DE602004013008T2 - Laminate und deren herstellungsverfahren - Google Patents

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Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft nicht-metallische, mehrlagige, optische Filme, Laminate, die solche optischen Filme umfassen, und Verfahren zur Herstellung solcher Laminate.
  • HINTERGRUND
  • Herkömmliche Fahrzeug- oder architektonische Verglasungen oder Fensterstrukturen enthalten häufig ein Laminat, das für gewöhnlich aus zwei steifen Glas- oder Kunststoffscheiben und einer Zwischenschicht aus plastifiziertem Polyvinylbutyral (PVB) besteht. Die Verglasung wird hergestellt, indem zunächst eine PVB-Schicht zwischen die zwei steifen Scheiben gelegt wird. Die PVB-Schicht ist für gewöhnlich so groß und derart positioniert, dass sie sich entweder über den Umfang der zwei steifen Scheiben hinaus erstreckt oder bündig mit diesem endet. Dann wird Luft aus den in Eingriff stehenden Oberflächen eliminiert und die Anordnung wird dann einer erhöhten Temperatur und einem erhöhten Druck (z. B. in einem Autoklaven) ausgesetzt, um das PVB und die steifen Scheiben zu einem Laminat zu verschmelzen, das zur Verwendung in der Fensterstruktur geeignet ist. Sobald die steifen Scheiben verbunden sind, wird überschüssiges PVB, das über den Umfang der steifen Scheiben hinausragt, für gewöhnlich abgeschnitten. Solche Laminate werden für Fahrzeug- und architektonische Verglasungsanwendungen eingesetzt.
  • Diese Laminate enthalten auch eine funktionelle Schicht, die so gestaltet ist, dass sie die Leistung der erhaltenen Verglasung verbessert. Eine solche funktionelle Schicht ist dazu bestimmt, Infrarotstrahlung (IR) von der Innenseite eines Gebäudes oder einer Fahrzeugkabine weg zu reflektieren. Ein Beispiel für eine solche IR-reflektierende Schicht findet sich in den US Patenten Nr. 5,882,774 , 6,049,419 , 5,103,557 , 5,223,465 , 5,360,659 und 4,799,745 . Bei der Bildung eines Laminats, das für eine Verglasung oder Fensterstruktur geeignet ist, wird eine solche funktionelle Schicht für gewöhnlich zwischen zwei Scheiben aus Glas unter Verwendung von zwei PVB-Schichten gebunden, wobei eine Schicht PVB zum Binden einer der Glasscheiben an jede Seite der funktionellen Schicht verwendet wird.
  • Siehe auch WO 01/23915 und EP 0 724 955 , die mehrlagige optische Filme zur Verwendung in Fensterverglasungen offenbaren.
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Die Antragsteller waren bei der Herstellung eines Verglasungslaminats, das für eine Fensterstruktur geeignet ist, unter Verwendung eines optischen Bahnenmaterials, das einen nicht-metallischen mehrlagigen, optischen Film (z. B. einen IR-reflektierenden Film) umfasst, mit einer Reihe von Herausforderungen konfrontiert. Ein nützlicher mehrlagiger optischer Film kann einen Stapel von 100 oder mehr optischen Schichten enthalten. Durch empirische Studien hat sich gezeigt, dass solche optischen Filme eine Delaminierung zwischen Schichten (d. h., eine Delaminierung zwischen den mehrfachen optischen und/oder anderen Schichten des optischen Films) bis zu dem Ausmaß aufweisen können, dass die optische Leistung des Films beeinträchtigt ist und auch ein ästhetischer Mangel vorliegt. Diese Delaminierung beginnt an der Umfangskante des optischen Films und setzt sich nach Innen zu der Mitte des Films fort. Ohne sich auf eine Theorie festlegen zu wollen, wird angenommen, dass diese Delaminierung, zumindest teilweise, durch die Spannungen verursacht wird, die auf den optischen Film während oder infolge der Verglasungslaminierungsverarbeitung ausgeübt werden können, und insbesondere während oder infolge des Verglasungslaminierungsbindungsprozesses (z. B. während des Autoklavierens oder anderer Bindungsvorgänge). Solche Spannungen können zum Beispiel durch eines oder mehrere von einem Schrumpfen des optischen Films, Schrumpfen der Bindungsbahnenmaterialien, ungenaues Schneiden des optischen Films und die vergleichsweise Krümmung der verwendeten Verglasungskomponenten verursacht werden. Zum Beispiel erzeugt die Laminierung flacher Verglasungskomponentenschichten für gewöhnlich geringere Spannungen als die Laminierung gekrümmter Verbund-Verglasungskomponentenschichten.
  • Die vorliegende Erfindung bietet eine Lösung, die das Problem der Kantendelaminierung solcher optischer Filme verhindert oder zumindest im Wesentlichen verringert. Eine solche Kantendelaminierung hat sich insbesondere bei jenen Umfangskantenabschnitten des optischen Films als problematisch erwiesen, die von gleicher Ausdehnung oder im Wesentlichen von gleicher Ausdehnung wie ein entsprechender Abschnitt der Umfangskante der Verglasungskomponente(n) sind, an welche die optische Schicht zu kleben ist. Eine solche Kantendelaminierung hat sich ganz besonders bei jenen Umfangskantenabschnitten des optischen Films als problematisch erwiesen, die frei liegend verbleiben oder zumindest nicht in dem Bindungsbahnenmaterial eingekapselt sind, oder innerhalb eines anderen Bindungsmaterials, das so aufgetragen wird, dass die Umfangskante zumindest des optischen Films eingekapselt ist. Mit der vorliegenden Erfindung kann eine solche Kantendelaminierung des optischen Films verhindert oder zumindest im Wesentlichen verringert werden, selbst in Laminaten (z. B. Verglasungslaminaten), bei welchen die gesamte, im Wesentlichen gesamte, oder zumindest ein wesentlicher Teil der Umfangskante des nicht-metallischen, mehrlagigen, optischen Films von gleicher Ausdehnung oder im Wesentlichen von gleicher Ausdehnung mit einem entsprechenden Abschnitt der Umfangskante jeder der Verglasungskomponenten oder zumindest der Verglasungskomponente ist, an die das optische Bahnenmaterial geklebt wird.
  • In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein optisches Bahnenmaterial nach Anspruch 1 bereitgestellt, das zur Verwendung in einem Laminat geeignet ist, das mindestens eine Verglasungskomponente enthält. Das optische Bahnenmaterial umfasst einen nicht-metallischen, mehrlagigen, optischen Film, der transparent oder zumindest durchscheinend ist und eine Umfangskante aufweist. Der optische Film weist mehrere optische Schichten auf und kann andere Schichten aufweisen. Der optische Film kann zum Beispiel ein Solarenergie reflektierender Film (z. B. ein Infrarotstrahlung reflektierender Film) sein. Das optische Bahnenmaterial, oder zumindest der optische Film, ist so dimensioniert, dass, wenn es/er an eine Verglasungskomponente gebunden wird, die gesamte, im Wesentlichen die gesamte oder zumindest ein wesentlicher Abschnitt der Umfangskante des optischen Bahnenmaterials oder zumindest des optischen Films so positionierbar ist, dass sie/er von gleicher Ausdehnung oder im Wesentlichen von gleicher Ausdehnung wie ein entsprechender Abschnitt der Umfangskante der Verglasungskomponente ist, an die das optische Bahnenmaterial gebunden wird. Die mehreren Schichten werden durch Wärme und/oder auf andere Weise entlang der gesamten, im Wesentlichen gesamten oder zumindest einem wesentlichen Abschnitt der Umfangskante des optischen Bahnenmaterials oder zumindest des optischen Films verschmolzen (z. B. durch Ausüben von Wärme, Strahlung und/oder durch Auslösen einer chemischen Reaktion zwischen den Schichten), so dass das Auftreten oder der Grad einer Delaminierung der mehreren Schichten entlang der gesamten, im Wesentlichen gesamten oder zumindest einem wesentlichen Abschnitt der Umfangskante des optischen Films verhindert oder zumindest im Wesentlichen verringert wird.
  • Der anwendbare Abschnitt der Umfangskante des optischen Films kann zum Beispiel durch Schneiden des optischen Bahnenmaterials oder zumindest des optischen Films mit einem Instrument, wie einer erwärmten Klinge oder einem fokussierten oder defokussierten Laser usw., verschmolzen werden. Das Verschmelzen der mehrfachen Schichten kann auch erreicht werden, indem die Umfangskante des optischen Bahnenmaterials oder zumindest des optischen Films, die zuvor (z. B. mit einem mechanischen Schneidinstrument, wie einer Messerklinge oder mit einem Instrument, wie einer erwärmten Klinge oder einem Laser) geschnitten wurde, zum Beispiel mit einer Heißluftpistole, einer Flamme, usw., ausreichend erwärmt wird.
  • In einer Ausführungsform ist das optische Bahnenmaterial oder zumindest der optische Film so dimensioniert, dass im Wesentlichen die gesamte Umfangskante des optischen Bahnenmaterials oder zumindest des optischen Films so positionierbar ist, dass sie im Wesentlichen von gleicher Ausdehnung wie ein entsprechender Abschnitt der Umfangskante der Verglasungskomponente ist, und die mehreren Schichten werden entlang im Wesentlichen der gesamten Umfangskante des optischen Bahnenmaterials oder zumindest des optischen Films verschmolzen, so dass zumindest im Wesentlichen die Delaminierung der mehreren Schichten entlang im Wesentlichen der gesamten Umfangskante des optischen Films verringert ist.
