CN116442606A

CN116442606A - 一种制备夹层窗玻璃的方法

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Publication number: CN116442606A
Application number: CN202310075723.7A
Authority: CN
Inventors: P·保罗斯; J·皮尔兹; N·J·杜宾
Original assignee: Pilkington Group Ltd
Current assignee: Pilkington Group Ltd
Priority date: 2017-01-25
Filing date: 2018-01-25
Publication date: 2023-07-18
Also published as: WO2018138503A1; EP3573827A1; GB201701272D0; JP7257330B2; JP2023029989A; CN110337364A; CN110337364B; US20230249440A1; JP2020514243A; US20190381768A1; US11660842B2

Abstract

本发明涉及一种方法。具体涉及制备夹层窗玻璃的方法和由其制备的夹层窗玻璃及其用途，包括通过第一工序提供形成为具有第一厚度的所需形状的第一玻璃片，并通过第二工序提供形成为具有第二厚度的所需形状的第二玻璃片，在第一与第二玻璃片之间具有中间层，并在足以将中间层材料粘合到玻璃片上的温度和压力下将第一和第二玻璃片以及中间层压在一起，其中，该方法还包括在层压期间，将形状与第一玻璃片基本上相同的模具施加于第二玻璃片，以将中间层材料粘合到两块玻璃片上，使得在层压后，第二玻璃片的形状基本上与第一玻璃片的形状相同。

Description

一种制备夹层窗玻璃的方法

本申请是申请日为2018年01月25日，题为“一种方法”的中国专利申请201880008204.6的分案申请。

本发明涉及一种用于制备夹层窗玻璃的方法，并涉及该夹层窗玻璃在车辆中的用途。更具体地，本发明涉及一种制备轻重量夹层窗玻璃的方法，并涉及该轻重量夹层窗玻璃在车辆中，尤其是作为车辆的风挡的用途。

众所周知，用于车辆风挡的夹层窗玻璃通常包括由至少一个粘合层(诸如聚乙烯醇缩丁醛(PVB))连接的两块成形的玻璃片。在本领域中，传统上将每块玻璃片称为“层”。通常，粘合层本身也被称为“层”，即PVB层。配置为面向其中安装夹层窗玻璃的车辆内部的玻璃片通常称为“内层”，而配置为面向其中安装夹层窗玻璃的车辆外部的玻璃片通常称为“外层”。这两块玻璃片通常由钠钙硅酸盐玻璃组成。

车辆的夹层窗玻璃中使用的每块玻璃片通常在一个或两个相互垂直的方向上成形或弯曲，使得夹层窗玻璃成为弯曲的。已知许多将原始为平的玻璃片弯曲到所需的曲率以形成风挡的方法。

例如，一种已知的方法是同时弯曲一对原始为平的玻璃片，其中一块玻璃片在另一块玻璃片上，并由诸如碳酸钙的合适的“分离粉末”分离。以这种方式将内层和外层玻璃片加热直到可延展、弯曲，从而通过重力下垂弯曲方法同时成形。

弯曲用于风挡的玻璃片的可供替代的方法是在不同的时间(通常是一个接一个)加热和弯曲内层和外层，从而单独地形成内层和外层。例如，一种单独地弯曲平的玻璃片的这样的方法包括在一对互补的成形构件之间传送加热的平的玻璃片，并分别压弯每块玻璃片。然后，可以将玻璃片冷却并使用合适的粘合中间层诸如PVB将玻璃片装配在一起且层压。

例如，EP 0398759描述了如何在加热炉中加热被组合在一起成为单个夹层窗玻璃片的第一与第二玻璃片，从而使加热炉出口处的第一玻璃片和第二玻璃片的温度基本相等。

WO 2004/085324 A1描述了用于生产夹层窗玻璃的不对称玻璃片对的玻璃片如何在预热炉中被预热，然后在压弯装置中经受压弯过程。通过设置在压弯装置出口处的温度测量点，确保玻璃片表现出均匀的弯曲性能，以保证冷却过程中相同的恢复力。

在US 4,260,408中，描述了如何通过弯曲方法成形玻璃片，其中首先通过如下方式将玻璃成形为弯曲的纵向部件：通过重力下垂到外形模具上，然后对实心的下成形模具进行压弯以完成弯曲，其包括复杂的弯曲横向部件。提供了特定的速度循环来提升和降低下成形模具，以将成形循环的持续时间最小化，并在将玻璃从外形模具转移到下成形模具及其返回到外形模具的过程中将玻璃相对于外形模具的错位的可能性最小化。

也可以更换窗玻璃中损坏的玻璃。例如，在GB 2221424中，描述了用于增大通过窗玻璃开口的穿透阻力的方法，其特征在于，将玻璃从窗玻璃的开口中移除，并用由移除的玻璃或基本上相同几何形状的窗玻璃构成的夹层窗玻璃代替，该夹层窗玻璃通过借助至少一个热塑性材料中间层的粘合，固定有已经受了化学回火处理的、切割出的尺寸基本上等于原始玻璃窗尺寸的较薄玻璃片。

然而，随着对于夹层窗玻璃，特别是在汽车应用中的光学质量要求越来越严格，通常当夹层窗玻璃作为前风挡安装在车辆中时(当透过与视线方向倾斜成一定角度的玻璃观察时)，导致透射中光学畸变增加的玻璃表面的轻微变形已变得越来越不可接受。

例如，在WO 2015/092385中描述了一种夹层窗玻璃，其包括由至少一层粘合中间层材料连接的第一层窗玻璃材料和第二层窗玻璃材料。第一层窗玻璃材料包括具有第一组成的玻璃片，第二层窗玻璃材料包括具有与第一组成不同的第二组成的玻璃片。夹层窗玻璃具有在夹层窗玻璃周缘延伸的周缘区域和在周缘区域中的表面压应力。还存在边缘压缩，其中边缘压缩的大小大于周缘区域中的表面压应力的大小。尽管该文献教导了如何实现轻重量风挡，但没有考虑轻重量风挡所需的光学参数。

