，由于可以使用不经过诸如化学钢化和热钢化的工艺的非钢化薄板玻璃，所以容易加工，并且通过省略钢化工艺可以减少制造成本，从而可以解决在使用相关技术中的钢化玻璃制造弯曲夹层玻璃的过程中可能出现的问题，以减少制造成本和制造时间。此外，薄板玻璃不经过钢化处理，因此即使在薄板玻璃应用于挡风玻璃时发生断裂，也可以容易地确保视野。
根据本发明的一个示例性实施例，作为弯曲钠钙玻璃，可以采用和使用由本领域中通常用作运输手段的窗玻璃的成分和含量构成的玻璃，而没有特别的限制，只要该玻璃满足上述断裂韧性值、弹性模量、维氏硬度等即可。作为弯曲钠钙玻璃，例如，可以使用具有以下组分的玻璃，基于100wt％的组分，所述组分包含65wt％至75wt％的SiO2、0wt％至10wt％的Al2O3、10wt％至15wt％的NaO2、0wt％至5wt％的K2O、1wt％至12wt％的CaO、以及0wt％至8wt％的MgO，但是可以使用玻璃而没有限制，只要玻璃可以获得所需的机械性能、耐气候性、表面光滑度等即可。此外，作为弯曲钠钙玻璃，也可以使用通过使用浮浴(floatbath)的漂浮方法制造的玻璃和通过下拉法或熔融法制造的玻璃。
根据本发明的一个示例性实施例，弯曲薄板玻璃的厚度可以是0.3mm至1.0mm。具体地，弯曲薄板玻璃的厚度可以是0.3mm至0.8mm、0.4mm至0.6mm、0.3mm至0.7mm或0.5mm至0.8mm。包括厚度在上述范围内的弯曲薄板玻璃的弯曲夹层玻璃具有优异的抗冲击性，同时，可以有效地变轻和变薄。
当弯曲薄板玻璃的厚度小于0.3mm时，可能会出现弯曲夹层玻璃的抗冲击性降低的问题，当弯曲薄板玻璃的厚度大于1mm时，可能难以实现弯曲夹层玻璃的重量减轻和薄化效果。
因此，根据本发明的一个示例性实施例，由于厚度在上述范围内的弯曲薄板玻璃的高机械性能，所以具有以下优点：可以有效地实现弯曲夹层玻璃的重量减小和薄化，弯曲夹层玻璃抗局部冲击能力强，即使当弯曲夹层玻璃断裂时，用户的视野受到的影响较小或者碎玻璃造成的二次损伤要比钢化玻璃小得多。
根据本发明的一个示例性实施例，弯曲钠钙玻璃的厚度可以是2mm至3mm。具体地，弯曲钠钙玻璃的厚度可以是2.5mm至3mm。当弯曲钠钙玻璃的厚度小于2mm时，可能会出现弯曲夹层玻璃的抗冲击性降低的问题，当弯曲钠钙玻璃的厚度大于3mm时，可能难以实现弯曲夹层玻璃的重量减轻和薄化效果。此外，弯曲夹层玻璃中包含的弯曲薄板玻璃和弯曲钠钙玻璃的厚度的上限值和下限值可以通过考虑施加于弯曲夹层玻璃上的外力和机械冲击力被弹性吸收来确定。
根据本发明的一个示例性实施例，包括厚度在上述范围内的弯曲薄板玻璃和弯曲钠钙玻璃的弯曲夹层玻璃与现有的弯曲夹层玻璃相比可以具有50％至80％的厚度和50％至80％的重量，在现有弯曲夹层玻璃中层压有两片厚度约为2.1mm的现有钠钙玻璃。因此，根据本发明的一个示例性实施例，可以容易地实现与现有弯曲夹层玻璃相比重量较轻且较薄的弯曲夹层玻璃。
根据本发明的一个示例性实施例，弯曲薄板玻璃可以通过层压膜或粘合剂来层压到弯曲钠钙玻璃的凹面上。具体地，弯曲薄板玻璃的一个凸面可以通过层压膜或粘合剂来层压到弯曲钠钙玻璃的一个凹面上。