  • In einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Laminat bereitgestellt, das das oben genannte optische Bahnenmaterial, das in Anspruch 1 definiert ist, und ein erstes Bindungsbahnenmaterial enthält. Das Laminat kann transparent oder zumindest durchscheinend sein und das optische Bahnenmaterial kann transparent oder zumindest durchscheinend sein. Das erste Bindungsbahnenmaterial ist zum Binden an eine Verglasungskomponente (z. B. eine Scheibe aus einem transparenten oder durchscheinenden Kunststoff oder Glas, geeignet zur Verwendung als Fenster) und an das optische Bahnenmaterial geeignet. Eine Hauptfläche des optischen Bahnenmaterials und eine Hauptfläche des ersten Bindungsbahnenmaterials werden gemeinsam positioniert. Das optische Bahnenmaterial oder zumindest der optische Film ist so dimensioniert, dass die gesamte, im Wesentlichen die gesamte oder zumindest der wesentliche Abschnitt der Umfangskante des optischen Bahnenmaterials oder mindestens des optischen Films so positionierbar ist, dass sie/er von gleicher Ausdehnung oder im Wesentlichen von gleicher Ausdehnung wie ein entsprechender Abschnitt einer Umfangskante der Verglasungskomponente ist, an die das optische Bahnenmaterial gebunden wird. Während der Anfangsstufen des Laminats können die Hauptfläche des optischen Bahnenmaterials und die Hauptfläche des ersten Bindungsbahnenmaterials nur teilweise aneinander gebunden sein; schließlich werden sie vollständig aneinander gebunden.
  • In einer Ausführungsform eines Laminats gemäß der vorliegenden Erfindung ist das optische Bahnenmaterial oder zumindest der optische Film ist so dimensioniert, dass im Wesentlichen die gesamte oder die gesamte Umfangskante des optischen Bahnenmaterials oder zumindest des optischen Films so positionierbar ist, dass sie von gleicher Ausdehnung oder im Wesentlichen von gleicher Ausdehnung wie die Umfangskante der Verglasungskomponente ist, an die das optische Bahnenmaterial gebunden wird, und die mehreren Schichten werden durch Wärme und/oder auf andere Weise entlang im Wesentlichen der gesamten oder der gesamten Umfangskante des optischen Bahnenmaterials oder zumindest des optischen Films verschmolzen, so dass eine Delaminierung der mehreren Schichten entlang der Umfangskante des optischen Films verhindert oder zumindest im Wesentlichen verringert wird.
  • In einem zusätzlichen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Laminat des Weiteren ein zweites Bindungsbahnenmaterial mit einer Hauptfläche umfassen, die relativ zu der anderen Hauptfläche des optischen Bahnenmaterials so positioniert ist, dass das optische Bahnenmaterial zwischen dem ersten Bindungsbahnenmaterial und dem zweiten Bindungsbahnenmaterial angeordnet ist, wobei das zweite Bindungsbahnenmaterial auch zum Binden an die Hauptfläche einer anderen Verglasungskomponente geeignet ist. Während der Anfangsstufen dieses Laminats können die gegenüber liegenden Hauptflächen des optischen Bahnenmaterials und die entsprechenden Hauptflächen des ersten und zweiten Bindungsbahnenmaterials nur teilweise aneinander gebunden sein; schließlich werden sie vollständig aneinander gebunden.
  • In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Laminat ein Verglasungslaminat sein, das des Weiteren zwei transparente oder zumindest durchscheinende Verglasungskomponenten umfasst. Jedes von dem ersten Bindungsbahnenmaterial und dem zweiten Bindungsbahnenmaterial hat eine andere Hauptfläche, die der Hauptfläche der einen oder anderen der Verglasungskomponenten zugewandt ist, wobei das optische Bahnenmaterial zwischen dem ersten und zweiten Bindungsbahnenmaterial angeordnet ist, das erste und zweite Bindungsbahnenmaterial zwischen den Verglasungskomponenten angeordnet sind, und die gesamte, im Wesentlichen die gesamte oder zumindest der wesentliche Abschnitt der Umfangskante des optischen Bahnenmaterials oder zumindest des optischen Films so positioniert ist, dass sie/er von gleicher Ausdehnung oder im Wesentlichen von gleicher Ausdehnung wie ein entsprechender Abschnitt der Umfangskante beider oder mindestens einer der Verglasungskomponenten ist. Wenn zum Beispiel eine der Verglasungskomponenten eine größere Oberfläche hat als die andere Verglasungskomponente und/oder die eine Verglasungskomponente eine Umfangskante aufweist, die über jene der anderen Verglasungskomponente hinausgeht, kann die gesamte, im Wesentlichen die gesamte oder ein wesentlicher Abschnitt der Umfangskante des optischen Bahnenmaterials oder zumindest des optischen Films so dimensioniert und positioniert sein, dass sie/er von gleicher Ausdehnung oder im Wesentlichen von gleicher Ausdehnung wie ein entsprechender Abschnitt der Umfangskante einer der Verglasungskomponenten ist.
  • Während der Anfangsstufen dieses Laminats kann jedes von dem ersten und zweiten Bindungsbahnenmaterial nur teilweise an die jeweilige Verglasungskomponente gebunden sein oder vollständig an die jeweilige Verglasungskomponente gebunden sein. Zusätzlich kann die gesamte, im Wesentlichen die gesamte oder zumindest der wesentliche Abschnitt der Umfangskante des optischen Bahnenmaterials oder zumindest des optischen Films frei liegen oder zumindest nicht in dem Bindungsbahnenmaterial oder in einem anderen Bindungsmaterial eingekapselt sein.
  • In einem Beispiel, wo es annehmbar sein kann, dass nur ein wesentlicher Abschnitt der Umfangskante des vorliegenden optischen Bahnenmaterials oder zumindest des optischen Films im Wesentlichen verschmolzen wird, können ein oder mehrere Abschnitte der Umfangskante der Verglasungskomponente(n), an den/die das optische Bahnenmaterial gebunden wird, maskiert oder auf andere Weise vor Blicken geschützt werden. In einem solchen Fall brauchen der oder die Abschnitte der Umfangskante des optischen Bahnenmaterials, die dem maskierten oder auf andere Weise verdeckten Abschnitten der Verglasungskomponente(n) entsprechen, nicht verschmolzen werden, da sie ebenso maskiert oder verdeckt werden können. In diesem Fall kann das Auftreten einer Delaminierung an solch einem verdeckten Abschnitt des optischen Bahnenmaterials annehmbar sein.
  • In einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines Verglasungslaminats zur Verwendung in einer Fensterstruktur bereitgestellt, wobei das Verglasungslaminat ein optisches Bahnenmaterial aufweist, das zwischen zwei Bindungsbahnenmaterialien liegt, und die Bindungsbahnenmaterialien zwischen zwei Verglasungskomponenten liegen. Das Verfahren umfasst das Bereitstellen des optischen Bahnenmaterials, das in Anspruch 1 definiert ist, das Dimensionieren des optischen Bahnenmaterials, so dass die gesamte, im Wesentlichen die gesamte oder zumindest ein wesentlicher Abschnitt der Umfangskante zumindest des optischen Films so positionierbar ist, dass er von gleicher Ausdehnung oder im Wesentlichen von gleicher Ausdehnung wie ein entsprechender Abschnitt der Umfangskante beider oder mindestens einer der Verglasungskomponenten ist; und das Verschmelzen durch Wärme oder auf andere Weise der mehreren Schichten entlang der gesamten, im Wesentlichen gesamten oder zumindest einem wesentlichen Abschnitt der Umfangskante des optischen Bahnenmaterials oder zumindest des optischen Films, um das Auftreten oder das Ausmaß einer Delaminierung der mehreren Schichten entlang der gesamten, im Wesentlichen gesamten oder zumindest einem wesentlichen Abschnitt der Umfangskante zumindest des optischen Films zu verhindern oder zumindest im Wesentlichen zu verringern. Das optische Bahnenmaterial umfasst einen nicht-metallischen, mehrlagigen, optischen Film mit mehreren Schichten. Die Dimensionierung kann zum Beispiel durch Zurechtschneiden (z. B. mit einer Schneidklinge, einem Laser, einem erwärmten Schneidegerät, usw.), Ausüben von Wärme, um an der Umfangskante eine Schrumpfung zu erzeugen, oder auf andersartige Änderung der Dimensionen des optischen Bahnenmaterials ausgeführt werden. Das Verglasungslaminat kann transparent oder zumindest durchscheinend sein.
