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轻度变形中间层

阅读:567发布:2020-05-11

IPRDB可以提供轻度变形中间层专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本发明属于多层玻璃板领域,该多层玻璃板包括具有合乎需要的表面性质的聚合物片材(14),更具体地说,本发明属于包含聚(乙烯醇缩丁醛)的多层玻璃板领域,所述聚(乙烯醇缩丁醛)具有布置与聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(16)和/或其它聚(乙烯醇缩丁醛)型层接触的具有较低波纹度和高粗糙度的修整表面。,下面是轻度变形中间层专利的具体信息内容。

1.聚合物片材,包含:

聚(乙烯醇缩丁醛);和

增塑剂,

其中所述聚合物片材具有波纹度指数小于20,000平方微米,Rz值至少为20微米,恒定性为10-95的表面。

2.权利要求1的聚合物片材,其中没有将所述聚合物片材布置成与任何其它的层接触。

3.根据权利要求1的聚合物片材,其中所述Rz值至少为30。

4.权利要求1的聚合物片材,其中所述Rz值至少为35。

5.权利要求1的聚合物片材,其中所述聚合物片材具有波纹度指数小于20,000平方微米,Rz值至少为20微米,恒定性为10-95的第二表面。

6.多层中间层的制备方法,包括以下步骤:

形成包含聚(乙烯醇缩丁醛)和增塑剂的第一聚合物片材,其中所述第一聚合物片材具有第一表面和第二表面,和其中所述第一表面具有小于20,000平方微米的波纹度指数,至少20微米的Rz值以及10-95的恒定性;

布置与所述第一聚合物片材的第一表面接触的聚合物薄膜层以形成堆叠体;和层压所述堆叠体。

7.权利要求6的方法,其中所述波纹度指数小于15,000平方微米。

8.权利要求6的方法,其中所述波纹度指数小于12,000平方微米。

9.权利要求6的方法,其中所述聚合物薄膜包含聚(对苯二甲酸乙二醇酯)。

10.权利要求6的方法,其中所述Rz值至少为30。

11.权利要求6的方法,其中所述Rz值至少为35。

12.权利要求6的方法,还包括以下步骤:

在所述层压之前,向所述堆叠体添加包含聚(乙烯醇缩丁醛)和增塑剂的第二聚合物片材,该第二聚合物片材在所述第一聚合物片材的相对面上与所述聚合物薄膜接触,其中布置与所述聚合物薄膜接触的所述第二聚合物片材的表面具有小于20,000平方微米的波纹度指数,至少为20的Rz值和10-95的恒定性。

13.权利要求12的方法,还包括以下步骤:

在所述层压之前,向所述堆叠体添加第一玻璃层,该第一玻璃层在所述聚合物薄膜层的相对面上与所述第一聚合物片材接触,和向所述堆叠体添加第二玻璃层,该第二玻璃层在所述聚合物薄膜层的相对面上与所述第二聚合物片材接触。

14.权利要求6的方法,其中所述形成第一聚合物片材包括以下步骤:形成包含聚(乙烯醇缩丁醛)和增塑剂的光滑聚合物层,其中所述光滑聚合物层具有波纹度指数小于15,000平方微米,Rz值小于15微米的第一表面,和用粗糙图案将所述第一表面压花而制备所述第一聚合物片材。

15.权利要求14的方法,其中所述形成所述光滑聚合物片材包括使用模唇温度为

170℃-230℃的口模。

16.权利要求15的方法,其中所述形成所述光滑聚合物片材包括使用镜面口模辊。

17.权利要求6的方法,其中所述第二表面具有波纹度指数小于20,000平方微米,Rz值至少为20微米,恒定性为10-95的表面。

18.聚合物片材的制备方法,包括:

形成包含聚(乙烯醇缩丁醛)和增塑剂的层,其中所述层具有第一表面和第二表面,且在所述第一表面上具有小于20,000平方微米的波纹度指数和小于20微米的Rz值,和在所述第一表面上用粗糙图案将所述层压花以制备所述聚合物片材,其中所述聚合物片材在对应于所述层的所述第一表面的一侧上具有小于20,000平方微米的波纹度指数,至少20微米的Rz值和10-95的恒定性。

19.权利要求18的方法,其中所述聚合物片材的所述波纹度指数为小于15,000平方微米。

20.权利要求18的方法,其中所述聚合物片材的所述波纹度指数为小于12,000平方微米。

21.权利要求20的方法,其中所述聚合物片材的所述Rz值为至少30。

22.权利要求18的方法,其中所述聚合物片材的所述Rz值为至少35。

23.权利要求18的方法,其中所述聚合物片材的所述恒定性为至少50。

24.权利要求18的方法,其中所述层的所述Rz值为小于5微米。

25.权利要求18的方法,还包括在所述第二表面上用粗糙图案将所述层压花,其中所述聚合物片材在对应于所述层的所述第二表面的一侧上具有小于20,000平方微米的波纹度指数,和至少20微米的Rz值。

26.多层板的制备方法,包括以下步骤:

形成包含聚(乙烯醇缩丁醛)和增塑剂的第一聚合物片材,其中所述第一聚合物片材具有第一表面和第二表面,和其中所述第一表面具有小于20,000平方微米的波纹度指数,至少20微米的Rz值以及10-95的恒定性;

布置与所述第一聚合物片材的第一表面接触的聚合物薄膜层以形成堆叠体;

在所述聚合物薄膜相对面上布置与所述聚合物片材接触的玻璃层;和层压所述堆叠体。

说明书全文

轻度变形中间层

发明领域

[0001] 本发明属于多层玻璃板领域,该多层玻璃板包括具有合乎需要的表面性质的聚合物片材,更具体地说,本发明属于包含聚(乙烯醇缩丁醛)的多层玻璃板领域,该多层玻璃板具有布置与聚(对苯二甲酸乙二醇酯)和/或其它的聚(乙烯醇缩丁醛)型层接触的具有较低波纹度和高粗糙度的修整表面。