根据本发明的一个示例性实施例的层压膜可以是单层的或多层的。此外，当层压膜被制造为具有两层或多层时，各层的组分可以彼此不同，并且各层的厚度可以彼此相同或不同。作为层压膜，可以采用和使用由本领域中通常用作夹层玻璃中的层压层的材料形成的共聚物膜/聚合物膜((co)polymerfilm)，而没有特别的限制，例如，聚乙烯醇(PVA)和聚乙烯醇缩丁醛(PVB)的共聚物膜。具体地，可以使用聚乙烯(PE)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、甲基丙烯酸树脂(PMA)、聚氯乙烯(PVC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、醋酸纤维素(CA)、邻苯二甲酸二烯丙酯树脂(DAP)、尿素树脂(UP)、三聚氰胺树脂(MF)、不饱和聚酯(UP)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、聚乙烯醇缩甲醛(PVF)、聚乙烯醇(PVAL)、醋酸乙烯树脂(PVAc)、离聚物(IO)、聚甲基戊烯(TPX)、聚偏二氯乙烯(PVDC)、聚砜(PSF)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、甲基丙烯酸苯乙烯共聚物树脂(MS)、聚芳酯(PAR)、聚烯丙基砜(PASF)、聚丁二烯(BR)、聚醚砜(PESF)或聚醚醚酮(PEEK)。作为层压膜，可以使用具有能够以所需强度固定弯曲薄板玻璃和弯曲钠钙玻璃的粘合强度、对于可见光的优异透射性能以及优异的化学耐久性的层压膜。
根据本发明的一个示例性实施例，层压膜的厚度可以是0.5mm至1mm。具体地，层压膜的厚度可以是0.6mm至0.9mm。当层压膜的厚度小于0.5mm时，层压膜的冲击吸收性劣化，对弯曲薄板玻璃和弯曲钠钙玻璃的粘合强度不足，因而可能会出现在固定弯曲薄板玻璃和弯曲钠钙玻璃的力变弱时发生界面分层的问题。另一方面，当层压膜的厚度超过1.0mm时，可能会出现弯曲夹层玻璃的刚度劣化的问题。
因此，根据本发明的一个示例性实施例，为了保持弯曲夹层玻璃的刚度的同时稳定地固定弯曲薄板玻璃和弯曲钠钙玻璃，可以使用厚度在上述范围内的层压膜。
根据本发明的一个示例性实施例，粘合剂可以包括光学透明粘合剂(OCA)、液体光学透明粘合剂(LOCA)和光学透明树脂(OCR)中的至少一种。可以在弯曲薄板玻璃的一个表面或弯曲钠钙玻璃的一个凹面上涂覆厚度为0.5mm至1.5mm的粘合剂。
根据本发明的一个示例性实施例，弯曲薄板玻璃和弯曲钠钙玻璃可以处于彼此匹配的状态。在本说明书中，弯曲薄板玻璃与弯曲钠钙玻璃彼此匹配的状态可以指弯曲薄板玻璃与弯曲钠钙玻璃在同一位置处一起形成边缘的状态。由于弯曲薄板玻璃和弯曲钠钙玻璃彼此匹配，所以可以在弯曲夹层玻璃中抑制玻璃之间的升高，并且可以提高弯曲夹层玻璃的透射性能。
根据本发明的一个示例性实施例，包括弯曲薄板玻璃和弯曲钠钙玻璃的弯曲夹层玻璃可以具有其两侧比其中心部分进一步弯曲的结构。具有该结构的弯曲夹层玻璃可以应用于汽车用玻璃。例如，弯曲夹层玻璃可以应用于汽车用玻璃中的前窗、侧窗、后窗和天窗。具体地，当将弯曲夹层玻璃应用于汽车用玻璃中的前窗时，弯曲夹层玻璃可以在汽车驾驶期间以流线型弯曲形状减小对与行驶风的碰撞的阻力。
参照2，弯曲夹层玻璃可以用作汽车用玻璃，在该弯曲夹层玻璃中，弯曲钠钙玻璃100的一个凹面和弯曲薄板玻璃200的另一个凸面被层压。当弯曲薄板玻璃200设置在汽车用玻璃的内侧时，即使弯曲夹层玻璃破碎，弯曲薄板玻璃200也不会破碎，从而可以有效地防止乘客受伤。
