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TW202306752A - 具備增強的抗分層可靠性的具有塑膠框架的玻璃製品 - Google Patents

具備增強的抗分層可靠性的具有塑膠框架的玻璃製品 Download PDF

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TW202306752A
TW202306752A TW111112497A TW111112497A TW202306752A TW 202306752 A TW202306752 A TW 202306752A TW 111112497 A TW111112497 A TW 111112497A TW 111112497 A TW111112497 A TW 111112497A TW 202306752 A TW202306752 A TW 202306752A
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TW
Taiwan
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glass
major surface
frame
plastic
glass sheet
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Application number
TW111112497A
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English (en)
Inventor
瑞蓋及 吉柏森三世
卡列德 雷歐尼
Original Assignee
美商康寧公司
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Publication date
Application filed by 美商康寧公司 filed Critical 美商康寧公司
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Abstract

本案內容的實施方式涉及一種玻璃製品。所述玻璃製品包括具有第一主表面和第二主表面的玻璃片材。第二主表面與第一主表面相對。玻璃製品還包括由塑膠材料製成的框架。塑膠材料具有以ppm/°C為單位的熱膨脹係數(α)。玻璃製品進一步包括將玻璃片材的第二主表面黏合至框架的黏合劑。黏合劑具有以MPa為單位的剪切模量(G)。選擇框架的塑膠材料和黏合劑以使得

Description

具備增強的抗分層可靠性的具有塑膠框架的玻璃製品
本專利申請案請求享有於2021年3月31日提出申請的美國臨時申請號第63/168,450號的優先權的權益，通過引用將其內容作為整體結合在此。
本案內容涉及一種具有塑膠框架的玻璃製品，更具體地，涉及一種其中選擇黏合劑層和塑膠框架以提供與等效金屬框架相同水平的機械可靠性的玻璃製品。
車輛內飾包括裝飾表面並且可以在這些表面中結合有顯示器。用於形成顯示表面的材料通常限於聚合物，它們不表現出玻璃的耐久性和光學性能。因此，玻璃片材是被期望的，特別是當用作顯示器的罩蓋時。形成這種玻璃製品的現有方法包括將玻璃片材黏合到金屬框架上，這提供了增強的機械可靠性。然而，這種金屬框架在材料價格和製造態樣成本更高。此外，金屬框架比其他非金屬材料（諸如塑膠）更重。
根據一態樣，本案內容的實施方式涉及一種玻璃製品。所述玻璃製品包括具有第一主表面和第二主表面的玻璃片材。第二主表面與第一主表面相對。玻璃製品還包括由塑膠材料製成的框架。塑膠材料具有以ppm/°C為單位的熱膨脹係數(α)。玻璃製品進一步包括將玻璃片材的第二主表面黏合至框架的黏合劑。黏合劑具有以MPa為單位的剪切模量(G)。在一或多個實施方式中，選擇框架的塑膠材料和黏合劑以使得
Figure 02_image003
，並且其中A的單位為(MPa)(ppm/°C) +3並且等於500,000。
根據另一態樣，本案內容的實施方式涉及一種製備玻璃製品的方法。在該方法中，使用黏合劑將玻璃片材黏附至框架。玻璃片材具有第一主表面和與第一主表面相對的第二主表面。框架由具有以ppm/°C為單位的熱膨脹係數(α)的塑膠材料製成，並且黏合劑具有以MPa為單位的剪切模量(G)。在一或多個實施方式中，選擇框架的塑膠材料和黏合劑以使得
Figure 02_image003
，並且其中A的單位為(MPa)(ppm/°C) +3並且等於500,000。
根據又一態樣，本案內容的實施方式涉及一種車輛內飾部件。所述車輛內飾部件包括具有第一主表面和第二主表面的玻璃片材。第二主表面與第一主表面相對。在第一主表面和第二主表面之間限定玻璃厚度(t g)。玻璃片材由具有玻璃彈性模量(E g)和玻璃熱膨脹係數(α g)的玻璃材料製成。所述車輛內飾部件還包括由塑膠材料製成並且具有塑膠厚度(t p)的框架。塑膠材料具有塑膠彈性模量(E p)和塑膠熱膨脹係數(α p)。黏合劑將玻璃片材的第二主表面黏合至框架，並且黏合劑具有剪切模量(G)。選擇框架的塑膠材料、黏合劑和玻璃片材的玻璃材料，以使得
Figure 02_image005
。
其他特徵和優點將在下面的詳細描述中闡述，並且對於本領域技藝人士而言，這些特徵和優點通過所述描述是顯而易見的，或者通過實踐如本文所述的包括後面的詳細描述、申請專利範圍以及附圖在內的實施方式而認識到。
應當理解，前面的一般性描述和下面的詳細描述都僅僅是示例性的，並且旨在提供概述或綱要以理解請求項的性質和特徵。
現在將詳細參考用於車輛內飾系統的具有塑膠框架的玻璃製品的各個實施方式，其示例在附圖中示出。如以下將更詳細描述的，玻璃製品包括黏附至框架的玻璃片材。為了降低這種玻璃製品的材料和製造成本，期望由塑膠材料形成框架。然而，由於環境天氣條件和發動機運轉，裝有玻璃製品的車輛（例如汽車）經常經受極端溫度。與傳統使用的金屬框架相比，塑膠框架通常會由於極端溫度而經歷更大的尺寸變化，這可能會導致在將玻璃片材連接到框架的黏合劑層中產生更大的內應力。根據本案內容，開發了一種基於具有塑膠框架的玻璃製品的熱可靠性和機械可靠性的設計視窗。具體地，本案內容的實施方式建立了黏合劑材料和塑膠框架的機械性能之間的關係，這使得玻璃製品與具有金屬框架的可比玻璃製品一樣可靠。這些和其他態樣和優點將結合下文和附圖中提供的示例性實施方式進行更全面的描述。這些實施方式是通過說明而非限制的方式呈現的。
