涂層或其它合適的透明涂層。示例性的聚合物中間層包括W下材料，例如但 不限于聚乙締醇縮下醒(PVB)、聚碳酸醋、隔音PVB、乙締醋酸乙締醋化VA)、熱塑性聚氨醋 (TPU)、離子交聯(lián)聚合物、熱塑性材料及它們的組合。
[0070] 繼續(xù)參考圖3,該圖顯示了另一種示例性的層壓結(jié)構(gòu)10的實(shí)施方式，該層壓結(jié)構(gòu)具 有厚度小于或等于1.0臟、殘留表面〔5水平為大約5001化~大約9501?曰、0化大于35微米的 玻璃外層12;聚合物中間層14; W及同樣是厚度小于或等于1.0mm、殘留表面CS水平為大約 SOOMpa~大約950MPa、D0L大于35微米的玻璃內(nèi)層16。如圖所示，層壓結(jié)構(gòu)10可W是平坦的， 或者通過將成形的玻璃彎曲成車輛所使用的擋風(fēng)玻璃或其他玻璃結(jié)構(gòu)而成形為Ξ維形狀， 且如上所述，層壓結(jié)構(gòu)10可包括任意數(shù)量的經(jīng)過酸蝕刻或弱化的表面。
[0071] 圖6是說明本發(fā)明的另一些實(shí)施方式的流程圖。參考圖6,提供了一種用于制造一 種示例性的層壓玻璃結(jié)構(gòu)的方法。在步驟602中，可按照如上所述的方式通過烙合拉制來形 成一種或多種玻璃板，其使得玻璃板具有基本上完好的表面。在步驟604中，可將玻璃板切 割成預(yù)定尺寸并且/或者成形為復(fù)雜的Ξ維形狀。在步驟606中，可通過例如合適的化學(xué)強(qiáng) 化處理(離子交換）或其它強(qiáng)化處理對成形的玻璃進(jìn)行強(qiáng)化。在步驟608中，如果需要，可按 照如上所述的方式通過酸蝕刻或火焰處理來對經(jīng)過化學(xué)強(qiáng)化的玻璃進(jìn)行進(jìn)一步強(qiáng)化。或 者，如果要弱化強(qiáng)化玻璃的表面，則在步驟610中，可用一種示例性的透明涂層對該表面進(jìn) 行涂覆，所述示例性的透明涂層例如但不限于多孔溶膠-凝膠涂層。該涂覆步驟可W是低溫 溶膠-凝膠法W確保在步驟606中原本形成的CS和D0L的水平不會無謂地降低。在一些實(shí)施 方式中，溶膠-凝膠法的示例性的溫度可W低于大約400°C，但不限于此。在另一種可選的實(shí) 施方式中，溶膠-凝膠法的示例性的溫度可低于或等于大約35(TC。在所述實(shí)施方式中，將酸 蝕刻描述為在涂覆多孔層或涂層之前進(jìn)行;但是，所附權(quán)利要求不應(yīng)受此所限，因?yàn)樗嵛g刻 可在低溫溶膠-凝膠涂覆法之前或之后進(jìn)行。
[0072] 圖7是韋布爾圖，其總結(jié)了當(dāng)在層壓結(jié)構(gòu)的外部表面上發(fā)生沖擊時，Ξ種示例性的 層壓結(jié)構(gòu)的落球破碎高度數(shù)據(jù)。參考圖7,測試的層壓結(jié)構(gòu)包括處于拉伸狀態(tài)下的示例性的 層壓結(jié)構(gòu)l〇(A型）的玻璃層16(康寧大猩猩*玻璃）的涂覆表面17、處于壓縮狀態(tài)下的示例 性的層壓結(jié)構(gòu)1〇(8型）的玻璃層16(康寧大猩猩'?^玻璃）的涂覆表面17、^及作為比較的非 涂覆表面(C型）。該數(shù)據(jù)是通過使用ANSIZ26和ECE R43中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)的0.5化鋼球落球測試 設(shè)定和程序來獲得的。A型和B型樣品由1mm康寧大猩J堅璃制得并使用低溫溶膠-凝膠法 (在350°C下烘烤)進(jìn)行涂覆。如圖7所示，處于拉伸狀態(tài)下的涂覆表面(Α型）中，20%韋布爾 值處的破裂高度為大約19cm，其明顯低于處于壓縮狀態(tài)下的涂覆表面(B型）或非涂覆的 康寧大猩猩玻璃層(C型）中20%韋布爾值處的破裂高度。