具有压缩顶层的玻璃聚合物层合体的制作方法
未命名
09-28
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具有压缩顶层的玻璃聚合物层合体
1.本技术主张2020年11月30日提交的美国临时申请第63/119,100号的权益,其内容是本技术的依据且以全文引用的方式并入本文中。
技术领域
2.本说明书总体上涉及层合玻璃基制品,且更具体而言涉及包含具有压缩顶层且被聚合物黏着层隔开的玻璃层的层合玻璃基制品及其形成方法。
背景技术:
3.在诸如lcd及led显示器、计算机监视器、自动柜员机(automated teller machine,atm)等消费者及商业电子装置两者中采用诸如盖玻璃、玻璃背板等玻璃制品。这些玻璃制品中的一些可包括“触控”功能性,这使得有必要由包括使用者手指及/或电笔装置的各种对象接触玻璃制品,因而,玻璃必须足够稳健以耐受定期接触而不会损伤,诸如刮伤。实际上,引入玻璃制品的表面中的刮痕可降低玻璃制品的强度,因为刮痕可充当裂纹的起始点,裂纹会引起玻璃的灾难性故障。
4.此外,此类玻璃制品也可结合到诸如移动电话、个人媒体播放器、膝上型计算机及平板计算机的可携式电子装置中。结合到这些装置中的玻璃制品在相关装置的运输及/或使用期间可能易受严重的冲击损伤。严重的冲击损伤可包括例如装置坠落所致的损伤。此种机械损伤可引起玻璃的故障。
5.因此,存在对替代性玻璃制品的需要,这种替代性玻璃制品能抵抗由玻璃制品的表面及边缘上的机械损伤事故引起的故障。
技术实现要素:
6.根据方面(1),提供一种制品。该制品包含:第一玻璃基层,其具有厚度t
g1
和热膨胀系数cte
g1
;第二玻璃基层,其具有厚度t
g2
和热膨胀系数cte
g2
;以及第一聚合物层,其设置于该第一玻璃基层与该第二玻璃基层之间,具有厚度t
p1
和热膨胀系数cte
p1
,其中该第一玻璃基层包含压缩应力,且
│
cte
g1-cte
g2
│
>0.4ppm/℃。
7.根据方面(2),提供方面(1)的制品,该制品进一步包含:第三玻璃基层,其具有厚度t
g3
和热膨胀系数cte
g3
;以及第二聚合物层,其设置于该第二玻璃基层与该第三玻璃基层之间,具有厚度t
p2
和热膨胀系数cte
p2
,其中该第三玻璃基层包含压缩应力,且
│
cte
g3-cte
g2
│
>0.4ppm/℃。
8.根据方面(3),提供方面(2)的制品,其中t
g1
=t
g3
。
9.根据方面(4),提供方面(2)至前一方面中任一项的制品,其中t
g3
≤300μm。
10.根据方面(5),提供方面(2)至前一方面中任一项的制品,其中t
p2
≤150μm。
11.根据方面(6),提供方面(2)至前一方面中任一项的制品,其中该第一玻璃基层与该第三玻璃基层具有相同的组成。
12.根据方面(7),提供方面(2)至前一方面中任一项的制品,其中该第一聚合物层与
该第二聚合物层具有相同的组成。
13.根据方面(8),提供方面(2)至前一方面中任一项的制品,其中:
│
cte
g3-cte
g2
│
>0.5ppm/℃。
14.根据方面(9),提供方面(1)至前一方面中任一项的制品,其中t
g1
≤300μm。
15.根据方面(10),提供方面(1)至前一方面中任一项的制品,其中t
g2
≥200μm。
16.根据方面(11),提供方面(1)至前一方面中任一项的制品,其中t
g1
+t
g2
+t
p1
<20mm。
17.根据方面(12),提供方面(1)至前一方面中任一项的制品,其中t
p1
≤150μm。
18.根据方面(13),提供方面(1)至前一方面中任一项的制品,其中cte
g1
<cte
g2
。
19.根据方面(14),提供方面(1)至前一方面中任一项的制品,其中cte
g1
>cte
g2
。
20.根据方面(15),提供方面(1)至前一方面中任一项的制品,其中
│
cte
g1-cte
g2
│
>0.5ppm/℃。
21.根据方面(16),提供方面(1)至前一方面中任一项的制品,其中该第一玻璃基层包含大于或等于5mpa的压缩应力。
22.根据方面(17),提供方面(1)至前一方面中任一项的制品,其中该第一玻璃基层包含大于或等于5mpa的平均压缩应力且压缩应力在该第一玻璃基层的厚度上变化,变化的程度小于平均压缩应力的20%。
23.根据方面(18),提供方面(1)至前一方面中任一项的制品,其中该第一玻璃基层包含大于或等于200mpa的压缩应力。
24.根据方面(19),提供方面(1)至前一方面中任一项的制品,其中cte
p1-(cte
g1
+cte
g2
)/2>1ppm/℃。
25.根据方面(20),提供方面(1)至前一方面中任一项的制品,其中该第一聚合物层具有大于或等于20℃的玻璃转化温度。
26.根据方面(21),提供方面(1)至前一方面中任一项的制品,其中该第一聚合物层在介于0℃与40℃之间的温度下具有大于或等于5mpa且小于或等于20,000mpa的储存模量。
27.根据方面(22),提供方面(1)至前一方面中任一项的制品,其中该第二玻璃基层具有大于或等于5gpa的杨氏模量。
28.根据方面(23),提供方面(1)至前一方面中任一项的制品,其中该第二玻璃基层具有大于该第一聚合物层的杨氏模量的杨氏模量。
29.根据方面(24),提供方面(1)至前一方面中任一项的制品,其中该第一玻璃基层具有大于或等于6n的努氏(knoop)刮痕阈值。
30.根据方面(25),提供方面(1)至前一方面中任一项的制品,其中该第一玻璃基层包含铝硼硅酸盐玻璃。
31.根据方面(26),提供方面(1)至前一方面中任一项的制品,其中该第二玻璃基层包含铝硅酸盐玻璃。
32.根据方面(27),提供方面(1)至前一方面中任一项的制品,其中该第二玻璃基层包含钠钙玻璃。
33.根据方面(28),提供方面(1)至前一方面中任一项的制品,其中该第二玻璃基层包含大于或等于200mpa的压缩应力。
34.根据方面(29),提供方面(1)至前一方面中任一项的制品,其中该第一聚合物层包
含碳纳米管。
35.根据方面(30),提供方面(1)至前一方面中任一项的制品,其中该第一聚合物层包含着色剂。
36.根据方面(31),提供方面(1)至前一方面中任一项的制品,其中该第一聚合物层在20℃下不表现出脆性变形行为。
37.根据方面(32),提供一种消费者电子产品。该消费者电子产品包含:外壳,其具有前表面、后表面以及侧表面;电学组件,其至少部分地设置于该外壳内,该电学组件至少包括控制器、内存及显示器,该显示器设置于该外壳的该前表面处或附近;以及覆盖基板,其设置于该显示器之上,其中该外壳和该覆盖基板中的至少一者的至少一部分包含前述方面中任一项的制品。
38.根据方面(33),提供一种方法。该方法包含:将第一聚合物层设置于第一玻璃基层与第二玻璃基层之间;以及在处于固化温度tc的环境中固化该第一聚合物以形成制品,其中该第一玻璃基层具有厚度t
g1
和热膨胀系数cte
g1
,该第二玻璃基层具有厚度t
g2
和热膨胀系数cte
g2
,该第一聚合物层具有厚度t
p1
和热膨胀系数cte
p1
,该第一玻璃基层包含压缩应力,
│
cte
g1-cte
g2
│
>0.4ppm/℃,且
│
t
c-20℃
│
≥10℃。
39.根据方面(34),提供方面(33)的方法,其中tc≥30℃且cte
g2
>cte
g1
。
40.根据方面(35),提供方面(33)至前一方面中任一项的方法,其中该第一聚合物层具有玻璃转化温度t
gp1
,其中tc≥t
gp1
+10℃。
41.根据方面(36),提供方面(33)至前一方面中任一项的方法,其中在固化之后,该制品被加热至大于或等于40℃的温度。
42.根据方面(37),提供方面(33)至前一方面中任一项的方法,其中该固化在该第一聚合物层中诱发大于或等于1%的收缩。
43.根据方面(38),提供方面(33)至前一方面中任一项的方法,其中tc≤0℃且cte
g1
>cte
g2
。
44.根据方面(39),提供方面(33)至前一方面中任一项的方法,其中该设置包含柔版或凹版印刷。
45.根据方面(40),提供方面(33)至前一方面中任一项的方法,其中该固化包含用紫外光辐照该第一聚合物层。
46.根据方面(41),提供方面(33)至前一方面中任一项的方法,其中该固化包含热处理该第一聚合物层。
47.根据方面(42),提供方面(33)至前一方面中任一项的方法,其中
│
cte
g1-cte
g2
│
>0.5ppm/℃。
48.本文中描述层合玻璃制品及其形成方法的额外的特征及优点将在以下详细描述中阐述,且将根据该描述部分地对本领域技术人员显而易见或藉由实践本文中描述的实施方式得到认可,包括以下详细描述、权利要求书以及附图。
49.应理解,前述大体描述及以下详细描述两者描述了意欲提供综述或框架的各种实施方式,以便理解所请求保护的主题的本质及特性。包括附图以提供对各种实施方式的进一步理解,且附图并入本说明书中且构成本说明书的一部分。附图示出本文中描述的各种实施方式,且与描述一起用于解释所请求保护的主题的原理及操作。
附图说明
50.图1示意性地描绘根据本文中描述的一个或多个实施方式的包含玻璃基制品的消费者电子装置的前视图;
51.图2示意性地描绘图1的消费者电子装置的透视图;
52.图3示意性地描绘根据本文中展示且描述的一个或多个实施方式的玻璃基制品的横截面;