根据本发明的一个示例性实施例，弯曲薄板玻璃和弯曲钠钙玻璃可以具有相同的曲率半径。此外，根据所应用的玻璃的用途，弯曲钠钙玻璃和弯曲薄板玻璃的曲率半径可以形成为彼此不同。
根据本发明的一个示例性实施例，弯曲钠钙玻璃和弯曲薄板玻璃可以各自独立地进一步包括一个或多个着色成分。通过向弯曲薄板玻璃和弯曲钠钙玻璃添加着色成分，可以赋予弯曲夹层玻璃热阻隔功能。作为着色成分，可以使用Fe2O3、CoO、Se等，但着色成分不限于此。此外，弯曲薄板玻璃和弯曲钠钙玻璃中包含的着色成分的含量可以根据使用弯曲夹层玻璃的用途进行调整。例如，在汽车用玻璃中，可以使用基于100重量份的玻璃组分、Fe2O3含量为0.0001重量份至2重量份、CoO含量为0.0005重量份至1重量份、Se含量为0.01重量份至0.1重量份的弯曲薄板玻璃。当将弯曲夹层玻璃应用于汽车用玻璃的前窗或侧窗或后窗时，通过调整着色成分的含量，弯曲夹层玻璃的可见光透射率可以形成为70％以上。此外，当将弯曲夹层玻璃应用于汽车用玻璃中的天窗时，弯曲夹层玻璃的可见光透射率可以形成为约5％。
本发明的另一个示例性实施例提供了一种弯曲夹层玻璃的制造方法，该方法包括：弯曲钠钙玻璃制备步骤，制备弯曲钠钙玻璃；薄板玻璃制备步骤，在弯曲钠钙玻璃的凹面上设置板状的薄板玻璃；以及层压步骤，通过使薄板玻璃弹性变形来将薄板玻璃层压到钠钙玻璃的凹面上，其中，弯曲钠钙玻璃的厚度大于弹性变形的弯曲薄板玻璃的厚度，并且压应力形成在弯曲薄板玻璃的邻近弯曲钠钙玻璃的表面的相对的表面上。
根据本发明的另一个示例性实施例，弯曲夹层玻璃可以通过简单工艺，经济地制造。
根据本发明的另一个示例性实施例的弯曲夹层玻璃的制造方法中的弯曲钠钙玻璃、弯曲薄板玻璃、层压膜等可以与根据本发明的上文所述的示例性实施例的弯曲夹层玻璃中的弯曲钠钙玻璃、弯曲薄板玻璃、层压膜等相同。
图4是示出了根据本发明的一个示例性实施例的将薄板玻璃层压到弯曲钠钙玻璃的凹面上的工艺的图。具体地，图4是示出了包括弯曲薄板玻璃200的弯曲夹层玻璃的制造的图，通过将层压膜300和板状薄板玻璃210设置在成型为曲面的弯曲钠钙玻璃100的凹面上并使板状薄板玻璃210弹性变形，弯曲薄板玻璃200通过层压膜300层压到弯曲钠钙玻璃100的一个凹面上。
根据本发明的另一个示例性实施例，在弯曲钠钙玻璃制备步骤和薄板玻璃制备步骤中，钠钙玻璃和薄板玻璃可以被切割成所需尺寸。此外，为了防止钠钙玻璃和薄板玻璃在弯曲夹层玻璃的制造过程中断裂，钠钙玻璃和薄板玻璃的侧面可以进行斜边加工。
根据本发明的另一个示例性实施例，在弯曲钠钙玻璃制备步骤中，可以通过使用本领域通常使用的方法将板状钠钙玻璃加工成曲面来制造弯曲钠钙玻璃。例如，板状钠钙玻璃可以通过在板状钠钙玻璃放置在成型框架上的状态下使板状钠钙玻璃暴露于高温以自重方法成型，或者可以通过将板状钠钙玻璃插入上/下模具之间然后在高温下对其施加压力的压制方法成型。具体地，板状钠钙玻璃可以通过在500℃至700℃的温度下使用自重方法成型为曲面。
根据本发明的另一个示例性实施例，在层压步骤中，薄板玻璃可以在20℃至35℃的温度下弹性变形。具体地，板状薄板玻璃设置在弯曲钠钙玻璃的凹面上，板状薄板玻璃在20℃至35℃的温度下弹性变形，从而制造包括层压到弯曲钠钙玻璃的凹面上的弯曲薄板玻璃的弯曲夹层玻璃。
根据本发明的另一个示例性实施例，将钠钙玻璃加工成曲面，然后板状薄板玻璃可以在20℃至35℃的温度下弹性变形，因而具有以下优点：与通过现有加热工艺将玻璃加工成曲面的工艺相比，简化了制造弯曲夹层玻璃的工艺。因此，根据本发明的另一个示例性实施例，可以减少弯曲夹层玻璃的加工成本和加工时间。
