CN103481597B - 用于复合玻璃件的压印塑料薄膜 - Google Patents

用于复合玻璃件的压印塑料薄膜 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种塑料薄膜，其在至少一面上具有由平行排列的隔开的隆凸(a)的排组成的表面结构，其特征在于，该塑料薄膜基于下述材料的一种：含增塑剂的聚乙烯醇缩乙醛、含增塑剂的聚乙烯醇缩丁醛、乙烯/乙酸乙烯酯‑共聚物、乙烯/乙酸乙烯酯/乙烯醇‑共聚物、部分缩醛化的乙烯/乙酸乙烯酯/乙烯醇‑共聚物、聚氯乙烯和/或聚氨酯，并且该隆凸的长宽比为2‑50，且该平行排列的排如此相互错位排列，以使一排隆凸与相邻的排周期性错位地邻接，并且具有在隆凸底面高度上的共同的谷。本发明的薄膜可用于制备复合玻璃层压件。

Description

用于复合玻璃件的压印塑料薄膜
发明领域
本发明涉及塑料薄膜，其至少一面具有带扁长的相互错开的隆凸的表面结构，本发明还涉及该塑料薄膜在制备复合玻璃件中的应用。
在制备复合玻璃层压件时所用的塑料薄膜(中间层薄膜)通常具有有意施加的粗糙度，因为由此在层压过程中可排除在玻璃板和中间层薄膜之间所封闭的空气。
为调制该中间层薄膜的粗糙度，常使用压印方法。
现有技术
在大量的现有技术已知的压印方法中，在两压辊之间的塑料薄膜的一面或两面上提供有均匀的或不均匀的压纹。如EP 1233007 A1公开了一种具有由沟道形成的均匀表面结构的中间层薄膜的制备。该沟道通过肋相互分开，其中该肋可具有沟道搭接的开口。此外，在沟道中可存在防止该层压件过快排气的屏障。
WO 95/19885中描述了类似的沟道结构。这里，该中间层薄膜的两面均具有沟道结构，为避免波纹干扰图形，使其彼此呈＞25°角排列。WO 95/19885公开了用于排气的间断的沟道，这些沟道通过薄膜的纵向仅在两对置的边缘上提供排气可能性。
US 6093471也描述了具有V-形的连续肋的表面结构的中间层薄膜，该肋形成沟道状体系。为抑制该中间层薄膜的固有粘附性，该V-形肋具有一定的曲率半径。
US 4452840公开了具有岛状隆凸的薄膜，该薄膜可对该薄膜的所有面进行快速排气。在这样的表面结构的情况中，在隆凸过快熔化时存在该层压件部分熔封的危险。
除具有优良的排气特性外，在制备复合玻璃层压件时该中间层薄膜还不能产生光学干扰缺陷，即该表面结构必须在层压过程中完全熔化。但该表面结构必须能够尽可能完全逸出所包封的空气，即其不可太快熔化，而必须具有足够的机械稳定性和热稳定性。
这里，在现有技术中所描述的表面结构均还有改进的可能性。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供具有表面结构的塑料薄膜，该塑料薄膜在制备复合玻璃层压件时展现出良好的排气特性。
因此本发明的主题是塑料薄膜，该塑料薄膜在其至少一面上具有由平行排列的隔开的隆凸(a)的排构成的表面结构，其中该塑料薄膜基于下面材料中的一种：含增塑剂的聚乙烯醇缩乙醛、含增塑剂的聚乙烯醇缩丁醛、乙烯/乙酸乙烯酯-共聚物、乙烯/乙酸乙烯酯/乙烯醇-共聚物、部分缩醛化的乙烯/乙酸乙烯酯/乙烯醇-共聚物、聚氯乙烯和/或聚氨酯，并且该隆凸的长宽比为2-50，而该平行排列的排如此相互交错排列，以使一排所述隆凸周期性交错地与相邻的排邻接，并且具有在隆凸底面高度上的共同的谷。
该塑料薄膜基于所述的材料，即该塑料薄膜除通常的添加剂外均完全或尽可能地由所述材料组成。
该排的周期性交错意指该隆凸不以棋盘状图形排列。
优选地，该第一排的隆凸周期性地以其长度10-50%的偏移与两相邻排的隆凸错位地邻接。特别优选地，该第一排的隆凸排列在该两相邻排的两隆凸之间的中心处。该排列例如示例性地示于图1和2中。在此方案中，该第一排的隆凸的除恰好在两隆凸之间的中心配置外，还可按该隆凸长度的1-20 %配置。
