具有刚性夹层的层叠型车辆玻璃窗的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年5月3日提交的标题为“具有用于镜座的增强夹层的轻量的层叠型车辆挡风玻璃(lightweightlaminatedvehiclewindshieldhavingreinforcedinterlayerforamirrorbase)”的美国临时专利申请no.62/666,220的优先权，其全部内容通过引用并入本文中。

本公开总体上涉及一种层叠型车辆玻璃窗(例如，车辆挡风玻璃)。更具体地，本公开涉及具有改善的夹层的层叠型车辆挡风玻璃，其中附接至挡风玻璃的配件(例如，后视镜的镜座)附近的部分部位通过较刚硬的夹层材料来强化。

背景技术：

层叠的玻璃可以在例如建筑和运输应用中用作窗户和车窗玻璃，其包括第一玻璃板和第二玻璃板以及其间的聚合物夹层。例如，车辆挡风玻璃通常是层叠型车窗玻璃。

在汽车工业中，寻求车辆重量的减轻以改善燃料效率并且实现二氧化碳排放的减少和/或延长全电动或半电动车辆的续航距离。由于重量减轻的趋势，强烈期望轻量的层叠型车辆玻璃窗(例如，层叠型挡风玻璃)。

减轻层叠型车窗玻璃的重量的一种方式是使用更薄的玻璃板。然而，与包括相对较厚的玻璃板的常规的层叠型车窗玻璃相比，在保持轻量的层叠型车窗玻璃的机械坚固性和强度方面存在挑战。

us2016/0318284a1总体上公开了包括厚度范围为约1.5mm至约3.0mm的非化学强化的外部玻璃板(第一玻璃板)和厚度等于或小于1mm的化学强化的内部碱金属铝硅酸盐玻璃板(第二玻璃板)的轻量的层叠型车窗玻璃。

尽管化学强化可以改善较薄玻璃板的机械坚固性，但对于经济性能和制造生产率来说是具有挑战性的，因为玻璃弯曲之后的化学强化需要附加的过程并且由于玻璃板的弯曲形状的潜在变化而导致降低制造成品率。因此，进一步期望通过保持机械坚固性和强度来提供包括非化学强化的玻璃板的轻量的层叠型车窗玻璃。

us2016/0361898a1公开了具有部分增强的中间层的层叠基板。该中间层具有第一主区域和比第一主区域更刚硬的第二增强外周区域，以使得层叠基板的隔音性能和刚度二者都足够。

us2016/0250825a1公开了具有部分增强的中间层的玻璃层叠体结构。该中间层具有第一中央区域和围绕第一中央区域的第二外周区域。第二外周区域比第一中央区域更刚硬，以使得玻璃层叠体结构具有改善的边缘强度。

技术实现要素：

发明要解决的问题

us2016/0361898a1公开了中间层，其中第一主区域由热塑性树脂形成，并且第二增强外周区域由没有粘接性的高剪切模量主体和其上形成的粘接剂层而形成。然而，形成该粘接剂层需要附加的过程以生产层叠基板。

us2016/0250825a1公开了用于第二外周区域的热固性聚合物材料。这些热固性聚合物材料由于它们增加的刚度以具有比第一中央区域的弹性模量更大的弹性模量而与玻璃基板的粘接性可能是差的。

因此，本公开的至少一个目的是提供具有夹层的层叠型车辆玻璃窗，所述夹层具有在与玻璃板的粘接性和刚度之间具有良好平衡的较刚硬部分，使得即使轻量的层叠型车辆玻璃窗也保持机械坚固性和强度。

用于解决问题的方案

根据本公开，在其它实施方案中，提供一种层叠型车辆玻璃窗，其包括：

具有面向车辆外部的s1表面和与s1表面相对的s2表面的第一玻璃板；

具有面向车辆内部的s4表面和与s4表面相对的s3表面的第二玻璃板；和

面向s2表面和s3表面的夹层，

其中夹层位于第一玻璃板和第二玻璃板之间，

其中夹层包括主部分和与主部分相邻的刚性部分，

其中主部分沿着层叠型车辆玻璃窗的至少一个边缘；

其中主部分包括至少一层由第一夹层材料制成的层，并且刚性部分包括至少一层由第二夹层材料制成的层，其中第二夹层材料的杨氏模量比第一夹层材料的杨氏模量更高；和

其中第一玻璃板和第二玻璃板中的至少之一的厚度等于或小于2mm。

发明的效果

根据本公开，层叠型车窗玻璃的夹层具有在与玻璃的粘接和材料刚度之间具有良好平衡的刚性部分，使得可以保持层叠型车辆玻璃窗的机械坚固性和强度。该刚性部分可以位于对应于附件的部位中，使得该刚性部分可以防止层叠型车辆玻璃窗在附件处的破裂。

