JP2022501293A - サンドイッチ構造の曲面ガラスの製造方法 - Google Patents
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Abstract
サンドイッチ構造の曲面ガラスの製造方法であって、厚さが０．１ｍｍ〜２．２ｍｍの平板状の第１ガラス板及び第２ガラス板を提供するステップ（１）と、前記第１ガラス板と第２ガラス板に対して表面前置内圧処理を行い、処理された後の前記第１ガラス板と前記第２ガラス板とを平板状にし、且つ前記第１ガラス板または前記第２ガラス板の表面応力を１０〜１０００ＭＰａにさせるステップ（２）と、低温成形処理し、前記接着剤層を提供して、前記サンドイッチ構造の曲面ガラスを取得するように、ステップ（２）により処理された後の第１ガラス板、前記接着剤層、及びステップ（２）により処理された後の第２ガラス板を順次に積層した後、低温プレス成形を行って、前記サンドイッチ構造の曲面ガラスを得るステップ（３）と、を含む。この方法によって、高温でガラスを軟化させた状態でガラスの曲げを実現する必要がなく、冷間曲げ加工法で製造されたサンドイッチ構造の曲面ガラスは、強度が高く、気泡がなく、接合強度が良く、エネルギー消費が低く、加工効率が高い。【選択図】図２
Description
本発明は、ガラス技術の分野に関し、特に、サンドイッチ構造の双曲面ガラス製品及びその製造方法に関する。
ガラスの光透過性と優れた物理／化学安定性によって、建築、車両、及び新エネルギーなどの分野で掛け替えのない重要な地位を占める。強化と接着剤層はガラスの安全性（例えば、耐風圧、落下防止、防弾など）を高めるための常用の加工技術である。ある特殊な場合には、特殊な設計目的を達成するために、二重曲面の強化とサンドイッチガラス製品、例えば車のフロントガラスは、必要不可欠である。従来の技術では、例えば、公開番号がＣＮ１０５９６０３８４Ａである特許は、通常普通の平板ガラスをガラスの軟化温度に加熱して、重力成形または加圧成形によって曲面ガラスを取得してから、曲面ガラスと接着剤層膜とを積層し、中間の接着剤層膜が軟化できる温度まで加熱して接着を行うことによって、積層曲面ガラスを取得する。
上記ガラスの成形がガラス軟化温度の条件下で行うため、ガラスを７００℃程度まで加熱する必要があり、工程全体が長く、エネルギー消費が高い。また、ガラスの接着過程において、加圧装置がガラス表面と点接触するため、層状曲面ガラスの表面の応力ムラを招き易く、さらに、層状曲面ガラス全体の力学的性質の不均一、接着強度の不均一、領域光歪みなどの欠陥をもたらす。
従来技術に存在する上記の問題を克服するために、本発明は、サンドイッチ構造の曲面ガラスの製造方法を提供する。
サンドイッチ構造の曲面ガラスの製造方法であって、前記サンドイッチ構造の曲面ガラスは、第１ガラス板、第２ガラス板、及び前記第１ガラス板と前記第２ガラスとの間に設けられる接着剤層を含み、前記第１ガラス板または前記第２ガラス板の厚さは、０．１ｍｍ〜２．２ｍｍであり、前記サンドイッチ構造の曲面ガラスの製造方法は、以下のステップを含む。
ステップ（１）では、厚さが０．１ｍｍ〜２．２ｍｍである平板状の第１ガラス板及び第２ガラス板を提供する。
ステップ（２）では、前記第１ガラス板と第２ガラス板に対して表面前置内圧処理を行い、処理された後の前記第１ガラス板と前記第２ガラス板とを平板状にし、且つ前記第１ガラス板または前記第２ガラス板の表面応力を１０ＭＰａ〜１０００ＭＰａにさせる。
ステップ（３）では、低温成形処理し、前記接着剤層を提供し、前記サンドイッチ構造の曲面ガラスを取得するように、ステップ（２）により処理された後の第１ガラス板、前記接着剤層、及びステップ（２）により処理された後の第２ガラス板を順次に積層した後に、低温プレス成形を行う。
さらに、前記ステップ（２）により処理された後の前記第１ガラス板または前記第２ガラス板の表面応力は２０〜９００ＭＰａであり、且つ前記第１ガラス板もしくは前記第２ガラス板の平坦度は５‰より小さい。
さらに、前記ステップ（３）は、真空度が≦５０Ｐａの真空条件下で行われる。
さらに、前記サンドイッチ構造の曲面ガラスは、双曲面ガラスである。