在WO 2015/031594中公开了一种夹层结构，其具有第一玻璃层、第二玻璃层和在第一与第二玻璃层之间的至少一个聚合物中间层。在一些实施方案中，第一玻璃层可以由具有第一和第二表面的强化玻璃组成，第二表面邻接中间层并经化学抛光，并且第二玻璃层可以由具有第三和第四表面的强化玻璃组成。第四表面与中间层相对，并经过化学抛光，第三表面与中间层邻接，并在其上具有基本透明的涂层。在另一实施方案中，第一玻璃层是弯曲的，并且第二玻璃层基本上是平面的，并且冷成形到第一玻璃层上，以在第二玻璃层表面上提供表面压应力的差异。然而，该文献中所述并使用标准层压工序制备的夹层结构的光学性能不适用于较轻重量的夹层窗玻璃。

众所周知，为了获得良好的透射光学，即低的光功率，在包括两块玻璃片和中间层的夹层风挡中，各自远离中间层的两块玻璃片的表面(通常称为表面1和4)应尽可能接近相同的曲率。

此外，从“Glass Processing Days，2003，第502-504页”可知，车辆风挡的安装角度对光学性能有影响。例如，光功率的放大随安装角度而变化。因此，随着安装角度的增加，需要更好的光学质量，因为风挡中存在的任何缺陷都会被放大到更高的程度。克服这一问题的一种方式是改善用于制造夹层风挡的玻璃的光学质量，然而，并不总是能够以可接受的商业成本和成品率来生产光学质量得到改善的玻璃。

WO 2016030678中描述了解决该问题以及当安装在车辆中时使夹层窗玻璃具有减少光学畸变的另一种方式。在该专利申请中，夹层窗玻璃具有第一和第二层窗玻璃材料板，每块窗玻璃材料板分别在一对成形构件之间成形，然后将其层压在一起。用于弯曲第一窗玻璃材料板的位置可故意偏离用于弯曲第二窗玻璃材料板的位置。在层压步骤期间，第一窗玻璃材料板可通过横向和/或纵向位置位移相对于第二窗玻璃材料板进行位移。第一和/或第二窗玻璃材料板可以已经被切割，使得在层压后，至少其部分周缘的边缘对齐。

然而，在WO 2016030678中，发明人是从改善安装在车辆中的风挡的光学畸变的立场出发，其中，每一块玻璃片均已采用相同的方法生产，并因此具有基本相同的形状和曲率。

在汽车工业中，随着窗玻璃单元总重量的减少，对夹层窗玻璃的需求越来越大。

实现这种轻重量窗玻璃单元的一种方式是使用不对称的玻璃片。即，构成风挡的各玻璃片在诸如厚度、颜色或发射率的一个或多个特征上有所不同。例如，在WO 2012/073030中描述了一种夹层窗玻璃，其包括用以提供机械强度的、厚度在1.9mm至2.4mm范围内的第一玻璃层、聚合物中间层和厚度在0.8mm至1.4mm范围内的薄得多的第二玻璃层，从而减少窗玻璃的总重量。

可使用例如重力弯曲方法同时生产用于不同厚度的轻重量窗玻璃单元的玻璃片。或者，可使用不同的方法分别生产用于轻重量窗玻璃单元中的每个不对称的玻璃片，从而利用由每个所述方法所提供的益处。例如，为了确保良好的形状控制和应力水平控制，已经显示使用单独的玻璃压弯操作来为轻重量窗玻璃单元制备外玻璃层是有利的。然而，目前不可能通过这种方法将用于轻重量窗玻璃单元的薄玻璃层成形为相同的质量水平。因此，如WO2015/098385中所述，提出了使用重力弯曲方法和化学钢化方法制备轻重量窗玻璃单元的内层。不幸的是，该方法经常导致并不总是满足今日的现代夹层风挡窗玻璃的严格光学要求的夹层风挡。

因此，存在着对下述方法的需求，通过该方法，可利用内玻璃层和外玻璃层来生产不对称且轻重量的夹层窗玻璃诸如风挡，所述内玻璃层和外玻璃层采用不同的成形方法或工具制备，或在该方法中在不同的时间生产玻璃层。

即，存在对于使用非对称玻璃层来制造诸如车辆风挡的夹层窗玻璃单元的方法的需求，当该夹层窗玻璃安装在车辆中时减少了光学畸变。即，其中风挡的内部区域尤其展示了改善的透射光学。

根据本发明的第一方面的第一实施方案，提供了一种制备夹层窗玻璃的方法，其包括以下步骤：

i)通过第一工序提供第一玻璃片，所述第一玻璃片形成为具有第一厚度的所需形状；

ii)通过第二工序提供第二玻璃片，所述第二玻璃片形成为具有第二厚度的所需形状；

iii)提供位于第一与第二玻璃片之间的中间层；以及

iv)在足以将中间层材料粘合到玻璃片上的温度和压力下将第一和第二玻璃片以及中间层层压在一起；

其特征在于，该方法进一步包含以下步骤：

v)在层压期间，将形状与第一玻璃片基本上相同的模具施加在第二玻璃片上，以将中间层材料粘合到两块玻璃片上，使得在层压后，第二玻璃片的形状基本上与第一玻璃片的形状相同。

在本发明的第一方面的替代实施方案中，提供了一种制备夹层窗玻璃的方法，其包括以下步骤：

ii)通过第二工序提供第二玻璃片，所述第二玻璃片形成为具有第二厚度的所需形状；以及

iii)提供位于第一与第二玻璃片之间的中间层；

其特征在于：

iv)在90℃至132℃范围内的温度和8巴至16巴范围内的压力下将第一和第二玻璃片以及中间层层压在一起，以将中间层材料粘合到两块玻璃片上；其中，在层压后，第二玻璃片的形状基本上与第一玻璃片的形状相同。

根据本发明，第一玻璃片的厚度可以不同于第二玻璃片的厚度。或者，第一玻璃片的厚度可以与第二玻璃片的厚度相同。然而，当层压不同厚度的玻璃片时，即，优选当第一玻璃片的厚度与第二玻璃片的厚度不同时，优选应用本发明的方法。

