TW201823178A

TW201823178A - 利用負壓方式輔以高壓使真空膠合玻璃緊密貼合成一體之製程

Info

Publication number: TW201823178A
Application number: TW105142986A
Authority: TW
Inventors: 林伯實
Original assignee: 台玻東元真空節能玻璃股份有限公司
Priority date: 2016-12-23
Filing date: 2016-12-23
Publication date: 2018-07-01
Also published as: TWI626226B

Abstract

本發明係一種利用負壓方式輔以高壓使真空膠合玻璃緊密貼合成一體之製程，係先在真空玻璃上被覆一膠合材料，形成一膠合層，再將一平板玻璃覆蓋至該膠合層上，形成一真空膠合玻璃；將該真空膠合玻璃置入一袋體內，並對袋體抽氣，且利用一加熱裝置，將溫度控制低於一膠合層軟化溫度，以進行加熱排氣程序；嗣，將加熱溫度升高至膠合層軟化溫度以上，同時，適當提高外部壓力，以透過該袋體的迫緊力道，使該平板玻璃與該真空玻璃緊密貼合。如此，透過負壓及高壓的配合，即可均勻地對該真空膠合玻璃施力，解決以往利用滾輪對該真空膠合玻璃施壓時，容易造成破裂的問題。

Description

利用負壓方式輔以高壓使真空膠合玻璃緊密貼合成一體之製程

本發明係一種利用負壓方式輔以高壓使真空膠合玻璃緊密貼合成一體之製程，尤指將一真空膠合玻璃置入一袋體後，先抽氣形成負壓，且對該真空膠合玻璃加熱至一膠合層軟化溫度之下，進行加熱排氣程序，再加熱至該膠合層軟化溫度以上，且施以適當之高壓，令該真空膠合玻璃內之真空玻璃、膠合層及平板玻璃能因為該袋體朝內施加的迫緊力道，緊密貼合成一體。

按，玻璃是歷史悠久的人造建材之一，在長久的發展過程中，透過不同製法、不同成份或不同加工方式，能產生不同的物理特性，例如：抗撞擊、耐熱、耐濕、隔音…等，因而被廣泛利用在各領域中，可說是人們生活周遭隨處可見的重要材料。以建築為例，許多建築會使用大面積的玻璃，確保採光良好，而為了進一步達成保溫效果，目前業者大多會使用「真空玻璃」或「複層玻璃」作為建材，達到玻璃隔熱的效果，其中「真空玻璃」相較於「複層玻璃」在隔熱及隔音方面提供更優越的能力。

請參閱第1圖所示，係一種真空玻璃的結構示意圖，真空玻璃1係由一第一玻璃11及一第二玻璃12疊置而成，該等玻璃11、12之相對側面的周緣塗佈有封邊材料10，使該等玻璃11、12間的間隙能經抽氣而形成一真空層13，且為了維持真空層13結構，避免該等玻璃11、12因大氣壓力擠壓而貼合，該等玻璃11、12之間尚設有複數個支撐柱101，以支撐該真空層13。

真空玻璃1雖具有良好的隔熱、隔音效果，但應用於建材時，為了不同設計上的需求(如：增加安全性、增加強度以抗風壓)，業者常需要在真空玻璃1上，再設置一層平板玻璃，以透過該平板玻璃(或其上之鍍膜)，增加其物理特性。以往的作法，係透過「膠合」，使平板玻璃黏合至真空玻璃上，其步驟係先在真空玻璃及平板玻璃間放入一樹酯中間膜(如：聚乙烯醇縮丁醛PVB)，再透過預壓程序(例如：滾輪加熱擠壓、負壓加熱擠壓)將兩片玻璃初步貼合在一起，嗣，業者尚必須將預貼合後的玻璃放入超高壓加熱爐(如：高壓釜)內，以藉由加熱，消除樹酯中間膜中大量的空氣，最後令平板玻璃與真空玻璃能結合成一「真空膠合玻璃」。

前述作法的缺陷在於，當滾輪對平板玻璃及真空玻璃施壓時，很可能會因為施力過大或不平均，導致真空玻璃1內支撐柱101斷裂，而剝落出碎粒，不僅破壞了真空玻璃的結構，且亦會影響整體的美觀；然而，若不使用滾輪，僅運用負壓原理，又無法充分地將樹酯中間膜內的空氣排出，且亦無法確保真空玻璃與平板玻璃在貼合上的均勻與平整，反倒亦造成品質不良的問題。