さらに、前記低温プレス成形処理は、冷間プレス設備の中で行われ、前記冷間プレス設備は、前記第１ガラス板を曲面形状に成形するための第１金型と、前記第２ガラス板を曲面形状に成形するための第２金型と、を備えており、前記第１金型または前記第２金型の加熱温度は、８０℃〜３８０℃である。
さらに、前記第１金型及び前記第２金型の少なくとも一方が、前記第１ガラス板または前記第２ガラス板を加熱する。
さらに、前記第１ガラス板が前記第１金型の凹面に密着するように前記第１金型で前記第１ガラス板を加圧し、前記第２ガラス板が前記第２金型の凸面に密着するように前記第２金型で前記第２ガラス板を加圧する。
さらに、前記第１金型が前記第１ガラス板に加えた圧力、または前記第２金型が前記第２ガラス板に加えた圧力は、１０〜１００ｋＰａである。
さらに、前記サンドイッチ構造の曲面ガラスの最大曲げ深さは、１８０ｍｍである。
さらに、前記接着剤層の材料は、ＰＶＢ、ＳＧＰ、ＰＯＥまたはＰＯのようなホットメルト接着剤により作成される。
本発明は、次のような有益な効果を奏する。本発明によって提供されるサンドイッチ構造の曲面ガラスの製造方法は、第１ガラス板及び第２ガラス板を強化処理し、その後、低圧低温の条件下で前記第１ガラス板及び予備部材または前記第二ガラス板を加圧成形して、高強度、無気泡、良好な接合強度、低エネルギー消費及び高加工効率の利点を兼ね備えるサンドイッチ構造の曲面ガラスを得る。
以下、図面及び実施例を合わせて、本発明をさらに説明する。
以下、図面及び実施例を合わせて、本発明をさらに説明する。
以下、図面を参照して、本発明を詳細に説明する。この図は、簡略化された図であり、本発明の基本的な構成を概略的に説明するだけであるので、本発明に関する構成のみを表示する。
図１及び図２を参照して、本発明に係るサンドイッチ構造の曲面ガラス１０は、第１ガラス板１１、第２ガラス板１２、及び第１ガラス板１１と第２ガラス板１２との間に設けられた接着剤層１３を含み、第１ガラス板１１と第２ガラス板１２の厚さは、０．１〜２．２ｍｍである。
第１ガラス板１１または第２ガラス板１２は、フロートガラスを採用することができる。好ましくは、第１ガラス板１１または第２ガラス板１２は、１．６ｍｍのフロートガラスであり、この超白フロートガラスは、７０．０％〜７３％のＳｉＯ２及び１２．０〜１５．０％のＮａ２Оを含有する。
前記接着剤層の材料は、ＰＶＢ（Ｐｏｌｙ Ｖｉｎｙｌ Ｂｕｔｙｒａｌ，ポリビニルブチラール）、ＳＧＰ（Ｅｔｈｙｌｅｎ／Ｍｅｔｈａｃｒｙｌｉｃ Ａｃｉｄ Ｃｏｐｏｌｙｍｅｒｓ，エチレンとメタクリル酸の共重合体）、ＰОＥ（ポリオレフィンエラストマー）或いはＰО（ポリオレフィン）などの他の熱溶融接着剤層材料である。
図３を併せて参照すると、図１に示すサンドイッチ構造の曲面ガラス１０の製造プロセスは、以下のステップを含む。
（１）厚さが０．１〜２．２ｍｍの第１ガラス板１１及び第２ガラス板１２を提供する。第１ガラス板１１及び第２ガラス板１２は、板状のガラスのオリジナルピースである。
（２）ステップ１（１）の第１ガラス板１１と第２ガラス板１２を強化処理し、本実施形態では平板強化処理を採用し、ガラスと伝動装置または加熱装置との接触による損傷や加熱の不均一がガラス性能に与える影響を最小限に抑えることができる。第１ガラス板１１及び第２ガラス板１２は、平板状態において強化処理され、処理された後の第１ガラス板１１または第２ガラス板１２は依然として平板状であり、第１ガラス板１１または第２ガラス板１２の表面応力は１０〜１０００Ｐａの範囲内に制御され、且つ第１ガラス板１１または第２ガラス板１２の平坦度は５％以下である。
（３）成形処理を行なう。具体的には、ステップ（２）によって強化処理された後の第１ガラス板１１、接着剤層１３、及びステップ（２）によって強化処理された後の第２ガラス板１２を順次積層して、冷間プレス設備２０の中に配置し、且つ第１金型２１の凹面が第１ガラス板１１に対向し、第２金型２２の凸面が第２ガラス板１２に対向するようにする。真空圧力条件下では、第１金型２１または第２金型２２を８０℃〜３８０℃に加熱し、接着剤層１３を溶融させた後、第１金型２１及び第２金型２２を通して、１０ｋＰａ〜１００ｋＰａの圧力で第１ガラス板１１及び第２ガラス板１２をそれぞれ加圧し、第１ガラス板１１を第１金型２１の凹面に徐々に密着させると共に、第２ガラス板１２を第２金型２２の凸面に徐々に密着させ、且つ６００ｓ乃至２４００ｓ保持し、最後にサンドイッチ構造の曲面ガラス１０を得る。
