層壓安全玻璃板的製造方法和用於製造的基片及其應用的製作方法

2023-05-21 10:54:21

專利名稱：層壓安全玻璃板的製造方法和用於製造的基片及其應用的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種能避免光線在反射和傳播時產生與折皺有關的光學偏差的層壓安全玻璃板的製造方法，該層壓安全玻璃板由一第一玻璃板，一第二玻璃板和一多層中間層組成，該中間層是由一第一層壓薄片，一帶一薄膜系統的雙軸向延伸的熱塑基片和一第二層壓薄片組成的薄片層壓件。本發明進一步涉及製造層壓安全玻璃板的基片的應用和特別適用於該方法和該用途的基片。本發明還涉及平的、也可以是彎曲層壓安全玻璃板的生產。平的層壓安全玻璃板有許多用途，如用於建築工業或作汽車上的側窗。在本發明範圍內，彎曲的層壓安全玻璃板指簡單地彎曲的和，尤其是雙彎曲的(球狀彎曲)的層壓安全玻璃板即所謂的複合彎曲的層壓安全玻璃板，它(們)至少在一些部分有大的彎曲，即小半徑的彎曲。複合彎曲的層壓安全玻璃板尤其用於汽車的擋風玻璃或後窗玻璃。
上述層壓安全玻璃板中，薄膜系統形成所謂的功能層。用它製造的層壓安全玻璃板能進行調整完成其他功能。這些功能中包括可加熱性，光線和能量穿透率的改變與反射能力的改變和裝設用於不同用途的天線。薄膜系統的結構及其生產方法是已知且有效的。尤其合適的薄膜系統以銀層或半導體金屬氧化物層為基礎。這些薄膜系統在透明的熱塑基片的幫助下與層壓安全玻璃板成一體。目前已有技術可為如WO 90/08334，其描述了已有的基片、有效的薄膜系統和常用的層壓薄片。
上面所述的層壓安全玻璃板通常產生光學偏差。尤其在反射光線時。這些光學偏差由基片中的溝紋現象(Wellenbildung)引起。該光學偏差不僅在上述類型的平的層壓安全玻璃板產生，而且在彎曲的，尤其是複合彎曲的層壓安全玻璃板時會產生。
本發明的基礎的已知方法(EP 0077672)涉及一在基片上的有選擇地傳播光或導電的膜片，其厚度在12和125μm之間，在120℃下熱處理30分鐘後產生以複雜方式取決於基片厚度的熱皺縮。它在層壓安全玻璃板中用於避免光學偏差，其中該基片與薄膜系統成一體。同樣，這裡的層壓安全玻璃板可以是平的，或彎曲的。實驗顯示，根據這些教導所得的結果有缺陷。開頭所述的在平的和帶複合彎曲的層壓安全玻璃板上，尤其在小半徑彎曲的情況下的問題仍未解決。
為防止在製造層壓安全玻璃板的過程中帶薄膜系統，尤其是與開頭所述的那類層壓玻璃板成一體的由聚對苯二甲酸乙二醇酯製成的薄膜系統的基片改變其性能並因而導致光學偏差，已知的方法(EP 0 457 209A2)是在溫度高於所謂的玻璃化溫度時雙軸向延伸基片，然後熱固化，熱固化之後再在溫度低於玻璃化溫度時進一步延伸。該已知的方法很複雜，且結果也不令人滿意，開頭提到的問題仍未解決。
本發明的目的在於，提出適用於工業規模生產層壓安全玻璃板的簡單方法，用它可以製造在反射和/或傳播光線時不發生光學偏差的如開頭所述的那種平的和彎曲的層壓安全玻璃板。