关于本发明，发明人已经发现，第一与第二玻璃片的层压优选发生在90℃至132℃范围内的温度和8巴至16巴范围内的压力下。或者，第一与第二玻璃片的层压优选发生在95℃至130℃范围内的温度和8巴至16巴范围内的压力下。更优选地，第一与第二玻璃片的层压发生在100℃至130℃范围内的温度下。甚至更优选地，第一与第二玻璃片的层压发生在100℃至125℃或100℃至120℃或95℃至110℃范围内的温度下。然而，最优选地，第一与第二玻璃片的层压发生在100℃至110℃范围内的温度下。所有上述温度范围优选与8巴至16巴范围内的压力一起使用。

层压步骤iv)可以在加压釜中使用真空袋和/或环进行。然后该步骤可以在80℃范围内的温度下进行。

然而，应了解，可以使用一系列合适的中间层材料，优选中间层包含聚乙烯醇缩丁醛。

关于本发明的第一方面，优选将第一玻璃片压弯成所需形状。即，对于根据本发明的第一方面的方法，用于将第一玻璃片形成为所需形状的第一工序包括压弯。此外，关于根据本发明的第一方面的方法，用于将第二玻璃片形成为所需形状的第二工序包括重力下垂弯曲。

第二玻璃片的厚度优选在0.2mm至1.4mm范围内。更优选地，第二玻璃片的厚度在0.5mm至1.0mm或0.5mm至0.95mm范围内。第二玻璃片的厚度也可以在0.5mm至1.2mm范围内。

第一玻璃片的厚度优选在1.4mm至2.5mm范围内。更优选地，第一玻璃片的厚度在1.6mm至2.3mm范围内。第一玻璃片的厚度也可以在1.6mm至2.1mm范围内。

根据本发明的第一方面的第一实施方案，该方法优选进一步包括以下步骤：

v)在层压期间将模具施加在第二玻璃片上，其中模具的形状与第一玻璃片基本上相同。

模具可以由玻璃、陶瓷或金属组成。然而，最优选模具由玻璃组成。即，在本发明的方法的优选实施方案中，模具优选包括形状与第一玻璃片基本上相同的第三玻璃片。

优选地，在用于第一与第二玻璃片的层压之前，通过压弯将第三玻璃片形成为所需形状。

第三玻璃片的厚度优选在1.4mm至2.5mm范围内。更优选地，第三玻璃片的厚度在1.6mm至2.3mm范围内。第三玻璃片的厚度也可以在1.6mm至2.1mm范围内。

此外，优选在单独的压弯批次加工中制备第一和第三玻璃片。因此，第一和第三玻璃片具有基本相同的厚度。

根据本发明的第一方面的第一实施方案的方法优选进一步包括以下步骤：

vi)在第二玻璃片与模具之间提供箔层，所述模具的形状与第一玻璃片基本上相同。

即，本发明的第一方面的第一实施方案优选进一步包括以下步骤：vi)在第二玻璃片与第三玻璃片之间提供箔层，所述第三玻璃片的形状与第一玻璃片基本上相同。

箔层的优选厚度为0.05mm至0.2mm。此外，箔层优选包括非粘性膜。合适的非粘性膜确保在层压过程后箔层、第二玻璃片和第三玻璃片容易分离。优选的非粘性箔层膜材料包括聚酯。

因此，仍然关于本发明的第一方面，在层压完成后，从层压的第一和第二玻璃片上移除第三玻璃片和箔层。甚至更优选地，层压后，在单独的步骤中从层压的第一和第二玻璃片移除箔层和形状与第一玻璃片基本上相同的模具(优选以第三玻璃片的形式)。

因此，根据本发明的第一方面，优选提供一种夹层窗玻璃，其中：

第一玻璃片包括第一玻璃片外表面和第一玻璃片内表面；以及

第二玻璃片包括第二玻璃片外表面和第二玻璃片内表面；且其中

第一玻璃片内表面和第二玻璃片内表面位于离中间层最近的位置；且其中

对于夹层窗玻璃上的给定点，由本发明的第一方面的方法生产的夹层窗玻璃上的给定点处第一玻璃片的曲率与第二玻璃片的曲率之间的差异具有显著的低值，提供了对于透射中的光功率是可接受的低值。即，其中安装了夹层窗玻璃的车辆的驾驶员所看到的是低水平的畸变。

即，优选的是，根据本发明的第一方面的方法制备的夹层窗玻璃展现了不高于对通过层压两块相同的玻璃片而制备的夹层窗玻璃所记录值的130％的透射值中的光功率。

在这种情况下，通过根据协议ECE R43标准描述的装置或通过由ISRA Vision AG公司制备的装置或根据合适的VDA建议(诸如VDA 312建议(2015年3月)，其涉及“用于透射中车窗处视觉畸变检查的测试设备的要求”)测量夹层窗玻璃透射中的光功率。

根据本发明的第二方面，提供了一种适于在车辆中使用的夹层窗玻璃，其根据与本发明方面的第一或替代实施方案相关的上述任何特征制备，所述特征单独或以组合方式存在。

此外，还根据本发明的第二方面，提供了一种适于在车辆中使用的夹层窗玻璃，其根据与本发明方面的第一实施方案相关的上述任何特征制备，其中所述窗玻璃与通过在层压过程中不将形状与第一玻璃片基本上相同的模具施加在第二玻璃片上的层压方法制备的夹层窗玻璃相比，光功率改进了37％。

根据本发明的第三方面，提供了根据本发明的第一或第二方面的特征的任何组合制备的夹层窗玻璃安装在车辆中的用途。

根据本发明的第一、第二或第三方面，夹层窗玻璃可以是用于车辆中的任何玻璃制品。然而，优选根据本发明的第一、第二或第三方面的夹层窗玻璃是车辆风挡或车辆后窗。

现在将仅参考以下实例和附图以实例的方式描述本发明的实施方案，其中：

图1是根据本发明制备的夹层窗玻璃的简化横截面图。

图2是根据本发明的第一方面的制备夹层风挡的方法的第一实施方案的示意图。

图3是根据本发明的第一方面的制备夹层风挡的方法的替代实施方案的示意图。

图4是对于夹层风挡窗玻璃所记录的曲率测量实例的图示。

图5是说明对根据本发明制备的风挡窗玻璃的内片和外片所记录的曲率测量的实例比较的图示。

图6是利用通过传统方法制备的内玻璃片和外玻璃片制备的典型的现有技术的轻重量夹层风挡的影像图。

图7是根据本发明的方法制备的夹层轻重量风挡的影像图。

图8是根据本发明的制备夹层风挡窗玻璃的方法的第一和第二实施方案的概要流程图。

关于本发明，发明人已经发现，在制备夹层窗玻璃诸如具有两块弯曲的玻璃片或层的车辆风挡(其中一块玻璃片的厚度比第二块玻璃片的厚度薄，且其中玻璃片已使用不同的技术形成为弯曲的结构)时，较薄的玻璃片可使用本文将进一步描述的改进的玻璃加工技术成功地成形为较厚和更刚性的玻璃片的曲率和形状。