背景技术

[0002] 已经将金属、金属化合物和其它试剂的埃厚度或更厚的层通常地用于多层玻璃板以反射发热的红外线太阳辐射,同时透射可见光。可以作为堆叠体按顺序布置这些层,并且可以布置在任何合适的基材,如双轴拉伸热塑性聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)薄膜或相似的材料上。一种形式(称为干涉滤光片)包括至少一个夹在反射抑制层或抗反射介电层之间的反射性金属层。
[0003] 当金属化薄膜如干涉滤光片在多层玻璃层压件(例如车辆挡风玻璃)中与玻璃结合时,通常包括增塑的聚(乙烯醇缩丁醛)(PVB)的冲击散失中间层以吸收来自车辆内驾驶者的头部的冲击,或吸收来自车辆外面的外来物的冲击,而不允许其穿透挡风玻璃。在典型的布置中,将单层聚(对苯二甲酸乙二醇酯)型涂膜布置在两层聚(乙烯醇缩丁醛)型材料中间以形成随后置于两个玻璃层之间的三层结构。成品多层玻璃板具有安全性和辐射传输控制的结合益处。
[0004] 在倾斜视角下可能尤其明显的光学性能缺陷可以作为视觉上明显的、各向同性的、波状反射图像在这种安全玻璃板中出现,据估计这种反射图像具有大约0.002-0.012mm的振幅和2.5-7.5mm的波长。其在下文中称为术语“苹果酱”。据信发生苹果酱的原因是聚乙烯型层(在倾斜视角下反射光)在层压过程中顺应聚(乙烯醇缩丁醛)型层并且将呈现任何非线性,或波纹,这些非线性或波纹呈现在聚(乙烯醇缩丁醛)型层上。当彼此接触地布置聚(乙烯醇缩丁醛)型层时,其它不良的视觉缺陷,如″斑点″(杂色外观),也可能出现在着色的聚(乙烯醇缩丁醛)玻璃层压件中。例如,当将用颜料着色的聚(乙烯醇缩丁醛)与未用颜料着色的聚(乙烯醇缩丁醛)共挤出,然后将所得的层与其它层或玻璃层压时,可能产生斑点。
[0005] 已经报道了数个减轻苹果酱和斑点的程度的尝试(参见,例如,美国专利4,465,736、4,973,511和5,091,258),然而,需要其它降低苹果酱和斑点的方法。因此,需要进一步改进的组合物和方法以在不会不利地影响所得多层结构的光学特性的情况下增强聚合物和与聚合物薄膜层结合使用的聚(乙烯醇缩丁醛)片材,尤其是聚(对苯二甲酸乙二醇酯)的特性。
[0006] 发明概述
[0007] 现在,根据本发明,已经开发了在层压之前具有低波纹度和高粗糙度值的聚合物片材,允许制备包括聚(对苯二甲酸乙二醇酯)型层的轻度变形多层层压的玻璃板或包括相邻的聚(乙烯醇缩丁醛)型材料层的轻度变形多层层压的玻璃板。
[0008] 本发明包括聚合物片材,其包含:聚(乙烯醇缩丁醛);和增塑剂,其中所述聚合物片材具有波纹度指数小于20,000平方微米,Rz值至少为20微米,恒定性(permanence)为10-95的表面。
[0009] 本发明包括多层中间层的制备方法,包括以下步骤:形成包含聚(乙烯醇缩丁醛)和增塑剂的第一聚合物片材,其中所述第一聚合物片材具有第一表面和第二表面,和其中所述第一表面具有小于20,000平方微米的波纹度指数,至少20微米的Rz值以及10-95的恒定性;与所述第一聚合物片材的第一表面接触布置聚合物薄膜层以形成堆叠体;以及层压所述堆叠体。
[0010] 本发明包括聚合物片材的制备方法,包括:形成包含聚(乙烯醇缩丁醛)和增塑剂的层,其中所述层具有第一表面和第二表面,且在所述第一表面上具有小于20,000平方微米的波纹度指数和小于20微米的Rz值,和在所述第一表面上用粗糙图案(pattern)将所述层压花以制备所述聚合物片材,其中所述聚合物片材在对应于所述层的所述第一表面的一侧具有小于20,000平方微米的波纹度指数,和至少20微米的Rz值。
[0011] 本发明包括多层板的制备方法,包括以下步骤:形成包含聚(乙烯醇缩丁醛)和增塑剂的第一聚合物片材,其中所述第一聚合物片材具有第一表面和第二表面,和其中所述第一表面具有小于20,000平方微米的波纹度指数,至少20微米的Rz值以及10-95的恒定性;布置与所述第一聚合物片材的第一表面接触的聚合物薄膜层以形成堆叠体;在所述聚合物薄膜对面布置与所述聚合物片材接触的玻璃层;和,层压所述堆叠体。
[0012] 附图简述
[0013] 图1示出层压的聚合物片材//聚合物薄膜构造的示意图。
[0014] 详细描述
[0015] 根据本发明,已经发现,通过使用本发明的聚合物片材和/或方法可以减少被称为“苹果酱”的缺陷(可能出现在包括布置成与聚合物薄膜层,如聚对苯二甲酸乙二醇酯接触的聚(乙烯醇缩丁醛)型片材的多层玻璃板中)。此外,可以同样地减少斑点缺陷。本发明的聚合物片材具有低的波纹度指数,或WI(这是一种片材表面的不平度的量度)和高的粗糙度值或Rz(这是一种片材表面上通常有意产生的较小不规则性的量度)。
[0016] 如图1所示,大体上在10处,本发明的一些实施方案包括减少可能由于聚合物片材14和聚合物薄膜层16之间的界面12产生的变形。如将在以下更详细地描述的那样,该聚合物片材14可以包含任何聚(乙烯醇缩丁醛)型材料,该聚合物薄膜层16可以包含任何聚(对苯二甲酸乙二醇酯)型材料。通常,多层玻璃板可以包括图1中示出的聚合物片材14和聚合物薄膜层16以及在所述聚合物14对面与该聚合物薄膜层16接触的第二聚合物片材层(未显示)。然后可以将该三层构造置于两个玻璃层之间以形成多层玻璃板。