為解決這個技術問題，本發明的主題是根據權利要求1的方法。為了避免由空氣夾雜物(Lufteinschlue.sse)引起的層壓安全玻璃板用於偏差，通常使用和要求進行屬於本發明教導的排氣。就層壓安全玻璃板作為一個整體而言和就由層壓薄片和基片構成的薄片層壓件而言，需有效地和充分地進行排氣。特徵1.2)應理解為在層壓安全玻璃製造中常用的層壓方法。根據特徵1.1)的方法步驟包括生產由第一層壓薄片和基片及必要時第二層壓薄片組成的，預層壓件的可能性。在這種情況下，在以這種方式生產出的預層壓件切成一定尺寸並放置在兩玻璃板之間之前，將待預層壓的薄片抽出，尤其是從原料輥上抽出，並在壓力和熱作用下連接在一起，同時或在加熱前排氣。
具體說來，在本發明範圍內，存在實現根據本發明方法的幾種可能性。根據本發明的一個優選實施例，由第一層壓薄片和基片形成的預層壓件置於第一玻璃板上，然後，第二層壓薄片放在它的上面。當使用不能作為卷繞件的第二層壓薄片時可用這種操作方法，正如使用根據擋風玻璃形狀延伸的帶防眩帶的層壓薄片時已知的那樣。當必須製造彎曲層壓安全玻璃板時，將預層壓件置於第一玻璃板的凹側面。放置預層壓件之後，可加壓和加熱進行預壓制，然後放置並壓制第二層壓薄片。本發明範圍之內，需進行一預層壓，由此形成一預層壓片，它帶一第一層壓薄片、帶薄膜系統的基片和第二層壓薄片。可是，也可以採用這種方式，即第一層壓薄片，基片和第二層壓薄片都放在第一玻璃板上，然後進行整個層壓件的壓制。當生產彎曲層壓安全玻璃板時，第一層壓薄片置於第一玻璃板的凹側面上。雖然，在根據本發明方法的範圍內，推薦如上述方式工作，但製造彎曲層壓安全玻璃板時，也可相反，將層壓薄片或預層壓件置於第一玻璃板的凸面側上。在這個過程中需時時小心，不要在層壓薄片或基片中形成折皺。
根據本發明的方法，可避免或抑制基片中的偏差變形和薄膜系統的破壞。本發明基於如下認識；即上述在反射光線中的光學偏差是由於微米級範圍內的折皺而引起的。這些折皺是不正確加工的結果，及由於在通常的層壓方法中使用不合適的基片而產生，也尤其在要求的排氣過程中產生和當加壓和加熱把層壓安全玻璃的組成部分連接在一起時產生。當製造彎曲的，尤其是複合彎曲玻璃板時，形成這種折皺的危險特別大。在製造層壓安全玻璃板的過程中，如基片有折皺，當考察其反射時這就會很明顯。
令人驚奇的是，根據本發明方法可避免在傳播的，尤其是反射的光線時的光學偏差。現有技術難以使人們想到本發明能達到這一點。不僅在於製造平的層壓安全玻璃板，而且在於製造彎曲的和複合彎曲的層壓安全玻璃板時都能達到此效果。這還適用於當複合彎曲很大以致於在帶薄膜系統的基片適應這些彎曲的過程中，會產生顯著的折皺之時。原則上，該方法用於所有通常用於製造層壓安全玻璃板的層壓薄片和所有常見的帶薄膜系統的基片。作為層壓薄片，尤其是適合用以聚乙烯醇縮丁醛，乙烯乙酸乙烯酯，聚氨基甲酸酯和聚氯乙烯為基體的薄片，其中，尤其合適的是由聚酯及其衍生物，尤其是聚對苯二甲酸乙二醇酯構成的基片。用於基片的其他材料可以是纖維素酯或丙烯酸聚合物(acrylpolymers)和聚碳酸酯和聚氟乙烯。對此，材料需這樣選擇，它應能成為用於薄膜系統的尺寸穩定的基質，且能與層壓薄片兼容並充分附著在其上。此外，它們還必須能經受層壓過程而不被破壞，與薄膜系統相一致、透明且對UV穩定。
