CN112074405A - 层叠玻璃件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种层叠玻璃件，其包括通过中间层结构连接在一起的第一玻璃片材和第二玻璃片材，所述中间层结构包括至少第一粘合剂中间层材料。第一玻璃片材的第一主表面的中央区域中的表面压应力取决于第一玻璃片材的厚度。对于第一玻璃片材的厚度t在1.4mm和2.6mm之间，第一玻璃片材的第一主表面的中央区域的最小表面压缩应力CSmin(MPa)表示为CSmin(MPa)＝21.0×t3‑118.6×t2+236.9×t‑a1，其中a1在135MPa至140MPa之间。第二玻璃片材可以是厚度在0.3mm至1.0mm之间的化学强化玻璃片材。层叠玻璃可以在交通工具的孔口中固定或移动。

Description

层叠玻璃件
本发明涉及一种层叠玻璃件，尤其涉及一种用于交通工具的轻质层叠玻璃件(glazing)。
众所周知，层叠玻璃件被用作机动交通工具的窗户。通常，窗户是交通工具的挡风玻璃，但也可以是交通工具的侧窗、后窗或天窗。在现有技术中，交通工具侧窗可以被称为交通工具侧面窗。通常，交通工具具有至少一个，通常是两个可移动的侧窗，在交通工具的任一侧即乘客侧和驾驶员侧均具有一个。除了可移动的侧窗之外，还可以有一个或多个固定的侧窗，例如前或后边窗(quarter light)。
通常在驾驶员门中有一个侧窗，其可通过驱动适当的转动(winder)机构在垂直方向上移动。转动机构可以是手动或电动操作的，并具有至少一个与侧窗机械连通的元件，以在限定驾驶员侧窗的交通工具孔口内移动侧窗。
已知交通工具侧窗可以包含热钢化玻璃片材。当这种热钢化的玻璃片材破裂时，由于玻璃片材破裂成许多小碎片，因此交通工具侧窗的完整性丧失。
为了减轻交通工具侧窗的重量，已知使用通过粘合剂中间层如聚乙烯醇缩丁醛(PVB)而层叠在一起的薄玻璃片材。已知改变层叠玻璃片材的至少一个中的压应力以提供期望的机械特性。
还已知的是，层叠的侧窗可以具有这样的构造：使得当侧窗完全关闭时，面对交通工具内部的玻璃片材不会完全向下延伸至转动机构。而是，转动机构仅连接到连接器区域，该连接器区域是层叠玻璃件的外玻璃片材的一部分。转动机构的驱动仍使内玻璃片材与外玻璃片材同时移动，因为外玻璃片材通过粘合剂中间层材料(例如PVB)连接到内玻璃片材。但是，转动机构并不与内玻璃片材直接物理接触。
还已知例如在US4,985,099和US2015/0224855A1中使用化学强化玻璃片材作为交通工具侧窗中的内面片材。化学强化的玻璃片材可以与外玻璃板共延伸，或者仅在如上所述的关闭位置时才覆盖交通工具的孔口部分。
在WO2015/092385A1中描述了包含钠钙硅酸盐玻璃的外层(或片材)和化学强化玻璃的内层的层叠玻璃件。
WO02/07967A1描述了一种层叠玻璃件板，其具有至少一个玻璃片材，其厚度在0.8mm至3.5mm之间。该玻璃片材具有：a)在20MPa至80MPa之间的边缘压缩应力；b)在玻璃中央部分的在2MPa至39MPa之间表面压应力。该玻璃件板可用作层叠的汽车玻璃件。
WO2006/043026A1描述了具有日光控制功能的层叠玻璃件。
本发明人已经发现，层叠的交通工具侧窗中的表面压缩应力的水平可以根据外玻璃片材的玻璃厚度而变化。
因此，本发明提供了一种层叠玻璃件，其包含通过中间层结构连接到第二玻璃片材的第一玻璃片材，该中间层结构包括至少一个(第一)粘合剂中间层材料层，其中第一和第二玻璃片材分别具有第一主表面和第二相对主表面，以及该层叠玻璃件布置成使得第一玻璃片材的第二主表面的至少一部分面对第二玻璃片材的第一主表面；其中第一玻璃片材在第一玻璃片材的第一主表面的至少中央区域具有至少CSmin的表面压缩应力，其中对于在1.4mm至2.6mm之间的第一玻璃片材的厚度t，以MPa计的CSmin由如下给出
CSmin(MPa)＝21.0×t3-118.6×t2+236.9×t-a1
其中a1在135MPa和140MPa之间，优选其中a1＝138.5MPa。
本发明人已经发现，通过利用上述等式，对于1.4mm至2.6mm的给定第一玻璃片材厚度，可以快速获得层叠玻璃件，特别是交通工具的层叠侧窗所需的机械特性。
优选地，对于在1.4mm和2.6mm之间的第一玻璃片材的厚度t，第一玻璃片材的第一主表面的中央区域中的表面压缩应力(以MPa计)小于CSmax，其中CSmax由如下给出
CSmax(MPa)＝28.3×t3-139.8×t2+244.6×t-b1
其中b1在120MPa至126MPa之间，优选其中b1＝123.1MPa。
优选地，第二玻璃片材的厚度大于0.3mm和/或小于1.0mm。
优选地，第二玻璃片材的厚度小于1.0mm或小于0.8mm。
优选地，第二玻璃片材的厚度大于0.3mm。
优选地，第二玻璃片材的厚度在0.3mm至1.0mm之间。
优选地，第二玻璃片材的厚度在0.3mm至0.8mm之间。
优选地，第二玻璃片材已经被化学强化。
优选地，第二玻璃片材是碱金属铝硅酸盐玻璃组合物。
优选地，第二玻璃片材包括至少约6wt％的氧化铝。
优选地，第二玻璃片材具有包含如下的组成：66-72摩尔％的SiO2、1-4mol％的Al2O3、8-15mol％的MgO、1-8摩尔％的CaO、12-16摩尔％的Na2O,优选其中MgO+CaO为12至17摩尔％和CaO/(MgO+CaO)在0.1和0.4的范围内。