附图说明

并入并且构成本说明书的一部分的附图示出本公开的一个或更多个示例方面，并且与详细描述一起用于解释其原理和实施方式。

[图1(a)]图1(a)示出从s4观察的具有配件(例如，后视镜)的常规的层叠型车辆玻璃窗(例如，挡风玻璃)；

[图1(b)]图1(b)示出其上附接有镜座的常规的层叠型车辆玻璃窗(沿着图1(a)所示的aa’线的截面)；

[图1(c)]图1(c)示出具有后视镜的常规的层叠型车辆玻璃窗(沿着图1(a)所示的aa’线的截面)；

[图2(a)]图2(a)示出根据本公开的示例性方面的具有镜座的层叠型车辆玻璃窗的截面图；

[图2(b)]图2(b)示出根据本公开的示例性方面的具有后视镜的层叠型车辆玻璃窗的截面图；

[图3]图3示出用于在镜座破裂试验中的扭矩测量(面外扭矩)的实验装备和层叠的玻璃试样；

[图4]图4示出根据本公开的示例性方面的具有有刚性部分的夹层的层叠型车辆玻璃窗的示例性制造过程；和

[图5]图5示出环对环(ring-on-ring)挠度试验的示例性截面图像。

具体实施方式

在以下描述中，为了说明的目的，阐述具体细节以促进对本公开的一个或更多个方面的深入理解。然而，在一些或所有情况下可能明显的是，可以实践下述许多方面，而不采用下述特定的设计细节。

另外，为了本公开的目的，包括参照附图，第一玻璃板(“外部玻璃”)的s1表面面向车辆外部，并且第二玻璃板(“内部玻璃”)的s4表面面向车辆内部。第一玻璃板具有与s1表面相对的s2表面，并且第二玻璃板具有与s4表面相对的s3表面，使得在层叠型车窗玻璃中，s2表面和s3表面面向彼此。层叠在第一玻璃板和第二玻璃板之间的夹层可以面向s2表面和s3表面。

本公开的目的是具有改善的夹层的层叠型车辆玻璃窗，其中夹层的附件附近的部位通过比夹层的未强化的部分或夹层的主部分更刚硬的粘接剂材料来强化。附件可以是，例如，如把手等配件；例如镜座或用于照相机和传感器等的支架的、可以连接至配件的附件；或定位销。如本文中所公开的，附件可以是附接至层叠型车辆玻璃窗的至少一个主表面的部件。根据附接功能，可以优选将附件附接至s1表面或s4表面。

如本文中所公开的，改善的夹层可以包括面向s2表面和s3表面的夹层，其中夹层包括面向s2表面和s3表面的主部分和与主部分相邻的、面向s2表面和s3表面的刚性部分，其中主部分沿着层叠型车窗玻璃的至少一个边缘。在某些实施方案中，夹层的刚性部分可以由主部分围绕。主部分可以包括至少一层由第一聚合物材料制成的层，并且刚性部分可以包括任意适合的第二粘接剂材料，其中第二粘接剂材料的杨氏模量比第一聚合物夹层材料的杨氏模量更高。如本文中所公开的，杨氏模量可以根据astmd4065-12，“塑料标准操作规程：动态机械性能(standardpracticeforplastic:dynamicmechanicalproperties)”或astmd638-14“塑料拉伸性能的标准测试方法(standardtestmethodfortensilepropertiesofplastics)”来测量。本文中采用在10秒负荷持续和20摄氏度下测量的杨氏模量的值。

与杨氏模量低的夹层相比，杨氏模量高的夹层与玻璃板的粘接性会更小。在低至-15摄氏度至-25摄氏度的温度下可以观察到该现象。较小的粘接性会增加夹层和玻璃板之间界面剥离的风险，特别是在车窗玻璃的外周部。由于主部分可以沿着本公开中的层叠型车辆玻璃窗的至少一个边缘，因此可以降低剥离的风险。此外，在一些实施方案中，主部分可以至少部分地沿着层叠型车辆玻璃窗的各边缘延伸，并且在某些实施方案中，在层叠型车窗玻璃中主部分可以围绕刚性部分。