[0017] 形成根据本发明的聚合物片材包括制备具有低波纹度指数和高粗糙度值的聚合物片材。通过减少聚合物片材14和聚合物薄膜层16之间的界面12的变形或两层聚合物片材(未显示)之间界面的变形,该聚合物片材14的低的波纹度指数减少成品玻璃板中苹果酱和/或斑点的出现,而高的粗糙度值允许在层压过程中层的适当脱气。在本发明的各种实施方案中,聚合物片材的一个表面或两个表面具有低的波纹度指数和高的粗糙度值。
[0018] 本发明包括已通过本发明方法制备的聚合物片材。本发明包括聚合物片材的制备方法,其包括以下步骤:制备具有波纹度指数低和粗糙度值低的表面的聚合物片材;和,用粗糙图案在该聚合物片材的表面压花以赋予其高的粗糙度值。
[0019] 先前减少或消除苹果酱的尝试尤其包括制备具有低波纹度指数的增塑的聚(乙烯醇缩丁醛)层。这种尝试通常产生缺乏合乎需要的性能的层,因为所制备的光滑层的粗糙度值低,从而导致装配过程的层压步骤的困难。其它减少苹果酱的尝试已经包括这样的过程,其中将一层聚合物薄膜,如聚(对苯二甲酸乙二醇酯)置于两层聚(乙烯醇缩丁醛)之间,辊压以形成三层层压件,然后在该聚(乙烯醇缩丁醛)层的暴露表面压花(参见日本专利申请JP59223256)。光滑的聚(乙烯醇缩丁醛)与聚(对苯二甲酸乙二醇酯)的层压可能导致层压过程的脱气步骤的困难。
[0020] 本发明提供用于制备具有低波纹度指数和高粗糙度值的聚合物片材的方法,从而减少或消除可能在聚合物薄膜与聚合物片材如聚(乙烯醇缩丁醛)结合使用时产生的苹果酱和其它光学缺陷,或当使用多层聚(乙烯醇缩丁醛)时产生的缺陷。
[0021] 在本发明的各种实施方案的第一步骤中,制备聚合物片材,该聚合物片材具有(在一个或两个表面上且不一定相同)小于20,000平方微米,小于15,000平方微米,小于12,000平方微米,小于10,000平方微米,小于8,000平方微米,小于6,000平方微米或小于
5,000平方微米的波纹度指数,和小于15微米,小于12微米,小于10微米,小于9微米,小于8微米,小于7微米,小于6微米或小于5微米的粗糙度值,并且上面给出的波纹度指数和粗糙度值的值可以以任何组合相结合。在本发明的各种具体实施方案中,WI和Rz为小于20,000平方微米和小于20微米,小于15,000平方微米和小于10微米,小于15,000平方微米和小于7微米或为小于15,000平方微米和小于5微米。在这一段给出的值为波纹度和粗糙度的“压花前”的值。
[0022] 在这些实施方案的下一步骤中,相对光滑表面或表面用粗糙图案压花。这种粗糙图案可以是任何适合的图案,并且在各种实施方案中,产生具有至少20微米,至少25微米,至少30微米,至少35微米,至少45微米或至少55微米的最终粗糙度值(压花后的值)。因为这一压花步骤在该层与聚(对苯二甲酸乙二醇酯),或玻璃,或另一个聚(乙烯醇缩丁醛)层的层压之前进行,所以压花的表面允许最终产品的各层之间的优良脱气。
[0023] 通过使用本发明的方法,已经发现可以制备具有一个或两个具有有利地低的波纹度指数和较高的粗糙度值的表面的聚合物片材。具体地,在本发明的各种实施方案中,在用粗糙度模型压花之后,聚合物片材具有小于20,000平方微米,小于15,000平方微米,小于12,000平方微米,小于10,000平方微米,小于8,000平方微米,小于6,000平方微米或小于5,000平方微米的波纹度指数,至少20微米,至少25微米,至少30微米,至少35微米,至少45微米或至少55微米的粗糙度值,并且当合适时,上面给出的波纹度指数和粗糙度值的值可以以任何组合相结合。在这一段给出的值是波纹度和粗糙度的“压花后”的值。对于其中给出WI和粗糙度值两者的本发明的这些和其它实施方案,相应的其它实施方案也是本发明的一部分,其中仅使用给出的粗糙度值,而不是WI,来表征聚合物片材。
[0024] 除了WI和粗糙度值之外,本发明的聚合物片材还通过它们的恒定性来表征,恒定性是片材的细小表面外形的可变性的量度。对聚合物片材的一个或两个表面的恒定性的测定可以根据本文其它地方描述的程序测定。
[0025] 制备的具有低的粗糙度和波纹度并且压花至高的粗糙度值的本发明的聚合物片材可以具有95到低至10的恒定性值。这一范围与仅仅依赖熔融破裂获得表面粗糙度的聚合物片材(大体上具有100或接近100的恒定性值)形成对比。赋予聚合物片材的恒定性的值将取决于所需的应用和可能使用的层压操作条件。例如,对于其中希望最大限度地减少苹果酱的应用来说,本发明的聚合物片材可能具有小于40,小于30或小于20的恒定性值,这不是说在其它具有较高的恒定性值的实施方案中没有减少苹果酱。在其中希望其它缺陷的特定减少的其它实施方案中,可以赋予聚合物片材60-95,65-90,或70-80的恒定性值。可用于本发明的各种实施方案的其它恒定性值是10-30,30-50和50-95,50-90或50-85。
[0026] 在这一段给出的这些恒定性值可以以任何组合与上面给出的压花后的粗糙度和波纹度值相结合。