53.图4示意性地描绘根据本文中展示且描述的一个或多个实施方式的玻璃基制品的横截面;
54.图5是根据实施方式的玻璃基制品的随固化温度而变的应力的图;
55.图6是根据实施方式的玻璃基制品的随深度而变的应力的图;
56.图7是根据实施方式的玻璃基制品的随深度而变的应力的图;
57.图8是根据实施方式的玻璃基制品的随深度而变的应力的图;
58.图9是根据实施方式的玻璃基制品、在室温下固化的层合体制品、离子交换玻璃整料在钢棒坠落试验之后的照片;
59.图10是根据实施方式的玻璃基制品在30目砂纸上的最大坠落高度的图;
60.图11是根据实施方式的玻璃基制品在光滑花岗岩上的最大坠落高度的图;
61.图12是比较性整料离子交换玻璃及根据实施方式的玻璃基制品的边缘冲击试验结果的照片;
62.图13是比较性整料离子交换玻璃及根据实施方式的玻璃基制品在5n负荷下的努氏刮痕性能试验结果的照片;
63.图14是ub20聚合物的随温度及连续加热循环而变的热膨胀行为的图;
64.图15是根据实施方式的玻璃基制品的随固化温度而变的平均裂纹长度的图;
65.图16是整料玻璃制品及根据实施方式的玻璃基制品的随波长而变的透光率的图;
66.图17是用来固化根据实施方式的玻璃基制品的灯的uv光谱输出;
67.图18是根据实施方式的玻璃基制品的随第二玻璃层厚度而变的平均裂纹长度的图;且
68.图19是根据实施方式的玻璃基制品的随落球次数而变的雾度的图。
具体实施方式
69.现在将详细说明玻璃基制品的实施方式,玻璃基制品包含多个玻璃基层及设置于玻璃基层之间的聚合物层,其实例在附图中示出。
70.范围在本文中可表达为从“约”一个特定值及/或至“约”另一个特定值。当表达此范围时,另一个实施方式包括从一个特定值及/或至另一个特定值(即,范围包括明确陈述的端点)。类似地,当藉由使用前置的“约”将值表达为近似值时,将理解,特定值形成另一个实施方式。例如,范围“从约1至约2”也明确地包括范围“从1至2”。类似地,范围“约1至约2”也明确地包括范围“1至2”。将进一步理解,范围中的每一者的端点与另一个端点相关及独立于另一个端点均为有意义的。
71.如本文所用的方向术语(例如,上、下、右、左、前、后、顶部、底部)仅参考所绘制的图且并不意欲暗示绝对取向。
72.除非另外明确陈述,否则本文中阐述的任何方法绝不意欲解释为要求其步骤按特定次序执行,任何装置也不意欲解释为要求特定取向。因此,在方法权利要求并未实际上叙述其步骤要遵循的次序,或任何装置权利要求并未实际上叙述个别组件的次序或取向,或在权利要求书或说明书中并未另外具体陈述步骤应限于特定次序,或并未叙述装置的组件的特定次序或取向的情况下,绝不意欲在任何方面推断次序或取向。这适用于任何可能的非表达性解释基础,包括:关于步骤排列、操作流程、组件次序或组件取向的逻辑事项;自语法组织或标点导出的明显意义;以及说明书中描述的实施方式的数目或类型。
73.如本文所用,除非上下文另外清楚指示,否则单数形式“一(a/an)”及“该”包括多个指涉对象。因此,例如,除非上下文另外清楚指示,否则提及“一”组件包括具有两个或两个以上此类组件的方面。
74.本文中描述的玻璃基制品是至少两个玻璃基层及设置于玻璃基层之间的聚合物层的层合体。这些玻璃基层由至少0.4ppm/℃的热膨胀系数差表征。玻璃基层中的至少一者包括压缩应力。玻璃基制品的抗破裂性可超过具有类似厚度的化学强化整料玻璃基制品,如坠落试验的结果所指示。另外,在故障情况下,玻璃基制品的光学性质以可允许其中并入有玻璃基制品的电子装置继续操作的方式得以保留。例如,本文中描述的玻璃基制品中的裂纹的可见度可比具有类似厚度的化学强化整料玻璃基制品中显著更低。
75.本文中描述的玻璃基制品提供高抗断裂性而不需要各玻璃基层的化学强化或热回火。因此,玻璃基制品的制造可得以简化且成本可降低。另外,达成高抗断裂性而不需要离子交换强化的能力允许各玻璃基层不含或大体上不含碱金属,碱金属在一些电子装置应用中是不良的。如本文中所使用,术语“大体上不含”指示组分未被主动添加至组合物,但是可作为杂质以小于或等于0.01摩尔%的量存在。术语“玻璃基”在本文中用于包括整体或部分由诸如玻璃及玻璃陶瓷(包括非晶相及晶相)的玻璃制成的任何物件。
76.本文中揭示的层合玻璃基制品可结合到其他制品中,其他制品诸如:具有显示器的制品(或显示制品)(例如,消费者电子装置,其包括监视器、电视、移动电话、平板计算机、计算机、导航系统、可穿戴装置(例如,手表)等)、建筑制品、运输制品(例如,用于包括轿车、卡车、火车、飞机、海轮等的载具的窗户)、家电制品、或需要一定透明度及改良的抗损伤性的任何制品。图1和图2中示意性地描绘了结合到本文中揭示的层合玻璃基制品中的任一者的示例性制品。具体而言,图1和图2展示消费者电子装置100,消费者电子装置100包括:外壳102,其具有前表面104、后表面106及侧表面108;电学组件(未图标),其至少部分地在外壳内部或完全在外壳内且至少包括控制器、内存及显示器110,显示器110位于外壳的前表面处或附近;以及覆盖基板112,其位于外壳的前表面处或之上以使得其位于显示器之上。在一些实施方式中,覆盖基板112和外壳102中的至少一者的至少一部分可包括本文中揭示的层合玻璃基制品中的任一者。
77.本文中描述的玻璃基制品至少包括第一玻璃基层、第二玻璃基层及设置于第一玻璃基层与第二玻璃基层之间的第一聚合物层。玻璃基制品中所包括的各玻璃基层及聚合物层可经选择以具有下文描述的特性中的任一者。
78.图3中示出示例性玻璃基制品。图3中的玻璃基制品300包括第一玻璃基层310、第二玻璃基层320及设置于这些玻璃基层之间的第一聚合物层315。在实施方式中,玻璃基制品可包括额外玻璃基层。如图4所示,玻璃基制品400包括第一玻璃基层410、第一聚合物层
415、第二玻璃基层420、第二聚合物层425及第三玻璃基层430。虽然图4所示的玻璃基制品包括三个玻璃基层,但是本文中描述的玻璃基制品可包括大于或等于两个的任何数目的玻璃基层。例如,玻璃基制品可包括大于或等于三个玻璃基层,诸如大于或等于四个玻璃基层,大于或等于五个玻璃基层,大于或等于六个玻璃基层,或更多。一般而言,玻璃基制品可包括比玻璃基层数目少一个的聚合物层。如图3及图4所示,玻璃基制品的外部平坦表面可由玻璃基层形成。因此,玻璃基制品的至少一些性质可归因于且大体上类似于外部/曝露玻璃基层的性质。
79.第一玻璃基层可具有热膨胀系数(coefficient of thermal expansion,cte),其大体上不同于第二玻璃基层的cte。例如,第一玻璃基层可具有低cte,而第二玻璃基层表现出更高的cte。聚合物层可包括uv或热固化聚合物。在与预期使用温度(诸如室温)相距较远的温度下将聚合物固化会引起玻璃基层之间的cte差异,以在层合体回到室温时在第一玻璃基层上产生压缩应力。第一玻璃基层上的压缩应力提供增大的抗损伤性及改良的刮痕性能。在第一玻璃基层中形成的任何裂纹由于聚合物层的延性变形(不像熔融层合体中的界面处的脆性变形)而在聚合物界面处止裂且不会传播至第二玻璃基层中,从而降低裂纹的可见度且防止层合体的灾难性故障。聚合物较薄且经选择为硬的,从而防止玻璃基层的严重挠曲及破裂,同时保护玻璃基层的后表面免于可引起故障的裂纹。保持第一玻璃基层较薄也使其中的裂纹的可见度最小化。针对第一玻璃基层使用具有优秀的刮痕性能的抗损伤材料(诸如碱土铝硼硅酸盐或碱性铝硼硅酸)提供了相比离子交换玻璃材料进一步改良的刮痕性能,离子交换玻璃材料由于其表面应力梯度较大而更容易发生横向开裂。更薄的聚合物层、更高的聚合物模量、更高的tg及更低的延性至脆性转变温度也提供改良的性能。玻璃基层也可经化学强化以进一步增强机械性能,尤其是在增加的成本并非障碍的情况下。除了多种可uv固化及可热固化的聚合物之外,可采用膜聚合物层合。
80.本文中描述的玻璃基层合体制品在与整料化学或热强化玻璃基制品(诸如可商购获得的制品)相比时提供多个优点。层合体结构提供可比得上化学强化玻璃制品的性能的性能而不需要离子交换处理,从而针对相同性能等级降低成本。例如,本文中描述的玻璃基层合体制品可表现出可比得上或超过具有类似厚度的整料化学强化玻璃基制品的故障坠落高度及刮痕性能的故障坠落高度及刮痕性能。玻璃基层合体制品中的缺陷的可见度相比整料化学强化玻璃基制品在更广泛范围的冲击事件上不太令人反感,从而降低使用期间的更换频率。玻璃基层合体制品可表现出某种程度的自行复原,使得形成的裂纹随时间流逝变得不太可见。即使在引入压缩应力之后,可将本文中描述的玻璃基层合体制品从“母”片切割成所要零件大小,这在整料化学强化玻璃基制品的情况下很难或不可能。玻璃基层合体制品也可被视为可修复的,使得可固化树脂的施用可减少裂纹的出现。
81.本文中描述的玻璃基制品中的压缩应力是由于玻璃基层之间的热膨胀系数失配(mismatch)而产生。聚合物黏着剂在不同于预期使用温度(通常为室温)的温度下固化,且当层合体回到使用温度时,更高热膨胀系数(coefficient of thermal expansion,cte)玻璃基层的体积变化大于更低cte玻璃基层的体积变化,这在玻璃基制品中产生压缩应力。含有三个玻璃基层的玻璃基制品(其中两个外部玻璃基层是相同的)中由cte失配产生的应力可由以下公式计算:
[0082][0083]
其中σ
g1
为外部玻璃基层中的应力,t
g1
为外部玻璃基层的厚度,t