また、上記のステップ（１）は、第１ガラス板１１と第２ガラス板１２をそれぞれ必要なサイズにカットして、エッジング及び洗浄等の処理を行なうことを含んでも良い。
また、第１金型２１と第２金型２２を同時に加熱しても良いし、単独で加熱しても良く、接着剤層１３１が軟化できるようにすれば良い。
上記ステップ（２）の強化処理は、物理的な強化であっても良い。即ち、第１ガラス板１１及び第２ガラス板１２をガラス転移温度まで加熱し、且つ所定時間保持した後、冷却させる。なお、第１ガラス板１１と第２ガラス板１２に対する強化は、化学的な強化であっても良い。化学強化処理は、高温型イオン交換法または低温型イオン交換法を採用することができる。例えば、高温型イオン交換法に関しては、ガラスの軟化点と転移点との間の温度領域において、Ｎａ２Ｏを含有するガラスをリチウムの溶融塩に浸入して、ガラス中のＮａ＋と半径の小さい溶融塩中のＬｉ＋とを相互に交換させて、室温まで冷却させる。Ｌｉ＋を含有するガラス表層とＮａ＋またはＫ＋を含有するガラス内層との膨張係数が異なるため、ガラス表面には残留圧力を生じて強化され、ガラスの強度を増加させた。
低温型イオン交換法とは、ガラス転移点より高くない温度領域において、ガラスをガラス中のアルカリイオンの半径よりも大きいアルカリイオンを含有する溶融塩の中に浸入することを指す。例えば、Ｋ＋でＮａ＋を置換してから、冷却する。アルカリイオンの体積差により、表面圧力応力層が生じ、ガラスの強度が向上した。高温型の交換速度に比べて遅いが、鋼化中のガラスは変形しないので実用的な価値がある。
本実施形態では、低温型イオン交換法を採用している。第１ガラス板１１と第２ガラス板１２を１ｈ〜３ｈ昇温し、３００℃〜４５０℃まで昇温して、所望の温度まで加熱した後、第１ガラス板１１と第２ガラス板１２を硝酸カリウムまたは硝酸カリウムと硝酸ナトリウムの混合溶液の中に放置し、溶液温度を４００℃〜４５０℃にし、２４０ｍｉｎ〜６００ｍｉｎ保持し、５℃〜５０℃まで冷却する。
上記の溶融塩溶液の成分は、ガラス成分の必要に応じて調整されることができる。
（１）厚さが１．６ｍｍの第１ガラス板１１と第２ガラス板１２を提供し、第１ガラス板１１と第２ガラス板１２は、平板状のガラスオリジナルピースであり、前記ガラスオリジナルピースは、フロートガラスである。第１ガラス板１１と第２ガラス板１２を、それぞれ必要なサイズにカットし、且つエッジング、クリーニング等の処理を行う。
（２）ステップ（１）で取得した第１ガラス板１１と第２ガラス板１２とを強化処理し、強化後の第１ガラス板１１と第２ガラス板１２との表面応力は７５ＭＰａであり、且つ平坦度は３％より小さい。
（３）成形処理を行う。ステップ（２）により強化処理された後の第１ガラス板１１、接着剤層１３、及びステップ（２）により強化処理された後の第２ガラス板１２を、第１金型２１の凹面が第１ガラス板１１に対向し、第２金型２２の凸面が第２ガラス板１２に対向するように、順次に積層して冷間プレス設備２０の中に配置する。まず、５４０ｓ真空引きし、真空圧力が３０Ｐａに達した時に、第１金型２１を加熱せずに、第２金型２２を１２０℃に加熱して、接着剤層１３を溶融させる。次に、第１金型２１と第２金型２２を通して、第１ガラス板１１と第２ガラス板１２に圧力を加えて、９０ｋＰａまで加圧して、第１ガラス板１１を第１金型２１の凹面に徐々に密着させると共に、第２ガラス板１２を第２金型２２の凸面に徐々に密着させ、且つ１２００ｓ保持し、最後にサンドイッチ構造の曲面ガラス１０を製造し得た。加圧過程において真空引きを継続的に行い、融解した接着剤層１３中の気泡を徐々に排出し、最終的に所望のサンドイッチ構造の曲面ガラス１０を得る。
＜実施例２＞
（１）厚さが１．６ｍｍの第１ガラス板１１と厚さが０．８５ｍｍの第２ガラス板１２を提供し、第１ガラス板１１と第２ガラス板１２は、平板状のガラスオリジナルピースであり、前記ガラスオリジナルピースは、フロートガラスである。第１ガラス板１１と第２ガラス板１２とを、それぞれ必要なサイズにカットし、且つエッジング、クリーニング等の処理を行う。