[0027] 可以通过改变,例如,以下任一个参数控制本发明的聚合物片材的恒定性值:改变将材料压入压花辊和/或压延辊的接触辊的气压,其中较高的压力与较高的恒定性相关;通过接触或非接触方法,例如IR加热器,提高聚合物表面温度,其中提高的温度与较高的恒定性相关;和,改变线速度以控制聚合物的热吸收速度,其中较低的线速度与较高的恒定性相关。
[0028] 通过改变恒定性,可以使本发明聚合物片材适合于特定的制造工艺。例如,25-40的恒定性可以用于使用压料辊预压的工艺,50-80的恒定性可以用于使用真空袋预压的工艺。
[0029] 可以根据以下所示通过改变聚合物片材的常规制备实现足够光滑以产生上面给出的压花前的值(即,具有充分低的波纹度指数和粗糙度值)的聚合物片材的制备:
[0030] 对于其中使用口模制备聚合物片材的制备方法来说,可以通过提高口模的模唇温度制备极其光滑的层,以制备具有上述压花前波纹度指数和粗糙度参数的片材。在各种实施方案中,将模唇温度维持在170℃-230℃,190℃-210℃,或195℃-205℃。
[0031] 对于使用口模辊制备聚合物片材的应用来说,平滑度可以如下达到:使用没有或极小表面粗糙度或波纹度的镜面加工涂胶辊(例如,由铬制成)和/或使用高的刀片温度。其它实施方案使用镜面加工涂胶辊以达到相同的效果。通常,所制备的片材的波纹度与口模辊的表面的波纹度相似,因此应该将口模辊的波纹度保持在与成品片材的所需波纹度相当的水平。当然,尽管本领域普通技术人员将认识到所使用的生产参数将取决于所使用的聚合物熔体和正在用以制备聚合物片材的机器,但是可以通过改变本文公开的生产参数容易地实现根据本发明的可接受的平滑度。
[0032] 第二步骤(用粗糙图案在该平滑的聚合物片材上压花)可以通过任何合适的方法进行,包括,例如,通过使用具有粗糙图案的辊以在该聚合物片材的一个或两个表面上提供相反(“负像”)图案。这一步骤的最后效果是将粗糙度值提高至希望的较高值。根据引导和形成片材的需要,在片材的挤出点和方法的各个步骤之间可以使用一个或多个附加的辊。
[0033] 本发明包括以下各种实施方案:
[0034] 在各种实施方案中,本发明包括聚合物片材,如包括具有上面给出的压花后的WI和Rz值的至少一个表面的聚(乙烯醇缩丁醛)。本发明还包括聚合物片材,如包括具有上面给出的压花后的WI和Rz值的两个表面的聚(乙烯醇缩丁醛)。
[0035] 本发明还包括聚合物片材,如包括具有上面给出的压花后的WI和Rz值的一个或两个表面的聚(乙烯醇缩丁醛),其中该层不与任何其它的层接触,而是不置于任何层压件中的单个聚合物片材。
[0036] 在各种实施方案中,本发明包括用于层压玻璃的多层中间层,其中该中间层包括聚合物片材,如包括在将表面层压到聚合物薄膜(如聚(对苯二甲酸乙二醇酯))之前具有上面给出的压花后的WI和Rz值的表面的聚(乙烯醇缩丁醛)。
[0037] 本发明包括任何聚合物片材或具有通过本发明的任何方法制备的聚合物片材和聚合物薄膜的多层中间层。
[0038] 在各种实施方案中,本发明包括制造多层玻璃板的方法,包括在堆叠体中将本发明的聚合物片材与一个或多个聚合物薄膜或聚合物片材堆叠,和形成中间层。
[0039] 在各种实施方案中,本发明包括制造多层玻璃组件的方法,包括:在堆叠体中将聚合本发明的聚合物片材与一个或多个聚合物薄膜或聚合物片材堆叠,形成中间层,然后通过层压两个玻璃层之间的中间层形成多层玻璃板。这些板可以是任何类型的层压玻璃结构,包括但不限于,建筑玻璃和汽车挡风玻璃。
[0040] 在各种实施方案中,本发明包括包含本发明的任何聚合物片材或中间层的挡风玻璃或窗。
[0041] 在各种实施方案中,本发明包括制造多层中间层的方法,包括:形成聚合物片材,其中该聚合物片材的两个表面具有上面给出的压花前的值;在两个表面中的一个或两个上将该聚合物片材压花,其中压花产生具有上面给出的压花后的值的表面;和将该聚合物片材层压到聚合物薄膜,其中将该聚合物薄膜布置在该聚合物片材的压花表面上。
[0042] 其它实施方案包括层压两个聚合物片材之间的聚合物薄膜,其中根据本发明制备与该聚合物薄膜接触的聚合物片材的一个或两个表面。其它实施方案包括层压刚刚描述的两个玻璃层之间的三层中间层。作为另一个例子,一些实施方案可以具有一个以上聚合物薄膜,例如,这样的构造:聚合物片材//聚合物薄膜//聚合物片材//聚合物薄膜//聚合物片材。
[0043] 在另一个实施方案中,具有玻璃//聚合物片材//聚合物薄膜这样的布置的构造可以通过如下形成:首先层压聚合物片材和聚合物薄膜,然后将该组合层压到玻璃,或通过同时将三者全部层压在一起。在这个实施方案中可以使用本发明的任何聚合物片材。在其中使用这种三层组件的常规应用中,聚合物薄膜层(通常是聚(对苯二甲酸乙二醇酯))通常比在玻璃//片材//薄膜//片材//玻璃实施方案中使用的聚合物薄膜厚。通常需要这种额外的厚度以提供更刚性的薄膜,这种薄膜可以抵抗在不使用第二刚性玻璃片支撑该聚合物层时往往出现的变形和由此产生的光学缺陷。在具有玻璃层、本发明的聚合物片材和聚合物薄膜的本发明的实施方案中,所得的三层装置可以使用相对更薄的聚合物薄膜,因为本发明的聚合物片材的优良性能提供光学缺陷的进一步减少。
