EA041444B1

EA041444B1 - METHOD FOR MANUFACTURING CHEMICALLY STRENGTHENED COATED GLASS PRODUCT

Info

Publication number: EA041444B1
Application number: EA202091860
Authority: EA
Inventors: Томас Ламбрихт; Сильвен Драгмэн; Себастьен Калиаро; Алексис Першерон; Ксавье Гиллон
Original assignee: Агк Гласс Юроп
Priority date: 2018-02-06
Filing date: 2019-02-05
Publication date: 2022-10-25

Description

Настоящее изобретение относится к способу изготовления химически упрочненного стеклянного изделия с покрытием. Более конкретно, настоящее изобретение относится к способу изготовления улучшенных упрочненных стеклянных фрагментов требуемого размера с покрытием из стеклянной подложки большего размера.The present invention relates to a method for manufacturing a chemically strengthened coated glass article. More specifically, the present invention relates to a method for making improved toughened glass fragments of a desired size coated with a larger glass substrate.

Например, в области покровного стекла для электронного оборудования, остекления материалов для строительства, остекления транспортных средств и т.д. в целях безопасности и для соответствия таких видов остекления правилам безопасности часто требуется высокая прочность. Таким образом, остекление часто подвергается способу химического упрочнения с получением остекления или покрытия с высокой устойчивостью к напряжению.For example, in the field of cover glass for electronic equipment, building materials glazing, vehicle glazing, etc. for safety purposes and to comply with safety regulations, these types of glazing often require high strength. Thus, the glazing is often subjected to a chemical strengthening process to produce a glazing or coating with high stress resistance.

При химической упрочняющей обработке ионы щелочных металлов, имеющие атомный диаметр больше, чем у исходных атомов, вводятся на поверхность стеклянной подложки. Следовательно, на поверхности стеклянной подложки образуется слой напряжения сжатия с повышением, тем самым, прочности стеклянной подложки.In the chemical hardening treatment, alkali metal ions having an atomic diameter larger than that of the original atoms are introduced onto the surface of the glass substrate. Therefore, a compressive stress layer is formed on the surface of the glass substrate, thereby increasing the strength of the glass substrate.

Как правило, химически упрочненное стеклянное изделие получают путем (I) изготовления стеклянной подложки, имеющей большой размер, (II) вырезания и собирания множества стеклянных изделий требуемых формы и размера из стеклянной подложки и (III) химического упрочнения формованного стеклянного изделия.Generally, a chemically strengthened glass article is produced by (i) manufacturing a glass substrate having a large size, (ii) cutting and assembling a plurality of glass articles of desired shape and size from the glass substrate, and (iii) chemically strengthening the molded glass article.

Таким образом, в традиционном способе изготовления химически упрочненного стеклянного изделия множество стеклянных подложек, обрезанных до конечной формы, обрабатываются для последующего химического упрочнения. Перед химическим упрочнением стеклянная подложка подвержена царапинам на торцах, и требуется достаточно осторожная обработка.Thus, in a conventional method for manufacturing a chemically strengthened glass article, a plurality of glass substrates cut to a final shape are processed for subsequent chemical strengthening. Prior to chemical strengthening, the glass substrate is prone to edge scratches, and rather careful handling is required.

В соответствии с традиционным способом множество фрагментов стеклянной подложки, в некоторых случаях небольшие фрагменты или фрагменты, имеющие сложную форму, не обладающие устойчивостью к напряжению, должны быть обработаны, прежде чем они будут подвергнуты способу химического упрочнения, приводящему к высокому риску повреждения стеклянной подложки. Кроме того, трудно обеспечить уровень прочности, главным образом, в конечном полученном стеклянном изделии, и выход продукции стеклянного изделия невозможно оптимально контролировать.According to the conventional method, a plurality of glass substrate fragments, in some cases small fragments or complex-shaped fragments that are not stress-resistant, must be processed before they are subjected to a chemical strengthening method leading to a high risk of damage to the glass substrate. In addition, it is difficult to ensure the level of strength mainly in the final glass product produced, and the production yield of the glass product cannot be optimally controlled.

Чтобы избежать этой проблемы, были разработаны некоторые способы, такие как упрочнение стекла, имеющего большой размер, перед разрезанием стеклянной подложки до ее конечной формы. Однако при таком способе торцы стеклянных изделий не были упрочнены с помощью первичного ионного обмена. Следовательно, конечное стеклянное изделие не обладает высокой устойчивостью к внешней нагрузке и может не соответствовать требованиям безопасности.To avoid this problem, some methods have been developed, such as strengthening glass having a large size before cutting the glass substrate into its final shape. However, with this method, the ends of the glass products were not strengthened using primary ion exchange. Therefore, the final glass product is not highly resistant to external loading and may not meet safety requirements.

Кроме того, данная проблема усугубляется, если стеклянную подложку необходимо обработать, например, если на поверхность стеклянной подложки необходимо нанести покрытие или краску.In addition, this problem is exacerbated if the glass substrate needs to be processed, for example, if the surface of the glass substrate needs to be coated or painted.

Целью настоящего изобретения является обеспечение способа изготовления стеклянного изделия с покрытием, имеющего надлежащую прочность на основной поверхности стеклянного изделия, а также на его краях. Таким образом, может быть получено улучшенное упрочненное стеклянное изделие с покрытием. Риск повреждения стеклянного изделия (царапины, как правило, возникающие во время хранения или транспортировки, дефекты или повреждения торцов, образовавшиеся из-за подпорок в ходе обработки или производства и т.д.) значительно снижается, при этом способ получения стеклянного изделия упрощается.It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a coated glass article having adequate strength on the main surface of the glass article as well as on its edges. Thus, an improved coated toughened glass article can be obtained. The risk of damage to the glass product (scratches, usually occurring during storage or transportation, defects or damage to the ends due to props during processing or production, etc.) is greatly reduced, while the method of obtaining a glass product is simplified.