因此，如何針對習知製程中，真空玻璃及平板玻璃間的膠合程序進行改良，以兼顧兩者之結構強度及膠合緊密度、均勻度，即成為本發明在此亟欲解決的重要問題。

有鑑於以往在真空玻璃上加設一平板玻璃時，在施壓黏合的過程中，真空玻璃內之支撐柱容易破碎的問題，發明人憑藉著多年來的實務經驗，經過多次的實驗研究與測試後，終於設計出本發明之一種利用負壓方式輔以高壓使真空膠合玻璃緊密貼合成一體之製程，期能有效解決習知製程應用在真空膠合玻璃製作上的問題。

本發明之一目的，係提供一種利用負壓方式輔以高壓使真空膠合玻璃緊密貼合成一體之製程，係應用於一真空膠合玻璃上，該真空膠合玻璃包括一真空玻璃及一平板玻璃，該真空玻璃包括縱向疊置之第一玻璃及第二玻璃，該第一玻璃之底面及第二玻璃之頂面周緣係透過一封邊材料結合成一體，使該第一玻璃及第二玻璃之間的間隙能形成一真空層，且該真空層內設有複數個支撐柱，各該支撐柱之兩端係分別抵靠至該第一玻璃之底面及第二玻璃之頂面；該製程係先在該第一玻璃之頂面披覆膠合材料，以形成一膠合層；將該平板玻璃之底面覆蓋至該膠合層上，使該真空玻璃、膠合層及該平板玻璃能形成該真空膠合玻璃；嗣，將該真空膠合玻璃置入一袋體中，且該袋體上設有至少一抽氣口，該抽氣口係與該袋體之內部空間相連通；利用一負壓系統，對該袋體之抽氣口進行抽氣；於抽氣狀態下，利用一加熱裝置，對該真空膠合玻璃加熱，但將加熱之溫度保持低於一膠合層軟化溫度，進行一加熱排氣程序，使該袋體之內空氣可均勻排出；利用該加熱裝置，將加熱之溫度升高至該膠合層軟化溫度以上；最後，利用一加壓裝置，對該袋體連同該真空膠合玻璃進行加壓，以透過該袋體的迫緊力道，使該平板玻璃能與該第一玻璃黏合成一體。如此，由於該平板玻璃、膠合層及真空玻璃間的空氣已加熱排氣程序中移除，並透過高壓使袋體逐漸向內壓縮靠攏，進而膠合成一體，故，即能避免該真空玻璃內之支撐柱因受力過大而破裂的問題。

為便貴審查委員能對本發明之步驟流程、技術原理及其目的有更進一步的認識與理解，茲舉實施例配合圖式，詳細說明如後：

〔習知〕

1‧‧‧真空玻璃

10‧‧‧封邊材料

101‧‧‧支撐柱

11‧‧‧第一玻璃

12‧‧‧第二玻璃

13‧‧‧真空層

〔本發明〕

2‧‧‧真空玻璃

20‧‧‧封邊材料

201‧‧‧真空層

202‧‧‧支撐柱

203‧‧‧抽氣通道

21‧‧‧第一玻璃

22‧‧‧第二玻璃

23‧‧‧膠合層

24‧‧‧平板玻璃

241‧‧‧功能性膜層

3‧‧‧真空膠合玻璃

4‧‧‧袋體

第1圖係習知之真空玻璃之示意圖；第2A~2C圖係本發明之製程實施順序示意圖；及第3圖係本發明之步驟流程圖。

發明人在研究過程中，發現以往真空膠合玻璃的各種製程，皆有著相同的設計盲點，即，業者習慣先施壓貼合真空玻璃與平板玻璃後，再以高壓釜對該真空膠合玻璃整體進行加熱，以排除空氣。故，在本發明中，發明人係扭轉了整個程序思維，改先以「負壓」原理完成排氣，再透過高壓完成貼合，如此，即能解決以往作法中，貼合真空玻璃與平板玻璃之壓力過大而造成結構破裂的問題。