  • Zusätzlich zu dem oben genannten Verfahren können auch zwei Bindungsbahnenmaterialien und zwei Verglasungskomponenten bereitgestellt werden, wobei jedes der Bindungsbahnenmaterialien zur Bindung an das optische Bahnenmaterial und an die Verglasungskomponenten geeignet ist. Jedes von den Bahnenmaterialien, den Verglasungskomponenten und dem optischen Bahnenmaterial kann transparent oder zumindest durchscheinend sein. Das Verfahren kann des Weiteren das Einlegen des optischen Bahnenmaterials zwischen die Bindungsbahnenmaterialien und der Bindungsbahnenmaterialien zwischen den Verglasungskomponenten umfassen; das Positionieren des optischen Bahnenmaterials, so dass die gesamte oder im Wesentlichen die gesamte oder zumindest der wesentliche Abschnitt der Umfangskante des optischen Films so positioniert ist, dass sie/er von gleicher Ausdehnung oder im Wesentlichen von gleicher Ausdehnung wie ein entsprechender Abschnitt der Umfangskante von beiden oder von mindestens einer der Verglasungskomponenten ist; und das vollständige Binden des Laminats (z. B. des optischen Bahnenmaterials, der Bindungsbahnenmaterialien und der Verglasungskomponenten).
  • Das optische Bahnenmaterial umfasst einen nichtmetallischen, mehrlagigen, optischen Film, zum Beispiel einen Solarenergie reflektierenden Film, wie einen Infrarotstrahlung reflektierenden Film. Der optische Film hat mehrere optische oder andere Schichten und jedes der Bahnenmaterialien ist zum Binden an das optische Bahnenmaterial und an beide oder mindestens die eine oder andere der Verglasungskomponenten geeignet. Das Laminat (z. B. das optische Bahnenmaterial, die Bindungsbahnenmaterialien und Verglasungskomponenten) können zum Beispiel durch Ausüben von Wärme und Druck über eine ausreichende Zeit vollständig aneinander gebunden werden, so dass die Hauptflächen der Bindungsbahnenmaterialien fließen und ausreichend an die entsprechenden Hauptflächen des optischen Bahnenmaterials und der Verglasungskomponenten binden können. Das Verglasungslaminat kann transparent oder zumindest durchscheinend sein.
  • Das Verfahren kann des Weiteren das Dimensionieren des optischen Bahnenmaterials umfassen, das vor oder nach dem Einlegen ausgeführt wird. Das Dimensionieren des optischen Bahnenmaterials kann auch vor oder nach dem vollständigen Binden des Laminats erfolgen. Zum Beispiel kann das Laminat gemeinsam mit dem optischen Bahnenmaterial vollständig gebunden werden, das so groß und positioniert ist, dass sich die gesamte oder im Wesentlichen gesamte oder ein wesentlicher Abschnitt seiner Umfangskante über die Umfangskante beider oder zumindest einer der Verglasungskomponenten hinaus erstreckt. Dann kann die Dimensionierung des optischen Bahnenmaterials durchgeführt werden.
  • Zusätzlich kann das Verschmelzen und/oder Dimensionieren des optischen Bahnenmaterials vor dem vollständigen Binden erfolgen. Das Verschmelzen kann auch nach dem Dimensionieren des optischen Bahnenmaterials erfolgen. Zum Beispiel kann das optische Bahnenmaterial durch Zurechtschneiden mit einer Schneidklinge dimensioniert werden, und dann kann das Verschmelzen durch Ausüben von Wärme auf das optische Bahnenmaterial, zum Beispiel von einer Heißluftquelle (z. B. einer Heißluftpistole), einer Flamme (z. B. einer Butangasfackel), einem Ofen (z. B. kann das Verglasungslaminat lange genug in einen Ofen eingebracht werden, damit die Wärme die Umfangskante des optischen Bahnenmaterials verschmilzt, aber nicht lange genug, damit die Wärme in die Verglasungskomponenten eindringen und den Rest des optischen Films verschmelzen kann) durchgeführt werden.
  • Die Dimensionierung des optischen Bahnenmaterials und das Verschmelzen können auch gleichzeitig erfolgen. Die Dimensionierung des optischen Bahnenmaterials und das Verschmelzen können gleichzeitig unter Verwendung derselben Vorrichtung durchgeführt werden. Zum Beispiel kann das optische Bahnenmaterial dimensioniert werden und die erhaltene Umfangskante kann gleichzeitig durch Zurechtschneiden mit zum Beispiel einem Laser, einem erwärmten Schneidinstrument oder unter Verwendung eines Ofens verschmolzen werden (z. B. kann das Verglasungslaminat in einen Ofen bei einer Temperatur und lange genug eingebracht werden, damit die Wärme die Umfangskante des optischen Bahnenmaterials schmilzt und aufrollt oder auf andere Weise schrumpft).
  • Das Verfahren kann auch das Dimensionieren, wie zum Beispiel durch Zurechtschneiden oder andersartiges Ändern der Dimensionen, der Hahnenmaterialien umfassen, so dass, nachdem das Laminat vollständig gebunden ist, die gesamte oder im Wesentlichen gesamte oder zumindest der wesentliche Abschnitt der Umfangskante des optischen Bahnenmaterials oder zumindest des optischen Films frei liegt oder zumindest nicht in dem Hahnenmaterial (z. B. Polyvinylbutyral, Polyurethan, Ionoplast und Kombinationen davon) eingekapselt ist.
  • Zusätzlich zu dem Nutzen aus dem Schmelzen, können die Hahnenmaterialien zur weiteren Verhinderung oder wesentlichen Verringerung von delaminierenden Spannungen, die auf den optischen Film ausgeübt werden (d. h., Spannungen, die andernfalls eine Delaminierung der mehreren Schichten an der Umfangskante des optischen Films verursachen würden), gegebenenfalls so dimensioniert werden und/oder ein anderes Bindungsmaterial (z. B. Polyurethan, Polyvinylacetat, Acrylpolymere und Silikonbindungsmaterialien) so aufgetragen werden, dass die Umfangskante einer oder beider Verglasungskomponenten, des optischen Bahnenmaterials oder zumindest des optischen Films eingekapselt ist. Zum Beispiel kann die Umfangskante des optischen Film so dimensioniert sein, dass ihr gewünschter Abschnitt von gleicher Ausdehnung oder im Wesentlichen von gleicher Ausdehnung wie ein entsprechender Abschnitt der Umfangskante der Verglasungskomponenten ist. Nach dem Verschmelzen kann das Bindungsbahnenmaterial oder ein anderes Bindungsmaterial zum Beispiel in der Form eines Wulstes entlang mindestens dem entsprechenden Abschnitt der Umfangskante der Verglasungskomponenten aufgetragen werden, so dass es eine Brücke von der Umfangskante der einen Verglasungskomponente zu der Umfangskante der anderen Verglasungskomponente entlang dem gesamten oder einem wesentlichen Abschnitt zumindest des entsprechenden Abschnitts der Umfangskanten der Verglasungskomponenten bildet, so dass delaminierende Spannungen, die auf den optischen Film ausgeübt werden, zumindest verringert sind. Es wird angenommen, dass ein solches überbrückendes Bindungsmaterial delaminierende Spannungen absorbiert, die andernfalls auf die verschmolzene Umfangskante des optischen Bahnenmaterials ausgeübt werden.
  • Das Verschmelzen, das Dimensionieren des optischen Bahnenmaterials und das Dimensionieren der Bindungsbahnenmaterialien können gleichzeitig erfolgen. Das Dimensionieren des optischen Bahnenmaterials und der Bindungsbahnenmaterialien und das Verschmelzen können gleichzeitig unter Verwendung derselben Vorrichtung durchgeführt werden. Zum Beispiel können das optische Bahnenmaterial und die Bindungsbahnenmaterialien dimensioniert werden und die erhalte Umfangskante des optischen Films gleichzeitig verschmolzen werden, indem das optische Bahnenmaterial und die Bindungsbahnenmaterialien gleichzeitig zum Beispiel mit einem Laser oder einem erwärmten Schneidinstrument geschnitten werden.
  • Das Dimensionieren des optischen Bahnenmaterials kann des Weiteren ein Dimensionieren wie zum Beispiel ein Zurechtschneiden oder andersartiges Ändern der Dimensionen des optischen Bahnenmaterials umfassen, so dass die gesamte, im Wesentlichen die gesamte oder zumindest ein verbleibender Abschnitt der Umfangskante des optischen Films (d. h., der verbleibende Abschnitt der Umfangskante des optischen Films, der nicht verschmolzen ist) so positioniert ist, dass sie/er sich im Wesentlichen über die Umfangskante beider oder mindestens einer der Verglasungskomponenten hinaus erstreckt und nicht von gleicher Ausdehnung ist. Zusätzlich kann das Verfahren ein Dimensionieren, wie zum Beispiel durch Zurechtschneiden oder andersartiges Ändern der Dimensionen, des optischen Bahnenmaterials umfassen, so dass die Umfangskante jedes der Bindungsbahnenmaterialien von gleicher Ausdehnung oder im Wesentlichen von gleicher Ausdehnung wie die Umfangskante beider Verglasungskomponenten ist oder im Wesentlichen innerhalb dieser liegt und nicht von gleicher Ausdehnung ist.
  • Das Dimensionieren des optischen Bahnenmaterials und jedes Bindungsbahnenmaterials kann in einem oder einer Reihe von Vorgängen erfolgen, und diese Vorgänge können gleichzeitig oder nacheinander ausgeführt werden. Am Ende des Laminierungsprozesses umfasst das vorliegende Verfahren vorzugsweise das Ausüben von zumindest Wärme, oder Wärme und Druck, auf das Laminat über eine ausreichende Zeit, so dass die Hauptflächen des ersten und zweiten Bahnenmaterials fließen und ausreichend an die jeweiligen Hauptflächen des optischen Bahnenmaterials und der Verglasungskomponenten binden können.