基片可簡單地以這種方式延伸，即使所產生的熱皺縮性能在製造層壓安全玻璃板之前就得到保證。相應的方法是已知的。為製造適合於本發明方法的基片，原始薄片在高於所謂的玻璃化溫度下雙軸向延伸1％或更多，然後使延伸部分熱固定。重要點在於，以這種方式來實施置上薄膜系統的方法，即使基片至多只發生輕微皺縮，這樣，相應於特徵1.12)的皺縮行為在塗覆之後和在本發明方法範圍內使用之前仍存在。如果需要，需保證在塗覆過程中基片的充分冷卻，或把薄片機械張緊在裡面。令人驚奇的是，為確保根據特徵1.12)的熱皺縮基片在兩個方向要求的延伸在完成後的層壓安全玻璃板中不產生幹擾的雙折射效果。根據本發明的一個優選的實施例，根據特徵1.12)其熱皺縮率在0.3至0.6％範圍內的帶薄膜系統的基片置於層壓薄片上。根據本發明層壓安全玻璃板的各個玻璃板為通常厚度。它們可以是通常冷卻的或化學或熱預應力玻璃。也可使用部分預應力玻璃板。
上述的本發明的重要結果。可在通常厚度的層壓薄片上獲得。該厚度為0.38mm或其幾倍的尺寸。厚度在40至60μm之間，最好大約50μm的基片放在第一層壓薄片上。根據所用材料和壓制時的溫度或加壓時間，不必用特殊方法來保證層壓薄片和基片之間的連接。可是，當由兩面至少有40MJ/m2表面能的薄膜系統形成的基片放置在第一層壓薄片上時，在這個薄片層壓件中獲得了一個特別密切的連接。這樣，在基片未塗覆一側可進行如電暈(corona)或等離子處理。
當使用聚乙烯醇縮丁醛(PVB)或乙烯乙酸乙烯酯一共聚物(EVA)的層壓薄片和聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)的基片時，所形成的參數值特別有利和優化。根據特徵1.2)的壓制通常在溫度為120℃至130℃之間且壓力低於13巴下進行。需再次注意到通常在生產層壓件或預層壓件之前需要的排氣。可用常用方式如聯接輥(gliederwalzen)、真空袋或真空唇(Vakuumlippen)進行排氣。
根據本發明，特別準備的帶薄膜系統的基片用於特殊目的，即用於製造能避免與折皺有關的光學偏差的層壓安全玻璃板，尤其是彎曲的和複合彎曲的層壓安全玻璃板。由於對本發明很重要的措施1.11)和1.12)使上述目的成為可能。這也適用於所述的預層壓件(雙板/三板)。也就是說，本發明也涉及上述的根據權利要求10至14的應用，以解決出現的技術問題。所述和所要求的應用也可以由由層壓薄片和基片及必要時的第二層壓薄片構成的預層壓件實現。製造彎曲的，尤其是複合彎曲的層壓安全玻璃板時，薄膜系統除了壓力與溫度的影響外，還要經受外力作用，以保證原始的薄片系統平的薄片與所造的層壓安全玻璃的單或雙彎曲相適應。當製造雙彎曲的層壓安全玻璃板時，這些力似乎產生壓縮現象。這尤其適用於製造複合彎曲的層壓安全玻璃板。另外，還有可以說是薄膜系統中的薄片帶來的內力引起的變形。當製造單彎曲的彎曲層壓安全玻璃板時，這些力可能產生剪切現象並且還產生內力的其他影響。製造平的層壓安全玻璃板時情形相似。令人驚奇的是，本發明的教導在所有情況下解決了形成本發明基礎的技術問題。當在排氣過程中發生另外的機械的影響(空氣流溝道的形成)時這也適用。
本發明也覆蓋特別適用於上述方法和上述用途的基片。這些基片形成權利要求15至19的主題。
下面將參考一個具體的實施例來詳細解釋本發明。該具體的實施例涉及複合彎曲的層壓安全玻璃板的製造，但不僅限於此。
-Monsanto公司的兩面經過粒面處理(narben)的0.38mm厚的PVB層壓薄片，-Southwall公司的帶雙銀層的高透光性太陽保護膜(產品牌號XIR 75)的PET基片，和一第二個Monsanto公司的兩面經粒面處理的0.38mm厚的PVB層壓薄片，從輥筒上抽下，並在60至70℃溫度下，在輥對之間連在一起，形成排過氣的且部分粘合的預層壓件，然後切成所需尺寸。