发明人还发现，可以使用根据本发明的方法所述的工序实现夹层风挡中两块玻璃片的弯曲形状的协调。下面通过与图2和3相关且如图2和3所例示的实例进一步描述根据本发明的方法。

由下述每种方法制备的夹层窗玻璃可以优选在两个方向上弯曲，每个弯曲方向彼此正交。一个或两个方向上的曲率半径可以优选在300mm与8000mm之间。

如图1中所例示，在根据本发明的方法制备的夹层窗玻璃10中，优选提供具有凹面14和相对的凸面16的第一层(或玻璃片)12。还提供具有凸面24和相对的凹面22的第二层(或玻璃片)20。第一层12的凹面14与中间层25接触，第二层20的凸面24也与中间层25接触。

使用传统命名法，第一层12的凸面16被称为夹层窗玻璃10的“表面1”(或S1)。第一层12的凹面14被称为夹层窗玻璃10的“表面2”(或S2)。第二层20的凸面24被称为夹层窗玻璃1的“表面3”(或S3)，第二层20的凹面22被称为夹层窗玻璃10的“表面4”(或S4)。

关于本发明，夹层窗玻璃10可以是诸如车辆风挡(前或后)、车辆天窗、车辆侧窗或车辆后窗的车辆窗玻璃。夹层窗玻璃10也可以是建筑物的窗玻璃。

方法1.

在图2中，例示了根据本发明的第一方面的制备夹层窗玻璃诸如车辆风挡的第一方法的实施方案的示意图180。

在该方法的第一步骤中，将第一玻璃片120形成为例如风挡窗玻璃的所需形状。这可以通过采用平板玻璃诸如钠钙硅酸盐玻璃，并将玻璃片切割成具有所要求的边缘外形的形状来实现。然后将玻璃片加热到可延展的状态，并通常通过例如压弯来成形。

在压弯中，该方法使用一对互补的成形模具；上成形模具和下互补成形模具。压弯通常包括使用至少一个加热的成形模具。使用压弯方法将玻璃片成形为例如所需的风挡的形状，所述风挡在一个或多个方向上具有300mm与8000mm之间的曲率半径。

接下来，在根据本发明的制备夹层窗玻璃的第一方法中，将例如钠钙硅酸盐玻璃的第二较薄平板160切割成具有所要求的边缘外形的形状。第二玻璃片使用例如重力或下垂弯曲方法也被成形为等于或小于所需风挡窗玻璃的弯曲形状。即，第二玻璃片的所要求的形状是通过不同于用于成形风挡窗玻璃的第一玻璃片的方法的成形方法实现的。

在重力下垂弯曲方法中，将尺寸正确的平板玻璃片或层放置在弯曲环顶部，并加热到玻璃变得可延展且在重力下变得自由下垂的温度。继续下垂，直到通过降低温度使玻璃的延展性减小。在寻求弯曲薄玻璃层的本发明的方法中，用于夹层窗玻璃的第二玻璃片的最终所要求的形状不是在本阶段通过重力下垂弯曲方法完全实现的。

与第一玻璃片一样，将第二玻璃片在一个或多个方向上成形为具有300mm与8000mm之间的曲率半径。然而，第二玻璃片比第一玻璃片薄得多。第二玻璃片可以比第一玻璃片的厚度少65％。例如，第一玻璃片的厚度可以在1.4mm至2.5mm范围内；或在1.6mm至2.3mm范围内。然而，第二玻璃片的厚度可以在0.2mm至1.4mm范围内；或在0.5mm至1.0mm范围内。第一玻璃片的厚度也可以在1.6mm至2.1mm范围内。

然后将第一与第二预成形玻璃片组合并通过粘合中间层140连接在一起。粘合中间层可以具有0.3mm至1.8mm范围的厚度，或者粘合中间层可以具有0.5mm至1.0mm范围的厚度。然而，通常粘合中间层材料优选具有0.76mm的厚度。可以用于本发明的方法中的合适的粘合中间层包括但不限于例如：聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、乙烯醋酸乙烯酯(EVA)(亦称为聚(乙烯醋酸乙烯酯)(PEVA))、甲基丙烯酸乙酯(EMA)及聚氨酯。然而，用于本发明的方法中的优选的中间层是聚乙烯醇缩丁醛(PVB)。

然后，在“预压”过程中将第一和第二预成形玻璃片120、160与粘合中间层140连接在一起。“预压”过程包括去除玻璃片120、160与粘合中间层140之间截留的空气。可以通过向玻璃片与粘合中间层的组合施加真空来去除空气。或者，可以通过压缩去除截留的空气，在这种情况下，空气从玻璃片与粘合中间层之间排出。

在该方法的最终步骤中，在加压釜过程中将玻璃片120、160与粘合中间层连接在一起，该加压釜过程将玻璃片和中间层层压成所需的夹层窗玻璃所要求的形状。即，使用加压釜完成玻璃片与粘合中间层的层压。在加压釜中，根据本发明的第一方法的层压过程的典型压力范围在10巴至16巴范围内，持续30分钟至120分钟。

根据本发明的第一方法的层压过程的典型温度范围在100℃至130℃范围内，持续30分钟至120分钟。即，用于层压过程的加压釜温度范围低于通常用于窗玻璃层压的温度范围。

合适的温度和压力参数的选择能够使中间层诸如聚乙烯醇缩丁醛(PVB)在玻璃片之间形成合适的粘合连接。此外，优选以使层状结构内的滑移为最小的方式选择温度和压力参数，从而迫使较薄的玻璃片或玻璃层追随较厚的玻璃片或玻璃层的形状。

