CN110103682A - 具有低重像水平的玻璃板 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有低重像水平的玻璃板，具体地，其：‑包含通过粘合剂夹层连接的两片玻璃的层压玻璃板，其特征在于在至少一个方向上，该粘合剂夹层的厚度顺序地提高和降低或降低和提高；‑包括该层压玻璃板的运输车辆、建筑或任何结构；‑两种制造该层压玻璃板的方法，包括分别通过挤出或通过热成形制备具有非恒定厚度的粘合剂夹层；和‑其用于陆上运输、空运或海运交通工具，特别是作为挡风玻璃、后窗玻璃、侧窗或汽车车顶，用于建筑、街道附属设施、室内设计、家电和电子产品的用途。

Description

具有低重像水平的玻璃板
本申请是优先权日为2009年12月31日，PCT申请号为，进入国家阶段的申请号为201080065066.9，发明名称为“具有低重像水平的玻璃板”的PCT申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及具有低重像（double-image）水平的玻璃板，特别是汽车用玻璃板的领域。
背景技术
汽车玻璃板，特别是挡风玻璃或后窗类型的汽车玻璃板出于安全和美学的原因必须具有最小的光学缺陷。驾驶员的视野必须尽可能清楚，对驾驶员而言尤其不能容忍的是从他的车中看到环境的重像。驾驶员透过挡风玻璃看到的多重图像是一种在空气/玻璃界面处的多次反射导致的已知现象。这通常称为重像，即使在理论中存在其它附加图像，因为这些附加图像具有极低的强度。额外反射实际上伴随着不合意图像的强度的显著损失，与主像的强度相比损失大约100倍。玻璃板的倾斜加剧了问题的程度。
如何使用计算机计算理论重像的水平是已知的，其由本领域技术人员用以弧分为单位的数值表示。这种水平取决于许多因素，如挡风玻璃厚度的变化、构成挡风玻璃的片材的厚度、局部曲率以及透过该玻璃板的视角。垂直重像（当人坐在车里时图像看起来在另一图像上）的水平区别于水平重像（当人坐在车里时图像看起来与另一图像彼此相邻）的水平。出于审美和功能原因制造具有越来越复杂形状的挡风玻璃，下文讨论这些挡风玻璃。这些复杂形状产生垂直重像，但是在某些构造中，例如在具有低曲率半径的侧弯区域中（全景挡风玻璃等等）也可能放大水平重像的问题，挡风玻璃的法线相对于该视角的倾斜是加重因素。
通过如协议E/ECE/324, E/ECE/TRANS/505的Regulation No. 43, Additive 42中所述的目标试验技术或校准望远镜试验技术测量重像水平，考虑采用适用于轮式车辆、在轮式车辆上安装或使用的设备和部件的统一技术要求，和根据这些要求认可的相互承认的型式认证的条件。
汽车制造商，特别是法国制造商设计了具有甚至更具创新性的形状的模型。特别是设计的挡风玻璃非常大，因为它们有时甚至通过延伸到前排乘客上方而占据了一部分车顶。这些挡风玻璃还越来越向水平方向倾斜。此外，它们的曲率必须非常统一以便容易安装到一般形状的车辆中。特别是对于挡风玻璃而言合意的是与车体支柱融合。此外，出于安全原因，希望拓宽可视区域，尤其是在侧面。为此，趋势是既降低车体支柱的宽度，或甚至将它们后移或取消，又向后延长挡风玻璃的侧边。
发明内容
本发明特别处理在具有侧弯曲，特别是具有突出的曲率的全景挡风玻璃或类似形状的层压玻璃板侧面上的水平重像问题，如上所述，尤其是当玻璃板向垂直平面倾斜时该问题变的严重。在此概述中和在用于上述测量重像水平的标准技术中，在挡风玻璃的情况下视角设定为具有水平方向，但是本发明的特定重像问题可以调换至由汽车制造商规定的非水平方向的任何其它视角，特别是驾驶员和乘客的视角。
本发明人因此尝试解决如通过标准技术测得的或如驾驶员和乘客感知到的水平重像问题（例如，在全景挡风玻璃的装配位置）。
他们已经通过本发明实现了他们的目的，本发明涉及一种层压玻璃板，包含通过粘合剂夹层连接的两片玻璃，其特征在于以下事实：在至少一个方向上，该粘合剂夹层的厚度顺序地提高和降低或降低和提高。
