制造具有改進的邊緣狀態(tài)的層壓玻璃制品的方法
【專利說明】制造具有改進的邊緣狀態(tài)的層壓玻璃制品的方法
[0001 ]本申請根據(jù)35U.S.C. §119要求2013年6月14日提交的美國臨時申請系列第61/ 835115號的優(yōu)先權，本文W該申請的內(nèi)容為基礎并通過引用全文將其納入本文。
[000^ 背景 [000；3]領域
[0004] 本說明書總體上設及層壓玻璃制品，更具體而言，設及具有改進邊緣的層壓玻璃 板或管W及制造具有改進邊緣的層壓玻璃板或管的方法。 技術背景
[0005] 玻璃板可用作汽車窗玻璃或建筑窗玻璃。另外，玻璃板，例如蓋板玻璃、玻璃背板 及類似物，可用于消費用和商用電子設備，例如LCD和Lm)顯示器、電腦監(jiān)測器、自動柜員機 (ATM)及類似設備。運些玻璃板中的一些可包括"觸摸"功能，運使得玻璃板必須與各種物體 接觸，包括用戶的手指和/或手寫筆設備，照此，玻璃必須足夠堅固W經(jīng)受頻繁接觸而不損 壞。此外，此類玻璃板還可被引入便攜式電子設備中，例如移動電話、個人媒體播放器和平 板電腦、汽車或建筑物。引入運些裝置中的玻璃板容易在相關裝置的運輸和/或使用過程中 受損。因此，用于各種裝置中的玻璃板可能需要有增強的強度，從而不僅能承受來自實際使 用的常規(guī)"觸摸"接觸，還能耐受在運輸設備時可能發(fā)生的偶然接觸和沖擊。
[0006] 在層壓玻璃板中，可W通過產(chǎn)生的壓縮應力來強化板的表面，例如可通過層壓玻 璃板的忍體層和包層之間熱膨脹系數(shù)(CTE)的錯配產(chǎn)生壓縮應力。然而，通過壓縮應力來強 化表面通常會在忍體層中產(chǎn)生高拉伸應力，該忍體層可能在切割玻璃板時外露。如果外露 的玻璃忍體層具有瑕疵或遭遇損傷事件，則會發(fā)生玻璃板的失效或破裂。
[0007] 因此，需要對層壓玻璃板的外露邊緣進行強化。
[000引發(fā)明概述
[0009] 在一個方面中，披露了一種制造層壓玻璃制品的方法。本方法包括形成具有第一 包層、第二包層、位于第一包層和第二包層之間的忍體層、和邊緣、且忍體層在邊緣處外露 的層壓玻璃制品?？蒞對層壓玻璃制品的邊緣施用蝕刻劑W利用蝕刻劑去除忍體層的至少 一部分從而在層壓玻璃制品的邊緣之內(nèi)形成凹陷。該凹陷配置于第一包層和第二包層之間 并可跨越第一包層和第二包層之間，且被填料填充。
[0010] 在另一個方面中，層壓玻璃制品包含第一包層、第二包層、位于第一包層和第二包 層之間的忍體層、和邊緣，且忍體層在邊緣處外露?？蒞對層壓玻璃制品的邊緣施用蝕刻 劑，凹陷可W通過利用蝕刻劑去除忍體層的至少一部分來在層壓玻璃制品的邊緣之內(nèi)形 成。凹陷配置于第一包層和第二包層之間并可跨越第一包層和第二包層之間，且被聚合物 保護層填充。
[0011] 在另一個實施方式中，層壓玻璃制品包含第一包層、第二包層、位于第一包層和第 二包層之間的忍體層、和邊緣，且忍體層在邊緣處外露?？蒞對層壓玻璃制品的邊緣施用蝕 刻劑。凹陷可W通過利用蝕刻劑去除忍體層的至少一部分來在層壓玻璃制品的邊緣之內(nèi)形 成。凹陷配置于第一包層和第二包層之間并可跨越第一包層和第二包層之間，且操控第一 包層和第二包層中的至少一種來填充該凹陷。
[0012]在W下的詳細描述中給出了本發(fā)明的附加特征和優(yōu)點，通過所作的描述，其中的 部分特征和優(yōu)點對于本領域的技術人員而言是顯而易見的，或者通過實施包括W下詳細描 述、權利要求書W及附圖在內(nèi)的本文所描述的實施方式而被認識。