根据本发明的方法制备的夹层窗玻璃10可以在一个或多个方向弯曲。一个或多个方向的曲率半径可以例如在300mm与8000mm之间。当夹层窗玻璃在两个方向弯曲时，每个弯曲方向与另一个弯曲方向适当地正交。

一旦本方法的层压阶段完成，将诸如车辆风挡的夹层窗玻璃180从加压釜中取出，清洗并包装好以备使用。

发明人已经发现，通过使用上述方法，可以实现这样的夹层窗玻璃，其中较薄的第二层160的外表面190(S4)(当位于车辆中时，为内表面)的曲率与第一较厚层120的外表面195的曲率差异小于使用标准方法和参数制备的夹层窗玻璃中相同层表面的曲率差异。

较薄的第二层160的表面190(S4)的曲率和第一较厚层120的外表面195的曲率增大的影响是当通过夹层风挡观察时明显的光学畸变显著降低，且如作为光功率测量(如上所述)的。

在表1中，提供了根据本发明的第一方法的用于例如在加压釜中制备夹层窗玻璃的过程参数的概要。

表1

通过在表1中设定的参数范围内使用上述方法，发明人能够通过利用较薄的内玻璃片与较厚的外玻璃片相比更柔韧这一事实来实现优质的夹层窗玻璃。使用优选的参数范围也能够在允许中间层(优选以PVB的形式)粘合到玻璃片上并提供良好的层压性能，同时保持PVB刚性的条件下进行加压釜过程。这是夹层窗玻璃的重要特征，也是用于车辆中的夹层窗玻璃的特别重要的特征。

更具体地，可看出，通过使用本发明的方法，在10巴至13巴的通常的加压釜压力下，通过将加压釜温度降低到低于135℃至140℃的通常的加压釜温度的温度，降低到90℃至132℃或甚至100℃至130℃，可以实现两块玻璃片与中间层的层压。

然而，最具体地，已经发现，通过仔细选择本发明的方法中加压釜过程所要求的参数，可以以这样的方式实现用于形成轻重量风挡的两块玻璃片与中间层的层压：即对这种夹层窗玻璃所记录的透射中的光功率(或可见光畸变)与对使用标准加压釜条件制备的夹层窗玻璃所记录的相同值相比显著降低。

优选地，使用本发明的方法制备的夹层风挡所记录的光功率不超过对具有厚度为2.1mm的玻璃层的标准风挡所记录的值的50％。

通过本发明的方法制备的轻重量夹层窗玻璃所记录的光功率值与通过常规手段制备的轻重量夹层窗玻璃所获得的记录的光功率值(其通常超过对标准风挡所记录的光功率值的80％至110％)相比也显著改善。

方法2.

在图3中，例示了根据本发明的第一方面的制备夹层窗玻璃诸如车辆风挡的第二方法的示意图200。

在方法2中，通过例如压弯将第一玻璃片220诸如钠钙硅酸盐玻璃(其可以是平的)形成为关于上面方法1所述的风挡的所需形状。

接下来，将第二较薄的平的玻璃片260(诸如钠钙硅酸盐玻璃)切割成具有所要求的边缘外形的形状。然后，通过例如也与方法1相关的上述重力或下垂弯曲方法将第二玻璃片成形为与所需风挡窗玻璃相同或更小的弯曲形状。即，第二玻璃片的所要求的形状通过不同于用于成形风挡窗玻璃的第一玻璃片的方法的成形方法再次实现。

与方法1一样，玻璃片可以成形为在一个或多个方向上具有例如300mm与8000mm之间的曲率半径。第二玻璃片比第一玻璃片薄得多，两块玻璃片是使用不同技术形成的。例如，第一玻璃片的厚度可以在1.4mm至2.5mm范围内；或在1.6mm至2.3mm范围内。然而，第二玻璃片的厚度可以在0.2mm至1.4mm范围内；或在0.5mm至1.0mm范围内。

然后将第一和第二成形的玻璃片组合并通过粘合中间层240连接在一起。粘合中间层可以再次如上面关于方法1所述，并且优选为聚乙烯醇缩丁醛(PVB)，其厚度优选为0.76mm。可以用于本发明的方法中的附加的粘合中间层包括但不限于例如：聚氯乙烯(PVC)、乙烯醋酸乙烯酯(EVA)(亦称聚(乙烯醋酸乙烯酯)(PEVA))、甲基丙烯酸乙酯(EMA)及聚氨酯。

然而，与上述方法1相比，方法2采用了一种修改，使得在“预压”阶段之前，从两个成形的玻璃片与粘合中间层之间消除空气，在方法2中，在不与粘合中间层接触的第二玻璃片的外表面(S4)290与成形模具285之间施加薄的箔层280。

薄的箔层280优选为非粘性膜，其置于第二玻璃片260与模具285之间以防止划伤。例如，合适的薄的箔可包括但不限于：以和/>商标名从HostophanFilms或Mitsubishi Polyester Film GmbH获得的聚酯膜。

成形模具285优选具有与第一玻璃层220的外形相匹配的尺寸和形状。该模具可以由诸如塑料、玻璃或陶瓷材料的合适材料组成。

然而，更优选该模具是通过用于制备外玻璃片220的相同批次工艺制备且由此形成为与第一玻璃片基本上相同形状的玻璃片。该模具在此称为从属模具(slave mould)或从属玻璃(slave glass)。

然后，可以以如图3中所例示的布置300的形式，在“预压”过程中将第一和第二预成形的玻璃片220、260与粘合中间层240组合在一起，并与薄的箔280和从属模具或玻璃285组合在一起。即，具有形成“预压”结构的两个外表面的第一玻璃片220的面295和从属模具或玻璃285的面298，且具有被在第一玻璃片侧的中间层材料240和在从属玻璃285侧的薄箔层280与第一玻璃片220和外玻璃片285所分离的第二较薄的玻璃片260。