优选地，第二玻璃片材具有包含(按重量计)如下的组成：58％至70％的SiO2、5％至15％的Al2O3、12％至18％的Na2O、0.1％至5％的K2O、4％至10％的MgO和0到1％的CaO，而前提是Al2O3和MgO的总和超过13％，Al2O3加MgO的总和除以K2O的量超过3，并且Na2O加K2O加MgO的总和超过22％。
优选地，第二玻璃片材被化学强化以具有大于400MPa，优选地在400MPa至900MPa之间，更优选地在400MPa至700MPa之间，甚至更优选地在450MPa至675MPa之间的表面压缩应力。
优选地，第二玻璃片材被化学强化以具有约900MPa或更小的表面压缩应力。
优选地，第二玻璃片材被化学强化以具有在10μm和60μm之间，更优选地在25μm和45μm之间，甚至更优选地在30μm和40μm之间的层深度(DOL)。
优选地，第一玻璃片材是浮法玻璃片材。
优选地，第一玻璃片材是钠钙硅酸盐玻璃片材。
优选地，第一玻璃片材具有包含(按重量计)如下的组成：SiO2 69–74％；Al2O3 0–3％；Na2O 10–16％；K2O 0–5％；MgO 0–6％；CaO 5–14％；SO3为0–2％，Fe2O3 0.005–2％。
优选地，第一粘合剂中间层材料层与第一或第二玻璃片材共延伸。
优选地，第一玻璃片材与第二玻璃片材共延伸。
优选地，第一粘合剂中间层材料层与第一玻璃片材和第二玻璃片材共延伸。
优选地，第一粘合剂中间层材料层包含聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、声学改性的PVB、乙烯的共聚物、例如乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、聚氨酯(PU)、聚碳酸酯、聚氯乙烯(PVC)、或乙烯和甲基丙烯酸的共聚物。
优选地，第一粘合剂中间层材料层的厚度在0.3mm至2.3mm之间，优选地在0.3mm至1.6mm之间，更优选地在0.3mm至0.9mm之间。
优选地，第一玻璃片材和/或第二玻璃片材包含相应的第一连接部分，用于将层叠玻璃件连接至用于使层叠玻璃件(优选在垂直方向)上移动的机构。
第一和第二玻璃片材各自具有外围。优选地，第二玻璃片材的外围与第一玻璃片材的外围邻接，或者第二玻璃片材的外围被包围在第一玻璃片材的外围内。
当第二玻璃片材的外围被包围在第一玻璃片材的外围内时，第一玻璃片材的外围的一部分可以与第二玻璃片材的外围的一部分对准。
从第二方面，本发明还提供了一种层叠玻璃件，其包含通过包含至少一个(第一)粘合剂中间层材料层的中间层结构与第二玻璃片材连接的第一玻璃片材，其中第一和第二玻璃片材每个分别具有第一主表面和相对的第二主表面，并且层叠玻璃件布置成使得第一玻璃片材的第二主表面的至少一部分面对第二玻璃片材的第一主表面；第一玻璃片材的厚度大于2.6mm且小于8mm，优选小于6mm，并且其中第一玻璃片材的第一主表面的中央区域中的表面压缩应力在50MPa至150MPa之间；第二玻璃片材是化学强化玻璃片材，其具有在0.3mm至1.0mm之间的厚度，大于400MPa的表面压缩应力，在10μm至60μm之间的层深度(DOL)。
优选地，第二玻璃片材的厚度在0.4mm至0.8mm之间。
优选地，第二玻璃片材是碱金属铝硅酸盐玻璃组合物。
优选地，第二玻璃片材包括至少约6wt％的氧化铝。
优选地，第二玻璃片材具有包括如下的组成：66-72摩尔的SiO2％、1-4mol％的Al2O3、8-15mol％的MgO、1-8摩尔％的CaO、12-16摩尔％的Na2O，优选其中MgO+CaO为12至17摩尔％和CaO/(MgO+CaO)在0.1和0.4的范围内。
优选地，第二玻璃片材具有包含(按重量计)如下的组成：58％至70％的SiO2、5％至15％的Al2O3、12％至18％的Na2O、0.1％至5％的K2O、4％至10％的MgO和0％到1％的CaO，而前提是Al2O3和MgO的总和超过13％，Al2O3加MgO的总和除以K2O的量超过3，并且Na2O加K2O加MgO的总和超过22％。
优选地，第二玻璃片材被化学强化以具有在400MPa至900MPa之间，更优选在400MPa至700MPa之间，甚至更优选在450MPa至675MPa之间的表面压缩应力。
优选地，第二玻璃片材被化学强化以具有在25μm至45μm之间，甚至更优选地在30μm至40μm之间的层深度。
优选地，第一玻璃片材是浮法玻璃片材。
优选地，第一玻璃片材是钠钙硅酸盐玻璃片材。
优选地，第一玻璃片材具有包含(按重量计)如下的玻璃组成：SiO2 69–74％；Al2O30–3％；Na2O 10–16％；K2O 0–5％；MgO 0–6％；CaO 5–14％；SO3 0–2％，Fe2O3 0.005–2％。
优选地，第一粘合剂中间层材料层与第一或第二玻璃片材共延伸。
优选地，第一玻璃片材与第二玻璃片材共延伸。
优选地，第一粘合剂中间层材料层与第一玻璃片材和第二玻璃片材共延伸。
优选地，第一粘合剂中间层材料片层包含聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、声学改性的PVB、乙烯的共聚物、例如乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、聚氨酯、聚碳酸酯、聚氯乙烯(PVC)或乙烯与甲基丙烯酸的共聚物。
优选地，第一粘合剂中间层材料层的厚度在0.3mm至2.3mm之间，优选地在0.3mm至1.6mm之间，更优选地在0.3mm至0.9mm之间。