g2
为中心玻璃基层的厚度,e
g1
为外部玻璃基层的杨氏模量,e
g2
为中心玻璃基层的杨氏模量,tc为固化温度,20℃为室温(预期使用温度),cte
g1
为外部玻璃基层的热膨胀系数,cte
g2
为中心玻璃基层的热膨胀系数,v
g1
为外部玻璃基层的泊松比,且v
g2
为中心玻璃基层的泊松比。
[0084]
如以上公式所示,cte差愈大且聚合物层固化时的温度与使用温度之间的温度差愈大,产生的压缩应力愈大。当然,必须有平衡性拉伸应力中心玻璃基层来平衡压缩应力,且此拉伸应力与外部玻璃基层厚度与中心玻璃基层厚度的比成比例,如以下所给出:
[0085][0086]
其中σ
g2
为中心玻璃基层中的应力。
[0087]
除了玻璃基层的cte值之外,聚合物的玻璃弛豫行为对玻璃基层合体制品中的最终应力状态有相当大的影响。玻璃转化温度、处理温度、冷却速率及聚合物在橡胶状态下的弹性模量是重要的控制参数。
[0088]
本文中描述的玻璃基制品的聚合物层服务于多个目的。可能最重要的是,聚合物层提供玻璃基层之间的机械结合。聚合物层在固化过程期间的收缩对其所结合至的玻璃基层给予额外的压缩应力,且此收缩造成示例性玻璃基制品表现出的压缩应力略大于仅归因于玻璃基层之间的cte失配的压缩应力。此额外的压缩增加了玻璃基制品的抗损伤性及强度。另外,聚合物层使可从一个玻璃基层传播至另一个玻璃基层中的任何裂纹偏转及止裂。因此,若中心玻璃基层的表面是崭新的且没有强度限制裂纹,则预计其在使用期间会保持如此,因为其受到外部玻璃基层及聚合物层保护,从而即使外部玻璃基层受到损害或损伤仍给予玻璃基制品很大的强度。为了以此方式作用,聚合物延性至脆性变形温度应较低,使得聚合物层中的变形为纯弹性的或弹性/塑性/黏塑性的。最后,聚合物层帮助保持在玻璃基层中形成的任何裂纹是闭合的。
[0089]
现在将描述玻璃基制品的细节。玻璃基制品包括:第一玻璃基层,其具有厚度t
g1
及热膨胀系数cte
g1
;第二玻璃基层,其具有厚度t
g2
及热膨胀系数cte
g2
;以及第一聚合物层,其设置于该第一玻璃基层与该第二玻璃基层之间,具有厚度t
p1
及热膨胀系数cte
p1
。cte
g1
与cte
g2
之间的差大于或等于0.4ppm/℃。第一玻璃基层包括压缩应力。
[0090]
在实施方式中,本文中揭示的玻璃基制品包括至少一个玻璃基层,其具有小于或等于300μm,诸如小于或等于200μm的厚度。玻璃基层的低厚度允许层弯曲且耗散掉冲击能量,从而减少或防止断裂。另外,玻璃基层的薄度可降低在玻璃基层中形成的任何裂纹的可见度。在实施方式中,第一玻璃基层具有小于或等于300μm,诸如小于或等于200μm,小于或等于190μm,小于或等于180μm,小于或等于170μm,小于或等于160μm,小于或等于150μm,小于或等于140μm,小于或等于130μm,小于或等于120μm,小于或等于110μm,小于或等于100μm,小于或等于90μm,或更小的厚度t
g1
。在实施方式中,第一玻璃基层具有大于或等于90μm且小于或等于300μm,诸如大于或等于90μm且小于或等于200μm,大于或等于100μm且小于或等于190μm,大于或等于110μm且小于或等于180μm,大于或等于120μm且小于或等于170μm,大
于或等于130μm且小于或等于160μm,大于或等于140μm且小于或等于150μm,以及由这些端点中的任一者形成的任何及所有子范围的厚度t
g1
。
[0091]
在实施方式中,本文中揭示的玻璃基制品包括至少一个玻璃基层,其具有大于或等于200μm,诸如大于或等于300μm的厚度。具有相对更高厚度的玻璃基层增加玻璃基制品对裂纹成长的抵抗能力。在实施方式中,第二玻璃基层具有大于或等于200μm,诸如大于或等于300μm,大于或等于350μm,大于或等于400μm,大于或等于450μm,大于或等于500μm,大于或等于550μm,大于或等于600μm,大于或等于650μm,大于或等于700μm,大于或等于750μm,大于或等于800μm,大于或等于850μm,大于或等于900μm,大于或等于950μm,大于或等于1000μm,大于或等于1050μm,大于或等于1100μm,大于或等于1150μm,大于或等于1200μm,大于或等于1250μm,大于或等于1300μm,大于或等于1350μm,大于或等于1400μm,大于或等于1450μm,大于或等于1500μm,大于或等于1550μm,大于或等于1600μm,大于或等于310μm,大于或等于310μm,大于或等于310μm,大于或等于1650μm,大于或等于1700μm,大于或等于1750μm,大于或等于1800μm,大于或等于1850μm,大于或等于1900μm,大于或等于1950μm,或更大的厚度t
g2
。在实施方式中,第二玻璃基层具有大于或等于200μm且小于或等于2000μm,诸如大于或等于300μm且小于或等于2000μm,大于或等于350μm且小于或等于1950μm,大于或等于400μm且小于或等于1900μm,大于或等于450μm且小于或等于1850μm,大于或等于500μm且小于或等于1800μm,大于或等于550μm且小于或等于1750μm,大于或等于600μm且小于或等于1700μm,大于或等于650μm且小于或等于1650μm,大于或等于700μm且小于或等于1600μm,大于或等于750μm且小于或等于1550μm,大于或等于800μm且小于或等于1500μm,大于或等于850μm且小于或等于1450μm,大于或等于900μm且小于或等于1400μm,大于或等于950μm且小于或等于1350μm,大于或等于1000μm且小于或等于1300μm,大于或等于1050μm且小于或等于1250μm,大于或等于1100μm且小于或等于1200μm,大于或等于300μm且小于或等于1150μm,以及由这些端点中的任一者形成的任何及所有子范围的厚度t
g2
。
[0092]
聚合物层可具有任何适当的厚度。聚合物层通常比玻璃基层显著更薄。在一些实施方式中,设置于玻璃基制品中的玻璃基层之间的所有聚合物层可单独地具有小于或等于150μm的厚度。在实施方式中,第一聚合物层可具有小于或等于150μm,诸如小于或等于145μm,小于或等于140μm,小于或等于135μm,小于或等于130μm,小于或等于125μm,小于或等于120μm,小于或等于115μm,小于或等于110μm,小于或等于105μm,小于或等于100μm,小于或等于95μm,小于或等于90μm,小于或等于85μm,小于或等于80μm,小于或等于75μm,小于或等于70μm,小于或等于65μm,小于或等于60μm,小于或等于55μm,小于或等于50μm,小于或等于45μm,小于或等于40μm,小于或等于35μm,小于或等于30μm,小于或等于25μm,小于或等于20μm,小于或等于15μm,小于或等于10μm,小于或等于8μm,小于或等于6μm,小于或等于4μm,小于或等于2μm,小于或等于1μm,或更小的厚度t
p1
。在实施方式中,第一聚合物层可具有大于或等于0.1μm且小于或等于150μm,诸如大于或等于0.1μm且小于或等于5μm,大于或等于0.5μm且小于或等于2μm,大于或等于2μm且小于或等于150μm,大于或等于4μm且小于或等于145μm,大于或等于6μm且小于或等于140μm,大于或等于8μm且小于或等于135μm,大于或等于10μm且小于或等于130μm,大于或等于15μm且小于或等于125μm,大于或等于20μm且小于或等于120μm,大于或等于25μm且小于或等于115μm,大于或等于30μm且小于或等于110μm,大于或等于35μm且小于或等于105μm,大于或等于40μm且小于或等于100μm,大于或等于45μm且
小于或等于95μm,大于或等于50μm且小于或等于90μm,大于或等于55μm且小于或等于85μm,大于或等于60μm且小于或等于80μm,大于或等于65μm且小于或等于75μm,大于或等于2μm且小于或等于70μm,以及由这些端点形成的任何及所有子范围的厚度t
p1
。在玻璃基制品中包括多个聚合物层的情况下,玻璃基制品中的聚合物层可具有不同的厚度。在玻璃基制品中包括多个聚合物层的其他实施方式中,聚合物层可具有大体上相等或相等的厚度。在实施方式中,聚合物层可比它们所邻近的玻璃基层薄。
[0093]
玻璃基制品可具有任何适当的厚度。玻璃基制品的厚度可定义为其中所包括的层的厚度的总和。例如,玻璃基制品的厚度可等于t
g1
+t
g2
+t
p1
。在实施方式中,玻璃基制品的厚度为小于或等于20mm,诸如小于或等于19mm,小于或等于18mm,小于或等于17mm,小于或等于16mm,小于或等于15mm,小于或等于14mm,小于或等于13mm,小于或等于12mm,小于或等于11mm,小于或等于10mm,小于或等于9mm,小于或等于8mm,小于或等于7mm,小于或等于6mm,小于或等于5mm,小于或等于4mm,小于或等于3mm,小于或等于2mm,小于或等于1.5mm,小于或等于1mm,或更小。在实施方式中,玻璃基制品的厚度为大于或等于0.5mm且小于或等于20mm,诸如大于或等于1mm且小于或等于19mm,大于或等于2mm且小于或等于18mm,大于或等于3mm且小于或等于17mm,大于或等于4mm且小于或等于16mm,大于或等于5mm且小于或等于15mm,大于或等于6mm且小于或等于14mm,大于或等于7mm且小于或等于13mm,大于或等于8mm且小于或等于12mm,大于或等于9mm且小于或等于11mm,大于或等于0.5mm且小于或等于10mm,以及由这些端点形成的任何及所有子范围。
