用于切割玻璃的方法和對此合適的切削液技術

本發明專利技術描述了一種用于切割玻璃的方法和對此合適的切削液，其中向玻璃上產生的劃痕在產生該劃痕期間或者在其產生后立即施加含水液體，該含水液體含有有機離子化合物，該有機離子化合物由載有帶正電荷的氮原子的陽離子和作為陰離子的氫氧根離子組成。優選使用氫氧化季銨。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術的主題在于用于切割玻璃的方法和對此合適的切削液。
技術介紹
長久以來，從玻璃吹制工場已知在刻劃和折斷玻璃時例如用水潤濕裂縫能簡化和促進玻璃切割。借助激光刻劃時，水同時還用作冷卻劑以在玻璃表面產生斷裂應力，參見例如US?6252197。為了促進水滲入劃痕間隙中，同樣已知的是例如在激光切削時向水中添加表面活性劑(US?2003/0052098?A1)。所有已知的濕潤劑類型即陰離子、陽離子和非離子濕潤劑是合適的(WO?2004/018144?A1)。特別在借助激光束切削極薄的玻璃(例如用于LCD用途)時重要的是，在按劃痕折斷玻璃時具有盡可能恒定的狀況。在激光切削時，與借助金剛石或者切割輪的刻劃方法相反，待切割的玻璃沿著劃痕線借助激光束非常快地加熱。在加熱后立即將加熱位置一般是通過氣體-水混合物噴霧來淬火。由此在玻璃中產生高的熱應力，使得產生劃痕。然后將玻璃沿著刻劃線通過施加力折斷。所述力可以機械方式引入，不過也可以通過沿著劃痕線用激光再一次在玻璃中產生額外的熱應力而再次處理玻璃，使得玻璃沿著劃痕線折斷。
技術實現思路
因此，本專利技術的任務在于，提供一種用于切割玻璃的方法以及對此合適的切削液，利用該方法或者該切削液可以在工業操作中在降低折斷力波動的同時進一步降低扭力。本專利技術的任務通過權利要求1中描述的方法和在權利要求7中所描述的切削液得以實現。可以發現，在一種切割玻璃的方法中，向沿著切割線的劃痕在產生劃痕的同時或者在產生劃痕后立即施加含水切削液，該含水切削液含有具有氫氧根離子作為陰離子和帶有載正電荷的氮原子的陽離子的有機離子化合物，隨后的玻璃切割用相對于迄今已知方法顯著更低和對此更均勻的力沿著切割線進行。對于所發現的化合物的令人驚奇的效果的可能的科學解釋可能在-->于，OH-離子與在劃痕處斷開的硅氧烷鍵反應并由此阻止斷開的鍵相互之間自發反應(自愈合)。所述方法以及所述新型切削液特別適用于激光切削工藝，其中劃痕通過沿著切割線加熱玻璃和隨后立即向經加熱的玻璃施加含水液體(切削液)而獲得。在激光切削時產生的劃痕或空隙是特別狹窄的，因此自愈合力在這里可能起特別強的作用。向劃痕上施加切削液可以用所有已知方法(例如噴射、噴霧、液體/水混合物噴霧、借助燈芯、海棉施加、將劃痕在切削液中浸漬等)進行。作為切削液中的有效化合物特別合適的是氫氧化季銨。特別適合作為氫氧化季銨的是其陽離子具有下式的那些：其中基團R是直鏈或者支化的脂族基團。基團R中有兩個至三個基團具有1-2個碳原子的鏈長，而1-2個基團R具有8-18個碳原子的大小。特別合適的是二烷基二甲基銨化合物，例如：二硬脂基二甲基氫氧化銨，二癸基二甲基氫氧化銨，二甲基二辛基氫氧化銨，二月桂基二甲基氫氧化銨，此外還有具有三個短鏈烷基和一個長鏈烷基的氫氧化季銨，特別優選的是：三甲基十六烷基氫氧化銨，十八烷基三甲基氫氧化銨，和三甲基辛基氫氧化銨。其他合適的是具有下式的陽離子的烷基二甲基芐基氫氧化銨，-->其中基團R是具有7-17個碳原子的直鏈或者支化烷基。其他合適的是具有下面通式的陽離子的季銨化合物，其中R是具有8-18個碳原子的直鏈或支化的烷基。除了氫氧化季銨之外，具有下面通式的陽離子的咪唑啉衍生物也是合適的，其中R1表示具有4-20個碳原子的烷基或者亞烷基，R2表示CH2OH或者CH2NH-COR3，其中R3表示具有8-18個碳原子的烷基。特別合適的是1-(辛基氨基乙基)-2-癸基-3-甲基咪唑啉氫氧化物。在切削液中含有0.005-1重量％的這些化合物。低于0.005重量％的含量時該溶液的效果越來越等同于水的效果，高于1重量％時添加劑的效果不再升高或者可能由于產生泡沫而再次下降。優選含有0.02-0.1重量％的該化合物，因為在該范圍內同時結合了好的效果與低的化學物質消耗量。理所當然地，也可以使用由多種化合物組成的混合物。需要時，所述切削液還可以含有對于所用化合物的溶劑，首先是以不超過切削液的80體積％含量的低分子量醇，例如甲醇、乙醇、丙醇和丁醇，此外還有防腐劑、殺菌劑、必要時的增稠劑等。切削液不僅使通過激光作用進行玻璃切割變得容易，而且使例如-->通過金剛石刻劃或者借助小型切割輪進行的常規切削變得容易。在這些方法中，該切削液同樣降低和均化了折斷力，并因此特別適用于切削敏感制品(例如用于TFT屏幕的薄玻璃)。所發現的切削液和方法的特別的優點在于，不存在后續加工過程中進一步加工經切割的玻璃板時的干擾性陰離子。附圖說明圖1示出了去離子水切削液的效果(實施例1)；45％的樣品不能折斷因而在圖中不能觀察到。圖2示出了0.005重量％的十六烷基三甲基氫氧化銨水性切削液的效果(實施例2)；圖3示出了0.02重量％的十六烷基三甲基氫氧化銨水性切削液的效果(實施例3)；圖4示出了0.04重量％的十六烷基三甲基氫氧化銨水性切削液的效果(實施例4)；圖5示出了0.08重量％的十六烷基三甲基氫氧化銨水性切削液的效果(實施例5)；圖6示出了0.02重量％的CTAB(三甲基十六烷基溴化銨)水性切削液的效果(實施例6)；圖7示出了0.1重量％的CTAB(三甲基十六烷基溴化銨)水性切削液的效果(實施例7)；圖8示出了0.4重量％的CATB(三甲基十六烷基溴化銨)水性切削液的效果(實施例8)；具體實施方式實施例借助激光切割機(Schott?Advanced?Processing公司的DLC?1200/藍色型)制備尺寸為0.7mm厚度的25mm×150mm的玻璃板。這些玻璃板在中心得到其深度約為115μm的75mm的橫向裂紋。在激光刻劃時在激光灼燒后立即向玻璃板施加40l/min的空氣和6ml/min的切削液的混合物。在刻劃后干燥所述板。劃痕借助15m/min的推進速度產生。玻璃板在兩個狹長側在10mm的區間進行支撐，劃痕朝下。隨后使玻璃板自上加荷載直至折斷。折斷力以kg給出。在各約30塊小樣品板上測試了不同的切削液。實施例1顯示了純(去離子)水的效果，實施-->例2-5顯示了不同濃度的本專利技術的含不同濃度的十六烷基三甲基氫氧化銨的水性切削液的效果，實施例6-8顯示了用于對比的根據現有技術的水性切削液的作用，該水性切削液含有作為有效物質的不同濃度的鯨蠟基三甲基溴化銨(CTAB)。明顯可知，相對于根據現有技術的液體，根據本專利技術的切削液具有更優的性能和尤其是在非常低濃度的情況下就已經獲得非常低的和尤其是還不顯著波動的折斷力。-->本文檔來自技高網...