此外，车窗玻璃上的附件会在该附件处向车窗玻璃提供应力。因此，优选地，附件可以位于车窗玻璃的刚性部分，以改善车窗玻璃的机械坚固性和强度。在进一步的实施方案中，面向附件的刚性部分的面积可以比附件的粘接表面的表面积更大，其中粘接表面粘接至车窗玻璃。

图1(a)示出从s4表面126的常规的层叠型车辆玻璃窗(即，挡风玻璃)101，并且图1(b)和图1(c)示出车窗玻璃101沿着aa’线的截面图。

常规的层叠型车窗玻璃101可以包括具有s1表面123和s2表面124的第一玻璃板121和具有s3表面125和s4表面126的第二玻璃板122，其可以层叠有常规的聚合物夹层130。常规的聚合物夹层130可以包括聚合物板，其可以是常规的单层聚合物板、常规的三子层声学聚合物板或常规的楔形聚合物板。聚合物夹层130可以包含，例如，聚乙烯醇缩丁醛(pvb)、乙烯醋酸乙烯酯(eva)、聚醋酸乙烯酯(pva)、离聚物、或聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)。常规的第一和第二玻璃板的厚度通常可以等于或大于1.6mm。不透明印刷区域102和/或103可以设置在层叠型车窗玻璃(例如，挡风玻璃)的外周和/或在后视镜座105或其它附件(图1(a)中未示出)附近的部位。

附件可以与玻璃相互作用，包括粘接至其上。这样的附件可以包括本领域已知的任意适合的附件，包括后视镜104；用于保持包括传感器的配件的支架；保持机构；把手；和定位销106。在附件为后视镜104的情况下，附件可以经由镜座105(也称为按钮、托架、或旋钮)附接至内部的第二玻璃板122的s4表面126。

在汽车工业中，可以约束层叠型挡风玻璃的机械坚固性。例如，欧洲经济委员会规则43(economiccommissionforeuroperegulation43)(ecer43)呈现了通过头型试验(headformtest)(ecer43中的附录3和6)和球冲击试验(ball-impacttest)(ecer43中的附录3和6)测量的机械坚固性和强度的标准，其中层叠型挡风玻璃可以符合欧盟标准。除了满足ecer43的规则以外，层叠型挡风玻璃也可以满足对于附件(包括取决于车辆制造商的规范的配件的附件)的机械强度的额外要求。例如，可能需要测量机械坚固性和强度的面内和面外扭矩试验(如本文中参照图3所述)。

本发明人通过对包括至少一个相对较薄的玻璃板的层叠型车窗玻璃(没有化学强化)进行头型试验、球冲击试验、面内扭矩试验和面外扭矩试验来研究机械坚固性和强度。特别是厚度小于2mm，包括1.1mm、0.7mm、和0.55mm的较薄的玻璃板。出人意料地，本发明人发现通过这四种试验测量的机械坚固性之间没有关系，并且具有至少一个薄玻璃板对于附件的面外扭矩要求，可能是最具挑战性通过的。对于例如挡风玻璃、门窗户、后窗和滑动门窗户等层叠型车窗玻璃的面外扭矩试验会是重要的标准并且与日常应用相关。例如，由于在颠簸的路上意外撞击和/或高内部负荷，在后视镜104的手动位置调节时可以将力施加至附件。

例如，具有厚度为2.1mm的第一玻璃板、厚度为1.1mm或0.7mm或0.55mm的第二玻璃板和常规聚乙烯醇缩丁醛(pvb)聚合物夹层的层叠型车窗玻璃构造的测试，使得对于镜座仅通过头型试验、球冲击试验、和面内扭矩试验，而没有通过面外扭矩试验。还发现对于镜座105的面外扭矩测试期间破坏模式(玻璃破裂)的起源可以在较薄的玻璃板上或内部。可以理解，在轻量的层叠型车窗玻璃中，存在改善面外扭矩机械坚固性的需要。

根据本公开的示例性方面，在其它特征中，本公开提供对于可以包括配件或其它附件的附件具有改善的机械坚固性的层叠型车辆玻璃窗。在一些实施方案中，可以优选附件和车窗玻璃以至少30nm(牛顿·米)、更优选至少35nm通过面外扭矩试验。