[0094]
如上所述,第一玻璃基层及第二玻璃基层可具有热膨胀系数(coefficient of thermal expansion,cte)失配。第一玻璃基层与第二玻璃基层之间的的cte差大于0.4ppm/℃,使得
│
cte
g1-cte
g2
│
>0.4ppm/℃。在实施方式中,
│
cte
g1-cte
g2
│
>0.5ppm/℃或
│
cte
g1-cte
g2
│
>1ppm/℃。一般而言,玻璃基层的cte的更大失配产生更大的压缩应力。在实施方式中,cte
g1
<cte
g2
。在其他实施方式中,cte
g1
>cte
g2
。具有更高cte的玻璃基层决定了聚合物层的固化在使用温度以上还是以下发生以在第一玻璃基层中产生压缩应力。在cte
g1
<cte
g2
的实施方式中,固化温度大于使用温度。在cte
g1
>cte
g2
的实施方式中,固化温度低于使用温度。
[0095]
也可考虑聚合物层的cte与玻璃基层的平均cte之间的关系。在实施方式中,cte
p1-(cte
g1
+cte
g2
)/2>1ppm/℃。
[0096]
在实施方式中,玻璃基制品包括:第三玻璃基层,其具有厚度t
g3
及热膨胀系数cte
g3
;以及第二聚合物层,其设置于第二玻璃基层与第三玻璃基层之间,具有厚度t
p2
及热膨胀系数cte
p2
。cte
g3
与cte
g2
之间的差大于或等于0.4ppm/℃,诸如大于或等于0.5ppm/℃。第三玻璃基层包括压缩应力。包括第三玻璃基层可允许达成更高的压缩应力,同时也减少或避免在玻璃基制品中产生的应力所诱发的翘曲。在实施方式中,第一玻璃基层与第三玻璃基层具有相同的组成。在实施方式中,第一聚合物层与第二聚合物层具有相同的组成。也可包括额外的玻璃基层及聚合物层。
[0097]
第三玻璃基层可具有与第一玻璃基层相同的厚度,使得t
g1
=t
g3
。或者,第三玻璃基层可具有与第一玻璃基层不同的厚度。在实施方式中,第三玻璃基层具有小于或等于300μm,诸如小于或等于200μm,小于或等于190μm,小于或等于180μm,小于或等于170μm,小于或等于160μm,小于或等于150μm,小于或等于140μm,小于或等于130μm,小于或等于120μm,小
于或等于110μm,小于或等于100μm,小于或等于90μm,或更小的厚度t
g3
。在实施方式中,第三玻璃基层具有大于或等于90μm且小于或等于300μm,诸如大于或等于90μm且小于或等于200μm,大于或等于100μm且小于或等于190μm,大于或等于110μm且小于或等于180μm,大于或等于120μm且小于或等于170μm,大于或等于130μm且小于或等于160μm,大于或等于140μm且小于或等于150μm,以及由这些端点中的任一者形成的任何及所有子范围的厚度t
g3
。
[0098]
第二聚合物层可具有与第一聚合物层相同的厚度,使得t
p1
=t
p2
。或者,第二聚合物层可具有与第一聚合物层不同的厚度。在实施方式中,第二聚合物层可具有小于或等于150μm,诸如小于或等于145μm,小于或等于140μm,小于或等于135μm,小于或等于130μm,小于或等于125μm,小于或等于120μm,小于或等于115μm,小于或等于110μm,小于或等于105μm,小于或等于100μm,小于或等于95μm,小于或等于90μm,小于或等于85μm,小于或等于80μm,小于或等于75μm,小于或等于70μm,小于或等于65μm,小于或等于60μm,小于或等于55μm,小于或等于50μm,小于或等于45μm,小于或等于40μm,小于或等于35μm,小于或等于30μm,小于或等于25μm,小于或等于20μm,小于或等于15μm,小于或等于10μm,小于或等于8μm,小于或等于6μm,小于或等于4μm,小于或等于2μm,小于或等于1μm,或更小的厚度t
p2
。在实施方式中,第二聚合物层可具有大于或等于0.1μm且小于或等于150μm,诸如大于或等于0.1μm且小于或等于5μm,大于或等于0.5μm且小于或等于2μm,大于或等于2μm且小于或等于150μm,大于或等于4μm且小于或等于145μm,大于或等于6μm且小于或等于140μm,大于或等于8μm且小于或等于135μm,大于或等于10μm且小于或等于130μm,大于或等于15μm且小于或等于125μm,大于或等于20μm且小于或等于120μm,大于或等于25μm且小于或等于115μm,大于或等于30μm且小于或等于110μm,大于或等于35μm且小于或等于105μm,大于或等于40μm且小于或等于100μm,大于或等于45μm且小于或等于95μm,大于或等于50μm且小于或等于90μm,大于或等于55μm且小于或等于85μm,大于或等于60μm且小于或等于80μm,大于或等于65μm且小于或等于75μm,大于或等于2μm且小于或等于70μm,及由这些端点形成的任何及所有子范围的厚度t
p2
。
[0099]
第一玻璃基层包括压缩应力。压缩应力改良玻璃基制品对断裂的抵抗能力且减少裂纹传播。在实施方式中,第一玻璃基层包括大于或等于5mpa,诸如大于或等于10mpa,大于或等于15mpa,大于或等于20mpa,大于或等于25mpa,大于或等于30mpa,大于或等于35mpa,大于或等于40mpa,大于或等于45mpa,大于或等于50mpa,大于或等于55mpa,大于或等于60mpa,大于或等于65mpa,大于或等于70mpa,大于或等于75mpa,大于或等于80mpa,大于或等于85mpa,大于或等于90mpa,大于或等于95mpa,大于或等于100mpa,或更大的压缩应力。在实施方式中,第一玻璃基层包括大于或等于5mpa且小于或等于100mpa,诸如大于或等于10mpa且小于或等于95mpa,大于或等于15mpa且小于或等于90mpa,大于或等于20mpa且小于或等于85mpa,大于或等于25mpa且小于或等于80mpa,大于或等于30mpa且小于或等于75mpa,大于或等于35mpa且小于或等于70mpa,大于或等于40mpa且小于或等于65mpa,大于或等于45mpa且小于或等于60mpa,大于或等于50mpa且小于或等于55mpa,以及由这些端点形成的任何及所有子范围的压缩应力。除非另外指示,否则压缩应力是利用散射光偏光镜(scattered light polariscope,scalp)测量的。
[0100]
第一玻璃基层可包括大体上均匀的压缩应力。在实施方式中,第一玻璃基层包含平均压缩应力且压缩应力在第一玻璃基层的厚度上变化,变化的程度小于平均压缩应力的
20%。在此类实施方式中,第一玻璃基层的平均压缩应力可为上述压缩应力值中的任一者,诸如大于或等于5mpa,大于或等于10mpa等。
[0101]
第一玻璃基层可由曝露表面压缩应力表征。第一玻璃基层的不与聚合物层接触的表面是曝露表面且是可由使用者接触且在正常使用过程中最有可能遭受损伤的表面。在实施方式中,第一玻璃基层的曝露表面具有可为上述压缩应力值中的任一者,诸如大于或等于5mpa,大于或等于10mpa等的压缩应力。
[0102]
第一玻璃基层可由结合表面(bonded surface)压缩应力表征。第一玻璃基层的与聚合物层接触的表面是结合表面。在实施方式中,第一聚合物层的结合表面具有可为上述压缩应力值中的任一者,诸如大于或等于5mpa,大于或等于10mpa等的压缩应力。在第一玻璃基层中的压缩应力大体上均匀的实施方式中,曝露表面压缩应力可大体上等于结合表面压缩应力。
[0103]
第一玻璃基层可由化学强化玻璃基材料形成。化学强化玻璃基材料包括与由玻璃基层的cte失配产生的压缩应力相加组合的应力分布,从而导致第一玻璃基层中的最大压缩应力可比仅由cte失配引起的压缩应力显著更高。在实施方式中,第一玻璃基层包括大于或等于200mpa,诸如大于或等于250mpa,大于或等于300mpa,大于或等于350mpa,大于或等于400mpa,大于或等于450mpa,大于或等于500mpa,大于或等于550mpa,大于或等于600mpa,大于或等于650mpa,大于或等于700mpa,大于或等于750mpa,大于或等于800mpa,大于或等于850mpa,大于或等于900mpa,大于或等于950mpa,或更大的压缩应力。在实施方式中,第一玻璃基层包括大于或等于200mpa且小于或等于1000mpa,诸如大于或等于250mpa且小于或等于950mpa,大于或等于300mpa且小于或等于900mpa,大于或等于350mpa且小于或等于850mpa,大于或等于400mpa且小于或等于800mpa,大于或等于450mpa且小于或等于750mpa,大于或等于500mpa且小于或等于700mpa,大于或等于550mpa且小于或等于650mpa,大于或等于200mpa且小于或等于600mpa,及由这些端点形成的任何及所有子范围的压缩应力。
[0104]
在包括第三玻璃基层的实施方式中,第三玻璃基层可由与上文关于第一玻璃基层所描述相同的压缩应力特征表征。在实施方式中,第三玻璃基层包括大体上等于第一玻璃基层的压缩应力的压缩应力。