為了為以下討論提供背景，將結合車輛內飾系統的特定應用來描述具有塑膠框架的玻璃製品的示例性實施方式。
圖1圖示包括三個不同實施方式的車輛內飾系統20、30、40的車輛的示例性內飾10。車輛內飾系統20包括具有包含顯示器26的表面24的基座，其被示出為中控台基座22。車輛內飾系統30包括具有包含顯示器36的表面34的基座，其被示出為儀錶盤基座32。儀錶盤基座32典型地包括也可包含顯示器的儀錶面板38。車輛內飾系統40包括具有表面40和顯示器46的基座，其被示出為方向盤基座42。在一或多個實施方式中，本文中的任何實施方式的車輛內飾系統包括基座，該基座是扶手、支柱、座椅靠背、地板、頭枕、門板、或車輛內飾中包含表面的任何部分。在實施方式中，此類表面是彎曲的、平面的、或者包括彎曲部分和平面部分。
本文中描述的玻璃製品的實施方式尤其可用於每一車輛內飾系統20、30、40中。在一些這類實施方式中，本文中討論的玻璃製品可包括罩蓋玻璃片材，所述罩蓋玻璃片材也覆蓋儀錶盤、中控台、方向盤、門板等的非顯示表面。在此類實施方式中，玻璃材料可以基於其重量、美學外觀等來選擇，並且可以設有包括圖案（例如，拉絲金屬外觀、木紋外觀、皮革外觀、彩色外觀等等）的塗層（例如，油墨或顏料塗層），以便在視覺上使玻璃部件與相鄰的非玻璃部件相匹配。在具體實施方式中，此類墨水和顏料塗層可以具有在顯示器26、36、38、46無活動時提供無載安全面（deadfront）或顏色匹配功能性的透明度等級。進一步地，儘管圖1的車輛內飾圖示了汽車（例如，小汽車、貨車、公車等）形式的車輛，但本文中公開的玻璃製品也可併入諸如火車、海用船舶（小艇、輪船、潛水艇等）、和飛行器（例如，無人機、飛機、噴氣式飛機、直升機等）之類的其他車輛中。
在實施方式中，表面24、34、44可以是平坦的或平面的（例如，具有10 m或更大的曲率半徑），或者在實施方式中，表面24、34、44可以是各種彎曲形狀中的任一者，諸如圖2A和圖2B中分別示出的V形或C形彎曲玻璃製品。首先參照圖2A，圖示V形玻璃製品50的實施方式的側視圖。玻璃製品50包括玻璃片材52，其具有第一主表面54、與第一主表面54相對的第二主表面56、和將第一主表面54接合至第二主表面56的次表面58。第一主表面54和第二主表面56限定玻璃片材52的厚度T。在實施方式中，玻璃片材52的厚度T可以在約0.3 mm至約2 mm的範圍內，例如在約0.5 mm至約1.1 mm的範圍內。在車輛中，第一主表面54面向車輛的乘員。
在實施方式中，第一主表面54及/或第二主表面56可包括一或多個表面處理。可施加於第一主表面54和第二主表面56中的一者或兩者的表面處理的示例包括防眩光塗層、抗反射塗層、提供觸摸功能性的塗層、裝飾性（例如，油墨或顏料）塗層、及/或易清潔塗層。
在圖2A中可以看出，玻璃片材52具有設置在第一平坦區段62a與第二平坦區段62b之間的彎曲區域60。在實施方式中，彎曲區域60的曲率半徑R可以在從約50 mm至小於實質上平坦或平面的曲率半徑（例如，R ≧ 10 m）的範圍內。進一步地，如圖2A中所示，彎曲區域60可相對於第一主表面54限定凹曲面，但在其他實施方式中，彎曲區域60可相對於第一主表面54反而是凸曲面。
在圖2A的玻璃製品50中，使用黏合劑層66將框架64黏附至玻璃片材52的第二主表面56。在實施方式中，黏合劑層66可以是結構性黏合劑，諸如增韌環氧樹脂、柔性環氧樹脂、丙烯酸樹脂、矽樹脂、氨基甲酸酯、聚氨酯、和矽烷改性聚合物。在實施方式中，黏合劑層66在框架64與玻璃片材52之間的厚度可以在約0.5 mm至約3 mm的範圍內，例如約1 mm。
部分地，框架64便於將玻璃製品50安裝至車輛內飾基座（諸如圖1中示出的中控台基座22、儀錶盤基座32、及/或方向盤基座42）。此外，對於彎曲玻璃製品50，框架64可具有將玻璃片材52（至少在彎曲區域60中）保持其彎曲形狀的彎曲框架支撐表面65。在彎曲玻璃製品50的實施方式中，玻璃片材52可以以彎曲區域60並非永久性的方式進行成型。即，如果未使用黏合劑層66將玻璃片材52黏附至框架64，則玻璃片材52會彈回至平面、非彎曲的配置。因此，玻璃片材52可受力以產生曲率，並在玻璃製品50的壽命期間仍然受力。因此，以這種方式，在彎曲玻璃製品50的成型程序中，即使在很小的彎曲半徑下，也可以保持期望的曲率。
圖2B圖示了玻璃製品50、特別是C形玻璃製品50的另一實施方式。與圖2A的V形玻璃製品50相比，圖2B的C形玻璃製品50具有更大的彎曲區域60和更短的平坦區段62a、62b。但V形和C形是可根據本案內容建立的彎曲玻璃製品50的兩個示例。在其他實施方式中，玻璃製品50尤其可包括具有相對的曲率以建立S形的彎曲區域60、與平坦區段62a相隨以建立J形的彎曲區域60、和由平坦區段62a分離以建立U形的彎曲區域60。
在玻璃製品50為彎曲的實施方式中，玻璃製品50通過冷成型技術來成型。一般而言，冷成型的製程涉及如圖3的分解圖中所示在玻璃片材52位於卡盤68上的同時向玻璃片材52施加彎曲力。由此可見，卡盤68具有彎曲成型表面70，並且玻璃片材52彎曲成與彎曲成型表面70一致。在實施方式中，彎曲成型表面70具有第一曲率半徑，並且在將玻璃片材52彎曲成與彎曲成型表面70一致時，玻璃片材52將具有在第一曲率半徑的10%、或7%、或5%、或2%以內的第二曲率半徑。此外，在實施方式中，框架64的彎曲支撐表面65具有第三曲率半徑，該第三曲率半徑在第一曲率半徑或第二曲率半徑之一或兩者的10%、或7%、或5%、或2%以內。在實施方式中，第一、第二和第三曲率半徑為50 mm或更大。
在實施方式中，冷成型製程還可以包括將顯示器及/或觸摸面板附接至玻璃片材52的第二主表面56。在實施方式中，顯示器可以是發光二極體(LED)顯示器、有機LED(OLED)顯示器、微型LED顯示器、量子點LED(QLED)顯示器、液晶顯示器(LCD)、或電致發光顯示器(ELD)等。在實施方式中，觸摸面板提供互動式觸摸功能。可以使用例如光學透明黏合劑將顯示面板及/或觸摸面板黏附至玻璃片材52的第二主表面56。
有利地，在於玻璃片材52中建立曲率之前更加容易地將表面處理施加至平坦玻璃片材52，並且冷成型允許處理的玻璃片材52在沒有破壞表面處理（與和熱成型技術相關的高溫破壞表面處理的趨勢相比，這需要將表面處理在更加複雜的製程中施加至彎曲製品）的情況下進行彎曲。在實施方式中，冷成型製程在低於玻璃片材52的軟化溫度的溫度下來執行。特別是，冷成型製程可在室溫（例如，約20 °C）或稍微升高的溫度下、例如在200 °C或更低、150 °C或更低、100 °C或更低、或在50 °C或更低的溫度下來執行。