本發明係一種利用負壓方式輔以高壓使真空膠合玻璃緊密貼合成一體之製程，請參閱第2A~2C圖所示，係本發明製程之第一較佳實施例示意圖，該製程係應用於一真空膠合玻璃3上，該真空膠合玻璃3包括一真空玻璃2及一平板玻璃24，其中，該真空玻璃2包括縱向疊置之第一玻璃21及第二玻璃22，該第一玻璃21之底面及第二玻璃22之頂面周緣係透過一封邊材料20結合成一體，使該第一玻璃21及第二玻璃22之間的間隙能形成一真空層201，且該真空層201內設有複數個支撐柱202，各該支撐柱202之兩端係分別抵靠至該第一玻璃21之底面及第二玻璃22之頂面。

該第一玻璃21及第二玻璃22之間尚能設有一抽氣通道203，以能利用一抽氣裝置，對該真空玻璃2抽氣，形成該真空層201後，始密封該抽氣通道203，由於真空玻璃2的製作方式並非本發明欲保護之技術重點，故茲即不深入說明。請參閱第2A~2C及3圖所示，茲說明本發明之製程步驟如下：(301)在該第一玻璃21之頂面被覆一膠合材料(如：樹酯中間膜)，以形成一膠合層23，在本實施例中，膠合層23的面積係佈滿該第一玻璃21之頂面，但亦可大於第一玻璃21之頂面；(302)將該平板玻璃24之底面覆蓋至該膠合層23上，使該真空玻璃2、膠合層23及該平板玻璃24三者能形成該真空膠合玻璃3；(303)如第2B圖所示，將該真空膠合玻璃3置入一袋體4中，並密封該袋體4，在本實施例中，該袋體4之材質為聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，簡稱PET或PETE)，且係以丁基膠密封袋體4周緣，僅在兩側分別保留一抽氣口，使該抽氣口能與該袋體4之內部空間相連通，以供一負壓系統之抽氣管伸入(該袋體4亦可在鄰近周緣之位置上設置一抽氣口，以在密封該袋體4之周緣後，統一由該抽氣口抽氣)；(304)如第2C圖所示，利用該負壓系統，對該袋體4之抽氣口進行抽氣，使該袋體4內之壓力降至0~50千帕(KPa，理想狀態是降壓至10KPa)，此時，該袋體4內之空氣能因真空產生之負壓，開始朝外排出；(305)於抽氣狀態下，將該袋體4連同該真空膠合玻璃3置於一加熱裝置(如：高壓釜)中，利用該加熱裝置對該真空膠合玻璃3進行一加熱排氣程序，即，對該真空膠合玻璃3加熱，但使加熱溫度保持低於一膠合層軟化溫度(即，讓樹膠合層23能熔融之溫度界線)，例如：攝氏60~120度之間，此時，該袋體4內之空氣以及該膠合層23中存餘的空氣將能因受熱及負壓狀態，均勻地被完全排出；(306)嗣，將該加熱裝置加熱之溫度提昇至該膠合層軟化溫度以上(如：攝氏125~165度之間)，使該膠合層23能逐漸軟化，並黏合至該平板玻璃24之底面及真空玻璃2之頂面；及(307)透過一加壓裝置，提昇該袋體4及該真空膠合玻璃3之外部壓力，加壓強度為各該支撐柱202可容許之壓力強度，以進行黏合程序，在受到外部施加之高壓影響後，由於該膠合層23已受熱軟化熔融，故，透過該袋體4的迫緊力道，該平板玻璃24即能與該第一玻璃21(真空玻璃2)黏合成一體。

如此，由於本發明之製程係先透過「負壓」將內部空氣排出，再對整體施加適當之外部「高壓」，使該袋體4之內側面朝內迫緊該真空膠合玻璃3，故，相較於習知使用滾輪預壓以及高壓釜超高壓消除氣體的方法，本發明不僅能在排出空氣的同時，均勻地對整體施力(因袋體4係於受熱及抽氣狀態下，同時向內貼靠至該真空膠合玻璃3之整體外側面上)，且於黏合程序中，尚可確保該袋體4之迫緊力道不至於過強而造成真空玻璃2內之支撐柱202的破裂，令該平板玻璃24能在該膠合層23受熱熔融後，逐漸被該袋體4朝內推擠，而緊密地與該真空玻璃2結合成一體。

