不發(fā)黃玻璃層疊結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】玻璃層疊結(jié)構(gòu)，其包含內(nèi)部玻璃片、外部玻璃片以及外部玻璃片和內(nèi)部玻璃片之間的至少一層聚合物中間層，其中，聚合物中間層包括：酚,2?(2H?苯并三唑?2?基)?4,6?二(1,1?二甲基丙基)添加劑、2?(2H?苯并三唑?2?基)?4,6?二(1?甲基?1?苯基乙基)酚添加劑、2?(2H?苯并三唑?2?基)?6?(1?甲基?1?苯基乙基)?4?(1,1,3,3?四甲基丁基)酚添加劑或者沒(méi)有氯取代基的羥基苯基取代的苯并三唑添加劑。在一些實(shí)施方式中，外部玻璃片和/或內(nèi)部玻璃片可以由非化學(xué)強(qiáng)化玻璃形成，以及在其他實(shí)施方式中，外部玻璃片和/或內(nèi)部玻璃片可以由化學(xué)強(qiáng)化玻璃形成。使用此類添加劑可以降低或消除當(dāng)使用高紫外透光率玻璃片時(shí)的聚合物中間層的變色。
【專利說(shuō)明】不發(fā)黃玻璃層疊結(jié)構(gòu)
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)
[0002] 本申請(qǐng)要求2013年12月10日提交的共同待審的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)第61/914,144號(hào)的 優(yōu)先權(quán)，其全文通過(guò)引用結(jié)合入本文。
【背景技術(shù)】
[0003] 本文一般地設(shè)及包括一塊或多塊化學(xué)強(qiáng)化玻璃窗格的玻璃層疊體。玻璃層疊體可 用作建筑和車輛或運(yùn)輸應(yīng)用(包括汽車、機(jī)車、火車和飛機(jī)）中的窗和玻璃窗。玻璃層疊體還 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、廚房應(yīng)用和其它應(yīng)用的 裝飾性面板或蓋板。如本文所用，窗格玻璃、層疊體、層疊結(jié)構(gòu)或者層疊玻璃結(jié)構(gòu)可W是窗、 面板、墻壁、箱體、信息板（sign)或其他結(jié)構(gòu)的透明、半透明、半透明的或者不透明部件。用 于建筑和/或汽車應(yīng)用的常見(jiàn)類型的玻璃窗包括透明和有色的層疊玻璃結(jié)構(gòu)。
[0004] 在具有高紫外(UV)透射玻璃片，例如康寧Gori 11 a面玻璃、PPG Stai姆血e駭玻璃等的 一些層疊結(jié)構(gòu)中，常規(guī)聚合物中間層材料會(huì)在日光或其他UV光源的延長(zhǎng)暴露之后變色或發(fā) 黃。使用常規(guī)鋼巧玻璃的層疊結(jié)構(gòu)還發(fā)生變色或變黃，但是由于鋼巧玻璃提供的較低UV光 透射，其變色或變黃速率低得多。因此，需要提供不變黃的玻璃層疊結(jié)構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本文所掲示的玻璃層疊體構(gòu)造成包括一塊或多塊高的紫外透光率玻璃的窗格。在 一些實(shí)施方式中，運(yùn)些窗格中的一塊或兩塊都可W是化學(xué)強(qiáng)化玻璃窗格。本文的其他實(shí)施 方式包括化學(xué)強(qiáng)化的外玻璃窗格和非化學(xué)強(qiáng)化的內(nèi)玻璃窗格。本文的其他實(shí)施方式包括化 學(xué)強(qiáng)化的內(nèi)玻璃窗格和非化學(xué)強(qiáng)化的外玻璃窗格。本文的其他實(shí)施方式包括化學(xué)強(qiáng)化的外 玻璃窗格和內(nèi)玻璃窗格。本文的其他實(shí)施方式包括內(nèi)玻璃窗格和外玻璃窗格，它們是未經(jīng) 化學(xué)強(qiáng)化的。如本文所限定，當(dāng)使用玻璃層疊體時(shí)，外部玻璃片將接近或接觸環(huán)境，而內(nèi)部 玻璃片將接近或接觸結(jié)合了玻璃層疊體的結(jié)構(gòu)或車輛(例如汽車)的內(nèi)部(例如，客艙）。
[0006] 根據(jù)本文的一些實(shí)施方式，玻璃層疊體可W包括外部玻璃片、內(nèi)部玻璃片W及在 外部玻璃片和內(nèi)部玻璃片之間形成的聚合物中間層。為了優(yōu)化玻璃層疊體的沖擊性能，外 部玻璃片可W包括化學(xué)強(qiáng)化玻璃并且厚度可W小于或等于1mm，同時(shí)，內(nèi)部玻璃片可W包括 非化學(xué)強(qiáng)化玻璃并且厚度可W小于或等于2.5mm或者大于2.5mm，例如5-15mm、7-12mm等。在 其他實(shí)施方式中，聚合物中間層（例如聚（乙締醇縮下醒）或PVB)的厚度可W小于或等于 1.6mm，或者大于1.6mm，例如，1.6-3mm、2.0-2.3mm等。所掲示的玻璃層疊結(jié)構(gòu)可有利地響應(yīng) 沖擊來(lái)分散應(yīng)力。例如，所掲示的玻璃層疊結(jié)構(gòu)可W響應(yīng)外部沖擊事件，提供優(yōu)異的抗沖性 和抗破裂性，又能響應(yīng)內(nèi)部沖擊事件適當(dāng)?shù)睾纳⒛芰亢瓦m當(dāng)?shù)厮榱?。在其他?shí)施方式中，中 間層材料可W包括添加劑，其抑制了 UV光誘發(fā)的化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生，否則的話，運(yùn)會(huì)導(dǎo)致中間 層材料的變色。在一些實(shí)施方式中，添加劑包括但不限于，酪，2-(2H-苯并Ξ挫-2-基)-4,6- 二（1,1-二甲基丙基）、2-(2H-苯并Ξ挫-2-基)-4,6-二叔戊基酪、2-(2H-苯并Ξ挫-2-基)- 4,6-二（1-甲基-1-苯基乙基）酪、2-(2H-苯并Ξ挫-2-基)-6-(1-甲基-1-苯基乙基)-4-(1, 1，3,3-四甲基下基)酪、W及沒(méi)有氯取代基的徑基苯基取代的苯并Ξ挫添加劑等。
[0007] 在本文的一些實(shí)施方式中，提供的玻璃層疊結(jié)構(gòu)具有非化學(xué)強(qiáng)化的外部玻璃片、 化學(xué)強(qiáng)化的內(nèi)部玻璃片W及位于外部玻璃片和內(nèi)部玻璃片之間的至少一層聚合物中間層。 聚合物中間層可W包括:酪，2-(2Η-苯并Ξ挫-2-基)-4，6-二（1，1-二甲基丙基）、2-(2Η-苯 并Ξ挫-2-基)-4,6-二（1-甲基-1-苯基乙基)酪添加劑、2-(2Η-苯并Ξ挫-2-基）-6-(1-甲 基-1-苯基乙基)-4-( 1，1，3，3-四甲基下基)酪添加劑或者沒(méi)有氯取代基的徑基苯基取代的 苯并Ξ挫添加劑。
[0008] 在本文的其他實(shí)施方式中，提供的玻璃層疊結(jié)構(gòu)具有非化學(xué)強(qiáng)化的內(nèi)部玻璃片、 化學(xué)強(qiáng)化的外部玻璃片W及位于外部玻璃片和內(nèi)部玻璃片之間的至少一層聚合物中間層。 聚合物中間層可W包括:酪，2-(2H-苯并Ξ挫-2-基)-4，6-二（1，1-二甲基丙基）、2-(2H-苯 并Ξ挫-2-基)-4,6-二（1-甲基-1-苯基乙基)酪添加劑、2-(2H-苯并Ξ挫-2-基）-6-(1-甲 基-1-苯基乙基)-4-( 1，1，3，3-四甲基下基)酪添加劑或者沒(méi)有氯取代基的徑基苯基取代的 苯并Ξ挫添加劑。
[0009] 在本文的其他實(shí)施方式中，提供的玻璃層疊結(jié)構(gòu)具有內(nèi)部玻璃片、外部玻璃片W 及位于外部玻璃片和內(nèi)部玻璃片之間的至少一層聚合物中間層。聚合物中間層可W包括： 酪，2-(2H-苯并Ξ挫-2-基)-4，6-二（1，1-二甲基丙基）、2-(2H-苯并Ξ挫-2-基)-4，6-二（1- 甲基-1-苯基乙基)酪添加劑、2-(2H-苯并Ξ挫-2-基)-6-(1-甲基-1-苯基乙基)-4-(1，1，3， 3-四甲基下基)酪添加劑或者沒(méi)有氯取代基的徑基苯基取代的苯并Ξ挫添加劑。
[0010] 應(yīng)理解的是，本發(fā)明主題內(nèi)容的實(shí)施方式可適用于高的紫外透光率玻璃片。因此， 雖然本文參照化學(xué)強(qiáng)化或者非化學(xué)強(qiáng)化的玻璃，但是此類參照不應(yīng)對(duì)所附權(quán)利要求的范圍 造成限制，因?yàn)檫\(yùn)些示例性實(shí)施方式分別僅是高UV透光種類的形式。
[0011] 在W下的詳細(xì)描述中給出了要求保護(hù)的主題內(nèi)容的其他特征和優(yōu)點(diǎn)，其中的部分 特征和優(yōu)點(diǎn)對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，根據(jù)所作描述就容易看出，或者通過(guò)實(shí)施包括W下 詳細(xì)描述、權(quán)利要求書W及附圖在內(nèi)的本文所述的所要求保護(hù)的主題而被認(rèn)識(shí)。
[0012] 應(yīng)理解的是，前面的一般性描述和W下的詳細(xì)描述都介紹了本發(fā)明的實(shí)施方式， 用來(lái)提供理解要求保護(hù)的主題的性質(zhì)和特性的總體評(píng)述或框架。包括的附圖提供了對(duì)本發(fā) 明的進(jìn)一步的理解，附圖被結(jié)合在本說(shuō)明書中并構(gòu)成說(shuō)明書的一部分。附圖舉例說(shuō)明了本 發(fā)明的各種實(shí)施方式，并與描述一起用來(lái)解釋所要求保護(hù)的主題的原理和操作。
【附圖說(shuō)明】
[0013] 出于示意性目的，在附圖中示出優(yōu)選形式，但是，應(yīng)理解，本文所掲示和所討論的 實(shí)施方式不限于所示的精確配置和手段。
[0014] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式的示例性平面玻璃層疊結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0015] 圖化k較了標(biāo)準(zhǔn)鋼巧玻璃和高UV透過(guò)率的化學(xué)強(qiáng)化玻璃的UV透光率。
[0016] 圖3是根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施方式的示例性彎曲玻璃層疊結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0017] 圖4是根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施方式的示例性彎曲玻璃層疊結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0018] 圖5是根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施方式的示例性彎曲玻璃層疊結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0019] 圖化k較了本文其他實(shí)施方式的泛黃指數(shù)的透光率與曝光的關(guān)系。