（１）厚さが１．６ｍｍの第１ガラス板１１と厚さが０．８５ｍｍの第２ガラス板１２を提供し、第１ガラス板１１と第２ガラス板１２は、平板状のガラスオリジナルピースであり、前記ガラスオリジナルピースは、フロートガラスである。第１ガラス板１１と第２ガラス板１２とを、それぞれ必要なサイズにカットし、且つエッジング、クリーニング等の処理を行う。
（２）、ステップ（１）で取得した第１ガラス板１１と第２ガラス板１２とを強化処理し、強化後の第１ガラス板１１の表面応力は７５ＭＰａであり、強化後の第２ガラス板１２の表面応力は６５０ＭＰａであり、且つ平坦度は３％より小さい。
（３）成形処理を行う。ステップ（２）により強化処理された後の第１ガラス板１１、接着剤層１３、及びステップ（２）により強化処理された後の第２ガラス板１２を、第１金型２１の凹面が第１ガラス板１１に対向し、第２金型２２の凸面が第２ガラス板１２に対向するように、順次に積層して冷間プレス設備２０の中に配置する。まず、３００ｓ真空引きし、真空圧力が５０Ｐａに達した時に、第１金型２１を加熱せずに、第２金型２２を１００℃に加熱して、接着剤層１３を溶融させる。次に、第１金型２１と第２金型２２を通して、第１ガラス板１１と第２ガラス板１２に圧力を加えて、８０ｋＰａまで加圧して、第１ガラス板１１を第１金型２１の凹面に徐々に密着させると共に、第２ガラス板１２を第２金型２２の凸面に徐々に密着させ、且つ１０００ｓ保持し、最後にサンドイッチ構造の曲面ガラス１０を製造し得た。加圧過程において真空引きを継続的に行い、融解した接着剤層１３中の気泡を徐々に排出し、最終的に所望のサンドイッチ構造の曲面ガラス１０を得る。
＜実施例３＞
（１）厚さが２．２ｍｍの第１ガラス板１１と第２ガラス板１２を提供し、第１ガラス板１１と第２ガラス板１２は、平板状のガラスオリジナルピースであり、前記ガラスオリジナルピースは、フロートガラスである。第１ガラス板１１と第２ガラス板１２とを、それぞれ必要なサイズにカットし、且つエッジング、クリーニング等の処理を行う。
（１）厚さが２．２ｍｍの第１ガラス板１１と第２ガラス板１２を提供し、第１ガラス板１１と第２ガラス板１２は、平板状のガラスオリジナルピースであり、前記ガラスオリジナルピースは、フロートガラスである。第１ガラス板１１と第２ガラス板１２とを、それぞれ必要なサイズにカットし、且つエッジング、クリーニング等の処理を行う。
（２）ステップ（１）で取得した第１ガラス板１１と第２ガラス板１２とを強化処理し、強化後の第１ガラス板１１と第２ガラス板１２との表面応力は２０ＭＰａであり、且つ平坦度は３％より小さい。
（３）成形処理を行う。ステップ（２）により強化処理された後の第１ガラス板１１、接着剤層１３、及びステップ（２）により強化処理された後の第２ガラス板１２を、第１金型２１の凹面が第１ガラス板１１に対向し、第２金型２２の凸面が第２ガラス板１２に対向するように、順次に積層して冷間プレス設備２０の中に配置する。まず、７２０ｓ真空引きし、真空圧力が４０Ｐａに達した時に、第１金型２１を加熱せずに、第２金型２２を１８０℃に加熱して、接着剤層１３を溶融させる。次に、第１金型２１と第２金型２２を通して、第１ガラス板１１と第２ガラス板１２に圧力を加えて、１００ｋＰａまで加圧して、第１ガラス板１１を第１金型２１の凹面に徐々に密着させると共に、第２ガラス板１２を第２金型２２の凸面に徐々に密着させ、且つ２４００ｓ保持し、最後にサンドイッチ構造の曲面ガラス１０を製造し得た。加圧過程において真空引きを継続的に行い、融解した接着剤層１３中の気泡を徐々に排出し、最終的に所望のサンドイッチ構造の曲面ガラス１０を得る。
＜実施例４＞
（１）フロートガラスとする平板状のガラスオリジナルピースによりそれぞれ形成され、且つ厚さが１．３ｍｍの第１ガラス板１１と厚さが０．７ｍｍの第２ガラス板１２とを提供して、第１ガラス板１１と第２ガラス板１２とを、それぞれ必要なサイズにカットし、且つエッジング、クリーニング等の処理を行う。
（１）フロートガラスとする平板状のガラスオリジナルピースによりそれぞれ形成され、且つ厚さが１．３ｍｍの第１ガラス板１１と厚さが０．７ｍｍの第２ガラス板１２とを提供して、第１ガラス板１１と第２ガラス板１２とを、それぞれ必要なサイズにカットし、且つエッジング、クリーニング等の処理を行う。