  • Definitionen
  • Wie hierin verwendet, sollen die folgenden Begriffe und Phrasen die folgenden Bedeutungen haben:
    "Delaminieren" gibt eine mechanische Trennung und/oder einen Verlust an Bindung an.
  • "Vollständig gebunden" bedeutet, dass gebundene Oberflächen in einem klebenden Kontakt miteinander stehen, so dass mindestens eine der gebundenen Oberflächen (z. B. die gebundene Oberfläche des optischen Bahnenmaterials, des Bindungsbahnenmaterials, der Verglasungskomponente, usw.) beschädigt wird, wenn die Oberflächen nur mit mechanischer Kraft getrennt werden. Zum Beispiel wird eine Verglasung für Fahrzeugfensteranwendungen für gewöhnlich unter Verwendung eines Autoklavierprozesses vollständig gebunden. Eine solche Verglasung wird als vollständig gebunden betrachtet, wenn sie ausreichend aneinander gebunden ist, um die Standardanforderungen der Kraftfahrzeugindustrie oder die besonderen Anforderungen eines bestimmten Kraftfahrzeugherstellers für die entsprechende Verglasung (z. B. Windschutzscheibe, Rücklichter, Seitenlichter, usw.) zu erfüllen.
  • "Nicht-metallischer, mehrlagiger, optischer Film" bezieht sich auf einen mehrlagigen Film mit optischen Eigenschaften, die nicht durch Schichten aus elementarem Metall oder Metallverbindungen bereitgestellt werden.
  • "Durchscheinend" bezieht sich auf eine Eigenschaft eines Materials, die ermöglicht, dass zumindest eine gewisse Menge an sichtbarem Licht hindurchgehen kann.
  • "Transparent" bezieht sich auf eine Eigenschaft eines Laminats, wie zum Beispiel einer Verglasung, die ermöglicht, dass ausreichend Licht hindurchgehen kann, um die Anforderungen an die Durchlässigkeit für sichtbares Licht der besonderen Laminatanwendung (z. B. Fahrzeug- oder architektonische Verglasungsanwendungen) zu erfüllen.
  • "Zurechtschneiden" bezieht sich auf verschiedene mögliche Vorgänge zur Entfernung eines Abschnitts eines Materials (z. B der Umfangskante eines optischen Bahnenmaterials, eines Bindungsbahnenmaterials, usw.). Zum Beispiel die Ausführung eines solchen Vorganges mit einem Schneidinstrument, wie zum Beispiel einem Laser, einer scharfen Klinge, einer Stanze (z. B. Stahl oder einem Beschneider), einer Abschleifvorrichtung, einem Abgratwerkzeug, einem Ultraschallhorn oder einer Kombination davon.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine Schnittansicht eines Abschnitts der Umfangskante eines beispielhaften Verglasungslaminats gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei der entsprechende Abschnitt der Umfangskante seines optischen Bahnenmaterials im Wesentlichen von gleicher Ausdehnung wie beide seiner Verglasungskomponenten ist;
  • 2 ist eine vergrößere Ansicht des eingekreisten Abschnitts 2 von 1;
  • 3 ist eine Fotomikrografie einer Schnittansicht eines Teils eines beispielhaften Fahrzeug-Verglasungslaminats gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 4 ist eine Fotomikrografie einer Schnittansicht eines Teils eines beispielhaften Fahrzeug-Verglasungslaminats gemäß der vorliegenden Erfindung, ähnlich jenem von 4, wobei die mehreren Schichten des optischen Bahnenmaterials verschmolzen sind; und
  • 5 ist eine Schnittansicht der Umfangskante eines Laminats gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei ein optisches Bahnenmaterial sich vorübergehend oder permanent über die Umfangskante von zwei Verglasungskomponenten und Bahnenmaterialien hinaus erstreckt.
  • Gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen Zeichnungen geben im Allgemeinen gleiche Elemente an.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die vorliegende Erfindung stellt Verglasungs- und Zwischenlaminate bereit, die so hergestellt sind, dass die Wahrscheinlichkeit einer signifikanten Delaminierung entlang einer Umfangskante eines optischen Bahnenmaterials, das einen nichtmetallischen, mehrlagigen, optischen Film, (z. B. einen IR-reflektierenden Film) umfasst, zumindest verringert, wenn nicht beseitigt ist. Verfahren zur Herstellung dieser Laminate, die in Fensterstrukturen nützlich sind, sind ebenso bereitgestellt.
  • Die Antragsteller waren bei der Herstellung eines Laminats, das für eine Fensterstruktur geeignet ist, unter Verwendung eines optischen Bahnenmaterials, das einen nicht-metallischen, mehrlagigen, optischen Film (z. B. einen IR-reflektierenden Film) verwendet, mit einer Reihe von Herausforderungen konfrontiert.
  • Unter Bezugnahme auf 1 und 2 kann ein Verglasungslaminat 10 gemäß der vorliegenden Erfindung ein optisches Hahnenmaterial 15 mit einem nichtmetallischen, mehrlagigen, optischen Film 17 enthalten. In dieser Ausführungsform haben das optische Hahnenmaterial 15 und der optische Film 17 dieselbe Umfangskante 18. Das Hahnenmaterial 15 kann auch andere Strukturen enthalten, wie zum Beispiel eine oder mehrere äußere Schutzschichten 39, wie auch zusätzliche Funktionsschichten (nicht dargestellt). Solche zusätzlichen Funktionsschichten können zum Beispiel Vibration dämpfende Filme, Sonnenlicht absorbierende Schichten (z. B. Tönungen), usw. enthalten.
  • Das Bahnenmaterial 15 liegt zwischen zwei Bindungsbahnenmaterialien 19, die ihrerseits zwischen zwei Verglasungskomponenten 25 lagenförmig liegen, so dass das optische Bahnenmaterial 15 dazwischen gebunden ist. Jedes Bindungsbahnenmaterial 19 wird zum Anheften des optischen Bahnenmaterials 15 an eine Hauptfläche der entsprechenden Verglasungskomponente 25 verwendet. Vorzugsweise ist das optische Bahnenmaterial 15 so positioniert, dass es zumindest im Allgemeinen mit dieser Hauptfläche der Verglasungskomponente 25 koplanar ist. Die Bindungsbahnenmaterialien 19 können unterschiedlich sein, sind aber für gewöhnlich dieselben (z. B. Schichten aus PVB). Die Verglasungskomponenten 25 können auch unterschiedlich sein, sind aber für gewöhnlich dieselben (z. B. Kunststoff- oder Glasscheiben). Der gezeigte Abschnitt der Umfangskante 18 des optischen Films 17 ist in der Darstellung von gleicher Ausdehnung oder bündig mit einem entsprechenden Abschnitt der Umfangskante 27 jeder der zwei Verglasungskomponenten 25, wie auch mit einem entsprechenden Abschnitt der Umfangskante 29 jedes der Bindungsbahnenmaterialien 19. Die gesamte, im Wesentlichen gesamte oder ein wesentlicher Abschnitt der Umfangskante 18 des optischen Films 17 kann auch im Wesentlichen von gleicher Ausdehnung wie ein entsprechender Abschnitt der Umfangskante 27 der Verglasungskomponenten 25 sein. Ein Abschnitt der Umfangskante des optischen Bahnenmaterials oder des optischen Films wird als von gleicher Ausdehnung wie ein entsprechender Abschnitt der Umfangskante der Verglasungskomponente angesehen, wenn dieser Abschnitt der Umfangskante des optischen Bahnenmaterials oder des optischen Films mit dem entsprechenden Abschnitt der Umfangskante der Verglasungskomponente bündig abschließt. Zusätzlich wird ein Abschnitt der Umfangskante des optischen Bahnenmaterials oder des optischen Films als im Wesentlichen von gleicher Ausdehnung wie ein entsprechender Abschnitt der Umfangskante der Verglasungskomponente angesehen, wenn dieser Abschnitt der Umfangskante des optischen Bahnenmaterials oder des optischen Films sich nicht über (siehe Phantomlinie 31) den entsprechenden Abschnitt der Umfangskante der Verglasungskomponente in einem ästhetisch unannehmbaren Ausmaß hinaus erstreckt oder hinter diesem zurück liegt (siehe Phantomlinie 32). Wenn das Laminat zum Beispiel eingebaut ist und der entsprechende Abschnitt der Umfangskante der Verglasungskomponente(n) zumindest zeitweise frei liegt (z. B., wenn ein Seitenfenster eines Fahrzeuges hinunter gedreht oder andersartig geöffnet wird, kann die obere Kante der Verglasung sichtbar sein), kann es für diesen Abschnitt der Umfangskante des optischen Bahnenmaterials oder des optischen Films ästhetisch annehmbar sein, dass er sich bis zu 2 mm über (siehe Bezugszeichen 31 in 1) den entsprechenden Abschnitt der Umfangskante der Verglasungskomponente hinaus erstreckt oder bis zu 5 mm zurück liegt (siehe z. B. Bezugszeichen 32 in 1).