根據本案內容，玻璃製品50的框架64由塑膠製成。在實施方式中，「塑膠」包括其中聚合物材料是最大組成成分之一的任何聚合物材料或組合物，例如還可以包括各種典型加工添加劑中的任何一種的組合物，諸如著色劑、填料、阻燃劑、抗氧化劑、光滑助劑、增塑劑等。此外，「塑膠」包括具有纖維增強聚合物基體的複合材料，包括連續纖維複合材料以及短纖維複合材料。在實施方式中，塑膠還可以被定義為在三個軸中的至少一個軸上具有高熱膨脹係數（例如，＞ 40 ppm/°C）和在三個軸中的至少一個軸上具有低模量（例如，＜ 10 GPa）的材料。適合用作框架64的塑膠的示例包括聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物共混物(PC/ABS)以及玻璃纖維及/或碳纖維增強PC/ABS。
與金屬（諸如鋼、鋁和鎂的合金）相比，塑膠的熱膨脹係數(CTE)通常更高，這意味著塑膠材料通常會因溫度波動而經歷更大的尺寸變化。當經受與車輛可能經歷的環境天氣條件相關的例如-20 °F至120 °F範圍內的溫度時，塑膠的較高熱膨脹係數將導致框架64在極端溫度下比傳統的金屬框架更多地膨脹或收縮。這種額外的膨脹或收縮在黏合劑層66中產生應力，這可能導致玻璃片材52從框架64上分層。
由於與使用塑膠框架相關的分層可能性增加，發明人已經基於黏合劑層66和框架64的機械性能之間的關係決定了具有塑膠框架64的玻璃製品50的設計空間。
在黏合劑層66中產生的熱誘導應力是由玻璃製品50的各部件之間的熱膨脹係數差異產生的應變所引起的。如果應力超過黏合劑層66的強度，則玻璃片材52和框架64之間可能會發生分層，從而導致玻璃製品50失效。黏合劑層66中的應力可以建模為玻璃片材52、框架64和黏合劑層66的特性的函數。具體地，黏合劑層66中的最大剪切應力(τ max)由以下方程式(1)提供：
Figure 02_image007
(1)
其中α x是熱膨脹係數（下標x為m代表金屬，p代表塑膠，g代表玻璃，或者0、1分別代表初始值或新值）； G adh 代表黏合劑剪切模量（G 0、G 1等）； t adh 代表黏合劑厚度； ΔT代表溫度變化（從黏合時的溫度）； L代表框架長度的½；及β在以下方程式(2)中提供：
Figure 02_image009
(2) 其中 E x 是楊氏模量，並且 t x 是材料厚度。上述方程式適用於平面玻璃製品50和彎曲玻璃製品50。具體而言，與彎曲玻璃製品50和平面玻璃製品50所經歷的熱膨脹係數不匹配引起的熱應力相比，彎曲玻璃製品50的彎曲應力通常較小，並且此外，對於等效的金屬和塑膠框架來說，與設計曲率相關的彎曲應力是相同的，因為曲率是相同的。
如前述，金屬框架通常用於玻璃製品中，並且具有這種金屬框架的玻璃製品已經針對與黏合劑層中產生的熱應力相關的可靠性進行了嚴格測試。因此，本發明人開發的塑膠框架64的設計空間源自於基於各自的材料特性找到黏合劑層66和塑膠框架64的組合，從而產生具有金屬框架的傳統玻璃製品將經歷的等效黏合應力。對於對應於具有金屬框架的玻璃製品的最大剪切應力的τ 0和對應於根據本案內容的具有塑膠框架64的玻璃製品50的最大剪切應力的τ 1，則兩種設計之間的最大剪切應力等效性由下式提供：
Figure 02_image011
(3)
鑒於期望用塑膠框架64代替傳統金屬框架，框架的尺寸將保持相同，使得長度L相同，tanh( βL)近似相同並接近1。此外，對於具有金屬框架的玻璃製品和具有塑膠框架64的玻璃製品50而言，黏合劑厚度 t adh 和溫差 ΔT是相同的。此外，針對每個玻璃製品，將使用相同的玻璃片材（相同的厚度和模量）。使用方程式1、2和3，在具有金屬框架的玻璃製品和具有塑膠框架64的玻璃製品50之間建立了以下關係（方程式4）：
Figure 02_image013
(4) 其中常數以具有金屬框架的玻璃製品為基礎進行比較：
Figure 02_image015
(5)
方程式4和5使用了分數項 f，其考慮了框架的楊氏模量和厚度以及玻璃的楊氏模量和厚度，並且分數項 f可以從方程式1-3推導出來。與具有塑膠框架64的玻璃製品50相關的分數項 f pg 為：
Figure 02_image017
(6)
在具有金屬框架的玻璃製品的分數項 f mg 中，金屬的楊氏模量和厚度代替了塑膠的楊氏模量和厚度。分數項 f pg 和 f mg 被限制在0和1之間的範圍內，特別是在0.05和0.95之間。該限制允許基於塑膠框架64的CTE、楊氏模量和厚度以及一系列黏合劑剪切模量值( G adh )產生設計空間。使用這四個變數，圖4圖示了一設計空間，其中具有塑膠框架64的玻璃製品50的黏合劑剪切應力與具有金屬框架的給定玻璃製品等效。即圖4圖示了根據以下方程式7的設計空間：
Figure 02_image019
常数                (7)
圖4中的描述是基於操縱塑膠CTE或塑膠的楊氏模量的示意圖。標記為α p1和α p2的曲線表示框架64的塑膠材料的CTE的邊界條件。例如，塑膠材料的邊界條件可以在約5 ppm/°C至約100 ppm/°C的範圍內。隨著分數項 f pg 從0變化到1，黏合劑層66的剪切模量G 1將根據方程式7變化。類似地，標記為E p1和E p2的曲線表示框架64的塑膠材料的楊氏模量的邊界條件。例如，塑膠材料的邊界條件可以在約4 GPa至約40 GPa的範圍內。根據方程式6，分數項 f pg 基於塑膠材料的楊氏模量和框架64的厚度 t p 決定，因此，當楊氏模量的邊界條件的分數項 f pg 從0變為1時，框架厚度 t p 將根據方程式6變化。由四條曲線α p1、α p2、E p1和E p2界定的區域表示具有塑膠框架64的玻璃製品50的設計，其在最大剪切應力方面將等效於用作定義常數的參考的具有金屬框架的玻璃製品。在實施方式中，基於各種合金（例如鋼合金、鋁合金、鎂合金等）的等效金屬框架，常數在約10 (ppm/°C) 2Mpa至約300 (ppm/°C) 2MPa的範圍內，例如在約13.6 (ppm/°C) 2MPa至約257 (ppm/°C) 2MPa的範圍內。
在具體示例中，用於定義設計空間的常數基於具有如表1所示的特性的具有金屬（鋁合金）框架的示例玻璃製品。 表1. 具有金屬框架的參考玻璃製品的材料特性
材料 CTE (ppm/°C) 楊氏模量 (MPa) 厚度 (mm)
玻璃 7.88 76,600 0.7