优选地，第一玻璃片材和/或第二玻璃片材包括相应的第一连接部分，用于将层叠玻璃件连接至用于使层叠玻璃件(优选在垂直方向上)移动的机构。
第一和第二玻璃片材各自具有外围。优选地，第二玻璃片材的外围与第一玻璃片材的外围邻接，或者第二玻璃片材的外围被包围在第一玻璃片材的外围内。
当第二玻璃片材的外围被包围在第一玻璃片材的外围内时，第一玻璃片材的外围的一部分可以与第二玻璃片材的外围的一部分对准。
根据本发明的第一和/或第二方面的层叠玻璃件具有其他优选的特征。
优选地，层叠玻璃件具有日光控制功能。
在一些实施方案中，层叠玻璃件的日光控制功能至少部分地由第一和/或第二玻璃片材上的日光控制涂层提供。
优选地，第一玻璃片材的第一主表面在其至少一部分上具有日光控制涂层。
优选地，第一玻璃片材的第二主表面在其至少一部分上具有日光控制涂层。
优选地，第二玻璃片材的第一主表面在其至少一部分上具有日光控制涂层。
优选地，第二玻璃片材的第二主表面在其至少一部分上具有日光控制涂层。
优选地，第一和/或第二玻璃片材的第一和/或第二主表面上的日光控制涂层包含吸收涂层，特别是用于吸收红外辐射的涂层。
优选地，在第一和/或第二玻璃片材的第一和/或第二主表面上的日光控制涂层包括反射涂层，特别是红外线反射涂层。
当层叠玻璃件具有日光控制功能时，日光控制功能可以至少部分地由第一和/或第二玻璃片材提供。例如，第一玻璃片材和/或第二玻璃片材可以被适当地体着色。
当层叠玻璃件具有日光控制功能时，日光控制功能可以至少部分地由中间层结构提供。
优选地，第一粘合剂中间层材料层包括功能性夹杂物(inclusion)，用于减少太阳辐射，否则该太阳辐射可以透射通过第一粘合剂中间层材料层。
优选地，第一粘合剂中间层材料层包含用于吸收太阳辐射的吸收体。
优选地，中间层结构包含由中间片材隔开的两个或更多个中间层材料的粘合剂层，其中中间片材用于至少部分地提供具有日光控制功能的层叠玻璃件。
优选地，中间片材用作红外线反射涂层的载体片材。
优选地，中间片材包含聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯或玻璃片材。
当中间片材用作红外线反射涂层的载体片体时，优选红外线反射涂层包含至少一个金属层，更优选至少一个银层。
在本发明的第一和/或第二方面的其他实施方案中，第一和/或第二玻璃片材包括功能涂层。
优选地，第一玻璃片材的第一主表面在其至少一部分上具有功能涂层。
优选地，第一玻璃片材的第二主表面在其至少一部分上具有功能涂层。
优选地，第二玻璃片材的第一主表面在其至少一部分上具有功能涂层。
优选地，第二玻璃片材的第二主表面在其至少一部分上具有功能涂层。
在第一玻璃片材和/或第二玻璃片材的第一和/或第二主表面在其至少一部分上具有功能涂层的一些实施方案中，优选地，该功能涂层包含紫外线屏蔽功能和/或着色功能，使得通过功能涂层的存在改变可见光和/或紫外线辐射通过层叠玻璃件的通道。
在本发明的第一和/或第二方面的一些实施方案中，第一玻璃片材的第一主表面和/或第二玻璃片材的第二主表面在其至少一部分上具有功能涂层，该功能涂层包含自清洁型涂层。
在本发明的第一和/或第二方面的一些实施方案中，层叠玻璃件包含在第一和/或第二玻璃片材的第一和/或第二主表面的至少一部分上的低发射率涂层。
优选地，低发射率涂层包含至少一金属(例如锡、锌、铟、钨和钼)的氧化物层。所述至少一金属氧化物层可以包含掺杂剂，例如氟、氯、锑、锡、铝、钽、铌、铟或镓，使得可导致涂层例如掺杂氟的氧化锡和掺杂锡的氧化铟。
优选地，低发射率涂层包含至少一金属层，并且优选地包括至少一介电层。至少一金属层优选包含银、金、铜、镍或铬。
从另一方面，本发明提供了一种具有用于窗户，特别是侧窗的孔口的交通工具，其中根据本发明的第一和/或第二方面的层叠玻璃件固定在该孔口内。
从另一方面，本发明提供了一种具有用于窗户，特别是侧窗的孔口的交通工具，其中根据本发明的第一和/或第二方面的层叠玻璃件可在该孔口内移动。
从另一方面，本发明提供一种交通工具，该交通工具具有用于窗户，特别是侧窗的孔口，其中层叠玻璃件根据本发明的第一和/或第二方面的实施方案，其中第一和/或第二玻璃片材包含相应的第一连接部分，用于将层叠玻璃件连接到使层叠玻璃件在孔口内移动的机构。优选地，层叠玻璃件可在孔口中垂直移动。
在其中交通工具具有在孔口中可移动的玻璃件的实施方案中，适当地，该交通工具具有内部并且孔口具有外围，其中层叠玻璃可移动至第一位置以关闭孔口，使得从交通工具外部不可通过孔口进入交通工具内部，并且当层叠玻璃件处于第一位置时，存在不面对该孔口的一部分层叠玻璃件，并且第一玻璃片材的第二主表面的一部分不面对第二玻璃件片材的第一主表面。
现在将参考以下附图(未按比例)描述本发明，其中：
图1是根据本发明的第一方面的交通工具侧窗的示意性平面图；
图2是图1所示的交通工具侧窗的示意截面图；
图3-6是具有交通工具侧窗的交通工具的示意性侧视图；
图7是表示表面压缩应力的上限值和下限值与玻璃厚度的关系图；和
图8是根据本发明第二方面的交通工具侧窗的示意性截面图。
在本发明的以下描述中，使用Strainoptics Laser GASP-CS(http://www.strainoptics.com/files/Laser％20GASP-CS％20Quick-Start％20(English).pdf)进行表面压缩应力测量。此类设备可从Strainoptics,Inc.,108W.Montgomery Avenue,North Wales,PA 19454USA获得。
图1示出了可移动的交通工具侧窗1的平面图。在该平面图中，交通工具侧窗1具有上部区域3、下部区域5和连接区域7。