塗覆前，雙軸向延伸和熱加固該PET基片。在下面的條件下進行延伸和塗覆，即使該PET基片在塗覆後和製成預層壓件之前呈現下列熱皺縮行為即在浸入加熱至120℃的聚乙二醇(分子量大約為400)液浴中20秒時，塗覆後的PET基片在薄片平面中平行和垂直於縱向延伸方向皺縮約0.4％。將長150mm，寬15mm的薄片帶兩端夾緊在長度測量裝置的爪之間來進行測量皺縮。在相同的起始溫度下測量薄片帶在浸入溫度浴之前和熱處理完成時的長度，由此，在一給定皺縮溫度和停留時間時，長度變化的百分數可算作皺縮值。
為保證與層壓薄片的充分粘合，塗覆後的PET基片的兩面的表面能要大於40mJ/m2。
如上所述生產的預層壓件無折皺地放在厚度為2.1mm的複合彎曲玻璃板的凹側面。該玻璃板縱向和橫向彎曲且有強的彎曲側面部分。沿其邊緣有壓印上的和燒滲的不透明防眩帶。然後，將一厚度為1.5mm的第二複合彎曲玻璃板(其彎曲與第一玻璃板相應)放在預層壓件上。
將伸出玻璃板的邊之外的預層壓件的邊部分切掉。如通常由製造彎曲層壓安全玻璃所知的，沿板的周邊形成一與真空系統連接的唇形部以便排氣。
在隨後的排氣過程中，一真空施於唇形部約20分鐘，這樣，玻璃薄片束得以排氣。然後，在保持真空的同時，在高壓釜中輔以最高約為100℃的熱處理約半小時進行預層壓，間歇冷卻後，再在高壓釜中在125℃左右加熱預層壓玻璃薄片和在低於13巴的壓力下進行壓力處理，從而進行實際層壓過程。
從高壓釜中取出之後，可檢測完成了的層壓安全玻璃的光學反射與傳播性能。同樣，在玻璃板較強烈彎曲的側面部分，塗覆後的PET基片基本上無折皺，並且玻璃板可達到汽車擋風玻璃或後部窗玻璃對於安全性能和光學反射/傳播性能的嚴格要求。
用這種塗覆基體薄片進行對比實驗，即其熱皺縮性顯然在本發明的要求範圍之外，且其在120℃下熱處理20分鐘時皺縮小於0.3％，則不能形成不帶所述光學偏差的層壓安全玻璃，尤其在於在玻璃板的光學反射中，它會產生顯著搓板現象(Waschbretteffekt)。當使用皺縮超過0.8％的基片時就會觀察到所謂的桔皮現象(Orangenhauteffekt)，它是由於基片中形成的不規則的凹凸部分而引起的。另外，所要求厚度範圍以外的基片的實驗總的來說也不能得到滿意的結果。
權利要求
1.一個製造在反射和/或傳播光線時能避免與皺摺有關的光學偏差的層壓安全玻璃的方法，所述層壓安全玻璃包括第一玻璃板，一相應的第二玻璃板和一多層中間層，該中間層是包含一第一層壓薄片，一雙軸向延伸的帶薄膜系統的熱塑基片和一第二層壓薄片的薄片層壓件，其特徵在於1.1)在第一層壓薄片上設置一帶薄膜系統的基片，該基片1.11)厚度為30至70μm，和1.12)在120℃下熱處理20秒後測得在兩個延伸方向上的熱皺縮率為0.3至0.8％，並且第二層壓薄片位於基片上，1.2)根據特徵1.1)的薄片無折皺地設在兩玻璃板之間並通過加壓和加熱進行壓制，並與玻璃板連接。其中在根據1.1)和/或1.2)的方法的範圍內至少進行一次排氣。
2.根據權利要求1的方法，其特徵在於包含第一層壓薄片和基片的預層壓件放置於第一玻璃板上，第二層壓薄片放置於預層壓件上。
3.根據權利要求2的方法，其特徵在於在放置上預層壓件後用加壓和加熱進行預壓制，然後放上第二層壓薄片並壓制。