本发明的薄膜的隆凸(a)是隔开的物体，即其沿和相对于该排的走向通过谷底相互分开。图1和2示出这种表面结构的俯视图。
该隆凸(a)具有长∶宽的比值为10-2，因此不形成如US 452840中所述的隆凸的棋盘状图形，而是具有优选方向的网状路径图形。本发明薄膜的网状路径图形在相隔开的隆凸(a)之间具有横向连接路径，该路径使得相对于该结构的优选方向的排气也成为可能。
在制备复合玻璃层压件时，本发明的薄膜具有特别优良的排气特性，因为空气可以以通过该扁长的隆凸的平行取向所产生的优选方向接近底面地排出。再则，空气也可在隆凸之间侧向排出。在层压件的早期的边缘封闭情况下，这是有利的，因为包封的空气还可经其它的开放的边缘部位排出。
重要的是，包封在层压件中的空气可以以均匀的方式向多侧逸出。通过本发明的表面结构可实现足够快的排气，而同时不会像US 4452840或EP 1233007中的薄膜上的岛形隆凸那样发生过快的隆凸熔化。
通过本发明的薄膜的相邻排中扁长的隆凸的周期性排列，在熔化过程中，材料组分可以各流入其旁存在的空余部位，这导致在层压过程中该薄膜优异的封闭特性。
根据本发明，薄膜的表面结构通过压印施加在塑料薄膜上。对此需要将待压印的结构作为阴模施加到压印辊上，并在压印辊上用足够的力压制该或多或少软化的塑料薄膜。对此适用的方法是本领域专业人员所已知的，且例如可参阅EP 0 741 640 B1、US 5,972,280、US 4,671,913、US 2003/0022015、WO 01/72509、US 6,077,374 或US 6,093,471。
本发明所用的结构以草图示于图1和2中。在俯视图和侧视图中，该扁长的隆凸以(a)标识。相邻排的扁长的隆凸从共同底面(c)凸出，该底面几乎是连续的。在图1；2；5；6和7中示出的结构应仅为本发明可用结构的实例；本发明不受限于这些几何形状。图3示出具有根据图1的结构的压印辊的表面照片。
通过压印转移到薄膜上的表面结构优选具有20-100 μm的粗糙度，其绝大多数通过该隆凸的拱高(h)来确定。该隆凸的粗糙深度可与更细的表面粗糙度叠加。这种下面也称为微观结构的小得多的粗糙深度依层类型不同可为RZ = 1-30 μm。
在谷底上的排列在底面上的扁长的隆凸(a)的长与宽的比(长宽比)为10∶1至2∶1，优选为8∶1至3∶1，优选为7∶1至4∶1。
该隆凸(a)可取不同的几何形状和底面，这取决于该扁长的隆凸具有何种基本形状。例如可能是A) 椭圆形, B) 菱形, C) 直线多边形和D) 凸面多边形。
A) 在扁长的隆凸(a)的椭圆形方案中，其底面可相应于通过旋转椭球的纵向旋转轴(扁长的)的截面。在此，经该扁长的隆凸的纵侧的棱边具有给定的半径即15-25 μm；优选15 μm。
B) 在扁长的隆凸的菱形方案(图5)中，其底面可相应于该扁长的八面体的纵向的截面。
C) 在扁长的隆凸的直线多边形方案(图6)中，其底面可相应于该扁长的十四面体的纵向的截面。
D) 在扁长的隆凸的凸面多边形方案(图7)中，其底面可相应于该径向的扁长的十四面体的纵向的截面。经该扁长的隆凸的纵侧的棱边具有给定的半径即15-25 μm；优选15μm。
本发明薄膜的表面结构的扁长的隆凸以平行排呈周期性错位排列。本发明中这些排的走向意指该排的延伸方向，例如如图1中所标识的方向(A)。
在该排走向中所确定的该扁长的隆凸的最大长度(e)为100-2500 μm，优选250-2000 μm，且尤其是500-1500 μm。除通常的工艺允许误差外，该隆凸具有相同的长度。