此外，在板状薄板玻璃弹性变形并因此形成为弯曲薄板玻璃的工艺中，弯曲夹层玻璃的抗冲击性和抗断强度由于压应力形成在弯曲薄板玻璃的邻近弯曲钠钙玻璃的表面的相对的表面上而可以提高。
根据本发明的另一个示例性实施例，将弹性变形应用于板状薄板玻璃的方法不特别限制，只要该方法是本领域中通常使用的方法即可。例如，弯曲薄板玻璃可以通过使用高温辊或真空环/真空袋工艺的压缩工艺在20℃至35℃的室温下使板状薄板玻璃弹性变形来制造。
根据本发明的另一个示例性实施例，在层压步骤中，弯曲薄板玻璃可以通过使用层压膜或粘合剂而层压到弯曲钠钙玻璃的凹面上。例如，层压膜设置在板状薄板玻璃的一个表面与弯曲钠钙玻璃的一个凹面之间，然后弹性变形的弯曲薄板玻璃可以通过层压膜而层压到弯曲钠钙玻璃的一个表面上。此外，粘合剂涂覆在板状薄板玻璃的一个表面和/或弯曲钠钙玻璃的一个凹面上，从而通过粘合剂将弹性变形的弯曲薄板玻璃层压到弯曲钠钙玻璃的凹面上。
根据本发明的另一个示例性实施例，层压步骤可以在80℃至140℃下进行。通过在80℃至140℃的温度下层压弹性变形的弯曲薄板玻璃和弯曲钠钙玻璃，可以防止由于层压膜或粘合剂的变性(denaturation)导致粘合强度降低，并且可以减少弯曲夹层玻璃的制造成本。
此外，通过执行在高压釜中在高温高压下处理弯曲薄板玻璃和弯曲钠钙玻璃的工艺，可以完全层压弹性变形的弯曲薄板玻璃和弯曲钠钙玻璃。
根据本发明的另一个示例性实施例的用于将弹性变形的弯曲薄板玻璃层压到弯曲钠钙玻璃的凹面上的层压膜或粘合剂可以与根据本发明的一个示例性实施例的弯曲夹层玻璃中使用的层压膜或粘合剂相同。
根据本发明的另一个示例性实施例，弯曲钠钙玻璃相对于薄板玻璃的厚度比可以是1：0.1至1：0.5。具体地，弯曲钠钙玻璃相对于弯曲薄板玻璃的厚度比可以是1：0.2至1：0.5、1：0.2至1：0.4、1：0.25至1：0.3或1：0.25至1：0.45。通过将弯曲钠钙玻璃相对于弯曲薄板玻璃的厚度比调整到上述范围，可以有效地防止由弯曲夹层玻璃的刚度下降引起的断裂概率的增加。此外，可以有效地实现要制造的弯曲夹层玻璃的重量减轻和薄化。
根据本发明的另一个示例性实施例，弯曲薄板玻璃的厚度可以是0.3mm至1.0mm。具体地，弯曲薄板玻璃的厚度可以是0.3mm至0.8mm、0.4mm至0.6mm、0.3mm至0.7mm或0.5mm至0.8mm。包括厚度在上述范围内的弯曲薄板玻璃的弯曲夹层玻璃具有优异的抗冲击性，同时，可以有效地变轻和变薄。
根据本发明的另一个示例性实施例，弯曲钠钙玻璃的厚度可以是2mm至3mm。具体地，弯曲钠钙玻璃的厚度可以是2.5mm至3mm。当弯曲钠钙玻璃的厚度小于2mm时，可能会出现弯曲夹层玻璃的抗冲击性降低的问题，当弯曲钠钙玻璃的厚度大于3mm时，可能难以实现弯曲夹层玻璃的重量减轻和薄化效果。
根据本发明的另一个示例性实施例，弯曲钠钙玻璃相对于弯曲薄板玻璃的维氏硬度比可以是1：1.1至1：1.3。具体地，弯曲钠钙玻璃相对于弯曲薄板玻璃的维氏硬度比可以是1：1.12至1：1.27、1：1.15至1：1.25或1：1.2至1：1.23。包括硬度高于弯曲钠钙玻璃的硬度的弯曲薄板玻璃的弯曲夹层玻璃可以具有优异的耐磨性、耐划伤性和耐久性。