黏合劑 100 1.07 1.0
金屬（鋁合金） 23.8 70,300 4.0
使用上述邊界條件（α p= 5 – 100 ppm/°C和 E p = 4 – 40 GPa）和基於表1中參考框架材料的常數，在圖5中開發了設計空間，其中黏合劑層66的剪切模量( G adh )和塑膠框架64的厚度( t p )相對於材料分數項 f pg 繪製。由黑色陰影表示的實線和虛線內包含的空間是方程式7的解對所有四個變數同時有效並且滿足等效黏合劑剪切應力的條件的空間。例如，如果塑膠具有中等CTE，諸如 α p = 50 ppm/°C，並且塑膠在 E p = 4 GPa時也不太硬，那麼等效應力的所得塑膠厚度 t p 約為2 mm，並且黏合劑剪切模量 G adh 約為2 MPa。隨著給定的楊氏模量下塑膠的CTE變小，黏合劑需要具有更高的剪切模量 G adh 和/或需要增加框架厚度 t p 。
決定等效應力的塑膠框架64特性的第二種方法是使用蒙特卡羅模擬。該程序使用隨機選擇的α p和 f pg 值，每個值以均勻的分佈（即，在選定範圍內的概率相等）分佈。本示例選擇的範圍是 α p = 5 ppm/°C至80 ppm/°C，且 f pg = 0.1至0.9。方程式(7)改寫為：
Figure 02_image021
(8)
使用蒙特卡羅模擬的結果，繪製了 G 1 對 α p 的曲線圖，並在圖6中示出。對資料進行冪律曲線擬合，使得 G 1 是 α p 的函數，方程式如以下方程式9所示。
Figure 02_image023
(9)
係數A和指數b針對特定的等效金屬框架設計。對於具有表1的特性的等效金屬框架玻璃製品，冪律方程為G 1= 146,683α p -3.35，用於圖6中所示的曲線。從圖6可以看出，滿足方程式8的資料點限定了由冪律曲線定義的曲線。在實施方式中，指數b為-3.5至-3.0。此外，在實施方式中，係數A為100,000至500,000。在一或多個實施方式中，係數A的單位為(MPa)(ppm/°C) +3。儘管如此，曲線下方的區域可以產生機械可靠的框架，因為在這些區域，τ m＞ τ p，即塑膠框架的最大應力將小於等效金屬框架的最大應力。在特定實施方式中，選擇剪切模量G 1和熱膨脹係數α p以使得G 1≦ 500,000α p -3、或G 1≦ 150,000α p -3、或G 1≦ 500,000α p -3.35、或G 1≦ 146,683α p -3.35。在實施方式中，選擇剪切模量G 1和熱膨脹係數α p以使得G 1≧ 100,000α p -3.5。在一或多個實施方式中，選擇框架的塑膠材料和黏合劑以使得
Figure 02_image003
，並且其中A的單位為(MPa)(ppm/°C) +3並且在約100,000至約500,000的範圍內（例如，從150,000至500,000、從200,000至500,000、從250,000至500,000、從300,000至500,000、從350,000至500,000、從400,000至500,000、從100,000至450,000、從100,000至400,000、從100,000至350,000、從100,000至300,000、從100,000至250,000、從100,000至200,000）。在一或多個實施方式中，選擇框架的塑膠材料和黏合劑以使得
Figure 02_image025
。
對於塑膠框架厚度 t p ，可以僅根據兩個變數 E p 和 α p 編寫出一個方程式（方程式10）：
Figure 02_image027
(10)
圖7圖示塑膠框架64的厚度( t p )對CTE( α p )的曲線圖。等效設計空間位於由上曲線和下曲線限定的區域內。上曲線考慮了楊氏模量為4 GPa且等效金屬框架厚度為10 mm和4 mm的塑膠材料。下曲線考慮了楊氏模量為40 GPa且等效金屬框架厚度為10 mm和4 mm的塑膠材料。使用表1中金屬的楊氏模量和上述等效框架厚度，可以決定方程式10的常數，並且使用方程式10，可以找到塑膠框架厚度( t p )。圖7表明，更高的CTE（例如，40 ppm/°C和更高）需要更厚的塑膠框架，並且在更低的楊氏模量下需要更厚的塑膠框架。在實施方式中，框架64的厚度( t p )在約1 mm至約15 mm的範圍內，例如在約2 mm至約10 mm的範圍內。
此外，塑膠框架64在剛度方面可以與等效金屬框架進行比較，如下面的方程式11所示：
Figure 02_image029
(11)
在方程式11中， K是剛度，並且 C是幾何常數。假設等效金屬框架和塑膠框架64的寬度( w)和長度( L)相同，則可根據方程式12決定塑膠厚度：
Figure 02_image031
(12)
結合方程式10和12，可得出用於塑膠框架的厚度的以下方程式：
Figure 02_image033
(13)
圖8圖示了顯示根據方程式10和13的等效剛度曲線的圖。根據方程式10的曲線是虛線並且與圖7中所示的上邊界虛曲線相同（圖7中的圖使用對數標度，而圖8的圖不使用對數標度）。根據方程式13的曲線是圖8的實線。如圖8所示，虛線和實線相交於兩點。在這兩個點處，黏合劑中的剪切應力和框架剛度對於塑膠框架64和參考金屬框架是等效的。對於圖8的圖中表示的實施方式，這兩個位置的CTE分別為約55 ppm/°C和約12 ppm/°C。這些點分別對應於黏合劑剪切模量 G 1 = 0.2 MPa和33 MPa，塑膠框架厚度分別為10 mm和12 mm。
已經描述了可以決定塑膠框架64和黏合劑層66的特性的各種關係，下面將更詳細地描述玻璃片材52的特性和組成。參照圖9，示出並描述了玻璃製品50的玻璃片材52的附加結構細節。如前述，玻璃片材52具有厚度T，厚度T是基本恆定的並且被定義為第一主表面54和第二主表面56之間沿一個或兩個主表面的法線的距離。在各個實施方式中，T可指玻璃片材的平均厚度或最大厚度。此外，玻璃片材52包括寬度W和長度L，寬度W被定義為與厚度T正交的、第一或第二主表面54、56之一的第一最大尺寸，長度L被定義為與厚度和寬度均正交的、第一或第二主表面54、56之一的第二最大尺寸。在其他實施方式中，W和L可以分別是玻璃片材52的平均寬度和平均長度。
在各個實施方式中，平均或最大厚度T可以在約0.3 mm至約2 mm的範圍內。在各個實施方式中，寬度W可以在約5 cm至約250 cm的範圍內，並且長度L可以在約5cm至約1500 cm的範圍內。如前述，玻璃片材52的曲率半徑（例如，圖2A和2B中所示的R）可以為約50 mm或更大。