В соответствии с настоящим изобретением способ изготовления стеклянного изделия с покрытием предусматривает следующие стадии:In accordance with the present invention, a method for manufacturing a coated glass product includes the following steps:

a) получение стеклянной подложки, имеющей первую основную поверхность и вторую основную поверхность, которые являются противоположными по отношению друг к другу,a) obtaining a glass substrate having a first major surface and a second major surface that are opposite to each other,

b) облучение, по меньшей мере, первой основной поверхности стеклянной подложки с помощью лазера с образованием на первой основной поверхности по меньшей мере одной разделительной линии, образующей контурные линии, для отделения по меньшей мере одного стеклянного изделия от стеклянной подложки, при этом стеклянное изделие имеет форму и/или размер, отличные от стеклянной подложки на стадии а),b) irradiating at least the first major surface of the glass substrate with a laser to form on the first major surface at least one separating line forming contour lines to separate at least one glass product from the glass substrate, the glass product having shape and/or size different from the glass substrate in step a),

c) химическое упрочнение стеклянной подложки, на которой образована по меньшей мере одна разделительная линия, при этом разделительная линия проходит в направлении по глубине от первой основной поверхности к второй основной поверхности,c) chemically strengthening the glass substrate on which at least one separation line is formed, the separation line extending in the depth direction from the first major surface to the second major surface,

d) отделение по меньшей мере одного стеклянного изделия от стеклянной подложки в соответствии по меньшей мере с одной разделительной линией.d) separating at least one glass article from the glass substrate in accordance with at least one dividing line.

В соответствии с настоящим изобретением между стадией химического упрочнения стеклянного материала, на котором образована по меньшей мере одна разделительная линия (стадия с), и стадией отделения по меньшей мере одного стеклянного изделия от стеклянной подложки в соответствии по меньшей мере с одной разделительной линией (стадия d), стеклянную подложку подвергают по меньшей мере одной стадии нанесения покрытия.According to the present invention, between the step of chemically strengthening the glass material on which at least one separating line is formed (step c) and the step of separating at least one glass article from the glass substrate in accordance with at least one separating line (step d ), the glass substrate is subjected to at least one coating step.

Таким образом, качество покрытия и химическое упрочнение улучшаются как на основных поверхностях стеклянного изделия, так и на его краях, что приводит к уменьшению уровня потерь и, в частно- 1 041444 сти, краевых эффектов.Thus, the coating quality and chemical strengthening are improved both on the main surfaces of the glass product and on its edges, which leads to a decrease in the level of losses and, in particular, edge effects.

За счет предложенного способа химически упрочненное стеклянное изделие с покрытием может быть получено с помощью простого способа, где химическое упрочнение и способы покрытия последовательно применяют непосредственно в отношении стеклянной подложки большего размера. Затем стеклянные изделия отделяют в соответствии с разделительными линиями, определенными в зависимости от требуемого размера и формы стеклянного изделия, от стекла большого размера. Таким образом, упрочнение, нанесение покрытия и отделение стеклянных изделий контролируются лучше. Кроме того, нанесение покрытия с помощью данного способа является намного более простым, поскольку оно выполняется на стеклянной панели большого размера. Следовательно, увеличивается выход продукции, и снижаются производственные затраты. За счет данного способа легко осуществляются нанесение покрытия и покраска от края до края.Through the proposed method, a chemically strengthened coated glass article can be obtained by a simple process where chemical strengthening and coating methods are successively applied directly to a larger glass substrate. The glass products are then separated according to the dividing lines determined depending on the required size and shape of the glass product, from the large size glass. Thus, strengthening, coating and separation of glass products are better controlled. In addition, coating with this method is much easier because it is carried out on a large size glass panel. Consequently, the yield is increased and the production costs are reduced. With this method, coating and painting from edge to edge are easily carried out.

Кроме того, в способе по настоящему изобретению предусматривается возможность существенной экономии расхода материала для покрытия и стеклянной подложки.In addition, the method of the present invention provides for the possibility of significant savings in the consumption of coating material and glass substrate.

Кроме того, в способе по настоящему изобретению предусматривается возможность получения химически упрочненного стеклянного изделия с покрытием, которое можно подвергнуть холодному гнутью. Способ в соответствии с настоящим изобретением является менее дорогим и более эффективным, чем традиционный способ изготовления химически упрочненного стекла с покрытием.In addition, the method of the present invention provides for the possibility of obtaining a chemically strengthened coated glass product, which can be subjected to cold bending. The method according to the present invention is less expensive and more efficient than the conventional method for making coated chemically strengthened glass.

Как указано в названии, холодное гнутье проводится при естественной температуре производства. Способ начинается с помещения стекла в раму, которая механически гнет стекло до желаемой формы рамы. В способе установки рамы стекло приклеивается или прикручивается непосредственно к раме. После этого рама готова к установке в транспортное средство или здание.As the name suggests, cold bending is carried out at natural production temperatures. The method starts by placing the glass in a frame, which mechanically bends the glass to the desired frame shape. In the frame installation method, the glass is glued or screwed directly to the frame. The frame is then ready to be installed in a vehicle or building.

Чем тоньше стекло, тем легче его гнуть, с механической точки зрения. Однако форма также может иметь скрученную конструкцию. С помощью данного способа характеристики холодного гнутья улучшаются, поскольку торцы стеклянного изделия являются прочными за счет ионного обмена.The thinner the glass, the easier it is to bend, mechanically. However, the mold may also have a twisted design. With this method, cold bending characteristics are improved because the ends of the glass product are strong by ion exchange.

Холодное гнутье особенно ценится для гнутья стеклянных изделий для внутренних и наружных частей остекления автотранспорта, таких как стеклянная консоль, приборная панель, элементы отделки двери, стойки, лобовые стекла, боковые окна, задние окна, люки, разделительные стенки и т.д.Cold bending is especially appreciated for bending glass products for interior and exterior vehicle glazing, such as glass console, dashboard, door trim, pillars, windshields, side windows, rear windows, sunroofs, partition walls, etc.