（２）ステップ（１）で取得した第１ガラス板１１と第２ガラス板１２とを強化処理し、強化後の第１ガラス板１１の表面応力は５５０ＭＰａであり、強化後の第２ガラス板１２の表面応力は７５０ＭＰａであり、且つ平坦度は３％より小さい。
（３）成形処理を行う。ステップ（２）により強化処理された後の第１ガラス板１１、接着剤層１３、及びステップ（２）により強化処理された後の第２ガラス板１２を、第１金型２１の凹面が第１ガラス板１１に対向し、第２金型２２の凸面が第２ガラス板１２に対向するように、順次に積層して冷間プレス設備２０の中に配置する。まず、４２０ｓ真空引きし、真空圧力が４０Ｐａに達した時に、第１金型２１を加熱せずに、第２金型２２を１００℃に加熱して、接着剤層１３を溶融させる。次に、第１金型２１と第２金型２２を通して、第１ガラス板１１と第２ガラス板１２に圧力を加えて、６０ｋＰａまで加圧して、第１ガラス板１１を第１金型２１の凹面に徐々に密着させると共に、第２ガラス板１２を第２金型２２の凸面に徐々に密着させ、且つ８００ｓ保持し、最後にサンドイッチ構造の曲面ガラス１０を製造し得た。加圧過程において真空引きを継続的に行い、融解した接着剤層１３中の気泡を徐々に排出し、最終的に所望のサンドイッチ構造の曲面ガラス１０を得る。
＜実施例５＞
（１）フロートガラスとする平板状のガラスオリジナルピースによりそれぞれ形成され、且つ厚さが２．２ｍｍの第１ガラス板１１と厚さが０．１ｍｍの第２ガラス板１２とを提供して、第１ガラス板１１と第２ガラス板１２とを、それぞれ必要なサイズにカットし、且つエッジング、クリーニング等の処理を行う。
（１）フロートガラスとする平板状のガラスオリジナルピースによりそれぞれ形成され、且つ厚さが２．２ｍｍの第１ガラス板１１と厚さが０．１ｍｍの第２ガラス板１２とを提供して、第１ガラス板１１と第２ガラス板１２とを、それぞれ必要なサイズにカットし、且つエッジング、クリーニング等の処理を行う。
（２）ステップ（１）で取得した第１ガラス板１１と第２ガラス板１２とを強化処理し、強化後の第１ガラス板１１の表面応力は２０ＭＰａであり、強化後の第２ガラス板１２の表面応力は９００ＭＰａであり、且つ平坦度は３％より小さい。
（３）成形処理を行う。ステップ（２）により強化処理された後の第１ガラス板１１、接着剤層１３、及びステップ（２）により強化処理された後の第２ガラス板１２を、第１金型２１の凹面が第１ガラス板１１に対向し、第２金型２２の凸面が第２ガラス板１２に対向するように、順次に積層して冷間プレス設備２０の中に配置する。まず、４２０ｓ真空引きし、真空圧力が５０Ｐａに達した時に、第１金型２１を８０℃に加熱し、第２金型２２を８０℃に加熱して、接着剤層１３を溶融させる。次に、第１金型２１と第２金型２２を通して、第１ガラス板１１と第２ガラス板１２に圧力を加えて、１０ｋＰａまで加圧して、第１ガラス板１１を第１金型２１の凹面に徐々に密着させると共に、第２ガラス板１２を第２金型２２の凸面に徐々に密着させ、且つ６００ｓ保持し、最後にサンドイッチ構造の曲面ガラス１０を製造し得た。加圧過程において真空引きを継続的に行い、融解した接着剤層１３中の気泡を徐々に排出し、最終的に所望のサンドイッチ構造の曲面ガラス１０を得る。
＜比較例＞
（１）フロートガラスとする平板状のガラスオリジナルピースによりそれぞれ形成され、且つ厚さがそれぞれ１．６ｍｍである第１ガラス板１１と第２ガラス板１２とを提供する。第１ガラス板１１と第２ガラス板１２とを、それぞれ必要なサイズにカットし、且つエッジング、クリーニング等の処理を行う。このステップにおいて、第１ガラス板１１と第２ガラス板１２の厚さ、サイズ及びエッジング、クリーニング等は、実施例１と同じである。
（１）フロートガラスとする平板状のガラスオリジナルピースによりそれぞれ形成され、且つ厚さがそれぞれ１．６ｍｍである第１ガラス板１１と第２ガラス板１２とを提供する。第１ガラス板１１と第２ガラス板１２とを、それぞれ必要なサイズにカットし、且つエッジング、クリーニング等の処理を行う。このステップにおいて、第１ガラス板１１と第２ガラス板１２の厚さ、サイズ及びエッジング、クリーニング等は、実施例１と同じである。