相对于该走向即对该排呈90°角所确定的该隆凸在谷底的最大宽度(f)例如为在相同走向中所确定的谷/谷底的宽度的90-580 %。具体而言，该宽度可为50-750 μm，优选为80-500 μm，特别是100-350 μm或150-300 μm，优选200-300 μm。
位于该扁长的隆凸的毗邻排之间以及位于所有各个排内的扁长的隆凸之间的底面(c)优选是几乎连续的，即其具有在压印技术范围内的可能的流畅走向而无屏障等。该相对于该排的走向所确定的谷底宽度，即在两排之间的最深点应尽可能小，并且具有最大宽度为150 μm，特别是10-100 μm。
该隆凸(a)优选制成20-100 μm，优选30-80 μm和特别是35-60 μm的高度(图1中h)。
该隆凸(a)可具有扁长的旋转椭球、菱形或凸面或直线多边形的展平的半形状或部分形状，其可呈对称的和不对称形成。
本发明的塑料薄膜可在一面或两面上具有所述的表面结构。
如果该塑料薄膜的两表面均具有所述的表面结构，则其彼此具有在该排走向中可确定的角度(例如通过经该隆凸的虚拟连线)。在本发明的一个方案中，0-45°，特别是1-45°的角度是优选的，而在另一方案中， 45-90°的角度是优选的。采用与0°不同的角度可避免在复合玻璃层压件中形成干扰图纹。
在实际中，本发明的塑料薄膜具有带形的纵向延伸-矩形几何形状。这特别适合通过挤压制备的薄膜。在本发明塑料薄膜的继续加工中，该平行排列的表面结构排采用与薄膜的走向呈0°之外的各种角度是有利的。为改进该层压件的排气特性，该角度优选10-80°。
本发明的塑料薄膜优选通过聚合物材料的挤出来制备，该聚合物材料基于下述材料之一或尽可能地由其构成：含增塑剂的聚乙烯醇缩乙醛、含增塑剂的聚乙烯醇缩丁醛、乙烯/乙酸乙烯酯-共聚物、乙烯/乙酸乙烯酯/乙烯醇-共聚物、部分缩醛化的乙烯/乙酸乙烯酯/乙烯醇-共聚物、聚氯乙烯和/或聚氨酯。这类材料是本领域技术人员已知的，且毋需详述。
该压印过程本身以已知方法进行。适用的方法描述于欧洲专利申请Nr. 06112159或06112163中。实践中已证实，压印具有尽可能低的粗糙度即RZ为1-30 μm的粗糙度和具有所述表面结构的薄膜是有效的。这类薄膜可例如根据EP 0185863在熔体破裂（Schmelzbruch）条件下通过挤出薄膜得到。
在制备复合玻璃层压件时，本发明的薄膜具有优异的排气特性。因此，所述薄膜优选用于制备由一层或多层塑料薄膜和至少两块玻璃板或塑料板组成的复合玻璃层压件，特别是汽车的挡风玻璃。这类复合件的制备是本领域专业人员已知的，并可参阅例如WO 03/033583。
根据该压印辊表面的形成方法以及根据任选位于其上的涂层的表面结构，可将一种微观结构叠加到该薄膜表面的所述结构上。由此，可影响该薄膜在绕组上的黏性和玻璃表面上最初的附着。以光泽度测量中，微观结构的存在以低测量值所表明，相反，无微观结构存在以较高的测量值来表明。对具有根据本发明制备的表面的薄膜已证实，如此制备该微观结构是有效的，即使得该薄膜的光泽度在＜10，优选＜6，优选＜4，和大多优选＜2.5的范围。光泽度的测量值的测定，对PVB薄膜按DIN 67530用Dr. Lange公司的反射计Refo 3测定。在测量中的背景是一块黑色的PVC-板。其仅在20℃室温下并以85°的入射角测量。
实施例
在橡胶压辊和具有图2的反转表面结构的压印辊之间压印由72.5重量% PVB、27.5重量% 3G8制成的含增塑剂的PVB-薄膜，该薄膜含作为抗粘附剂的钾盐和镁盐，其两面均具有粗糙度RZ＜5 μm。接着使如此制得的经一面压印的薄膜在第二压印步骤中以相同的特性对第二面上加工以制成经两面压印的薄膜，其中，在薄膜的上侧和下侧的该结构的主方向的取向相互呈90°。在两表面上，该结构的走向相对于挤出方向旋转45°。
具有橡胶外壳的压辊的参数：
橡胶辊硬度 70±5肖氏-A
橡胶辊直径：225 mm