В соответствии с настоящим изобретением после упрочнения и нанесения покрытия уровень калия на поверхности стеклянного изделия выше, чем уровень калия, присутствующий на краях стеклянного изделия. Уровень калия в торцах стеклянного изделия увеличивается при химическом упрочнении. Следовательно, торцы стеклянного изделия являются более устойчивыми к внешней нагрузке/напряжению. Таким образом, поверхности стеклянных изделий, которые могут подвергаться напряжению при растяжении, лучше укрепляются (в частности, при холодном гнутье), и сжатие ограничено в местах, где нет необходимости в сжатии, для ограничения напряжения в центральной части.In accordance with the present invention, after strengthening and coating, the level of potassium on the surface of the glass product is higher than the level of potassium present at the edges of the glass product. The level of potassium at the ends of the glass product increases with chemical strengthening. Consequently, the ends of the glass product are more resistant to external load/stress. Thus, surfaces of glass products that may be subjected to tensile stress are better strengthened (particularly by cold bending), and compression is limited in places where compression is not necessary to limit stress in the central part.

В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения разделительная линия проходит в направлении по глубине от основной поверхности к противоположной основной поверхности.In accordance with an embodiment of the present invention, the dividing line extends in the depth direction from the main surface to the opposite main surface.

Множество разделительных линий образуются на первой основной поверхности, при этом разделительная линия может быть выполнена на одной стадии или на более чем одной стадии. Разделительная линия определяется в зависимости от размера и/или формы стеклянного изделия (т.е. конечного продукта). На стеклянной подложке большего размера контуры стеклянных изделий образуются разделительными линиями. Таким образом, после способа нанесения покрытия стеклянные изделия отделяют от стеклянной подложки большого размера в соответствии с разделительными/контурными линиями и собирают.A plurality of dividing lines are formed on the first major surface, and the dividing line may be made in one step or more than one step. The dividing line is determined depending on the size and/or shape of the glass product (ie the final product). On a larger glass substrate, the contours of glass products are formed by dividing lines. Thus, after the coating method, the glass articles are separated from the large size glass substrate according to the dividing/contour lines and collected.

В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения разделительная линия содержит множество смежных пустот, образующих линию точечной резки.In accordance with one embodiment of the present invention, the dividing line comprises a plurality of adjacent voids forming a spot cutting line.

Следует понимать, что глубина пустот будет зависеть от толщины стекла.It should be understood that the depth of the voids will depend on the thickness of the glass.

Более предпочтительно глубина пустот равна толщине стеклянной подложки.More preferably, the depth of the voids is equal to the thickness of the glass substrate.

В соответствии с настоящим изобретением разделительная линия и более конкретно множество смежных пустот выполнены с применением лазера.In accordance with the present invention, the dividing line, and more particularly the plurality of adjacent voids, are laser-produced.

В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения разделительная(ые) линия(и) и более конкретно множество расположенных рядом пустот выполнены на верхней поверхности стеклянной подложки. Под термином верхняя поверхность стеклянной подложки подразумевается поверхность стеклянной поверхности, которая не находится в непосредственном контакте с опорной частью, на которой расположена стеклянная подложка, чтобы обеспечить выполнение разделительной(ых) линии(й).In accordance with one embodiment of the present invention, the dividing line(s), and more particularly a plurality of adjacent voids, are provided on the upper surface of the glass substrate. By the term upper surface of the glass substrate is meant the surface of the glass surface which is not in direct contact with the support portion on which the glass substrate is located in order to provide the dividing line(s).

В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения разделительная(ые) линия(и) и более конкретно множество расположенных рядом пустот выполнены от верхней поверхности (первой основной поверхности) стеклянной подложки и нижней поверхности (второй основной поверхности) стеклянной подложки. Разделительная(ые) линия(и) и, в частности, множество расположенных рядом пустот могут быть выполнены от верхней и нижней поверхностей стеклянной подложки одновременно или по отдельности.In accordance with one embodiment of the present invention, the separating line(s), and more particularly the plurality of adjacent voids, are provided from an upper surface (first major surface) of the glass substrate and a lower surface (second major surface) of the glass substrate. The separating line(s), and in particular the plurality of adjacent voids, may be provided from the upper and lower surfaces of the glass substrate simultaneously or separately.

Таким образом, когда стеклянная подложка подвергается химическому упрочнению и нанесениюThus, when the glass substrate is chemically strengthened and applied

- 2 041444 покрытия, края стеклянных изделий через разделительные линии также подвергаются упрочнению и нанесению покрытия. Таким образом, стеклянное изделие является более устойчивым к царапинам и физическим нагрузкам и является более эстетичным, при этом получено с помощью упрощенного способа.- 2 041444 coating, the edges of the glass products through the dividing lines are also subjected to hardening and coating. Thus, the glass product is more resistant to scratches and physical stress and is more aesthetically pleasing, while being obtained by a simplified method.

На завершающей стадии предлагаемого способа стеклянные изделия должны быть отделены от исходной стеклянной панели. Возможны разные способы осуществления отделения. Решение может представлять собой создание трещины с помощью механического оборудования (алмазный инструмент, отрезной круг и т.д.) в контролируемом положении, чтобы трещина распространялась вдоль начальных разделительных линий. Кроме того, создание дополнительных пустот в непосредственной близости от исходных разделительных линий создаст контролируемое распространение трещины вдоль исходных разделительных линий.At the final stage of the proposed method, glass products must be separated from the original glass panel. There are various ways to accomplish separation. The solution may be to create a crack using mechanical equipment (diamond tool, cutting wheel, etc.) in a controlled position so that the crack propagates along the initial dividing lines. In addition, creating additional voids in close proximity to the original separator lines will create controlled crack propagation along the original separator lines.