[0020] 圖7比較了本發(fā)明的一些實(shí)施方式的透光值。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 在W下描述中，相同的附圖標(biāo)記表示附圖所示的若干視圖中類似或相應(yīng)的部分。 還應(yīng)理解，除非另外指出，術(shù)語(yǔ)如"頂部"，"底部"，"向外"，"向內(nèi)"等是方便詞語(yǔ)，不構(gòu)成對(duì) 術(shù)語(yǔ)的限制。此外，每當(dāng)將一個(gè)組描述為包含一組要素中的至少一個(gè)要素和它們的組合時(shí)， 應(yīng)將其理解為所述組可W單個(gè)要素或相互組合的形式包含任何數(shù)量的運(yùn)些所列要素，或者 主要由它們組成，或者由它們組成。
[0022] 除非另外說(shuō)明，否則，列舉的數(shù)值范圍同時(shí)包括所述范圍的上限和下限。除非另外 說(shuō)明，否則，本文所用的不定冠詞"一個(gè)"和"一種"及其相應(yīng)的定冠詞"該"表示"至少一(個(gè)/ 種r，或者"一(個(gè)/種)或多(個(gè)/種r。
[0023] 提供W下對(duì)本發(fā)明的描述，作為按其目前已知實(shí)施方式來(lái)掲示本
【發(fā)明內(nèi)容】
。本領(lǐng) 域技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到，可W對(duì)本文所述的實(shí)施方式做出許多改變，同時(shí)仍能獲得本發(fā)明 的有益結(jié)果。還顯而易見(jiàn)的是，本發(fā)明所需的有益結(jié)果中的一部分可W通過(guò)選擇本發(fā)明的 一些特征而不利用其他的特征來(lái)獲得。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)認(rèn)識(shí)到，對(duì)本發(fā)明的許多更 改和修改都是可能的，在某些情況下甚至可能是理想的，并且是本發(fā)明的一部分。因此，提 供W下描述作為對(duì)本發(fā)明原理的說(shuō)明，不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。
[0024] 本文所掲示的玻璃層疊體構(gòu)造成包括一塊或多塊高紫外透光率玻璃的窗格。在一 些實(shí)施方式中，運(yùn)些窗格中的一塊或兩塊都可W是化學(xué)強(qiáng)化玻璃窗格。本文的其他實(shí)施方 式包括化學(xué)強(qiáng)化的外玻璃窗格和非化學(xué)強(qiáng)化的內(nèi)玻璃窗格。本文的其他實(shí)施方式包括化學(xué) 強(qiáng)化的內(nèi)玻璃窗格和非化學(xué)強(qiáng)化的外玻璃窗格。本文的其他實(shí)施方式包括化學(xué)強(qiáng)化的外玻 璃窗格和內(nèi)玻璃窗格。本文的其他實(shí)施方式包括內(nèi)玻璃窗格和外玻璃窗格，它們是未經(jīng)化 學(xué)強(qiáng)化的。如本文所限定，當(dāng)使用玻璃層疊體時(shí)，外部玻璃片將接近或接觸環(huán)境，而內(nèi)部玻 璃片將接近或接觸結(jié)合了玻璃層疊體的結(jié)構(gòu)或車輛(例如汽車)的內(nèi)部(例如，客艙）。
[0025] 如上文所述，本發(fā)明主題內(nèi)容的實(shí)施方式可適用于高的紫外透光率玻璃片。因此， 雖然本文參照化學(xué)強(qiáng)化或者非化學(xué)強(qiáng)化的玻璃，但是此類參照不應(yīng)對(duì)所附權(quán)利要求的范圍 造成限制，因?yàn)檫\(yùn)些例子分別僅是高UV透光種類的形式。
[00%]本文的一些實(shí)施方式包括應(yīng)用一種或多種工藝來(lái)生產(chǎn)較薄的玻璃片（約為2mm左 右或者更薄），其具有某些特性，例如，壓縮應(yīng)力(CS)、較高的壓縮層深度化化)和/或中等的 中屯、張力(CT)。該工藝包括制備可進(jìn)行離子交換的玻璃片，然后可W使其經(jīng)受離子交換過(guò) 程。然后，對(duì)于一些實(shí)施方式，可W使得運(yùn)種經(jīng)過(guò)離子交換的玻璃片經(jīng)受退火過(guò)程，或者對(duì) 于其他實(shí)施方式，經(jīng)受酸蝕刻過(guò)程，或者同時(shí)上述兩種情況。
[0027] 示例性、非限制性離子交換過(guò)程可設(shè)及:使得玻璃片經(jīng)受烙鹽浴，所述烙鹽浴包括 KN03，優(yōu)選較純的KN03，具有約為400-500°C范圍內(nèi)的一種或多種第一溫度和/或持續(xù)約為1- 24小時(shí)（例如但不限于約為8小時(shí)）的第一時(shí)間段。注意的是，其他鹽浴組成也是可W的，并 且本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)考慮運(yùn)些替代方式。因此，所掲示的KW)3不應(yīng)限制所附權(quán)利要求書的 范圍。該示例性離子交換過(guò)程可W在玻璃片的表面處產(chǎn)生初始?jí)嚎s應(yīng)力（iCS)，進(jìn)入玻璃片 內(nèi)的初始?jí)嚎s層深度(iDOL)，W及在玻璃片內(nèi)的初始中屯、張力（iCT)。
[0028] 通常來(lái)說(shuō)，在示例性離子交換過(guò)程之后，初始?jí)嚎s應(yīng)力（iCS)會(huì)超過(guò)預(yù)定值(或者 期望值），例如大于或等于約500MPa，并且通常會(huì)達(dá)到600M化或更高，或者在一些玻璃中和 一些加工情況下，甚至達(dá)到lOOOM化或更高?；蛘撸谑纠噪x子交換過(guò)程之后，初始?jí)嚎s層 深度（iDOL)會(huì)低于預(yù)定值(或者期望值），例如小于或等于約75μπι，或者在一些玻璃中和在 一些加工情況下，甚至更低?；蛘?，在示例性離子交換之后，初始中屯、張力（iCT)會(huì)超過(guò)預(yù)定 值(或者期望值），例如高于預(yù)定的玻璃片的脆度限值，運(yùn)會(huì)是約為40M化或者超過(guò)約40MPa， 或者在一些玻璃中，更為具體地約為48M化或者超過(guò)約48MPa。
[0029] 如果初始?jí)嚎s應(yīng)力（iCS)超過(guò)期望值，初始?jí)嚎s層深度（iDOL)低于期望值，和/或 初始中屯、張力（iCT)超過(guò)期望值，則運(yùn)會(huì)在使用相應(yīng)玻璃片制造的最終產(chǎn)品中導(dǎo)致不合乎 希望的特性。例如，如果初始?jí)嚎s應(yīng)力（iCS)超過(guò)期望值(達(dá)到例如lOOOMPa)，則玻璃可能在 某些情況下不發(fā)生碎裂。雖然運(yùn)可能是違反直覺(jué)的，但是，在一些情況下，玻璃片應(yīng)該是能 夠發(fā)生破裂的，例如在汽車玻璃應(yīng)用中，玻璃層疊結(jié)構(gòu)必須在某一沖擊負(fù)荷下發(fā)生破裂W 防止受傷。
[0030] 此外，如果初始?jí)嚎s層深度(iDOL)低于期望值，則在某些情況下，玻璃片可能出乎 意料地發(fā)生破裂，并且運(yùn)是在不合乎希望的情況下發(fā)生的。典型的離子交換過(guò)程會(huì)產(chǎn)生不 超過(guò)約40-60皿的初始?jí)嚎s層深度（iDOL),運(yùn)可能小于使用過(guò)程中玻璃片中建立起劃痕、凹 陷等的深度。例如，發(fā)現(xiàn)安裝好的汽車玻璃窗(其采用離子交換玻璃)可能建立起深至約75μ m或更深的外部劃痕，運(yùn)是由于暴露于玻璃片使用的環(huán)境中的研磨材料，例如石英砂、飛瓣 的碎片等，所導(dǎo)致的。該深度會(huì)超過(guò)壓縮層的典型深度，運(yùn)會(huì)導(dǎo)致玻璃在使用過(guò)程中發(fā)生意 料之外的碎裂。
[0031] 最后，如果初始中屯、張力（iCT)超過(guò)期望值，例如達(dá)到或者超過(guò)選定的玻璃脆度限 值，則玻璃片可能出乎意料地發(fā)生破裂，并且運(yùn)是在不合乎希望的情況下發(fā)生的。例如，發(fā) 現(xiàn)當(dāng)在純KN化中進(jìn)行長(zhǎng)的單步驟離子交換過(guò)程(475°C，8小時(shí)），4英寸X 4英寸X 0.7mm的 Corning'Gorilla也玻璃片展現(xiàn)出發(fā)生不合乎希望的破碎(破裂時(shí)高能破碎成大量小片）的性 能特性。雖然實(shí)現(xiàn)了約為101皿的D0L，但是導(dǎo)致65M化的較高CT，運(yùn)高于選定的主體玻璃片 的脆度限值(48MPa)。
[0032] 在需要退火的非限制性實(shí)施方式中，在玻璃片經(jīng)過(guò)離子交換之后，可W通過(guò)將玻 璃片提升到一個(gè)或多個(gè)第二溫度，持續(xù)第二時(shí)間段，來(lái)對(duì)玻璃片進(jìn)行退火過(guò)程。例如，退火 過(guò)程的進(jìn)行可W如下：可W在空氣環(huán)境中，在約為400-500°C的第二溫度內(nèi)進(jìn)行，W及可W 進(jìn)行約為4-24小時(shí)(例如但不限于約8小時(shí)）的第二時(shí)間段。因而，退火過(guò)程可導(dǎo)致對(duì)初始?jí)?縮應(yīng)力（iCS)、初始?jí)嚎s層深度（iDOL)和初始中屯、張力（iCT)中的至少一個(gè)進(jìn)行改性。
[0033] 例如，在退火過(guò)程之后，初始?jí)嚎s應(yīng)力（iCS)可W被降低至最終壓縮應(yīng)力(fCS)，其 低于或等于預(yù)定值。舉例來(lái)說(shuō)，初始?jí)嚎s應(yīng)力（iCS)可W大于或等于約500MPa，但是最終壓 縮應(yīng)力(fCS)可W小于或等于約400MPa、350M化或者300MPa。注意的是，最終壓縮應(yīng)力(fCS) 的目標(biāo)會(huì)與玻璃厚度有關(guān)，因?yàn)樵谳^厚的玻璃中，會(huì)希望較低的fCS，而在較薄的玻璃中，可 W容忍較高的fCS。
[0034] 此外，在退火過(guò)程之后，初始?jí)嚎s層深度（iDOL)可W增加至最終壓縮層深度 (巧化），其高于或等于預(yù)定值。舉例來(lái)說(shuō)，初始?jí)嚎s層深度（iDOL)可W小于或等于約75WI1， 而最終壓縮層深度(fDOL)可W大于或等于約sown或者90μπι，例如大于或等于lOOwii。