相对于线x-x’限定上部区域3，并且线x-x’由安装有交通工具侧窗的交通工具样式限定，这将在下面更详细地讨论。在该实例中，连接区域7包含第一梯形部分7a和第二梯形部分7b。每个梯形部分7a，7b在其窄端具有相应的孔洞7c，7d。孔洞7c，7d用于将转动机构(未示出)连接至交通工具侧窗1，以沿箭头8的方向垂直地移动交通工具侧窗。
交通工具侧窗1具有被构造为用作外表面的主表面10。主表面10具有中央区域12，该中央区域在交通工具侧窗1的外围的内侧。
尽管图1显示了可移动的侧窗，但固定的侧窗(例如前或后边窗)可以用同一张图表示，但不存在连接器区域7。通常，前或后边窗固定在交通工具的孔口内。尽管已知有可以枢转地安装在交通工具孔口中的边窗。
图2示出了沿线y-y’截取的图1所示的交通工具侧窗1的示意性截面图。线x’-x”与线x-x’形成一个水平面。
交通工具侧窗1包含第一玻璃片材9，聚乙烯醇缩丁醛(PVB)层11和第二玻璃片材13。PVB层将第一玻璃片材9连接到第二玻璃片材13。
使用常规术语，主表面10被称为“表面1”，因为它是玻璃件的面向“外部”的第一表面，即在正常使用中，交通工具侧玻璃件1的主表面10是日光束首先照射的第一表面a。
第一玻璃片材9是钠钙硅酸盐玻璃片材，其具有诸如透明浮法玻璃的组成，通常添加有氧化铁作为着色剂以向层叠玻璃件提供某种形式的日光控制。
典型的钠钙硅酸盐玻璃组成为(按重量计)SiO2 69–74％；Al2O3 0–3％；Na2O 10–16％；K2O 0–5％；MgO 0–6％；CaO 5–14％；SO3 0–2％；Fe2O3 0.005-2％。玻璃组合物还可包含其他添加剂，例如精炼助剂，其通常以至多2％的量存在。钠钙硅酸盐玻璃组合物可以包含其他着色剂如Co3O4、NiO和Se，以在透射光中观察时赋予玻璃所需的颜色。可以根据公认标准如BS EN410测量透射的玻璃颜色。
PVB的层11具有0.76mm的厚度，但是可以具有在0.3mm至1mm范围内的厚度，例如PVB的层可以具有0.38mm或0.86mm的厚度。
第二玻璃片材13具有0.7mm的厚度，但是可以具有0.3mm至1.0mm的范围内，例如0.3mm至0.8mm或0.4mm至0.8mm的厚度。第二玻璃片材13可以具有0.5mm的厚度。
第二玻璃片材已经使用常规的熔融盐离子交换工艺进行了化学强化，以用来自合适熔融盐中的钾离子交换第二玻璃片材表面中的钠离子。控制化学强化过程以使第二玻璃片材具有35μm的层深度(DOL)，大于400MPa，通常在450MPa至700MPa之间的表面压缩应力。表面压缩应力可以高达900MPa。DOL可以在30μm和40μm之间。
用于第二玻璃片材13的合适玻璃组合物是碱金属铝硅酸盐玻璃，例如可从康宁公司获得的GorillaTM玻璃。
第二片材13的具体组成为：68摩尔％的SiO2、2.5摩尔％的Al2O3、11摩尔％的MgO、3.7摩尔％的CaO、14.2摩尔％的Na2O，0.6摩尔％的K2O。对于该组合物，MgO+CaO为14.7mol％，而Na2O+K2O为14.8mol％。这是公布的WO2014/148020A1第20页表2中的组成编号13。第二片材的氧化铁(Fe2O3)含量可能低，小于0.1重量％，即约0.012重量％。
如图2所示，PVB的层11和第二玻璃片材13都在线x'-x”下方延伸，因此在图1中的线x-x'下方延伸，但是PVB的层11和第二玻璃片材13不与第一玻璃片材9共延伸。这导致连接区域7没有被PVB的层11和第二玻璃片材13覆盖，从而可以将常规的转动机构附接至连接区域7，即通过孔洞7c(图2中未示出)和7d。然而，PVB层11和/或第二玻璃片材13可以与第一玻璃片材9共延伸。
图3示出了交通工具50(即汽车)的示意性侧视图。交通工具50具有侧门52和具有外围56的孔口54，其中图1和图2所示类型的交通工具侧窗以本领域中已知的方式可竖直地移动于其中。外围56可以是交通工具门的一部分，即合适的框架，或者是交通工具主体的一部分。
外围56具有角j、k和m。线j-m定义了图1中所示的线x-x'的位置。在图3中，孔口54显示为处于关闭构造，而交通工具侧窗关闭了孔口54。参考图1和图2，第一玻璃片材的主表面10的一部分封闭了孔口54。
同样在图3中示出，交通工具50具有固定的侧窗58，其可以具有根据本发明的构造。然而，由于侧窗58被固定在框架中，所以侧窗58不需要具有用于将转动机构连接到侧窗58的连接区域。
图4示出了交通工具50，其具有处于第二构造的孔口54′，而交通工具侧窗完全向下转动。
参照图1-3，图5示出了具有侧门52的交通工具50，该侧门52包括可在孔口54中移动的交通工具侧窗1。在该图中，由阴影线表示在线xx'(即由孔口限定的线j-m)下方的交通工具侧窗1。转动机构60位于门52的下部。合适的连杆构件62将转动机构60连接至交通工具侧窗1的连接区域。第一连杆构件63与第一梯形部分7a机械连通，而第二连杆构件64与第二梯形部分7b机械连通。孔洞7c，7d可用于将相应的连杆构件63、64的端部附接到相应的梯形部分7a，7b。
孔口54被交通工具侧窗1的上部区域3封闭。
图6示出了图5中所示的交通工具50，其中转动机构60已经被适当地驱动以部分向下转动交通工具侧窗，使得在孔口中存在开口66，即孔口不再完全关闭。通过转动机构60的驱动，转动连杆构件62从图5所示的第一位置移动至图6所示的第二位置。第一连杆构件63和第二连杆构件64中的每一个都适当地朝向转动机构60移动，从而在孔口中降低交通工具侧窗。因此，交通工具侧窗1上的线x-x’在由孔口限定的线j-m下方移动。交通工具50的内部可通过开口66进入。