【技術保護點】
切割玻璃的方法，包括下述步驟：－在玻璃上產生線型的劃痕，－在產生劃痕期間或者在產生劃痕之后立即向該劃痕施加含水液體，該含水液體含有有機離子化合物，該有機化合物由帶有載正電荷的氮原子的陽離子和作為陰離子的氫氧根離子組成，－沿著劃痕線通過施加力切割玻璃。

【技術特征摘要】
DE 2005-5-28 102005024563.31.切割玻璃的方法，包括下述步驟：-在玻璃上產生線型的劃痕，-在產生劃痕期間或者在產生劃痕之后立即向該劃痕施加含水液體，該含水液體含有有機離子化合物，該有機化合物由帶有載正電荷的氮原子的陽離子和作為陰離子的氫氧根離子組成，-沿著劃痕線通過施加力切割玻璃。2.權利要求1的方法，其特征在于，所述劃痕通過沿著劃痕線加熱玻璃和隨后立即施加含水液體而產生。3.權利要求2的方法，其特征在于，沿著劃痕線加熱玻璃借助激光束進行。4.權利要求1-3中一項或多項的方法，其特征在于，使用了含有0.005-1重量％的有機離子化合物的含水液體。5.權利要求1-4中一項或多項的方法，其特征在于，使用其中陽離子具有下式的有機離子化合物，其中R中的2-3個是具有1-2個碳原子的烷基，且基團R中的1-2個是具有8-18個碳原子的直鏈或支化的烷基，和/或其中R是具有7-17個碳原子的直鏈或支化的烷基，和/或其中R是具有8-18個碳原子的直鏈或支化的烷基，和/或其中R是具有8-18個碳原子的直鏈或支化的烷基，和/或其中R1表示具有4-20個碳原子的烷基或者亞烷...

【專利技術屬性】
技術研發人員：B霍特澤爾，A哈貝克，O帕拉托納，
申請(專利權)人：肖特股份有限公司，
類型：發明
國別省市：DE[]