根据本发明的另一个示例性实施例，弯曲薄板玻璃的维氏硬度可以是5.5GPa至7GPa。具体地，弯曲薄板玻璃的维氏硬度可以是5.8GPa至6.9GPa、6.0GPa至6.7GPa或6.2GPa至6.5GPa。包括维氏硬度值在上述范围内的弯曲薄板玻璃的弯曲夹层玻璃可以具有优异的耐磨性和耐久性。此外，钠钙玻璃的维氏硬度可以是5.2GPa至5.8GPa。
根据本发明的另一个示例性实施例的弯曲薄板玻璃和弯曲钠钙玻璃的弹性模量和断裂韧性值可以与根据本发明的一个示例性实施例的弯曲薄板玻璃和弯曲钠钙玻璃的弹性模量和断裂韧性值相同。
根据本发明的另一个示例性实施例，弯曲薄板玻璃可以是非钢化玻璃。具体地，由于可以使用未经过诸如化学钢化和热钢化的工艺的非钢化薄板玻璃，所以容易加工，并且通过省略钢化工艺可以减少弯曲夹层玻璃的制造成本，从而可以减少制造成本和制造时间。此外，由于薄板玻璃未经过钢化处理，所以即使在薄板玻璃应用于挡风玻璃时发生断裂，也可以确保视野。
根据本发明的另一个示例性实施例，弯曲钠钙玻璃和弯曲薄板玻璃可以具有基本相同的曲率半径。弯曲钠钙玻璃和弯曲薄板玻璃具有基本相同的曲率半径的情况可以指弯曲钠钙玻璃和弯曲薄板玻璃具有相同的曲率半径的情况，或者即使弯曲钠钙玻璃和弯曲薄板玻璃的曲率半径彼此略有不同但弯曲钠钙玻璃和弯曲薄板玻璃彼此被层压之后具有相同的曲率半径的情况等。
弯曲钠钙玻璃和弯曲薄板玻璃可以具有相同的曲率半径，因此可以更精确地彼此匹配，并且可以提高通过匹配制造的弯曲夹层玻璃的透射性能。当弯曲夹层玻璃用于汽车用前窗时，具有以下优点：使用者可以更清楚地确保视野。
根据本发明的另一个示例性实施例，如图4所示，可以制造弯曲夹层玻璃，在弯曲夹层玻璃中弯曲薄板玻璃200的一个凸面层压到弯曲钠钙玻璃100的一个凹面上。由于弯曲薄板玻璃被层压到弯曲钠钙玻璃的一个凹面上，所以，优选地，弹性变形成曲面之前的板状薄板玻璃的尺寸比加工成曲面之前的板状钠钙玻璃的尺寸小。此外，优选地，弹性变形的弯曲薄板玻璃和弯曲钠钙玻璃彼此被层压，以便在同一位置处一起形成边缘并由此彼此匹配。
在下文中，将通过示例更详细地描述本发明。这些示例仅用于解释本发明，而不旨在限制本发明。
示例1
制备基于100wt％的组分包含61wt％的SiO2、16wt％的Al2O3、3wt％的MgO、8wt％以下的CaO以及0.05wt％的SrO并且厚度为0.5mm的无碱玻璃作为薄板玻璃，并且制备基于100wt％的组分包含73wt％的SiO2、0.15wt％的Al2O3、14wt％的Na2O、0.03wt％的K2O、9wt％的CaO以及4wt％的MgO并且厚度为2.0mm的钠钙玻璃作为钠钙玻璃。进一步，制备厚度为0.76mm的聚乙烯醇缩丁醛(PVB)膜作为层压膜。无碱玻璃的弹性模量为78GPa，维氏硬度为6.3GPa，断裂韧性为1.20MPa·m1/2，并且钠钙玻璃的弹性模量为72GPa，维氏硬度为5.6GPa，断裂韧性为0.85MPa·m1/2。
首先，将钠钙玻璃在600℃下加热60秒，然后利用自重加工成曲面。此后，将层压膜放置在加工成曲面的钠钙玻璃的一个凹面与无碱玻璃之间，并且在20℃下在300托的压力条件下通过用真空环压缩使无碱玻璃弹性变形。此后，通过在130℃和100bar的条件下在高压釜中处理经压缩的无碱玻璃和钠钙玻璃来制造弯曲夹层玻璃。
示例2
除示例2中制备厚度为2.1mm的钠钙玻璃之外，以与示例1相同的方式制造弯曲夹层玻璃。
比较例1