[0013 ]應理解，前面的一般性描述和W下的詳細描述都描述了各種實施方式且都旨在提 供用于理解所要求保護的主題的性質(zhì)和特性的總體評述或框架。包括的附圖提供了對各種 實施方式的進一步理解，附圖并入本說明書中并構成說明書的一部分。附圖例示了本文所 描述的各種實施方式，且與描述一起用于解釋所要求保護的主題的性質(zhì)和操作。
[0014] 附圖簡要說明
[0015] 圖1示意性地圖示了根據(jù)本文所展示和描述的一種或多種實施方式的層壓玻璃結 構的截面圖；
[0016] 圖2示意性地圖示了制造根據(jù)本文所展示和描述的一種或多種實施方式的層壓玻 璃板的烙合拉制法；
[0017] 圖3示意性地圖示了層壓玻璃結構在蝕刻后的橫截面；
[0018] 圖4示意性地圖示了在蝕刻后凹陷被聚合物填料填充的層壓玻璃結構的橫截面； W及
[0019] 圖5示意性地圖示了在蝕刻后凹陷被作為填料的包層填充的層壓玻璃結構的橫截 面。
[0020] 發(fā)明詳述
[0021] 下面詳細參考具有改進邊緣表面的層壓玻璃板及其制造方法。圖4示意性地圖示 了層壓玻璃板的一種實施方式的橫截面。層壓玻璃板通常包含玻璃忍體層和至少一個烙合 于玻璃忍體層的玻璃包層。層壓玻璃板還包含至少一個邊緣，當例如層壓玻璃板被切割成 適合終端用途的尺寸和形狀時，玻璃忍體層在該邊緣處外露?？蒞去除外露的玻璃忍體層 的一部分，并可W對層壓玻璃板的邊緣施用填料W覆蓋玻璃忍體層的外露部分。下面將具 體參考附圖更詳細地描述層壓玻璃板和制造層壓玻璃板的方法的各種實施方式。
[0022] 本文所使用的術語乂TE"是指是玻璃組合物在大約20°C~大約300°C的溫度范圍 內(nèi)取平均的熱膨脹系數(shù)。
[0023] 當使用術語"基本上不含"來描述玻璃組合物中特定組分的缺失時，意即該組分W 小于大約1重量％，在一些情況中W小于大約0.5重量％的痕量作為雜質(zhì)存在于玻璃組合物 中。
[0024] 在本文所描述的玻璃組合物的實施方式中，除非另有說明，組成組分(例如Si化、 Al2〇3、Li化W及類似物）的濃度是基于氧化物的重量百分數(shù)(重量％)給出的。
[0025] 如本文中所用，"填料"是指任何可填充于通過將忍體層的一部分從層壓玻璃板上 去除而形成的凹陷中的材料。在各種實施方式中，填料可W是聚合物材料、預聚物材料、玻 璃料或包層的一部分或它們的組合。
[0026] 如本文中所用，"添加劑"是指可被加入聚合物材料或預聚物材料并可影響聚合物 材料或預聚物材料的各種特性的組分。
[0027] 層壓玻璃制品
[0028] 現(xiàn)在參照圖1，圖1示意性地圖示了層壓玻璃結構的橫截面。該層壓玻璃結構代表 層壓玻璃制品，例如層壓玻璃板、層壓玻璃管或其它層壓玻璃制品。層壓玻璃制品包含圖I中所示的層壓玻璃結構。例如，層壓玻璃制品包含層壓玻璃板100,該層壓玻璃板100包含層 壓玻璃結構。層壓玻璃板100通常包含玻璃忍體層102和至少一個玻璃包層。在圖1所示的實 施方式中，層壓玻璃板包含一對玻璃包層104a、104b。玻璃忍體層102通常包含第一表面和 與第一表面相反的相反的第二表面。在一組實施方式中，在沒有任何配置于玻璃忍體層102 與玻璃包層104a、104b之間的任何額外的材料例如粘合劑、中間層、涂料層或類似物的條件 下將玻璃包層104a、104b烙合至玻璃忍體層102。
