[发明专利]具有高玻璃‑聚合物中间层粘附强度的层压玻璃结构

说明书

交叉引用

本申请与2012年6月8日提交的题为“具有高玻璃-聚合物中间层粘附强度的层压玻璃结构(Laminated Glass Structures Having High Glass to Polymer Interlayer Adhesion)”的美国临时专利申请序列号61/657,182共同待审，且要求该文的优先权，该文的全部内容通过引用纳入本文。

技术领域

本发明总体涉及层压玻璃结构，具体来说，涉及在聚合物中间层和至少一种玻璃板之间存在高粘附强度的层压件结构，所述结构可用于汽车窗用玻璃和其它车辆和建筑应用。

背景技术

玻璃层压件可以在建筑和车辆或运输应用，包括在轿车、机动车辆、机车和飞机中用作窗户和窗用玻璃。玻璃层压件还可用作栏杆和阶梯中的玻璃面板，作为用于墙壁、柱子、电梯桥厢和其它建筑应用的装饰性面板或盖板。玻璃层压件还可用作用于标志牌、显示器、电器、电子设备和家具的玻璃面板或盖板。在建筑和车辆应用中所用的玻璃层压件的通用类型包括透明的和着色的层压玻璃结构。如本文所使用，窗用玻璃或层压玻璃结构(例如玻璃层压件)可以是窗户、面板、墙壁或其它结构的透明的、半透明的或不透明的部分，具有至少一种层压到聚合物层、膜或片上的玻璃板。层压结构还可用作标志牌、电子显示器、电子设备和家电以及许多其它应用的盖板玻璃。

这种玻璃层压件的耐穿透性可使用2.27kg(5磅)落球测试来测定，其中通常通过楼梯或能量方法来测量平均破碎高度(MBH)。MBH通常定义为50％的样品能经受住落球而50％的样品被落球穿透的落球高度。在美国，用于车辆的汽车挡风玻璃，例如，必须符合最小耐穿透性规定(在12英尺时100％符合)，见ANSI Z26.1法典。在其它国家也存在类似的法典。此外，在美国和欧洲，对于建筑应用中所用的层压玻璃也有具体的法典规定，必须满足最小耐穿透性。

楼梯方法使用冲击塔，其中钢球从不同高度下落到样品上。然后，将测试层压件水平地支撑于类似于ANSI Z26.1法典所述的支撑框架。如有需要，可使用环境室来将层压件调整到所需的测试温度。通过将样品支撑于支撑框架并从接近预期MBH的高度使球下落到层压件样品上，来进行测试。如果球穿透层压件，将结果记录为不通过；如果球被支撑住，将结果记录为通过。如果结果是通过，从比前一次测试高0.5米的下落高度重复该过程。如果结果是不通过，从比前一次测试低0.5米的下落高度重复该过程。重复该程序，直到用完所有的测试样品。然后，对测试结果制表，计算在各下落高度的通过百分率，然后用通过百分率相对于高度作图，并在图上画出表示数据最佳拟合结果的线，对应于MBH，其中5磅的球有50％的概率将穿透层压件。

可使用冲击粘附测试(冲击粘附值没有单位)来测量聚合物中间层和玻璃板的粘附强度。冲击粘附测试是测量层压玻璃中玻璃和PVB或其它中间层的粘附强度的标准方法。冲击测试包括在0℉(-18℃)下将层压件调整预定的时间，然后用1磅锤子冲击或撞击样品，将玻璃打碎。通过因为玻璃从PVB中间层掉下而暴露的PVB的量来评价粘附强度。除去所有破碎的、未粘附到中间层片的玻璃。将仍然粘附在中间层片上的玻璃和一组已知的冲击尺度标准进行视觉比较。例如，数值越高，仍然和中间层片粘附的玻璃越多，即冲击粘附值为零时表示没有玻璃仍然和中间层粘附,而冲击粘附值为10时表示100％的玻璃仍然和中间层粘附。对于典型的玻璃/PVB/玻璃层压件而言，为了取得可接受的耐穿透性(或抗冲强度)，应将界面的玻璃/PVB粘附水平保持在约3-7冲击单位。对于典型的玻璃/PVB/玻璃层压件而言，在冲击粘附值为3-7,优选地4-6时，取得可接受的耐穿透性。当冲击粘附值小于2时，通常在冲击时从典型的玻璃/PVB/玻璃中的中间层片和玻璃损失太多的玻璃，还可发生层压件完整性的问题(即脱层)和长期耐久性的问题。当冲击粘附值大于7时,典型的玻璃/PVB/玻璃中玻璃和中间层片的粘附强度通常过高，可导致层压件具有不良的能量耗散和低耐穿透性。