图2(a)和图2(b)示出具有有至少一个刚性部分232的改善的聚合物夹层230的层叠型车辆玻璃窗201的示例性实施方案的截面图。如所示的，可以使例如镜座105等附件在夹层230的刚性部分232之上。

层叠型车窗玻璃的制备可以包括，使第一玻璃板221和第二玻璃板222全部或部分地弯曲以适合车窗设计。在一些实施方案中，可以使用通过浮法或熔融法制造的钠钙玻璃或铝硅酸盐玻璃。可以使用任意颜色，包括透明、绿色、染色(tinted)或隐私的玻璃(privacyglass)。可以优选第二玻璃板222的厚度可以等于或小于第一玻璃板221的厚度。如本文中所公开的，较薄的玻璃板可以是任意适合的厚度。第二玻璃板222的厚度可以小于或等于2.0mm，优选小于或等于1.6mm，更优选小于或等于1.1mm，并且甚至更优选小于或等于0.7mm。在一些进一步的实施方案中，薄玻璃板的厚度可以等于或小于0.55mm。在某些实施方案中，第二玻璃板可以是非化学强化的玻璃。任选地，可以在s2表面224或s3表面225上沉积可以包括功能性金属银层的、例如红外线反射(irr)涂层等功能性涂层。

在一些实施方案中，可以将不透明印刷区域102和/或103设置在挡风玻璃201的外周和/或在包括配件附接的附件附近的部位中的s2表面224、s3表面225、或s4表面226或其组合上。例如，可以将不透明印刷区域103设置在后视镜座105的附件处和周围。周围不透明印刷区域102在图2中未示出。在一些实施方案中，可以将阴影带设置在聚合物夹层的主部分中。

在某些实施方案中，附件可以是用于将后视镜104附接至挡风玻璃201的镜座105。特别地，可以将后视镜104经由镜座105附接至s4表面226。附件可以经由任意适合的粘接剂源、以任意适合的形式来附接。例如，粘接剂源可以包括用于将塑料或金属材料粘贴至无机玻璃而配制的结构粘贴胶带(bondingtape)，例如由3m制成的那些：9214、9263或9270。优选的粘接剂源可以取决于待粘接的附件。附件可以包括可以更好地适合于特定的粘接剂的各种材料，例如金属和/或聚合物。此外，粘接剂的面积可以取决于附件的尺寸和/或构造。粘接的尺寸可以影响面外扭矩试验中所需的力，因为更宽的粘接部位可以在玻璃中更大的部位上分散应力，这可以增加破坏玻璃所需的力。因此，在附件小并且力在较小的附件上分散的情况下，刚性部分232的必需的杨氏模量可以更高。

具有强化部分的聚合物夹层230可以包括主部分231和刚性部分232。主部分231可以是本领域中已知的常规聚合物夹层材料，例如pvb、乙烯醋酸乙烯酯(eva)、聚醋酸乙烯酯(pva)、离聚物、或聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)。在一些实施方案中，主部分231可以是单层的、多层的(例如对于声学应用)、或者具有楔角。可以将例如红外吸收颗粒或紫外吸收颗粒等任选的着色颜料/染料或其它功能性颗粒分散在聚合物夹层230中。可以适当地选择聚合物夹层230的厚度。例如，通常的夹层厚度可以在约0.70至约0.90mm的范围内而没有限制，例如0.76mm、0.78mm和0.81mm。优选刚性部分232的厚度与相邻的主部分231夹层的厚度基本上相配。

刚性部分232可以是比主部分231更刚硬(即，杨氏模量更高)的材料，并且在刚性部分232和玻璃板221、222和主部分231之间提供足够的粘接性。也可以优选刚性部分232材料在层叠期间和实际应用中是机械和化学稳定的并且是坚固的。此外，优选刚性部分232材料与主部分231相容，包括在材料之间具有粘接性。刚性部分232的增加的刚度可以取决于各种因素，因此主部分231和刚性部分232之间的刚度的差可以变化。例如，刚性部分232的期望的刚度可以取决于玻璃和附件之间的粘接的形状和尺寸。此外，附件或配件的形状和尺寸可以影响施加至其上的力的种类和必要的增加的刚度。