[0105]
第二玻璃基层可由化学强化玻璃基材料形成。化学强化玻璃基材料包括与由玻璃基层的cte失配产生的压缩应力相加组合的应力分布,从而导致第二玻璃基层中的应力可与仅由cte失配引起的应力显著不同。在实施方式中,第二玻璃基层包括大于或等于200mpa,诸如大于或等于250mpa,大于或等于300mpa,大于或等于350mpa,大于或等于400mpa,大于或等于450mpa,大于或等于500mpa,大于或等于550mpa,大于或等于600mpa,大于或等于650mpa,大于或等于700mpa,大于或等于750mpa,大于或等于800mpa,大于或等于850mpa,大于或等于900mpa,大于或等于950mpa,或更大的压缩应力。在实施方式中,第二玻璃基层包括大于或等于200mpa且小于或等于1000mpa,诸如大于或等于250mpa且小于或等于950mpa,大于或等于300mpa且小于或等于900mpa,大于或等于350mpa且小于或等于850mpa,大于或等于400mpa且小于或等于800mpa,大于或等于450mpa且小于或等于750mpa,大于或等于500mpa且小于或等于700mpa,大于或等于550mpa且小于或等于650mpa,大于或等于200mpa且小于或等于600mpa,及由这些端点形成的任何及所有子范围的压缩应力。
[0106]
第二玻璃基层可由杨氏模量表征。在实施方式中,第二玻璃基层可具有大于或等
于5gpa,诸如大于或等于10gpa,大于或等于15gpa,大于或等于20gpa,大于或等于25gpa,大于或等于30gpa,大于或等于35gpa,大于或等于40gpa,大于或等于45gpa,大于或等于50gpa,大于或等于55gpa,大于或等于60gpa,大于或等于65gpa,大于或等于70gpa,大于或等于75gpa,或更大的杨氏模量e
g2
。在实施方式中,e
g2
为大于或等于5gpa且小于或等于80gpa,诸如大于或等于10gpa且小于或等于75gpa,大于或等于15gpa且小于或等于70gpa,大于或等于20gpa且小于或等于65gpa,大于或等于25gpa且小于或等于60gpa,大于或等于30gpa且小于或等于55gpa,大于或等于35gpa且小于或等于50gpa,大于或等于40gpa且小于或等于45gpa,及由这些端点形成的任何及所有子范围。除非另外指示,否则玻璃基层的杨氏模量是由在标题为“standard guide for resonant ultrasound spectroscopy for defect detection in both metallic and non-metallic parts”(共振超声谱法检测金属和非金属部件缺陷标准指南)的astm e2001-13中陈述的一般类型的谐振超声光谱学技术测量的。
[0107]
第二玻璃基层的杨氏模量e
g2
可结合第一聚合物层的杨氏模量e
p1
进行描述。在实施方式中,第二玻璃基层的杨氏模量大于第一聚合物层的杨氏模量,使得e
g2
>e
p1
。
[0108]
玻璃基层可包括玻璃或玻璃陶瓷材料。第一玻璃基层及第二玻璃基层具有不同的组成。玻璃基层可为铝硅酸盐玻璃,诸如铝硅酸盐玻璃、铝硼硅酸盐玻璃、钠钙玻璃。在实施方式中,第一玻璃基层为铝硼硅酸盐玻璃,诸如不含碱金属的铝硼硅酸盐玻璃。在实施方式中,第二玻璃基层为铝硅酸盐玻璃、碱金属铝硅酸玻璃或钠钙玻璃。
[0109]
玻璃基层,尤其是第一玻璃基层,可经选择以提供对刮痕损伤的高抵抗能力。在实施方式中,第一玻璃基层可具有大于或等于6n,诸如大于或等于6n,大于或等于7n,大于或等于8n,大于或等于9n,大于或等于10n,大于或等于11n,大于或等于12n,大于或等于13n,大于或等于14n,大于或等于15n,大于或等于16n,或更大的努氏刮痕阈值。第一玻璃基层的抗刮性可高于先前在应用中采用的离子交换强化玻璃制品的抗刮性,本文中描述的玻璃基制品针对这种应用是有用的。
[0110]
玻璃基层可经选择以提供所要的光学性质。在实施方式中,玻璃基层具有在400nm至750nm的波长范围上大于或等于90%,诸如大于或等于91%,大于或等于92%,大于或等于93%,大于或等于94%,大于或等于95%,大于或等于96%,大于或等于97%,大于或等于98%,大于或等于99%,或更大的透射率。除非另外指示,否则透射率是利用黑兹-加尔(haze-gard)透明度透射雾度计根据astm d1003使用照明体c测量的。
[0111]
在实施方式中,玻璃基制品的玻璃基层可具有包括约50摩尔%至约85摩尔%sio2、约5摩尔%至约30摩尔%al2o3及约5摩尔%至约30摩尔%b2o3的组成。玻璃基层可包括根据美国专利第7,851,394号及/或美国专利第7,534,734号生产的玻璃组合物,这种专利中的每一者以全文引用的方式并入本文中。
[0112]
在实施方式中,玻璃基层可为碱金属铝硅酸盐组合物,诸如常常经受离子交换强化过程且在移动电子装置中使用的碱金属铝硅酸盐组合物。碱金属铝硅酸盐玻璃可在玻璃基制品中以离子交换或非离子交换形式使用。在实施方式中,碱金属铝硅酸盐玻璃基层可大体上不含或不含锂。玻璃基层可包括根据2013年5月16日公开的美国专利申请公开第2013/0122284a1号的玻璃组合物,该案以全文引用的方式并入本文中。
[0113]
聚合物层可由任何适当的聚合物材料形成。在实施方式中,聚合物层可包括树脂,
诸如光学透明树脂。聚合物层可为可商购获得的,诸如常常用来修复挡风玻璃的树脂。在实施方式中,聚合物层可包括可紫外线固化树脂或可热固化树脂。在实施方式中,聚合物层可包括环氧树脂或丙烯酸酯。聚合物层也可包括光引发剂以提供所要的固化行为。在玻璃基制品中包括多个聚合物层的情况下,玻璃基制品中的聚合物层可由相同的材料形成。在玻璃基制品中包括多个聚合物层的其他实施方式中,聚合物层可由不同的材料形成。通常应理解,本文中参考第一聚合物层所描述的任何性质也归属于玻璃基制品中所包括的任何其他聚合物层。
[0114]
聚合物层可基于玻璃转化温度来表征。玻璃转化温度会影响由于玻璃基层的cte失配而产生的压缩应力。在实施方式中,第一聚合物层具有大于或等于20℃,诸如大于或等于30℃,大于或等于40℃,大于或等于50℃,大于或等于60℃,大于或等于70℃,大于或等于80℃,大于或等于90℃,大于或等于100℃,大于或等于110℃,大于或等于120℃,大于或等于130℃,大于或等于140℃,大于或等于150℃,或更大的玻璃转化温度t
gp1
。在实施方式中,第一聚合物层具有大于或等于20℃且小于或等于200℃,诸如大于或等于30℃且小于或等于190℃,大于或等于40℃且小于或等于180℃,大于或等于50℃且小于或等于170℃,大于或等于60℃且小于或等于160℃,大于或等于70℃且小于或等于150℃,大于或等于80℃且小于或等于140℃,大于或等于90℃且小于或等于130℃,大于或等于100℃且小于或等于120℃,大于或等于20℃且小于或等于110℃,以及由这些端点形成的任何及所有子范围的玻璃转化温度t
gp1
。除非另外指示,否则聚合物的玻璃转化温度是由动态机械分析测量的。
[0115]
聚合物层也可基于储存模量来表征。在实施方式中,第一聚合物层在介于0℃与40℃之间的温度下的储存模量大于或等于5mpa且小于或等于20,000mpa,诸如大于或等于2,000mpa且小于或等于5,000mpa,以及由这些端点形成的任何及所有子范围。
[0116]
聚合物层可基于在玻璃基制品的使用温度(诸如室温)下的变形行为来表征。在实施方式中,第一聚合物层在20℃下不表现出脆性变形行为。换言之,聚合物层可在20℃下表现出延性变形行为。聚合物层的非脆性变形行为防止裂纹从一个玻璃基层穿过聚合物层延伸至另一个玻璃基层,也称为使裂纹止裂。
[0117]
聚合物层可具有与玻璃基层兼容的光学性质。在实施方式中,聚合物层可具有在400nm至750nm的波长范围上大于或等于90%,诸如大于或等于91%,大于或等于92%,大于或等于93%,大于或等于94%,大于或等于95%,大于或等于96%,大于或等于97%,大于或等于98%,大于或等于99%,或更大的透射率。
[0118]
聚合物层可为相对刚性的,诸如具有在1/s的应变率下具有大于或等于100mpa的弹性模量的聚合物。聚合物层材料的刚度(stiffness)可约束玻璃基层,从而防止裂纹在玻璃基层中成长且防止玻璃基层挠曲及破裂。聚合物层可具有在1/s的应变率下大于或等于100mpa,诸如大于或等于105mpa,大于或等于110mpa,大于或等于115mpa,大于或等于120mpa,大于或等于125mpa,或更大的弹性模量。在实施方式中,聚合物层的刚度可与聚合物层的厚度有关,使得聚合物层的弹性模量除以聚合物层的厚度大于或等于1mpa/μm,诸如大于或等于2mpa/μm,大于或等于3mpa/μm,大于或等于4mpa/μm,大于或等于5mpa/μm,大于或等于6mpa/μm,大于或等于7mpa/μm,大于或等于8mpa/μm,大于或等于9mpa/μm,大于或等于10mpa/μm,或更大。除非另外指示,否则聚合物的弹性模量是由动态机械分析测量的。
[0119]
聚合物层可抵抗断裂。在实施方式中,聚合物层具有大于或等于0.8mpa√m,诸如