在本實施例中，該加熱裝置及加壓裝置係分別設於高壓釜中(即，高壓釜具備加熱、加壓之功能)，高壓釜能在對該真空膠合玻璃3加熱的同時，對該袋體4及真空膠合玻璃3進行加壓處理，茲詳細說明該高壓釜於加熱程序中執行的步驟如後：首先，當該袋體4被該負壓系統抽氣，形成負壓後(即，前述步驟(305))，該高壓釜能於加熱排氣程序中，將內部溫度加熱至攝氏60~120度(理想狀態係加熱至攝氏100度)，並持續至少20~80分鐘(理想狀態係60分鐘)。

嗣，在步驟(306)中，高壓釜將進一步加熱至攝氏125~165度(理想狀態係加熱至攝氏145度)，使溫度高於該膠合層軟化溫度，再對該袋體4及真空膠合玻璃3進行加壓程序，加壓至0.1~0.3兆帕(MPa，理想狀態為0.2MPa)之高壓狀態，並維持該高溫及高壓狀態40~80分鐘(理想狀態係40分鐘)；最後，始透過一冷卻系統(如：水冷)，將溫度降溫至攝氏30~50度後(理想狀態係降溫至攝氏40度)，再將內部壓力洩壓，以恢復至正常氣壓。

在此要特別一提者，此程序並非只適用於單片平板玻璃與真空玻璃的貼合，也可應用於兩片平板玻璃與真空玻璃的貼合或真空玻璃間互相的貼合；此外，請參閱第2C圖所示，該平板玻璃24可為一已加工之鍍膜玻璃，即，其頂面能鍍有一功能性膜層241，如抗腐蝕層、金屬隔離層、紅外線反射層等，但該平板玻璃24並不以鍍膜玻璃為限，合先陳明。

以上所述，僅為本發明之一較佳實施例，惟，本發明之技術特徵並不侷限於此，凡相關技術領域之人士在參酌本發明之技術內容後，所能輕易思及之等效變化，均應不脫離本發明之保護範疇。

Claims

一種利用負壓方式輔以高壓使真空膠合玻璃緊密貼合成一體之製程，係應用於一真空膠合玻璃上，該真空膠合玻璃包括一真空玻璃及一平板玻璃，其中，該真空玻璃包括縱向疊置之第一玻璃及第二玻璃，該第一玻璃之底面及第二玻璃之頂面周緣係透過一封邊材料結合成一體，使該第一玻璃及第二玻璃之間的間隙能形成一真空層，且該真空層內設有複數個支撐柱，各該支撐柱之兩端係分別抵靠至該第一玻璃之底面及第二玻璃之頂面；該製程包括下列步驟：在該第一玻璃之頂面披覆膠合材料，以形成一膠合層；將該平板玻璃之底面覆蓋至該膠合層上，使該真空玻璃、膠合層及該平板玻璃能形成該真空膠合玻璃；將該真空膠合玻璃置入一袋體中，且該袋體上設有至少一抽氣口，該抽氣口係與該袋體之內部空間相連通；利用一負壓系統，對該袋體之抽氣口進行抽氣；於抽氣狀態下，利用一加熱裝置，對該真空膠合玻璃加熱，但將加熱之溫度保持低於一膠合層軟化溫度，進行一加熱排氣程序，使該袋體之內空氣可均勻排出；利用該加熱裝置，將加熱之溫度升高至該膠合層軟化溫度以上；及利用一加壓裝置，提昇該袋體及該真空膠合玻璃之外部壓力，以透過該袋體的迫緊力道，使該平板玻璃能與該第一玻璃黏合成一體。
如請求項1所述之製程，其中，該負壓系統對該袋體抽氣後，該袋體內之壓力係降至0~50千帕。
如請求項1或2所述之製程，其中，該加熱裝置及加壓裝置係設於一高壓釜中，該高壓釜能對該真空膠合玻璃進行加熱及加壓處理，該高壓釜執行之步驟包括：在該加熱排氣程序中，將溫度加熱至攝氏60~120度，並持續20~80分鐘；嗣，加熱至攝氏125~165度，使溫度高於該膠合層軟化溫度，再加壓至0.1~0.3兆帕，且持續40~80分鐘；及降溫至攝氏30~50度後，洩壓至正常氣壓。