[0035] 或者，在退火過(guò)程之后，初始中屯、張力（iCT)可W被降低至最終中屯、張力(fCT)，其 低于或等于預(yù)定值。舉例來(lái)說(shuō)，初始中屯、張力（iCT)可W高于或等于選定的玻璃片脆度限值 (例如約為40-48MPa)，而最終中屯、張力(fCT)可W低于選定的玻璃片脆度限值。產(chǎn)生示例性 可離子交換玻璃結(jié)構(gòu)的其他例子見(jiàn)共同待審的2012年9月26日提交的美國(guó)申請(qǐng)第13/626， 958號(hào)和2013年6月25日提交的美國(guó)申請(qǐng)第13/926,461號(hào)所示，其全文分別通過(guò)引用結(jié)合入 本文。
[0036] 如上文所述，可W對(duì)離子交換步驟和退火步驟的條件進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而在玻璃表面 實(shí)現(xiàn)所需的壓縮應(yīng)力(CS)、壓縮層深度(WL)和中屯、張力(CT)?？蒞通過(guò)如下方式進(jìn)行離子 交換步驟:將玻璃片在烙鹽浴中浸沒(méi)一段預(yù)定的時(shí)間，其中，玻璃片內(nèi)的表面處或者表面附 近的離子與例如來(lái)自鹽浴的較大金屬離子發(fā)生交換。舉例來(lái)說(shuō)，烙鹽浴可包括KN03，烙鹽浴 的溫度可W約為400-500°C，并且預(yù)定的時(shí)間段可W約為1-24小時(shí)，優(yōu)選約為2-8小時(shí)。較大 離子結(jié)合到玻璃中，通過(guò)在近表面區(qū)域產(chǎn)生壓縮應(yīng)力來(lái)強(qiáng)化玻璃片。會(huì)在玻璃片的中屯、區(qū) 域內(nèi)誘發(fā)相應(yīng)的拉伸應(yīng)力，W平衡壓縮應(yīng)力。
[0037] 又例如，玻璃片中的鋼離子可W被烙鹽浴中的鐘離子替換，但是具有較大原子半 徑的其他堿金屬離子(例如鋼或飽)也可W替換玻璃中的較小的堿金屬離子。根據(jù)一些實(shí)施 方式，玻璃片中較小的堿金屬離子可W被Ag+離子替換。類似的，其它的堿金屬鹽，例如但不 限于硫酸鹽、面化物等，可W用于所述離子交換過(guò)程。
[0038] 在低于玻璃網(wǎng)絡(luò)會(huì)發(fā)生松弛的溫度下用較大離子替換較小離子，會(huì)在玻璃片的表 面上產(chǎn)生離子分布，導(dǎo)致應(yīng)力曲線。進(jìn)入的離子的較大的體積在表面上產(chǎn)生壓縮應(yīng)力(CS)， 在玻璃中屯、區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生張力（中屯、張力，或者CT)。壓縮應(yīng)力與中屯、張力的關(guān)系近似如下式 所示：
[0039]
[0040] 其中t表示玻璃片的總厚度，W及D0L表示交換深度，也稱為壓縮層深度。
[0041] 在玻璃片的生產(chǎn)中可W使用任意數(shù)量的具體玻璃組合物。例如，適用于本文實(shí)施 方式的可離子交換玻璃包括堿性侶娃酸鹽玻璃或者堿性侶棚娃酸鹽玻璃，但是也考慮其他 玻璃組成。如本文所用，"可離子交換"表示玻璃能夠通過(guò)尺寸更大或更小的同價(jià)態(tài)陽(yáng)離子 交換位于玻璃表面處或附近的陽(yáng)離子。
[00創(chuàng)例如，合適的玻璃組合物包含Si化、B203和化20,其中，（Si化+B203)>66摩爾％，并 且化20>9摩爾％。在一個(gè)實(shí)施方式中，玻璃片包含至少4重量％的氧化侶或者4重量％的氧 化錯(cuò)。在另一個(gè)實(shí)施方式中，玻璃片包含一種或多種堿±氧化物，使得堿±氧化物的含量至 少為5重量％。在一些實(shí)施方式中，合適的玻璃組合物還包含K20、MgO和化0中的至少一種。 在一個(gè)特定實(shí)施方式中，玻璃可包含61-75摩爾％的5102;7-15摩爾％的41203;0-12摩爾％ 的B203 ; 9-21摩爾％的船20; 0-4摩爾％的1(20; 0-7摩爾％的]\%0; ^及0-3摩爾％的〔曰0。
[0043] 適合形成混合玻璃層疊體的另一種示例性玻璃組合物包含:60-70摩爾％的51化； 6-14摩爾％的412〇3; 0-15摩爾％的82〇3; 0-15摩爾％的^2〇; 0-20摩爾％的船2〇; 0-10摩爾％ 的拉0; 0-8摩爾％的]\%0; 0-10摩爾％的化0; 0-5摩爾％的2'〇2; 0-1摩爾％的511〇2; 0-1摩爾％ 的Ce〇2;小于50ppm的As2〇3; W及小于50ppm的訊2〇3;其中12摩爾％《化i2〇+Na2〇+K2〇)《20摩 爾％，并且0摩爾％《(MgO+CaO)《10摩爾％。
[0044] 另一種示例性玻璃組合物包含:63.5-66.5摩爾％的51〇2; 8-12摩爾％的412〇3; 0-3 摩爾％的82〇3; 0-5摩爾％的^2〇; 8-18摩爾％的化2〇; 0-5摩爾％的1(2〇; 1-7摩爾％的]\%0; 0- 2.5摩爾％的化0; 0-3摩爾％的2'〇2; ο. 05-0.25摩爾％的511〇2; ο. 05-0.5摩爾％的〔6〇2;小于 50ppm的As2〇3; W及小于50ppm的Sb2〇3;其中，14摩爾％《化i2〇+Na2〇+K2〇)《18摩爾％，并且 2摩爾％《（MgO+CaO)《7摩爾％。
[0045] 在另一個(gè)實(shí)施方式中，堿性侶娃酸鹽玻璃包含W下組分、基本由W下組分組成、或 者由W下組分組成：61-75摩爾％的51〇2;7-15摩爾％的412〇3;〇-12摩爾％的82〇3;9-21摩 爾％的船2〇; 0-4摩爾％的拉0; 0-7摩爾％的]\%0; W及0-3摩爾％的化0。
[0046] 在一個(gè)【具體實(shí)施方式】中，堿性侶娃酸鹽玻璃包含氧化侶、至少一種堿金屬W及在 一些實(shí)施方式中大于50摩爾％的51化，在其他實(shí)施方式中至少為58摩爾％的51化，W及在其 他實(shí)施方式中至少為60摩爾％的Si化，其中該比傷
其中，組分的比例W摩 爾％計(jì)，W及改性劑是堿金屬氧化物。在一些特定實(shí)施方式中，該玻璃包含W下組分、基本 由W下組分組成或者由W下組分組成：58-72摩爾％的51〇2、9-17摩爾％的412〇3、2-12摩 爾％的82〇3、8-16摩爾％的船2〇^及0-4摩爾％的1(2〇,其中，該比巧
[0047] 在另一個(gè)實(shí)施方式中，堿性侶娃酸鹽玻璃基材包含W下組分、主要由W下組分組 成、或者由W下組分組成:60-70摩爾％的5地;6-14摩爾％的4!2〇3; 0-15摩爾％的82〇3; 0-15 摩爾％的^2〇;〇-20摩爾％的化2〇;〇-10摩爾％的1(2〇;〇-8摩爾％的1旨0;0-10摩爾％的化0; 0-5摩爾％的化〇2; 0-1摩爾％的511〇2; 0-1摩爾％的〔6〇2;小于50ppm的As2〇3 ; W及小于50ppm 的Sb2〇3;其中12摩爾％《Li2〇+Na2〇+K2〇《20摩爾％，且0摩爾％《Mg0+Ca0《10摩爾％。
[004引在另一個(gè)實(shí)施方式中，堿性侶娃酸鹽玻璃包含W下組分、主要由W下組分組成、或 者由W下組分組成：64-68摩爾％的5102; 12-16摩爾％的化20; 8-12摩爾％的4!203; 0-3摩 爾％的8203; 2-5摩爾％的私0; 4-6摩爾％的1旨0; W及0-5摩爾％ CaO，其中66摩爾％《Si02+ B203+CaO《69摩爾 ％ ;Na20+K20+B203+MgO+CaO+SrO〉10摩爾 ％ ; 5摩爾 ％《Mg0+Ca0+Sr0《8摩 爾％ ;(化20+B203)《Al203《2摩爾％ ;2摩爾％《化20《Al203《6摩爾％; W及4摩爾 (化20+K20)《Al203《10摩爾％。示例性玻璃結(jié)構(gòu)的其他組成見(jiàn)共同待審的2012年9月26日 提交的美國(guó)申請(qǐng)第13/626,958號(hào)和2013年6月25日提交的美國(guó)申請(qǐng)第13/926,461號(hào)所示， 其全文分別通過(guò)引用結(jié)合入本文。
[0049] 本文所述的工藝可適用于許多應(yīng)用。一種特別感興趣的應(yīng)用可W是用于汽車玻璃 窗應(yīng)用，從而該工藝能夠生產(chǎn)可W通過(guò)汽車沖擊安全標(biāo)準(zhǔn)的玻璃，但不限于此。本領(lǐng)域技術(shù) 人員可W確定其他應(yīng)用。
[0050] 圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的橫截面圖。參見(jiàn)圖1，示例性玻璃層疊結(jié)構(gòu)100包括 外部玻璃片110、內(nèi)部玻璃片120和聚合物中間層130。聚合物中間層可W分別與相應(yīng)的外部 玻璃片和內(nèi)部玻璃片直接物理接觸(例如，與它們層疊）。外部玻璃片110具有外表面112和 內(nèi)表面114。類似地，內(nèi)部玻璃片120具有外表面122和內(nèi)表面124。如示例性實(shí)施方式所示， 外部玻璃片110的內(nèi)表面114和內(nèi)部玻璃片120的內(nèi)表面124分別與聚合物中間層130接觸。 玻璃片110、120中的任意一塊、兩塊可W是高UV透光性玻璃或者高UV透光性化學(xué)強(qiáng)化玻璃， 或者沒(méi)有一塊是高UV透光性玻璃或者高UV透光性化學(xué)強(qiáng)化玻璃。
[0051] 在一些實(shí)施方式中，會(huì)希望玻璃層疊結(jié)構(gòu)抵抗響應(yīng)外部沖擊事件的碎裂。但是，響 應(yīng)內(nèi)部沖擊事件，例如玻璃層疊結(jié)構(gòu)被車輛的乘坐者撞擊時(shí)，會(huì)希望玻璃層疊結(jié)構(gòu)將乘坐 者保持在車輛中，且耗散沖擊后的能量w使得損傷最小化。模擬發(fā)生于車輛內(nèi)部的沖擊事 件的ECE R43人頭模型測(cè)試，是要求層疊玻璃窗響應(yīng)規(guī)定的內(nèi)部沖擊而碎裂的常規(guī)測(cè)試。
[0052] 不希望受到理論的限制，當(dāng)玻璃片/聚合物中間層/玻璃片層疊體的一塊窗格受到 沖擊時(shí)，受沖擊玻璃片的相對(duì)表面W及相對(duì)玻璃片的外表面處于拉伸狀態(tài)中。玻璃片/聚合 物中間層/玻璃片層疊體在雙軸負(fù)載下計(jì)算的應(yīng)力分布表明：負(fù)載率低時(shí)，受到?jīng)_擊的玻璃 片的相對(duì)表面的拉伸應(yīng)力的大小可相當(dāng)于(或甚至稍微大于)相對(duì)玻璃片的外表面所經(jīng)受 的拉伸應(yīng)力的大小。但是，當(dāng)負(fù)載率高時(shí)(運(yùn)通常也是汽車中經(jīng)受的沖擊的特點(diǎn)），相對(duì)玻璃 片的外表面的拉伸應(yīng)力的大小，可能遠(yuǎn)大于受到?jīng)_擊的玻璃片的相對(duì)表面的拉伸應(yīng)力。如 本文所掲示，通過(guò)將混合玻璃層疊體構(gòu)造成具有化學(xué)強(qiáng)化的外部玻璃片和非化學(xué)強(qiáng)化的內(nèi) 部玻璃片，可同時(shí)優(yōu)化對(duì)于外部沖擊事件和內(nèi)部沖擊事件的抗沖性。
