TWI761065B - 層壓方法 - Google Patents

Abstract

一種層壓方法，包含以下步驟，將本體、背板，及位在該本體與該背板之間的膠合片進行預塑形，以構成槽型預形體，該槽型預形體包括基部，及二由該基部的相對二長邊同向延伸遠離該基部，並與該基部共同界定出槽空間的翼部。將該槽型預形體設置在模具的腔室中。將型態與該槽空間對應的治具設置在該槽空間中，使該槽型預形體位在該模具與該治具之間。覆蓋膜片在該治具、該槽型預形體，及該模具上。設置上蓋在該膜片上，以封閉該模具的該腔室。將該腔室抽真空，使該治具往該模具方向下壓，並對該等翼部施予側向壓力。加熱該腔室，以讓該膠合片融化而具有黏性，從而配合該治具的下壓與該側向壓力，令該背板透過該膠合片而與該本體緊密接合。

Description

層壓方法

本發明是有關於一種層壓方法，特別是指一種針對槽型玻璃的層壓方法。

現有槽型玻璃(channel glass)(也稱U型玻璃)，具有一基部，及二垂直地由該基部的相對二長邊同向延伸的結構，並具有理想的透光性、隔熱性佳，且施工簡易等優點，使其廣泛的安裝在建築物上。

膠合玻璃為玻璃面板與背板之間設置一膠合層，並對該膠合層加熱使其熔融後，再對該玻璃面板與該背板分別施加壓力，以進行層壓接合，強化其使用的安全性。

然而，槽型玻璃的膠合層壓製程，是在該槽型玻璃與該背板之間設置一膠合層，並對該膠合層加熱使其熔融後，再對該槽型玻璃與該背板分別施加正壓，以進行層壓接合，然而，當該膠合層內有空氣時，以此層壓方式容易讓膠合層中殘留有氣泡。

此外，當該槽型玻璃與該背板之間設置有該太陽能電池 板等光電元件時，以現有施加正壓的層壓製程進行層壓時，會因為太陽能電池板的厚度太薄，導致施加正壓時造成太陽能電池板破裂，縱算在層壓過程沒有破裂，但當該膠合層冷卻固化而收縮產生的應力，也可能造成該太陽能電池板的破裂。

再者，該背板一般為工程塑膠而具有一定的堅硬程度，其在該背板膠合封裝到該槽型玻璃時，在該槽型玻璃的垂直轉折處，容易有該背板與該膠合層無法密合在一起的缺點。

因此，本發明的目的，即在提供一種層壓方法。

於是，本發明層壓方法包含以下步驟，將一本體、一背板，及一位在該本體與該背板之間的第一膠合片進行預塑形，以構成一槽型預形體，該槽型預形體包括一基部，及二由該基部的相對二長邊同向延伸遠離該基部，並與該基部共同界定出一槽空間的翼部。

將該槽型預形體設置在一模具的一腔室中。將一型態與該槽空間對應的治具設置在該槽空間中，使該槽型預形體位在該模具與該治具之間。覆蓋一膜片在該治具、該槽型預形體，及該模具上。設置一上蓋在該膜片上，以封閉該模具的該腔室。將該腔室抽真空，使該治具往該模具方向下壓，並對該等翼部施予側向壓力。

加熱該腔室，以讓該第一膠合片融化而具有黏性，從而配合該治具的下壓與該側向壓力，令該背板透過該第一膠合片而與該本體緊密接合。

本發明的功效在於，先進行預塑形來構成該槽型預形體後，再將其設置在該模具與該治具之間，透過將該腔室中的空氣抽離，使該治具下壓並產生側向壓力，而讓該槽型預形體的各層彼此緊密貼合，再通過加熱該腔室，使該第一膠合片融化而具有黏性，從而配合該治具的下壓力與側向壓力來黏接該背板與該本體，此層壓方式不僅能平均施力，以避免在其中設置太陽能電池板產生破裂，更能解決該第一膠合片與該背板在垂直轉折處無法密合的問題。