  • Eines oder beide der Bindungsbahnenmaterialien können jedes geeignete Bindungsmaterial umfassen, einschließlich eines Materials, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polyvinylbutyral, Polyurethan, ionomeren Materialien und Kombinationen davon, und kann anfangs transparent oder durchscheinend sein oder kann später im Laminierungsprozess transparent oder durchscheinend werden.
  • Jede der Verglasungskomponenten kann transparent oder durchscheinend sein und kann zum Beispiel aus Materialien wie Glas, Kunststoff oder einer Kombination davon bestehen. Jede Verglasungskomponente kann die Form zum Beispiel einer flachen Scheibe, einer gekrümmten Scheibe, einer gekrümmten Verbundscheibe, einer Linse aufweisen, in der Dicke variieren (z. B. eine dekorative Oberflächentopografie aufweisen), usw.. Jedes von dem ersten Bindungsbahnenmaterial und dem zweiten Bindungsbahnenmaterial hat eine Hauptfläche, die der Hauptfläche der einen oder anderen der Verglasungskomponenten zugewandt ist, so dass das optische Bahnenmaterial zwischen dem ersten und zweiten Bindungsbahnenmaterial angeordnet ist, und das erste und zweite Bindungsbahnenmaterial zwischen den Verglasungskomponenten angeordnet ist. Sobald ein abschließender Bindungsvorgang ausgeführt ist, ist jedes der ersten und zweiten Bindungsbahnenmaterialien vollständig an seine jeweilige Verglasungskomponente und das optische Bahnenmaterial gebunden. Ein vollständig gebundenes Verglasungslaminat ist jenes, das ausreichend aneinander gebunden ist, so dass es zur Verwendung in seiner anwendbaren Fensterverglasung (z. B. einem Fenster in einem Kraftfahrzeug, Flugzeug, Wasserfahrzeug oder einem anderen Fahrzeug und in einem Gebäude oder in einer anderen architektonischen Struktur) geeignet ist.
  • Es hat sich gezeigt, dass die Verwendung herkömmlicher Methoden zur Herstellung von Verglasungslaminaten auch dazu führen kann, das ein optisches Bahnenmaterial hohen Scher- und out-of-plane-Spannungen ausgesetzt wird, die zu einer Delaminierung innerhalb der mehreren Schichten des optischen Films führen können. Ein Delaminieren innerhalb der mehreren Schichten des optischen Films kann ferner zu anderen Mängeln führen, wie "Sunbursts" oder "Würmchenprägung". Weitere Defekte, die eine Delaminierung bewirken, können auch in dem optischen Film während eines oder mehrerer Entlüftungs-, Ofenerwärmungs-(Klebe-) und Autoklavierschritte eines herkömmlicher Laminierungsprozesse für Verglasungen verursacht werden. Probleme, die während einer solchen Verarbeitung auftreten können, beinhalten zum Beispiel Brüche, die an der Kante des optischen Films entstehen, wenn dieser unter Verwendung eines mechanischen Mittels geschnitten wird (z. B. Schneiden mit einer Rasierklinge auf einem Plotter-Tisch). Wenn der optische Film Spannungen ausgesetzt wird, können sich die Brüche fortpflanzen und eine Delaminierung zwischen den Schichten des optischen Films bewirken. Brüche können als Teil einer größeren Klasse von Defekten angesehen werden, die als "Stellen für anschließende Delaminierung" bezeichnet wird. Diese Stellen können nach gewissen Laminierungsverarbeitungsschritten, wie zum Beispiel einem oder mehreren von Entlüftung, Aussetzen einer erhöhten Temperatur und/oder einem erhöhten Druck, usw., Probleme erzeugen. Mit der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein Verglasungslaminat erfolgreich zu erzeugen, ohne das Zurechtschneiden des mehrlagigen optischen Films auszuführen zu müssen, so dass Brüche, raue Kanten, grob geschnittene Kanten, Risse oder andere derartige Defekte in der Umfangskante des optischen Films signifikant verringert sind, wobei solche Defekte wahrscheinlich eine Stelle für eine anschließende Filmdelaminierung nach der weiteren Verarbeitung des Laminats (z. B. vollständige Bindung des Verglasungslaminats) erzeugen. Mit anderen Worten, selbst wenn der optische Film Brüche, raue Kanten, grob geschnittene Kanten, Risse oder andere derartige Defekte in seiner Umfangskante aufweist, kann das Verschmelzen der Umfangskante des optischen Bahnenmaterials oder zumindest des optischen Films die Wahrscheinlichkeit und/oder das Ausmaß der Filmdelaminierung, die andernfalls an einer solchen Stelle einträte, beseitigen oder zumindest verringern.
  • Ein optisches Bahnenmaterial und zumindest ein optischer Film, das oder der gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird, enthält mehrere Schichten, die optische Schichten enthalten, und kann andere Schichten enthalten, wie zum Beispiel Struktur – oder Verstärkungsschichten und Schutzschichten. Bei dem Verglasungslaminat 10 von 2 zum Beispiel enthält das optische Bahnenmaterial 15 den optischen Film 17, der drei Stapel aus Infrarotstrahlung reflektierenden Schichten 35 enthält, die durch zwei Stützschichten 37 getrennt sind, die in den zwei äußeren Schutzschichten 39 eingeschlossen sind. Eine oder beide der zwei Schichten 39 kann so gestaltet sein, dass sie auch oder als Alternative funktionelle Merkmale aufweist (z. B. Sonnenenergie absorbierende Eigenschaften). Das optische Bahnenmaterial 15 kann auch zusätzliche Funktionsschichten (nicht dargestellt) enthalten, die zwischen einer oder beiden der Schichten 39 und einem entsprechenden Bindungsbahnenmaterial 19 angeordnet sind.
  • Es kann wünschenswert sein, dass die mehreren Schichten durch Wärme oder auf andere Weise entlang der gesamten, im Wesentlichen gesamten oder zumindest dem wesentlichen Abschnitt der Umfangskante des optischen Bahnenmaterials oder zumindest des optischen Films verschmolzen sind, so dass das Auftreten oder das Ausmaß der Delaminierung der mehreren Schichten entlang der gesamten, im Wesentlichen gesamten oder zumindest dem wesentlichen Abschnitt der Umfangskante des optischen Films verhindert oder zumindest im Wesentlichen verringert ist. Das Verschmelzen durch Wärme kann gleichzeitig mit dem Dimensionierungsvorgang erfolgen, z. B. durch Schneiden einer Umfangskante für das optische Bahnenmaterial oder zumindest den optischen Film mit einem Instrument, wie einer erwärmten Klinge oder einem fokussierten oder defokussierten Laser usw.; oder das Verschmelzen durch Wärme kann durch ausreichendes Erwärmen der Umfangskante des optischen Bahnenmaterials oder zumindest des optischen Films ausgeführt werden, die zuvor mit z. B. einem mechanischen Schneidinstrument, wie einer Messerklinge, oder mit einem Instrument, wie einer erwärmten Klinge oder einem Laser, geschnitten wurde. Der separate Erwärmungsprozess kann notwendig sein, um ein ausreichendes Verschmelzen der Umfangskante des optischen Films zu garantieren, selbst wenn eine erwärmte Klinge oder ein Laser verwendet wird. Die Tiefe "d" des verschmolzenen Films kann in der Größenordnung von mindestens etwa 10 Mikrometer innerhalb des optischen Bahnenmaterials oder innerhalb zumindest des optischen Films von seiner Umfangskante 18 liegen (siehe 2). Zufriedenstellende Ergebnisse wurden mit einem optischen Bahnenmaterial erhalten, wie jenem, das für 2 beschrieben und in 3 dargestellt ist, dessen Umfangskante auf eine Tiefe d von etwa 40 Mikrometer durch Wärme verschmolzen ist.
  • Mit anderen Worten, die mehreren Schichten des optischen Bahnenmaterials und zumindest des optischen Films werden auf eine ausreichende Tiefe "d" von ihrer Umfangskante und in einem ausreichenden Ausmaß verschmolzen, so dass eine Delaminierung der mehreren Schichten des optischen Bahnenmaterials und zumindest des optischen Films entlang dem Abschnitt der Umfangskante, der verschmolzen wurde, während normaler Betriebsbedingungen und über die normale Haltbarkeitsdauer des Laminats verhindert oder zumindest weniger wahrscheinlich wird. Zusätzlich wird das Ausmaß der Delaminierung entlang der Umfangskante innerhalb der mehreren Schichten des optischen Bahnenmaterials oder zumindest des optischen Films als im Wesentlichen verringert angesehen, wenn einer oder eine Kombination der folgenden Punkte eintritt: (a) das Ausmaß der Delaminierung ist mit normalem (20/20) unbewaffnetem Auge unsichtbar, (b) jede Delaminierung, die auftritt, bleibt verborgen, oder (c) die Delaminierung tritt nach der erwarteten Haltbarkeitsdauer der entsprechenden Verglasung ein (z. B. beträgt die Industriestandardhaltbarkeitsdauer für Fahrzeugverglasung für gewöhnlich mindestens etwa 7 Jahre oder üblicherweise mehrere Jahre für architektonische Verglasungen). Die Delaminierung entlang der Umfangskante innerhalb der mehreren Schichten des optischen Films wird als verhindert angesehen, wenn (a) keine Delaminierung unter Verwendung eines herkömmlichen Mikroskops mit sichtbarem Licht erkennbar ist, und (b) jede Delaminierung, die unter Verwendung eines herkömmlichen Mikroskops mit sichtbarem Licht erkennbar ist, nach der erwarteten Haltbarkeitsdauer der entsprechenden Verglasung eintritt.
