[发明专利]轻量化混合玻璃层叠体

说明书

一种玻璃层叠体，其包括外部玻璃片、内部玻璃片以及形成在外部玻璃片和内部玻璃片之间的聚合物中间层。外部玻璃片可以是薄的化学强化玻璃片或者可以是非化学强化玻璃片，聚合物中间层的厚度可以小于1.6mm，以及内部玻璃片可以是非化学强化玻璃片或者薄的化学强化玻璃片。

本发明专利申请是国际申请号为PCT/US2014/045554，国际申请日为2014年7月7日，进入中国国家阶段的申请号为201480039262.7，发明名称为“轻量化混合玻璃层叠体”的发明专利申请的分案申请。

相关申请交叉参考

本申请要求2013年7月9日提交的美国申请第13/937707号的优先权，其要求2011年9月28日提交的题为“Light-Weight Hybrid Glass Laminates(轻量化混合玻璃层叠体)”的申请系列第13/247,182号的非临时申请的优先权，并且与其共同待审作为其部分继续申请，该申请又根据35 U.S.C.§119要求2011年6月24日提交的美国临时申请系列第61/500,766号的优先权，本文以分别以它们作为基础并将其全文通过引用结合于此。

背景技术

本发明一般地涉及玻璃层叠体，更具体地，涉及混合玻璃层叠体，其包括化学强化的外部玻璃窗格和非化学强化的内部玻璃窗格。此类混合层叠体的特征在于轻量化、良好的消音性能以及高抗冲性。具体来说，所揭示的混合层叠体满足用于非挡风玻璃应用的商业适用的冲击测试标准。

玻璃层叠体可用作建筑和运输应用(包括汽车、铁路车辆和飞机)中的窗户和玻璃窗。本文所用的玻璃窗是壁或者其他结构的透明或半透明部分。用于建筑和汽车应用的常见类型的玻璃窗包括透明和有色玻璃，包括层叠玻璃。包括用塑化聚(乙烯醇丁缩醛)(PVB)片分开的相对玻璃片的层叠玻璃窗，可用作例如窗户、挡风玻璃或者天窗。在某些应用中，希望玻璃层叠体具有高机械强度和声衰减性质，从而提供安全阻隔的同时降低来自外部来源的声传输。

在许多车辆应用中，燃料经济性与车辆重量相关。因此，希望降低此类应用中玻璃窗的重量，而不损害强度和声衰减性质。关于这一点，对于玻璃层叠体来说，下述情况是优选的：相对于外部冲击事件例如蓄意强行进入或与石头或冰雹接触时具有机械牢固性，又能适当地耗散由内部冲击事件例如与乘坐者的接触(如在碰撞中)造成的能量(和裂纹)。此外，政府法规对于道路车辆正要求更高的燃料里程和更低的二氧化碳排放。因此，不断努力降低这些车辆的重量的同时维持现有政府和工业安全标准。已经开发了非玻璃窗口材料，例如聚碳酸酯，其降低了车辆重量，但是无法提供合适的环境抗性、抗碎片性和其他考虑。但是，本发明的实施方式提供了明显的重量降低、安全合规性、有效的耐用性并降低了车辆撞击事件中的破裂可能性。鉴于前文所述，需要薄的、轻量化玻璃窗，其具有与较厚、较重的玻璃窗相比拟的耐久性和消音性能。

发明内容

根据本发明的一个方面，玻璃层叠体包括外部玻璃片，内部玻璃片以及在外部玻璃片和内部玻璃片之间形成的聚合物中间层。为了优化玻璃层叠体的冲击性能，外部玻璃片包括化学强化玻璃并且厚度可以小于或等于1mm，同时，内部玻璃片包括非化学强化玻璃并且厚度可以小于或等于2.5mm。在一些实施方式中，聚合物中间层(例如聚乙烯醇丁缩醛或PVB)的厚度可以小于或等于1.6mm。所揭示的混合玻璃层叠体构造可优选地响应冲击来分散应力。例如，所揭示的混合玻璃层叠体可以响应外部冲击事件，提供优异的抗冲性和抗破裂性，又能响应内部冲击事件适当的耗散能量和裂纹。

本发明的一个非限制性实施方式提供了如下玻璃层叠结构，其具有非化学强化的外部玻璃片、化学强化的内部玻璃片以及位于外部玻璃片和内部玻璃片之间的至少一层聚合物中间层，其中，内部玻璃片的厚度约为0.5-1.5mm，并且其中，外部玻璃片的厚度约为1.5-3.0mm。

本发明的另一个非限制性实施方式提供了如下玻璃层叠结构，其具有非化学强化的外部玻璃片、化学强化的内部玻璃片以及位于外部玻璃片和内部玻璃片之间的至少一层聚合物中间层，其中，内玻璃层的表面压缩应力约为250-900MPa。