101:預塑形步驟

102:設置步驟

103:密合步驟

104:抽氣步驟

105:加熱步驟

106:加壓步驟

107:持溫步驟

108:降溫步驟

2:槽型預形體

200:槽空間

21:本體

211:基部

212:翼部

22:背板

201:第一膠合片

202:第二膠合片

23:太陽能電池板

3:模具

30:腔室

4:治具

40:膨脹空間

5:膜片

6:上蓋

P1:正向壓力

P2:側向壓力

本發明的其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一流程圖，說明本發明層壓方法的一實施例的流程圖；圖2是一立體示意圖，說明本發明層壓方法的一槽型預形體；圖3是一局部剖視圖，說明本發明該槽型預形體的一態樣；圖4是一局部剖視圖，說明本發明該槽型預形體具有一太陽能電池板的一態樣； 圖5是一局部剖視圖，說明本發明該槽型預形體具有該太陽能電池板的另一態樣；圖6是一局部剖視圖，說明本發明該槽型預形體具有該太陽能電池板的又一態樣；圖7是一流程示意圖，說明本發明層壓方法該實施例中的一預塑形步驟；圖8是一流程示意圖，說明本發明層壓方法該實施例中的一設置步驟；及圖9是一流程示意圖，說明本發明層壓方法該實施例中的一密合步驟、一抽氣步驟、一加熱步驟，及一加壓步驟。

在本發明被詳細描述的前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖1與圖2，本發明層壓方法的一實施例適用於層壓一能安裝在一建築上的槽型預形體2。本實施例的該層壓方法包含一預塑形步驟101、一設置步驟102、一密合步驟103、一抽氣步驟104、一加熱步驟105、一加壓步驟106、一持溫步驟107，及一降溫步驟108。

該預塑形步驟101是將一待層壓物預塑形成具有一槽空 間200的該槽型預形體2，該槽型預形體2包括一基部211，及二垂直地由該基部211的相對二長邊同向延伸遠離該基部211的翼部212，該基部211與該等翼部212共同界定出該槽空間200。

參閱圖3，在本實施例中，該槽型預形體2的其中一種態樣為包括一由該基部211與該等翼部212界定出該槽空間200而構成的本體21、一背板22，及一位在該本體21與該背板22之間的第一膠合片201。

參閱圖4至圖6，該槽型預形體2也可為另一種態樣而具有一太陽能電池板23，當具有該太陽能電池板23時，其結構態樣為依序在該本體21上設置有該第一膠合片201、一太陽能電池板23、一第二膠合片202，及該背板22。

圖4呈現具有該太陽能電池板23的該槽型預形體2的其中一種態樣，該第一膠合片201是佈滿在該基部211之位在該槽空間200的表面上，接著，將該太陽能電池版23設置在該第一膠合片201上，且由於該太陽能電池板23的尺寸略小於該基部211，因此，該太陽能電池板23在設置該第一膠合片201上時，會讓部分的該第一膠合片201露出，隨後，設置該第二膠合片202在該基部211與該等翼部212上，以覆蓋該等翼部212位在該槽空間200的表面，及覆蓋該太陽能電池板23及露出的該第一膠合片201，最後，該背板22經預塑形而呈凹型態樣地覆蓋在該第二膠合片202上。

圖5呈現具有該太陽能電池板23的該槽型預形體2的另一種態樣，與圖4不同的是，圖5的態樣是將該第一膠合片201佈滿在該基部211與該等翼部212位在該槽空間200的表面上，再將該太陽能電池板23對應該基部211位置而設置在該第一膠合片201上，然後將該第二膠合片202對應該基部211地覆蓋該太陽能電池板23，該背板22覆蓋該第一膠合片201及該第二膠合片202。

圖6則呈現具有該太陽能電池板23的該槽型預形體2的又一種態樣，其態樣與圖5所示大致相同，不同的是，該第二膠合片202是對應該基部211與該等翼部212態樣設置在該太陽能電池板23與該第一膠合片201上。

在本實施例中，該槽型預形體2的該本體21是選自槽型玻璃(channel glass)，也稱U型玻璃，也就是說，本實施例所使用的槽型玻璃是符合歐盟EN 15683-1/2：2013建築材料規範、美國建築製造商協會(AAMA)之幕牆測試檢查(AAMA 501.4：2009)，及IEC規範(IEC61215/646/730)，相較於一般平板玻璃，本實施例的槽型玻璃能以更小應變提供較佳結構剛性，而更適合以立體安裝在建築，來減少設置用地的需求；而適用於本實施例該第一膠合片201及該第二膠合片202可選自例如乙烯醋酸乙烯酯共聚合物(EVA)及聚乙烯醇縮丁醛(PVB)等熱固性聚合物材質；而該背板22則可選自例如聚偏二氟乙烯(PVDF)等其他可撓材質。

配合參閱圖1與圖7，及圖8，本發明層壓方法層壓該槽型預形體2的一實施例是以具有該太陽能電池板23而如圖5的態樣進行。在該預塑形步驟101中，是可透過機械方式將該第一膠合片201、該第二膠合片202，及該背板22彎折成與該本體21相同的凹槽態樣，並與該太陽能電池板23彼此相疊置，而構成該槽型預形體2。要說明的是，該預塑形步驟101中，僅是將該槽型預形體2堆疊的設置在該腔室30中，在此步驟中，該槽型預形體2的多層結構彼此仍是可分離狀態，因此，在預塑形步驟101結束後，會透過後續的該設置步驟102將其固定在一模具3中。