  • Das Verschmelzen der Umfangskante des optischen Bahnenmaterials oder zumindest des optischen Films kann eine Delaminierung des optischen Films während des Prozesses oder nach dem Prozess zum vollständigen Binden des Laminats (z. B. durch Autoklavieren), und selbst nachdem es einem von der Industrie geforderten Haltbarkeitstest unterzogen wurde, beseitigen. In der Folge wird ein typisches Feuchtigkeitstestverfahren beschrieben, das in der Kraftfahrzeugindustrie zum Testen der Haltbarkeit von Fahrzeugverglasungen verwendet wird:
  • Feuchtigkeitstestverfahren
  • Laminate werden 14 Tage in einer Feuchtigkeitskammer bei 50°C und 95% relativer Feuchte, und weitere 14 Tage in einem Raum, der bei 23°C und 50% relativer Feuchte gehalten wird, belastet. Der 28-tägige Zyklus wird dreimal wiederholt (insgesamt 84 Tage). Die Bedingungen für die Feuchtigkeitskammer sind in ANSI Z26.1. Test 3, spezifiziert.
  • Die Wärmeeigenschaften der Materialien, die zur Bildung des optischen Bahnenmaterials und des optischen Films verwendet werden, wie auch des oder der Bindungsbahnenmaterialien können zur Bestimmung verwendet werden, wie die Umfangskante eines bestimmten optischen Bahnenmaterials oder optischen Films und Verglasungslaminats angemessen verschmolzen wird. Zum Beispiel kann für das Verschmelzen durch Wärme die Kenntnis der Schmelztemperaturen und Wärmeabbautemperaturen (d. h., der Temperatur, bei der das Material beginnt, chemisch abzubauen) der optischen Hahnenmaterialien und der Bindungsmaterialien dazu beitragen sicherzustellen, dass die angewandten Erwärmungstechniken kein übermäßiges Schmelzen (z. B. bis zu dem Punkt, an dem das Material imstande ist, aus dem Verglasungslaminat zu fließen) oder keine Verschlechterung (z. B. Verschmoren oder ein anderer Grad von Verbrennen oder eine andere permanente Verschlechterung des Materials) entweder des optischen Bahnenmaterials oder der Bindungsmaterialien verursachen. Daher ist klar, dass mit den Lehren der vorliegenden Erfindung es höchstens eine Frage eines einfachen empirisch-praktischen Experiments ist, um (a) eine annehmbare Erwärmungstemperatur, (b) eine annehmbare Zeit bei der Temperatur, (c) einen annehmbaren Abstand zwischen der Wärmequelle und der Umfangskante, und (d) ein annehmbares Instrument zur Herstellung eines optischen Bahnenmaterials mit einer angemessen verschmolzenen Umfangskante zu bestimmen.
  • Beispiele für das Verschmelzen
  • Vier vollständig gebundene Verglasungslaminate, wie jene, die in 1 bis 3 dargestellt sind, wurden wie folgt hergestellt. Ein optisches SRF-Bahnenmaterial wurde zwischen zwei PVB-Bindungsbahnenmaterialien gelegt. Das erhaltene Dreifachlaminat wurde dimensioniert und zwischen zwei flache, gleich große Scheiben von Verglasungskomponenten gelegt, so dass die gesamte Umfangskante des optischen Bahnenmaterials und der zwei Bindungsbahnenmaterialien sich über die gesamte Umfangskante der zwei Verglasungskomponenten im Bereich von etwa 0,125 bis etwa 0,25 Inch (etwa 0,492 bis etwa 0,984 mm) hinaus erstreckte. Das erhaltene Laminat wurde dann autoklaviert, so dass die Bindungsbahnenmaterialien, das optische Bahnenmaterial und die Verglasungskomponenten vollständig aneinander gebunden waren. Das optische Bahnenmaterial und die Bindungsbahnenmaterialien wurden dann mit einer Schneidklinge (z. B. einer Rasierklinge) so zurechtgeschnitten, dass ihre Umfangskanten mit der Umfangskante der Verglasungskomponenten bündig oder im Wesentlichen von gleicher Ausdehnung waren. Die Umfangskanten der erhaltenen Laminate wurden dann we folgt wärmebehandelt oder verschmolzen. Das erste Laminat wurde nicht mit Wärme behandelt, das zweite Laminat wurde mit Wärme von einer Labor-Heißluftpistole (ungefähre Temp. 750 bis 850°F) behandelt, und das dritte Laminat wurde mit einer Propanfackel (ungefähre Temp. 2370°F) behandelt. Die Behandlung bestand aus der Erwärmung der Umfangskante jedes Verglasungslaminats mit der Heißluftpistole oder Fackel, wobei die Heißluftpistole oder Fackel jeweils mit einem Abstand von etwa einem Inch (etwa 2,54 cm) von der Umfangskante positioniert wurde und bei einer ungefähren Bewegungsrate entlang der Umfangskante von etwa ein bis etwa zwei Inch pro Sekunde (etwa 2,54 bis etwa 5,08 cm(sec) bewegt wurde. Eine vierte Probe eines Verglasungslaminats wurde wie oben zusammengefügt, aber anstelle des Zurechtschneidens mit einer Rasierklinge wurde die Probe mit einem 1000°F heißen Messer bei einer Bewegungsrate von etwa zwei Inch pro Sekunde (etwa 5,08 cm/sec) zurechtgeschnitten.
  • Laminate, die mit einer solchen Fackel- oder Heißmesser-Behandlungstechnik behandelt wurden, zeigten ein Verschmelzen der mehreren Schichten des optischen Films, das ähnlich aussah wie jenes, das in 4 dargestellt ist, wobei die optischen Schichten 35 mit den anderen Schichten 37 und 39, die relativ intakt und koplanar blieben, durchwachsen und verschmolzen sind. Laminate, die mit der Heißluftpistole wärmebehandelt wurden, zeigten ein Aussehen ähnlich jenem, das in 3 dargestellt ist, mit einem sichtbaren Verschmelzen nur der äußeren Oberfläche der Umfangskante des SRF. Diese drei Arten von wärmebehandelten Laminaten wiesen keine sichtbare Delaminierung auf, nachdem sie dem zuvor beschriebenen Feuchtigkeitstest unterzogen wurden. Das erste Probenlaminat, ohne Wärmebehandlung, delaminierte sichtbar, nachdem es dem Feuchtigkeitstest unterzogen wurde. Auf der Basis der zuvor beschriebenen Ergebnisse wird angenommen, dass ein solches Durchwachsen der optischen Schichten 35 nicht unbedingt erforderlich ist, um eine Delaminierung der Umfangskante 18 des Films 17 oder des Bahnenmaterials 15 zu verhindern, und dass die Schichten des optischen Bahnenmaterials nur verschmolzen werden müssen und nicht in dieser Art durchwachsen sein müssen.
  • Während jede der oben genannten Proben zurechtgeschnitten und dann wärmebehandelt wurde, nachdem das Verglasungslaminat (d. h., die Bindungsbahnenmaterialien, das optische Bahnenmaterial und die Verglasungskomponenten) vollständig gebunden wurde, können annehmbare Verglasungslaminate auch durch Durchführen des Zurechtschneidens und der Wärmebehandlung vor dem vollständigen Binden des Laminats hergestellt werden. Zusätzlich kann der Zurechtschneidvorgang so ausgeführt werden, dass zumindest das optische Bahnenmaterial und vorzugsweise auch die Bindungsbahnenmaterialien so zurechtgeschnitten werden, dass der gewünschte Abschnitt ihrer Umfangskanten bündig oder im Wesentlichen von gleicher Ausdehnung mit der Umfangskante der Verglasungskomponenten ist. Der Zurechtschneid- und Wärmebehandlungsprozess kann gleichzeitig durchgeführt werden, wie mit einem Laser oder einer erwärmten Schneidklinge. Die Verwendung eines Lasers zur Durchführung des Zurechtschneidens oder der Wärmebehandlung kann besonders wünschenswert sein.