然而，應(yīng)當(dāng)注意的是，處于壓縮 狀態(tài)下的涂覆表面(B型）中2〇%韋布爾值處的破裂高度與非涂覆的康寧大猩猩'6 '玻璃層(C 型)相似，運(yùn)意味著一種示例性的玻璃板的非涂覆表面并未受到低溫溶膠-凝膠法的顯著影 響。基于該數(shù)據(jù)可W得出W下結(jié)論:本發(fā)明的一些實(shí)施方式提供了對于外部沖擊具有優(yōu)異 耐受性且重量輕的示例性的層壓結(jié)構(gòu)，且還提供了對于內(nèi)部沖擊具有受控制的或如人所愿 的沖擊特點(diǎn)W滿足人頭模型標(biāo)準(zhǔn)。
[0073] 繼續(xù)參考圖2和圖3,在另一種可選的實(shí)施方式中，內(nèi)玻璃層16可W是強(qiáng)化玻璃，且 可W被冷成形為彎曲的玻璃外層12。在一種示例性的冷成形方法中，可將經(jīng)過化學(xué)強(qiáng)化的 玻璃16的薄的平坦的板層壓至相對更厚(例如大約2.0mm或更厚）的彎曲的玻璃外層12。運(yùn) 種經(jīng)過冷成形的層壓的結(jié)果是郵鄰中間層14的內(nèi)層的表面17的壓縮水平會有所降低，從而 表現(xiàn)為當(dāng)受到內(nèi)部物體的沖擊時，其更容易破裂。另外，運(yùn)種冷成形層壓法會在內(nèi)玻璃層16 的內(nèi)表面19上導(dǎo)致高壓縮應(yīng)力水平，使得該表面對于由磨損導(dǎo)致的破裂具有更高的耐受能 力，且可在外玻璃層12的外表面13上增加更多的壓縮應(yīng)力，也使得該表面對于有磨損導(dǎo)致 的破裂具有更高的耐受能力。在一些非限制性的實(shí)施方式中，示例性的冷成形法可在中間 層材料的軟化溫度(例如大約l〇〇°C~大約120°C)或稍微高于此溫度下進(jìn)行，即在低于各玻 璃板的軟化溫度的溫度下進(jìn)行。可在高壓蓋或其它合適的設(shè)備中使用真空袋或環(huán)來進(jìn)行運(yùn) 種方法。圖8A~8B是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式的示例性的內(nèi)玻璃層的橫截面應(yīng)力曲線。 從圖8A中可W觀察到，經(jīng)過化學(xué)強(qiáng)化的內(nèi)玻璃層16的應(yīng)力曲線在其表面17、19上的壓縮應(yīng) 力基本上是對稱的，且層16的內(nèi)部處于拉伸狀態(tài)。參考圖8B，可W觀察到根據(jù)一種示例性的 經(jīng)過冷成形的實(shí)施方式，經(jīng)過化學(xué)強(qiáng)化的內(nèi)玻璃層16的應(yīng)力曲線在壓縮應(yīng)力上產(chǎn)生了位 移，也就是說郵鄰中間層14的內(nèi)層的表面17的壓縮應(yīng)力相比于內(nèi)玻璃層16的相背面19有所 降低。運(yùn)種應(yīng)力上的差異可使用W下關(guān)系式來解釋：
[0074] 〇 = Ey/p,
[0075] 其中，E表示梁板材料的彈性模量，y表示從重屯、軸至目標(biāo)點(diǎn)（玻璃表面）的垂直距 離，而P表示玻璃板幾何中屯、的曲率半徑。因此，內(nèi)玻璃層16通過冷成形而產(chǎn)生的彎曲可引 發(fā)機(jī)械拉伸應(yīng)力或使郵鄰中間層14的內(nèi)層的表面17上的壓縮應(yīng)力相對于內(nèi)玻璃層16的相 背面19有所降低。