配合參閱圖1與圖8，該設置步驟102是將經預塑形而疊置完成的該槽型預形體2放置在一形態與該本體21相同的模具3的一腔室30中，再將一型態與該槽空間200對應的治具4設置在該槽空間200中且位在該背板22上，從而讓該槽型預形體2位在該模具3與該治具4之間，以完成該設置步驟102。

由於該治具4是設置在該槽型預形體2的該槽空間200中，確保能完全地壓在該槽型預形體2的該背板22上，以讓該背板22能因該治具4產生的壓力而令該背板22與該本體21之間的各層結構緊密接觸。適用於本實施例的該治具4是可以使用例如橡膠等具有彈性的材料所構成。

配合參閱圖1與圖9，接著進行該密合步驟103，覆蓋一 膜片5在該治具4、該槽型預形體2，及該模具3上，並設置一上蓋6在該膜片5上，以封閉該模具3的該腔室30，以利後續該腔室30抽真空。要說明的是，該上蓋6除了是用來固定將該膜片5緊密與該治具4、該槽型預形體2，及該模具3固定密封之外，該上蓋6還能在該膜片5上具有一往該治具4方向的正向壓力P1。

透過該膜片5與該上蓋6密封該腔室30後，隨後進行該抽氣步驟104、該加熱步驟105，及該加壓步驟106。要說明的是，該抽氣步驟104與該加熱步驟105的執行順序並沒有特別限定，也可同時進行，在本實施例中，是以先執行抽氣步驟104後，再執行該加熱步驟105為例做說明；而該加壓步驟106也是可在該抽氣步驟104與該加熱步驟105前後實施。

該抽氣步驟104是透過一抽氣口31將該腔室30抽真空，使該腔室3中趨近真空，此時，該槽型預形體2的各層結構之間的空氣也會被抽離，使具有重量的該治具4往該模具方向下壓，並對該等翼部212施予一側向壓力P2，讓各層結構更緊密的貼合；其中，該腔室30維持真空狀態能避免後續在各膠合片中產生氣泡。

由於該上蓋6與該膜片5之間具有正向壓力，因此，在該腔室30被抽真空後，使得該上蓋6與該膜片5之間的該正向壓力P1大於該腔室30中的壓力，從而能讓該治具4進一步往該模具3方向下壓。

對該等翼部212施予的該側向壓力P2的來源，主要是由於該治具4具有彈性及一膨脹空間40，因此，在該治具4的尺寸與該槽空間200相同時，當該抽氣步驟104對該腔室30抽真空後，該治具4的該膨脹空間40便會膨脹而讓該治具4對該等翼部212提供該側向壓力P2。

此處要說明的是，但當未進行該抽氣步驟104時，也可讓該治具4尺寸大於該槽空間200，當該治具4設置在該槽空間200時，由於其具有彈性，因此，該治具4的彈力便能直接對該等翼部212提供該側向壓力P2，進而壓迫該等翼部212與該模具3緊密貼合。

在完成該抽氣步驟101使該槽型預形體2的各層結構更緊密貼合後，便可進行該加熱步驟105來加熱該腔室30，使該槽型預形體2位在高溫環境中，以讓該第一膠合片201及該第二膠合片202融化而具有黏性，從而配合該治具4的下壓與該側向壓力P2，令該背板25與該太陽能電池板23透過該第一膠合片201與該第二膠合片202而與該本體21緊密接合，在本實施例中，是讓該槽型預形體2位在溫度介於130℃~170℃的高溫環境。

該加壓步驟106可在該加熱步驟105之後或同時進行，也就是說，在該腔室30加熱後，可進一步對該治具4的該膨脹空間40充氣，再使該膨脹空間40膨脹提供該側向壓力P2來壓迫該等翼部 212。讓該膨脹空間40膨脹的方式並不限於充氣，更可在該治具4的該膨脹空間40中改以設置例如螺桿等其他機械器件，而透過例如使用電驅動該些器件的方式，來讓治具4往該等翼部212膨脹而提供該側向壓力P2，進而壓迫該等翼部212與該模具3緊密貼合。