[0044] 本发明可以进一步用来减少称为梯度斑点的缺陷。梯度斑点是在用梯度聚(乙烯醇缩丁醛)和类似的聚合物制造的挡风玻璃中观察到的缺陷,其中将深色的聚(乙烯醇缩丁醛)与透明的聚(乙烯醇缩丁醛)层共挤出。挡风玻璃的梯度(有阴影的)部分可能显示不均匀的明暗区域。在一些产品中,挡风玻璃还包含用于日光保护的聚(对苯二甲酸乙二醇酯)薄膜。在这种情况下,梯度斑点和苹果酱可能同时出现。
[0045] 例如,在其中使用颜料、染料或其它试剂以在挡风玻璃内产生变暗区域的应用中,使用本发明的方法制备聚合物片材将在各种实施方案中产生具有上述给出的压花前和压花后的值的产品。随后将在玻璃组件中(有或者没有其它层)具有梯度的聚合物片材层压将导致梯度斑点的减少。因此,本发明包括其中根据本发明的方法制备具有颜色梯度的聚合物片材的实施方案,以及由此制备的包括聚合物片材的多层玻璃板。
[0046] 其它实施方案改善LAG斑点,其可能在用彼此接触的透明和用颜料着色的聚(乙烯醇缩丁醛)层制造的建筑有色层压件中出现。LAG斑点具有与梯度斑点相似的外观。本发明的各种实施方案包括具有多个聚合物片材层的建筑多层玻璃板。本发明的这些实施方案包括多个聚合物片材构造的制造方法,在该多个聚合物片材构造中将两个或多个聚合物片材(其中至少一个通过本发明的方法制备)以及任选地聚合物薄膜层如聚(对苯二甲酸乙二醇酯)和玻璃层彼此接触地堆叠,然后层压成成品。这些实施方案包括两个彼此接触地层压的聚(乙烯醇缩丁醛)型聚合物片材,并且该聚合物片材的一个或两个可以包括具有本文其它地方给出的压花前和压花后的值的一个或两个表面,并且该聚合物片材的一个或两个可以包含染料。在其它实施方案中,将本发明的聚合物片材与另一个聚合物片材接触布置,并且两个聚合物片材都不包含颜料或染料。聚合物薄膜
[0047] 图1中示出的聚合物薄膜层16可以是通常在多层玻璃板中用作性能增强层的任何适合的热塑性薄膜。在各种实施方案中,该聚合物薄膜层16具有0.013mm-0.20mm,优选0.025mm-0.1mm或0.04-0.06mm的厚度。可以任选地对该聚合物薄膜层16进行表面处理或涂覆以改进一种或多种性能,如粘附性或红外辐射反射。这些功能特性层包括,例如,用于当暴露于日光下时反射红外线太阳辐射和透射可见光的多层堆叠体。这些多层堆叠体在本领域中是已知的(参见,例如,WO 88/01230和美国专利4,799,745)并且可以包括,例如,一个或多个埃厚度的金属层和一个或多个(例如两个)顺序沉积的、光学协同的介电层。如已知的那样,(参见,例如,美国专利4,017,661和4,786,783),可以任选地将金属层电阻加热以为任何相关的玻璃层除霜或除雾。
[0048] 在一些实施方案中,聚合物薄膜层16是光学透明的(即,从该层的一侧看过去,特定观察者的眼睛可以舒适地看到邻近该层另一侧的物体),并且在不考虑组成的情况下,通常比相邻的聚合物片材14具有更大的(在一些实施方案中显著地更大)拉伸模量。在各种实施方案中,聚合物薄膜层16包含热塑性材料。具有适合的性能的热塑性材料包括尼龙、聚氨酯、丙烯酸系树脂、聚碳酸酯、聚烯烃如聚丙烯、纤维素乙酸酯和三乙酸酯、氯乙烯聚合物和共聚物等。在各种实施方案中,聚合物薄膜层16包含具有所指出的性能的再拉伸的热塑性薄膜等材料,包括聚酯、例如聚(对苯二甲酸乙二醇酯)和聚(对苯二甲酸乙二醇酯)二醇(PETG)。在各种实施方案中,使用聚(对苯二甲酸乙二醇酯),并且在各种实施方案中,已经将聚(对苯二甲酸乙二醇酯)双轴拉伸以提高强度,并且已经热稳定化以提供经受高温时低的收缩性(例如在150℃下30分钟后两个方向上均小于2%的收缩率)。
[0049] 可以用于本发明的聚(对苯二甲酸乙二醇酯)薄膜的各种涂覆和表面处理技术在公开的欧洲申请No.0157030中进行了公开。
[0050] 聚合物片材
[0051] 以下部分描述了可以用来形成在图1中以元件14示出的具有作为安全玻璃的中间层有用的性能的本发明的聚合物片材,如聚(乙烯醇缩丁醛)的各种材料。
[0052] 本文所使用的“聚合物片材”是指通过任何适合的方法形成适合用作层压玻璃结构的中间层的薄层的任何聚合物组合物。本文所使用的“树脂”是指从由聚合物前体的酸催化和随后的中和产生的混合物中分离出的聚合物(例如聚(乙烯醇缩丁醛))组分。树脂通常会具有除聚合物(例如聚(乙烯醇缩丁醛))之外的其它组分,如乙酸酯、盐和醇。本文所使用的″熔体″是指树脂与增塑剂和任选地其它添加剂的熔融混合物。
[0053] 通过本文公开的方法制备的聚合物片材是本发明的一部分,并且包括在本发明的范围内。
[0054] 本发明的聚合物片材可以包含任何适合的聚合物,并且,在一个优选的实施方案中(如以上例示),该聚合物片材包含聚(乙烯醇缩丁醛)。在本文给出的包含聚(乙烯醇缩丁醛)作为聚合物片材的聚合物组分的本发明的任何一个实施方案中,包括另一个其中该聚合物组分由或主要由聚(乙烯醇缩丁醛)构成的实施方案。在这些实施方案中,可以在包含由或主要由聚(乙烯醇缩丁醛)构成的聚合物的聚合物片材中使用本文公开的添加剂(包括增塑剂)的任何变体。