然后，使用例如真空排气技术或压辊方法，如方法1中那样去除玻璃片220、260与粘合中间层240之间截留的空气。

然后使用加压釜完成玻璃片与粘合中间层的层压。本发明的第二种方法中用于加压釜层压的压力范围通常在10巴至13巴范围内，持续30分钟至60分钟。根据第二方法的用于层压的温度范围通常在90℃至132℃，或甚至在100℃至110℃范围内，持续30分钟至60分钟。在根据本发明的第二方法的优选实施方案中，用于层压过程的温度可以在105℃的区域内，并且压力可以为约10巴，持续约45分钟。

在方法2中合适的温度和压力参数的选择使得中间层诸如聚乙烯醇缩丁醛(PVB)能够在玻璃片之间形成合适的粘合连接。就是说，优选以这样的方式选择温度和压力参数：即层状结构内的滑移最小，从而迫使较薄的玻璃片或玻璃层追随较厚的玻璃片或玻璃层的形状以及从属玻璃的形状。此外，优选如果在“预压”过程中采用真空环或真空袋将从属玻璃固定到位，则其也可以在加压釜过程中使用。

虽然在根据本发明的层压过程中优选采用加压釜，但本领域技术人员将了解到它是适当的，也可以使用以上对于加压釜过程所概述的合适的参数，利用配备真空端口的烘箱代替加压釜从真空环或真空袋抽真空。

由此得到的制备的夹层窗玻璃可以在一个或多个方向上弯曲。一个或多个方向的每一个方向上的曲率半径可以在300mm与8000mm之间。当夹层窗玻璃在两个方向上弯曲时，每个弯曲方向与另一个弯曲方向适当地正交。

一旦层压过程完成，可以从加压釜中移除夹层窗玻璃结构体诸如风挡。然后可以从层压的第一和第二玻璃片上移除从属模具或玻璃285和薄膜280，以获得一旦清洗即可使用的夹层窗玻璃400。

此外，使用薄的箔层280允许容易地将内玻璃层260与从属玻璃模具285分离，还可以保护内玻璃层的表面290和从属玻璃模具286的内表面284免受划伤。一旦从属玻璃模具与层压的玻璃层分离后，可在方法2的二次重复中重新使用从属玻璃模具。从属玻璃模具可以再次用作从属模具，或者，从属玻璃模具可以用作第一玻璃片220。以这种方式，方法2提供了如下优点：由于从属玻璃模具可以重复使用，避免了产生过多的废玻璃；此外，通过该方法制备的夹层窗玻璃改善了光学性能。

发明人已经发现，通过使用上述方法2，可实现其中第二玻璃片260的内表面290(S4)的曲率和第一玻璃片220的外表面295的曲率基本上或几乎相同的夹层窗玻璃。

即，通过使用本发明的方法，发明人已经发现可使第二较薄的玻璃片(或内玻璃)采取第一较厚的玻璃片(或外玻璃)的形状。

发明人还已经发现，用于本发明的方法中的优选的从属玻璃或模具285是另一种成形的第一玻璃片，其外形与第一玻璃片相同，并且可以在例如与第一玻璃片相同的压弯批次工艺中形成。

在上述本发明的实施方案中制备的夹层窗玻璃优选包括具有诸如透明浮法玻璃的组成的钠钙硅酸盐玻璃片。例如，玻璃片也可以包含氧化铁作为着色剂，以提供具有阳光控制手段的夹层窗玻璃。

通常的钠钙硅酸盐玻璃组合物可以按重量包含例如：SiO₂ 69-74％；Al₂O₃；Na₂O10-16％；K₂O 0-5％；MgO 0-6％；CaO 5-14％；SO₃ 0-2％；和Fe₂O₃ 0.005-2％。

玻璃片也可以含有其他添加剂，例如澄清助剂，其通常以2％或更小的量存在。钠钙硅酸盐玻璃组合物也可以含有其他着色剂诸如CO₃O₄、NiO和Se，以在透射光下观察时赋予玻璃组合物所需的颜色。

此外，本发明的方法中使用的每种玻璃片用的钠钙硅酸盐玻璃组合物可以相同或不同。

此外，本发明的方法中使用的一块或多块玻璃片可以化学钢化。化学钢化或强化涉及用例如钾盐溶液诸如硝酸钾处理玻璃片，其中将玻璃片在300℃至460℃范围内的温度，更优选在400℃至460℃范围内的温度，最优选在420℃至460℃范围内的温度，诸如约450℃的温度下浸没。将玻璃浸入钾盐中导致玻璃表面中的钠离子被来自溶液的钾离子取代，从而在层压时赋予玻璃片附加的抗冲击性。

此外，根据本发明的方法，外表面S1在例如围绕风挡周缘延伸的300mm区域中优选具有10MPa至20MPa范围的表面残余压应力。

即，例如夹层窗玻璃的第一玻璃片120、220的凸面S1的表面压应力可能具有边缘区域，该边缘区域具有残余边缘应力，而净张力低于11MPa，边缘压缩高于25MPa。

在图8中提供了根据本发明的制备夹层窗玻璃诸如风挡的实例方法的概要流程图。

最初，在步骤321提供例如钠钙硅酸盐玻璃的第一玻璃片。钠钙硅酸盐玻璃可以是透明的或着色的。透明浮法玻璃是指具有通过引用并入本文中的BS EN 572-1和BS EN572-2(2004)中定义的组成的玻璃片。

在步骤323，使用诸如压弯的常规技术将第一玻璃片切割并大体上成形为所需形状。透明浮法玻璃的玻璃片可以具有例如1.4mm至2.5mm范围内的厚度。在步骤325，玻璃片(也称为外坯料)的边缘被磨平或“边缘加工”，然后清洗玻璃片。

清洗后，可以根据最终产品的要求对玻璃片的一个或两个主表面进行印刷。例如，如果最终产品是车辆风挡，则可以围绕玻璃片周缘印刷一层可能是光学不透明和/或导电的油墨，以形成本领域中常规的遮蔽带。

在步骤327，在合适的炉中将玻璃片加热至玻璃软化温度。然后，可以在一对互补的成形构件之间将加热软化的玻璃压弯，以赋予外片所需的曲率。压弯允许精确控制玻璃片的形状。WO2005/033026A1和EP0677486A2中描述了压弯装置和操作的示例。一旦弯曲，例如透明浮法玻璃的切割板材将作为夹层窗玻璃诸如风挡的第一玻璃片继续下去。