Действительно, в данных первых способах используется внутреннее напряжение внутри средней части стеклянных панелей, создаваемое в процессе химического отпуска. Следовательно, создание первой трещины в соответствующем положении вызовет отделение стеклянных изделий от исходной стеклянной панели. Разрушение исходной стеклянной панели вне конечных стеклянных изделий также дает возможность получить конечные стеклянные изделия без влияния на их качество. Другой технологией отделения стеклянных изделий от исходного оконного стекла является способствование раскалыванию разделительных линий путем создания термического удара: либо нагревания с помощью пятна излучения СО2-лазера, огневых или ИК-нагревателей, либо охлаждения с помощью сжатого воздуха, жидкого азота или других охлаждающих растворов. Кроме того, выливание раствора кислоты (травильного раствора) во множество расположенных рядом пустот вызовет раскалывание стеклянных изделий.Indeed, these first methods exploit the internal stress within the middle portion of the glass panels created during the chemical tempering process. Therefore, creating the first crack at the appropriate position will cause the glass products to separate from the original glass panel. The destruction of the original glass panel outside the final glass products also makes it possible to obtain final glass products without affecting their quality. Another technology for separating glass products from the original window glass is to help break the separation lines by creating a thermal shock: either heating with a CO2 laser radiation spot, fired or IR heaters, or cooling with compressed air, liquid nitrogen or other cooling solutions. In addition, pouring an acid solution (etching solution) into a plurality of adjacent voids will cause the glass products to shatter.

Чертеж представляет собой диаграмму, на которой схематически показана последовательность операций способа изготовления стеклянного изделия в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.The drawing is a diagram that schematically shows the sequence of operations of a method for manufacturing a glass product in accordance with one embodiment of the present invention.

Далее в данном документе вариант осуществления настоящего изобретения будет описан со ссылкой на чертеж.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawing.

Как показано на чертеже, способ изготовления стеклянного изделия с покрытием предусматривает следующие стадии:As shown in the drawing, the method for manufacturing a coated glass product includes the following steps:

В соответствии с настоящим изобретением между стадией химического упрочнения стеклянного материала, на котором образована по меньшей мере одна разделительная линия (стадия с), и стадией отделения по меньшей мере одного стеклянного изделия от стеклянной подложки в соответствии по меньшей мере с одной разделительной линией (стадия d) стеклянную подложку подвергают по меньшей мере одной стадии нанесения покрытия.According to the present invention, between the step of chemically strengthening the glass material on which at least one separating line is formed (step c) and the step of separating at least one glass article from the glass substrate in accordance with at least one separating line (step d ) the glass substrate is subjected to at least one coating step.

В соответствии с настоящим изобретением состав стекла стеклянной подложки особо не ограничивается при условии, что его состав подходит для химического упрочнения. Стеклянная подложка может представлять собой, например, натриево-кальциевое стекло, алюмосиликатное стекло, щелочноалюмосиликатное стекло и т.д. Стеклянная подложка в соответствии с настоящим изобретением может представлять собой стеклянную подложку, получаемую с помощью флоат-способа, способа вытягивания, способа проката или любого другого известного способа для изготовления листа стекла, начиная с расплавленного состава стекла. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения стеклянная подложка представляет собой подложку из флоат-стекла. Под термином подложка из флоат-стекла подразумевается стеклянная подложка, образованная с помощью способа изготовления флоат-стекла, который заключается в выливании расплавленного стекла в ванну с расплавленным оловом в восстановительных условиях.According to the present invention, the glass composition of the glass substrate is not particularly limited as long as its composition is suitable for chemical strengthening. The glass substrate may be, for example, soda-lime glass, aluminosilicate glass, alkali aluminosilicate glass, etc. The glass substrate according to the present invention may be a glass substrate obtained by a float process, a drawing process, a rolling process, or any other known method for making a glass sheet, starting from a molten glass composition. According to a preferred embodiment of the present invention, the glass substrate is a float glass substrate. The term float glass substrate refers to a glass substrate formed by a float glass manufacturing process which consists in pouring molten glass into a bath of molten tin under reducing conditions.

Стеклянная подложка в соответствии с настоящим изобретением может иметь толщину, варьирующуюся от 0,03 до 19 мм. Преимущественно стеклянная подложка в соответствии с настоящим изобретением может иметь толщину, варьирующуюся от 0,03 до 6 мм. Предпочтительно из соображений веса и для возможности легко осуществить холодное гнутье стеклянного изделия толщина стеклянной подложки в соответствии с настоящим изобретением составляет от 0,1 до 2,2 мм.The glass substrate according to the present invention may have a thickness ranging from 0.03 to 19 mm. Advantageously, the glass substrate according to the present invention may have a thickness ranging from 0.03 to 6 mm. Preferably, for reasons of weight and to be able to easily cold bend the glass product, the thickness of the glass substrate according to the present invention is 0.1 to 2.2 mm.

В соответствии с настоящим изобретением стеклянная подложка может быть полностью или частично изогнута, чтобы корректно соответствовать конкретной конструкции стеклянного изделия и опор- 3 041444 ной части, если стеклянное изделие необходимо подвергнуть холодному гнутью.In accordance with the present invention, the glass substrate may be wholly or partially bent to correctly fit the particular design of the glass article and support portion if the glass article is to be cold-bent.

На данной стадии стеклянную подложку подвергают химической упрочняющей обработке.At this stage, the glass substrate is subjected to a chemical strengthening treatment.

В соответствии с настоящим изобретением стеклянную подложку облучают с помощью лазера с образованием по меньшей мере одной разделительной линии. Предпочтительно стеклянную подложку облучают с помощью лазера с образованием по меньшей мере одной разделительной линии в качестве линии точечной резки, образуемой линией из множества пустот, образованных с помощью лазера, на, по меньшей мере, первой основной поверхности стеклянной подложки.In accordance with the present invention, the glass substrate is irradiated with a laser to form at least one dividing line. Preferably, the glass substrate is irradiated with a laser to form at least one dividing line as a dot-cut line formed by a line of a plurality of laser-generated voids on at least the first major surface of the glass substrate.

В данном документе разделительная линия означает линейную или изогнутую область, образованную путем размещения линии из множества пустот в заранее заданном расположении.In this document, the dividing line means a linear or curved area formed by placing a line of a plurality of voids in a predetermined arrangement.

В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения глубина линии из множества пустот соответствует толщине стеклянной подложки, чтобы легко и должным образом отделить по меньшей мере одно стеклянное изделие от стеклянной подложки.According to one embodiment of the present invention, the depth of the line of the plurality of voids matches the thickness of the glass substrate to easily and properly separate at least one glass article from the glass substrate.

