專利名稱：相對(duì)于卷材的內(nèi)部具有厚的邊緣的聚乙烯醇縮丁醛卷材及其制備方法
本申請要求2004年1月23日提出的美國臨時(shí)申請60/538,904的權(quán)益。
背景技術(shù)：
在制造包括塑料片材或者薄膜的層(中間層)的透明玻璃層壓材料中，在生產(chǎn)中間層的制造工藝中，制造后工藝缺陷可能會(huì)產(chǎn)生問題。這些問題可能影響使用利用這些有缺陷的方法生產(chǎn)的中間層制備的玻璃層壓材料的視覺性能。至少，在具有類似的(即使不是相同的)工藝歷史的層壓材料的質(zhì)量方面，得到的玻璃層壓材料可能具有不一致的問題。
在制造玻璃層壓材料的工藝中，視覺缺陷可以由預(yù)壓機(jī)的差的脫氣產(chǎn)生。一種這類視覺缺陷是“虎皮”外觀，當(dāng)層壓預(yù)壓機(jī)沒有被有效地脫氣時(shí)可能導(dǎo)致這樣的外觀。當(dāng)在層壓期間，中間層片材沒有在玻璃嵌板之間平放時(shí)，可能產(chǎn)生虎皮效應(yīng)。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)方面，本發(fā)明是中間層材料的擠出的聚合物片材，其中在所述片材被擠出時(shí)，所述中間層在邊緣具有與在其內(nèi)部區(qū)域相比較大的厚度。
在另一個(gè)方面，本發(fā)明是生產(chǎn)圓柱形的聚合物卷材的方法，其包括以下步驟擠出聚合物片材，使得聚合物片材的最邊緣處與聚合物片材的中間部分相比較厚；通過將擠出片材卷繞在卷繞輥上，由擠出的聚合物形成卷材，使得所述卷材的邊緣最初具有與所述卷材的中間相比較大的圓周長度；使聚合物卷材在卷繞輥上保留足夠的時(shí)間，使聚合物卷材的邊緣的圓周長度在所述聚合物卷材的中間的圓周長度的10％之內(nèi)。
在另一個(gè)方面，本發(fā)明是改進(jìn)的層壓材料，其包括按照本發(fā)明方法生產(chǎn)的中間層。
發(fā)明的詳細(xì)說明適合于在層狀結(jié)構(gòu)中使用的中間層包括至少一個(gè)玻璃層，例如增塑的PVB片材，并且其他熱塑性中間層通過本領(lǐng)域中眾所周知的方法制備。增塑的PVB的制備公開于例如Phillips的U.S.4,276,351(Phillips)以及Hussey等的WO 96/28504(Hussey)。在Phillips中，將相容量的四甘醇二乙基己酸酯用于與PVB的混合物，來增塑所述樹脂。在Hussey中，除了增塑劑之外，粘合性控制劑被用于制備PVB片材。各種各樣的粘合性控制劑可以用于聚乙烯醇縮丁醛片材。在本發(fā)明中，PVB片材用以下物質(zhì)增塑相容量的二醇酯，所述二醇酯選自三甘醇二正庚酸酯(heptanoate)和四甘醇二正庚酸酯，或者相容量的支鏈或者無支鏈的雙酯，例如三甘醇二2-乙基丁酸酯和三甘醇二2-二乙基己酸酯，并且包含作為粘合性控制劑的堿或者堿土金屬羧酸鹽，例如甲酸鹽、乙酸鹽等等，或者其混合物。制備這樣的片材的方法公開在Moynihan的U.S.4,292,372(Moynihan)中。
Moynihan專利中描述的中間層適合用于汽車擋風(fēng)玻璃和側(cè)窗以及車身玻璃，非汽車的運(yùn)輸車輛例如火車和公共汽車的窗子和擋風(fēng)玻璃，以及建筑物和建筑結(jié)構(gòu)的玻璃窗元件。