根据本发明的第一方面，已经发现，当第一玻璃片材的中央区域12中的压应力根据第一玻璃片材的厚度而变化时，交通工具侧窗1具有可接受的机械特性。
表1提供了在其至少一个主表面的中央区域中第一玻璃片材9的表面压缩应力的下限和上限的实例，已经发现其对于第一玻璃片材9的不同厚度是有用的。
表1
Figure BDA0002749284530000121
例如，根据表1，根据本发明，对于1.4mm的钠钙硅酸盐玻璃片材，在该片材的至少一个主表面的中央区域中的表面压缩应力大于18MPa，并且小于23MPa。同样，对于2.1mm的钠钙硅酸盐玻璃片材，该片材的至少一个主表面的中央区域中的表面压缩应力大于30MPa且小于35MPa。
第一玻璃片材中所需的表面压缩应力水平可以通过适当地将第一玻璃片材加热至适当的高温，然后通过将冷却流体的射流引导至第一玻璃片材的主表面上来适当地冷却所加热的玻璃片材来实现。
图7以图形形式显示了表1中显示的数据。轴17是第一玻璃片材的厚度(以mm计)，而轴19是在第一玻璃片材的中央区域12中使用前述Strainoptics Laser GASP-CS测量的表面压缩应力的大小。
“空心正方形”点是在指定的玻璃厚度(以mm计)t下第一玻璃片材的中央区域中的表面压缩应力CS的目标下限(MPa)。
线21是贯穿“空心正方形”数据集的趋势线，其中该趋势线具有以下等式：
CS目标下限(MPa)＝21.035×t3-118.6×t2+236.88×t-138.8 (1)
其中t是第一玻璃片材的厚度(以mm计)。
“黑色实心圆”点是在指定的玻璃厚度(以mm计)t下第一玻璃片材的中央区域中的表面压缩应力CS的目标上限(MPa)。
线23是穿过“黑色实心圆”数据集的趋势线，其中趋势线具有以下等式：
CS目标上限(MPa)＝28.28×t3-139.7 5×t2+24 458×t-123.12 (2)
其中t是第一玻璃片材的厚度(以mm计)。
对于钠钙硅酸盐玻璃，等式(1)和(2)提供在1.4mm至2.6mm范围内的给定玻璃厚度的表面压缩应力的目标下限和上限，优选在第二玻璃片材为化学强化玻璃片材，具有在400MPa至700MPa之间的表面压缩应力，在30至40μm之间层深度，和在0.3mm至0.9mm之间的粘合剂中间层的厚度。
在图2中，PVB的层11仅与第二玻璃片材13共延伸。然而，在所示实施方案的替代实施方案中，PVB的层11与第一和第二玻璃片材共延伸。在这样的实施方案中，第一玻璃片材和第二玻璃片材彼此共延伸或基本上共延伸。
可以使用适当高的温度和压力，使用适当的层叠工艺来制造交通工具侧窗1。PVB的层11可以在层叠过程之前适当地以片材形式提供。
图8示出了根据本发明的第二方面的层叠玻璃件的示意性截面图。层叠玻璃件31是交通工具侧窗，并且类似于参照图1和图2描述的交通工具侧窗1。如图2所示，线x’-x”与线x-x’形成水平面。
层叠玻璃件31具有通过粘合剂层35连接到第二玻璃片材37的第一玻璃片材33。粘合剂层35可以包括至少一个聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、EVA、PVC、EMA、聚氨酯(PU)、声学改性的PVB或Uvekol(液态可固化树脂)的层。
第一玻璃片材具有钠钙硅酸盐组成并且具有3.0mm的厚度，但是可以具有在2.8mm至5.5mm之间的厚度。在第一玻璃片材的中央区域39中的目标压缩应力在60MPa至130MPa之间。在图8所示的实例中，第一玻璃片材的中央区域39中的表面压缩应力为90MPa。
在该实例中，粘合剂层35是厚度为0.76mm的PVB层，尽管粘合剂层35的厚度可以在0.3mm至0.9mm之间，例如粘合剂层的厚度可以为0.38mm、0.76mm或0.86mm。
第二玻璃片材37是化学强化的玻璃片材，厚度在0.3mm至1.0mm之间或在0.3mm至0.8mm之间。在图8中，第二玻璃片材37具有0.7mm或0.5mm的厚度。
第二玻璃片材已经使用常规的熔融盐离子交换工艺进行了化学强化，以提供具有35μm的层深(DOL)，大于400MPa(通常在450MPa至700MPa之间的)表面压缩应力的第二玻璃片材37。表面压缩应力可以高达900MPa。通过调节化学强化过程的长度和/或其温度，DOL可以在30μm和40μm之间变化。
用于第二玻璃片材的合适玻璃组合物是碱金属铝硅酸盐玻璃，例如可从康宁公司获得的GorillaTM玻璃。
第二片材7的具体组成为：68摩尔％的SiO2、2.5摩尔％的Al2O3、11摩尔％的MgO、3.7摩尔％的CaO、14.2摩尔％的Na2O、0.6摩尔％的K2O。对于该组合物，MgO+CaO为14.7mol％，而Na2O+K2O为14.8mol％。这是公布的WO2014/148020A1第20页表2中的组成编号13。第二片材的氧化铁(Fe2O3)含量可能低，小于0.1重量％，即约0.012重量％。
尽管在先前的图中，交通工具侧窗1、31显示为平坦(或平面)的，具有平坦外表面，但是交通工具侧窗1、31可以在一个或多个方向上弯曲。在一个或多个方向之一上的曲率半径可以在1000mm和8000mm之间。当层叠玻璃件在两个方向上弯曲时，适当地，每个曲率方向都彼此正交。适当地，在一个或两个曲率方向上的曲率半径在1000mm至8000mm之间。