[0053] 在一些非限制性實(shí)施方式中，合適的內(nèi)部玻璃片可W是非化學(xué)強(qiáng)化玻璃片，例如 鋼巧玻璃，或者，在一些實(shí)施方式中，可W是化學(xué)強(qiáng)化玻璃片。任選地，內(nèi)部玻璃片可進(jìn)行熱 強(qiáng)化。在將鋼巧玻璃用作非化學(xué)強(qiáng)化的玻璃片的實(shí)施方式中，可W使用常規(guī)的裝飾材料和 方法(例如玻璃料釉和絲網(wǎng)印刷），運(yùn)可簡(jiǎn)化玻璃層疊體制造工藝?？蓪⒂猩撉刹ＡY(jié) 合到玻璃層疊結(jié)構(gòu)中，從而實(shí)現(xiàn)電磁譜上所需的透過(guò)率和/或衰減。
[0054] 可W通過(guò)離子交換過(guò)程對(duì)合適的外部和/或內(nèi)部玻璃片進(jìn)行化學(xué)強(qiáng)化。在上文所 述的該過(guò)程中，通常將玻璃片在烙鹽浴中浸沒(méi)一段預(yù)定的時(shí)間，玻璃片表面處或者表面附 近的離子與來(lái)自鹽浴的較大金屬離子發(fā)生交換。在一個(gè)實(shí)施方式中，烙鹽浴的溫度約為430 °C，預(yù)定的時(shí)間約為8小時(shí)。較大離子結(jié)合到玻璃中，通過(guò)在近表面區(qū)域產(chǎn)生壓縮應(yīng)力來(lái)強(qiáng) 化玻璃片。在玻璃的中屯、區(qū)域內(nèi)誘發(fā)了相應(yīng)的拉伸應(yīng)力，W平衡壓縮應(yīng)力。在一些實(shí)施方式 中，化學(xué)強(qiáng)化玻璃W及非化學(xué)強(qiáng)化玻璃可W配料有0-2摩爾％的選自下組的至少一種澄清 齊 IJ，包括：Na2S〇4、NaCl、NaF、NaBr、K2SO4、KC1、KF、邸r 和 Sn〇2。
[0055] 根據(jù)各個(gè)實(shí)施方式，玻璃層疊結(jié)構(gòu)包括離子交換的玻璃，其具有多種所需性質(zhì)，包 括輕量化、高的光學(xué)透明性、高的抗沖性W及改善的聲衰減。在一個(gè)實(shí)施方式中，化學(xué)強(qiáng)化 玻璃片的表面壓縮應(yīng)力可W至少為300M化，例如至少400、450、500、550、600、650、700、750 或者SOOMPa，層深度至少約為20皿(例如，至少約為20、25、30、35、40、45或者504111)和/或大 于40MPa(例如，大于40、45或者501?日)但是小于1001化（例如，小于100、95、90、85、80、75、 70、65、60或者55MPa)的中屯、張力?；瘜W(xué)強(qiáng)化的玻璃片的彈性模量可W約為60-85GPa(例如， 60、65、70、75、80或85GPa)。玻璃片和聚合物中間層的彈性模量可同時(shí)影響所得到的玻璃層 疊體的機(jī)械性質(zhì)(例如，偏斜和強(qiáng)度）W及聲性能(例如，穿透損耗）。
[0056] 示例性玻璃片成形方法包括烙合拉制和狹縫拉制工藝，其例子分別是下拉法和浮 法。化學(xué)強(qiáng)化的玻璃片W及非化學(xué)強(qiáng)化的玻璃片都可W用運(yùn)些方法形成。烙合拉制工藝使 用拉制容器，其具有用來(lái)接受烙融玻璃原料的通道。通道具有堪，其沿著通道的長(zhǎng)度在通道 兩側(cè)的頂部開(kāi)放。當(dāng)用烙融材料填充通道時(shí)，烙融玻璃從堪溢流。在重力的作用下，烙融玻 璃從拉制容器的外表面流下。運(yùn)些外表面向下且向內(nèi)延伸，從而它們?cè)诶迫萜飨路降倪?緣處結(jié)合。兩個(gè)流動(dòng)玻璃表面在該邊緣處結(jié)合，從而烙合并形成單個(gè)流動(dòng)片材。烙合拉制法 的優(yōu)點(diǎn)在于，由于從通道上流過(guò)的兩塊玻璃膜烙合在一起，因此所得到的玻璃片的任一外 表面都沒(méi)有與設(shè)備的任意部件相接觸。因此，烙合拉制玻璃片的表面性質(zhì)不受到此類接觸 的影響。
[0057] 狹縫拉制法與烙合拉制法不同。在此方法中，將烙融原料玻璃提供到拉制容器。拉 制罐的底部具有開(kāi)放狹縫，其具有沿著狹縫的長(zhǎng)度延伸的噴嘴。烙融玻璃流過(guò)狹縫/噴嘴， W連續(xù)的片材下拉并進(jìn)入退火區(qū)。狹縫拉制工藝可W提供比烙合拉制工藝更薄的片材，因 為僅有單片被拉制通過(guò)狹縫，而不是將兩片烙合在一起。
[0058] 下拉工藝生產(chǎn)具有均勻厚度和較原始加工表面的玻璃片。因?yàn)椴ＡП砻娴膹?qiáng)度受 到表面瑕疵的量和尺寸的控制，因此接觸程度最小的原始表面具有較高的初始強(qiáng)度。當(dāng)隨 后對(duì)該高強(qiáng)度玻璃進(jìn)行化學(xué)強(qiáng)化時(shí)，所得到的強(qiáng)度可高于已經(jīng)進(jìn)行過(guò)磨光和拋光的表面的 強(qiáng)度。下拉玻璃可W拉制成厚度小于約2mm。此外，下拉玻璃具有非常平坦、光滑的表面，使 得可用于其最終應(yīng)用無(wú)需耗費(fèi)成本的研磨和拋光。
[0059] 在浮法玻璃方法中，可通過(guò)使得烙融玻璃在烙融金屬(通常是錫)床上浮動(dòng)，來(lái)制 造可表征為具有光滑表面和均勻厚度的玻璃片。在示例性過(guò)程中，將烙融玻璃進(jìn)料到烙融 錫床表面上，形成浮動(dòng)帶。隨著玻璃帶沿著錫浴流動(dòng)，溫度逐漸降低直至可W將固體玻璃片 從錫上舉起到漉上。一旦離開(kāi)浴，可W對(duì)玻璃片進(jìn)行進(jìn)一步冷卻并退火W降低內(nèi)應(yīng)力。
[0060] 玻璃片可用于形成示例性玻璃層疊結(jié)構(gòu)（參見(jiàn)例如圖1和3-5)。如本文所限定，一 種非限制性混合玻璃層疊結(jié)構(gòu)包括朝向外部的化學(xué)強(qiáng)化玻璃片，朝向內(nèi)部的非化學(xué)強(qiáng)化玻 璃片，W及形成在玻璃片之間的聚合物中間層。另一種非限制性混合玻璃層疊結(jié)構(gòu)包括朝 向外部的非化學(xué)強(qiáng)化玻璃片，朝向內(nèi)部的化學(xué)強(qiáng)化玻璃片，W及形成在玻璃片之間的聚合 物中間層。當(dāng)然，本文的另一個(gè)實(shí)施方式可W包括如下非混合型玻璃層疊結(jié)構(gòu)，其包括朝向 外部的化學(xué)強(qiáng)化玻璃片和朝向內(nèi)部的化學(xué)強(qiáng)化玻璃片，W及位于中間的聚合物中間層。其 他實(shí)施方式可W包括朝向外部和/或朝向內(nèi)部的高UV透光性玻璃或者高UV透光性化學(xué)強(qiáng)化 玻璃。本文的另一個(gè)實(shí)施方式可W包括如下玻璃層疊結(jié)構(gòu)，其包括朝向外部的非化學(xué)強(qiáng)化 玻璃片和朝向內(nèi)部的非化學(xué)強(qiáng)化玻璃片，W及位于中間的聚合物中間層。任意運(yùn)些結(jié)構(gòu)中 的聚合物中間層可包含整體式聚合物片、多層聚合物片或者復(fù)合聚合物片。聚合物中間層 可W是，例如，塑化聚（乙締醇縮下醒)片，其具有添加劑W降低變色。
[0061] 玻璃層疊體可適用于在建筑和汽車開(kāi)口（例如汽車玻璃窗）中提供光學(xué)透明的阻 隔?？蒞采用各種工藝形成玻璃層疊體。在示例性實(shí)施方式中，組裝設(shè)及敷設(shè)第一玻璃片， 將聚合物中間層(例如PVB片)鋪在其上，敷設(shè)第二玻璃片，W及隨后裁剪超出玻璃片邊緣的 過(guò)量PVB。運(yùn)些玻璃片的任意一塊或兩塊可W是高UV透光性玻璃。粘結(jié)步驟可包括從界面處 排出大部分的空氣，并使PVB與玻璃片部分粘合。通常在提升的溫度和壓力下進(jìn)行的精整步 驟完成了各塊玻璃片與聚合物中間層的匹配。在前述實(shí)施方式中，所述第一片可W是化學(xué) 強(qiáng)化玻璃片、高UV透光性玻璃片或者高UV透光性化學(xué)強(qiáng)化玻璃片，W及所述第二片可W是 非化學(xué)強(qiáng)化玻璃片，反之亦可。
[0062] 可W將熱塑性材料(例如PVB)用作預(yù)先形成的聚合物中間層。在某些實(shí)施方式中， 熱塑性層的厚度可 W 至少為 0.125mm(例如，0.125、0.25、0.38、0.5、0.7、0.76、0.81、1、 1.14、1.19或者1.2mm)。熱塑性層的厚度可W小于或等于1.6mm(例如，0.4-1.2mm,，例如約 0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1或1.2111111)。當(dāng)然，本文所附權(quán)利要求書不應(yīng)限于此，因 為熱塑性層可W具有大于1.6mm的厚度(例如，1.6-3.0mm、2.0-2.54mm等）。熱塑性層可W覆 蓋玻璃的兩個(gè)相反主表面的大部分，或者優(yōu)選地基本上全部覆蓋。它還可覆蓋玻璃的邊緣 面?？蒞將與熱塑性層接觸的玻璃片加熱至高于熱塑性材料的軟化點(diǎn)，例如比軟化點(diǎn)高至 少fTC或10°C，W促進(jìn)熱塑性材料與各個(gè)玻璃片的粘結(jié)?？蓋在玻璃與熱塑性層接觸的情況 下，在壓力下進(jìn)行加熱?？蒞在示例性玻璃層疊結(jié)構(gòu)中結(jié)合一層或多層聚合物中間層。多層 中間層可W提供互補(bǔ)或不同的功能性，包括沖擊性能、促進(jìn)粘附、控制吸聲、控制UV透射率、 調(diào)色、染色和/或控制IR透射率。
[0063] 聚合物中間層的彈性模量可W在約25 °C時(shí)約為1-320M化（例如，約為1、2、5、10、 15、20、25、50、75、100、150、200、250、300或者3201?曰）。對(duì)于1化的負(fù)荷速率，標(biāo)準(zhǔn)?￥8中間層 的彈性模量可W約為15MPa，吸聲等級(jí)PVB中間層的彈性模量可W約為2MPa。
[0064] 在層疊過(guò)程中，通?？蒞將中間層加熱至實(shí)現(xiàn)中間層軟化的溫度，運(yùn)促進(jìn)了中間 層與玻璃片的相應(yīng)表面的共形匹配。對(duì)于PVB，層疊溫度可W約為140°C。中間層材料中的可 移動(dòng)聚合物鏈建立起了與玻璃表面的結(jié)合，運(yùn)促進(jìn)了粘附。提升的溫度還加速了殘留的空 氣和/或水分從玻璃-聚合物界面擴(kuò)散出去。施加壓力同時(shí)促進(jìn)了中間層材料的流動(dòng)并抑制 了氣泡的形成，否則水的蒸汽壓與界面處俘獲的空氣結(jié)合起來(lái)可能會(huì)導(dǎo)致氣泡的形成。為 了抑制氣泡的形成，對(duì)高壓蓋中的組件同時(shí)加熱和加壓。