大于或等于0.81mpa√m,大于或等于0.82mpa√m,大于或等于0.83mpa√m,大于或等于0.84mpa√m,大于或等于0.85mpa√m,或更大的断裂韧性。
[0120]
聚合物层可基于随温度而变的体积变化来表征。此现象常常称为收缩。聚合物也可由于固化过程表现出收缩。在实施方式中,聚合物在固化过程期间经历大于或等于1%,诸如大于或等于2%,大于或等于3%,或更大的收缩。
[0121]
聚合物层可包括额外的组分以改变其性质。在实施方式中,聚合物层可包括碳纳米管,诸如多壁碳纳米管。聚合物层中包括碳纳米管可增加玻璃基制品对断裂的抵抗能力,诸如落球试验所指示。不受任何特定理论的束缚,聚合物中包括碳纳米管增大了聚合物层的储存模量、杨氏模量及抗拉强度,从而产生改良的抗裂性。在实施方式中,聚合物层可包括含量为约1%的碳纳米管。
[0122]
聚合物层也可包括着色剂。聚合物层中包括着色剂可在整体上给予玻璃基制品美观的外观而不会使其机械性质降级。在实施方式中,聚合物层可包括含量为大于或等于0.1wt%且小于或等于30wt%的着色剂。着色剂可经选择以与聚合物层的组合物兼容。例如,当聚合物层为环氧树脂时,可采用环氧基着色剂。例如,在环氧黏着剂的情况下,可将环氧基着色剂(诸如来自specialty polymers&services的系列)以0.1-30重量%的范围掺杂至环氧前驱物混合物中。类似地,来自澳科公司(orco)的orcozinedyes及orcotintns染料(有机染料及颜料)也可用于丙烯酸酯基黏着剂。
[0123]
本文中描述的玻璃基制品可表现为透明且无色的。在实施方式中,玻璃基制品可具有在400nm至750nm的波长范围上大于或等于90%,诸如大于或等于91%,大于或等于92%,大于或等于93%,大于或等于94%,大于或等于95%,大于或等于96%,大于或等于97%,大于或等于98%,大于或等于99%,或更大的透射率。
[0124]
玻璃基制品可具有任何适当的几何形状。在实施方式中,玻璃基制品为大体上平坦或平面的。在一些实施方式中,玻璃基制品可包括开口或凹口,诸如用于容纳相机、扬声器、麦克风或指纹传感器的开口。
[0125]
玻璃基制品可由任何适当的层合方法产生。一般而言,玻璃基制品是藉由以下步骤产生:将聚合物层设置于玻璃基层之间,然后在处于不同于预期使用温度的温度的环境中固化聚合物层。在玻璃基制品中将要包括两个以上玻璃基层的情况下,可针对将要添加的每个额外玻璃基层重复设置步骤,以形成层合体堆叠件(laminate stack)。在存在一个以上聚合物层的实施方式中,可同时固化所有聚合物层。
[0126]
可在层合和聚合物层固化之后将玻璃基制品切割或加工成所要的几何形状。这允许形成大片玻璃基制品且随后切割成所要的零件大小,从而增加制造效率及灵活性。在将玻璃基制品切割成所要的零件大小之后,可利用边缘精整工艺来减少切割边缘上的裂纹总数且产生当玻璃基制品经受弯曲应力时不太容易发生故障的边缘轮廓。在实施方式中,可在层合体堆叠件的组装及固化之前将玻璃基层切割且加工成所要的最终几何形状。
[0127]
聚合物层的设置可利用能够产生具有所要厚度的聚合物层的任何方法执行。在实施方式中,聚合物层可使用刮刀、辊、喷涂系统或本领域已知的任何其他技术来设置。在实施方式中,聚合物层使用柔版或凹版印刷技术来设置。选择适当的设置技术允许聚合物层的厚度受到均匀地控制。在实施方式中,采用柔版或凹版印刷技术来产生具有小于或等于3μm的厚度变化的聚合物层。聚合物层可由液体黏着剂组合物形成。在实施方式中,聚合物层
可设置为预成形膜。在聚合物层设置于玻璃基层之间之后,可向玻璃基层施加压力以从层合体去除任何气泡或过量聚合物。
[0128]
聚合物层的固化在处于固化温度tc的环境中发生,其中固化温度不同于预期使用温度(诸如室温)。在聚合物层固化之后,玻璃基制品回到预期使用温度,且玻璃基层之间的cte差在玻璃基制品中(诸如在第一玻璃基层中)产生压缩应力。在实施方式中,tc与室温之间的差(
│
t
c-20℃
│
)大于或等于10℃,诸如大于或等于15℃,大于或等于20℃,大于或等于25℃,大于或等于30℃,大于或等于35℃,大于或等于40℃,大于或等于45℃,大于或等于50℃,大于或等于55℃,大于或等于60℃,大于或等于65℃,大于或等于70℃,大于或等于75℃,大于或等于80℃,大于或等于85℃,大于或等于90℃,大于或等于95℃,大于或等于100℃,大于或等于105℃,大于或等于110℃,大于或等于115℃,大于或等于120℃,或更大。可在固化聚合物之前将层合体保持在固化温度环境中一段时间,这可称为预加热。这允许层合体大体上与固化温度平衡。在实施方式中,可将层合体维持在固化温度环境中大于或等于2分钟,诸如大于或等于3分钟,大于或等于4分钟,大于或等于5分钟,大于或等于6分钟,大于或等于7分钟,大于或等于8分钟,大于或等于9分钟,大于或等于10分钟,或更长。
[0129]
用于固化聚合物层的紫外线辐照可持续足以产生所要固化水平的任何时间。在实施方式中,uv辐照持续大于或等于0.5分钟,诸如大于或等于1分钟,大于或等于2分钟,大于或等于3分钟,大于或等于4分钟,大于或等于5分钟,大于或等于6分钟,大于或等于7分钟,大于或等于8分钟,大于或等于9分钟,大于或等于10分钟,或更长的时间。
[0130]
固化可在能够维持所要的固化温度且容纳玻璃基制品的任何环境中发生。在实施方式中,固化在烘箱、炉子、冰箱、冷冻器或其他环境室中发生。
[0131]
固化温度可在预期使用温度以上或以下,其中玻璃基层的相对cte值经相应地选择以在曝露玻璃基层中(诸如在第一玻璃基层中)产生压缩应力。在实施方式中,tc大于或等于30℃且cte
g2
>cte
g1
。在实施方式中,tc小于或等于0℃且cte
g1
>cte
g2
。
[0132]
固化温度也可基于聚合物层的玻璃转化温度来选择。在实施方式中,固化温度比聚合物层的玻璃转化温度高大于或等于10℃(tc≥t
gp1
+10℃)。
[0133]
玻璃基制品可在回到使用温度(诸如室温)之后经受额外的紫外线辐照。额外的紫外线辐照确保聚合物层完全固化。在实施方式中,额外的uv辐照持续大于或等于1分钟,诸如大于或等于2分钟,大于或等于3分钟,大于或等于4分钟,大于或等于5分钟,大于或等于6分钟,大于或等于7分钟,大于或等于8分钟,大于或等于9分钟,大于或等于10分钟,或更长的时间。
[0134]
在实施方式中,聚合物层可藉由利用紫外线辐射辐照聚合物层来固化。在实施方式中,聚合物层可藉由热处理聚合物层,诸如藉由整体上加热层合体或藉由局部加热聚合物层,来固化。例如,可将层合体置于烘箱中、炉子中、或热板上,以热处理且固化聚合物层。在一些实施方式中,可采用紫外线辐射和热处理来固化聚合物层。
[0135]
产生玻璃基制品的方法可包括在固化聚合物层之后的热处理步骤。在实施方式中,在聚合物层固化之后将玻璃基制品加热至大于或等于40℃的温度。此额外的热处理可辅助进一步固化聚合物层。
[0136]
实施例
[0137]
本文中描述的实施方式将由以下实施例进一步阐明。
[0138]
玻璃基制品是由具有表i中的组成的玻璃层形成,其中组成以摩尔%为单位提供。
[0139]
表i
[0140][0141]
藉由将玻璃层切割成所要的几何形状及将聚合物设置于玻璃层之间来制备层合玻璃基制品。样品包括两个或三个玻璃层,其中聚合物层设置于玻璃层中的每一者之间,使得具有两个玻璃层的层合体具有单个聚合物层且具有三个玻璃层的层合体具有两个聚合物层。玻璃层具有如表i中所描述的组成。聚合物层由可商购获得的ultrabond 45(ub45)、ultrabond 20(ub20)、ultrabond 400(ub400)及ultrabond 2400(ub2400)可uv固化的树脂形成。利用来自可商购获得的灯的光辐照层合体堆叠件以固化树脂。uv曝露在升高的固化温度tc下及/或在20℃室温下发生。表ii中报告所制备样品的细节。
[0142]
在表ii中,在针对第三玻璃层未报告细节的情况下,不包括第三玻璃层。在未报告tc的情况下,层合体并非在除室温(20℃)以外的温度下固化。预热时间是指在uv辐照之前将层合体保持在固化温度下的时间。tc下的固化时间指示在层合体在处于固化温度的环境中时发生uv辐照的时间。20℃下的固化时间指示在室温下进行uv辐照的时间。
[0143]
表ii
[0144]
[0145][0146]
表ii(续)
[0147]
[0148][0149]
表ii中报告的平均裂纹长度是作为在球从75mm高度坠落至已固化玻璃基制品上之后的最大裂纹长度测量的,其中第一玻璃层与120目砂纸接触。
[0150]
测量了表ii中的实施例16-19的压缩应力。如图5所示,所测量压缩应力针对所有固化温度均高于仅基于玻璃层的cte差计算出的压缩应力。此额外应力归因于聚合物的收缩,该收缩给予玻璃层压缩应力。
[0151]
聚合物组合物由可商购获得的组分产生。可商购获得的组分包括:ebecryl3605,一种部分丙烯酸酯化的环氧树脂;ebecryl 270,一种脂肪族胺基甲酸酯二丙烯酸酯寡聚物;irgacure2022,一种自由基光引发剂;cd-1012,一种阳离子光引发剂;elvacite2028,一种钝化甲基丙烯酸甲酯树脂;elvacite4026,,一种钝化甲基丙烯酸丁酯树脂;及elvacite4056,一种丙烯酸酯化的甲基丙烯酸甲酯丙烯酸树脂。表iii中报告聚合物组合物,其中组分的量以wt%为单位提供。