[0055] 在一个实施方案中,该聚合物片材包含基于部分缩醛化的聚(乙烯醇)的聚合物。在另一个实施方案中,该聚合物片材包含选自以下物质的聚合物:聚(乙烯醇缩丁醛)、聚氨酯、聚氯乙烯、聚(乙烯-乙酸乙烯酯共聚物)、它们的结合等。在一个实施方案中,该聚合物片材包含聚(乙烯醇缩丁醛)。在其它的实施方案中,该聚合物片材包含增塑的聚(乙烯醇缩丁醛)。在其它实施方案中,该聚合物片材包含聚(乙烯醇缩丁醛)和一种或多种其它聚合物。还可以使用其它的具有适合的玻璃化转变温度的聚合物。在其中具体地给出用于聚(乙烯醇缩丁醛)的优选范围、值和/或方法(例如,但不限于,增塑剂、构成百分比、厚度和特性增强添加剂)的本文任何部分,那些范围也适用于(当可应用时)在此公开的可用作聚合物片材的组分的其它聚合物和聚合物共混物。
[0056] 对于包括聚(乙烯醇缩丁醛)的实施方案来说,可以通过已知的缩醛化方法制备聚(乙烯醇缩丁醛),该方法包括让聚(乙烯醇)(PVOH)与丁醛在酸催化剂的存在下反应,接着中和该催化剂,分离、稳定化和干燥该树脂。
[0057] 在各种实施方案中,该包含聚(乙烯醇缩丁醛)的聚合物片材包含10-35wt%以聚(乙烯醇)计算的羟基,13-30wt%以聚(乙烯醇)计算的羟基,或15-22wt%以聚(乙烯醇)计算的羟基。该聚合物片材还可以包含以聚乙酸乙烯酯计算的小于15wt%的残留酯基,13wt%,11wt%,9wt%,7wt%,5wt%或小于3wt%的残余酯基,其余的部分是乙缩醛,优选丁醛乙缩醛,但是任选地以小量包括其它的乙缩醛基,例如2-乙基己醛基(参见,例如美国专利5,137,954)。
[0058] 在各种实施方案中,该聚合物片材包含聚(乙烯醇缩丁醛),该聚(乙烯醇缩丁醛)具有至少30,000,40,000,50,000,55,000,60,000,65,000,70,000,120,000,250,000,或至少350,000克/摩尔(g/mole或道尔顿)的分子量。在缩醛化步骤期间还可以附加少量的二醛或三醛以将分子量增加至至少350g/m(参见,例如美国专利4,902,464;4,874,814;4,814,529;4,654,179)。本文所使用的术语“分子量”是指重均分子量。可以使用任何适合的方法来制备本发明的聚合物片材。用于制造聚(乙烯醇缩丁醛)的适合的方法的细节是为本领域技术人员已知的(参见,例如,美国专利2,282,057和2,282,026)。在一个实施方案中,可以使用Encyclopedia of Polymer Science & Technology,第三版,第8卷,
381-399页,B.E.Wade(2003)的Vinyl Acetal Polymers中描述的溶剂法。在另一个实施方案中,可以使用其中描述的含水法。聚(乙烯醇缩丁醛)可以以各种形式从例如,Solutia TM
Inc.,St.Louis,Missouri以Butvar 树脂商购。
[0059] 在本发明的聚合物片材中可以使用各种粘附控制剂,包括乙酸钠、乙酸钾和镁盐。可以用于本发明的这些实施方案的镁盐包括,但是不限于,在美国专利5,728,472中公开的那些,如水杨酸镁,烟酸镁,二(2-氨基苯甲酸)镁,二(3-羟基-2-napthoate)镁和二(2-乙基丁酸)镁(化学文摘号79992-76-0)。在本发明的各种实施方案中,所述镁盐是二(2-乙基丁酸)镁。
[0060] 可以将添加剂引入聚合物片材以增强其在最终产品中的性能。这种添加剂包括,但是不限于,增塑剂、染料、颜料、稳定剂(例如,紫外线稳定剂)、抗氧化剂、抗粘连剂、阻燃剂、IR吸附剂、上述添加剂的结合物等,它们在本领域中是已知的。
[0061] 在本发明的聚合物片材的各种实施方案中,该聚合物片材可以包含20-60,25-60,20-80或10-70份增塑剂/100份树脂(phr)。当然,可以使用如适合于具体应用的其它的量。在一些实施方案中,增塑剂具有少于20,少于15,少于12或少于10个碳原子的烃链段。
[0062] 可以调整增塑剂的量以影响聚(乙烯醇缩丁醛)片材的玻璃化转变温度(Tg)。一般而言,添加较高的量增塑剂以降低Tg。本发明的聚(乙烯醇缩丁醛)聚合物片材可以具有40℃或更低,35℃或更低,30℃或更低,25℃或更低,20℃或更低和15℃或更低的Tg。
[0063] 可以将任何适合的增塑剂添加到本发明的聚合物树脂中以形成聚合物片材。用于本发明的聚合物片材的增塑剂可以尤其包括多元酸或多元醇的酯。适合的增塑剂包括例如,三甘醇二(2-乙基丁酸酯)、三甘醇二(2-乙基己酸酯)、三甘醇二庚酸酯、四甘醇二庚酸酯、己二酸二己酯、己二酸二辛酯、己二酸己基环己酯、己二酸庚酯和己二酸壬酯的混合物、己二酸二异壬酯、己二酸庚基壬酯、癸二酸二丁酯、高分子型增塑剂如油改性的癸二酸醇酸树脂,和如美国专利号3,841,890公开的磷酸酯和己二酸酯的混合物和美国专利号4,144,217公开的己二酸酯,和上述物质的混合物和结合物。其它可以使用的增塑剂是如美国专利No.5,013,779中公开的由C4-C9烷基醇和环状C4-C10醇制成的混合己二酸酯和C6-C8己二酸酯,如己二酸己酯。在一些实施方案中,该增塑剂是三甘醇二(2-乙基己酸酯)。