[0065] 確定的是，具有聚合物中間層的玻璃層疊結(jié)構(gòu)會(huì)由于環(huán)境條件，例如UV暴露等，發(fā) 生變色。在具有高UV透射玻璃層或片，例如諸如康寧Gorilla屯玻璃或者其他高UV透射玻璃 的化學(xué)強(qiáng)化玻璃片中，示例性聚合物中間層例如PVB會(huì)在長(zhǎng)期暴露于UV光源之后發(fā)生變色 或泛黃。具有低UV透光性玻璃層或片(例如，具有高的鐵含量的標(biāo)準(zhǔn)鋼巧玻璃或者其他情況 等）W及PVB中間層的層疊結(jié)構(gòu)也發(fā)生變色，但是速率較慢，如下表1所示，其中，變色或泛黃 指數(shù)的變化（A YI)用作玻璃層疊結(jié)構(gòu)的變色或泛黃的測(cè)量。
[0066] 表 1
[0067]
[006引如圖2所示是示例性玻璃片(例如，在一個(gè)實(shí)施方式中，Gorilla彩玻璃、S化rphire飯 玻璃）的UV透光率（即，更大的光學(xué)透明度)會(huì)遠(yuǎn)高于標(biāo)準(zhǔn)鋼巧玻璃的情況的進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)鑒 定。圖2比較了標(biāo)準(zhǔn)鋼巧玻璃2和高UV透過(guò)率的化學(xué)強(qiáng)化玻璃實(shí)施方式(例如Gor川a底玻璃） 4的UV透光率。提供太陽(yáng)光譜的UV透過(guò)率6W便于參照。如所示，與化學(xué)強(qiáng)化玻璃相關(guān)的較高 UV透射率4會(huì)導(dǎo)致更多的UV光到達(dá)PVB中間層，運(yùn)導(dǎo)致PVBW更快的速率泛黃，相比于具有標(biāo) 準(zhǔn)鋼巧玻璃2的較不光學(xué)透明的層疊結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生的情況而言。預(yù)期對(duì)于具有高UV透光率的 玻璃組合物會(huì)發(fā)生該問(wèn)題，因而，其他此類高UV透光性玻璃材料(例如，低鐵鋼巧玻璃，如 Starphire礙玻璃)會(huì)展現(xiàn)出類似的變色問(wèn)題。
[0069]對(duì)示例性層疊結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)種耐氣候性測(cè)試。在一個(gè)實(shí)驗(yàn)中，具有化學(xué)強(qiáng)化玻璃的 層疊結(jié)構(gòu)在耐氣候測(cè)試儀中經(jīng)過(guò)2000小時(shí)暴露之后展現(xiàn)部分變色或泛黃，W及具有相同 PVB中間層但是具有鋼巧玻璃的層疊結(jié)構(gòu)在相同量的暴露之后仍然泛黃，但是速率較慢。拆 解運(yùn)些層疊結(jié)構(gòu)，注意到玻璃片沒(méi)有發(fā)生變色，相反地，聚合物中間層泛黃。該變色會(huì)提供 具有不同于消費(fèi)者指定顏色的產(chǎn)品，W及，在一些情況下，如果多個(gè)層疊結(jié)構(gòu)相互相鄰W及 必須對(duì)發(fā)生氣候性變化的結(jié)構(gòu)進(jìn)行替換的話，新的層疊結(jié)構(gòu)相比于相鄰的發(fā)生氣候性變化 的結(jié)構(gòu)會(huì)具有顏色失配。
[0070] 在本文的一些實(shí)施方式中，確定通過(guò)向示例性聚合物中間層提供添加劑，可W降 低和/或消除該變色。在一個(gè)實(shí)施方式中，聚合物中間層可W采用酪，2-(2H-苯并Ξ挫-2- 基)-4,6-二（1,1-二甲基丙基）添加劑。酪，2-(2H-苯并Ξ挫-2-基)-4,6-二（1,1-二甲基丙 基)的分子結(jié)構(gòu)提供如下。
[0071]
[0072] 酪，2-( 2H-苯并 Ξ 挫-2-基)-4，6-二（1，1 -二甲基丙基）
[0073] 因而，本文的示例性實(shí)施方式可W在聚合物中間層中包括添加劑酪，2-(2H-苯并 Ξ挫-2-基)-4,6-二（1,1-二甲基丙基），從而降低或消除由于UV暴露所導(dǎo)致的中間層材料 的變色。在一些實(shí)施方式中，酪，2-(2H-苯并Ξ挫-2-基)-4,6-二（1,1-二甲基丙基)可與一 種或多種合適的穩(wěn)定劑結(jié)合使用，例如但不限于，位阻胺光穩(wěn)定劑、抗氧化劑W及位阻酪 等。
[0074] 在一個(gè)實(shí)施方式中，聚合物中間層可W采用酪，2-(5-氯-2H-苯并Ξ挫-2-基)-6- (1,1-二甲基乙基）-4-甲基添加劑。酪，2-(5-氯-2H-苯并二挫-2-基）-6-( 1,1-二甲基乙 基)-4-甲基的分子結(jié)構(gòu)提供如下。
[0075]
[0076] 酪，2-(5-氯-2H-苯并Ξ挫-2-基)-6-(1,1-二甲基乙基)-4-甲基
[0077] 本文的其他實(shí)施方式可W在聚合物中間層中包含添加劑酪，2-(5-氯-2H-苯并Ξ 挫-2-基)-6-( 1,1-二甲基乙基)-4-甲基。本文的其他實(shí)施方式可W包含添加劑2-(2H-苯并 Ξ挫-2-基)-4,6-二叔戊基酪或者類似添加劑。在其他實(shí)施方式中，任意前述添加劑可與一 種或多種穩(wěn)定劑結(jié)合使用，例如但不限于，位阻胺光穩(wěn)定劑、抗氧化劑W及位阻酪等。
[0078] 在其他實(shí)施方式中，聚合物中間層可采用徑基苯基苯并Ξ挫類的UV吸收劑。作為 非限制性例子，聚合物中間層可W采用2-(2H-苯并Ξ挫-2-基)-4,6-二（1-甲基-1-苯基乙 基)酪添加劑。2-(2H-苯并Ξ挫-2-基)-4,6-二（1-甲基-1-苯基乙基)酪的分子結(jié)構(gòu)提供如 下。
[0079]
[0080] 2-(2H-苯并Ξ挫-2-基)-4,6-二（1-甲基-1-苯基乙基)酪
[0081] 在另一個(gè)非限制性例子中，聚合物中間層可W采用2-(2H-苯并；挫-2-基)-6-(1- 甲基-1-苯基乙基）-4-(1，1，3,3-四甲基下基)酪添加劑。2-(2護(hù)苯并^挫-2-基）-6-(1-甲 基-1-苯基乙基)-4-(1，1，3,3-四甲基下基)酪的分子結(jié)構(gòu)提供如下。
[0082]
[0083] 2-(2H-苯并Ξ挫-2-基)-6-(1-甲基-1-苯基乙基)-4-(1，1，3,3-四甲基下基)酪
[0084] 當(dāng)然，運(yùn)些來(lái)自徑基苯基苯并Ξ挫類的UV吸收劑僅僅是示例性的，且不應(yīng)限制本 文所附權(quán)利要求書的范圍。在其他實(shí)施方式中，任意前述添加劑可與一種或多種穩(wěn)定劑結(jié) 合使用，例如但不限于，位阻胺光穩(wěn)定劑、抗氧化劑W及位阻酪等。在其他非限制性實(shí)施方 式中，示例性添加劑可W包含沒(méi)有氯取代基的徑基苯基取代的苯并Ξ挫。
[0085] 圖6比較了本文其他實(shí)施方式的泛黃指數(shù)的透光率與曝光的關(guān)系。參見(jiàn)圖6,可W 觀察到，在高至3000小時(shí)的相當(dāng)暴露情況下，酪，2-(2H-苯并Ξ挫-2-基)-4,6-二（1,1-二甲 基丙基）添加劑（例如，Tinuvin 328)，2-(2H-苯并Ξ挫-2-基）-4,6-二（1-甲基-1-苯基乙 基)酪添加劑(例如，Tinuvin 900)，W及2-(2H-苯并Ξ挫-2-基)-6-(1-甲基-1-苯基乙基)- 4-(1，1，3,3-四甲基下基)酪添加劑(例如，11111^^11 928)提供類似且相對(duì)低的泛黃，相比于 包含具有氯取代基、Ξ嗦、苯酬等的苯并Ξ挫的其他穩(wěn)定劑(Tunuvin 326、Tinuvin 460、 Tinuvin 477)而言。
[0086] 應(yīng)注意的是，雖然參照了化學(xué)強(qiáng)化玻璃基材，例如，Gorilla玻璃，但是本文所附的 權(quán)利要求書不應(yīng)限于此，因?yàn)槭纠詫?shí)施方式可包括具有(與厚度、組成等相關(guān)的）高透光 值的任意類型的玻璃。例如，圖7比較了本發(fā)明的一些實(shí)施方式的透光值。如圖7所觀察的那 樣，0.7mm的Goril la玻璃W及1.2mm、1.6mm和2.3mm厚的鋼巧玻璃的透射率值分別隨著透光 光譜而增加。
[0087] 因而，本文所述的玻璃層疊結(jié)構(gòu)可提供有益效果，包括噪聲衰減、降低UV和/或IR 光透射，防止變色，和/或增加窗口的美觀性。用于所掲示的玻璃層疊結(jié)構(gòu)的單片玻璃片（W 及所形成的層疊結(jié)構(gòu)）可w用w下一個(gè)或多個(gè)屬性進(jìn)行表征，包括:組成、密度、厚度、表面 形貌W及各種性質(zhì)，包括光學(xué)性質(zhì)、聲衰減性質(zhì)W及機(jī)械性質(zhì)如抗沖擊性。本文描述了所掲 示的玻璃層疊結(jié)構(gòu)(混合或其他情況)的各個(gè)方面。
[0088] 示例性玻璃層疊結(jié)構(gòu)可適于用作例如窗戶或者玻璃窗，并且構(gòu)造成任意合適的尺 寸和大小。在一些實(shí)施方式中，玻璃層疊結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度和寬度獨(dú)立地從10cm變化至Im或更大 (例如，0.1、0.2、0.5、1、2或5m)。獨(dú)立地，玻璃層疊結(jié)構(gòu)可具有大于0 . Im2的面積，例如大于 0.1、0.2、0.5、1、2、5、10或251112。
[0089] 玻璃層疊結(jié)構(gòu)可W是基本平坦的或者對(duì)于某些應(yīng)用是具有形狀的。例如，用于擋 風(fēng)玻璃或者其他窗戶的玻璃層疊結(jié)構(gòu)可W成形為彎曲或者具有形狀的部件。具有形狀的玻 璃層疊結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)可W是簡(jiǎn)單或復(fù)雜的。在某些實(shí)施方式中，具有形狀的玻璃層疊結(jié)構(gòu)可 W具有復(fù)雜曲率，其中，玻璃片在兩個(gè)獨(dú)立方向上具有不同的曲率半徑。從而此類具有形狀 的玻璃片可W表征為具有"交叉曲率"，其中，玻璃沿著平行于給定維度的軸彎曲，還沿著垂 直于該相同維度的軸彎曲。例如，通常測(cè)得的汽車天窗約為0.5m X 1.0m，沿短軸的曲率半 徑為2-2.5m，沿長(zhǎng)軸的曲率半徑為4-5m。
[0090] 根據(jù)某些實(shí)施方式，可W通過(guò)彎曲因子來(lái)定義具有形狀的玻璃層疊結(jié)構(gòu)，其中，對(duì) 于給定的部件，彎曲因子等于沿著給定軸的曲率半徑除W該軸的長(zhǎng)度。因此，對(duì)于沿0.5m和 1.0m的各軸的曲率半徑分別為2m和4m的示例性汽車天窗，沿各軸的彎曲因子是4。具有形狀 的玻璃層疊體的彎曲因子可W為2-8(2、3、4、5、6、7或8)。