[0076] 因此，本發(fā)明的另一種實(shí)施方式提供具有第一玻璃層、第二玻璃層W及至少一個 介于第一和第二玻璃層之間的聚合物中間層的層壓結(jié)構(gòu)。第一玻璃層可包含相對較厚的經(jīng) 過退火的玻璃材料或其它合適的玻璃材料，其厚度為例如大約2mm或更厚、大約2.5mm或更 厚、或在大約1.5mm~大約7.0mm的厚度范圍內(nèi)等。優(yōu)選將第一玻璃層熱成形至所需的曲率。 第二玻璃層可包含經(jīng)過化學(xué)強(qiáng)化的薄玻璃，所述經(jīng)過化學(xué)強(qiáng)化的薄玻璃具有大約500MPa~ 大約950MPa的表面壓縮應(yīng)力和大于大約35WI1的CS層深度(WL)。第二玻璃層的優(yōu)選表面壓 縮應(yīng)力可為大約700MPa?？蓛?yōu)選將第二玻璃層層壓或冷成形至第一玻璃層W使第二玻璃層 符合第一玻璃層的形狀或曲率。該冷成形從而可在第二玻璃層中實(shí)現(xiàn)所需的應(yīng)力分布，進(jìn) 而使示例性的層壓結(jié)構(gòu)具有優(yōu)異的機(jī)械性質(zhì)。在一些實(shí)施方式中，第二玻璃層的厚度可W 是不超過2.5mm的厚度、不超過1.5mm的厚度、不超過1.0mm的厚度、不超過0.7mm的厚度、不 超過0.5mm的厚度、大約0.5mm~大約1.0mm范圍內(nèi)的厚度、大約0.5mm~大約0.7mm范圍內(nèi)的 厚度。示例性的聚合物中間層包括W下材料，例如但不限于聚乙締醇縮下醒(PVB)、聚碳酸 醋、隔音PVB、乙締醋酸乙締醋化VA)、熱塑性聚氨醋(TPU)、離子交聯(lián)聚合物、熱塑性材料及 它們的組合。
[0077] 在一種實(shí)施方式中，提供了具有第一玻璃層、第二玻璃層W及至少一個介于第一 和第二玻璃層之間的聚合物中間層的層壓結(jié)構(gòu)。第一玻璃層可包含具有第一和第二表面的 強(qiáng)化玻璃，第二表面郵鄰所述中間層且經(jīng)過化學(xué)拋光，第二玻璃層可包含具有第Ξ和第四 表面的強(qiáng)化玻璃，第四表面與中間層相背且經(jīng)過化學(xué)拋光，第Ξ表面郵鄰中間層且具有在 其上形成的基本透明的涂層。第一和/或第二層的強(qiáng)化玻璃可W是經(jīng)過化學(xué)強(qiáng)化的玻璃或 經(jīng)過熱強(qiáng)化的玻璃。在一些實(shí)施方式中，其部分或全部表面的表面壓縮應(yīng)力為大約500MPa ~大約950MPa，壓縮應(yīng)力層深度為大約30WI1~大約50μπι。在一種實(shí)施方式中，第二和第四表 面的表面壓縮應(yīng)力大于第一和第Ξ表面，且其壓縮應(yīng)力層深度淺于第一和第Ξ表面。第一 和第二玻璃層的示例性的厚度可W是但不限于不超過1.5mm的厚度、不超過1.0mm的厚度、 不超過0.7mm的厚度、不超過0.5mm的厚度、大約0.5mm~大約1.0mm范圍內(nèi)的厚度、大約 0.5mm~大約0.7mm范圍內(nèi)的厚度。當(dāng)然，第一和第二玻璃層的厚度和/或組成可W不同。示 例性的聚合物中間層可包括W下材料，例如但不限于聚乙締醇縮下醒(PVB)、聚碳酸醋、隔 音PVB、乙締醋酸乙締醋化VA)、熱塑性聚氨醋(TPU)、離子交聯(lián)聚合物、熱塑性材料及它們的 組合。中間層的一種示例性而非限制性的厚度可為大約0.8mm。一種示例性而非限制性的基 本透明的涂層可為溶膠-凝膠涂層。在一些實(shí)施方式中，經(jīng)過化學(xué)拋光的第一和第Ξ表面可 經(jīng)過酸蝕刻。