刚性部分232可以是任意适合的材料，特别是任意适合的粘接剂。例如，刚性部分232可以是粘接板、糊、或树脂。这样的适合的刚性部分232材料可以包括，例如，碳纤维增强塑料(cfrp)。进一步的实施方案可以包括或多或少比cfrp刚硬的刚性部分232，包括高刚度pvb或聚碳酸酯(pc)。刚性部分232的进一步的实施方案可以包括除了碳纤维以外增强材料，包括例如聚合物或玻璃纤维。刚性部分232可以由比主部分231的刚度更高的任意适合的粘接剂来形成。如本文中所公开的，主部分231可以由常规夹层形成，包括具有楔角的夹层或三子层声学阻尼夹层。优选主部分231由杨氏模量为约0.1-0.2gpa的夹层来形成。在主部分231包括多个层(例如两个表层和一个软芯层)的情况下，可以使用多层主部分231的杨氏模量，而不是单独层的杨氏模量。在一些实施方案中，刚性部分232由杨氏模量为至少约0.6gpa、优选至少约1.0gpa、更优选至少约20gpa、并且甚至更优选至少约50gpa的材料形成。车窗玻璃可以优选具有至少一个刚性部分232，但是对于额外的附件可以包括额外的刚性部分。此外，刚性部分232材料可以是透明或着色的。在一些实施方案中，传感器可以通过刚性部分232的部位收集信息，并且在这样的实施方案中可以优选设置透明的刚性部分232。

在进一步的实施方案中，刚性部分232材料可以是一种可以固化的材料或可以固化的材料的组合。例如，刚性部分232材料可以通过紫外线、热、或光化学反应来固化。刚性部分232材料的刚度可以在固化时增加并且在固化之前可以更柔韧或刚性较小。

此外，根据本公开的另一个方面，用于具有高刚度的刚性部分232的适合的材料可以基于对其进行附着的玻璃板的厚度来选择。特别地，可以选择用于刚性部分232的材料以提供层叠型车窗玻璃在刚性部分232处足够的刚度。特别地，如本文所述，可以使用环对环挠度试验以确定车窗玻璃的可能的挠度并报告层叠结构的刚度。用于刚性部分232的夹层材料的刚度可以取决于玻璃厚度。例如，在一些实施方案中，可以层叠其刚性部分232夹层比具有较厚的玻璃板的层叠体中的刚性部分232夹层更刚硬的较薄的玻璃板。

除了本文中具体描述的实验条件以外，环对环挠度试验基本上基于iso1288-5:2016，“建筑玻璃-玻璃的抗弯强度的确定，第5部分：对具有小的试验表面积的平坦试样的同轴双环试验”。试验的示意性截面图像在图5中示出。支撑环501和加载环503可以是直径不同的同轴的圆筒形状的夹具。试样505夹持在支撑环501和加载环503之间，并且通过加载环503之上的负荷传感器施加负荷，使试样505弯曲。环501、环503的与试样505接触的接触部分可以是具有预定的曲率半径的圆形。

环对环挠度试验可以包括：

步骤1：用环对环弯曲试验，测量包括第一平坦样品玻璃板、第二平坦样品玻璃板和常规汽车聚合物pvb夹层(例如，sekisuichemicalco.ltd的s-lecclear膜或eastmanchemicalcompany的saflexrb41)的参考玻璃构造的弯曲挠度，其中第一平坦样品玻璃板和第二平坦样品玻璃板的厚度基本相同。例如，玻璃板的厚度可以是2.1mm、1.8mm、1.6mm、或1.4mm。用于环对环试验的参考的层叠的玻璃试样可以是300mm×300mm。可以使用直径为150mm和接触点曲率半径为2.5mm的支撑环501以及直径为50mm和接触点曲率半径为2.5mm的加载环503。使试样、支撑环501和加载环503的中心点对齐。用1mm/分钟的加载速率测量弯曲挠度(即负荷传感器的位移)，直到在22-23摄氏度和相对湿度水平30-50％下达到外部负荷(力)至少500牛顿(n)。参考的玻璃构造在外部负荷500n下的挠度是参考值。