[0091] 圖3顯示了示例性具有形狀的玻璃層疊結(jié)構(gòu)200。具有形狀的層疊結(jié)構(gòu)200包括在 層疊體的凸表面上形成的外部高UV透光率(例如化學(xué)強(qiáng)化的）玻璃片110,同時(shí)在層疊體的 凹表面上形成的內(nèi)部(非化學(xué)強(qiáng)化的）玻璃片120。但是，應(yīng)理解，非示例性實(shí)施方式的凸面 可包括非化學(xué)強(qiáng)化的玻璃片，同時(shí)相對(duì)的凹面可包括化學(xué)強(qiáng)化的玻璃片。但是，凸表面和凹 表面可W都包括化學(xué)強(qiáng)化的玻璃片或者非化學(xué)強(qiáng)化的玻璃片。
[0092] 圖4是本發(fā)明的其他實(shí)施方式的橫截面圖。圖5是本發(fā)明的額外實(shí)施方式的透視 圖。參見(jiàn)圖4和5W及上文段落中的討論，示例性層疊結(jié)構(gòu)10可W包括化學(xué)強(qiáng)化玻璃（例如 Gonlla狡玻璃）的內(nèi)層16。該內(nèi)層16可W經(jīng)過(guò)熱處理、離子交換和/或退火。外層12可W是高 UV透光率玻璃片(例如非化學(xué)強(qiáng)化玻璃片），例如低鐵鋼巧玻璃或者經(jīng)退火的玻璃等。層疊 體10還可包括位于外玻璃層和內(nèi)玻璃層之間的聚合物中間層14。當(dāng)然，在其他實(shí)施方式中， 內(nèi)層16可W包括非化學(xué)強(qiáng)化玻璃，W及外層12可W包括化學(xué)強(qiáng)化玻璃。在其他實(shí)施方式中， 外層12和內(nèi)層16可W都包括化學(xué)強(qiáng)化玻璃，或者外層12和內(nèi)層16可W都包括非化學(xué)強(qiáng)化玻 璃。玻璃的內(nèi)層16的厚度可W小于或等于1.0mm，并且殘留表面CS水平可W約為250- 350MPa，D化大于60微米。在另一個(gè)實(shí)施方式中，內(nèi)層16的CS水平可W約為300MPa。在一個(gè)實(shí) 施方式中，中間層14的厚度可W約為0.8mm。示例性中間層14可W包括但不限于，聚乙締醇 縮下醒或者本文所述的其他合適的聚合物材料。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，聚合物中間層14可 W采用酪，2-( 2H-苯并Ξ挫-2-基)-4，6-二（1，1-二甲基丙基)添加劑，從而當(dāng)玻璃層疊結(jié)構(gòu) 暴露于UV環(huán)境時(shí)，防止其發(fā)生變色或者消除變色。在其他實(shí)施方式中，酪，2-(2H-苯并^挫- 2-基)-4,6-二（1,1-二甲基丙基）可與一種或多種合適的穩(wěn)定劑結(jié)合使用，例如但不限于， 位阻胺光穩(wěn)定劑、抗氧化劑W及位阻酪等。在額外的實(shí)施方式中，可W對(duì)外層12和/或內(nèi)層 16的任意表面進(jìn)行酸蝕刻，W改善對(duì)于外部沖擊事件的耐用性。例如，在一個(gè)實(shí)施方式中， 外層12的第一表面13可W經(jīng)過(guò)酸蝕刻和/或內(nèi)層的另一表面17可W經(jīng)過(guò)酸蝕刻。在另一個(gè) 實(shí)施方式中，外層的第一表面15可W經(jīng)過(guò)酸蝕刻和/或內(nèi)層的另一表面19可W經(jīng)過(guò)酸蝕刻。 從而此類實(shí)施方式可W提供層疊構(gòu)造，其明顯比具有高光學(xué)透明度的常規(guī)層疊結(jié)構(gòu)更輕， 并且其符合規(guī)定沖擊要求。外層12和/或內(nèi)層16的示例性厚度可W是0.5mm至1.5mm至2.0mm 至3.0mm的厚度，或者更厚。
[0093] 在本文的一些實(shí)施方式中，提供的玻璃層疊結(jié)構(gòu)具有非化學(xué)強(qiáng)化的外部玻璃片、 化學(xué)強(qiáng)化的內(nèi)部玻璃片W及位于外部玻璃片和內(nèi)部玻璃片之間的至少一層聚合物中間層。 聚合物中間層可W包含酪，2-(2H-苯并Ξ挫-2-基)-4,6-二（1,1-二甲基丙基)添加劑。在其 他實(shí)施方式中，內(nèi)部玻璃片的厚度可W約為0.5-1.5mm，W及外部玻璃片的厚度可W約為 1.5- 3.0mm。內(nèi)部玻璃片可W包含一種或多種堿±氧化物，使得堿±氧化物的含量至少約為 5重量％。在其他實(shí)施方式中，內(nèi)部玻璃片可W包含至少約6重量％的氧化侶。在一些實(shí)施方 式中，內(nèi)部玻璃片的厚度約為0.5-0.7mm。示例性聚合物中間層可包含單片聚合物片、多層 聚合物片或者復(fù)合聚合物片。聚合物中間層的示例性材料可W是，聚乙締醇縮下醒(PVB)、 聚碳酸醋、吸聲PVB、乙締乙酸乙締醋巧VA)、熱塑性聚氨醋(TPU)、離聚物、PET、熱塑性材料， 及其組合，但不限于此。聚合物中間層的厚度可W約為0.4mm至1.2mm至2.5mm至3.0mm。在一 些實(shí)施方式中，外部玻璃片可W包括如下材料:鋼巧玻璃和經(jīng)退火的玻璃。在其他實(shí)施方式 中，外部玻璃片的厚度可W約為2.1mm。在額外的實(shí)施方式中，玻璃層疊體的面積可W大于 Im2,并且可W是例如，汽車擋風(fēng)玻璃、天窗或者其他汽車窗戶（側(cè)面、背面等）。在一些實(shí)施 方式中，內(nèi)部玻璃片的表面壓縮應(yīng)力可W約為250-900MPa。在其他實(shí)施方式中，內(nèi)部玻璃片 的表面壓縮應(yīng)力可W約為250-350M化，W及壓縮應(yīng)力的D0L大于約20μπι。在其他實(shí)施方式 中，外部玻璃片與中間層相鄰的表面可W經(jīng)過(guò)酸蝕刻，和/或內(nèi)部玻璃片與中間層相反的表 面可W經(jīng)過(guò)酸蝕刻。
[0094] 在本文的其他實(shí)施方式中，提供的玻璃層疊結(jié)構(gòu)具有非化學(xué)強(qiáng)化的內(nèi)部玻璃片、 化學(xué)強(qiáng)化的外部玻璃片W及位于外部玻璃片和內(nèi)部玻璃片之間的至少一層聚合物中間層。 聚合物中間層可W包含酪，2-(2Η-苯并Ξ挫-2-基)-4,6-二（1,1-二甲基丙基)添加劑。在其 他實(shí)施方式中，外部玻璃片的厚度可W約為0.5-1.5mm，W及內(nèi)部玻璃片的厚度可W約為 1.5- 3.0mm。在一些實(shí)施方式中，外部玻璃片可W包含一種或多種堿±氧化物，使得堿±氧 化物的含量至少約為5重量％。在額外的實(shí)施方式中，外部玻璃片可W包含至少約6重量％ 的氧化侶。在一些實(shí)施方式中，外部玻璃片的厚度可W約為0.5-0.7mm。示例性聚合物中間 層可包含單片聚合物片、多層聚合物片或者復(fù)合聚合物片。聚合物中間層的示例性材料可 W是，聚乙締醇縮下醒(PVB)、聚碳酸醋、吸聲PVB、乙締乙酸乙締醋化VA)、陽(yáng)T、熱塑性聚氨 醋(TPU)、離聚物、熱塑性材料，及其組合，但不限于此。在一些實(shí)施方式中，聚合物中間層的 厚度可W約為0.4mm至1.2mm至2.5mm至3.0mm。內(nèi)部玻璃片的示例性材料可W包括如下材 料，例如，鋼巧玻璃和經(jīng)退火的玻璃，但不限于此。在一些實(shí)施方式中，內(nèi)部玻璃片的厚度可 W約為2.1mm。在其他實(shí)施方式中，玻璃層疊體的面積可W大于Im2,并且還可W是例如，汽 車擋風(fēng)玻璃、天窗或者其他汽車窗戶（側(cè)面、背面等）。在額外的實(shí)施方式中，外部玻璃片的 表面壓縮應(yīng)力可W約為250-900M化，W及外部玻璃片的表面壓縮應(yīng)力可W約為250- 350MPa，壓縮應(yīng)力的D0L大于約20μπι。在其他實(shí)施方式中，內(nèi)部玻璃片與中間層相鄰的表面 可W經(jīng)過(guò)酸蝕刻，和/或外部玻璃片與中間層相反的表面可W經(jīng)過(guò)酸蝕刻。
[0095] 在本文的其他實(shí)施方式中，提供的玻璃層疊結(jié)構(gòu)具有內(nèi)部玻璃片、外部玻璃片W 及位于外部玻璃片和內(nèi)部玻璃片之間的至少一層聚合物中間層。聚合物中間層可W包含 酪，2-(2H-苯并Ξ挫-2-基)-4,6-二（1,1-二甲基丙基)添加劑。在一些實(shí)施方式中，內(nèi)部玻 璃片可W由化學(xué)強(qiáng)化玻璃形成，W及外部玻璃片可W由非化學(xué)強(qiáng)化玻璃形成。在其他實(shí)施 方式中，外部玻璃片可W由化學(xué)強(qiáng)化玻璃形成，W及內(nèi)部玻璃片可W由非化學(xué)強(qiáng)化玻璃形 成。在其他實(shí)施方式中，內(nèi)部玻璃片和外部玻璃片可W都是由化學(xué)強(qiáng)化的玻璃形成。在其他 實(shí)施方式中，內(nèi)部玻璃片和外部玻璃片可W都是由非化學(xué)強(qiáng)化的玻璃形成。示例性聚合物 中間層可包含單片聚合物片、多層聚合物片或者復(fù)合聚合物片。聚合物中間層的示例性材 料可W是，聚乙締醇縮下醒(PVB)、聚碳酸醋、吸聲PVB、乙締乙酸乙締醋化VA)、熱塑性聚氨 醋(TPUKPET、離聚物、熱塑性材料，及其組合，但不限于此。在一些實(shí)施方式中，聚合物中間 層的厚度可W約為0.4mm至1.2mm至2.5mm至3.0mm。在其他實(shí)施方式中，玻璃層疊體的面積 可W大于Im2,并且還可W是例如，汽車擋風(fēng)玻璃、天窗或者其他汽車窗戶（側(cè)面、背面等）。 在額外的實(shí)施方式中，內(nèi)部玻璃片和外部玻璃片的一個(gè)或多個(gè)表面可W進(jìn)行酸蝕刻。
[0096] 從而本發(fā)明的實(shí)施方式可W提供一種通過(guò)使用較薄的玻璃材料來(lái)降低汽車車窗 的重量同時(shí)維持光學(xué)和安全要求的方式。常規(guī)層疊擋風(fēng)玻璃可占據(jù)車輛玻璃窗總重的 62%;但是，通過(guò)例如采用0.7-mm厚的化學(xué)強(qiáng)化內(nèi)層W及2.1-mm厚的非化學(xué)強(qiáng)化外層，可W 使得擋風(fēng)玻璃重量降低33%。此外，發(fā)現(xiàn)使用1.6-mm厚的非化學(xué)強(qiáng)化外層W及0.7-mm厚的 化學(xué)強(qiáng)化內(nèi)層，得到45%的整體重量節(jié)約。因此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式使用示例性層疊結(jié) 構(gòu)可W允許層疊擋風(fēng)玻璃符合所有規(guī)定的安全要求，包括來(lái)自內(nèi)部和外部物體的穿透W及 得到可接受的頭部沖擊標(biāo)準(zhǔn)化1C)值的合適彎曲度。此外，包括經(jīng)過(guò)退火的玻璃的示例性外 層可W提供由外部物體沖擊所導(dǎo)致的可接受的破裂圖案，并且允許當(dāng)由于沖擊結(jié)果產(chǎn)生碎 片或裂紋時(shí)通過(guò)擋風(fēng)玻璃的連續(xù)操作可見(jiàn)性。研究還證實(shí)，采用化學(xué)強(qiáng)化玻璃作為不對(duì)稱 擋風(fēng)玻璃的內(nèi)表面提供了如下額外益處:相比于常規(guī)退火擋風(fēng)玻璃的乘客沖擊的情況，降 低了破裂可能性。在用于汽車或其他經(jīng)受外部環(huán)境的裝置或結(jié)構(gòu)物體中的本文實(shí)施方式 中，示例性層疊結(jié)構(gòu)可W采用高UV透光率玻璃組合物，而不發(fā)生聚合物中間層的變色。