在實施方式中，玻璃片材52可進行強化。在一或多個實施方式中，玻璃片材52可進行強化以包括從表面延伸到壓縮深度（DOC）的壓縮應力。壓縮應力區域由表現出拉伸應力的中心部分來平衡。在DOC處，應力從正（壓縮）應力跨越到負（拉伸）應力。
在各個實施方式中，玻璃片材52可通過利用製品的各部分之間的熱膨脹係數的失配來進行機械強化，以建立壓縮應力區域和表現出拉伸應力的中心區域。在一些實施方式中，玻璃片材可通過將玻璃加熱至高於玻璃化轉變點的溫度、然後快速淬火來進行熱強化。
在各個實施方式中，玻璃片材52可通過離子交換來進行化學強化。在離子交換製程中，在玻璃片材表面處或附近的離子被具有相同價態或氧化態的更大離子替換、或與其交換。在其中玻璃片材包括鹼矽鋁酸鹽玻璃的那些實施方式中，製品的表面層中的離子和更大離子是一價鹼金屬陽離子，諸如Li +、Na +、K +、Rb +、和Cs +。或者，表面層中的一價陽離子可被諸如Ag +等之類的鹼金屬陽離子之外的一價陽離子替換。在這些實施方式中，交換到玻璃片材中的一價離子（或陽離子）產生應力。
離子交換製程通常通過將玻璃片材浸入含有待與玻璃片材中的更小離子交換的更大離子的熔融鹽浴（或者兩個或更多個熔融鹽浴）中來實施。應當注意的是，也可以使用鹽水浴。除此之外，浴的組成可包括多於一種類型的更大離子（例如，Na +和K +）或單種更大離子。本領域技藝人士將理解，離子交換製程的參數（包括但不限於浴的組成和溫度、浸入時間、玻璃片材在一或多個鹽浴中的浸入次數、多個鹽浴的使用、諸如退火、洗滌等之類的另外步驟）通常由玻璃片材的組成（包括製品的結構和存在的任何結晶相）以及由強化產生的玻璃片材的期望壓縮深度(DOC)和壓縮應力(CS)來決定。如本文所使用的，CS可以是「最大壓縮應力」，其是在壓縮應力層內測得的最高壓縮應力值。在一些實施方式，最大壓縮應力位於玻璃片材的表面。在其他實施方式中，最大壓縮應力可以出現在表面以下的深度處，從而使壓縮輪廓具有「埋峰」的外觀。
示例性熔浴組成可包括更大鹼金屬離子的硝酸鹽、硫酸鹽、和氯化物。典型的硝酸鹽包括KNO 3、NaNO 3、LiNO 3、NaSO 4及其組合。熔融鹽浴的溫度通常在從約380℃直至約450℃的範圍內，而浸入時間在從約15分鐘直至約100小時的範圍內，這取決於玻璃片材厚度、浴溫和玻璃（或單價離子）擴散率。然而，也可以使用與上述的那些不同的溫度和浸入時間。
在一或多個實施方式中，玻璃片材52可浸入溫度為從約370℃至約480℃的100% NaNO 3、100% KNO 3、或NaNO 3和KNO 3的組合的熔融鹽浴中。在一些實施方式中，玻璃片材可浸入包括從約5%至約90% KNO 3和從約10%至約95% NaNO 3的熔融混合鹽浴中。在一或多個實施方式中，玻璃片材可在浸入第一浴中之後浸入第二浴中。第一浴和第二浴可具有彼此不同的組成及/或溫度。在第一浴和第二浴中的浸入時間可變化。例如，在第一浴中的浸入可長於在第二浴中的浸入。
在一或多個實施方式中，玻璃片材可浸入溫度低於約420℃（例如，約400℃或約380℃）的包括NaNO 3和KNO 3（例如，49%/51%、50%/50%、51%/49%）的熔融混合鹽浴中達少於約5小時、或甚至約4小時或更少。
離子交換條件可進行定制以提供「尖峰（spike）」或增加所得玻璃片材的表面處或附近的應力分佈（stress profile）的斜率。該尖峰可產生更大的表面CS值。由於本文中描述的玻璃片材中使用的玻璃組成的獨特性質，因此該尖峰可通過單個浴或多個浴來實現，其中該單個浴或多個浴具有單一組成或混合組成。
在一或多個實施方式中，在多於一種單價離子被交換至玻璃片材中的情況下，不同的單價離子可被交換至玻璃片材內的不同深度（並在玻璃片材內、不同深度處產生不同量級的應力）。所得的應力產生離子的相對深度可進行測定，並導致應力分佈的不同特性。
CS利用諸如通過使用商品可得的儀器（諸如由日本Orihara Industrial Co., Ltd.製造的FSM-6000）的表面應力計（FSM）之類的本領域中已知的那些手段來測量。表面應力測量依賴於與玻璃的雙折射相關的應力光學係數（SOC）的精確測量。SOC繼而通過諸如纖維彎曲和四點彎曲方法（這兩者在名稱為「Standard Test Method for Measurement of Glass Stress-Optical Coefficient」的ASTM標準C770-98（2013）中有所描述，通過引用將其內容作為整體結合在此）、以及體圓柱法（bulk cylinder method）之類的本領域已知的那些方法來測量。
DOC可通過FSM或通過散射光偏光鏡（SCALP）（諸如可從位於愛沙尼亞塔林的Glasstress Ltd.購入的SCALP-04散射光偏光鏡）來測量，這取決於強化方法和條件。當玻璃片材通過離子交換處理進行化學強化時，取決於何種離子被交換至玻璃片材中而可使用FSM或SCALP。在通過將鉀離子交換至玻璃片材中來產生玻璃片材中的應力的情況下，使用FSM來測量DOC。在通過將鈉離子交換至玻璃片材中來產生應力的情況下，使用SCALP來測量DOC。在通過將鉀離子和鈉離子兩者交換至玻璃中來產生玻璃片材中的應力的情況下，通過SCALP來測量DOC，因為據信鈉的交換深度指示DOC，並且鉀離子的交換深度指示壓縮應力的量級變化（但不是從壓縮應力到拉伸應力的變化）；這些玻璃片材中鉀離子的交換深度通過FSM來測量。中心張力或CT是最大拉伸應力，並且通過SCALP來測量。
在一或多個實施方式中，玻璃片材可以被強化以表現出DOC，其被描述為玻璃片材的厚度T的一部分（如本文所述）。例如，在一或多個實施方式中，DOC可以在約0.05T至約0.25T的範圍內。在一些情況下，DOC可以在約20 μm至約300 μm的範圍內。在一或多個實施方式中，強化玻璃片材52可具有約200 MPa或更大、約500 MPa或更大、或約1050 MPa或更大的CS（其可在玻璃片材的表面或深度處發現）。在一或多個實施方式中，強化玻璃片材可具有在約20 MPa至約100 MPa範圍內的最大CT。
用作玻璃片材52的合適的玻璃組合物包括鈉鈣玻璃、鋁矽酸鹽玻璃、硼矽酸鹽玻璃、硼鋁矽酸鹽玻璃、含鹼鋁矽酸鹽玻璃、含鹼硼矽酸鹽玻璃、和含鹼硼鋁矽酸鹽玻璃。
除非另有說明，否則本文披露的玻璃組合物以基於氧化物分析的莫耳百分比(mol%)描述。
