EA201692058A1 20170228

	Патентная документация ЕАПВ
Запрос:	ea201692058a*\id
Результат:	ID\|Номер и дата охранного документа

больше ...

Термины запроса в документе

Реферат

[RU]

Настоящее изобретение относится к многослойному стеклу транспортного средства для отделения внутреннего пространства транспортного средства от внешней окружающей среды, по меньшей мере включающему: внутреннюю пластину (1) из стекла с толщиной от 0,1 до 0,4 мм, наружную пластину (2) из стекла с толщиной от 1,0 до 1,8 мм и термопластичный промежуточный слой (3), который соединяет внутреннюю пластину (1) с наружной пластиной (2).

Полный текст патента

(57) Реферат / Формула:

Евразийское (21) 201692058 (13) A1
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОЙ ЗАЯВКЕ
(43) Дата публикации заявки 2017.02.28
(51) Int. Cl. B32B 17/10 (2006.01)
(22) Дата подачи заявки 2015.03.09
(54) МНОГОСЛОЙНОЕ СТЕКЛО С ТОНКОЙ ВНУТРЕННЕЙ ПЛАСТИНОЙ
(31) 14164731.3
(32) 2014.04.15
(33) EP
(86) PCT/EP2015/054810
(87) WO 2015/158464 2015.10.22
(71) Заявитель:
СЭН-ГОБЭН ГЛАСС ФРАНС (FR)
(72) Изобретатель:
Зинерт Сандра, Кремерс Штефан, Кеттнер Доротея, Ибелаккер Штефан (DE)
(74) Представитель:
Медведев В.Н. (RU)
(57) Настоящее изобретение относится к многослойному стеклу транспортного средства для отделения внутреннего пространства транспортного средства от внешней окружающей среды, по меньшей мере включающему: внутреннюю пластину (1) из стекла с толщиной от 0,1 до 0,4 мм, наружную пластину (2) из стекла с толщиной от 1,0 до 1,8 мм и термопластичный промежуточный слой (3), который соединяет внутреннюю пластину (1) с наружной пластиной (2).
2420-537696ЕА/050 МНОГОСЛОЙНОЕ СТЕКЛО С ТОНКОЙ ВНУТРЕННЕЙ ПЛАСТИНОЙ
Изобретение относится к многослойному стеклу с тонкой внутренней пластиной, способу его изготовления и его применению.
Многослойные стекла достаточно известны в качестве остекления в области транспортных средств. Они обычно состоят из двух стеклянных пластин с толщиной от 2 мм до 3 мм, которые соединены друг с другом посредством термопластичного промежуточного слоя. Такие многослойные стекла используются, в частности, в качестве ветровых стекол и остекления крыши, но во все возрастающей степени применяются также как боковые стекла и задние стекла.
В настоящее время автомобильная промышленность стремится снизить вес транспортных средств, что связано с сокращением расхода моторного топлива. Важный вклад в это может внести снижение веса стекол, что, в частности, может быть достигнуто уменьшением толщин стеклянных пластин. В частности, такие тонкие стеклянные пластины имеют толщины менее 2 мм. Однако, несмотря на уменьшенные толщины стеклянных пластин, должны обеспечиваться требования в отношении стабильности и сопротивления разрушению стеклянных пластин.
До сих пор бытовало мнение, что для обеспечения достаточных стабильности и сопротивления разрушению обе пластины многослойного стекла не могут иметь толщину менее известной минимальной величины. Например, US 2013/0295357 А1 представляет многослойное стекло для транспортных средств с тонкой внутренней пластиной. Многослойное стекло состоит из наружной пластины с толщиной от 1,5 мм до 3,0 мм, например, 1,6 мм, и предварительно химически напряженной внутренней пластины с толщиной от 0,5 мм до 1,5 мм, например, 0,7 мм. Очевидно, что многослойные стекла с более тонкими внутренними пластинами рассматриваются как недостаточно стабильные, чтобы гарантировать требования в отношении безопасности в области транспортных средств.
В основу изобретения положена задача создания многослойного стекла с еще более уменьшенной толщиной и тем самым дополнительно сниженным весом, которое тем не менее имеет
достаточные стабильность и сопротивление разрушению, чтобы быть пригодным для использования в области транспортных средств.
Задача настоящего изобретения соответственно изобретению решается с помощью многослойного стекла согласно пункту 1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты исполнения следуют из зависимых пунктов формулы изобретения.
Соответствующее изобретению многослойное стекло
предпочтительно представляет собой многослойное стекло для транспортных средств (автомобильное многослойное стекло). Многослойное стекло предусматривается для размещения в проеме, в частности, в оконном проеме транспортного средства, чтобы отделять внутреннее пространство от внешнего окружения.