制备了基于100wt％的组分包含73wt％的SiO2、0.15wt％的Al2O3、14wt％的Na2O、0.03wt％的K2O、9wt％的CaO以及4wt％的MgO并且厚度为2.0mm的两片钠钙玻璃、以及作为层压膜的厚度为0.34mm的PVB膜。钠钙玻璃的弹性模量为72GPa，维氏硬度为5.6GPa，断裂韧性为0.85MPa·m1/2。
首先，将两片钠钙玻璃中的每一片在600℃下加热60秒，并利用自重将其加工成曲面。此后，将层压膜放置在加工成曲面的两片钠钙玻璃之间，并且在80℃和300托的压力条件下通过对其施加压力来压缩。此后，通过在130℃和11.76bar的条件下在高压釜中处理进行了压缩的两片钠钙玻璃来制造弯曲夹层玻璃。
比较例2
除比较例2中制备厚度为2.1mm的两片钠钙玻璃之外，以与比较例1相同的方式制造弯曲夹层玻璃。
制造结果
可以证实，与两片钠钙玻璃被加热并通过自重成型方法加工成曲面的比较例1和2相比，无碱玻璃弹性变形并由此被层压到加工成曲面的钠钙玻璃的一个凹面上的本发明的示例1和2可以以高速率生产弯曲无碱玻璃和弯曲钠钙玻璃在彼此匹配的状态下彼此被层压的弯曲夹层玻璃，并因此能够提高弯曲夹层玻璃的生产率。
[附图标记说明]
100：弯曲钠钙玻璃
200：弯曲薄板玻璃
210：板状薄板玻璃
300：层压膜

Claims (11)

1.一种弯曲夹层玻璃，包括：
弯曲钠钙玻璃；以及
弯曲薄板玻璃，所述弯曲薄板玻璃设置在所述弯曲钠钙玻璃的凹面上，
其中，所述弯曲钠钙玻璃的厚度大于所述弯曲薄板玻璃的厚度，并且
压应力形成在所述弯曲薄板玻璃的邻近所述弯曲钠钙玻璃的表面的相对的表面上，
其中，所述弯曲钠钙玻璃相对于所述弯曲薄板玻璃的维氏硬度比为1：1.1至1：1.3。
2.根据权利要求1所述的弯曲夹层玻璃，其中，所述弯曲钠钙玻璃相对于所述弯曲薄板玻璃的厚度比为1：0.1至1：0.5。
3.根据权利要求1所述的弯曲夹层玻璃，其中，所述弯曲薄板玻璃的厚度为0.3mm至1.0mm。
4.根据权利要求1所述的弯曲夹层玻璃，其中，所述弯曲薄板玻璃的维氏硬度为5.5GPa至7GPa。
5.根据权利要求1所述的弯曲夹层玻璃，其中，所述弯曲薄板玻璃通过层压膜或粘合剂被层压到所述弯曲钠钙玻璃的凹面上。
6.一种弯曲夹层玻璃的制造方法，所述制造方法包括：
弯曲钠钙玻璃制备步骤，制备弯曲钠钙玻璃；
薄板玻璃制备步骤，在所述弯曲钠钙玻璃的凹面上设置板状的薄板玻璃；以及
层压步骤，通过使所述薄板玻璃弹性变形来将所述薄板玻璃层压到所述钠钙玻璃的所述凹面上，
其中，所述弯曲钠钙玻璃的厚度大于弹性变形的弯曲薄板玻璃的厚度，并且
压应力形成在所述弯曲薄板玻璃的邻近所述弯曲钠钙玻璃的表面的相对的表面上，
其中，所述弯曲钠钙玻璃相对于所述弯曲薄板玻璃的维氏硬度比为1：1.1至1：1.3。
7.根据权利要求6所述的制造方法，其中，在所述层压步骤中，所述薄板玻璃在20℃至35℃的温度下弹性变形。
8.根据权利要求6所述的制造方法，其中，在所述层压步骤中，所述弯曲薄板玻璃通过使用层压膜或粘合剂被层压到所述弯曲钠钙玻璃的凹面上。
9.根据权利要求6所述的制造方法，其中，所述弯曲钠钙玻璃相对于所述弯曲薄板玻璃的厚度比为1：0.1至1：0.5。
10.根据权利要求6所述的制造方法，其中，所述弯曲薄板玻璃的厚度为0.3mm至1.0mm。
11.根据权利要求6所述的制造方法，其中，所述弯曲薄板玻璃的维氏硬度为5.5GPa至7GPa。
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