已知合适的技术用于成形第一玻璃片材。然而，第二玻璃片材可以最初是平坦的，并且通过在层叠过程中向平坦的第二玻璃片材施加合适的压力来将其“冷成型”为由弯曲的第一玻璃片材设定的期望形状。层叠过程中的温度足以使粘合剂层(即PVB片材)粘结到第一和第二玻璃片材，但是这样的温度不足以仅通过在互补的成形构件之间压制和/或在重力的作用下下垂使第二玻璃片材永久变形。
在本发明的前述实施方案中，示出了将第一玻璃片材连接到第二玻璃片材的单个粘合剂层。然而，在本发明的范围内的是，第一玻璃片材可以通过包含一个或多个粘合剂层的中间层结构连接到第二玻璃片材。例如，中间层结构可以包含两个或更多个粘合剂层。两个或更多个粘合剂层中的两个可以由在层叠温度下热稳定的中间片材隔开。这适当地由中间片材提供，该中间片材在一侧与第一粘合剂层直接接触，而另一侧直接接触第二粘合剂层。在这样的结构中，第一和第二粘合剂层可以是相同的材料(即PVB、PVC、EVA)或它们可以是不同的，即第一粘合剂层可以是PVB，第二粘合剂层可以是EVA。中间片材可以包含聚对苯二甲酸乙二醇酯PET、聚碳酸酯或者是玻璃片材，例如具有与第二片材或玻璃相同的组成。中间片材可以在其主表面上具有红外线反射涂层。
在本领域中已知的是，用于将第一玻璃片材连接到第二玻璃片材的粘合剂层可以具有楔形轮廓，例如用于提供如US5,013,134所述的无重影平视显示器挡风玻璃的类型。这种楔形的粘合剂层在本发明中可以是有用的。
本发明在交通工具玻璃件的领域中发现了特殊的应用，特别是可以在交通工具的孔口中移动或固定在交通工具的孔口中的交通工具侧窗。层叠玻璃件可以用于交通工具的后部(即作为交通工具背窗的一部分或全部)或交通工具的顶部中。
因此，本发明提供了一种层叠玻璃件，其包含通过中间层结构连接在一起的第一和第二玻璃片材，该中间层结构包含至少第一粘合剂中间层材料层。第一玻璃片材的第一主表面的中央区域中的表面压应力取决于第一玻璃片材的厚度。对于在1.4mm至2.6mm之间的第一玻璃片材的厚度，在其主表面的中央区域中的最小表面压缩应力是玻璃厚度的函数，并且对于大于2.6mm且小于8mm的厚度，已经发现就表面压缩应力而言在50-150MPa之间的范围是有用的。第二玻璃片材可以是厚度在0.3mm至1.0mm之间的化学强化玻璃片材。层叠玻璃件可以在交通工具的孔口中固定或移动。
本发明具有以下方面。
方面1.一种层叠玻璃件，包含
通过中间层结构连接到第二玻璃片材的第一玻璃片材，该中间层结构包含至少一个(第一)粘合剂中间层材料层，
其中第一玻璃片材和第二玻璃片材各自分别具有第一主表面和第二相对的主表面，并且层叠玻璃件布置成使得第一玻璃片材的第二主表面的至少一部分面对第二玻璃片材的第一主表面；
其中第一玻璃片材在第一玻璃片材的第一主表面的至少中央区域具有至少CSmin的表面压缩应力，并且其中对于在1.4mm至2.6mm之间的第一玻璃片材的厚度t，以MPa计的CSmin由如下给出
CSmin(MPa)＝21.0×t3-118.6×t2+236.9×t-a1
其中a1在135MPa和140MPa之间，优选其中a1＝138.5MPa。
方面2.根据方面1的层叠玻璃件，其中第一玻璃片材的第一主表面的中央区域中的表面压缩应力小于CSmax，其中以MPa计的CSmax由如下给出
CSmax(MPa)＝28.3×t3-139.8×t2+244.6×t-b1
其中b1在120MPa至126MPa之间，优选其中b1＝123.1MPa。
方面3.根据方面1或方面2的层叠玻璃件，其中第二玻璃片材的厚度大于0.3mm和/或其中第二玻璃片材的厚度小于1.0mm。
方面4.根据方面1至3中的任一项所述的层叠玻璃件，其中所述第二玻璃片材已经被化学强化。
方面5.根据方面1-4中任一项的层叠玻璃件，其中第二玻璃片材被化学强化以具有大于400MPa，优选地在400MPa至900MPa之间，更优选地在400MPa至700MPa之间，甚至更优选地在450MPa至675MPa之间的表面压缩应力。
方面6，根据方面1至5中任一项所述的层叠玻璃件，其中所述第二玻璃片材被化学强化以具有在10μm至60μm之间，更优选地在25μm至45μm之间，甚至更优选地在30μm和40μm之间的层深度(DOL)。
方面7.层叠玻璃件，包含
通过中间层结构连接到第二玻璃片材的第一玻璃片材，该中间层结构包含至少一个(第一)粘合剂中间层材料层，
其中第一玻璃片材和第二玻璃片材各自分别具有第一主表面和第二相对的主表面，并且层叠玻璃件布置成使得第一玻璃片材的第二主表面的至少一部分面对第二玻璃片材的第一主表面；
第一玻璃片材的厚度大于2.6mm且小于8mm，优选小于6mm，并且其中第一玻璃片材的第一主表面的中央区域中的表面压缩应力在50MPa至150MPa之间；
第二玻璃片材是化学强化的玻璃片材，具有在0.3mm至1.0mm之间的厚度，大于400MPa的表面压缩应力，在10μm至60μm之间的层深度。
方面8.根据方面1至7中任一项的层叠玻璃件，其中第二玻璃片材是碱金属铝硅酸盐玻璃组合物。
方面9.根据方面1至8中任一项的层叠玻璃件，其中第二玻璃片材包含至少约6wt％的氧化铝。
方面10.根据方面1至7中任一项的层叠玻璃件，其中第二玻璃片材具有包含如下的组成：66-72摩尔的SiO2％、1-4mol％的Al2O3、8-15mol％的MgO、1-8摩尔％的CaO、12-16摩尔％的Na2O、优选其中MgO+CaO在12和17摩尔％之间，和CaO/(MgO+CaO)在0.1和0.4的范围内，或者其中第二玻璃片材具有包含如下的组成(按重量计)：58％至70％的SiO2、5％至15％的Al2O3、12％至18％的Na2O、0.1％至5％的K2O、4％至10％的MgO和0％至1％的CaO，前提是Al2O3和MgO的总和超过13％，Al2O3加MgO的总和除以K2O的量超过3，且Na2O加K2O加MgO的总和超过22％。