Соответствующее изобретению многослойное стекло (или многослойное оконное стекло) включает по меньшей мере одну внутреннюю пластину, одну наружную пластину и термопластичный промежуточный слой, который соединяет внутреннюю пластину с наружной пластиной. Внутренняя пластина и наружная пластина предпочтительно состоят из стекла.
В смысле изобретения под внутренней пластиной подразумевается стеклянная пластина многослойного стекла, обращенная к внутреннему пространству (внутреннему пространству транспортного средства). Наружной пластиной называется стеклянная пластина, обращенная к внешней окружающей среде.
Наружная пластина предпочтительно имеет толщину от 1,0 мм до 1,8 мм. Внутренняя пластина предпочтительно имеет толщину от 0,1 мм до 0,4 мм.
Внутренней пластиной в смысле изобретения называется стеклянная пластина многослойного стекла, обращенная к внутреннему пространству (внутреннему пространству транспортного средства). Наружной пластиной называется стеклянная пластина, обращенная к внешней окружающей среде.
Как оказалось, многослойное стекло с соответствующими изобретению толщинами для наружной пластины и внутренней пластины имеет неожиданно высокую стабильность и сопротивление разрушению, в частности, стойкость к царапанию и устойчивость к ударам камней. Таким образом, внутренняя пластина может иметь
явственно меньшую толщину, чем до сих пор было общепризнанным. Стабильность и сопротивление разрушению многослойного стекла достигаются соответствующим изобретению выбором толщины наружной пластины и выраженной асимметрией наружной и внутренней пластин в отношении толщины. Соответствующее изобретению многослойное стекло неожиданно удовлетворяет высоким требованиям в отношении безопасности в области транспортных средств. Эти требования типично контролируются с помощью стандартизированных испытаний на разрушение, удар и царапание, например, таким как испытание на удар падающим шаром согласно нормативу ЕСЕ R4 3.
Толщина внутренней пластины предпочтительно составляет самое большее 2 5% толщины наружной пластины, особенно предпочтительно самое большее 20%. Такая выраженная асимметричность является особенно благоприятной в отношении прочности оконного стекла.
Соответствующее изобретению многослойное стекло в особенности предпочтительно представляет собой ветровое стекло автомобиля.
В одном предпочтительном варианте исполнения внутренняя
пластина представляет собой предварительно изогнутую стеклянную
пластину, то есть, стеклянную пластину, которая перед
ламинированием в многослойное стекло была подвергнута обработке
термической гибкой. Хотя в принципе внутренняя пластина может
быть также не изогнутой предварительно стеклянной пластиной,
которая благодаря своей незначительной толщине при ламинировании
принимает форму наружной пластины. Однако, предпочтительным
является применение предварительно изогнутой стеклянной
пластины, в особенности при так называемых трехмерных изгибаниях
во многих направлениях пространства, так как желательная форма
тогда может быть достигнута с незначительными оптическими
искажениями. Поскольку процесс гибки оставляет
характеристический след в структуре стекла, специалист может отличить друг от друга предварительно изогнутое и не предварительно изогнутое изделия при визуальном осмотре.
Более толстая наружная пластина согласно изобретению является предварительно изогнутой. Предпочтительно, что наружная
пластина и внутренняя пластина конгруэнтно предварительно изогнуты, то есть, они имеют одинаковый предварительный изгиб.
Внутренняя пластина может иметь, например, толщину 0,1 мм, 0,2 мм, 0,3 мм или 0,4 мм. Наружная пластина может иметь толщину, например, 1,0 мм, 1,1 мм, 1,2 мм, 1,3 мм, 1,4 мм, 1,5 мм, 1,6 мм, 1,7 мм или 1,8 мм.
В одном особенно предпочтительном варианте исполнения внутренняя пластина имеет толщину от 0,2 мм до 0,4 мм, предпочтительно от 0,2 мм до 0,3 мм, в особенности предпочтительно приблизительно 0,3 мм. Тем самым достигаются особенно хорошие результаты в отношении малого веса многослойного стекла при высоких стабильности и сопротивлении разрушению.
В одном особенно предпочтительном варианте исполнения наружная пластина имеет толщину от 1,4 мм до 1,8 мм, предпочтительно от 1,5 мм до 1,7 мм, особенно предпочтительно около 1,6 мм. Это является особенно благоприятным, с одной стороны, в отношении малого веса многослойного стекла, причем толщина, с другой стороны, является достаточно большой, чтобы обеспечивать достаточную асимметрию между наружной пластиной и внутренней пластиной, которая опять же придает высокую стабильность.