构成该层压玻璃板的玻璃片可以是无机玻璃，由浮法玻璃制成，或有机玻璃，由透明聚合物材料如聚碳酸酯（PC）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、离子键树脂等等制成。
以本身已知的方式，该粘合剂夹层由聚乙烯醇缩丁醛（PVB）、聚氨酯（PU）等等制成。该层在这里具有复杂的形状，具有顺序提高并降低或降低并提高的厚度，以使穿过具有复杂几何形状的玻璃板看到的重像减弱。
该粘合剂夹层的厚度可以在短距离（例如接近在具有显著弯曲或曲率的侧面区域中的边缘和/或沿挡风玻璃的整个长度）内提高再降低，例如在左侧面区域中提高并随后在右侧面区域中降低。
该层压玻璃板中夹层厚度变化的幅度在本发明中为至少0.1毫米。
在该层压玻璃板中该粘合剂夹层的厚度优选在所有方向上是一连续函数。因此排除厚度的阶梯式状况。但是，在最终的层压玻璃板中夹层厚度的这种连续性不能在组装该领域中已知的层压件之前排除尺寸上高达100微米的表面不平整和/或夹层的粗糙度以促进组装过程中除去位于两个玻璃/夹层界面的残余空气（脱气）。通过组装过程中热塑性粘合剂的流动消除这些不平整和粗糙度。
在该玻璃板的至少一个边缘区域中，该粘合剂夹层的厚度有利地随距玻璃板边缘距离提高而提高。这特别涉及具有或多或少显著的曲率的侧边区域，如全景挡风玻璃的侧弯区。在这种具体实施方案中，该粘合剂夹层的厚度在该玻璃板的边缘恒定，然后仅在距离或接近其的短距离处，特别是在距玻璃板边缘30至350毫米处提高。
此外，本发明不排除这样的可能性：在该玻璃板的边缘区域中，该粘合剂夹层的厚度随距玻璃板边缘距离提高而降低。
按照优选的备选方案，在该玻璃板的两个相对边缘区域，该粘合剂夹层的厚度在距离该玻璃板边缘提高的距离处提高，这两个边缘区域被具有恒定厚度的粘合剂夹层分隔。由此，在连接所述两个相对的边缘区域的玻璃板部分的方向上，该粘合剂夹层的厚度交替地提高、恒定和降低。在其装配位置中，所述两个相对的侧边区域随之是例如全景挡风玻璃的两个侧面区域。
按照本发明，具有可变厚度的粘合剂夹层的区域例如产生至少0.05、优选0.1和特别优选0.15毫弧度和最大5、优选2毫弧度的角度。
在三个维度（也就是说，通过依循玻璃板的复杂形状(曲率)）中测量的本发明的层压玻璃板的尺寸优选为全景挡风玻璃的那些：长度为1至2.5米，宽度为0.4至2米。该玻璃板可以是基本正方形的，具有大致相同的长度和宽度。
按照本发明的专用变体，该层压玻璃板具有不超过500毫米的最小曲率半径，或至少35°的对接角（docking angle）。这些特征包括新的审美要求与对新功能的要求所需的具有复杂几何形状的许多玻璃板，特别是全景挡风玻璃。由于这类特征，水平重像的问题特别严重。
例如，不超过500毫米的曲率半径符合显著曲率半径，存在于侧面区域中。
为了确定对接角，考虑挡风玻璃的纵向中心平面（可能对称），以及连接这种纵向中心平面中包含的玻璃板两端的弦C。在该弦C的任何点P处，可以划定垂直于C的平面，该平面与挡风玻璃相交得出玻璃板的截面S(P)。各截面S(P)形成曲线，其末端对应于位于玻璃板两个相对的侧面区域（其一是驾驶员侧边，另一个是乘客侧边）上的两点M和M’。截面S(P)的弦D因此相当于弧形[MM’]。在来自该玻璃板侧边的点M处的对接角是截面S(P)在M处的切线与弦D构成的角。
一般来说，挡风玻璃的对接角（简单地说）是相关弦D的长度最高的截面S(P)的对接角。
至少35°的对接角度显示该玻璃板的高的总曲率（在其整个横向尺寸上）和/或与侧面区域中显著曲率结合的侧弯。
本发明的层压玻璃板可以在两个相互垂直的方向上凸起，随即具有两个隆起（bulge）深度。对汽车玻璃板领域的技术人员来说，“弧高（camber）”是最高横向隆起深度（关于汽车）。对他而言，双隆起（double bulge）是最高径向隆起深度（关于汽车）。