適合于在大多數(shù)的這些應(yīng)用中使用的層壓材料可以通過這樣的一種或者多種方法制備，該方法要求脫氣步驟，也就是說在層壓之前或者在層壓期間將空氣和截留的氣體從預(yù)層壓結(jié)構(gòu)中除去的步驟。眾所周知，為了有效地從PVB層狀結(jié)構(gòu)中的表面之間除去大部分空氣，PVB片材的表面應(yīng)該被粗糙化，以便具有足夠的逸散路徑來從預(yù)層壓材料中排出。這可以通過機(jī)械地壓紋或者借助于中間層片材在擠出期間的熔體破裂，然后驟冷，以在加工期間將粗糙度保留來進(jìn)行。在實(shí)施本發(fā)明中保留表面粗糙度是必要的，以便在層壓材料的制備期間有利于截留空氣的有效脫除。然而，已經(jīng)令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，僅僅保留表面粗糙度不能保證空氣的有效脫除。
制造后的加工和貯存方法可能在中間層材料的隨后層壓中產(chǎn)生問題。在中間層材料是聚乙烯醇縮丁醛(PVB)聚合物的情況下尤其可能是這種情況。如果在層壓期間PVB在其要被層壓的表面例如玻璃上沒有被放平，這可能尤其是有問題的。這是因?yàn)槿绻鸓VB不平，則有在層壓材料中截留空氣的傾向。在本發(fā)明中，妨礙PVB在玻璃上被放平的偶然傾向的令人驚奇的原因被確定為PVB片材在邊緣處的長度通道(lanes)隨時(shí)間變短的傾向。換言之，當(dāng)卷材形式的擠出的PVB片材老化時(shí)，所述卷材在片材的周邊處與在內(nèi)部區(qū)域相比圓周長度(即直徑)可能變小。相對(duì)于片材的內(nèi)部具有較小圓周長度的PVB，可能在為了層壓而放置PVB時(shí)難以獲得平放，并且因此在層壓期間導(dǎo)致脫氣無效。
被設(shè)計(jì)成與內(nèi)部區(qū)域相比具有較厚的周邊的PVB片材，使得當(dāng)其老化時(shí)PVB的卷材獲得更似圓柱形的形狀，可以使用常規(guī)的擠出設(shè)備制備。任何已知的用于擠出片材的方法，其中邊緣與片材內(nèi)部相比較厚，均適合于在本發(fā)明的實(shí)踐中使用。例如，擠出模頭可以被設(shè)置成在邊緣處與在中心處相比具有較高的厚度，或者可以使用其他的技術(shù)來在邊緣處增大厚度，例如可變收縮等等。
片材的中心和邊緣之間的厚度差異將取決于片材標(biāo)稱厚度、片材寬度、表面圖紋結(jié)構(gòu)和片材中的殘余張力而變化。此外，必須控制從片材中心到邊緣的厚度變化的剖面形式，以校正在老化時(shí)跨過卷材的圓周長度的損失。圓周長度的這種減小的良好的初始估計(jì)可以容易地通過測量在進(jìn)行厚度補(bǔ)償之前老化時(shí)的圓周長度的損失來確定。
實(shí)施例以下實(shí)施例和對(duì)比實(shí)施例用于舉例說明本發(fā)明，并且不以任何方式限制本發(fā)明的范圍。
PVB片材的一般擠出過程在雙螺桿擠壓機(jī)中，將100份的干燥PVB薄片，其具有標(biāo)稱23％重量的未縮丁醛化的(unbutyralated)乙烯基醇基團(tuán)，與35-40份的四甘醇二正庚酸酯或者其他已知可以用于PVB的增塑劑連續(xù)地混合，并且其已經(jīng)與一種或多種光穩(wěn)定劑和抗氧化劑預(yù)混合。迫使熔體通過縫模并且形成片材，該片材在內(nèi)部具有.038毫米的標(biāo)稱厚度，在邊緣具有0.040毫米的標(biāo)稱厚度。
在室溫下的脫氣效率使用一種裝置測定具有規(guī)定的圖紋的中間層的脫氣效率，所述裝置能夠測量組合體中隙間空間中的絕對(duì)壓力。要被測試的中間層作為常規(guī)組合體被組裝，除了上玻璃板具有通過其中心鉆出的孔。在測試之前必須將玻璃、中間層和所有輔助設(shè)備平衡到22.5±2.5℃一小時(shí)。如果中間層在兩個(gè)側(cè)面上具有兩個(gè)明顯不同的圖紋，則將具有被評(píng)價(jià)的表面圖紋的側(cè)面放置成與具有鉆孔的玻璃板接觸。