  • Es hat sich gezeigt, dass das Schneiden des SRF mit einem Laser eine verschmolzene Umfangskante erzeugen kann, die ähnlich wie jene aussieht, die in 4 dargestellt ist. Wenn ein Laser zum Vorschneiden (d. h., vor dem vollständigen Bindungsschritt) oder andersartigen Zurechtschneiden zumindest des optischen Films oder Bahnenmaterials verwendet wird, kann es weniger wahrscheinlich sein, dass der optische Film delaminiert. Der Laser sollte so eingestellt sein, dass er vollständig durch das optische Bahnenmaterial schneidet, und vorzugsweise auch durch die Bindungsbahnenmaterialien. Ein beispielhafter Laser, der verwendet werden kann, ist ein 10,6 μm Co2-Laser, erhältlich von Eurolaser (Hamburg, Deutschland) und Preco Laser, vormals Laser Machining Inc., (Somerset, WI). Beispielhafte Parameter, die bei einem solchen Laser von Eurolaser mit einer Nennleistung von 200W verwendet werden können, enthalten eine Schneidgeschwindigkeit von 250 mm/sec bei 100 Watt Leistung, 10 Hz Frequenz, und dass der Laser an der Oberseite des Laminats fokussiert ist, das aus dem optischen Bahnenmaterial besteht, das zwischen den zwei Bindungsbahnenmaterialien liegt. Zu Lieferanten, die geeignete Ultraschallhörner liefern, gehören Sonic and Materials (Newton, CT), und Dukane (St. Charles, IL). Ein Plotter-Tisch, wie jener, der von Aristomat (Hamburg, Deutschland) oder Zund (Altstätten, Schweiz) geliefert wird, kann auch in dem Zurechtschneidvorgang verwendet werden.
  • Unter Bezugnahme auf 5 kann die gesamte, im Wesentlichen gesamte oder zumindest ein verbleibender Abschnitt der Umfangskante 18 des optischen Hahnenmaterials 15 oder zumindest des optischen Films (d. h., ein Abschnitt der Umfangskante, der nicht verschmolzen oder im Wesentlichen verschmolzen ist) so positioniert wird, dass sie/er sich im Wesentlichen über die Umfangskante 29 beider Bindungsbahnenmaterialien 19 hinaus erstreckt. Es hat sich gezeigt, dass, wenn ein Abschnitt der Umfangskante 18 des optischen Hahnenmaterials 15 oder des optischen Films eine wesentliche Distanz über die Umfangskante 29 der Bindungsbahnenmaterialien 19 hinaus gehalten wird, dieser Abschnitt des optischen Hahnenmaterials 15 oder des optischen Films weniger wahrscheinlich delaminiert, selbst wenn seine mehreren Schichten nicht verschmolzen sind. Daher könnte für irgendeinen Abschnitt der Umfangskante 18 des optischen Bahnenmaterials 15 oder des optischen Films ein Verschmelzen nicht notwendig sein. Es könnte aber auch wünschenswert sein, dass die gesamte, im Wesentlichen gesamte oder zumindest ein verbleibender Abschnitt der Umfangskante 18 des optischen Bahnenmaterials 15 oder zumindest des optischen Films so positioniert wird, dass sie/er sich im Wesentlichen über die Umfangskante 29 beider Bindungsbahnenmaterialien 19 hinaus erstreckt. Bei einem solchen Abschnitt kann die entsprechende Umfangskante 29 jedes der Bindungsbahnenmaterialien 19 im Wesentlichen bei gleicher Ausdehnung mit der Umfangskante 27 beider Verglasungskomponenten 25 oder mindestens der Verglasungskomponente 25, an die das Bindungsbahnenmaterial 19 direkt gebunden ist, gehalten wird oder im Wesentlichen innerhalb dieser liegt (siehe Phantomlinie 41). Die Umfangskante 29 des Bindungsbahnenmaterials 19 wird als im Wesentlichen von gleicher Ausdehnung mit einem entsprechenden Abschnitt der Umfangskante 27 der Verglasungskomponente(n) 25 angesehen, wenn dieser Abschnitt der Umfangskante 29 von gleicher Ausdehnung mit dem entsprechenden Abschnitt der Umfangskante 27 der Verglasungskomponente(n) 25 ist oder sich zumindest nicht wesentlich über diesen hinaus erstreckt (siehe Phantomlinie 42). Die Kante 29 erstreckt sich wesentlich über die Kante 27 hinaus, wenn der entsprechende Abschnitt der Umfangskante 18 des optischen Bahnenmaterials 15 oder des optischen Films nicht eine deutliche Distanz über der Umfangskante 29 der Bindungsbahnenmaterialien 19 liegt.
  • Je mehr Spannung auf den optischen Film während des Prozesses der vollständigen Bindung des Verglasungslaminats (z. B. während eines Autoklavierprozesses) ausgeübt wird oder in dem Verglasungslaminat nach dem vollständigen Bindungsprozess verbleibt, desto mehr muss sich die Umfangskante 18 des optischen Hahnenmaterials 15 oder zumindest des optischen Films über die Umfangskanten 29 der Bindungsbahnenmaterialien 19 hinaus erstrecken, um eine Delaminierung des optischen Films an seiner Umfangskante zu verhindern oder zumindest im Wesentlichen zu verringern.
  • Faktoren, die die erzeugten Spannungen und Delaminierung beeinflussen können
  • Je größer das Ausmaß der Schrumpfung des optischen Films ist, die sich aus dem vollständigen Bindungsprozess (z. B. einem Autoklavierprozess) ergibt, desto größer sind die möglichen erzeugten Spannungen und desto wahrscheinlicher entsteht eine Delaminierung. Je komplexer die Verglasungskomponenten (z. B. flache im Vergleich zu komplex gekrümmten Verglasungsscheiben) sind, desto größer sind die möglichen erzeugten Spannungen und desto wahrscheinlicher entsteht eine Delaminierung. Die Parametereinstellungen (z. B. Temperatur, Zeit und Druck), die während des vollständigen Bindungsprozesses verwendet werden, können auch die Werte der erzeugten Spannungen beeinflussen und dadurch die Wahrscheinlichkeit erhöhen, dass die erzeugten Spannungen eine Delaminierung verursachen.
  • Andere Mechanismen wurden gefunden, die eine Delaminierung des Laminats (z. B. zwischen dem optischen Hahnenmaterial und den Bindungsbahnenmaterialien) und/oder des optischen Hahnenmaterials (z. B. zwischen den mehreren Schichten des optischen Hahnenmaterials oder optischen Films) verursachen können. Insbesondere hat sich gezeigt, dass, wenn ein Eindringen von Feuchtigkeit in die Umfangskante des optischen Hahnenmaterials oder zumindest des optischen Films und vorzugsweise auch des Bindungsbahnenmaterials verhindert wird, zumindest die Wahrscheinlichkeit und/oder das Ausmaß der Delaminierung verringert wird, die das optische Bahnenmaterial oder zumindest der optische Film erfährt. Ein solches Eindringen von Feuchtigkeit kann verhindert oder zumindest gehemmt werden, indem eine physikalische oder chemische Sperre, wie eine Gummidichtung, ein Silikondichtungsmittel, eine fluorinierte oberflächenaktive Substanz oder andere Techniken oder Materialien verwendet werden. Eine solche Delaminierung kann eintreten, wenn ein Bindungsbahnenmaterial vom BVP-Typ verwendet wird und die optische Filmverglasung Wärme und Feuchtigkeit ausgesetzt wird. Wenn sich auch die Stelle des Mangels zwischen den Arten der Delaminierung unterscheidet, ist der Mechanismus für den Mangel derselbe. Sowohl experimentelle wie auch Modellarbeit hat gezeigt, dass diese Arten von Delaminierung durch einen beschleunigten Verlust an Weichmacher aufgrund des Vorhandenseins von Feuchtigkeit verursacht werden. Wenn das Laminat austrocknet, bewirkt der Weichmacherverlust, dass die Tg des PVB steigt und das PVB schrumpft. Dies führt zu einem Anstieg in der Restspannung in dem Glaslaminat, wodurch eine Delaminierung verursacht werden kann. Die Delaminierung tritt für gewöhnlich zuerst an der schwächsten Grenzfläche ein. Im Falle einer Delaminierung innerhalb des optischen Hahnenmaterials ist die schwächste Grenzfläche für gewöhnlich zwischen den Schichten des optischen Films. Wenn sich die geschnittene oder zurechtgeschnittene Umfangskante des optischen Films innerhalb des Verglasungslaminats befindet (d. h., wenn die Umfangskante des optischen Films sich nicht wesentlich über die Umfangskante mindestens eines der Bindungsbahnenmaterialien hinaus erstreckt), bewirkt die Restspannung eher eine Trennung, die zwischen den optischen Schichten an den Bruchstellen entsteht (d. h., den Stellen, die durch den Zurechtschneidvorgang entstanden sind). Im Falle einer Delaminierung zwischen dem optischen Bahnenmaterial und dem PVB ist die schwächste Grenzfläche die Grenzfläche zwischen PVB und dem optischen Bahnenmaterial. Je stärker die Bindung zwischen dem optischen Bahnenmaterial und dem PVB ist, desto weniger anfällig ist das Laminat für diese Art von Delaminierung. Es kann auch möglich sein, eine Delaminierung durch Verwendung einer Sperre zu verhindern, die einen Weichmacherverlust verhindert, wie zum Beispiel einer Gummidichtung, eines Silikondichtungsmittels, einer fluorinierten oberflächenaktiven Substanz oder anderer Techniken oder Materialien. Diese Sperre kann weiterhin zulassen, dass Feuchtigkeit in das Laminat eindringt, aber ein Austreten des Weichmachers verhindern, wodurch eine Delaminierung verhindert wird.