[0064] 可以采用上述方法的改进根据在本领域普通技术人员已知的方法将聚(乙烯醇缩丁醛)聚合物和增塑剂添加剂热加工和成形成片材形式,以制备在压花之前具有所需波纹度指数和粗糙度值的聚合物片材。形成聚(乙烯醇缩丁醛)片材的一个示例性方法包括通过将包含树脂、增塑剂和添加剂的熔融的聚(乙烯醇缩丁醛)(在下文中称“熔体”)推过口模(例如,具有一个方向上的尺寸显著比垂直方向上尺寸大的开口的口模)将该熔体挤出。另一种形成聚(乙烯醇缩丁醛)片材的示例性方法包括将熔体从口模浇铸到辊子上,将该树脂固化,并随后取下作为片材的固化树脂。在各种实施方案中,该聚合物片材可以具有0.1-2.5毫米,0.2-2.0毫米,0.25-1.75毫米和0.3-1.5毫米(mm)的厚度。
[0065] 还包括在本发明中的是在本文以任何组合公开的任何本发明聚合物组合物片材的堆叠体或卷材。
[0066] 此外,本发明包括与本发明的任何聚合物片材//聚合物薄膜实施方案接触布置的包括玻璃层(通常包含二氧化硅)的层压安全玻璃。还包括的有包括两个玻璃片材的层压安全玻璃,其中将本发明的任何聚合物片材//聚合物薄膜构造布置在两个玻璃片材之间。
[0067] 本发明还包括具有本发明的任何多层构造的挡风玻璃、窗和其它成品玻璃产品。
[0068] 现在将描述本发明使用的各种聚合物片材和/或层压玻璃的特性和测量技术。
[0069] 本文所使用的“波纹度指数”或“WI”和“粗糙度值”或“Rz”可以根据以下进行测定:
[0070] 为了测定Rz,将15cm×15cm的增塑聚合物片材的试样放置在通过在其中循环的室温下的流体调节的真空板上。施加5psi的真空以将该样品吸在该板表面上。使用具有PRK驱动装置和RFHTB-250示踪触针(tracing stylus)的S8P型Perthometer(可从Mahr Gage Co.,New York获得)来直接地测量该试样的每一侧的片材表面粗糙度。在该仪器上将外形(Profile)选择设置在“R”。该示踪触针自动地在该样品表面上移动。每个踪迹(trace)的长度是17.5mm,其由7个连续的2.5mm的测量长度Lc组成。测量长度是12.5mm,由通过除去第一和最后一部分获得的5个测量长度组成。测定这5个连续的测量长度Lc中的各个粗糙度深度的平均值,Rz是10次这种测定的平均值,其中5次在挤出的纵向(加工方向)(MD)上测定,5次在横纵向(CMD)上测定。在每个方向上两个连续踪迹之间的距离是3mm。
[0071] 为了测定波纹度指数值(WI),使用以上提到的Perthometer,并将外形选择设置为“W”。在这一测量中使用56mm的示踪长度和40mm的测量长度。
[0072] 该40mm测量长度由5个8mm的测量长度(除去了两个末端的8mm测量长度)组成。使用得自该Perthometer背面的插接连接的数字输出,将来自该Perthometer的可变的波纹度输出电压信号电子输送给计算机。进行10次示踪,其中5次踪迹在挤出的纵向上取得,5次踪迹在横纵向上取得,在两个连续的踪迹之间的距离为3mm。Sub SmoothData()程序(下载到计算机上并在本文提供)由该10次踪迹的输入计算一个WI值。
[0073] 然后通过将得自片材的整个表面上均匀分布的取样点的100个单独的WI值平均来计算聚合物片材(例如得自经调整大小用于汽车挡风玻璃的片材)的表面WI值。
[0074] 可以在相反的表面上进行相同的计算,并且如在其它地方指出的那样,可以产生相似的或不同的结果,这取决于制造方法和所需的产品。在本发明的各种实施方案中,所获得的100个值中的至少90个值在该100个值的平均值的+/-20%,+/-15%,+/-10%,+/-5%,或+/-2%的范围内。除非在权利要求中另有说明,当在权利要求中给出聚合物片材表面的″WI值″时,在上述测量过程中获得的100个值的至少90个值在该100个值的平均值的+/-20%的范围内。
[0075] 使用上述Perthometer,用于测量粗糙度的其它设置旋钮位置如下:Filter:GS,Profile:R,LC:N 2.5mm,LT:17.5mm,VB:625微米。测量波纹度时,设置如下:Filter:GS,Profile:W,LC:N 8.0mm,LT:56mm,VB:625微米。
[0076] 本发明的聚合物片材的特征还在于它们的“恒定性”,其根据以下技术进行测定:对于压花的聚合物片材来说,在压花之前测量聚合物片材的Rz(Rz Base)。压花之后,获得第二Rz测量值(Rz Final)。对于不压花的聚合物片材来说,测量粗糙度测量值(Rz)并且指定为Rz Final,将Rz Base赋值为零。然后,对于压花和未压花的片材来说,均从该聚合物片材上切割下12.7平方厘米的样品。将一片14平方厘米的聚(对苯二甲酸乙二醇酯)放在被搁置在水平表面上的木架上,其中该框架边缘略小于该聚合物片材样品。然后将该聚合物片材样品放置在该聚(对苯二甲酸乙二醇酯)薄膜上,然后将另一部分聚(对苯二甲酸乙二醇酯)薄膜放置在该聚合物片材上。然后将第二框架放置在该聚合物层的上面。
然后用夹子将该框架夹在一起。然后将该框架和聚合物组件放入预热烘箱中并在100℃下保持5分钟。然后取出该组件并使其冷却。然后测定该聚合物片材样品的另一个Rz值(Rz100℃)。
[0077] 然后可以根据以下公式确定恒定性:
[0078]
