[發明專利]具有高的玻璃-聚合物中間層粘附的層疊玻璃結構

在審

• 申請號: 201480022969.7
• 申請日: 2014-04-14
• 公開（公告）號: CN105408109A
• 公開（公告）日: 2016-03-16
• 發明（設計）人: W·K·費舍爾;M·S·弗萊斯科
• 申請（專利權）人: 康寧股份有限公司
• 主分類號: B32B17/10
• 分類號: B32B17/10;H01L31/048
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 徐鑫;項丹

背景技術

本申請要求2013年4月22日提交的美國臨時申請第61/814569號的優先權，其全文通過引用結合于此。

本發明一般地涉及層疊玻璃結構，更具體地涉及這樣的層疊結構，其在聚合物中間層與至少一塊玻璃片之間具有較高的粘附，該結構可用于汽車玻璃窗和其他車輛和建筑應用。

玻璃層疊可用作建筑和車輛或運輸應用(包括汽車、機車、火車和飛機)中的窗和玻璃窗。玻璃層疊還可用作欄桿和階梯中的玻璃面板，作為用于墻壁、柱子、電梯橋廂和其它建筑應用的裝飾性面板或蓋板。玻璃層疊還可用作用于標志牌、顯示器、電器、電子設備和家具的玻璃面板或蓋板。用于建筑和車輛應用中的玻璃層疊的一般類型包括透明的和著色的層疊玻璃結構。如本文所用，玻璃窗或層疊玻璃結構(玻璃層疊)是具有至少一塊玻璃片層疊到聚合物層、膜或片的窗、面板、壁或者其他結構中的透明、半透明、半透明的或不透明部分。但是，此類層疊結構可用作標志牌、電子顯示器、電子設備和家電以及許多其它應用的蓋板玻璃。

可以采用2.27kg(5磅)落球測試來確定此類玻璃層疊的耐穿透性，其中可以通過梯或能量方法來測量中位破碎高度(MeanBreakHeight)(MBH)。例如，用于美國車輛中的汽車擋風玻璃必須符合ANSIZ26.1規范中的最小耐穿透性規格(12英尺下100％的通過)。在世界上的其他地區，需要符合類似的規范。在美國和歐洲，對于用于建筑應用的層疊玻璃，也存在具體規范要求，其中，必須符合最小耐穿透性。

梯法采用沖擊塔，鋼球從所述沖擊塔以各種高度跌落到30.5x30.5cm的樣品上。MBH定義為50％的樣品接住球，50％的樣品發生穿透的落球高度。將測試層疊體水平地支撐在類似于ANSIZ26.1規范所述的支撐框架中。如果需要的話，使用環境艙將層疊調節至所需的測試溫度。通過將樣品支撐在支撐框架中，并將球從接近預期MBH的高度跌落到層疊樣品上，來進行測試。如果球穿透層疊，則結果記錄為失敗，如果接住球，則結果記錄為接住。如果結果為接住，則從比之前測試高0.5m的跌落高度重復該過程。如果結果為失敗，則從比之前測試低0.5m的跌落高度重復該過程。重復該過程直至使用了所有的測試樣品。然后將結果制成表格，計算每個跌落高度的接住百分比。然后將這些結果以接住百分比vs.高度制圖，在圖上繪制出表示數據的最佳擬合的線。MBH是5磅的球以50％可能性穿透層疊的大致高度。

可以采用捶打粘附測試(捶打粘附值沒有單位)測量聚合物中間層與玻璃片的粘附。捶打測試是測量層疊玻璃中玻璃與PVB或其他中間層的粘附的標準方法。測試包括將層疊體調節至0F(-18C)過夜，然后用1磅的錘子“捶打”或沖擊樣品，使得玻璃粉碎。通過與PVB中間層脫落的玻璃所得到的暴露的PVB的量來判斷粘附。除去所有未粘附到中間層的破碎玻璃。將保持與中間層片粘附的玻璃與一組標準已知錘打規格進行視覺對比，數字越高，保持與片粘附的玻璃越多，即，捶打粘附值為零表示沒有玻璃與中間層保持粘附，捶打值為10表示100％的玻璃保持與中間層粘附。對于典型玻璃/PVB/玻璃層疊，為了實現可接受的耐穿透性(或者沖擊強度)，玻璃/PVB的界面粘附水平應該維持在約為3-7個捶打單位。對于典型玻璃/PVB/玻璃層疊，3-7(優選4-6)的捶打粘附值實現可接受的耐穿透性。對于小于2的捶打粘附值，在典型玻璃/PVB/玻璃的沖擊過程中，從片和玻璃損失過多的玻璃，并且還可能發生層疊完整性(即，分離)和長期耐用性的問題。對于大于7的捶打粘附值，在典型玻璃/PVB/玻璃中玻璃與片材的粘附通常過高，可能導致層疊具有差的能量消散和低的耐穿透性。

玻璃窗構造通常包括兩層2mm厚的鈉鈣玻璃(熱處理或退火的)以及聚乙烯醇縮丁醛(PVB)中間層。這些層疊構造具有一些優勢，包括低成本、足以應用于汽車和其它應用的抗沖性和剛度。但是，因為它們有限的抗沖性，這些層疊體通常具有差的性能，并且當被路邊石頭撞擊、故意破壞和/或遭遇其它沖擊事件時，具有更高的破碎概率。大多數的汽車層疊玻璃結構使用PVB中間層材料。為了實現可接受的PVB中間層與玻璃的粘附以及耐穿透性，控制鹽或向PVB制劑添加其他粘附抑制劑，以降低PVB膜與玻璃的粘附。但是，降低PVB中間層與玻璃的粘附具有降低破裂后的玻璃保留的不合乎希望的效果。對于廣泛用于建筑應用的離聚物中間層(例如購自杜邦公司(DuPont)的)，通常需要粘附促進劑來增加離聚物中間層與玻璃的粘附。

本文的任何引用或所述背景并承認不構成現有技術。申請人明確保留質疑任何引用文件的準確性和針對性的權利。

發明內容