В зависимости от толщины стеклянной подложки и/или формы и/или размера стеклянного изделия требуемая глубина пустот может быть получена путем воздействия на первую основную поверхность стеклянной подложки с помощью лазера, или путем воздействия на первую и вторую основные поверхности стеклянной подложки с помощью лазера, или путем воздействия на первую основную поверхность стеклянной подложки с помощью множества лазерных лучей последовательным образом.Depending on the thickness of the glass substrate and/or the shape and/or size of the glass article, the required void depth can be obtained by exposing the first major surface of the glass substrate with a laser, or by exposing the first and second major surfaces of the glass substrate with a laser, or by exposing the first major surface of the glass substrate to a plurality of laser beams in a sequential manner.

Заранее заданное расположение разделительной линии представляет собой, например, множество поверхностных пустот, расположенных в фиксированном направлении (направление X) на первой основной поверхности стеклянной подложки, с образованием тем самым области пустот в плоскости.The predetermined location of the dividing line is, for example, a plurality of surface voids arranged in a fixed direction (X direction) on the first main surface of the glass substrate, thereby forming a void area in a plane.

Каждая пустота на поверхности соответствует положению облучения лазером, по меньшей мере, на первой основной поверхности и имеет диаметр, например, от 1 до 5 мкм. Однако диаметр поверхностной пустоты варьируется в зависимости от условий лазерного облучения, типа стеклянной подложки и т.д.Each surface void corresponds to a laser irradiation position on at least the first major surface and has a diameter of, for example, 1 to 5 µm. However, the diameter of the surface void varies depending on the laser irradiation conditions, the type of glass substrate, and so on.

Межцентровое расстояние между смежными поверхностными пустотами определяется на основе состава и толщины стеклянной подложки, условий лазерной обработки, формы и/или размера стеклянного изделия и т.д. Например, межцентровое расстояние между смежными поверхностными пустотами может находиться в диапазоне от 2 до 10 мкм. Следует отметить, что межцентровое расстояние между поверхностными пустотами не обязательно должно быть одинаковым во всех положениях и может отличаться в зависимости от расположений, при этом пустоты могут быть расположены с нерегулярными интервалами.The center-to-center distance between adjacent surface voids is determined based on the composition and thickness of the glass substrate, laser processing conditions, the shape and/or size of the glass product, and so on. For example, the center-to-center distance between adjacent surface voids may be in the range of 2 to 10 µm. It should be noted that the center-to-center distance between the surface voids need not be the same in all positions and may differ depending on the arrangements, while the voids may be located at irregular intervals.

С другой стороны, как описано выше, линия из множества пустот (линия точечной резки) может быть образована путем размещения одной или нескольких пустот в стеклянной подложке от первой основной поверхности в направлении второй основной поверхности.On the other hand, as described above, a plurality of voids line (spot line) can be formed by arranging one or more voids in the glass substrate from the first main surface towards the second main surface.

Форма, размер и шаг пустот особо не ограничиваются. Например, пустота может иметь такую форму, как круг, эллипс, прямоугольник, треугольник и т.п., если смотреть с направления Y. Кроме того, максимальный размер пустоты, если смотреть с направления Y, находится, например, в диапазоне от 0,1 до 1000 мкм.The shape, size and pitch of the voids are not particularly limited. For example, the void may have a shape such as a circle, an ellipse, a rectangle, a triangle, etc., when viewed from the Y direction. In addition, the maximum size of the void, when viewed from the Y direction, is, for example, in the range of 0, 1 to 1000 µm.

В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения пустоты, составляющие по меньшей мере одну разделительную линию, расположены вдоль направления толщины (направления Z) стеклянной подложки. Предпочтительно каждая пустота разделительной линии проходит в направлении Z. Однако каждая пустота, составляющая по меньшей мере одну разделительную линию, может быть расположена от первой основной поверхности к второй основной поверхности стеклянной подложки под наклоном относительно направления Z. По меньшей мере одна разделительная линия, составляющая разделительную линию, может иметь или не иметь пустоту (пустоту на второй поверхности), проходящую к второй основной поверхности, которая является противоположной по отношению к первой основной поверхности стеклянной подложки.In accordance with one embodiment of the present invention, the voids constituting at least one dividing line are located along the thickness direction (Z direction) of the glass substrate. Preferably, each void of the separation line extends in the Z direction. However, each void constituting at least one separation line may be inclined from the first major surface to the second major surface of the glass substrate with respect to the Z direction. a line may or may not have a void (a void in the second surface) extending to a second major surface that is opposite to the first major surface of the glass substrate.

Таким образом, как описано выше, I разделительная линия формируется не как непрерывная линия, а как виртуальная область пустот, образующаяся при соединении каждой пустоты на поверхности. Следует отметить, что она представляет собой линейную область.Thus, as described above, the I dividing line is not formed as a continuous line, but as a virtual void area formed by connecting each void on the surface. Note that it is a linear region.

Кроме того, разделительная линия может состоять из множества одиночных параллельных разделительных линий, расположенных в непосредственной близости с образованием одной совокупности множества параллельных линий.In addition, the dividing line may be composed of a plurality of single parallel dividing lines located in close proximity to form one set of a plurality of parallel dividing lines.

В соответствии с одним вариантом осуществления сначала могут облучать первую основную поверхность стеклянной подложки с помощью лазера, а затем облучают вторую основную поверхность. Первая и вторая основные поверхности можно облучать одновременно или по отдельности. Требуемая глубина пустот, составляющих разделительную линию, может быть получена путем повторения операции с помощью лазера по всей толщине стеклянной подложки.In accordance with one embodiment, the first major surface of the glass substrate may be irradiated first with a laser, and then the second major surface is irradiated. The first and second major surfaces may be irradiated simultaneously or separately. The desired depth of the voids constituting the dividing line can be obtained by repeating the operation with a laser over the entire thickness of the glass substrate.