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения наружная пластина представляет собой предварительно не напряженную стеклянную пластину. Наружная пластина может быть подвержена таким нагрузкам, как удар камнем. Если в стеклянное окно попадает камень, в особенности мелкий острый камешек, он может пробить его поверхность. В случае предварительно напряженного оконного стекла камень может тем самым проникнуть в зону растягивающего напряжения внутри оконного стекла, что приведет к растрескиванию оконного стекла. Предварительно не напряженная наружная пластина имеет широкую зону сжимающего напряжения и незначительное растягивающее напряжение внутри, и благодаря этому менее предрасположена к проникновению острого предмета. Поэтому не напряженная предварительно наружная пластина в общем и целом весьма предпочтительна в отношении
безопасности пассажиров транспортного средства.
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения наружная пластина содержит натриево-известковое стекло или боросиликатное стекло, в особенности натриево-известковое стекло. Натриево-известковое стекло является более доступным по цене и хорошо зарекомендовало себя для применения в области транспортных средств.
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения внутренняя пластина представляет собой химически предварительно напряженную стеклянную пластину. В результате предварительного напряжения внутренней пластине могут быть приданы особенные устойчивость к разрушению и стойкость к царапанию. Для очень тонкой стеклянной пластины, такой, какая согласно изобретению предусматривается в качестве внутренней пластины, химическое предварительное напряжение при этом более пригодно, нежели термическое предварительное напряжение. Поскольку термическое предварительное напряжение основывается на разности температур между поверхностной зоной и сердцевинной зоной, термическое предварительное напряжение предполагает минимальную толщину стеклянной пластины. Достаточные напряжения обычно могут достигаться при использовании стандартных устройств для предварительного напряжения при толщинах стекол более, чем около 2,5 мм. При меньших толщинах стекол, как правило, общеупотребительные значения для предварительного напряжения не могут быть достигнуты (например, сравни норматив ECE-Regelung 43). При химическом предварительном напряжении в результате ионного обмена изменяется химический состав стекла в области поверхности, причем ионный обмен ограничивается диффузией на поверхностной зоне. Поэтому химическое предварительное напряжение особенно пригодно для тонких пластин. Для химического предварительного напряжения также общепринятыми являются названия химический отжиг, химическое закаливание или химическое упрочнение.
Стабильность первой пластины может быть улучшена напряжениями с подходящей величиной и локальным распределением, которые создаются внедрением ионов при химическом
предварительном напряжении.
Химически предварительно напряженная внутренняя пластина предпочтительно имеет поверхностное сжимающее напряжение свыше 100 МПа, предпочтительно более 250 МПа, и в особенности предпочтительно более 350 МПа.
В частности, глубина сжимающего напряжения в стеклянной пластине составляет по меньшей мере десятую часть ее толщины, предпочтительно по меньшей мере шестую часть ее толщины, например, примерно пятую часть толщины внутренней пластины. Это является благоприятным в отношении сопротивления разрушению стеклянной пластины, с одной стороны, и занимающего меньшее время процесса предварительного напряжения, с другой стороны. Под глубиной сжимающего напряжения в смысле изобретения подразумевается глубина, измеренная от поверхности стеклянной пластины до места, где величина сжимающих напряжений в стеклянной пластине составляет свыше 0 МПа. Если внутренняя пластина имеет толщину, например, 0,3 мм, то глубина сжимающего напряжения во внутренней пластине предпочтительно составляет более 30 мкм, в особенности предпочтительно свыше 50 мкм, наиболее предпочтительно между 100 мкм и 150 мкм.
Внутренняя пластина в принципе может иметь любой известный специалисту химический состав. Например, внутренняя пластина может содержать натриево-известковое стекло или боросиликатное стекло, или состоять из этих стекол. Предпочтительно внутренняя пластина должна быть пригодна для того, чтобы быть химически предварительно напряженной, и, в частности, иметь подходящее для этого содержание щелочных элементов, преимущественно натрия. Например, внутренняя пластина может содержать от 4 0 вес.% до 90 вес.% оксида кремния (БЮг) , от 0,5 вес.% до 10 вес.% оксида алюминия (А120з) , от 1 вес.% до 20 вес.% оксида натрия (ЫагО) , от 0,1 вес.% до 15 вес.% оксида калия (К20), от 0 вес.% до 10 вес.% оксида магния (МдО), от 0 вес.% до 10 вес.% оксида кальция (СаО) , и от 0 вес.% до 15 вес.% оксида бора (В203) . Кроме того, внутренняя пластина может содержать дополнительные компоненты и загрязняющие примеси.