[0029] 在一些實施方式中，層壓玻璃制品包含層壓玻璃管，所述層壓玻璃管包含如圖1中 所示的層壓玻璃結構。例如，層壓玻璃結構代表了層壓玻璃管的局部縱向界面。層壓玻璃管 包含玻璃忍體層和至少一個玻璃包層。例如，如本文中關于層壓玻璃板100所描述的那樣， 層壓玻璃管包含一對玻璃包層且將玻璃忍體層配置于包層之間。每個玻璃忍體層和玻璃包 層都包含具有合適的橫向橫截面形狀(例如圓形、楠圓形、=角形、矩形或其它多邊形或非 多邊形形狀）的管狀層。例如，在一些實施方式中，層壓玻璃管包含圓柱形管，其中，玻璃忍 體層和玻璃包層包含圓柱形管的同軸的圓柱形層。在一些實施方式中，如本文中關于層壓 玻璃板100所描述的那樣對層壓玻璃管(例如在管的一端或兩端)的邊緣進行保護。
[0030] 在示例性的實施方式中，可包含一個或多個包層和玻璃忍體層的層壓玻璃板的厚 度為4mm或更小，2.5mm或更小或甚至為2.Omm或更小。在其它實施方式中，層壓玻璃板的厚 度為大約1.5mm或更小或甚至為1.0mm或更小。在實施方式中，層壓玻璃板的厚度為大約 0.2mm或更大或甚至為0.3mm或更大。在其它實施方式中，層壓玻璃板的厚度為大約0.4mm或 更大。包層可W是薄層。在一些實施方式中，每個包層各自的厚度都小于200WI1或甚至小于 150WI1。在其它實施方式中，每個包層各自的厚度都小于大約lOOwii。在示例性實施方式中， 每個包層各自的厚度都為IOwii或更大或甚至為15皿或更大。在其它實施方式中，每個包層 各自的厚度都為20WI1或更大或甚至為25WI1或更大。
[0031] 經(jīng)過層壓，本文所描述的層壓玻璃板100相比于由相似材料構成的單獨板具有改 進的強度。例如，在一些實施方式中，玻璃包層l〇4a、104b是由具有比玻璃忍體層102更低的 平均熱膨脹系數(shù)(CTE)的玻璃組合物形成的。當在層壓過程中使由具有相對較低的平均CTE 的玻璃組合物形成的玻璃包層與由具有更高的平均CTE的玻璃組合物形成的玻璃忍體層配 對時，玻璃忍體層與玻璃包層之間CTE的差異會在冷卻時在玻璃包層中導致壓縮應力的形 成。在本文所描述的一些實施方式中，玻璃包層由在20°C~300°C的溫度范圍內(nèi)的平均CTE 小于或等于大約95X 的玻璃組合物形成。在一些實施方式中，玻璃組合物在20°C~ 300°C的溫度范圍內(nèi)的平均CTE可小于或等于大約65X 在其它實施方式中，玻璃組 合物在20°C~300°C的溫度范圍內(nèi)的平均CTE可小于或等于大約35X1(T^°C。然而，在示例 性實施方式中，包層的平均CTE可W是小于與其配對的玻璃忍體層的平均CTE的任何值。
[0032] 玻璃忍體層102可由相對于玻璃包層104a、104b具有更高的平均CTE的玻璃組合物 形成W提高層壓玻璃板的強度。在一些實施方式中，玻璃忍體層可由在20°C~300°C的溫度 范圍內(nèi)具有大于或等于大約40X1(T^°C的平均熱膨脹系數(shù)(CTE)的玻璃組合物形成。在一 些運樣的實施方式中，玻璃忍體層的玻璃組合物在20°C~300°C的溫度范圍內(nèi)的平均CTE可 W大于或等于大約60X 在其它實施方式中，玻璃忍體層的玻璃組合物在20°C~300 °C的溫度范圍內(nèi)的平均CTE可W大于或等于大約90X 。
[0033] 在玻璃包層的CTE低于玻璃忍體層的CTE的實施方式中，作為玻璃包層與玻璃忍體 層之間CTE值錯配的結果，玻璃忍體層的至少一部分可W是承受張力的（例如在玻璃忍體層 具有中央張力的區(qū)