本发明的层压玻璃板优选具有150至500毫米的弧高。对于至少等于150毫米的这类值，水平重像问题特别严重。
但是还存在具有低于150毫米但至少等于50毫米的弧高并局部具有显著隆起的层压玻璃板的情况。此类玻璃板因此明显也在本发明的范围内。
本发明的层压玻璃板还有利地具有0至180毫米的双隆起。
本发明的层压玻璃板通常在其整体几何形状上是对称的，由此特别具有中间对称面。
但是，在特定实施方案中，该层压玻璃板是不对称的以适于具有不对称几何形状的组装环境。这种玻璃板的三维表面（例如其外表面）不具有对称面，因为这种形状的曲线或因为其轮廓。
依此类推，要注意，本发明的层压玻璃板的粘合剂夹层的厚度本身常常关于前述中间对称面是对称的。在玻璃板的对称几何形状的情况下，夹层的厚度对称有利地提供由最初相对于中心对称面相互对称放置的两个相同的半部分制造其的可能性。
相反，在层压玻璃板没有对称的几何形状时，该夹层的厚度仍然可保持相对于中间面的对称。因此，在驾驶员侧边为驾驶者和类似地在乘客侧边为乘客自校正重像。
但是，在特定实施方案中，可能必须优先为驾驶员校正驾驶员侧边和乘客侧边的重像（具有降低乘客的校正的危险）。在这种情况下，按照这种备选方案，该层压玻璃板中的粘合剂夹层具有不对称厚度。在这种情况下，当该层压玻璃板的几何形状对称时，该夹层可同样地用于左舵驾驶车辆或右舵驾驶车辆的玻璃组装件。为了相互切换，在组装该层压件之前将该夹层翻面就足够了。
此外，必须指出，通过降低该层压玻璃板总厚度并由此降低其各个组件片材的厚度，减轻了重像问题。在这种情况下，本发明的层压玻璃板包括具有不必相等厚度的玻璃片，采用比另一玻璃片更薄的玻璃片（例如1.4毫米代替2.1毫米）是有利的。
本发明还涉及包括上述层压玻璃板的运输车辆、建筑或任何结构体，该粘合剂夹层在玻璃板的至少两个基本相对的侧边区域中在其装配位置具有不恒定的厚度。本发明特别涉及具有全景挡风玻璃的汽车。
按照这种运输车辆、这种建筑或这种结构体的优选特征，该层压玻璃板在该装配位置具有垂直的中心对称面，并且连接该平面与该玻璃板边缘的两个相交点的弦向水平线倾斜至少15和不超过90、优选50°。
本发明的其它目的包括：
-制造上述层压玻璃板的第一方法，包括通过挤出制备具有非恒定厚度的粘合剂夹层；挤出事实上优选适于制造具有复杂厚度梯度的塑料片，特别是具有不连贯的或甚至彼此远离的两个区域，其各自具有厚度梯度；该粘合剂夹层整体通过挤出以一个或多个部分制得，如马赛克；随即在玻璃板的装配位置沿汽车或其它组装环境的横向（而非纵向）截面有利地观察到粘合剂夹层的厚度变化；
-制造上述层压玻璃板的第二方法，包括通过热成形制备具有非恒定的厚度的粘合剂夹层；该技术极大地减少了重像；
-上述层压玻璃板用于陆上运输、空运或海运交通工具，特别是作为挡风玻璃、后窗玻璃、侧窗或汽车车顶，用于建筑、街道附属设施（公共汽车候车亭、招贴板等等）、室内设计（家具、间壁、淋浴房、水族箱等等）、家电（冰箱托盘等等）和电子产品（TV、计算机屏幕等等）的用途。
具体实施方式
通过下列实施例例示本发明。
实施例1
通过使用聚乙烯醇缩丁醛的粘合剂夹层组装由厚度为2.1毫米、长度为1491毫米且宽度为693毫米的浮法玻璃制成的两个片材制造两块全景挡风玻璃。在此在两个维度中测量长度和宽度：它们代表在两个垂直方向上连接玻璃板的两个相对边缘的最高弦。
这些具有相同几何形状的全景挡风玻璃具有：
-310毫米的弧高，
-9.2毫米的双隆起，
-在两个相对侧边区域中达到的182毫米的最小曲率半径，
-和69.2°的对接角度。
这些挡风玻璃具有中心对称面（在装配位置垂直或水平，关于该车辆）。连接属于该中心面的玻璃板边缘两个点的弦向水平线的倾斜在装配位置为39.53°。
两块挡风玻璃仅仅在于其一的PVB层的厚度恒定（0.76毫米），而另一块具有从其边缘（从0.76毫米的值）到中心对称面增加的厚度，使得该厚度形成0.49毫弧度的角度。