值得一提的是，具有該太陽能電池板23的該槽型預形體2在該腔室30中，以本實施例方式的層壓方法進行層壓時，由於該治具4是藉由空氣的抽離自然下壓，並配合加熱該腔室30使膠合片融化而具有黏性，不會以額外的力道對該槽型預形體2施以正壓，因此，不易使該太陽能電池板23產生隱裂。

最後，在完成前述該些步驟而層壓該槽型預形體2後，分別進行該持溫步驟107與該降溫步驟108。由於膠合片為高分子聚合物，在受熱後內部分子鏈會開始產生交聯反應，因此，在該背板22、該太陽能電池板23，及該本體21彼此膠合接合在一起後，會讓該腔室30持續持溫一段時間，使膠合片交聯反應達到飽和狀態，在本實施例中是以持溫時間5~20分鐘來達成固化效果，接著，進行降溫步驟108使膠合片溫度降至軟化溫度(Vicat Softening Point)下；其中，冷卻方式可為自然冷卻，也可使用冷源進行強制冷卻，但應避免各膠合片瞬間冷卻產生的應力而造成該太陽能電池板23破裂，本實施例以自然冷卻讓該腔室30降溫至40℃下，並破真空讓該腔室30中的壓力恢復至大氣壓力。

綜上所述，本發明層壓方法，先透過該預塑形步驟101來構成該槽型預形體2後，將其設置在該模具3與該治具4之間並進行該密合步驟103，再以該抽氣步驟104將該模具3中的腔室30抽真空，使該治具4下壓並產生側向壓力P2，而讓該槽型預形體2中的各層彼此緊密貼合，並配合該加熱步驟105及該加壓步驟106對該腔室30加熱加壓，使該第一膠合片201及該第二膠合片202融化而具有黏性，從而黏接該背板22、該太陽能電池板23與該本體21，以此方式進行層壓僅能平均施力，以避免在其中設置太陽能電池板23產生破裂，更能解決該第一膠合片201、該第二膠合片202，及該背板22在垂直轉折處無法密合的問題，故確實能達成本發明的目的。

惟以上所述者，僅為本發明的實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。

101:預塑形步驟

102:設置步驟

103:密合步驟

104:抽氣步驟

105:加熱步驟

106:加壓步驟

107:持溫步驟

108:降溫步驟

Claims (7)

1. 一種層壓方法，包含以下步驟：將一本體、一背板，及一位在該本體與該背板之間的第一膠合片進行預塑形，以構成一槽型預形體，該槽型預形體包括一基部，及二由該基部的相對二長邊同向延伸遠離該基部，並與該基部共同界定出一槽空間的翼部；將該槽型預形體設置在一模具的一腔室中；將一型態與該槽空間對應的治具設置在該槽空間中，使該槽型預形體位在該模具與該治具之間；覆蓋一膜片在該治具、該槽型預形體，及該模具上；設置一上蓋在該膜片上，以封閉該模具的該腔室；將該腔室抽真空，使該治具往該模具方向下壓，並對該等翼部施予側向壓力；及加熱該腔室，以讓該第一膠合片融化而具有黏性，從而配合該治具的下壓與該側向壓力，令該背板透過該第一膠合片而與該本體緊密接合。
2. 如請求項1所述的層壓方法，其中，在該腔室抽真空後，該上蓋與該膜片之間所具有的壓力大於該腔室的壓力。
3. 如請求項1所述的層壓方法，其中，治具由具有彈性的材質所構成，且尺寸大於該槽空間，當該治具設置在該槽空間時，能對該等翼部提供該側向壓力。
4. 如請求項1所述的層壓方法，其中，治具由具有彈性的材質所構成，且尺寸與該槽空間相同，該治具界定出一膨脹空間，當該腔室抽真空時，該治具的該膨脹空間會膨脹而 讓該治具對該等翼部提供該側向壓力。
5. 如請求項4所述的層壓方法，其中，在對該腔室加熱後，在該膨脹空間中充氣，再使該膨脹空間膨脹，能對該等翼部提供該側向壓力。
6. 如請求項1所述的層壓方法，其中，依序在該本體上設置該第一膠合片、一太陽能電池板、一第二膠合片，及該背板，並進行預塑形，以構成該槽型預形體，在對該腔室抽真空及加熱後，並配合該治具，以讓該本體、該太陽能電池板，及該背板透過該第一膠合片與該第二膠合片彼此緊密接合。
7. 如請求項1所述的層壓方法，其中，在該背板與該本體膠合接合在一起後，讓該腔室持續持溫一時間，使該第一膠合片交聯固化效果達到飽和狀態，再讓該腔室降溫至該第一膠合片軟化溫度後，破真空讓該腔室中的壓力恢復至大氣壓力。

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