步骤2：用环对环弯曲试验，测量待测试的层叠型车窗玻璃505的弯曲挠度，其中层叠型车窗玻璃试样505包括厚度与参考玻璃构造的第一和第二平坦样品玻璃板的厚度基本相同的第三平坦样品玻璃板521、第四平坦玻璃板522和杨氏模量比步骤1中使用的常规pvb的杨氏模量更高的夹层材料。第四平坦样品玻璃板522的厚度可以等于第三平坦样品玻璃板521的厚度或比其更薄，并且可以在整个层叠的样品之上使用更刚硬的夹层材料。如步骤1中所述来测量弯曲挠度的值，其中将外部负荷(力)施加至第三平坦样品玻璃板521的s1表面。测量在500n的外部负荷下的挠度以提供测量值。

步骤3：通过使测量值除以参考值来计算归一化挠度值。具有第一和第二玻璃板的特定厚度组合的用于刚性部分232的适合的材料可以提供归一化挠度值等于或小于1.4，优选等于或小于1.2，更优选等于或小于1，并且甚至更优选等于或小于0.95。在一些实施方案中，测试样品的挠度的绝对值可以等于或小于0.90mm，优选等于或小于0.85mm，或者更优选等于或小于0.80。这样的层叠型车窗玻璃可以具有接近配件的足够刚度并且提供改善的面外扭矩强度。

另外，刚性部分232的面积可以优选比例如镜座105等附件的面积更大，以防止层叠型挡风玻璃在面外扭力下变形，使得外部负荷可以横跨较大的区域分布或者从相对较薄的第二玻璃板222分布至相对较厚的第一玻璃板221。刚性部分232的面积可以取决于刚性部分232中使用的材料的强度，因为在使用更刚硬的刚性部分232的情况下可能需要更小的面积，并且在小面积中力的分布可以是有效的。在某些实施方案中，可以优选使得与刚性部分232的边缘相比附件更靠近刚性部分232的中央，以使力围绕刚性部分232分布并且限制刚性部分232所需的尺寸。例如，可以优选与刚性部分232的边缘相比附件的粘接表面的中央更靠近刚性部分232的中央。在一些实施方案中，刚性部分232可以包括超过一个的附件，使得刚性部分232足够大，使得多个附件可以在刚性部分232上附接。刚性部分232的形状可以与附件相同或不同，并且可以包括任意形状，例如圆形、长方形、环形等。

车窗玻璃的附件可以包括任意适合的附件。这可以包括配件或用于配件的附件。例如，镜座是可以附接至配件(后视镜)的附件。进一步的附件或配件可以包括定位销、传感器支架、或把手。

刚性部分232在车窗玻璃201中的位置可以取决于待附接至车窗玻璃的附件的种类。例如，在附件是镜座或待放置在车窗玻璃的边缘附近的其它附件的情况下，刚性部分232在连接第一和第二相对的外周边缘的中央区域内，可以比夹层的第二外周边缘更靠近夹层的第一外周边缘。

实施例

在此处说明实施例和实验结果。在以下描述中，为了说明而非限制的目的，阐述具有特定细节的实例以提供对本公开的深入理解。然而，对于本领域普通技术人员将显而易见的是，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以实践具有各种修改和改变的其它实施方案。

表1中的实施例a-1、a-2、和a-3示出具有200mm×150mm的尺寸、用于测量附接至第二(内部)玻璃板的镜座的机械坚固性和强度的面外扭矩试验的示例性的(平坦)层叠的玻璃试样。层叠的玻璃试样通过对于层叠型车辆玻璃窗的已知的层叠过程来制备：在100至120摄氏度的温度范围内使用袋来脱气(de-airing)，并且在120至160摄氏度的温度范围内用10至14bar的压力来高压蒸煮。

将通过iso16293-1:2008定义的、由浮法制成的钠钙玻璃板用于第一和第二平坦玻璃板。第一(外部)玻璃板的厚度为2.1mm，并且第二(内部)玻璃板的厚度为1.1、0.7、或0.55mm。将厚度为0.76mm的已知的常规汽车pvb聚合物夹层用于主部分231。将杨氏模量为约70gpa的碳纤维增强的塑料(cfrp)夹层用于镜座附近的刚性部分232。特别地，在这些实施例中使用的cfrp夹层包括由碳纤维为55-60体积％的碳纤维增强的环氧预浸料，其可以以carbon-werkeweissgerbergmbh的ce8208-200-42、ce8201-200-45和ce8204-410-42s来获得。在大于镜座的补丁部位中用cfrp夹层代替pvb聚合物夹层，并且将镜座附接至补丁部位之上的第二玻璃板的中央。