將壓力(或者真空)連接器的基礎(chǔ)部分附著和密封到玻璃上的鉆孔周圍(真空連接器是這樣一種裝置，其在連接時(shí)能夠使空氣在包圍空間內(nèi)部和外部之間運(yùn)動(dòng))。將一片織物(大約30毫米寬)卷繞在組合體邊緣的周圍。將另一個(gè)真空連接器板的基礎(chǔ)部分放置在一個(gè)角上的兩個(gè)棉織物層(50毫米×50毫米)的上部。然后將具有外周的通氣器和兩個(gè)連接器基礎(chǔ)部分板的組合體放在0.1-毫米厚度尼龍袋的內(nèi)部。然后將所述袋熱封。僅僅在所述基礎(chǔ)部分板之上切開交叉標(biāo)記。真空連接器通過尼龍袋連接，并且注意保證沒有泄漏，如

圖1所示。將角板連接到真空源(標(biāo)稱低于常壓84kPa)，同時(shí)將中心板連接到真空計(jì)或者校準(zhǔn)的壓力傳感器。在施加真空之后在給定的時(shí)間間隔記錄真空計(jì)的讀數(shù)(或者傳感器輸出)。記錄的數(shù)據(jù)包括在施加真空之后最初一分鐘內(nèi)的每10-秒間隔的間隙壓力，其后的一分半內(nèi)每15-秒間隔的間隙壓力，其后另一個(gè)一分半內(nèi)每30-秒間隔的間隙壓力，以及其后在施加真空之后直至10分鐘中每1-分鐘間隔的間隙壓力。能夠有效地進(jìn)行真空脫氣的表面將導(dǎo)致絕對(duì)間隙壓力在幾分鐘之內(nèi)迅速地降低。在抽空之后90秒時(shí)的間隙壓力是中間層脫氣好壞的指示。如果在抽空之后90秒時(shí)，絕對(duì)間隙壓力高于53.3kPa，則脫氣是不充分的，并且中間層不適合于真空脫氣。
在提高的環(huán)境溫度下的脫氣效率在高(提高的)環(huán)境溫度下的脫氣效率的測定與在室溫下相同，除了在測試之前將被測試的中間層、玻璃、連接器全部平衡到30.5±2.5℃。如果在抽空之后90秒時(shí)絕對(duì)間隙壓力高于53.3kPa，則脫氣是不充分的，并且在環(huán)境溫度被提高時(shí)、例如在夏季，中間層不適合于真空脫氣。
實(shí)施例1按照如上所述的一般程序擠出聚乙烯醇縮丁醛片材。所述片材用四甘醇二正庚酸酯增塑。按照如上所述的過程，在22.5℃和在30.5℃下測試片材的脫氣效率。
實(shí)施例2按照如上所述的一般程序擠出聚乙烯醇縮丁醛片材。所述片材用三甘醇二2-乙基己酸酯增塑。按照如上所述的過程，在22.5℃和在30.5℃下測試片材的脫氣效率。
權(quán)利要求
1.一種中間層材料的擠出的聚合物片材，其中在所述片材被擠出時(shí)，所述中間層在邊緣處具有與在其內(nèi)部區(qū)域中相比較大的厚度。
2.一種生產(chǎn)圓柱形的聚合物卷材的方法，其包括以下步驟擠出聚合物片材，使得聚合物片材的最邊緣處與聚合物片材的中間部分相比較厚；通過將擠出片材卷繞在卷繞輥上，由擠出的聚合物形成卷材，使得所述卷材的邊緣最初具有與所述卷材的中間相比較大的圓周長度；使聚合物卷材在卷繞輥上保留足夠的時(shí)間，使聚合物卷材的邊緣的圓周長度在所述聚合物卷材的中間的圓周長度的10％之內(nèi)。
3.一種層壓材料，其包括按照本發(fā)明方法生產(chǎn)的中間層。
全文摘要
本發(fā)明是聚乙烯醇縮丁醛的擠出片材，其具有相對(duì)于內(nèi)部區(qū)域較厚的邊緣，借此所述片材可以被卷取到輥上并且以這樣一種方式老化，即在老化期間所述卷材由于卷材邊緣的圓周長度的減小而變成圓柱形的形狀。
文檔編號(hào)B32B37/15GK1910029SQ200580003061
公開日2007年2月7日 申請日期2005年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月23日
發(fā)明者J·K·特拉維斯 申請人:納幕爾杜邦公司