4.根據權利要求1的方法，其特徵在於在第一玻璃板上放上第一層壓薄片，基片和第二層壓薄片，或者包括這些薄片的預層壓件，然後進行壓制。
5.根據權利要求1至4的任一項的方法，其特徵在於帶薄膜系統的基片放置在第一層壓薄片上，根據特徵1.12)或2.12)其熱皺縮率在0.3至0.6％範圍內。
6.根據權利要求1至5的任一項的方法，其特徵在於基片放在第一層壓薄片上，其厚度為40至60μm，最好大約為50μm。
7.根據權利要求1至6的任一項的方法，其特徵在於帶薄膜系統的基片放在第一層壓薄片上，其兩個表面的表面能至少為40mJ/m2。
8.根據權利要求1至6的任一項的方法，其特徵在於使用聚乙烯醇縮丁醛或乙烯乙酸乙烯酯為基礎的層壓薄片和聚對苯二甲酸乙二醇酯的基片。
9.根據權利要求1至8的任一項的方法，其特徵在於根據特徵1.1)的壓制在溫度在115至135℃範圍下，最大壓力為13巴下進行。
10.帶薄膜系統的拉伸過的熱塑塑料基片的應用，該基片厚度為30至70μm，並可雙軸向延伸，用來製造層壓安全玻璃，尤其是製造在反射和/或傳播光線時不產生與折皺有關的光學偏差的層壓安全玻璃，它包括第一玻璃板，一相應的第二玻璃板和一多層中間層，該多層中間層為包含第一層壓薄片、雙軸向延伸的基片和一第二層壓薄片的薄片層壓件的形式，其條件為在120℃下熱處理20秒後測量時，該基體薄片在兩個延伸方向上的熱皺縮率為0.3至0.8％。
11.根據權利要求10的應用，其條件為基片的熱皺縮率在0.3至0.6％範圍內。
12.根據權利要求10或11的任一項的應用，其條件為基片的厚度在40至60μm，最好大約為50μm。
13.根據權利要求10至12的任一項的應用，其條件為基片兩個表面的表面能至少為40mJ/m2。
14.根據權利要求10至13的任一項的應用，其條件為基片由聚對苯二甲酸乙二醇酯構成。
15.用於實現根據權利要求1至9的任一項的方法的帶薄膜系統的延伸過的熱塑塑料基片的厚度為30至70μm，在120℃下熱處理20秒後測得在兩個延伸方向上的熱皺縮率為0.3至0.8％。
16.用於根據權利要求10至14的任一項的應用的帶薄膜系統的延伸過的 熱塑塑料基片，其厚度為30至70μm，在120℃下熱處理20秒後測得其在兩個延伸方向上的熱皺縮率為0.3至0.8％。
17.根據權利要求15或16的任一項的延伸過的基片，其厚度為40至60μm，最好為50μm。
18.根據權利要求15至17之一的延伸過的基片的兩個表面的表面能至少為40mJ/m2。
19.根據權利要求15至18之一的延伸過的基體薄片由聚對苯二甲酸乙二醇酯製成。
全文摘要
本發明涉及一種製造在反射和傳播光線時能避免發生由曲折引起的光學偏差的層壓安全玻璃板。該玻璃板包含一第一玻璃板,一第二玻璃板和一由第一層壓薄片和一由薄層系統組成的雙軸向延伸的熱塑基片和一第二層壓薄片組成的多層中間層。由薄層系統形成的基片位於第一層壓薄片上,其厚度為30至70μm。在120℃下熱處理20秒後測得其兩個延伸方向上的熱皺縮為0.3至0.8%。第二層壓薄片位於基片上,薄片塊置於兩玻璃板之間以免於折皺,加壓和加熱壓制並與玻璃板成一體。本發明也包括用於製造層壓玻璃板的合適的基片及其應用。
文檔編號B32B17/10GK1196700SQ96197008
公開日1998年10月21日 申請日期1996年9月13日 優先權日1995年9月16日
發明者彼得·科斯塔 申請人:汽車平板玻璃有限公司