除了将较高刚度的pvb聚合物夹层(特别地，来自eastmanchemical的dg41)用于刚性部分而不是cfrp夹层以外，以与实施例a-1、a-2和a-3中相同的方式制备表1中的进一步的实施例y-1、y-2和y-3。

除了在主pvb聚合物中不设置刚性部分以外，以与实施例a-1、a-2和a-3的相同的方式制备表1中的比较例x-1、x-2和x-3。

图3示出用于在镜座破裂测试中的扭矩测量的层叠的玻璃试样301的实验装备。测试试样301由外部玻璃板303、夹层304、和内部玻璃板302形成。用夹具固定测试试样301以使试样301在测试期间固定(夹具在图3中未示出)。将扭矩扳手306经由万向接头307(称为卡登接头)附接至镜座305。通过沿面外309方向上移动扭矩扳手306施加向图3中所示的方向309的面外扭力。当测试试样301在测试期间破裂时，记录面外扭矩值。计算取决于试样构造的2-6试样上的平均破裂扭矩值。

结果在表1中示出。与比较例x系列相比，实施例a-1、a-2、和a-3的平均破裂(面外)扭矩值显著改善。因此，实施例a-1、a-2、和a-3可以通过面外扭矩测试的机械坚固性要求。刚性部分对玻璃板的良好的粘接和高的杨氏模量可以使得施加的面外扭矩分布至较大的部位并且可以提供在扭矩测试期间抵抗破裂的足够支撑。

实施例y系列示出玻璃和夹层之间的缺陷(failure)，表示层叠过程期间的问题。由于玻璃和夹层之间存在由于层叠过程导致的粘接缺陷，因而在本文中讨论的实施例b系列考虑刚性夹层。考虑到实施例b系列，可以理解，用于刚性部分232的较高刚度的pvb聚合物可以改善层叠型车辆玻璃窗的机械坚固性和强度。因此，在一些实施方案中，较高刚度的pvb聚合物可以提供比常规pvb足够的附加强度。特别地，例如镜座等附件的尺寸，和较高刚度的pvb的刚性部分232的尺寸可以确定较高刚度的pvb是否具有足够的刚度，以为如实施例b系列所示的用于对其附接的车窗玻璃提供附加的强度。

与实施例a系列和y系列相反，比较例x-1、x-2和x-3示出相对较薄的第二(内部)玻璃板可以降低具有常规pvb聚合物夹层的层叠的玻璃构造的刚度。结果，当施加面外扭矩时，这些比较例可以经历相对大的变形。与实施例a系列和y系列相比，没有刚性部分232的常规pvb夹层可能无法为较薄的玻璃板提供足够抵抗面外扭矩的支撑，导致较低的破裂扭矩。

[表1]

如表2中所提供的实施例b-1和b-2通过将平坦玻璃基板与杨氏模量为约0.7至约1.2gpa的较高刚度的pvb(特别地，可从eastmanchemical获得的dg41)层叠来形成。实施例b-1形成为具有2.1mm厚的第一钠钙玻璃板和1.1mm第二钠钙玻璃板，且为304.8mm(12英寸)见方的层叠构造。实施例b-2形成为具有2.1mm的第一钠钙玻璃板和0.55mm的第二钠钙玻璃板的304.8mm(12英寸)见方的层叠体。用于制备实施例b系列的层叠过程与用于实施例a、y、和x系列的那些相同。在整个层叠体部位上使用较高刚度的pvb，并且将镜座施加至层叠体的中央。面外扭矩测试通过与实施例a、y、和x系列中相同的方法来进行。刚性部分232的面积可以影响面外扭矩试验的结果。实施例b系列包括具有较高刚度的pvb的整个部位的样品，其可以通过机械坚固性试验，包括面外扭矩试验。较大的刚性部位可以分布施加到其上的力，增大引起破裂所需的力。较大的粘接剂附接面积可以进一步改善力分布。

除了横跨整个层叠体使用常规pvb夹层以外，以分别与实施例b-1和b-2相同的方式形成比较例z-1和z-2。使用的常规pvb的杨氏模量为约0.1至约0.2gpa。比较例z-1和z-2示出在面外扭矩试验中引起破裂所需的力比实施例b系列更低，并且较高刚度的夹层为层叠体提供附加的强度。

[表2]