Однако неожиданно было обнаружено, что определенные
химические составы внутренней пластины особенно пригодны для того, чтобы быть подверженными химическому предварительному напряжению. Это проявляется в высокой скорости диффузионного процесса, что ведет к благоприятно меньшим затратам времени на процесс предварительного напряжения, и к большим глубинам предварительного напряжения (глубинам сжимающего напряжения), что приводит к стабильным и устойчивым к разрушению стеклам. Эти составы предпочтительны в смысле изобретения.
В одном предпочтительном варианте исполнения внутренняя пластина содержит алюмосиликатное стекло. Внутренняя пластина предпочтительно содержит от 50 вес.% до 85 вес.% оксида кремния
(Si02) , от 3 вес.% до 10 вес.% оксида алюминия (А1203) , от 8 вес.% до 18 вес.% оксида натрия (Na20) , от 5 вес.% до 15 вес.% оксида калия (К20), от 4 вес.% до 14 вес.% оксида магния (МдО), от 0 вес.% до 10 вес.% оксида кальция (СаО) , и от 0 вес.% до 15 вес.% оксида бора (В203) . Кроме того, внутренняя пластина может содержать дополнительные компоненты и загрязняющие примеси. В особенности предпочтительно внутренняя пластина содержит по меньшей мере от 55 вес.% до 72 вес.% (наиболее предпочтительно от 57 вес.% до 65 вес.%) оксида кремния (Si02) , от 5 вес.% до 10 вес.% (наиболее предпочтительно от 7 вес.% до 9 вес.%) оксида алюминия (А1203) , от 10 вес.% до 15 вес.% (наиболее предпочтительно от 12 вес.% до 14 вес.%) оксида натрия (Na20), от 7 вес.% до 12 вес.% (наиболее предпочтительно от 8,5 вес.% до 10,5 вес.%) оксида калия (К20) , и от б вес.% до 11 вес.%
(наиболее предпочтительно от 7,5 вес.% до 9,5 вес.%) оксида магния (МдО).
Эти предпочтительные составы стекла, наряду с возможностью выполнения химического предварительного напряжения, имеют дополнительное неожиданное преимущество. Такие стеклянные пластины пригодны для того, чтобы совместно с пластинами из стандартного натриево-известкового стекла (называемого также нормальным стеклом) подвергаться конгруэнтному изгибанию. Это обеспечивается сходными термическими свойствами, так что стекла обоих сортов могут быть изогнуты в одном и том же температурном
диапазоне, а именно, от около 450°С до 700°С. Как достаточно известно специалисту, конгруэнтно изогнутые стеклянные пластины благодаря их оптимально приспособленной друг к другу форме в особенной степени пригодны для того, чтобы быть соединенными с образованием многослойного стекла. Таким образом, внутренняя пластина с предпочтительными химическими составами особенно пригодна для применения в многослойном стекле с наружной пластиной другого состава, в частности, из натриево-известкового стекла.
Но в альтернативном варианте, внутренняя пластина также может представлять собой не напряженную предварительно стеклянную пластину. В частности, при очень тонких стеклянных пластинах снижаются величины напряжений, которые могут быть достигнуты химическим предварительным напряжением, и тем самым еще больше сокращается стабилизирующее действие. Если внутренняя пластина не подвергнута предварительному напряжению, то в одном предпочтительном варианте исполнения она содержит боросиликатное стекло. Было показано, что тем самым могут быть достигнуты особенно выраженные стабильность и сопротивление разрушению.
Термопластичный промежуточный слой содержит по меньшей мере одну термопластичную пленку, и в одном предпочтительном варианте исполнения сформирован одной единственной термопластичной пленкой. Это является благоприятным в отношении простоты конструкции и малой общей толщины многослойного стекла. Термопластичный промежуточный слой и, соответственно, термопластичная пленка предпочтительно содержит по меньшей мере поливинилбутираль (PVB), этиленвинилацетат (EVA), полиуретан (PU) , или их смеси, или сополимеры, или производные, которые проявили себя пригодными для многослойных стекол.
Толщина термопластичного промежуточного слоя
предпочтительно составляет от 0,2 мм до 1,0 мм. Например, могут быть применены термопластичные пленки со стандартной толщиной 0,76 мм.
В одном особенно предпочтительном варианте исполнения многослойное стекло не имеет дополнительных пластин или
полимерных слоев, то есть, состоит только из наружной пластины, внутренней пластины и термопластичного промежуточного слоя.