方面11.根据方面7至10中任一项所述的层叠玻璃件，其中所述第二玻璃片材被化学强化以具有在400MPa至900MPa之间，优选在400MPa至700MPa之间，更优选在450MPa至675MPa之间的表面压缩应力。
方面12.根据方面7至11中任一项所述的层叠玻璃件，其中所述第二玻璃片材被化学强化以具有在25μm至45μm之间，优选在30μm至40μm之间的层深度。
方面13.根据方面1至12中任一项所述的层叠玻璃件，其中所述第一玻璃片材具有包含如下的玻璃组成(按重量计)：SiO2 69-74％；Al2O3 0–3％；Na2O 10–16％；K2O 0–5％；MgO 0–6％；CaO 5–14％；SO3 0–2％，Fe2O3 0.005–2％。
方面14.根据方面1至13中任一项所述的层叠玻璃件，其中所述第一粘合剂中间层材料层与所述第一玻璃片材和/或第二玻璃片材共延伸。
方面15.根据方面1至14中任一项所述的层叠玻璃件，其中所述第一粘合剂中间层材料层包含聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、声学改性的PVB、乙烯的共聚物例如乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、聚氨酯(PU)、聚碳酸酯、聚氯乙烯(PVC)或乙烯与甲基丙烯酸的共聚物。
方面16.根据方面1至15中任一项所述的层叠玻璃件，其中所述第一粘合剂中间层材料层的厚度在0.3mm至2.3mm之间，优选地在0.3mm至1.6mm之间，更优选地在0.3mm至0.9mm之间。
方面17.根据方面1至16中任一项的层叠玻璃件，其中该层叠玻璃件具有日光控制功能。
方面18.根据方面17所述的层叠玻璃件，其中日光控制功能至少部分地由在第一和/或第二玻璃片材上的功能涂层提供。
方面19.根据方面17或方面18所述的层叠玻璃件，其中至少部分地由第一玻璃片材和/或第二玻璃片材提供日光控制功能。
方面20.根据方面17至19中任一项的层叠玻璃件，其中至少部分地由中间层结构提供日光控制功能。
方面21.根据方面1至20中任一项所述的层叠玻璃件，其中所述层叠玻璃件包含在第一和/或第二玻璃片材的第一和/或第二主表面的至少一部分上的低辐射率涂层。
方面22.根据方面1至21中任一项所述的层叠玻璃件，其中第一玻璃片材和第二玻璃片材各自具有各自的外围，并且第二玻璃片材的外围与第一玻璃片材的外围邻接，或第二玻璃片材的外围被包围在第一玻璃片材的外围内，优选地，其中第一玻璃片材的外围的一部分与第二玻璃片材的外围的一部分对准。
方面23.根据方面1至22中任一项所述的层叠玻璃件，其中第一玻璃片材和/或第二玻璃片材包含相应的第一连接部分，用于将所述层叠玻璃件连接至用于使所述层叠玻璃件移动的机构，优选地在竖直方向上。
方面24.根据方面23所述的层叠玻璃件，其中所述第一玻璃片材包括在其中的孔洞以限定第一连接部分，并且其中所述第一粘合剂中间层材料层在其中具有孔洞，并且在第一中间层材料层中的孔洞与第一玻璃片材上的孔洞同心。
方面25.根据方面24的层叠玻璃件，其中第一玻璃片材中的孔洞和第一粘合剂中间层材料层中的孔洞为相同形状，优选为圆形。
方面26.根据方面24或方面25所述的层叠玻璃件，其中所述支撑片材在其中具有孔洞，并且支撑片材中的孔洞与第一粘合剂中间层材料层中的孔洞同心。
方面27.根据方面26所述的层叠玻璃件，其中支撑片材中的孔洞和第一粘合剂中间层材料层中的孔洞为相同形状，优选为圆形。
方面28.一种交通工具，具有用于窗户，特别是侧窗的孔口，其中将根据方面1至22中任一项的层叠玻璃件固定在该孔口内。
方面29.一种交通工具，具有用于窗户，特别是侧窗的孔口，其中根据方面1至27中任一项的层叠玻璃件可在该孔口内移动。
方面30.一种交通工具，具有用于窗户，特别是侧窗的孔口，其中根据方面23至27中任一项的层叠玻璃件可通过连接至第一或第二玻璃片材的第一连接部分的机构而可在该孔口内移动。
方面31.根据方面30所述的交通工具，其中所述层叠玻璃件在所述孔口中可竖直移动。
方面32：根据方面29至31中的任一项所述的交通工具，所述交通工具具有内部和具有外围的孔口，其中层叠玻璃可移动至第一位置以关闭所述孔口，使得从交通工具外部，不可通过孔口进入交通工具的内部，并且当层叠玻璃件处于第一位置时，存在不面对孔口的层叠玻璃件的一部分，且第一玻璃片材的第二主表面的一部分不直接面对第二玻璃片材的第一主表面。

Claims (20)

1.一种层叠玻璃件，包含
通过中间层结构连接到第二玻璃片材的第一玻璃片材，该中间层结构包含至少一个(第一)粘合剂中间层材料层，
其中第一玻璃片材和第二玻璃片材各自分别具有第一主表面和第二相对的主表面，并且层叠玻璃件布置成使得第一玻璃片材的第二主表面的至少一部分面对第二玻璃片材的第一主表面；
其中第一玻璃片材在第一玻璃片材的第一主表面的至少中央区域具有至少CSmin的表面压缩应力，并且其中对于在1.4mm至2.6mm之间的第一玻璃片材的厚度t，以MPa计的CSmin为CSmin(MPa)＝21.0×t3-118.6×t2+236.9×t-a1
其中a1在135MPa和140MPa之间，优选其中a1＝138.5MPa。