压印辊 (结构按图3反转)：
压印辊直径：245 mm
隆凸高：65 μm
隆凸宽：230 μm
在走向中的隆凸的间距：150 μm
隆凸之间的底面宽度：60 μm。
图4示出如此制得的薄膜的表面照片。该薄膜具有RZ为60 μm的粗糙度，2.2的光泽度和RZ为15 μm的微观结构。
然后，将本发明的薄膜置于厚度为2 mm的两块玻璃板之间，并在室温下经20 min，接着在75℃或95℃下于200 mbar绝对压力的真空袋中在每种情况中加工25 min，制成几乎透明的预复合件。
为进行对比，使具有通过熔体破裂制成的具有平均粗糙深度为40 μm的不规则表面结构的薄膜(例如根据EP 0185863)经受相同的预复合过程。
表1示出用本发明的薄膜制得的预复合件的透明区的部分。该预复合件几乎是透明的并无气泡或浑浊。
而表2示出由具有熔体破裂表面的薄膜制备的预复合件的透明区的部分。该预复合件在一些区域中含有微观性的小气泡，并在这些部位呈相应的浑浊。
在制备复合玻璃时，与具有不规则的熔体破裂表面的薄膜相比，该经压印的薄膜具有显着改进的排气特性。所包封的空气可在最终的复合玻璃中在应用中导致缺陷(如气泡)。相反，在用本发明的薄膜制备的预复合件中，在所述预复合步骤之后已处于如不再有空气(即浑浊)的这种优良状态，由此实际上可排除形成气泡的危险。
表1
预复合温度 ℃ 总面积中的浑浊面积%
75 10
95 0
表2
预复合温度 ℃ 总面积中的浑浊面积%
75 45
95 31

Claims (14)

1.塑料薄膜，其在至少一面上具有由平行排列的隔开的隆凸(a)的排构成的表面结构，其特征在于，该塑料薄膜基于下述材料的一种：含增塑剂的聚乙烯醇缩乙醛、含增塑剂的聚乙烯醇缩丁醛、乙烯/乙酸乙烯酯-共聚物、乙烯/乙酸乙烯酯/乙烯醇-共聚物、部分缩醛化的乙烯/乙酸乙烯酯/乙烯醇-共聚物、聚氯乙烯和/或聚氨酯，并且该隆凸的长宽比为2-50，且该平行排列的排如此相互错位排列，以使一排的隆凸与相邻的排周期性错位邻接，并且具有在隆凸底面高度上的共同的谷。
2.根据权利要求1的塑料薄膜，其特征在于，一排的隆凸周期性地以其长度10-50 %的偏移与两相邻排的隆凸错位地邻接。
3.根据权利要求1或2的塑料薄膜，其特征在于，相对于该排走向所确定的该隆凸(a)的宽度为以相同走向确定的谷的宽度的90-580 %。
4.根据权利要求1或2的塑料薄膜，其特征在于，在两排之间形成的谷底 (c)几乎是连续的，且相对于该排走向所确定的最大宽度为150 μm。
5.根据权利要求1或2的塑料薄膜，其特征在于，所述隆凸(a)具有20-100 μm的高度。
6.根据权利要求1或2的塑料薄膜，其特征在于，该隆凸(a)具有50-750 μm的在谷底的最大宽度。
7.根据权利要求1或2的塑料薄膜，其特征在于，所述隆凸(a)具有扁长的多面体几何形状或椭圆几何形状。
8.根据权利要求1或2的塑料薄膜，其特征在于，所述隆凸(a)具有多边形底面或椭圆形底面。
9.根据权利要求1或2的塑料薄膜，其特征在于，所述平行排列的排对薄膜的走向呈10-80°的角度。
10.根据权利要求1或2的塑料薄膜，其特征在于，所述塑料薄膜的两表面均具有表面结构。
11.根据权利要求10的塑料薄膜，其特征在于，所述塑料薄膜两表面的平行排列的排相互具有0-45°的角度。
12.根据权利要求10的塑料薄膜，其特征在于，所述塑料薄膜两表面的平行排列的排相互具有45-90°的角度。
13.根据权利要求1或2的塑料薄膜，其特征在于，所述薄膜具有根据DIN 67530测定的≤10的光泽度。
14.根据权利要求1-13之一的塑料薄膜用于制备复合玻璃层压件的应用。
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