[0079] 可以通过测量雾度值(没有透过片材的光的量化)确定聚合物片材,尤其是聚(乙烯醇缩丁醛)片材的透明度。可以根据以下技术测量百分率雾度。根据ASTM D1003-61(1977再批准)-Procedure A,使用标准光源C(Illuminant C),在2度的观察者角度下,可以使用一种用于测量雾度量的设备,Hazemeter,Model D25,其可从Hunter Associates(Reston,VA)获得。在本发明的各种实施方案中,百分率雾度小于5%,小于3%,和小于1%。
[0080] 可以根据以下技术测量圆头(pummel)粘附性,并且当在此涉及的“圆头”用来将聚合物片材对玻璃的粘附性量化时,使用以下技术测定圆头。用标准高压釜层压条件制备两层层压玻璃样品。将该层压件冷却至大约-17℃(0°F)并用锤子人工进行击打以打碎该玻璃。然后除去所有没有粘附到聚(乙烯醇缩丁醛)片材上的碎玻璃,并将仍粘附在该聚(乙烯醇缩丁醛)片材上的玻璃的量与一组标准样品在视觉上进行比较。该标准样品对应于其中不同程度的玻璃保持粘附在该聚(乙烯醇缩丁醛)片材上的等级。具体来说,在零的圆头标准下,没有玻璃粘附在聚(乙烯醇缩丁醛)片材上。在10的圆头标准下,100%的玻璃保持粘附在聚(乙烯醇缩丁醛)片材上。对于本发明的层压玻璃板来说,各种实施方案具有至少3,至少5,至少8,至少9或10的圆头。其它的实施方案具有在8-10(包括端值)之间的圆头。
[0081] 可以根据以下测量聚合物片材的“泛黄指数”:形成1cm厚,具有基本上平的而且平行的光滑聚合物表面的聚合物片材的透明模制圆板。根据ASTM方法D 1925,“Standard Test Method for Yellowness Index of Plastics”从可见光谱中的光谱光度测量的透光率测量该指数。使用所测试样厚度将值校正到1cm厚。在各种实施方案中,泛黄指数为小于0.6,0.5或0.25。
[0082] 实施例1
[0083] 形成第一多层玻璃板,其具有以下各层:玻璃//聚(乙烯醇缩丁醛)//聚(对苯二甲酸乙二醇酯)//聚(乙烯醇缩丁醛)//玻璃,其中聚(对苯二甲酸乙二醇酯)为0.05毫米的Dupont 聚(乙烯醇缩丁醛)层通过常规技术制备,每层厚度为0.38毫米。
[0084] 形成第二多层玻璃板,其具有以下层:玻璃//聚(乙烯醇缩丁醛)//聚(对苯二甲酸乙二醇酯)//聚(乙烯醇缩丁醛)//玻璃,其中聚(对苯二甲酸乙二醇酯)为0.05毫米的Dupont 聚(乙烯醇缩丁醛)层通过本发明的方法制备,每层厚度为0.38毫米。
[0085] 对这两个多层玻璃板的主观分析表明第一板具有可见的苹果酱,而第二板没有。
[0086] 实施例2
[0087] 将0.76毫米厚的聚(乙烯醇缩丁醛)片材(第一片材)与蓝色颜料共挤出。该片材具有13,000的WI和15微米的Rz。将该片材压花至40微米的Rz和16,000的WI。然后将该片材层压在两个玻璃片之间。
[0088] 通过常规方法制备第二聚(乙烯醇缩丁醛)片材,其厚度为0.76毫米,Rz为35。也将这个第二片材层压在两个玻璃片之间。
[0089] 结果显示,在第二片材中可见斑点,而在第一片材中不可见。图像软件显示在第一片材中获得3.9的斑点值,而在第二片材中获得14.5的斑点值。
[0090] 借助于本发明,现在可以提供当与各种其它的聚合物片材结合使用时具有优良的光学性能的聚(乙烯醇缩丁醛)片材,和其它的聚合物片材。通过使用本发明的方法、聚合物片材和多层构造,可以减少或消除苹果酱和斑点的问题。
[0091] 虽然已在各种实施方案中对本发明的实施方案进行了描述,但是对本领域普通技术人员来说明显的是许多其它的改变是可能的并且都在本发明的范围和精神内。
[0092] 虽然已经参照示例性的实施方案描述了本发明,但是本领域技术人员应当理解,在没有脱离本发明范围的情况下,可作出各种变化,并可以等同替代本发明的元素。此外,可以根据本发明的教导,在不脱离本发明的基本范围的情况下,作出许多改进,以适应特定的情况或材料。因此,没有将本发明限于作为用来实施本发明认为是最佳方式而公开的特定实施方案的意图,而是本发明包括所有属于所附权利要求书范围内的实施方案。
[0093] 进一步要理解的是,对于本发明的任何单一的组分给出的任何范围、数值或特性可以与对于本发明的其它组分给出的任何范围、数值或特性互换地使用,以便相适应地形成对于每个组分来说具有确定值的实施方案,正如整个说明书中给出的一样。例如,可以形成聚合物片材,其包括除对于增塑剂给出的任何范围之外所给出的任何范围内的表面外形,以形成属于本发明的范围内的许多排列变化。
[0094] 在摘要或任何权利要求中给出的任何附图参考编号仅仅用于阐述目的,不应该理解为将所要求保护的发明限制到任何附图所示的任何一个特定的实施方案上。除非另作说明,附图不是按比例描绘的。
[0095] 本文援引的每一个参考文献(包括期刊文章、专利、申请和书籍)在此作为参考全文引入。
[0096] Sub SmoothData()的变量和数值的表
[0097]
[0098]
[0099]
[0100]
[0101]
[0102]
[0103]
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