复合部件及其应用_3

文档序号:9645461阅读:来源:国知局
玻璃陶瓷板的强度。但是,该强度与玻璃板或玻璃陶瓷板的总厚度相适应, 因为当化学固化过程中在玻璃板或玻璃陶瓷板内部中产生的拉应力过高时,玻璃板或玻璃 陶瓷板会断裂。在玻璃板或玻璃陶瓷板由于受到外力作用而弯曲时,板由于其内部拉应力 而更敏感地反应。因此,在玻璃板或玻璃陶瓷板中的内部拉应力为小于等于50MPa,优选小 于等于30MPa,特别优选小于等于20MPa,特别优选小于等于15MPa。玻璃板或玻璃陶瓷板的 表面压应力大于等于500MPa,优选大于等于600MPa,更优选大于等于700MPa,特别优选大 于等于800MPa,特别优选大于等于900MPa。
[0068] 至少一个矿物玻璃板或陶瓷玻璃板、或在轻质复合板中的玻璃板或玻璃陶瓷板 根据DINEN843-1和DINEN1288-3的4点弯曲强度为大于等于550MPa,优选大于等于 650MPa,特别优选大于等于800MPa。
[0069] 至少一个矿物玻璃板或陶瓷玻璃板、或在轻质复合板中的玻璃板或玻璃陶瓷板的 杨氏模量或弹性模量为大于等于68GPa,优选大于等于73GPa,特别优选大于等于74GPa,特 别优选大于等于80GPa。
[0070] 至少一个矿物玻璃板或陶瓷玻璃板、或在轻质复合板中的玻璃板或玻璃陶瓷板的 剪切模量为大于等于25GPa,优选大于等于29GPa,特别优选大于等于30GPa,特别优选大于 等于33GPa。
[0071] 经预张紧的玻璃板或玻璃陶瓷板特别具有高的表面硬度并且相对于刮擦以及通 过威力作用的划伤具有高的抵抗力。在测试负载为2N的条件下(对应于200g的质量), 没有预张紧的矿物玻璃板或矿物玻璃陶瓷板板的维氏硬度或者在未预张紧状态下的玻璃 板或玻璃陶瓷板的维氏硬度根据DINEN843-4和ENISO6507-1测得为大于等于500HV 2/20,优选大于等于560HV2/20,特别优选大于等于610HV2/20;或者在预张紧状态下的 矿物玻璃板或矿物玻璃陶瓷板板的维氏硬度为大于等于550HV2/20,优选大于等于600HV 2/20,特别优选大于等于650HV2/20,特别优选大于等于680HV2/20。
[0072] 使用玻璃板或玻璃陶瓷板作为轻质复合板的外层,除了防火安全性和耐刮性方面 的优势之外,还具有特别是相对于清洁剂良好的化学稳定性的优势。这确保了不受限制地 使用各种清洁剂并且确保了尽管清洁频率大爷具有表面品质的长期稳定性以及光学的特 性。
[0073] 至少一个矿物玻璃板或陶瓷玻璃板、或在轻质复合板中的玻璃板或玻璃陶瓷板的 透明度大于80%,优选大于85 %,特别优选大于88%,特别优选大于90 %。但是其透明度 也可以在91%以上。
[0074] 根据本发明的轻质复合板应当在断裂情况下确保高度的碎片防护,S卩,不应当向 周围环境迸发碎片。因此在满足热学安全要求的情况下使至少一个矿物玻璃板或陶瓷玻璃 板与至少一个有机层结合。为了更好地理解,该至少一个有机层应称为"有机层A"。
[0075] 该层可有利地实施为粘合层,其在断裂的情况下保留或保持住玻璃板的碎片并且 还增加了轻质复合板的弹性和可靠性。
[0076] 在一个优选的实施方式中,轻质复合板优选具有第二玻璃板或玻璃陶瓷板,其中 至少一个有机层布置在玻璃板或玻璃陶瓷板与第二玻璃板或玻璃陶瓷板之间。
[0077] 第二玻璃板如第一玻璃板一样由矿物玻璃构成并且可相应地如第一玻璃板一样 由锂铝硅酸盐玻璃、钠钙硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃、碱铝硅酸盐玻璃、无碱或低碱的铝硅 酸盐玻璃构成,特别是由化学固化和/或热学固化的锂铝硅酸盐玻璃、钠钙硅酸盐玻璃、硼 硅酸盐玻璃、碱性铝硅酸盐玻璃、无碱或低碱的铝硅酸盐玻璃制成。这种玻璃通过拉伸工艺 (如下拉工艺)、溢出熔融或通过浮法技术获得。
[0078] 在第二板实施为玻璃陶瓷板的情况下,第二板由陶瓷化的铝硅酸盐玻璃或锂铝硅 酸盐玻璃构成,特别是由化学固化和/或热固化的陶瓷化的铝硅酸盐玻璃或锂铝硅酸盐玻 璃构成。
[0079] 第二玻璃板或玻璃陶瓷板可与该其中一个、即第一玻璃板或玻璃陶瓷板相同,第 一玻璃板或玻璃陶瓷板用作基体载体基板。
[0080] 但是在一个优选的实施方式中,第二玻璃板或玻璃陶瓷板更薄。其例如也可由薄 玻璃片、优选由铝硅酸盐玻璃或硼硅酸盐玻璃构成,其也作为缠绕的薄玻璃带获得。第二 玻璃板或玻璃陶瓷板的厚度小于等于1000μm,优选小于等于500μm,特别优选小于等于 350μm,特别优选小于等于210μm;并且大于等于20μm,优选大于等于40μm,特别优选大 于等于70μm,特别优选大于等于100μm。