按照已经提到的协议E/ECE/324, E/ECE/TRANS/505的Regulation No. 43,Additive 42使用定向激光器测量该重像。在距离玻璃板7米距离处的屏幕上测量第一和第二点像；结果以弧分为单位显示。
也根据上述规定在玻璃板上划定区域A、B和C。
对标准PVB挡风玻璃在表1中给出了结果，对具有可变厚度PVB的挡风玻璃在表2中给出了结果。
表1：具有标准PVB的重像
表2：以角度（0.49毫弧度）具有PVB的重像
在沿垂直线的不同高度处取测量结果。
“边缘区域B驾驶员”是指：在区域B和区域C之间的驾驶员侧的边界。
“边缘区域A驾驶员”是指：在区域A和区域B之间的驾驶员侧的边界。
“驾驶员侧”是指：区域A的一半的驾驶员侧的中部。
证实因本发明减少了重像。
实施例2
重复进行前述实施例，作为粘合剂夹层使用：
-在玻璃板的两个侧边的每一个上，30厘米宽的PVB带，具有由玻璃板侧边到其中心0.38至0.76厘米的厚度，并如下文所述获得，和
-在该玻璃板的中心部分，具有0.76毫米恒定厚度的PVB片。
通过如下的热成形、局部牵引获得厚度可变的两个PVB带。
操作在绝尘室中在16℃和35%相对湿度下进行。
将0.76毫米厚的标准PVB片从15℃的室温加热至120℃。该片材在两个卡紧装置之间水平拉伸。
通过抬高以与水平线成40°角的形状为特征的在25℃下的模具（固体）以获得PVB的局部拉伸。该模具因此逐渐接触PVB片，其厚度固定在与该模具接触时的值。由此，获得30厘米宽且厚度为0.38至0.76毫米的PVB带。在用模具接触热成形后测得的PVB温度为70℃。
在通常条件下组装的层压件中相同地观察到了PVB片的厚度变化，特别是包括将PVB加热至大约145℃的温度。
在边缘区域A驾驶员-中间测得的重像为7.8弧分。
通过本文中采用的热成形局部拉伸PVB的技术证明优异地限制了重像现象。

Claims (14)

1.包含通过粘合剂夹层连接的两片玻璃的层压玻璃板，其中在至少一个方向上，该粘合剂夹层的厚度顺序地提高和降低或降低和提高，其中层压玻璃板具有150至500毫米的弧高。
2.如权利要求1所述的层压玻璃板，其中在所有方向上，该粘合剂夹层的厚度是一个连续的函数。
3.如权利要求1所述的层压玻璃板，其中在该玻璃板的至少一个边缘区域中，该粘合剂夹层的厚度随距玻璃板边缘距离提高而提高。
4.如权利要求3所述的层压玻璃板，其中在该玻璃板的两个相对边缘区域中，该粘合剂夹层的厚度随距玻璃板边缘距离提高而提高，这两个边缘区域被具有恒定厚度的粘合剂夹层的区域分隔。
5.如权利要求1所述的层压玻璃板，其中其长度为1至2.5米，和其宽度为0.4至2米。
6.如权利要求1所述的层压玻璃板，其中其具有不超过500毫米的最小曲率半径，或至少35°的对接角。
7.如权利要求1所述的层压玻璃板，其中其是不对称的。
8.如权利要求1所述的层压玻璃板，其中该粘合剂夹层具有不对称的厚度。
9.包括如权利要求1所述的层压玻璃板的运输车辆，其中该粘合剂夹层在其装配位置在该玻璃板的至少两个基本相对的侧边区域中具有非恒定的厚度。
10.如权利要求9所述的运输车辆，其中该层压玻璃板在其装配位置具有垂直的中心对称面，并且连接该平面与该玻璃板边缘的两个相交点的弦向水平线倾斜至少15°和不超过90°。
11.制造如权利要求1所述的层压玻璃板的方法，其中其包括通过挤出制备具有非恒定厚度的粘合剂夹层。
12.制造如权利要求1所述的层压玻璃板的方法，其中其包括通过热成形制备具有非恒定厚度的粘合剂夹层。
13.建筑物，包括如权利要求1所述的层压玻璃板，其中该粘合剂夹层在其装配位置在该玻璃板的至少两个基本相对的侧边区域中具有非恒定的厚度。
14.根据权利要求13所述的建筑物，其中该层压玻璃板在其装配位置具有垂直的中心对称面，并且连接该平面与该玻璃板边缘的两个相交点的弦向水平线倾斜至少15°和不超过90°。
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