[0097] 玻璃層疊體的彎曲和/或成形方法可W包括重力彎曲、按壓彎曲W及它們的混合 方法。在將薄的平坦玻璃片重力彎曲成彎曲形狀(例如車輛擋風(fēng)玻璃）的常規(guī)方法中，將冷 的、預(yù)切割的單片或多片玻璃片放在彎曲固定件的剛性、預(yù)成形的、周界支撐表面上。彎曲 固定件可W用金屬或耐火材料制造。在示例性方法中，可W使用活動(dòng)連接的彎曲固定件。在 彎曲之前，通常僅在數(shù)個(gè)接觸點(diǎn)上支撐玻璃。通常通過(guò)在玻璃初化爐中暴露于提升的溫度， 來(lái)加熱玻璃，運(yùn)使得玻璃軟化，實(shí)現(xiàn)玻璃重力彎垂或跌落成與周圍支撐表面一致。通常，進(jìn) 而基本上整個(gè)支撐表面會(huì)與玻璃周界接觸。
[0098] -種相關(guān)技術(shù)是按壓彎曲，其中，將單塊平坦玻璃片加熱至基本對(duì)應(yīng)于玻璃軟化 點(diǎn)的溫度。然后在具有互補(bǔ)成形表面的陽(yáng)模和陰膜元件之間，將經(jīng)過(guò)加熱的玻璃片壓制或 者成形為所需曲率。模具元件成形表面可包括真空或空氣噴嘴，W與玻璃片曬合。在一些實(shí) 施方式中，成形表面可構(gòu)造成基本上與相應(yīng)的整個(gè)玻璃表面接觸?；蛘?，相對(duì)成形表面中的 一個(gè)或兩個(gè)可W在離散區(qū)域或離散接觸點(diǎn)分別與玻璃表面接觸。例如，陰模表面可W是環(huán) 形表面。在一些實(shí)施方式中，可W使用重力彎曲和按壓彎曲技術(shù)的組合。
[0099] 玻璃層疊體的總厚度范圍可W約為2mm至7mm至10mm至20mm，外部化學(xué)強(qiáng)化玻璃片 和/或內(nèi)部化學(xué)強(qiáng)化玻璃片的厚度小于或等于lmm(例如，0.3-lmm，例如0.3、0.4、0.5、0.6、 0.7、0.8、0.9或者1mm)。此外，內(nèi)部非化學(xué)強(qiáng)化玻璃片和/或外部非化學(xué)強(qiáng)化玻璃片的厚度 可W是12mm至2.5mm或更?。ɡ?，1-2.5mm，例如1、1.5、2或者2.5mm)，或者厚度可W大于或 等于2.5mm。在一些實(shí)施方式中，玻璃層疊體中的玻璃片的總厚度小于3.5mm(例如，小于 3.5、3、2.5或者2.3111111)。
[0100] 本文所掲示的玻璃層疊結(jié)構(gòu)還具有優(yōu)異的耐用性、抗沖擊性、初性、光學(xué)透明性和 耐劃痕性。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的那樣，玻璃片或?qū)盈B體的強(qiáng)度和抗機(jī)械沖擊性能 受到玻璃中的缺陷(包括兩個(gè)表面和內(nèi)部的缺陷）的限制。當(dāng)玻璃層疊體受到?jīng)_擊時(shí)，沖擊 點(diǎn)受到壓縮，同時(shí)沖擊點(diǎn)周圍的環(huán)或者"環(huán)帶及受到?jīng)_擊的玻璃片的相對(duì)表面處于拉伸 狀態(tài)中。通常，會(huì)從裂紋處開(kāi)始發(fā)生破壞，運(yùn)常常位于玻璃表面上的最高張力點(diǎn)或者最高張 力點(diǎn)附近。運(yùn)可能發(fā)生在相對(duì)表面上，但是也可能發(fā)生在環(huán)內(nèi)。如果在沖擊事件中，玻璃中 的裂紋處于拉伸，則裂紋可能會(huì)擴(kuò)展，玻璃通常會(huì)破裂。因此，高量級(jí)和深度的壓縮應(yīng)力(層 深度)在具有化學(xué)強(qiáng)化玻璃的實(shí)施方式中會(huì)是優(yōu)選的。
[0101] 因?yàn)榛瘜W(xué)強(qiáng)化作用，用于一些混合玻璃層疊體中的化學(xué)強(qiáng)化玻璃片的一個(gè)或兩個(gè) 表面處于壓縮狀態(tài)。在玻璃的近表面區(qū)域結(jié)合壓縮應(yīng)力，可抑制玻璃片的裂紋擴(kuò)展和失效。 為了使裂紋擴(kuò)展W及失效發(fā)生，來(lái)自沖擊的拉伸張力必須在裂紋尖端處超過(guò)表面壓縮應(yīng) 力。在一些實(shí)施方式中，化學(xué)強(qiáng)化玻璃片的高壓縮應(yīng)力和高層深度允許使用比非化學(xué)強(qiáng)化 玻璃的情況下更薄的玻璃。
[0102] 在混合玻璃層疊體的情況下，層疊結(jié)構(gòu)在響應(yīng)機(jī)械沖擊時(shí)，與更厚的整體式非化 學(xué)強(qiáng)化玻璃，或者更厚的非化學(xué)強(qiáng)化玻璃層疊體相比，可更進(jìn)一步偏轉(zhuǎn)而不發(fā)生破裂。運(yùn)種 增加的偏轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)了將更多的能量轉(zhuǎn)移到層疊體中間層，運(yùn)可W降低到達(dá)玻璃的相對(duì)側(cè)的能 量。因此，與具有相似厚度的整體式非化學(xué)強(qiáng)化玻璃或者非化學(xué)強(qiáng)化玻璃層疊體相比，本文 所掲示的混合玻璃層疊體可W經(jīng)受更高的沖擊能量。
[0103] 本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，除了它們的機(jī)械性能W外，層疊結(jié)構(gòu)還可用于削弱聲波。 本文所掲示的混合玻璃層疊件雖然使用較薄(且較輕)的結(jié)構(gòu)，但是可W顯著地降低聲波傳 輸，所述較薄(且較輕)的結(jié)構(gòu)還擁有許多窗用玻璃應(yīng)用所必需的機(jī)械性質(zhì)。
[0104] 層疊體和玻璃窗的吸聲性能通常受到玻璃窗結(jié)構(gòu)的曉性振動(dòng)的影響。不希望受到 理論的顯示，人體聲響應(yīng)峰通常為500-5000化，對(duì)應(yīng)于空氣中約0.1-lm的波長(zhǎng)W及玻璃中 1-lOm的波長(zhǎng)。對(duì)于厚度小于0.01m(<10mm)的玻璃窗結(jié)構(gòu)，主要通過(guò)振動(dòng)W及聲波與玻璃窗 的曉曲振動(dòng)的禪合產(chǎn)生透過(guò)。層疊玻璃窗結(jié)構(gòu)可W設(shè)計(jì)成將能量從玻璃窗曉曲模式轉(zhuǎn)化為 聚合物中間層中的剪切應(yīng)變。在采用較薄玻璃片的玻璃層疊體中，較薄玻璃的較大順應(yīng)性 允許較大的振動(dòng)幅度，運(yùn)進(jìn)而賦予中間層較大的剪切應(yīng)變。大多數(shù)粘彈性聚合物中間層材 料的低抗剪切性意味著中間層會(huì)通過(guò)高剪切應(yīng)變來(lái)促進(jìn)阻尼衰減，所述高剪切應(yīng)變會(huì)在分 子鏈滑動(dòng)和松弛影響下轉(zhuǎn)化成熱量。
[0105] 除了玻璃層疊體厚度，構(gòu)成層疊體的玻璃片的特性也會(huì)影響聲衰減性質(zhì)。例如，在 化學(xué)強(qiáng)化的玻璃片和非化學(xué)強(qiáng)化的玻璃片之間，可能在玻璃-聚合物中間層界面處存在小 的、但是明顯的差異，運(yùn)導(dǎo)致聚合物層中較高的剪切應(yīng)變。同樣地，除了它們的明顯組成不 同之外，侶娃酸鹽玻璃和鋼巧玻璃具有不同的物理和機(jī)械性質(zhì)，包括模量、泊松比、密度等， 運(yùn)可能導(dǎo)致不同的聲響應(yīng)。
[0106] 雖然本文可包含許多具體情況，但是它們不應(yīng)該理解為對(duì)本發(fā)明的范圍的限制， 而是對(duì)于具體的特定實(shí)施方式的特征的描述。在本說(shuō)明書的單獨(dú)的實(shí)施方式中描述的某些 特征也可W組合起來(lái)在單個(gè)實(shí)施方式中實(shí)現(xiàn)。反之，在單一實(shí)施方式的內(nèi)容中描述的各種 特征也可W在多個(gè)實(shí)施方式中獨(dú)立地或者W任何適當(dāng)次級(jí)組合的形式實(shí)現(xiàn)。而且，雖然上 述特征被描述成W某些組合的形式起作用，而且甚至最初也是運(yùn)樣要求權(quán)利的，但所要求 權(quán)利的組合中的一種或多種特征在一些情況下可W從該組合中去除，所要求權(quán)利的組合可 W針對(duì)次級(jí)組合或者次級(jí)組合的變化。
[0107] 類似地，雖然在圖中或附圖中W特定的順序來(lái)描述操作，但是運(yùn)不應(yīng)理解為要求 此類操作W所示特定順序或者連續(xù)順序進(jìn)行，或者進(jìn)行所有所示的操作，W實(shí)現(xiàn)所需的結(jié) 果。在某些情況下，多任務(wù)化和平行操作可能是有利的。
[0108] 本文中，范圍可W表示為從"約"一個(gè)具體值和/或到"約"另一個(gè)具體值的范圍。當(dāng) 表述運(yùn)種范圍時(shí)，例子包括自某一具體值始和/或至另一具體值止。類似地，當(dāng)使用先行詞 "約"表示數(shù)值為近似值時(shí)，應(yīng)理解，具體數(shù)值構(gòu)成另一個(gè)方面。還應(yīng)理解的是，每個(gè)范圍的 端點(diǎn)值在與另一個(gè)端點(diǎn)值有關(guān)和與另一個(gè)端點(diǎn)值無(wú)關(guān)時(shí)，都是有意義的。
[0109] 還要注意的是，本文關(guān)于將本發(fā)明的組件"配置成"或"使其適于特定的方式起 作用的描述。運(yùn)方面而言，對(duì)運(yùn)樣一個(gè)組件進(jìn)行"配置成"或"使其適于"是為了具體表現(xiàn)特 定的性質(zhì)，或者W特定的方式起作用，其運(yùn)樣的描述是結(jié)構(gòu)性的描述，而不是對(duì)預(yù)期應(yīng)用的 描述。更具體地，本文所述的將組件"構(gòu)造成"或"使其適于"的方式表示該組分現(xiàn)有的物理 條件，因此可W將其看作該組件的結(jié)構(gòu)特征的限定性描述。
[0110] 如附圖所示的各種構(gòu)造和實(shí)施方式所示，描述了各種不泛黃的玻璃層疊結(jié)構(gòu)。