[0152]
表iii
[0153][0154]
表iii(续)
[0155]
[0156][0157]
利用表iii中的聚合物组合物形成具有三个玻璃层的层合体,以研究聚合物组合物对层合体性能的影响,其中层合体的除聚合物组合物及厚度以外的所有方面保持固定。表iii中报告的平均裂纹长度是作为在球从75mm高度坠落至已固化玻璃基制品上之后的最大裂纹长度测量的,其中第一玻璃层与120目砂纸接触。
[0158]
如表iv中所报告制备额外的层合玻璃基制品。利用来自可商购获得的灯的光辐照层合体堆叠件以固化树脂。uv曝露在所指示的固化温度tc下发生。
[0159]
在表iv中,预热时间是指在uv辐照之前将层合体保持在固化温度下的时间。tc下的固化时间指示在层合体在处于固化温度的环境中时发生uv辐照的时间。
[0160]
表iv
[0161][0162]
表iv(续)
[0163][0164]
表iv中报告的平均裂纹长度是作为在球从75mm高度坠落至已固化玻璃基制品上之后的最大裂纹长度测量的,其中第一玻璃层与120目砂纸接触。表iv中报告的压缩应力(compressive stress,cs)是如本文所描述测量的。
[0165]
如表v中所报告制备额外的层合玻璃基制品。利用来自可商购获得的灯的光辐照层合体堆叠件以固化树脂。uv曝露在所指示的固化温度tc下发生。
[0166]
在表v中,预热时间是指在uv辐照之前将层合体保持在固化温度下的时间。tc下的固化时间指示在层合体在处于固化温度的环境中时发生uv辐照的时间。
[0167]
表v
[0168]
[0169][0170]
表v
[0171]
[0172][0173]
表v中报告的平均裂纹长度是作为在球从75mm高度坠落至已固化玻璃基制品上之后的最大裂纹长度测量的,其中第一玻璃层与120目砂纸接触。表v中报告的压缩应力(compressive stress,cs)是如本文所描述测量的。表v中的tg是指聚合物。
[0174]
如表vi中所报告制备额外的层合玻璃基制品。表vi中的层合体中利用的聚合物为膜,且层合体是在高压釜中固化。在添加或不添加黏性促进剂的情况下测试黏着膜。
[0175]
表vi
[0176]
[0177][0178]
表vi中报告的平均裂纹长度是作为在球从75mm高度坠落至已固化玻璃基制品上之后的最大裂纹长度测量的,其中第一玻璃层与120目砂纸接触。表vi中报告的压缩应力(compressive stress,cs)是如本文所描述测量的。
[0179]
制备了层合体,其包括:厚度为100μm的组合物b的第一玻璃层,厚度为400μm的组合物a的第二玻璃层,厚度为100μm的组合物b的第三玻璃层,以及ub45的聚合物层。在40℃下固化层合体且藉由scalp技术测量应力分布。图6中展示所测量应力分布以及基于玻璃层的cte失配计算出的应力。在图6中,压缩应力具有负值。
[0180]
制备了层合体,其包括:厚度为100μm的组合物b的第一玻璃层,厚度为400μm的组合物a的第二玻璃层,厚度为100μm的组合物b的第三玻璃层,以及ub45的聚合物层。在100℃下固化层合体且藉由scalp技术测量应力分布。图7中展示所测量应力分布以及基于玻璃层的cte失配计算出的应力。在图7中,压缩应力具有负值。
[0181]
计算了在-100℃下制备固化的层合体的应力分布,层合体包括:厚度为100μm的组合物a的第一玻璃层,厚度为400μm的组合物b的第二玻璃层,厚度为100μm的组合物a的第三玻璃层,以及ub45的聚合物层。图8中展示计算出的应力分布。在图8中,压缩应力具有负值。如图8中所演示,在低温下固化可产生的应力等于在玻璃层反向的情况下在高温下固化所产生的应力。在低温下固化的配置提供的额外益处为,曝露玻璃层是离子可交换玻璃,这允许曝露玻璃层经化学强化。
[0182]
制备了层合体,其包括:厚度为100μm的组合物b的第一玻璃层,厚度为550μm的组合物a的第二玻璃层,厚度为100μm的组合物b的第三玻璃层,以及ub45的聚合物层。在133℃下进行8分钟预热的情况下,在133℃下固化层合体,且在室温下固化相同的样品。藉由使具有圆形尖端的16g钢棒坠落至置于安装至钢底座的120粒sic砂纸之上的层合体上,使已固化层合体受损。棒将层合体的后侧推入砂纸中且弯曲使冲击裂纹拉紧,从而驱使裂纹横向穿过样品。也对组合物a的整料离子交换玻璃执行此试验,其所有样品均在第一次冲击时破裂,如图9的右侧行中的3个样品所示。在不同位置对层合体进行5次冲击且对裂纹大小求平均以评估性能。在室温下固化的图9的中间行中所示的层合体展示了在几毫米之后止裂的裂纹,而在133℃下固化的左侧行中的样品未展示可见的开裂,仅展示了由尖锐的砂纸粒引起的局部化损伤。有趣的是,当类似厚度的组合物b的整料受到冲击时,裂纹是的横向范围与层合体类似,这表明横向范围很大程度上受压痕应力场驱使。
[0183]
制备了层合体,其包括:厚度为100μm的组合物b的第一玻璃层,厚度为550μm的组合物a的第二玻璃层,厚度为100μm的组合物b的第三玻璃层,以及ub45的聚合物层。制备了另一层合体,其包括:厚度为100μm的组合物b的第一玻璃层,厚度为550μm的组合物a的第二玻璃层,厚度为100μm的组合物b的第三玻璃层,以及67-3的聚合物层。然后将层合体激光切
割成电话大小的零件,对其进行边缘精整且然后安装至仿真试验载具的电话中。然后使这些试验载具从20cm高度坠落至钢板上的30目砂纸上。若层合体存活(未断裂),则再次使其从再大20cm的高度坠落,且重复此过程,直至发生故障为止。具有ub45黏着剂的层合体直至220cm为止均未发生故障,如图10所示。具有67-3黏着剂的层合体中的一些在200cm以上的高度发生故障。为了进行比较,可商购获得的整料离子交换玻璃也被测试且全部在100cm以下的坠落高度发生故障。也使试验载具中的层合体坠落在光滑花岗岩上以向层合体零件施加弯曲应力。所有五个67-3层合体均通过,而五个ub45层合体之一在180cm处发生故障,如图11所示。
[0184]
使38g钢棒从25cm直接坠落至垂直地固定在实验室工作台上的50mm宽的样品的边缘上。具有划线折断边缘的整料离子交换玻璃在3次试验中3次破裂。每个层合体在每个边缘上受到3次撞击且在10次试验中存活10次。虽然层合体上有冲击损伤及碎屑,但是令人惊讶的是,玻璃的其余部分未受损伤,如图12所示。如图12所示,整料离子交换玻璃的故障是灾难性的。这些结果深受边缘强度(既有裂纹总数)及边缘轮廓(对冲击的应力)两者的影响。层合体的边缘经处理以在边缘上产生高强度、小裂纹总数。也去除了由于划线折断过程而发生的悬臂卷曲,其通常会引起低冲击力/速度故障。
[0185]
所制备层合体在与离子交换锂铝硅酸盐整料比较时也表现出改良的刮痕性能,如图13所示。将努氏金刚石在三个样品上拉过,层合体及整料中的每一者具有5n的负荷,且所得刮痕展示于图13中。层合体仅展示一个部分脱层情况,而针对离子交换整料在多个情况下观察到横向开裂。观察到本文中描述的类型的层合体的努氏刮痕阈值超过16n,而整料离子交换玻璃常常表现出小于8n的努氏刮痕阈值。
[0186]
测量了已固化ub20的热膨胀与收缩,如图14所示。应注意,ub20聚合物在60℃以上收缩,这对玻璃层给予进一步压缩且也可增加对玻璃的黏着力。在冷却时,ub20以135ppm/℃的速率收缩,而大部分玻璃以<10ppm/℃的速率收缩,这将使大部分玻璃在从升高的固化温度冷却时受到压缩。此影响比由玻璃层的cte失配引起的影响小得多,因为玻璃比薄聚合物层厚得多且硬得多。然而,来自玻璃层的cte差及聚合物在固化时的收缩仍可增强应力且对曝露玻璃层提供进一步压缩,这可为有益的。
[0187]
研究固化温度对裂纹长度的影响。制备了层合体,其包括:厚度为100μm的组合物b的第一玻璃层,厚度为550μm的组合物a的第二玻璃层,厚度为100μm的组合物b的第三玻璃层,以及15μm厚的ub45的聚合物层。然后在各种温度下藉由uv辐照固化层合体,且如本文中所描述判定平均裂纹长度。如图15所示,固化温度愈大,平均裂纹长度愈低。不受任何特定理论的束缚,此结果可归因于曝露玻璃上的压缩由于固化温度增加而增加,特别是当任何全局弯曲应力可存在时。固化温度每增加一摄氏度,最大裂纹平均要短30μm。此性能的一部分归因于cte失配,一些来自聚合物的收缩,且一些很可能来自聚合物对玻璃层的增加的黏着力。
[0188]
制备了层合体,其包括:厚度为100μm的组合物b的第一玻璃层,厚度为550μm的组合物a的第二玻璃层,厚度为100μm的组合物b的第三玻璃层,以及ub45的聚合物层。制备了另一层合体,其包括:厚度为100μm的组合物b的第一玻璃层,厚度为550μm的组合物a的第二玻璃层,厚度为100μm的组合物b的第三玻璃层,以及67-3的聚合物层。测量层合体在100℃下进行uv固化之后的透射率,如图16所示,其指示层合体也具有优秀的光学性能。为了进行
比较,图16中也展示具有0.8mm厚度的整料玻璃的透射率。
[0189]
测量本文中用以固化聚合物的uv灯的光谱输出且在图17中进行报告。
[0190]