Наружная пластина, внутренняя пластина и термопластичный промежуточный слой могут быть прозрачными и бесцветными, но также могут быть тонированными или окрашенными. В одном предпочтительном варианте исполнения коэффициент полного светопропускания многослойного стекла составляет свыше 7 0%, в особенности, когда многослойное стекло представляет собой ветровое стекло. Термин "коэффициент полного светопропускания" имеет отношение к регламентированному в нормативе ECE-R 43, Приложение 3, 9.1, способу испытания светопроницаемости автомобильных оконных стекол.
Многослойное стекло преимущественно является изогнутым по одному или многим направлениям в пространстве, как это обычно для автомобильных оконных стекол, причем типичные радиусы кривизны варьируют в диапазоне от около 10 см до около 4 0 м. Но многослойное стекло также может быть плоским, например, когда оно предусматривается для использования в качестве оконного стекла для автобусов, поездов или тракторов.
Соответствующее изобретению многослойное стекло может иметь функциональное покрытие, например, отражающее или поглощающее ИК-излучение покрытие, отражающее или поглощающее УФ-излучение покрытие, придающее окраску покрытие, покрытие с пониженной излучательной способностью, нагреваемое покрытие, покрытие с функцией антенны, связывающее осколки покрытие или покрытие для экранирования от электромагнитного излучения. Функциональное покрытие преимущественно размещается на наружной пластине. На более толстую наружную пластину, которая к тому же предпочтительно состоит из нормального стекла, покрытие может быть нанесено технически более простым и экономичным путем, например, способом физического осаждения из газовой фазы (таким как напыление), чем на очень тонкую внутреннюю пластину. В частности, покрытие и химическое предварительное напряжение технически могут сочетаться лишь с очень большим трудом. Нанесенное до предварительного напряжения покрытие мешает процессу ионного обмена при химическом предварительном
напряжении. Нанесение покрытия после химического
предварительного напряжения вследствие типично высоких температур изменяет распределение напряжений в стеклянной пластине. Функциональное покрытие предпочтительно размещается на обращенной к термопластичному промежуточному слою поверхности наружной пластины, где оно защищено от коррозии и повреждения.
Многослойному стеклу также может быть придана дополнительная функция, для чего дополнительно или альтернативно к функциональному покрытию промежуточный слой имеет функциональные включения, например, включения с ИК-поглощающими, УФ-поглощающими, окрашивающими или акустическими свойствами. Включения представляют собой, например, органические или неорганические ионы, соединения, агрегаты, молекулы, кристаллы, пигменты или красители.
Кроме того, задача изобретения решается с помощью способа изготовления соответствующего изобретению многослойного стекла, причем
(a) внутренняя пластина, термопластичный промежуточный слой и наружная пластина в этой последовательности размещаются друг над другом по поверхности, и
(b) внутренняя пластина и наружная пластина соединяются между собой путем ламинирования.
Если многослойное стекло должно быть изогнуто, то по меньшей мере наружная пластина перед ламинированием подвергается процессу изгибания.
В одном варианте осуществления изобретения внутренняя пластина не подвергается предварительному изгибанию. Благодаря своей малой толщине внутренняя пластина имеет подобную пленке гибкость и может быть так пригнана к предварительно изогнутой наружной пластине, что сама не должна быть предварительно изогнутой. Тем самым упрощается изготовление многослойного стекла.
В одном альтернативном варианте исполнения внутренняя пластина также подвергается процессу изгибания. Это является предпочтительным, в частности, при больших изгибах по многим направлениям в пространстве (так называемых трехмерных
изгибаниях).
Наружная пластина и внутренняя пластина могут быть изогнуты по отдельности. Предпочтительно же наружная пластина и внутренняя пластина конгруэнтно изгибаются совместно (то есть, одновременно и одним и тем же инструментом), поскольку тем самым формы стеклянных пластин для выполняемого впоследствии ламинирования оптимально приспособлены друг к другу. Типичные температуры для процесса изгибания стекла составляют, например, от 500°С до 700°С.
В одном предпочтительном варианте исполнения внутренняя пластина подвергается химическому предварительному напряжению. В противном случае внутренняя пластина после изгибания медленно охлаждается. Слишком быстрое охлаждение создает термические напряжения в стеклянной пластине, которые при последующем химическом отжиге могут приводить к деформациям. Скорость охлаждения предпочтительно составляет при охлаждении до температуры 400°С предпочтительно от 0,05°С/сек до 0,5°С/сек, в особенности предпочтительно от 0,1°С/сек до 0,3°С/сек. Благодаря подобному медленному охлаждению могут быть предотвращены термические напряжения в стекле, которые, в частности, ведут к оптическим искажениям, а также к негативному влиянию на последующее химическое предварительное напряжение. После этого может проводиться дальнейшее охлаждение, даже с более высокими скоростями охлаждения, так как при температуре ниже 400°С опасность создания термических напряжений незначительна.