为了控制第一玻璃片中的应力，可以加热上和/或下压弯成形构件，以控制外片的残余边缘应力和/或边缘压缩。通过选择上和/或下压弯成形构件所要求的温度，可生产具有边缘区域的外片，该边缘区域具有残余边缘应力，例如净张力低于11MPa，边缘压缩高于25MPa。

也可以通过在压弯操作完成后不久以及将压弯板冷却至室温之前围绕弯曲的玻璃片的周缘导入冷却空气来控制残余表面应力。

在将冷却空气引导至玻璃片边缘合适的时间长度以在冷却的弯曲的玻璃片中产生所要求的残余应力后，在步骤329于合适的退火炉中将弯曲的玻璃片可控地冷却至室温。

弯曲一系列的玻璃片可以形成批次加工的一部分，其中许多第一玻璃片被依次弯曲。以这种方式，在如下所述的加压釜过程中，来自该批次的一块玻璃片可以用作夹层窗玻璃中的第一玻璃片，而来自同一批次的另一块玻璃片可以用作从属玻璃模具。

第一玻璃片可以在一个或多个方向上弯曲。一个或多个方向上的曲率可以具有300mm与8000mm之间的曲率半径。

夹层窗玻璃的第二玻璃片按如下制作。

在步骤331，提供例如钠钙硅酸盐玻璃的第二玻璃片。钠钙硅酸盐玻璃可以是透明的或着色的，或者可以对钠钙硅酸盐玻璃进行改性。在该实例中，在步骤331提供透明浮法玻璃片。

钠钙硅酸盐玻璃的第二玻璃片可以优选具有例如0.7mm或更小范围内的厚度，并且在步骤333被切割以具有与未弯曲的第一玻璃片(或外坯料)相同的周缘。在被弯曲之前，切割的钠钙硅酸盐玻璃的第二玻璃片也可以称为内坯料。钠钙硅酸盐玻璃的第二玻璃片可以例如具有0.2mm与1.4mm之间的厚度。或者，钠钙硅酸盐玻璃的第二玻璃片可以例如具有0.5mm与1mm之间的厚度。

在步骤335，在被弯曲之前，优选对第二玻璃片进行合适的边缘加工和清洗。

在步骤337，优选地将第二玻璃片放置在合适的环形模具上，以支撑靠近其周缘的第二玻璃片。然后将第二玻璃片加热到足够的温度以引起钠钙硅酸盐玻璃软化和在重力作用下的下垂。该工序通常被称为重力或下垂弯曲。玻璃下垂或弯曲到接近弯曲的第一玻璃片形状的形状。然而，此时，第二玻璃片的曲率可能与第一玻璃片的曲率不同。

在步骤339，利用可控的冷却将温度降低到室温，对弯曲的第二玻璃片进行退火。

在步骤340，可以利用例如离子交换过程对钠钙硅酸盐玻璃的弯曲的第二玻璃片进行化学强化，其中，通常第二玻璃片中的钠离子被化学交换为钾离子。

也可以设想，钠钙硅酸盐玻璃的弯曲的第二玻璃片可以进行热钢化，即使难以对具有1mm或更小厚度的玻璃片进行热钢化。

在步骤341，提供弯曲的第一玻璃片(步骤321-329之后)和弯曲的第二玻璃片(步骤331-340之后)。

在步骤342，清洗一对弯曲的第一和第二玻璃片，在步骤344，可以在第一玻璃片与第二玻璃片之间放置具有0.3mm与1.5mm之间的厚度的中间层材料片诸如例如聚乙烯醇缩丁醛。

在该特定的实例中，尽管可以使用其他合适的粘合中间层材料，但中间层材料可以优选0.76mm厚的聚乙烯醇缩丁醛(PVB)片。

或者，在步骤345，除了在弯曲的第一与第二玻璃片之间放置合适的中间层外，还可以在弯曲的第二玻璃层的与中间层相反的一侧放置薄的箔层。此外，可以在薄箔层的与弯曲的第二玻璃片相反的一侧放置另一弯曲的第一玻璃片(或外坯料)形式的模具。

然后，在步骤346，利用关于方法1或方法2的上面限定的合适条件，对其间具有PVB片的第一玻璃片和第二玻璃片，具有或不具有附加的箔层且具有从属模具(诸如附加的弯曲的第一玻璃片)的组件进行加压釜处理，通过PVB片将第一玻璃片与第二玻璃片连接，该PVB片用于将两块玻璃片粘合在一起。

然后，在步骤347，移除箔层和从属模具，在步骤349，如果从属模具是另一第一玻璃片的形式，则可以将其清洗并回收到步骤341中，或者作为用于层压的弯曲的第一玻璃片，或者再次作为从属模具。

在交付给客户之前对在步骤348如此生产的夹层窗玻璃进行清洗和检查。

结果

为了提供根据本发明的第一方面的方法所提出的有益效果的证据，利用曲率测试的偏转测量检查了夹层窗玻璃和单个玻璃片。

众所周知，在光学领域，透明物体两个表面的曲率，特别是曲率的差异提供了透明物体的光功率。

偏转测量方法是用于测量光面曲率的可靠方法。在夹层窗玻璃中，如果内和外(或第一和第二)玻璃片可以具有不同形状，则在分析窗玻璃时必须采取措施，以抑制来自“背”表面(即不打算分析的表面)的信号。这可以通过使用黑色胶带来实现。

偏转测量试验方法采用基于测量相位偏转原理的传感器技术。

在偏转测量方法中，为了计算表面的局部坡度，在白板上投影了具有正弦外形的条纹图案。摄像机通过被测表面观察该图案的反射。从观察到的条纹图案的畸变，可以直接计算出表面的局部坡度。当与测距方法相比时，该技术具有优势，因为对于曲率计算来说，数据只须差分一次。因此，与测距数据(其须差分两次)的情况相比，高频噪声的放大被减小。

因此，用于根据本发明的方法制备的夹层窗玻璃的测量的偏转测量方法计算是使用从3D-Shape GmbH公司获得的测量系统进行的。这样的系统也可例如从ISRA VISION AG公司获得。