表3提供通过环对环试验测量弯曲挠度的实例。在试样p系列中，形成对于第一玻璃板厚度为固定的2.1mm和第二玻璃板的变化的厚度的、300mm×300mm的层叠的平坦玻璃试样。参考试样p-ref和比较例试样p-1和p-2包括杨氏模量为约0.1至约0.2gpa的常规pvb夹层。实施例试样p-3和p-4包括杨氏模量为约0.7至约1.2gpa的较高刚度的pvb(特别是，可从eastmanchemical获得的dg41)。层叠过程与用于实施例a、y、和x系列的相同。将万能强度测试机(model8871，instron)用于环对环弯曲试验。如本文中所述，使用直径为150mm和接触点的曲率半径为2.5mm的支撑环以及直径为50mm和接触点的曲率半径为2.5mm的加载环。500n的外部负荷(将其施加至第一玻璃板的s1(外部)表面)下的“参考挠度”和“测量挠度”的值在22.5摄氏度下和在相对湿度水平40％下以1mm/分钟的加载速率来测量。“归一化挠度”基于参考和测量的挠度来计算。如表3中所示，比较例p-1和p-2示出比参考p-ref的挠度更大的挠度(即，更容易变形)。这样的层叠的玻璃构造可能没有通过面外扭矩要求的充分的刚性(参见表1中的比较例x系列)。然而，实施例构造p-3和p-4示出小得多的测量的和归一化的挠度值(在压力下较小地弯曲)。如表2中实施例b系列中所示，用于刚性部分232的使用较高刚度的聚合物的这些实施例构造可以为面外扭矩提供足够的刚性支撑。

此外，在表3中，对于试样q-系列(第一玻璃厚度1.8mm)、r-系列(第一玻璃厚度1.6mm)、s-系列(第一玻璃厚度1.4mm)，用具有各种厚度的第一玻璃的样品进行类似的实验。对于所有实施例(q-3、q-4、r-2和s-2)，归一化挠度小于1并且与各个参考试样(q-ref、r-red和s-ref)相比，实施例的刚度更高。

[表3]

制造方法

根据本公开的另一个方面，参照图4，用于制造具有改善的夹层(所述夹层中镜座附近的部分部位更刚硬以改善机械坚固性和强度)的层叠型车辆玻璃窗的方法400可以包括以下步骤。

步骤402可以包括制备可以由刚性部分代替的、具有预定义的切口形状的主聚合物夹层。预定义的切口形状的面积可以比附件的面积更大。可以使用机械模切或包括激光切割机的任意其它切割机以形成切口。主聚合物夹层可以设置在第一玻璃板上。

步骤404可以包括制备刚性夹层，以匹配步骤402中所述的预定义的切口形状。

步骤406可以包括通过将主聚合物夹层(在步骤402中制备的)和刚性夹层(在步骤404中制备的)组合来制备具有刚性部分的夹层。在特定的实施方案中，主聚合物夹层可以不与刚性夹层重叠。在本文实施的进一步的方法中，刚性夹层可以是可以在主聚合物夹层的切口形状内施加的非板状粘接剂。在某些实施方案中，刚性夹层可以在固化时增加刚度，其中固化可以包括任意适合的手段，包括紫外线辐射。

步骤408可以包括将夹层(在步骤406中制备的)夹持在第一玻璃板和第二玻璃板之间，并且可以对其施加通常已知的脱气过程。第一玻璃板和第二玻璃板可以使用例如重力下垂弯曲(gravitysagbending)或按压弯曲等常规的弯曲方法预先制备为优选的弯曲形状。可以将例如黑色或银色的油漆印花(enamelprinting)等任选的不透明区域设置在层叠型车辆玻璃窗的外周或附件附近的部位中的s2表面、s3表面或s4表面或其组合上。

步骤410可以包括在刚性夹层之上的第二玻璃板的预定义位置上施加附件。在进一步的实施方案中，可以将附件施加至刚性夹层之上的第一玻璃板。

步骤412可以包括在层叠型车辆玻璃窗中众所周知的常规层叠过程(例如高压蒸煮)。在一些实施方案中，可以在层叠后将附件施加至车窗玻璃。

提供本公开的以上说明以使本领域技术人员能够制造或使用本公开。对本公开的各种修改对于本领域技术人员而言将是显而易见的，并且在不脱离本公开的精神或范围的情况下，本文中定义的通常的原理可以应用于其它改变。