[发明专利]超薄玻璃与非玻璃基材的层叠方法

说明书

本公开的实施方式一般地涉及形成层叠体结构的方法。在一个或多个实施方式中，该方法包括：将中间层放在玻璃基材与具有软化点的非玻璃基材之间以形成装配堆叠，将装配堆叠加热到大于中间层的Tg且小于非玻璃基材的软化点的温度，以及向层叠体玻璃表面和层叠体非玻璃表面中的至少一个施加作用力进行粘结，这反向地平衡了粘结过程中的热应力和聚合物固化作用力，并防止了层叠体的翘曲、变形和破裂。在一些实施方式中，中间层的热膨胀系数(CTE)至少是玻璃基材的CTE的10倍。

相关申请交叉参考

本申请根据35U.S.C.§119，要求2015年10月27日提交的美国临时申请系列第62/246806号的优先权，本文以该申请为基础并将其全文通过引用结合于此。

技术领域

本公开的原理和实施方式一般地涉及：在大于中间层的Tg的温度下，通过中间层粘结超薄玻璃基材和非玻璃基材，来形成层叠结构的方法。

背景技术

将厚度大于300微米的玻璃基材层叠到非玻璃基材的层叠工艺涉及：辊层叠、UV固化粘合剂和玻璃-玻璃粘结。辊层叠采用压敏粘合剂在接近室温下粘结。在采用厚度大于300微米的玻璃基材的此类工艺中，已经使用室温粘合剂来形成各种玻璃与非玻璃的层叠体。

目前需要提供这样的层叠体，其包括可高度弯曲的超薄玻璃基材(例如，厚度小于300微米)，该超薄玻璃基材与非玻璃基材粘结。此类超薄玻璃与非玻璃的层叠体结构具有用于电器、家具、装饰面板、建筑装饰、橱柜面、墙壁覆盖物、标记板以及各种装置和结构上的保护性外表面的商业价值。取决于基材精整、粘合剂颜色或者结合到结构中的设计，玻璃基材层叠体提供变化和增强的外观。玻璃表面有助于进行清洁和原始表面的简单维护，以及对装饰性下层和/或基材进行保护。

提供采用超薄玻璃基材的此类层叠体的限制在于，当采用大的表面积和较厚的基材以大规模生产此类产品时，产生许多制造困难。例如，超薄玻璃在0℃至300℃的CTE近似为3ppm/℃，而聚合物和非玻璃基材CTE比超薄玻璃CTE大了几个数量级。此外，塑料和聚合物软化温度与粘合剂高温粘结和固化温度要求发生竞争并导致完成的玻璃-塑料层叠体中和某些厚度的超薄玻璃-金属层叠体中的翘曲、变形、气泡和/或破裂。

会希望当它们在高温下加工时，产生的包含超薄玻璃的层叠体不含翘曲、变形、气泡和/或破裂。

发明内容

本文描述了各种实施方式。会理解的是，根据本公开的范围，下面列出的实施方式不仅可以如本文所列出的那样进行组合，而且还可以以其他合适的组合方式组合。

在一个实施方式中，形成层叠体结构的方法包括：将中间层置于玻璃基材与非玻璃基材之间，从而形成装配堆叠，所述中间层包括玻璃转化温度(Tg)和中间层热膨胀系数(CTE)。在一个或多个实施方式中，玻璃基材包括：玻璃基材CTE，第一玻璃表面和相反的第二玻璃表面(它们限定了玻璃基材厚度)。在一个或多个实施方式中，中间层CTE比玻璃基材CTE大，至少是其10倍、至少是其50倍或者至少是其100倍。在一个或多个实施方式中，非玻璃基材包括：软化点，第一非玻璃表面和与第一非玻璃表面相反的第二玻璃表面(它们限定了非玻璃基材厚度)。所得到的装配堆叠具有层叠体玻璃表面和与层叠体玻璃表面面向相反的层叠体非玻璃表面。在一个或多个实施方式中，该方法包括：将装配堆叠加热至如下温度范围(大于中间层的Tg至小于非玻璃基材的软化点)，以形成层叠体结构，所述层叠体结构具有层叠体玻璃表面和与层叠体玻璃表面面向相反的层叠体非玻璃表面。在一个或多个实施方式中，该方法包括：向层叠体玻璃表面和层叠体非玻璃表面中的至少一个施加作用力，从而将玻璃基材、非玻璃基材和中间层粘结在一起，其中，施加的作用力反向地平衡了粘结过程中的热应力和聚合物固化作用力，并且防止了层叠体的翘曲、变形和破裂。