在图4中，例示了描述夹层窗玻璃诸如风挡中单个玻璃片或层两者的曲率测量的实例图示。在图4中的图示中，垂直轴表示沿如所示插图中表示的风挡的垂直线测量的曲率值(以m^-1为单位)。水平轴测量了从风挡片顶部到底部的距离(以mm为单位)。图中较深色的线(A)与表明了独特结构的第一或外玻璃的测量相关。图中较浅色的线(B)与第二或内玻璃表面的测量相关，该第二或内玻璃在中心处光滑，但在玻璃层的上部有明显的曲率变化。讨论这些结构的背景并非本发明的目的。为了使用与本发明相关的技术，根据在其形成中涉及的成形过程，玻璃片具有不同的特性就足以了。

根据本发明，按照上述方法2制备了两个样品夹层风挡。通过目视检查对风挡进行分析，并沿着每个样品(如图4中插图所表示的)上相同的线测量曲率值。在内表面S4被抑制的情况下测量了夹层风挡的外侧(或外)表面(即安装时将暴露于车辆外侧的表面)，即表面S1。还在外表面S1被抑制的情况下测量了夹层风挡的内表面，即表面S4。

图5提供了两层玻璃的曲率测量的实例。通过利用光学方法，将外玻璃的外表面S1的曲率和内玻璃的外表面S4的曲率(两者均以1/m为单位测量)表示为沿玻璃上的垂直线的垂直位置的函数。

图5中提供了曲率测量的结果。在图5中，较深色的曲线(C)表示外(S1)表面的曲率值，而较浅色的曲线(D)表示相应的内表面S4。从图5可以清楚地看出，除了测量的不确定因素外，两个表面“配合”在一起，即，表面S1和S4的每一个的曲率追随共同的外形。即，通过分析图5中所示的数据，发现表面S1与S4两者的曲率数据平均差异仅为0.0101m^-1，最大差异仅为0.026m^-1。因此，数据证实，两个表面的曲率几乎相同。

因此，从图5可以看出，两个表面展现几乎相同的结构，相反，图4例示了单个玻璃层的等效测量，其中玻璃层之间的曲率存在明显差异。

由于风挡的内S4和外S1表面的曲率匹配的结果，根据本发明制备的夹层风挡的透射光学得到了显著改善。即，外玻璃片S1的曲率值与对于使用本发明的方法生产的内玻璃片S4所记录的曲率值基本上匹配，具有最小的出现在夹层风挡上的透镜效应、透射率光学畸变或混浊。

从对图6和图7中所描述的夹层风挡进行目视比较，由本发明的方法生产的夹层风挡中的透射光学畸变或混浊方面的改善也是明显的。

图7是根据本发明制备的夹层轻重量风挡的图像，其中使用压弯方法形成层叠体的外玻璃片(220)，而使用替代方法(即重力下垂弯曲方法)形成内玻璃片(260)，并且根据本发明的方法将两块玻璃片层压。

图6是通过已知技术制备的轻重量夹层风挡的图示，其中通过与模具直接、全表面的接触，将压弯的外玻璃片完全成形为所需形式，并通过重力弯曲制备内玻璃片。

从图6可看出，风挡具有斑驳的外观，在风挡上明显存在不均匀的灰色阴影斑点。这种灰色阴影在风挡的内部区域尤为明显。风挡的灰色着色如此迅速的变化表明在风挡内光功率快速变化，因此增加了不希望的光学效应的种类和数量。

相比之下，从对图7中的夹层风挡的目视检查可看出，夹层风挡显示了更加均匀的着色，没有斑驳的灰色斑点。其结果，风挡的透射光学得到了改善。

为了评估通过本发明的方法生产的夹层风挡的畸变效果，还通过能够以毫屈光度(mdpts)测量整个风挡的光学性能的仪器系统测量了通过风挡的透射光。

所用的仪器系统能够测量光功率。市场上有许多能够执行此功能的仪器。这些系统通过使来自单光源的光穿过风挡投影到白色屏幕上来操作。然后，摄像机拍摄风挡的照片(称为“阴影图片”)，并以毫屈光度计算风挡的光功率。

在下面的评估中，只测量了在垂直方向(即垂直分量)引起偏转和畸变的功率。如前所述，仪器系统根据协议ECE R43标准或通过由ISRA Vision AG公司制备的装置或根据合适的VDA建议(诸如VDA 312建议(2015年3月)，其涉及“用于透射中车窗处视觉畸变检查的测试设备的要求”)来操作。

因此，使用通常的与垂直方向成61°的安装角测量根据本发明制备的夹层风挡的光功率。报告了根据所谓的视区A(如ECE R43或VDA 312中所述)测量的光功率范围值。

记录了一系列夹层风挡的光功率，并如上所述拍摄了阴影图像。评估结果提供在表4中。

表4.

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因此可看出，根据本发明的方法，可生产具有改善的视觉外观和光学参数的轻重量风挡。

Claims

1.一种制备夹层窗玻璃的方法，其包括以下步骤：

iii)提供位于第一与第二玻璃片之间的中间层；以及

其特征在于，该方法进一步包括以下步骤：

2.一种制备夹层窗玻璃的方法，其包括以下步骤：

iii)提供位于第一与第二玻璃片之间的中间层；

其特征在于：

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述第一玻璃片的厚度与所述第二玻璃片的厚度不同。

4.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤iv)中，层压发生在90℃至132℃范围内的温度和8巴至16巴范围内的压力下。

5.根据任一前述权利要求所述的方法，其中在步骤iv)中，层压发生在100℃至110℃范围内的温度下。

6.根据任一前述权利要求所述的方法，其中在步骤iv)中层压发生在加压釜中。

7.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述中间层包含聚乙烯醇缩丁醛(PVB)。

8.根据任一前述权利要求所述的方法，其中将所述第一玻璃片形成为所需形状的第一工序包括压弯。

9.根据任一前述权利要求所述的方法，其中将所述第二玻璃片形成为所需形状的第二工序包括重力下垂弯曲。

10.根据任一前述权利要求所述的方法，其中平的第二玻璃片的厚度在0.2mm至1.4mm范围内。