在一或多個實施方式中，玻璃組合物可包括約66 mol%至約80 mol%範圍內的量的SiO 2。在一或多個實施方式中，玻璃組合物包括約3 mol%至約15 mol%範圍內的量的Al 2O 3。在一或多個實施方式中，玻璃製品可為鋁矽酸鹽玻璃製品或包括鋁矽酸鹽玻璃組合物。在此類實施方式中，玻璃組合物或由其形成的製品包括SiO 2和Al 2O 3並且不是鈉鈣矽酸鹽玻璃。
在一或多個實施方式中，玻璃組合物可包括約0.01 mol%至約5 mol%範圍內的量的B 2O 3。然而，在一或多個實施方式中，玻璃組合物基本上不含B 2O 3。如本文所使用的，相對於組合物的組分，短語「基本上不含」是指該組分在初始配料期間並未主動或有意添加到組合物中，但可以作為雜質以小於約0.001 mol%的量存在。
在一或多個實施方式中，玻璃組合物可以任選地包括約0.01 mol%至約2 mol%的量的P 2O 5。在一或多個實施方式中，玻璃組合物基本上不含P 2O 5。
在一或多個實施方式中，玻璃組合物可包括約8 mol%至20 mol%範圍內的總量的R 2O（其是鹼金屬氧化物例如Li 2O、Na 2O、K 2O、Rb 2O和Cs 2O的總量）。在一或多個實施方式中，玻璃組合物可基本上不含Rb 2O、Cs 2O或Rb 2O和Cs 2O兩者。在一或多個實施方式中，R 2O可僅包括Li 2O、Na 2O和K 2O的總量。在一或多個實施方式中，玻璃組合物可包含至少一種選自Li 2O、Na 2O和K 2O的鹼金屬氧化物，其中鹼金屬氧化物以大於約8 mol%或更大的量存在。
在一或多個實施方式中，玻璃組合物可包括約8 mol%至約20 mol%範圍內的量的Na 2O。在一或多個實施方式中，玻璃組合物可包括約0 mol%至約4 mol%範圍內的量的K 2O。在一或多個實施方式中，玻璃組合物可基本上不含K 2O。在一或多個實施方式中，玻璃組合物基本上不含Li 2O。在一或多個實施方式中，組合物中Na 2O的量可以大於Li 2O的量。在某些情況下，Na 2O的量可以大於Li 2O和K 2O的組合量。在一或多個替代實施方式中，組合物中Li 2O的量可以大於Na 2O的量或Na 2O和K 2O的組合量。
在一或多個實施方式中，玻璃組合物可包括約0 mol%至約2 mol%範圍內的總量的RO（其為鹼土金屬氧化物例如CaO、MgO、BaO、ZnO和SrO的總量）。在一或多個實施方式中，玻璃組合物可包括小於約1 mol%的量的CaO。在一或多個實施方式中，玻璃組合物基本上不含CaO。在一些實施方式中，玻璃組合物可包括約0 mol%至約7 mol%的量的MgO。
在一或多個實施方式中，玻璃組合物可包括等於或小於約0.2 mol%的量的ZrO 2。在一或多個實施方式中，玻璃組合物可包括等於或小於約0.2 mol%的量的SnO 2。
在一或多個實施方式中，玻璃組合物可包括賦予玻璃製品顏色或色彩的氧化物。在一些實施方案中，玻璃組合物可包括防止玻璃製品暴露於紫外線輻射時變色的氧化物。此類氧化物的實例包括但不限於以下氧化物：Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ce、W和Mo。
在一或多個實施方式中，玻璃組合物可包括表示為Fe 2O 3的Fe，其中Fe以至多約1 mol%的量存在。在玻璃組合物包括TiO 2的情況下，TiO 2可以以約5 mol%或更少的量存在。
一種示例性的玻璃組合物包括在從約65 mol%至約75 mol%的範圍內的量的SiO 2、在從約8 mol%至約14 mol%的範圍內的量的Al 2O 3、在從約12 mol%至約17 mol%的範圍內的量的Na 2O、含在從約0 mol%至約0.2 mol%的範圍內的量的K 2O，和在從約1.5 mol%至約6 mol%的範圍內的量的MgO。可選地，可以包括本文另外公開的量的SnO 2。應當理解，儘管前面的玻璃組合物表示近似範圍，但是在其他實施方式中，玻璃片材52可以由落入上述任意一個精確數值範圍內的任何玻璃組合物製成。
可以從以下幾個態樣進一步理解本案內容的實施方式：
態樣(1)涉及一種玻璃製品，包括：玻璃片材，所述玻璃片材包括第一主表面和第二主表面，所述第二主表面與所述第一主表面相對；包括塑膠材料的框架，所述塑膠材料包括以ppm/°C為單位的熱膨脹係數(α)；將玻璃片材的第二主表面黏合至框架的黏合劑，所述黏合劑包括以MPa為單位的剪切模量(G)；並且其中選擇框架的塑膠材料和黏合劑以使得
Figure 02_image003
，並且其中A的單位為(MPa)(ppm/°C) +3並且等於500,000。
態樣(2)涉及根據態樣(1)所述的玻璃製品，其中所述黏合劑的剪切模量(G)在約0.1 MPa至約100 MPa的範圍內。
態樣(3)涉及根據態樣(1)-(2)中任一項所述的玻璃製品，其中所述塑膠材料的熱膨脹係數(α)在約5 ppm/°C至約100 ppm/°C的範圍內。
態樣(4)涉及根據態樣(1)-(3)中任一項所述的玻璃製品，其中所述玻璃片材包括玻璃材料，所述玻璃材料包括玻璃彈性模量(E g)和介於第一主表面與第二主表面之間的玻璃厚度(t g)，其中所述塑膠材料包括塑膠彈性模量(E P)和框架厚度(t p)，並且其中
Figure 02_image035
大於0且至多為1。
態樣(5)涉及根據態樣(4)所述的玻璃製品，其中所述塑膠彈性模量(E p)在約4 GPa至約40 GPa的範圍內。
態樣(6)涉及根據態樣(4)-(5)中任一項所述的玻璃製品，其中所述框架厚度(t p)在約1 mm至約15 mm的範圍內。
態樣(7)涉及根據態樣(6)所述的玻璃製品，其中所述框架厚度(t p)由
Figure 02_image037
提供，其中α g為玻璃片材的熱膨脹係數，並且常數為10-300 (ppm/°C) 2MPa。
態樣(8)涉及根據態樣(1)-(7)中任一項所述的玻璃製品，其中所述框架包括彎曲支撐表面，所述彎曲支撐表面限定具有第一曲率半徑的第一曲率，並且其中所述黏合劑將所述玻璃片材的第二主表面黏合至所述彎曲支撐表面，使得玻璃片材限定具有第二曲率半徑的第二曲率，所述第二曲率半徑在所述第一曲率半徑的10%以內。
態樣(9)涉及根據態樣(8)所述的玻璃製品，其中所述第一曲率半徑為50 mm或更大。
態樣(10)涉及根據態樣(1)-(9)中任一項所述的玻璃製品，其中所述玻璃片材包括第一主表面和第二主表面之間的平均厚度為0.3 mm至2.0 mm。
態樣(11)涉及根據態樣(1)-(10)中任一項所述的玻璃製品，其中所述玻璃片材包括在所述第一主表面、所述第二主表面、或所述第一主表面和所述第二主表面兩者上的表面處理，其中所述表面處理為易清潔塗層、抗反射塗層、防眩光塗層、裝飾性塗層、或提供觸摸功能性的塗層。