Лазер, подходящий для способа в соответствии с настоящим изобретением, представляет собой, например, лазер с короткими импульсами излучения. Предпочтительно, чтобы луч такого лазера с короткими импульсами излучения представлял собой импульс малой длительности для образования пустот, составляющих по меньшей мере одну разделительную линию. Кроме того, средняя мощность во время облучения с помощью такого лазера с короткими импульсами излучения составляет, например, 30 ВтA laser suitable for the method according to the present invention is, for example, a short pulse laser. Preferably, the beam of such a laser with short radiation pulses is a pulse of short duration to form voids constituting at least one dividing line. In addition, the average power during irradiation with such a short pulse laser is, for example, 30 W

- 4 041444 или больше. Если данная средняя мощность лазера с короткими импульсами излучения составляет менее 10 Вт, то в некоторых случаях необходимые пустоты могут не образоваться. В качестве примера лазерного излучения с импульсом малой длительности один ряд внутренних пустот образуется с помощью лазера в режиме пульсации с числом пульсаций от 3 до 10, при этом выходное излучение лазера составляет приблизительно 90% от номинального значения (50 Вт), частота пульсации составляет приблизительно 60 кГц, диапазон длительности импульса составляет от 20 пс до 165 нс. Что касается диапазона длительности импульса, предпочтительный диапазон значений составляет от 10 до 100 нс.- 4 041444 or more. If the given average power of the laser with short pulses is less than 10 W, then in some cases the necessary voids may not be formed. As an example of short pulsed laser radiation, one row of internal voids is formed by a laser in pulse mode with a pulse number of 3 to 10, the laser output is approximately 90% of the nominal value (50 W), the pulse frequency is approximately 60 kHz, the pulse width range is from 20 ps to 165 ns. With regard to the pulse width range, the preferred value range is from 10 to 100 ns.

После образования по меньшей мере одной разделительной линии стеклянную подложку, на которой по меньшей мере одна разделительная линия образует контурные линии по меньшей мере одного стеклянного изделия, затем подвергают способу химического упрочнения.After the formation of at least one dividing line, the glass substrate, on which at least one dividing line forms the contour lines of at least one glass product, is then subjected to a chemical strengthening method.

Условия обработки химическим упрочнением конкретно не ограничены. Химическое упрочнение можно проводить, например, путем погружения стеклянной подложки, на которой по меньшей мере одна разделительная линия образует контурные линии по меньшей мере одного стеклянного изделия, в расплавленную соль при температуре от 380 до 500°С в течение от 1 мин до 72 ч.The chemical strengthening treatment conditions are not particularly limited. Chemical strengthening can be carried out, for example, by immersing a glass substrate, on which at least one dividing line forms the contour lines of at least one glass product, into molten salt at a temperature of from 380 to 500 ° C for from 1 minute to 72 hours.

В качестве расплавленной соли можно применять нитрат. Например, в случае замены ионов лития, содержащихся в стеклянной подложке, на более крупный ион щелочного металла можно применять расплавленную соль, содержащую по меньшей мере одно из нитрата натрия, нитрата калия, нитрата рубидия и нитрата цезия. Кроме того, в случае замены ионов натрия, содержащихся в стеклянной подложке, на более крупный ион щелочного металла можно применять расплавленную соль, содержащую по меньшей мере одно из нитрата калия, нитрата рубидия и нитрата цезия. Кроме того, в случае замены иона калия, содержащегося в стеклянной подложке, на более крупный ион щелочного металла можно применять расплавленную соль, содержащую по меньшей мере одно из нитрата рубидия и нитрата цезия.Nitrate can be used as the molten salt. For example, in the case of replacing the lithium ions contained in the glass substrate with a larger alkali metal ion, a molten salt containing at least one of sodium nitrate, potassium nitrate, rubidium nitrate, and cesium nitrate can be used. In addition, in the case of replacing the sodium ions contained in the glass substrate with a larger alkali metal ion, a molten salt containing at least one of potassium nitrate, rubidium nitrate, and cesium nitrate can be used. In addition, in the case of replacing the potassium ion contained in the glass substrate with a larger alkali metal ion, a molten salt containing at least one of rubidium nitrate and cesium nitrate can be used.

Кроме того, к расплавленной соли можно дополнительно добавить один или несколько видов солей, таких как карбонат калия. В данном случае на поверхности стеклянной подложки может быть образован слой с низкой плотностью, имеющий толщину от 10 нм до 1 мкм.In addition, one or more kinds of salts, such as potassium carbonate, can be additionally added to the molten salt. In this case, a low density layer having a thickness of 10 nm to 1 µm can be formed on the surface of the glass substrate.

Путем подвергания стеклянной подложки, на которой по меньшей мере одна разделительная линия образует контурные линии по меньшей мере одного стеклянного изделия, химической упрочняющей обработке можно сформировать слой напряжения сжатия на первой основной поверхности и на второй основной поверхности стеклянной подложки, а также на краях стеклянного изделия. Толщина слоя напряжения сжатия соответствует глубине проникновения ионов щелочного металла для замещения. Например, в случае замены ионов натрия на ионы калия с использованием нитрата калия толщина слоя напряжения сжатия может составлять от 8 до 27 мкм для натриево-кальциевого стекла, и толщина слоя напряжения сжатия для алюмосиликатного стекла составляет от 10 до 100 мкм. В случае алюмосиликатного стекла глубина проникновения ионов щелочного металла предпочтительно составляет 10 мкм или больше, более предпочтительно 20 мкм или больше.By subjecting the glass substrate, on which at least one dividing line forms the contour lines of at least one glass product, to a chemical strengthening treatment, a compressive stress layer can be formed on the first main surface and on the second main surface of the glass substrate, as well as on the edges of the glass product. The thickness of the compressive stress layer corresponds to the penetration depth of the alkali metal ions for substitution. For example, in the case of replacing sodium ions with potassium ions using potassium nitrate, the thickness of the compressive stress layer can be 8 to 27 µm for soda-lime glass, and the thickness of the compressive stress layer for aluminosilicate glass is 10 to 100 µm. In the case of aluminosilicate glass, the penetration depth of alkali metal ions is preferably 10 µm or more, more preferably 20 µm or more.