(２)前圧処理を行う。ステップ（１）で処理された後の第１ガラス板１１、接着剤層１3、及びステップ（１）で処理された後の第２ガラス板１２を積層体に順次に積層して、上述積層体をゴム製の真空袋に入れ、６０℃の下で３０ｍｉｎ保持し、その後、１００℃の下で６０ｍｉｎ保持する。
（３）前圧処理された後の積層体をオートクレーブの中に入れて、１４０℃、１．３ＭＰａの条件下で３０ｍｉｎ加熱し、最終的にサンドイッチ構造の曲面ガラス１０を得る。
本発明の実施例１〜５及び比較例によって最終的に得られたサンドイッチ構造の曲面ガラス１０の性能を評価するために、以下のテストを行った。
ストレス試験を行う。具体的には、表面応力計でサンプルに対して応力テストを行い、光をガラスの表面に沿って伝播させ、光弾性技術に基づいてその表面の応力及び応力層の深さを測定し、各サンプルは５つ以上のテストポイントを取る。
光透過率テストを行う。具体的には、分光光度計を用いてサンプルの光透過率をテストし、テスト波長範囲が３８０ｎｍ〜１１００ｎｍである。
曲げ深さテストを行う。具体的には、三次元スキャンを用いてサンプルをスキャンして、曲げ深さをテストした。
接着性能テストを行う。具体的には、ＡＯＩ自動光学検出器を用いてサンプルには気泡や接着不良領域があるかどうかを検査する。
＜テスト結果＞
以上のテストデータから分かるように、本発明の製造方法により製造されたサンドイッチ構造の曲面ガラスは、応力値、光透過率、接着性能、耐透過性、曲げ深さ、人頭モデルなどの試験において何れも理想的な試験結果を得ており、自動車分野の使用要求を満たすことができ、比較例に比べて、本発明の実施例１〜５は、応力値での優勢が明らかであり、しかもエネルギー消費を大幅に低減して、加工時間を節約して、生産効率を高めた。
また、本発明の実施形態では、第２ガラス板１２を、プレハブ部品で置き換えることもできる。この場合、第一ガラス板とプレハブ部品が複合してなる積層曲面複合材料の製造に使用できる。前記プレハブ部品は、ガラス、セラミック、または他のガラスの熱膨張係数に近い材料の予備部材であっても良いし、金属材質で作られても良い。上記予備部材は、第１ガラス板１１と複合する前に鉄鋼化またはその他のプロセス処理によって曲面形状に作製されても良く、平板状であっても良い。例えば、以下のような実施例６〜８である。
＜実施例６：パノラマルーフガラス＞
（１）フロートガラスとする平板状のガラスオリジナルピースによりそれぞれ形成され、且つ厚さがそれぞれ１．６ｍｍである第１ガラス板１１と第２ガラス板１２とを提供して、第１ガラス板１１と第２ガラス板１２とを、それぞれ必要なサイズにカットし、且つエッジング、クリーニング等の処理を行う。
（１）フロートガラスとする平板状のガラスオリジナルピースによりそれぞれ形成され、且つ厚さがそれぞれ１．６ｍｍである第１ガラス板１１と第２ガラス板１２とを提供して、第１ガラス板１１と第２ガラス板１２とを、それぞれ必要なサイズにカットし、且つエッジング、クリーニング等の処理を行う。
（２）ステップ（１）で取得した第１ガラス板１１と第２ガラス板１２とを強化処理し、強化後の第１ガラス板１１と第２ガラス板１２との表面応力は７５ＭＰａであり、且つ平坦度は３％より小さい。
（３）成形処理を行う。ステップ（２）により強化処理された後の第１ガラス板１１、接着剤層１３、及びステップ（２）により強化処理された後の第２ガラス板１２を、第１金型２１の凹面が第１ガラス板１１に対向し、第２金型２２の凸面が第２ガラス板１２に対向するように、順次に積層して冷間プレス設備２０の中に配置する。まず、５４０ｓ真空引きし、真空圧力が３０Ｐａに達した時に、第１金型２１を加熱せずに、第２金型２２を１２０℃に加熱して、接着剤層１３を溶融させる。次に、第１金型２１と第２金型２２を通して、第１ガラス板１１と第２ガラス板１２に圧力を加えて、９０ｋＰａまで加圧してから、第１ガラス板１１を第１金型２１の凹面に徐々に密着させると共に、第２ガラス板１２を第２金型２２の凸面に徐々に密着させ、且つ１２００ｓ保持し、最後にサンドイッチ構造の曲面ガラス１０を製造し得た。加圧過程において真空引きを継続的に行い、融解した接着剤層１３中の気泡を徐々に排出し、最終的に所望のサンドイッチ構造の曲面ガラス１０を得る。