態樣(12)涉及根據態樣(1)-(11)中任一項所述的玻璃製品，進一步包括設置在玻璃片材的第二主表面上的顯示面板、觸摸面板、或顯示面板和觸摸面板兩者。
態樣(13)涉及根據態樣(1)-(12)中任一項所述的玻璃製品，其中所述玻璃片材包括鈉鈣玻璃、鋁矽酸鹽玻璃、硼矽酸鹽玻璃、硼鋁矽酸鹽玻璃、含鹼鋁矽酸鹽玻璃、含鹼硼矽酸鹽玻璃、或含鹼硼鋁矽酸鹽玻璃。
態樣(14)涉及根據態樣(1)-(13)中任一項所述的玻璃製品，其中所述玻璃片材被強化。
態樣(15)涉及根據態樣(14)所述的玻璃製品，其中所述玻璃片材被化學強化。
態樣(16)涉及一種製備玻璃製品的方法，包括：使用黏合劑將玻璃片材黏附至框架，所述玻璃片材包括第一主表面和與所述第一主表面相對的第二主表面，所述框架包括塑膠材料，所述塑膠材料包括以ppm/°C為單位的熱膨脹係數(α)，並且所述黏合劑包括以MPa為單位的剪切模量(G)；其中選擇框架的塑膠材料和黏合劑以使得
Figure 02_image003
，並且其中A的單位為(MPa)(ppm/°C) +3並且等於500,000。
態樣(17)涉及根據態樣(16)所述的方法，其中所述黏合劑的剪切模量(G)在約0.1 MPa至約100 MPa的範圍內。
態樣(18)涉及根據態樣(16)-(17)中任一項所述的方法，其中所述塑膠材料的熱膨脹係數(α)在約5 ppm/°C至約100 ppm/°C的範圍內。
態樣(19)涉及根據態樣(16)-(18)中任一項所述的方法，其中所述玻璃片材包括玻璃材料，所述玻璃材料包括玻璃彈性模量(E g)和介於第一主表面與第二主表面之間的玻璃厚度(t g)，其中所述塑膠材料包括塑膠彈性模量(E P)和框架厚度(t p)，並且其中
Figure 02_image035
大於0且至多為1。
態樣(20)涉及根據態樣(19)所述的方法，其中所述塑膠彈性模量(E p)在約4 GPa至約40 GPa的範圍內。
態樣(21)涉及根據態樣(19)-(20)中任一項所述的方法，其中所述框架厚度(t p)在約1 mm至約15 mm的範圍內。
態樣(22)涉及根據態樣(16)-(21)中任一項所述的方法，其中在黏附之前，所述方法包括將玻璃片材在成型卡盤之上彎曲，所述成型卡盤包括彎曲成型表面，所述彎曲成型表面限定第一曲率半徑，其中在彎曲期間，所述玻璃片材的第二主表面與所述彎曲成型表面一致，以使得所述第二主表面限定第二曲率半徑，所述第二曲率半徑在所述第一曲率半徑的10%以內。
態樣(23)涉及根據態樣(22)所述的方法，其中所述框架包括限定第三曲率半徑的彎曲支撐表面，並且其中所述第三曲率半徑在所述第二曲率半徑的10%以內。
態樣(24)涉及根據態樣(16)-(23)中任一項所述的方法，進一步包括將顯示面板、觸摸面板、或顯示面板和觸摸面板兩者黏合至所述玻璃片材的所述第二主表面。
態樣(25)涉及一種車輛內飾部件，包括：玻璃片材，所述玻璃片材包括第一主表面和第二主表面，所述第二主表面與所述第一主表面相對，在第一主表面和第二主表面之間限定玻璃厚度(t g)，所述玻璃片材包括玻璃材料，所述玻璃材料包括玻璃彈性模量(E g)和玻璃熱膨脹係數(α g)；框架，所述框架包括塑膠材料和塑膠厚度(t p)，所述塑膠材料包括塑膠彈性模量(E p)和塑膠熱膨脹係數(α p)；將玻璃片材的第二主表面黏合至框架的黏合劑，所述黏合劑包括剪切模量(G)；其中選擇框架的塑膠材料、黏合劑和玻璃片材的玻璃材料，以使得
Figure 02_image005
。
態樣(26)涉及根據態樣(25)所述的車輛內飾部件，其中所述黏合劑的剪切模量(G)在約0.1 MPa至約100 MPa的範圍內。
態樣(27)涉及根據態樣(25)-(26)中任一項所述的車輛內飾部件，其中所述塑膠熱膨脹係數(α p)在約5 ppm/°C至約100 ppm/°C的範圍內。
態樣(28)涉及根據態樣(25)-(27)中任一項所述的車輛內飾部件，其中
Figure 02_image035
大於0且至多為1。
態樣(29)涉及根據態樣(25)-(28)中任一項所述的車輛內飾部件，其中所述塑膠彈性模量(E p)在約4 GPa至約40 GPa的範圍內。
態樣(30)涉及根據態樣(25)-(29)中任一項所述的車輛內飾部件，其中所述玻璃彈性模量(E g)在約50 GPa至約100 GPa的範圍內。
態樣(31)涉及根據態樣(25)-(30)中任一項所述的車輛內飾部件，其中所述塑膠厚度(t p)在約1 mm至約15 mm的範圍內。
態樣(32)涉及根據態樣(25)-(31)中任一項所述的車輛內飾部件，其中所述玻璃厚度(t g)在約0.3 mm至約2 mm的範圍內。
態樣(33)涉及根據態樣(25)-(32)中任一項所述的車輛內飾部件，其中所述框架包括彎曲支撐表面，所述彎曲支撐表面限定具有第一曲率半徑的第一曲率，並且其中所述黏合劑將所述玻璃片材的第二主表面黏合至所述彎曲支撐表面，使得玻璃片材限定具有第二曲率半徑的第二曲率，所述第二曲率半徑在所述第一曲率半徑的10%以內。
態樣(34)涉及根據態樣(25)-(33)中任一項所述的車輛內飾部件，進一步包括設置在玻璃片材的第二主表面上的顯示面板、觸摸面板、或顯示面板和觸摸面板兩者。
除非另外明確說明，否則不以任何方式意圖將本文中闡述的任何方法解釋為要求其步驟以特定循序執行。因此，在方法請求項沒有實際記載其步驟要遵循的順序的情況下，或者在申請專利範圍或說明書中沒有另外具體說明步驟應限於特定順序的情況下，不以任何方式意味著可以推斷出特定順序。除此之外，如本文中所用，冠詞「一」旨在包括一個或多於一個部件或元件，而不旨在被解釋為僅意味著一個。
對於本領域技藝人士將顯而易見的是，在不背離所揭示的實施方式的精神或範圍的情況下，可以進行各種修改和變形。由於結合實施方式的精神和實質的所揭示的實施方式的修改、組合、子群組合、和變形對於本領域技藝人士而言是可能的，因此所揭示的實施方式應被解釋為包括隨附請求項及其均等物的範圍內的所有內容。
10:示例性內飾 20:車輛內飾系統 22:中控台基座 24:表面 26:顯示器 30:車輛內飾系統 32:儀錶盤基座 34:表面 36:顯示器 38:顯示器 40:車輛內飾系統 42:方向盤基座 44:表面 46:顯示器 50:玻璃製品 52:玻璃片材 54:第一主表面 56:第二主表面 58:次表面 60:彎曲區域 62a:平坦區段 62b:平坦區段 64:框架 65:彎曲支撐表面 66:黏合劑層 68:卡盤 70:彎曲成型表面 R:曲率半徑 T:厚度 W:寬度 L:長度