Химическое предварительное напряжение предпочтительно
выполняется при температуре от 300°С до 600°С, в особенности
предпочтительно от 400°С до 500°С. При этом внутренняя пластина
подвергается обработке солевым расплавом, например, погружением
в солевой расплав. Во время обработки, в частности, ионы натрия
в стекле замещаются более крупными ионами, в частности, более
крупными ионами щелочных металлов, причем возникают желательные
поверхностные сжимающие напряжения. Солевой расплав
предпочтительно представляет собой расплав соли калия, в особенности предпочтительно нитрата калия (KN03) или сульфата
калия (K2SO4) , наиболее предпочтительно нитрата калия (KNO3) .
Ионный обмен определяется диффузией ионов щелочных металлов. Поэтому желательные величины поверхностных сжимающих напряжений и глубины сжимающих напряжений, в частности, регулируются температурой и продолжительностью процесса предварительного напряжения. Обычные периоды времени для продолжительности составляют от 2 часов до 4 8 часов.
После обработки солевым расплавом стеклянная пластина охлаждается до комнатной температуры. Затем стеклянная пластина очищается, предпочтительно серной кислотой (H2SO4) .
Термопластичный промежуточный слой предпочтительно формируется в виде пленки. Изготовление многослойного стекла производится ламинированием обычными, общеизвестными для специалиста способами, например, способом автоклавирования, способом вакуумного мешка, способом вакуумного кольца, способом каландрования, вакуумными ламинаторами, или их комбинациями. При этом соединение наружной пластины и внутренней пластины происходит под действием тепла, вакуума и/или давления.
Кроме того, изобретение включает применение
соответствующего изобретению многослойного стекла в транспортном
средстве, предпочтительно автомобиле, в особенности
предпочтительно легковом автомобиле, в частности, в качестве ветрового стекла, бокового стекла, заднего стекла или стекла крыши.
Далее изобретение более подробно разъясняется с помощью чертежей и примеров исполнения. Чертежи представляет собой схематическое изображение и выполнены не в масштабе. Чертежи никоим образом не ограничивает изобретение.
Как показано:
Фиг. 1 представляет в разрезе соответствующее изобретению многослойное стекло в одном варианте исполнения, и
Фиг. 2 представляет технологическую блок-схему
соответствующего изобретению способа в одном варианте исполнения.
Фиг. 1 показывает соответствующее изобретению многослойное стекло, которое состоит из внутренней пластины 1 и наружной
пластины 2, которые соединены друг с другом термопластичным промежуточным слоем 3. Промежуточный слой 3 сформирован единичной пленкой из PVB с толщиной 0,76 мм. Многослойное стекло предусматривается в качестве ветрового стекла автомобиля. Многослойное стекло, как это является обычным для автомобильных ветровых стекол, подвергнуто трехмерному изгибанию. Это значит, что оконное стекло имеет изгибы по многим направлениям в пространстве, в частности, в горизонтальном и вертикальном направлении. Однако для простоты многослойное стекло в фигуре схематически представлено плоским.
Толщина, материал стекла и предварительное напряжение внутренней пластины 1 и наружной пластины 3 для соответствующего изобретению многослойного стекла обобщены в Таблице 1 (Пример).
Стабильность соответствующего изобретению многослойного стекла была оценена с помощью стандартизированного испытания, причем результаты сравнивались с характеристиками многослойного стекла обычной толщины (Сравнительный пример, смотри Таблицу 1).
На соответствующее изобретению многослойное стекло (Пример) с нарастающей высоты роняли снаряд со стеклорезным алмазом, чтобы моделировать попадание острого камня. Измеряли высоту, при которой многослойное стекло разрушалось. При попадании на наружную пластину 2 разрушение стекла наблюдалось при высоте 1400 мм. Соответствующее изобретению многослойное стекло с очень малыми толщинами стекла неожиданно имело более высокую устойчивость к удару камнем, чем обычный сравнительный пример (разрушение стекла при высоте 1100 мм).
Испытания падающим шаром согласно нормативу ЕСЕ R4 3 Испытания проводились на образце с размером 30 см х 30 см. В первом испытании стальной шар весом 22 7 г роняли на наружную пластину 2 с высоты 8,5 м. Это испытание моделировало попадание камня снаружи на многослойное стекло. Испытание считалось выдержанным, когда шар останавливался многослойным стеклом и не пронизывал его, и когда количество осколков, выброшенных на противоположную относительно места попадания сторону, не превышало определенного (зависящего от толщины) количества. Как и следовало ожидать, Сравнительный пример с испытанной для ветровых стекол комбинацией стекол выдерживал испытание. Но соответствующее изобретению многослойное стекло согласно Примеру с меньшими толщинами стекол неожиданно также выдержало испытание. От внутренней пластины 1 высвободилось даже меньше осколков при ударе шара, что следует расценивать как благоприятное обстоятельство для безопасности пассажиров автомобиля.