2.根据权利要求1的层叠玻璃件，其中第一玻璃片材的第一主表面的中央区域中的表面压缩应力小于CSmax，其中以MPa计的CSmax为CSmax(MPa)＝28.3×t3-139.8×t2+244.6×t-b1
其中b1在120MPa至126MPa之间，优选其中b1＝123.1MPa。
3.根据权利要求1或权利要求2的层叠玻璃件，其中第二玻璃片材的厚度大于0.3mm和/或其中第二玻璃片材的厚度小于1.0mm。
4.根据前述权利要求任一项所述的层叠玻璃件，其中所述第二玻璃片材已经被化学强化。
5.层叠玻璃件，包含
通过中间层结构连接到第二玻璃片材的第一玻璃片材，该中间层结构包含至少一个(第一)粘合剂中间层材料层，
其中第一玻璃片材和第二玻璃片材各自分别具有第一主表面和第二相对的主表面，并且层叠玻璃件布置成使得第一玻璃片材的第二主表面的至少一部分面对第二玻璃片材的第一主表面；
第一玻璃片材的厚度大于2.6mm且小于8mm，优选小于6mm，并且其中第一玻璃片材的第一主表面的中央区域中的表面压缩应力在50MPa至150MPa之间；
第二玻璃片材是化学强化的玻璃片材，具有在0.3mm至1.0mm之间的厚度。
6.根据前述权利要求中任一项的层叠玻璃件，其中第二玻璃片材是碱金属铝硅酸盐玻璃组合物，和/或其中第二玻璃片材包含至少约6wt％的氧化铝。
7.根据权利要求1至5中任一项的层叠玻璃件，其中第二玻璃片材具有包含如下的组成：66-72摩尔％的SiO2、1-4mol％的Al2O3、8-15mol％的MgO、1-8摩尔％的CaO、12-16摩尔％的Na2O、优选其中MgO+CaO为12至17摩尔％，和CaO/(MgO+CaO)在0.1和0.4的范围内，或者其中第二玻璃片材具有包含如下的组成(按重量计)：58％至70％的SiO2、5％至15％的Al2O3、12％至18％的Na2O、0.1％至5％的K2O、4％至10％的MgO和0％至1％的CaO，前提是Al2O3和MgO的总和超过13％，Al2O3加MgO的总和除以K2O的量超过3，且Na2O加K2O加MgO的总和超过22％。
8.根据任一项前述权利要求所述的层叠玻璃件，其中所述第二玻璃片材被化学强化以具有在400MPa至900MPa之间，优选在400MPa至700MPa之间，更优选在450MPa至675MPa之间的表面压缩应力。
9.根据前述权利要求任一项所述的层叠玻璃件，其中所述第二玻璃片材被化学强化以具有在10μm至60μm之间，更优选在25μm至45μm之间，更优选在30μm至40μm之间的层深度(DOL)。
10.根据前述权利要求任一项所述的层叠玻璃件，其中所述第一玻璃片材具有包含如下的玻璃组成(按重量计)：SiO2 69-74％；Al2O30–3％；Na2O 10–16％；K2O 0–5％；MgO 0–6％；CaO 5–14％；SO3 0–2％，和Fe2O3 0.005–2％。
11.根据前述权利要求任一项所述的层叠玻璃件，其中所述第一粘合剂中间层材料层与第一玻璃片材和/或第二玻璃片材共延伸。
12.根据前述权利要求任一项所述的层叠玻璃件，其中所述第一粘合剂中间层材料层包含聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、声学改性的PVB、乙烯的共聚物例如乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、聚氨酯(PU)、聚碳酸酯、聚氯乙烯(PVC)或乙烯与甲基丙烯酸的共聚物，和/或其中所述第一粘合剂中间层材料层的厚度在0.3mm至2.3mm之间，优选地在0.3mm至1.6mm之间，更优选地在0.3mm至0.9mm之间。
13.根据前述权利要求任一项的层叠玻璃件，具有日光控制功能。
14.根据权利要求13所述的层叠玻璃件，其中至少部分地由在第一和/或第二玻璃片材上的日光控制涂层提供日光控制功能，和/或其中由第一玻璃片材和/或第二玻璃片材提供日光控制功能。
15.根据权利要求13或权利要求14的层叠玻璃件，其中由第一粘合剂材料层提供日光控制功能。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的层叠玻璃件，其中所述中间层结构包含第二粘合剂中间层材料层和中间片材，所述中间片材在所述第一和第二粘合剂中间层材料层之间，且其中由中间片材提供日光控制功能。
17.根据权利要求16所述的层叠玻璃件，其中将中间片材用作红外反射涂层的载体片材，和/或其中所述第一和/或第二粘合剂中间层材料层包含用于减少太阳辐射量的功能性夹杂物，否则太阳辐射可透射穿过所述层叠玻璃件。
18.根据前述权利要求任一项所述的层叠玻璃件，其中第一玻璃片材和第二玻璃片材各自具有各自的外围，并且第二玻璃片材的外围与第一玻璃片材的外围邻接，或其中第二玻璃片材的外围被包围在第一玻璃片材的外围内。
19.根据前述权利要求任一项所述的层叠玻璃件，其中第一玻璃片材和/或第二玻璃片材包含相应的第一连接部分，用于将所述层叠玻璃件连接至用于使所述层叠玻璃件移动的机构，优选地在竖直方向上。
20.一种交通工具，具有用于窗户，特别是侧窗的孔口，其中(i)在该孔口内固定根据权利要求1至18中任一项的层叠玻璃件，或(ii)其中根据权利要求1至19中任一项的层叠玻璃件可在该孔口内移动，或(iii)其中根据权利要求19的层叠玻璃件可通过连接至第一或第二玻璃片材的第一连接部分的机构而可在该孔口内移动。
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