（４）ガラス製品をパノラマトップガラスのプリセットフレームに埋め込んで固定する。
＜実施例７：パノラマルーフガラス＞
（１）平板状のガラスオリジナルピースからなり、且つ厚さが１．６ｍｍである第１ガラス板１１と、予備部材１２と、を提供する。本実施形態では、前記予備部材は、双曲面ガラスであり、前記ガラスオリジナルピースは、フロートガラスである。第１ガラス板１１を必要なサイズにカットし、且つエッジング、クリーニング等の処理を行う。
（１）平板状のガラスオリジナルピースからなり、且つ厚さが１．６ｍｍである第１ガラス板１１と、予備部材１２と、を提供する。本実施形態では、前記予備部材は、双曲面ガラスであり、前記ガラスオリジナルピースは、フロートガラスである。第１ガラス板１１を必要なサイズにカットし、且つエッジング、クリーニング等の処理を行う。
（２）ステップ（１）で取得した第１ガラス板１１を強化処理し、強化された後の第１ガラス板１１の表面応力は７５ＭＰａであり、且つ平坦度は３‰より小さい。
（３）成形処理を行う。ステップ（２）により強化処理された後の第１ガラス板１１、接着剤層１３、及び予備部材１２を、第１金型２１の凹面が第１ガラス板１１に対向し、第２金型２２の凸面が予備部材１２に対向するように、順次に積層して冷間プレス設備２０の中に配置する。まず、５４０ｓ真空引きし、真空圧力が３０Ｐａに達した時に、第１金型２１を加熱せずに、第２金型２２を１２０℃に加熱して、接着剤層１３を溶融させる。次に、第１金型２１と第２金型２２を通して、第１ガラス板１１と予備部材１２に圧力を加えて、９０ｋＰａまで加圧してから、第１ガラス板１１を第１金型２１の凹面に徐々に密着させると共に、予備部材１２を第２金型２２の凸面に徐々に密着させ、且つ１２００ｓ保持し、最後にサンドイッチ構造の曲面ガラス１０を製造し得た。加圧過程において真空引きを継続的に行い、融解した接着剤層１３中の気泡を徐々に排出し、最終的に所望のサンドイッチ構造の曲面ガラス１０を得る。
（４）ガラス製品をパノラマルーフガラスのプレハブフレームに埋め込んで固定する。
＜実施例８：太陽光発電バスルーフ＞
（１）フラット太陽光発電エンボスガラスからなり、且つ厚さが１．６ｍｍである第１ガラス板１１と、湾曲した金属板からなる予備部材１２と、を提供し、前記第１ガラス板１１を必要なサイズにカットし、且つエッジング、クリーニング等の処理を行う。前記金属板の材質としては、アルミニウム合金であるのが好ましいが、ステンレス鋼などの他の材料であっても良い。
（１）フラット太陽光発電エンボスガラスからなり、且つ厚さが１．６ｍｍである第１ガラス板１１と、湾曲した金属板からなる予備部材１２と、を提供し、前記第１ガラス板１１を必要なサイズにカットし、且つエッジング、クリーニング等の処理を行う。前記金属板の材質としては、アルミニウム合金であるのが好ましいが、ステンレス鋼などの他の材料であっても良い。
（２）ステップ（１）で取得した第１ガラス板１１を強化処理し、強化された後の第１ガラス板１１の表面応力は７５ＭＰａであり、且つ平坦度は３％より小さい。
（３）成形処理を行う。ステップ（２）により強化処理された後の第１ガラス板１１、接着剤層１３、及びバスルーフの予備部材１２を、第１金型２１の凹面が第１ガラス板１１及びバスルーフの予備部材１２の凸面に対向するように、順次に積層して冷間プレス設備２０の中に配置する。接着剤層１３は、２層のＰＶＢの間に太陽電池ストリングを挟んだ三層構造である。まず、３００ｓ真空引きし、真空圧力が５０Ｐａに達した時に、第１金型２１を加熱せずに、第２金型２２を１００℃に加熱して、接着剤層１３を溶融させる。次に、第１金型２１を通して、第１ガラス板１１を８０ｋＰａまで加圧して、第１ガラス板１１を第１金型２１の凹面に徐々に密着させると共に、第１ガラス板１１をバスルーフの予備部材の凸面に密着させ、且つ１０００ｓ保持し、最後にサンドイッチ構造の曲面ガラス製品１０を製造し得た。加圧過程において真空引きを継続的に行い、融解した接着剤層１３中の気泡を徐々に排出し、最終的に所望のサンドイッチ構造の曲面ガラス１０を得る。