产生非对称层合体(包括仅2个玻璃层)。非对称层合体包括:厚度为100μm的组合物b的第一玻璃层,具有各种厚度的组合物a的第二玻璃层,以及设置于玻璃层之间的聚合物层。层合体在130℃(ht)下固化且额外的层合体在室温(非ht)下固化。然后如本文中所描述测量平均裂纹长度。如图18所示,更厚的第二玻璃层改良非对称层合体的裂纹长度性能,且针对对称层合体可预期类似的影响。非对称层合体表现出一定的翘曲,以及由于在翘曲的产生中损失应力而略有减小的压缩应力。
[0191]
聚合物层中可包括碳纳米管以改良层合体的性能。碳纳米管可为多壁碳纳米管(multi-walled carbon nanotube,mwcnt)且可经胺基改质(mwcnt-nh 2
)。对聚合物层为掺杂1%的mwcnt-nh 2
的cotronics 4460环氧树脂(含0.5%的3-胺基丙基三甲氧基硅烷)的层合体与聚合物层为未掺杂的cotronics 4460环氧树脂(含0.5%的3-胺基丙基三甲氧基硅烷)的相同层合体进行比较。含有mwcnt-nh 2
的层合体经展示为具有以下改良:在落球裂纹试验中约28%的减少。mwcnt-nh 2
购自nanoamor且在掺杂至含0.5%的3-胺基丙基三甲氧基硅烷的cotronics 4460中之前预分散至n-甲基-2-吡咯啶酮(n-methyl-2-pyrrolidone,nmp)中。未掺杂的cotronics 4460(含0.5%的3-胺基丙基三甲氧基硅烷)的层合体具有3748
±
170μm的平均所测量裂纹长度,而掺杂1%的mwcnt-nh的cotronics 4460(含0.5%的3-胺基丙基三甲氧基硅烷)的层合体具有2715
±
465μm的平均所测量裂纹长度。mwcnt具有>其直径的100倍的高纵横比,且具有1tpa的杨氏模量及63gpa的抗拉强度。
[0192]
制备层合体,其中除第二玻璃层的变化的厚度之外,所有特征保持固定。层合体经受球从75mm的高度反复坠落至已固化玻璃基制品上,其中第一玻璃层与120目砂纸接触。在每次坠落之后测量层合体的雾度且在图19中进行报告。如图19所示,所产生的雾度随着第二玻璃层的厚度增大而减小。雾度是使用黑兹-加尔透明度透射雾度计根据astm d1003使用照明体c测量的。
[0193]
对于本领域技术人员来说显而易见的是,在不脱离所请求保护的主题的精神及范畴的情况下,可对本文中描述的实施方式进行各种修改及变化。因此,本说明书意欲涵盖本文中描述的实施方式的修改及变化,只要此类修改及变化在所附权利要求书及其均等物的范围内即可。
技术特征:
1.一种制品,其包含:第一玻璃基层,其具有厚度t
g1
和热膨胀系数cte
g1
;第二玻璃基层,其具有厚度t
g2
和热膨胀系数cte
g2
;以及第一聚合物层,其设置于该第一玻璃基层与该第二玻璃基层之间,具有厚度t
p1
和热膨胀系数cte
p1
,其中该第一玻璃基层包含压缩应力,且
│
cte
g1-cte
g2
│
>0.4ppm/℃。2.如权利要求1所述的制品,其进一步包含:第三玻璃基层,其具有厚度t
g3
和热膨胀系数cte
g3
;以及第二聚合物层,其设置于该第二玻璃基层与该第三玻璃基层之间,具有厚度t
p2
和热膨胀系数cte
p2
,其中该第三玻璃基层包含压缩应力,且
│
cte
g3-cte
g2
│
>0.4ppm/℃。3.如权利要求2所述的制品,其中t
g1
=t
g3
。4.如权利要求2至前一项权利要求中任意一项所述的制品,其中t
g3
≤300μm。5.如权利要求2至前一项权利要求中任意一项所述的制品,其中t
p2
≤150μm。6.如权利要求2至前一项权利要求中任意一项所述的制品,其中该第一玻璃基层与该第三玻璃基层具有相同的组成。7.如权利要求2至前一项权利要求中任意一项所述的制品,其中该第一聚合物层与该第二聚合物层具有相同的组成。8.如权利要求2至前一项权利要求中任意一项所述的制品,其中:
│
cte
g3-cte
g2
│
>0.5ppm/℃。9.如权利要求1至前一项权利要求中任意一项所述的制品,其中t
g1
≤300μm。10.如权利要求1至前一项权利要求中任意一项所述的制品,其中t
g2
≥200μm。11.如权利要求1至前一项权利要求中任意一项所述的制品,其中t
g1
+t
g2
+t
p1
<20mm。12.如权利要求1至前一项权利要求中任意一项所述的制品,其中t
p1
≤150μm。13.如权利要求1至前一项权利要求中任意一项所述的制品,其中cte
g1
<cte
g2
。14.如权利要求1至前一项权利要求中任意一项所述的制品,其中cte
g1
>cte
g2
。15.如权利要求1至前一项权利要求中任意一项所述的制品,其中
│
cte
g1-cte
g2
│
>0.5ppm/℃。16.如权利要求1至前一项权利要求中任意一项所述的制品,其中该第一玻璃基层包含大于或等于5mpa的压缩应力。17.如权利要求1至前一项权利要求中任意一项所述的制品,其中该第一玻璃基层包含大于或等于5mpa的平均压缩应力且压缩应力在该第一玻璃基层的厚度上变化,变化的程度小于平均压缩应力的20%。18.如权利要求1至前一项权利要求中任意一项所述的制品,其中该第一玻璃基层包含大于或等于200mpa的压缩应力。19.如权利要求1至前一项权利要求中任意一项所述的制品,其中cte
p1-(cte
g1
+cte
g2
)/2>1ppm/℃。
20.如权利要求1至前一项权利要求中任意一项所述的制品,其中该第一聚合物层具有大于或等于20℃的玻璃转化温度。21.如权利要求1至前一项权利要求中任意一项所述的制品,其中该第一聚合物层在介于0℃与40℃之间的温度下具有大于或等于5mpa且小于或等于20,000mpa的储存模量。22.如权利要求1至前一项权利要求中任意一项所述的制品,其中该第二玻璃基层具有大于或等于5gpa的杨氏模量。23.如权利要求1至前一项权利要求中任意一项所述的制品,其中该第二玻璃基层具有大于该第一聚合物层的杨氏模量的杨氏模量。24.如权利要求1至前一项权利要求中任意一项所述的制品,其中该第一玻璃基层具有大于或等于6n的努氏刮痕阈值。25.如权利要求1至前一项权利要求中任意一项所述的制品,其中该第一玻璃基层包含铝硼硅酸盐玻璃。26.如权利要求1至前一项权利要求中任意一项所述的制品,其中该第二玻璃基层包含铝硅酸盐玻璃。27.如权利要求1至前一项权利要求中任意一项所述的制品,其中该第二玻璃基层包含钠钙玻璃。28.如权利要求1至前一项权利要求中任意一项所述的制品,其中该第二玻璃基层包含大于或等于200mpa的压缩应力。29.如权利要求1至前一项权利要求中任意一项所述的制品,其中该第一聚合物层包含碳纳米管。30.如权利要求1至前一项权利要求中任意一项所述的制品,其中该第一聚合物层包含着色剂。31.如权利要求1至前一项权利要求中任意一项所述的制品,其中该第一聚合物层在20℃下不表现出脆性变形行为。32.一种消费者电子产品,其包含:外壳,其具有前表面、后表面以及侧表面;电学组件,其至少部分地设置于该外壳内,该电学组件至少包括控制器、内存及显示器,该显示器设置于该外壳的该前表面处或附近;以及覆盖基板,其设置于该显示器之上,其中该外壳和该覆盖基板中的至少一者的至少一部分包含前述权利要求中任意一项所述的制品。33.一种方法,其包含:将第一聚合物层设置于第一玻璃基层与第二玻璃基层之间;以及在处于固化温度t
c
的环境中固化该第一聚合物以形成制品,其中该第一玻璃基层具有厚度t
g1
和热膨胀系数cte
g1
,该第二玻璃基层具有厚度t
g2
和热膨胀系数cte
g2
,该第一聚合物层具有厚度t
p1
和热膨胀系数cte
p1
,该第一玻璃基层包含压缩应力,
│
cte
g1-cte
g2
│
>0.4ppm/℃,且
│
t
c-20℃
│
≥10℃。
34.如权利要求33所述的方法,其中t
c
≥30℃且cte
g2
>cte
g1
。35.如权利要求33至前一项权利要求中任意一项所述的方法,其中该第一聚合物层具有玻璃转化温度t
gp1
,其中t
c
≥t
gp1
+10℃。36.如权利要求33至前一项权利要求中任意一项所述的方法,其中在固化之后,该制品被加热至大于或等于40℃的温度。37.如权利要求33至前一项权利要求中任意一项所述的方法,其中该固化在该第一聚合物层中诱发大于或等于1%的收缩。38.如权利要求33至前一项权利要求中任意一项所述的方法,其中t
c
≤0℃且cte
g1
>cte
g2
。39.如权利要求33至前一项权利要求中任意一项所述的方法,其中该设置包含柔版或凹版印刷。40.如权利要求33至前一项权利要求中任意一项所述的方法,其中该固化包含用紫外光辐照该第一聚合物层。41.如权利要求33至前一项权利要求中任意一项所述的方法,其中该固化包含热处理该第一聚合物层。42.如权利要求33至前一项权利要求中任意一项所述的方法,其中
│
cte
g1-cte
g2
│
>0.5ppm/℃。
技术总结
提供了层合玻璃基制品。这种玻璃基制品至少包括第一玻璃基层、第二玻璃基层及设置于该第一玻璃基层与该第二玻璃基层之间的聚合物层。该第一玻璃基层包括压缩应力。该第一玻璃基层的热膨胀系数与该第二玻璃基层的热膨胀系数之间的差大于或等于0.4ppm/℃。还提供了产生这种层合玻璃基制品的方法。产生这种层合玻璃基制品的方法。产生这种层合玻璃基制品的方法。
技术研发人员:R
受保护的技术使用者:康宁股份有限公司
技术研发日:2021.11.24
技术公布日:2023/9/23
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