Во втором испытании на внутреннюю пластину 1 роняли стальной шар весом 22 60 г с высоты 4 м. Это испытание моделирует столкновение головы пассажира автомобиля с многослойным стеклом.
Испытание считалось выдержанным, когда шар задерживался многослойным стеклом, и оно не пробивалось в течение 5 сек после разламывания. Как и ожидалось, Сравнительный пример с большими толщинами стекол выдержал испытание. Но соответствующее изобретению многослойное стекло согласно Примеру с меньшими толщинами стекол также выдержало испытание.
Соответствующее изобретению многослойное стекло благодаря очень малым толщинам стекол имеет весьма незначительный вес. Но как показали испытания, многослойное стекло все же отличается высоким сопротивлением разрушению и устойчивостью к удару камнем. В частности, многослойное стекло удовлетворяет высоким требованиям в отношении безопасности, предъявляемым к многослойным стеклам в области транспортных средств, так что оно может применяться, например, в качестве ветрового стекла. В частности, возможно использование предельно тонкой внутренней пластины для автомобильных оконных стекол. Этот результат был неожиданным и удивительным для специалиста.
В альтернативном варианте, внутренняя пластина 1 может состоять, например, из не подвергнутого предварительному напряжению боросиликатного стекла. Было показано, что при такой комбинации стекол (наружная пластина, 1, б мм, предварительно не напряженное натриево-известковое стекло; промежуточный слой, 0,76 мм, из PVB; внутренняя пластина, 0,3 мм, предварительно не напряженное боросиликатное стекло) также могут быть достигнуты очень хорошие результаты в отношении стабильности и сопротивления разрушению.
Фиг. 2 показывает технологическую блок-схему одного примера исполнения соответствующего изобретению способа изготовления соответствующего изобретению многослойного стекла. Внутренняя пластина 1 и наружная пластина 2 изготавливаются в плоскостном исходном состоянии. Внутренняя пластина 1 и наружная пластина 2 совместно подвергаются процессу гибки и конгруэнтно изгибаются до их конечной трехмерной формы.
Внутренняя пластина 1 после гибки необязательно подвергается химическому предварительному напряжению. Для этого внутренняя пластина 1 после гибки медленно охлаждается, чтобы
избежать термических напряжений. Надлежащая скорость охлаждения составляет, например, 0,1°С/сек. Затем внутренняя пластина 1 на протяжении периода времени нескольких часов, например, 4 часов, при температуре 4 60°С обрабатывается расплавленным нитратом калия, и при этом претерпевает химическое предварительное напряжение. При обработке происходит обусловленный диффузией обмен ионов натрия на более крупные ионы калия через поверхность стекла. В результате этого создаются поверхностные сжимающие напряжения. Затем внутренняя пластина 1 охлаждается, и после этого промывается серной кислотой, чтобы удалить остатки нитрата калия.
Затем между внутренней пластиной 1 и наружной пластиной 2 размещается промежуточный слой 3. Стопа из внутренней пластины 1, промежуточного слоя 3 и наружной пластины 2 обычным образом связывается путем ламинирования, например, способом вакуумного мешка.
Список условных обозначений:
(1) Внутренняя пластина
(2) Наружная пластина
(3) Промежуточный слой
(1)
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Многослойное стекло транспортного средства для отделения
внутреннего пространства транспортного средства от внешней
окружающей среды, по меньшей мере включающее:
- внутреннюю пластину (1) из стекла с толщиной от 0,1 мм до 0, 4 мм,
- наружную пластину (2) из стекла с толщиной от 1,0 мм до 1,8 мм, и
- термопластичный промежуточный слой (3), который соединяет внутреннюю пластину (1) с наружной пластиной (2),
причем толщина внутренней пластины (1) составляет самое большее 2 5% толщины наружной пластины (2).
2. Многослойное стекло транспортного средства по п.1,
которое представляет собой ветровое стекло.
3. Многослойное стекло транспортного средства по п.1 или 2, причем внутренняя пластина (1) представляет собой предварительно изогнутую стеклянную пластину.
4. Многослойное стекло транспортного средства по п.п.1-3, причем внутренняя пластина (1) представляет собой химически предварительно напряженную стеклянную пластину.