[0081] 为了避免轻质复合板的不希望的弯曲或拱起,两个玻璃板或玻璃陶瓷板的热膨胀 系数相互匹配。一个玻璃板或玻璃陶瓷板的热膨胀系数和第二玻璃板或玻璃陶瓷板的热膨 胀系数的差小于等于7*106K\优选小于等于5*106K\优选小于等于3*106K\优选小于 等于2. 5*106Κ\特别优选小于等于2*106Κ\特别优选小于等于1*106Κ^
[0082] 为了进一步提高轻质复合板的弹性和可靠性,在一个实施方式中,在满足热学安 全要求的情况下,代替第二玻璃板或玻璃陶瓷板设置第二有机层,其中至少一个有机层A 布置在一个玻璃板和第二有机层之间。为了更好理解,将第二有机层称为"有机层D"。
[0083] 第二有机层D在优选实施方式中是聚合物膜。对于需要良好光学性能的应用来 说,聚合物膜的透明度大于70%,优选大于等于85%,特别优选大于等于88%,特别优选大 于等于92%。例如由PMMA制成的聚合物膜在给定的厚度范围中具有大于等于92%的透明 度,相应地由PET制成的聚合物膜具有大于等于88%的透明度,并且相应地由PC制成的聚 合物膜具有大于等于85%的透明度。但是对于其他应用、特别是在建筑和家具领域中的应 用来说,该膜也可以是彩色的、半透明或不透明的或可以是图像或文字的载体。
[0084] 这样一种聚合物膜的厚度小于等于300μm,优选小于等于100μm,特别优选小于 等于50μm,特别优选小于等于20μm的厚度。在选择聚合物膜的厚度时遵循根据本发明的 一个玻璃板或玻璃陶瓷板的总厚度与所有有机层的总厚度的比例。例如一个玻璃板或玻璃 陶瓷板的厚度与有机层A和D的厚度总和的比例。
[0085] 聚合物膜优选由聚对苯二甲酸乙酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA)、聚酰胺(PA)、聚酰亚胺(PI)或聚烯烃(如聚乙烯(PE)或聚丙烯)或它们分别的共 混物、共聚物或衍生物之一构成;或由氟化聚合物和/或氯化聚合物,例如乙烯-四氟乙烯 (ETFE)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氯乙烯(PVDC)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、 聚萘(PEN)或由四氟乙烯、六氟丙烯和偏二氟乙烯(THV)构成的三元共聚物构成。
[0086] 在另一优选的实施方式中,轻质复合板包括第二有机层B和第三有机层C,其中, 第二有机层B是聚合物膜,其布置在第一有机层A和第三有机层C之间。在一个实施方式 中,三个有机层A、B和C布置在一个玻璃板或玻璃陶瓷板和第二玻璃板或玻璃陶瓷板之间。 在另一实施方式中,它们布置在一个玻璃板或玻璃陶瓷板和第二有机层D之间,第二有机 层D在该实施方式中为第四有机层。有机层A和C分别主要实施为粘合层,其使得轻质复 合板的元件或材料(第一玻璃板或玻璃陶瓷板、第二玻璃板或玻璃陶瓷板、聚合物膜、聚合 物薄膜各个组合)持久地相互连接并且粘合,并且在玻璃板或玻璃陶瓷板断裂的情况下使 得碎片分别保留或保持。因此,有机层A和C作为防破碎保护。此外,通过有机层A和C提 高了轻质复合板的弹性和可靠性。但是为了更进一步改善轻质复合板的防破碎保护、弹性 和可靠性,在有机层A和C之间布置以聚合物薄膜形式的另一有机层B。
[0087] 聚合物薄膜的厚度小于等于100ym,优选小于等于50μπι,特别优选小于等于 20μm,特别优选小于等于12μm。在选择聚合物薄膜的厚度时,遵循根据本发明的一个或多 个玻璃板或玻璃陶瓷板的总厚度与所有有机层的总厚度的比例,例如玻璃板或玻璃陶瓷板 的厚度与有机层A、B和C的厚度总和的比例。
[0088] 聚合物薄膜优选由聚对苯二甲酸乙酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA)、聚酰胺(PA)、聚酰亚胺(PI)或聚烯烃(如聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP))构成。此外, 其优选由它们的共混物、共聚物或衍生物之一构成;或由氟化聚合物和/或氯化聚合物、例 如乙烯-四氟乙烯(ETFE)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氯乙烯(PVDC)、聚 偏二氟乙烯(PVDF)、聚萘(PEN)或由四氟乙烯、六氟丙烯和偏二氟乙烯(THV)构成的三元共 聚物构成。