[0078] -種用于降低玻璃層壓結(jié)構(gòu)的一個或多個表面(例如任意朝外的表面17、13)上的 壓縮應(yīng)力的相關(guān)方法包括：W使基本透明的涂層能夠降低設(shè)置有透明涂層的兩個表面上的 玻璃表面壓縮應(yīng)力的方式使基本透明的涂層與玻璃層壓件結(jié)合。例如，基本透明的涂層可 包含在進(jìn)行離子交換前就涂覆或設(shè)置于一個或多個玻璃表面上的多孔溶膠-凝膠涂層?？?對該涂層的孔隙率進(jìn)行調(diào)整W允許W使離子向玻璃內(nèi)的擴(kuò)散部分地受到多孔溶膠-凝膠涂 層的限制的方式通過涂層進(jìn)行離子交換?？蛇M(jìn)行設(shè)計W使其在進(jìn)行離子交換后在玻璃的涂 覆表面相對于玻璃的非涂覆面具有更低的壓縮應(yīng)力和/或更低的D0L。對溶膠-凝膠涂層的 孔隙率和擴(kuò)散性質(zhì)進(jìn)行調(diào)整的能力使得該性能具有寬的可調(diào)節(jié)范圍。玻璃的兩個面之間的 壓縮應(yīng)力的顯著不平衡會導(dǎo)致玻璃的部分拱起，同樣可進(jìn)行設(shè)計w使其與通過后續(xù)對第二 玻璃板的冷成形層壓相當(dāng)，例如通過在冷成形和層壓之后進(jìn)行比最終層壓件所需的拱起或 彎曲量略小的由離子交換引發(fā)的拱起。在該特定的實(shí)施方式中，在離子交換前使用透明涂 層，可優(yōu)選地使處理透明涂層或使透明涂層固化的溫度高于其它實(shí)施方式中的溫度，例如 高達(dá)500°C 或 600°C。
[0079] 本發(fā)明的一些實(shí)施方式提供了一種提供層壓結(jié)構(gòu)的方法。該方法包括提供第一玻 璃層和第二玻璃層，對第一和第二玻璃層中的一種或兩種進(jìn)行強(qiáng)化并W使至少一個聚合物 中間層介于第一和第二玻璃層之間的方式對第一和第二玻璃層進(jìn)行層壓。該方法還包括對 第一玻璃層的第二表面進(jìn)行化學(xué)拋光(酸蝕刻），第二表面郵鄰中間層;對第二玻璃層的第 四表面進(jìn)行化學(xué)拋光，第四表面與中間層相背；W及在第二玻璃層的第Ξ表面上形成基本 透明的涂層，第Ξ表面郵鄰中間層。在另一些實(shí)施方式中，對第一和第二玻璃層中的一個或 兩個進(jìn)行強(qiáng)化的步驟還包括對第一和第二玻璃層運(yùn)二者進(jìn)行化學(xué)強(qiáng)化或熱強(qiáng)化。在其它實(shí) 施方式中，對第二表面進(jìn)行化學(xué)拋光的步驟還包括對第二表面進(jìn)行酸蝕刻W去除不超過大 約4μηι的第一玻璃層、不超過2μηι的第一玻璃層或不超過Ιμηι的第一玻璃層。在另一些實(shí)施方 式中，對第四表面進(jìn)行化學(xué)拋光的步驟還包括對第四表面進(jìn)行酸蝕刻W去除不超過大約化 m的第二玻璃層、不超過2μπι的第二玻璃層或不超過Ιμπι的第二玻璃層。在另一種可選的實(shí)施 方式中，對第二表面進(jìn)行化學(xué)拋光的步驟和對第四表面進(jìn)行化學(xué)拋光的步驟在層壓步驟前 進(jìn)行。在一些實(shí)施方式中，對第二表面進(jìn)行化學(xué)拋光的步驟和對第四表面進(jìn)行化學(xué)拋光的 步驟都還包括分別對第二和第四表面進(jìn)行蝕刻，從而提供表面壓縮應(yīng)力，所述表面壓縮應(yīng) 力為大約500MPa~大約950MPa且各表面的壓縮應(yīng)力層的深度為大約30WI1~大約50μπι。在一 種優(yōu)選的實(shí)施方式中，形成基本透明的涂層的步驟還包括使用溶膠-凝膠法在低于大約400 °C或低于或等于大約350°C的溫度下對第Ξ表面進(jìn)行涂覆。
[0080] 本發(fā)明的其它實(shí)施方式提供了具有彎曲的第一玻璃層、基本呈平面的第二玻璃層 W及至少一個介于第一和第二玻璃層之間的聚合物中間層的層壓結(jié)構(gòu)。第一玻璃層可包含 退火玻璃，第二玻璃層可包含具有郵鄰中間層的第一表面和與中間層相背的第二表面的強(qiáng) 化玻璃，第二玻璃層冷成形為第一玻璃層的曲率W使第一和第二表面的表面壓縮應(yīng)力之間 存在差異。在