（４）本太陽光発電システムの使用寿命を保証するために、金属ビーズで１１のエッジとバスルーフの予備部材とを固定する。
（５）この太陽光発電バスルーフは、２００〜３００Ｗ／ｍ２の発電電力を実現できる。
上述した本発明の理想的な実施形態に基づいて、当業者は本発明の範囲から逸脱することなく、多様な変更及び修正を行うことができる。本発明の技術範囲は、明細書の内容に限定されるものではなく、請求項の範囲に従って、その技術的範囲を決定すべきである。
１０ サンドイッチ構造の曲面ガラス
１１ 第１ガラス板
１２ 第２ガラス板、予備部材、バスルーフの予備部材
１３ 接着剤層
２０ 冷圧設備
２１ 第一金型
２２ 第二金型
１１ 第１ガラス板
１２ 第２ガラス板、予備部材、バスルーフの予備部材
１３ 接着剤層
２０ 冷圧設備
２１ 第一金型
２２ 第二金型
Claims (10)
- サンドイッチ構造の曲面ガラスの製造方法であって、
前記サンドイッチ構造の曲面ガラスは、第１ガラス板、第２ガラス板、及び前記第１ガラス板と前記第２ガラスとの間に設けられる接着剤層を含み、前記第１ガラス板または前記第２ガラス板の厚さは、０．１ｍｍ〜２．２ｍｍであり、前記サンドイッチ構造の曲面ガラスの製造方法は、
厚さが０．１ｍｍ〜２．２ｍｍである平板状の第１ガラス板及び第２ガラス板を提供するステップ（１）と、
前記第１ガラス板と第２ガラス板に対して表面前置内圧処理を行い、処理された後の前記第１ガラス板と前記第２ガラス板とを平板状にし、且つ前記第１ガラス板または前記第２ガラス板の表面応力を１０ＭＰａ〜１０００ＭＰａにさせるステップ（２）と、
低温成形処理し、前記接着剤層を提供し、前記サンドイッチ構造の曲面ガラスを取得するように、ステップ（２）により処理された後の第１ガラス板、前記接着剤層、及びステップ（２）により処理された後の第２ガラス板を順次に積層した後に、低温プレス成形を行うステップ（３）と、
を含むことを特徴とするサンドイッチ構造の曲面ガラスの製造方法。 - 前記ステップ（２）により処理された後の前記第１ガラス板または前記第２ガラス板の表面応力は２０ＭＰａ〜９００ＭＰａであり、且つ前記第１ガラス板または前記第２ガラス板の平坦度は５％より小さいことを特徴とする請求項１に記載のサンドイッチ構造の曲面ガラスの製造方法。
- 前記ステップ（３）は、真空度が≦５０Ｐａの真空条件下で行われることを特徴とする請求項１に記載のサンドイッチ構造の曲面ガラスの製造方法。
- 前記サンドイッチ構造の曲面ガラスは、双曲面ガラスであることを特徴とする請求項１に記載のサンドイッチ構造の曲面ガラスの製造。
- 前記低温プレス成形処理は、冷間プレス設備において行われ、前記冷間プレス設備は、前記第１ガラス板を曲面形状に成形するための第１金型と、前記第２ガラス板を曲面形状に成形するための第２金型と、を備えており、前記第１金型または前記第２金型の加熱温度は、８０℃〜３８０℃であることを特徴とする請求項１に記載のサンドイッチ構造の曲面ガラスの製造方法。
- 前記第１金型及び前記第２金型の少なくとも一方が、前記第１ガラス板または前記第２ガラス板を加熱することを特徴とする請求項５に記載のサンドイッチ構造の曲面ガラスの製造方法。
- 前記第１ガラス板が前記第１金型の凹面に密着するように前記第１金型で前記第１ガラス板を加圧し、前記第２ガラス板が前記第２金型の凸面に密着するように前記第２金型で前記第２ガラス板を加圧することを特徴とする請求項５に記載のサンドイッチ構造の曲面ガラスの製造方法。
- 前記第１金型が前記第１ガラス板に加えた圧力、または前記第２金型が前記第２ガラス板に加えた圧力は、１０〜１００ｋＰａであることを特徴とする請求項７に記載のサンドイッチ構造の曲面ガラスの製造方法。
- 前記サンドイッチ構造の曲面ガラスの最大曲げ深さは、１８０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のサンドイッチ構造の曲面ガラスの製造方法。
- 前記接着剤層の材料は、ＰＶＢ、ＳＧＰ、ＰＯＥまたはＰＯのようなホットメルト接着剤により作成されることを特徴とする請求項１に記載のサンドイッチ構造の曲面ガラスの製造方法。
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