[0089] 有机层A的厚度小于等于350μπι,优选小于等于200μπι,特别优选小于等于 100μm,特别优选小于等于60μm,特别优选小于等于30μm。有机层C的厚度小于等于 200μm,优选小于等于100μm,特别优选小于等于60μm,特别优选小于等于30μm。在选择 有机层A和/或第三有机层C的厚度时,遵循根据本发明的一个或多个玻璃板或玻璃陶瓷 板的总厚度与所有有机层的总厚度的比例。
[0090] 有机层A的纯透射率为大于等于88%,优选大于等于92%,特别优选大于等于 96%,特别优选大于等于99%。有机层C的纯透射率同样为大于等于88%,优选大于等于 92 %,特别优选大于等于96 %,特别优选大于等于99 %。
[0091] 有机层A或有机层C或两个有机层可由在包封或嵌入材料方面的热熔粘接剂制 成,尤其由聚乙烯醇缩丁醛(PVB)或基于聚氨酯的热塑性弹性体(TPE-U)或离聚物或由诸 如乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、或聚乙烯(PE)或聚乙烯丙烯酸酯(EA)或环烯烃共聚物 (C0C)的聚烯烃作为粘合膜构成或由热塑性有机硅制成。在特别优选的实施方式中,由有 机低分子化合物、粘合膜构成的有机层A或有机层C或两个有机层具有相对于玻璃或玻璃 陶瓷的高的光学透明性、持久粘附性和相对于玻璃或玻璃陶瓷的足够的用于应力补偿和防 破碎保护的弹性。这例如可以是胶带。中间层可由基于丙烯酸酯的粘合膜构成,特别是由 光学透明的粘合剂(0CA)构成,例如美国的3M公司(明尼苏达矿业和制造)/圣保罗/明 尼苏达州提供的3M?光学透明的粘合剂或德国汉堡的tesaSE公司提供的例如tua? 0CA tesa69xxx、例如tesa69301 至 69305 或tesa69401 至 69405。
[0092] 对于某些应用、例如作为用于车辆驾驶室的观察窗来说,为了确保轻质复合板的 良好的光学性能,在一个优选的实施方式中,在相应的实施方式中的轻质复合板的所有元 件或材料(第一玻璃板或玻璃陶瓷板、第二玻璃板或玻璃陶瓷板、聚合物膜、聚合物薄膜、 粘合层的各种组合)的折射率进行相互匹配。在轻质复合板的实施方式中分别给出的材料 的折射率的差为小于等于0. 3,优选小于等于0. 25,优选小于等于0. 2,特别优选小于等于 〇. 15,特别优选小于等于0. 09。因此,例如对于第一和/或第二玻璃板或玻璃陶瓷板的典 型的折射率值为1. 50至1. 53 (在588或633nm处)、对于铝硅酸盐玻璃或在化学预张紧之 后在其压应力层中为1. 51至1. 54 (在588或633nm处)或对于硼硅酸盐玻璃为1. 523 (在 588nm处)或对于无碱的铝硅酸盐玻璃为1. 510 (在588nm处)或对于钠钙玻璃为1. 52 (在 588nm处)。有机层A或有机层C为0CA时的折射率是1. 47。有机层B或有机层D为PET 时的折射率近似是1. 56至1. 64,例如为PC时近似为1. 58、例如为PMMA时近似为1. 49,例 如为PE时近似为1. 50至1. 54,例如为PP时近似为1. 49至1. 6,例如为PA时近似为1. 53, 例如为PI时近似为1. 66至1. 78。
[0093] 对于在遵循一个或多个玻璃板或玻璃陶瓷板的总厚度与所有有机层的总厚度的 比例的情况下确定在根据本发明的轻质复合板中的各个层的厚度例如给出下列参考值:对 于铝硅酸盐玻璃密度为2. 39至2. 48g/cm3,对于硼硅酸盐玻璃密度为2. 51g/cm3,对于无碱 的铝硅酸盐玻璃密度为2. 43g/cm3,对于钠钙玻璃密度为2. 5g/cm3,对于锂铝硅酸盐玻璃密 度为2. 5g/cm3,对于为0CA的有机层A或有机层C的密度是1. 05g/cm3,对于例如为PET的 有机层B或有机层D的密度是1. 3至1. 4g/cm3、例如为PC的密度是1. 2g/cm3、例如为PMMA 的密度是1. 19g/cm3、例如为PE的密度是0. 92至0. 95g/cm3、例如为PP的密度是0. 9g/cm3、 例如为PA的密度是1. 13g/cm3、例如为PI的密度是1. 42g/cm3、例如为TPU的密度是1. 15g/ cm3〇
[0094]此外,本发明包括用于制造这种轻质复合板的
当前第3页1 2 3 4 5 6 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1