Следовательно, поскольку стеклянная подложка была химически упрочнена, легче обеспечить внешний вид без царапин и прочность стеклянного изделия, которое будет изготовлено из стеклянной подложки, по сравнению с традиционным способом производства. Таким образом, производственный выход может быть увеличен.Therefore, since the glass substrate has been chemically strengthened, it is easier to ensure the non-scratch appearance and strength of the glass product to be made from the glass substrate, compared with the conventional production method. Thus, the production yield can be increased.

Кроме того и более конкретно, стеклянное изделие в его форме после отделения посредством разделительных линий имеет торцы, которые также являются химически укрепленными. Таким образом, стеклянное изделие получает достаточную прочность.Furthermore, and more particularly, the glass article in its form, after separation by means of dividing lines, has ends which are also chemically reinforced. Thus, the glass product obtains sufficient strength.

В соответствии с настоящим изобретением перед тем, как по меньшей мере одно стеклянное изделие отделяют и собирают из стеклянной подложки посредством по меньшей мере одной разделительной линии, стеклянную подложку подвергают обработке с нанесением покрытия.In accordance with the present invention, before at least one glass article is separated and collected from the glass substrate by at least one separating line, the glass substrate is subjected to a coating treatment.

В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения лист стекла покрывают по меньшей мере одним прозрачным и электропроводящим тонким слоем. Прозрачный и проводящий тонкий слой в соответствии с настоящим изобретением может, например, представлять собой слой на основе SnO₂:F, SnO₂:Sb или ITO (оксид индия и олова), ZnO:Al или также ZnO:Ga.In accordance with one embodiment of the present invention, a sheet of glass is coated with at least one transparent and electrically conductive thin layer. The transparent and conductive thin layer according to the present invention may, for example, be a layer based on SnO ₂ :F, SnO ₂ :Sb or ITO (Indium Tin Oxide), ZnO:Al or also ZnO:Ga.

В соответствии с другим преимущественным вариантом осуществления настоящего изобретения лист стекла покрывают по меньшей мере одним противоотражающим слоем. Противоотражающий слой в соответствии с настоящим изобретением может, например, представлять собой слой на основе пористого диоксида кремния с низким показателем преломления, или он может состоять из нескольких слоев (пакет), в частности, представлять собой пакет слоев из чередующихся слоев из диэлектрического материала, имеющих низкие и высокие показатели преломления, и конечного слоя с низким показателем преломления. Также можно применять лист текстурированного стекла. Также можно применять методики травления или нанесения покрытия для устранения отражения.According to another advantageous embodiment of the present invention, the sheet of glass is coated with at least one anti-reflective layer. The anti-reflection layer according to the present invention may, for example, be a layer based on porous silicon dioxide with a low refractive index, or it may consist of several layers (package), in particular, be a layer stack of alternating layers of dielectric material having low and high refractive indices, and a final layer with a low refractive index. A sheet of textured glass can also be used. Etching or coating techniques can also be used to eliminate the reflection.

В соответствии с другим вариантом осуществления стеклянную подложку покрывают по меньшей мере одним слоем, не оставляющим отпечатков пальцев, или обрабатывают для уменьшения или предотвращения образования отпечатков пальцев. Такой слой или такую обработку можно объединять с прозрачным и электропроводящим тонким слоем, нанесенным на противоположную поверхность. Такой слой можно объединять с противоотражающим слоем, нанесенным на ту же поверхность, при этом слой,According to another embodiment, the glass substrate is coated with at least one non-fingerprint layer or treated to reduce or prevent the formation of fingerprints. Such a layer or such treatment may be combined with a transparent and electrically conductive thin layer deposited on the opposite surface. Such a layer can be combined with an anti-reflection layer deposited on the same surface, wherein the layer,

- 5 041444 не оставляющий отпечатков пальцев, расположен на внешней стороне пакета и, таким образом, покрывает противоотражающий слой.- 5 041444 non-fingerprint located on the outside of the bag and thus covers the anti-reflective layer.

В соответствии с другим вариантом осуществления стеклянная подложка представляет собой стеклянную подложку с цифровой или трафаретной печатью, травленую стеклянную подложку.According to another embodiment, the glass substrate is a digitally or screen printed glass substrate, an etched glass substrate.

В соответствии с другим вариантом осуществления стеклянную подложку покрывают краской/эмалью, антибактериальным покрытием стекла и т.д.According to another embodiment, the glass substrate is coated with paint/enamel, antibacterial glass coating, etc.

В соответствии с настоящим изобретением термин покрытый/покрытие может означать покрытие как таковое, а также краску или обработку поверхности, способную изменять свойства поверхности стекла (механические, химические, оптические и энергетические, биологические, электрические, эстетические свойства и т.д.) путем добавления или удаления, модификации физико-химических параметров поверхности материала (при температуре видимой для стекла, ниже чем его Tg).In accordance with the present invention, the term coated/coating can mean a coating as such, as well as a paint or surface treatment capable of changing the surface properties of the glass (mechanical, chemical, optical and energy, biological, electrical, aesthetic properties, etc.) by adding or removal, modification of the physico-chemical parameters of the surface of the material (at a temperature visible to the glass, lower than its Tg).

В соответствии с другим вариантом осуществления стеклянную подложку покрывают покрытием, выбранным из следующего неисчерпывающего списка покрытий: низкоэмиссионное покрытие, солнцезащитное покрытие, алмазоподобные покрытия, самоочищающиеся покрытия (TiO₂ и т.д.), покрытие с ионной имплантацией, лакокрасочное покрытие (типа Lacobel), серебряное или диэлектрическое покрытие, проводящие чернила, прозрачные для инфракрасного излучения чернила, полупрозрачные чернила, флуоресцентные материалы или материалы с преобразованием с повышением частоты, нанесение сетки (серебряных нанопроволок, углеродных нанотрубок), (нано)лазерное структурирование поверхности, защитная пленка, двусторонний клей, золь-гелевое покрытие (со всеми их функциями, например изменение цвета, интеграция ферментов и т.д.), покрытия и тонкая пленка для фотоэлементов и т.д., воздействие кислоты, шлифование песком, гравирование поверхности и т.д.In accordance with another embodiment, the glass substrate is coated with a coating selected from the following non-exhaustive list of coatings: low emissivity coating, solar control coating, diamond-like coatings, self-cleaning coatings (TiO ₂ etc.), ion implantation coating, paint coating (Lacobel type) , silver or dielectric coating, conductive ink, infrared transparent ink, translucent ink, fluorescent or up-converting materials, meshing (silver nanowires, carbon nanotubes), (nano)laser surface structuring, protective film, double-sided adhesive , sol-gel coating (with all their functions, such as color change, enzyme integration, etc.), coatings and thin film for solar cells, etc., acid exposure, sand grinding, surface engraving, etc.