5. Многослойное стекло транспортного средства по п. 4, причем внутренняя пластина (1) содержит алюмосиликатное стекло, и предпочтительно от 55 вес.% до 72 вес.% оксида кремния (Si02) , от 5 вес.% до 10 вес.% оксида алюминия (А1203) , от 10 вес.% до 15 вес.% оксида натрия (Na20) , от 7 вес.% до 12 вес.% оксида калия (К20), и от б вес.% до 11 вес.% оксида магния (МдО).
6. Многослойное стекло транспортного средства по п.п.1-3, причем внутренняя пластина (1) представляет собой предварительно не напряженную стеклянную пластину и содержит боросиликатное стекло.
7. Многослойное стекло транспортного средства по одному из п.п.1-6, причем внутренняя пластина (1) имеет толщину от 0,2 мм до 0,4 мм, предпочтительно примерно 0,3 мм.
8. Многослойное стекло транспортного средства по одному из п.п.1-7, причем наружная пластина (2) имеет толщину от 1,4 мм до 1,8 мм, предпочтительно от 1,5 мм до 1,7 мм, в особенности
5.
предпочтительно около 1,6 мм.
9. Многослойное стекло транспортного средства по одному из п.п.1-8, причем наружная пластина (2) представляет собой предварительно не напряженную стеклянную пластину и предпочтительно содержит натриево-известковое стекло.
10. Многослойное стекло транспортного средства по одному из
п.п.1-9, причем промежуточный слой (3) образован одной
единственной термопластичной пленкой, которая предпочтительно
содержит по меньшей мере поливинилбутираль (PVB),
этиленвинилацетат (EVA), полиуретан (PU), или их смеси, или
сополимеры, или производные, и причем промежуточный слой (3)
предпочтительно имеет толщину от 0,2 мм до 1 мм.
11. Многослойное стекло транспортного средства по одному из п.п.1-10, причем
обращенная к промежуточному слою (3) поверхность (II) наружной пластины (2) снабжена функциональным покрытием, которое предпочтительно представляет собой отражающее или поглощающее ИК-излучение покрытие, отражающее или поглощающее УФ-излучение покрытие, придающее окраску покрытие, покрытие с пониженной излучательной способностью, нагреваемое покрытие, покрытие с функцией антенны, связывающее осколки покрытие или покрытие для экранирования от электромагнитного излучения; или
причем промежуточный слой (3) имеет функциональные включения с ИК-поглощающими, УФ-поглощающими, окрашивающими или акустическими свойствами, предпочтительно органические или неорганические ионы, соединения, агрегаты, молекулы, кристаллы, пигменты или красители.
12. Способ изготовления многослойного стекла транспортного средства по одному из п.п.1-11, причем
(a) внутреннюю пластину (1), термопластичный промежуточный слой (3) и наружную пластину (2) в этой последовательности размещают друг над другом по поверхности, и
(b) внутреннюю пластину (1) и наружную пластину (2) соединяют между собой путем ламинирования.
13. Способ по п.12, причем внутреннюю пластину (1) и
наружную пластину (2) изгибают совместно.
14. Способ по п.12 или 13, причем внутреннюю пластину (1) в изогнутом состоянии подвергают химическому предварительному напряжению.
15. Применение многослойного стекла транспортного средства по одному из п.п.1-11 в транспортном средстве, предпочтительно в легковом автомобиле, в частности, в качестве ветрового стекла, бокового стекла, заднего стекла или стекла крыши.
По доверенности
СОВМЕСТНОЕ ИЗГИБАНИЕ ВНУТРЕННЕЙ ПЛАСТИНЫ 1 И НАРУЖНОЙ ПЛАСТИНЫ 2
I
\ ХИМИЧЕСКОЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ ПЕР- | ! ВОЙ ПЛАСТИНЫ (1) ПРИ 460°С В РАСПЛАВЕ ИЗ KN03 !
r. :":v:v::":v:v:i::"::"::v:v::"::"".
I ПРОМЫВАНИЕ ПЕРВОЙ ПЛАСТИНЫ (1) С ИСПОЛЬЗОВАНИ-
[ _ EM_H^SO_4
РАЗМЕЩЕНИЕ ВНУТРЕННЕЙ ПЛАСТИНЫ 1, ТЕРМОПЛАСТИЧНОГО ПРОМЕЖУТОЧНОГО СЛОЯ (3) И НАРУЖНОЙ ПЛАСТИНЫ 2 ДРУГ ПОВЕРХ ДРУГА
СОЕДИНЕНИЕ ВНУТРЕННЕЙ ПЛАСТИНЫ (1) С НАРУЖНОЙ ПЛАСТИНОЙ (2) ПУТЕМ ЛАМИНИРОВАНИЯ
ФИГ. 2
(19)
(19)
(19)