[0111] 雖然已經(jīng)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是應(yīng)理解的是，所述的實(shí)施方式僅僅 是示意性的，本發(fā)明的范圍僅由所附權(quán)利要求書W及在閱讀本發(fā)明的基礎(chǔ)上本領(lǐng)域技術(shù)人 員自然獲得的等價(jià)形式、許多變形和改進(jìn)的全部范圍所限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種玻璃層疊結(jié)構(gòu)，其包括： 非化學(xué)強(qiáng)化的外部玻璃片； 高UV透光率的內(nèi)部玻璃片；以及 位于所述外部玻璃片和內(nèi)部玻璃片之間的至少一層聚合物中間層， 其中，所述聚合物中間層包括:酚，2-(2H-苯并三唑-2-基)-4，6-二（1，1-二甲基丙基）、 2-(2H-苯并三唑-2-基)-4,6-二（1-甲基-1-苯基乙基)酚添加劑、2-(2H-苯并三唑-2-基)-6-(1-甲基-1-苯基乙基)-4-(1，1，3,3_四甲基丁基)酚添加劑或者沒(méi)有氯取代基的羥基苯 基取代的苯并三唑添加劑。2. 如權(quán)利要求1所述的玻璃層疊結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述內(nèi)部玻璃片是化學(xué)強(qiáng)化玻璃 片，并且厚度約為0.3-1.5mm，以及 其中，所述外部玻璃片的厚度約為1.0-12.0mm。3. 如權(quán)利要求1所述的玻璃層疊結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述內(nèi)部玻璃片的厚度約為0.3- 0.7mm〇4. 如權(quán)利要求1所述的玻璃層疊結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述聚合物中間層包括單片聚合物 片、多層聚合物片或者復(fù)合聚合物片。5. 如權(quán)利要求1所述的玻璃層疊結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述聚合物中間層包括選自下組的 材料:聚乙烯醇縮丁醛(PVB)、聚碳酸酯、吸聲PVB、PET、乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、熱塑性聚氨 酯(TPU)、離聚物、熱塑性材料，及其組合。6. 如權(quán)利要求1所述的玻璃層疊結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述聚合物中間層的厚度約為 0.4mm 至 1.2mm 至 2.5mm 〇7. 如權(quán)利要求1所述的玻璃層疊結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述外部玻璃片包括選自下組的材 料:鈉鈣玻璃和經(jīng)退火的玻璃。8. 如權(quán)利要求1所述的玻璃層疊結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述玻璃層疊體是車窗。9. 如權(quán)利要求1所述的玻璃層疊結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述內(nèi)部玻璃片的表面壓縮應(yīng)力約 為250-900MPa。10. 如權(quán)利要求1所述的玻璃層疊結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述內(nèi)部玻璃片的表面壓縮應(yīng)力 約為250-350MPa，并且壓縮應(yīng)力的DOL大于約20μπι。11. 一種玻璃層疊結(jié)構(gòu)，其包括： 非化學(xué)強(qiáng)化的內(nèi)部玻璃片； 高UV透光率的外部玻璃片；以及 位于所述外部玻璃片和內(nèi)部玻璃片之間的至少一層聚合物中間層， 其中，所述聚合物中間層包括:酚，2-(2Η-苯并三唑-2-基)-4，6-二（1，1-二甲基丙基） 添加劑、2-(2Η-苯并三唑-2-基)-4,6-二（1-甲基-1-苯基乙基)酚添加劑、2-(2Η-苯并三唑-2-基)-6-(1-甲基-1-苯基乙基)-4-(1，1，3,3_四甲基丁基)酚添加劑或者沒(méi)有氯取代基的 羥基苯基取代的苯并三唑添加劑。12. 如權(quán)利要求11所述的玻璃層疊結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述外部玻璃片是化學(xué)強(qiáng)化的， 并且厚度約為0.3-1.5mm，以及 其中，所述內(nèi)部玻璃片的厚度約為1.0-12.0mm。13. 如權(quán)利要求11所述的玻璃層疊結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述外部玻璃片的厚度約為0.3- 0.7mm〇14. 如權(quán)利要求11所述的玻璃層疊結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述聚合物中間層包括單片聚合 物片、多層聚合物片或者復(fù)合聚合物片。15. 如權(quán)利要求11所述的玻璃層疊結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述聚合物中間層包括選自下組 的材料:聚乙烯醇縮丁醛(PVB)、聚碳酸酯、吸聲PVB、乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、熱塑性聚氨酯 (TPU)、離聚物、熱塑性材料，及其組合。16. 如權(quán)利要求11所述的玻璃層疊結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述聚合物中間層的厚度約為 0.4mm 至 1.2mm 至 2.5mm 〇17. 如權(quán)利要求11所述的玻璃層疊結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述內(nèi)部玻璃片包括選自下組的 材料:鈉鈣玻璃和經(jīng)退火的玻璃。18. 如權(quán)利要求11所述的玻璃層疊結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述玻璃層疊體是車窗。19. 如權(quán)利要求11所述的玻璃層疊結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述外部玻璃片的表面壓縮應(yīng)力 約為 250-900MPa。20. 如權(quán)利要求11所述的玻璃層疊結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述外部玻璃片的表面壓縮應(yīng)力 約為250-350MPa，并且壓縮應(yīng)力的DOL大于約20μπι。21. -種玻璃層疊結(jié)構(gòu)，其包括： 內(nèi)部玻璃片； 外部玻璃片；以及 位于所述外部玻璃片和內(nèi)部玻璃片之間的至少一層聚合物中間層， 其中，所述聚合物中間層包括:酚，2-(2Η-苯并三唑-2-基)-4，6-二（1，1-二甲基丙基） 添加劑、2-(2Η-苯并三唑-2-基)-4,6-二（1-甲基-1-苯基乙基)酚添加劑、2-(2Η-苯并三唑-2-基)-6-(1-甲基-1-苯基乙基)-4-(1，1，3,3_四甲基丁基)酚添加劑或者沒(méi)有氯取代基的 羥基苯基取代的苯并三唑添加劑。22. 如權(quán)利要求21所述的玻璃層疊結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述內(nèi)部玻璃片是由化學(xué)強(qiáng)化玻 璃形成的，以及所述外部玻璃片是由非化學(xué)強(qiáng)化玻璃形成的。23. 如權(quán)利要求21所述的玻璃層疊結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述外部玻璃片是由化學(xué)強(qiáng)化玻 璃形成的，以及所述內(nèi)部玻璃片是由非化學(xué)強(qiáng)化玻璃形成的。24. 如權(quán)利要求21所述的玻璃層疊結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述內(nèi)部玻璃片和外部玻璃片都 是由化學(xué)強(qiáng)化玻璃形成的或者都是由非化學(xué)強(qiáng)化玻璃形成的。25. 如權(quán)利要求21所述的玻璃層疊結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述聚合物中間層包括單片聚合 物片、多層聚合物片或者復(fù)合聚合物片。26. 如權(quán)利要求21所述的玻璃層疊結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述聚合物中間層包括選自下組 的材料:聚乙烯醇縮丁醛(PVB)、聚碳酸酯、吸聲PVB、PET、乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、熱塑性聚 氨酯(TPU)、離聚物、熱塑性材料，及其組合。27. 如權(quán)利要求21所述的玻璃層疊結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述聚合物中間層的厚度約為 0.4-1.2mm〇28. 如權(quán)利要求21所述的玻璃層疊結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述玻璃層疊體是車窗。29. 如權(quán)利要求1所述的玻璃層疊結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述添加劑與選自下組的穩(wěn)定劑 一起使用:位阻胺光穩(wěn)定劑、抗氧化劑、位阻酚，及其組合。30. 如權(quán)利要求11所述的玻璃層疊結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述添加劑與選自下組的穩(wěn)定劑 一起使用:位阻胺光穩(wěn)定劑、抗氧化劑、位阻酚，及其組合。31. 如權(quán)利要求21所述的玻璃層疊結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述添加劑與選自下組的穩(wěn)定劑 一起使用:位阻胺光穩(wěn)定劑、抗氧化劑、位阻酚，及其組合。
【文檔編號(hào)】B32B17/10GK105980148SQ201480075176
【公開(kāi)日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2014年12月4日
【發(fā)明人】J·J·德里克, W·K·費(fèi)舍爾, M·S·弗萊斯科
【申請(qǐng)人】康寧股份有限公司