В зависимости от вариантов применения и/или желаемых свойств покрытие можно наносить на первую и/или вторую основные поверхности стеклянной подложки. Кроме того, можно наносить комбинацию нескольких покрытий на одну и/или другую поверхность стеклянной подложки в виде шелкографии и покрытия как такового и т.д.Depending on the applications and/or properties desired, the coating can be applied to the first and/or second major surfaces of the glass substrate. In addition, it is possible to apply a combination of several coatings on one and/or the other surface of the glass substrate in the form of a silkscreen and a coating as such, etc.

В соответствии с одним предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, стеклянное изделие снабжено антибликовым, противоотражающим и не оставляющим отпечатков пальцев покрытиями на поверхности 1 (термин, широко известный специалисту в данной области техники) и многоцветным шелкографическим изображением, защитной пленкой на поверхности 2.In accordance with one preferred embodiment of the present invention, the glass article is provided with anti-reflective, anti-reflection and non-fingerprint coatings on surface 1 (a term commonly known to those skilled in the art) and a multi-color silkscreen image, a protective film on surface 2.

Как только по меньшей мере одно покрытие нанесено по меньшей мере на одну из первой и второй основных поверхностей стеклянной подложки, по меньшей мере одно стеклянное изделие, форма которого определяется по меньшей мере одной разделительной линией, отделяют от стеклянной подложки и собирают из стеклянной подложки.As soon as at least one coating is applied to at least one of the first and second main surfaces of the glass substrate, at least one glass product, the shape of which is determined by at least one dividing line, is separated from the glass substrate and assembled from the glass substrate.

Таким образом, по меньшей мере одно упрочненное стеклянное изделие с покрытием получают с помощью упрощенного способа, который может применяться непосредственно клиентом.Thus, at least one toughened coated glass product is obtained by a simplified method that can be applied directly by the customer.

По меньшей мере одно упрочненное стеклянное изделие с покрытием, получаемое с помощью упрощенного способа в соответствии с настоящим изобретением, можно подвергать холодному гнутью, например, для получения желаемой и сложной формы. С помощью настоящего изобретения может быть получено эстетичное и покрытое некоторыми функциональные элементами стеклянное изделие сложной формы. Стеклянное изделие в соответствии с настоящим изобретением можно применять, например, в области покровного стекла для электронного оборудования, остекления материалов для строительства, остекления для транспортных средств и т.д., для которых в целях безопасности и для соответствия таких видов остекления правилам безопасности часто требуется высокая прочность.At least one coated toughened glass article obtained by the simplified method of the present invention can be cold-formed, for example, to obtain a desired and complex shape. With the help of the present invention, a glass product of complex shape, aesthetically pleasing and coated with some functional elements, can be obtained. The glass product according to the present invention can be used, for example, in the field of cover glass for electronic equipment, building materials glazing, vehicle glazing, etc. high strength.

Стеклянное изделие, полученное в соответствии с настоящим изобретением, является особенно подходящим в качестве внутреннего остекления транспортного средства, такого как консоль, приборная панель, внешние окна автомобиля, стеклянный элемент отделки, для которых производители автомобилей требуют все более и более сложные формы.The glass product obtained in accordance with the present invention is particularly suitable as vehicle interior glazing such as console, dashboard, car exterior windows, trim glass, for which car manufacturers are demanding more and more complex shapes.

Таким образом, настоящее изобретение относится также к стеклянному изделию, полученному с помощью описанного выше способа.Thus, the present invention also relates to a glass product obtained using the method described above.

Claims

CLAIM

1. A method for manufacturing a coated glass product, comprising the following steps:

a) obtaining a glass substrate having a first major surface and a second major surface that are opposite to each other,

b) irradiating at least the first major surface of the glass substrate with a laser to form on the first major surface at least one separating line forming contour lines to separate at least one glass product from the glass substrate, the glass product having shape and/or size different from the glass substrate in step a),

c) chemical strengthening of the glass substrate on which at least one separation line is formed, the separation line extending in the depth direction from the first

- 6 041444 main surface to the second main surface,

d) separating at least one glass product from the glass substrate in accordance with at least one dividing line;

characterized in that between the step of chemically strengthening the glass material on which at least one separating line is formed, step c), and the step of separating at least one glass product from the glass substrate in accordance with at least one separating line, step d) , the glass substrate is subjected to at least one coating step, and in that the dividing line contains a plurality of adjacent voids forming a 'spot cut line'.

2. The method according to claim 1, characterized in that after hardening and coating the level of potassium on the first and second main surfaces of the glass product is higher than the level of potassium present at the edges of the glass product, and the level of potassium at the edges of the glass product is higher, than on the main part of the glass product.

3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the dividing line extends in the depth direction from the main surface to the opposite main surface.

4. The method according to claims 1 to 3, characterized in that the method includes an additional step of cold bending the glass article.

5. Glass product, characterized in that it is obtained in accordance with the method according to pi. 1-4.

6. Glass article according to claim 5, characterized in that the thickness of the glass article is in the range of 0.03 to 19 mm, more preferably in the range of 0.03 to 6 mm, and even more preferably in the range of 0.1 to 2 .2 mm.

7. Glass product according to claim 5 and 6, characterized in that the glass product is subjected to cold bending.

8. Glass product according to pi.5-7, characterized in that the glass product is the internal glazing of the vehicle.

9. Glass product according to and. 8, characterized in that the glass product is a glass console, dashboard or vehicle trim elements.

10. A glass product according to p.