附圖被包括以提供進一步的理解，並且附圖被併入本說明書中並構成本說明書的一部分。附圖圖示了一或多個實施方式，並且與說明書一起用於解釋各個實施方式的原理和操作。在附圖中：
圖1是根據示例性實施方式的具有車輛內飾系統的車輛內飾的透視圖；
圖2A和圖2B分別圖示了根據示例性實施方式的具有塑膠框架的V形玻璃製品和具有塑膠框架的C形玻璃製品；
圖3圖示了根據示例性實施方式的玻璃製品和加工卡盤的分解透視圖；
圖4示意性地圖示了根據示例性實施方式的具有與參考金屬框架等效的可靠性的塑膠框架的設計空間；
圖5圖示了根據示例性實施方式的基於參考金屬框架的塑膠框架的設計空間的示例實施方式；
圖6圖示了根據示例性實施方式，與參考金屬框架機械等效的塑膠框架的實施方式的黏合劑剪切模量和熱膨脹係數的曲線圖，該曲線圖與將塑膠框架的熱膨脹係數與剪切模量相關聯的冪律曲線擬合；
圖7圖示了根據示例性實施方式，基於等效金屬框架的厚度，將塑膠框架的熱膨脹係數與塑膠框架的厚度相關聯的曲線圖；
圖8圖示了根據示例性實施方式，基於等效金屬框架的剛度，將塑膠框架的熱膨脹係數與塑膠框架的厚度相關聯的曲線圖；和
圖9圖示了根據示例性實施方式的玻璃片材的幾何尺寸。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
52:玻璃片材
64:框架
66:黏合劑層
68:卡盤
70:彎曲成型表面

Claims (20)

  1. 一種玻璃製品，包括： 一玻璃片材，該玻璃片材包括一第一主表面和一第二主表面，該第二主表面與該第一主表面相對； 一框架，該框架包括一塑膠材料，該塑膠材料包括以ppm/°C為單位的一熱膨脹係數(α)； 一黏合劑，該黏合劑將該玻璃片材的該第二主表面黏合至該框架，該黏合劑包括以MPa為單位的一剪切模量(G)；並且 其中選擇該框架的該塑膠材料和該黏合劑以使得
    Figure 03_image039
    ，並且其中A的單位為(MPa)(ppm/°C) +3並且等於500,000。
  2. 如請求項1所述之玻璃製品，其中該黏合劑的該剪切模量(G)在約0.1 MPa至約100 MPa的範圍內。
  3. 如請求項1所述之玻璃製品，其中該塑膠材料的該熱膨脹係數(α)在約5 ppm/°C至約100 ppm/°C的範圍內。
  4. 如請求項1-3中任一項所述的玻璃製品，其中該玻璃片材包括一玻璃材料，該玻璃材料包括一玻璃彈性模量(E g)和介於該第一主表面與該第二主表面之間的一玻璃厚度(t g)，其中該塑膠材料包括一塑膠彈性模量(E P)和一框架厚度(t p)，並且其中
    Figure 03_image035
    大於0且至多為1。
  5. 如請求項4所述之玻璃製品，其中該塑膠彈性模量(E p)在約4 GPa至約40 GPa的範圍內。
  6. 如請求項4所述之玻璃製品，其中該框架厚度(t p)在約1 mm至約15 mm的範圍內。
  7. 如請求項6所述之玻璃製品，其中該框架厚度(t p)由
    Figure 03_image037
    提供，其中α g為該玻璃片材的熱膨脹係數，並且常數為10-300 (ppm/°C) 2MPa。
  8. 如請求項1-3中任一項所述的玻璃製品，其中該框架包括一彎曲支撐表面，該彎曲支撐表面限定具有一第一曲率半徑的一第一曲率，並且其中該黏合劑將該玻璃片材的該第二主表面黏合至該彎曲支撐表面，使得該玻璃片材限定具有一第二曲率半徑的一第二曲率，該第二曲率半徑在該第一曲率半徑的10%以內。
  9. 如請求項8所述之玻璃製品，其中該第一曲率半徑為50 mm或更大。
  10. 如請求項1-3中任一項所述的玻璃製品，其中該玻璃片材包括該第一主表面和該第二主表面之間的一平均厚度為0.3 mm至2.0 mm。
  11. 如請求項1-3中任一項所述的玻璃製品，其中該玻璃片材包括在該第一主表面、該第二主表面、或該第一主表面和該第二主表面兩者上的一表面處理，其中該表面處理為一易清潔塗層、一抗反射塗層、一防眩光塗層、一裝飾性塗層、或提供觸摸功能性的一塗層。
  12. 如請求項1-3中任一項所述的玻璃製品，進一步包括設置在該玻璃片材的該第二主表面上的一顯示面板、一觸摸面板、或一顯示面板和一觸摸面板兩者。
  13. 一種車輛內飾部件，包括： 一玻璃片材，該玻璃片材包括一第一主表面和一第二主表面，該第二主表面與該第一主表面相對，在該第一主表面和該第二主表面之間限定一玻璃厚度(t g)，該玻璃片材包括一玻璃材料，該玻璃材料包括一玻璃彈性模量(E g)和一玻璃熱膨脹係數(α g)； 一框架，該框架包括一塑膠材料和一塑膠厚度(t p)，該塑膠材料包括一塑膠彈性模量(E p)和一塑膠熱膨脹係數(α p)； 一黏合劑，該黏合劑將該玻璃片材的該第二主表面黏合至該框架，該黏合劑包括一剪切模量(G)； 其中選擇該框架的該塑膠材料、該黏合劑和該玻璃片材的該玻璃材料，以使得
    Figure 03_image041
    。
  14. 如請求項13所述之車輛內飾部件，其中該黏合劑的該剪切模量(G)在約0.1 MPa至約100 MPa的範圍內。
  15. 如請求項14所述之車輛內飾部件，其中該塑膠熱膨脹係數(α p)在約5 ppm/°C至約100 ppm/°C的範圍內。
  16. 如請求項15所述之車輛內飾部件，其中
    Figure 03_image035
    大於0且至多為1。
  17. 如請求項13-16中任一項所述的車輛內飾部件，其中該塑膠彈性模量(E p)在約4 GPa至約40 GPa的範圍內。
  18. 如請求項13-16中任一項所述的車輛內飾部件，其中該玻璃彈性模量(E g)在約50 GPa至約100 GPa的範圍內。
  19. 如請求項13-16中任一項所述的車輛內飾部件，其中： 該玻璃彈性模量(E g)在約50 GPa至約100 GPa的範圍內， 該塑膠厚度(t p)在約1 mm至約15 mm的範圍內，並且 該玻璃厚度(t g)在約0.3 mm至約2 mm的範圍內。
  20. 如請求項13-16中任一項所述的車輛內飾部件，其中該框架包括一彎曲支撐表面，該彎曲支撐表面限定具有一第一曲率半徑的一第一曲率，並且其中該黏合劑將該玻璃片材的該第二主表面黏合至該彎曲支撐表面，使得該玻璃片材限定具有一第二曲率半徑的一第二曲率，該第二曲率半徑在該第一曲率半徑的10%以內。
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