  • Wenn ein optisches Bahnenmaterial zu einem Verglasungslaminat, wie zum Beispiel einer Windschutzscheibe (vorderes Fenster) oder Rücklicht (hinteres Fenster), und einigen Seitenlichtern (seitliche Fenster) eines Fahrzeuges, unter Anwendung herkömmlicher Techniken gebildet wird, liegt das optische Bahnenmaterial zwischen zwei Bindungsbahnenmaterialien (z. B. zwei Teilen aus PVB, usw.) und zwei Verglasungskomponenten (z. B. zwei Scheiben aus Glas und/oder Kunststoff, usw.). Das optische Bahnenmaterial oder zumindest der optische Film wird dann bündig mit der gesamten Umfangskante der zwei Glasscheiben zurechtgeschnitten. Ein Autoklavierschritt oder ähnlicher Prozess wird häufig anschließend verwendet, um das Verglasungslaminat vollständig zu binden. Während des Autoklavierens, das für gewöhnlich bei einer Temperatur von etwa 140°C und einem Druck von etwa 12 Bar ausgeführt wird, neigt der optische Film zum Schrumpfen und sich der Krümmung des Glases anzupassen. Wenn der optische Film jedoch schrumpft, können Spannungen zwischen dem optischen Film und den Bindungsbahnenmaterialien erzeugt werden, die zu Delaminierungen führen können, die sich entlang der Umfangskante des optischen Films bilden.
  • Die Verglasungslaminate der vorliegenden Erfindung sind für eine Umfangskantendelaminierung des optischen Films minimal anfällig, wenn nicht frei von diesen.
  • Eine Glasscheibe ist eine bevorzugte Verglasungskomponente, insbesondere für Fahrzeugfensterstrukturen. Es gibt natürlich andere im Wesentlichen klare Materialien, die als Verglasungskomponenten verwendet werden können, um einem optischen Bahnenmaterial Steifigkeit und Stärke zu verleihen. Diese alternativen Materialien enthalten polymere Materialien, wie zum Beispiel Acryl, Polyethylenterephthalat (PET) oder Polycarbonat. Eine Verglasungskomponente kann im Wesentlichen eben sein oder eine gewisse Krümmung aufweisen. Sie kann in verschiedenen Formen, wie als Kuppel, Kegel oder in einer anderen Konfiguration, und Querschnitten mit einer Reihe von Oberflächentopografien bereitgestellt sein. Die vorliegende Erfindung soll nicht unbedingt auf die Verwendung von bestimmten Verglasungskomponentenmaterialien oder -strukturen beschränkt sein.
  • Eine Verglasungskomponente, die eine gewisse Krümmung aufweist, kann besonders dazu neigen, eine Delaminierung entlang einer Umfangskante des optischen Films zu zeigen. Dies kann auf die Spannungen zurückzuführen sein, die auf den optischen Film ausgeübt werden, die den Film dazu zwingen, sich an eine gekrümmte Oberfläche anzupassen. Spannungen, die zu einer Delaminierung führen, können auch entstehen, wenn Verglasungskomponentenpaare falsch ausgerichtet oder fehlgeformt sind, oder wenn eine Verglasungskomponente während der Laminierungsverarbeitung schlecht gehandhabt wird.
  • Geeignete optische Bahnenmaterialien umfassen einen nicht-metallischen, mehrlagigen, optischen Film, wie zum Beispiel in den U.S. Patenten Nr. 6,207,260 ; 6,157,490 , 6,049,419 ; 5,882,774 ; 5,360,659 ; 5,223,465 ; 5,103,557 und 5,103,337 (RE 34,605); in den PCT Veröffentlichungen Nr. WO 99/36248 , WO 01/96104 , WO 02/061469 und WO 03/057479 offenbart. Geeignete optische Bahnenmaterialien der vorliegenden Erfindung können, ohne unbedingt darauf beschränkt zu sein, Infrarot reflektierende Filme, polarisierte Filme, nicht-polarisierte Filme, mehrlagige Filme, färbige oder getönte Filme und dekorative Filme enthalten.
  • Ein Bindungsbahnenmaterial wird zumindest zum Binden eines optischen Bahnenmaterials und einer Verglasungskomponente verwendet. In bevorzugten Laminaten und Verglasungsstrukturen ist das Bindungsbahnenmaterial ein polymerer Film, wie eine Energie oder Stoß verteilende Schicht. Diese Arten von Filmen können zur Bindung der Verglasungskomponente an das optische Bahnenmaterial beitragen, wie auch ein schützendes Merkmal (z. B. gegen ein Zersplittern, gegen eine Rissbildung) verleihen, ein Merkmal, das häufig für Fahrzeugverglasungen (z. B. Windschutzscheiben und Seitenglas) erwünscht ist. Geeignete Materialien für das Bindungsbahnenmaterial können zum Beispiel Polyvinylbutyral (PVB), ein Ionoplast oder Polyurethan enthalten. Im Handel erhältliche PVB-Bindungsbahnenmaterialien können zum Beispiel jene von E. I. DuPont deNemours, Co., (Wilmington, DE) unter der Handelsbezeichnung BUTACITE; von Solutia Inc. (St. Louis, MO) unter der Handelsbezeichnung SAFLEX; von Sekisui Chemical Co. Ltd. (Osake, Japan) unter der Handelsbezeichnung S-LEC; und von H. T. Troplast (Troisdorf, Deutschland) unter der Handelsbezeichnung TROSIFOL enthalten. Im Handel erhältliche Ionoplast-Bindungsbahnenmaterialien können zum Beispiel jene von E. I. DuPont deNemours, Co., (Wilmington, DE), die unter der Handelsbezeichnung SENTRY GLAS PLUS (Ionoplast) vertrieben werden, enthalten. Beispiele für geeignete Ionomermaterialien können die Ionoplastzwischenschicht enthalten, die in den DuPont laminierten Glasprodukten verwendet werden, die unter der Handelsbezeichnung SentryGlas® vertrieben werden, wie auch andere Materialien der Ionomerklasse, wie die Ionomerharze, die von DuPont unter der Handelsbezeichnung Surlyn® vertrieben werden. Im Handel erhältliche Polyurethan- Bindungsbahnenmaterialien können zum Beispiel jene von Huntsman Polyurethanes (Morton), die von Polymar bvba, Brasschaat, Belgien, unter der Handelsbezeichnung KRYSTALFLEX erhältlich sind, enthalten.
  • Alternative Bindungsbahnenmaterialien können ebenso zum Beispiel eine Schicht oder Beschichtung aus einem Klebstoff oder Klebeband enthalten. Das Bindungsbahnenmaterial kann im Wesentlichen kontinuierlich, oder teilweise diskontinuierlich sein. Das Bindungsbahnenmaterial ist vorzugsweise in einer ausreichenden Menge bereitgestellt, um eine Bindung zwischen einer optischen Schicht und einer Verglasungskomponente zu bilden. Die vorliegende Erfindung soll nicht auf die Verwendung eines oder mehrerer bestimmter Hahnenmaterialien oder einer Struktur beschränkt sein.
  • Laminatkomponenten können eine ausreichende Zeit einer erhöhten Temperatur ausgesetzt werden, so dass sich das Bindungsbahnenmaterial erweicht, wodurch eine Bindung zwischen dem optischen Hahnenmaterial und den Verglasungskomponenten erzeugt wird. Das Bindungsbahnenmaterial kann auch über eine ausreichend lange Zeit einer ausreichenden Wärme ausgesetzt werden, so dass das Hahnenmaterial zum Fließen gebracht wird und den Abschnitt der Umfangskante des optischen Hahnenmaterials oder zumindest des optischen Films von gleicher Ausdehnung oder im Wesentlichen von gleicher Ausdehnung einkapselt. Wahlweise kann ein Dichtungsmittel, wie z. B. eine Polyurethanzusammensetzung, um die Umfangskante des Verglasungslaminats aufgebracht werden, entweder vor oder nach dem abschließenden Laminierungsprozess, so dass die gesamte oder ein gewünschter Abschnitt der Umfangskante des Verglasungslaminats, die Umfangskante des Bindungsbahnenmaterials oder die Umfangskante des optischen Bahnenmaterials oder zumindest des optischen Films von gleicher Ausdehnung oder im Wesentlichen von gleicher Ausdehnung eingekapselt wird.
  • Die Laminate der Erfindung können geschnitten, geformt oder auf andere Weise auf die Größe zur Verwendung in architektonischen oder Fahrzeugfensterstrukturen gebracht werden. Besonders nützliche Anwendungen der erfindungsgemäßen Laminate sind in Fahrzeugverglasungsstrukturen, wie zum Beispiel Rücklichtern, Seitenlichtern und Windschutzscheiben. In Fahrzeugwindschutzscheiben kann das Verglasungslaminat wahlweise so gestaltet sein, dass die gesamte, im Wesentlichen gesamte oder zumindest ein wesentlicher Abschnitt ihrer Umfangskante innerhalb einer verdunkelten Fläche liegt, die als "Fritte" bekannt ist. Eine Fritte wird für gewöhnlich an der Oberfläche einer Windschutzscheibe angebracht. Ein herkömmliches Frittenmuster ist ein voller schwarzer Rand um einen Abschnitt des Umfangs oder um den gesamten Umfang der Windschutzscheibe. Eine beliebte Konstruktion ist ein Muster, das als volles schwarzes Muster an der Umfangskante der Windschutzscheibe beginnt und allmählich mit zunehmendem Abstand von der Umfangskante der Windschutzscheibe zu einem Muster aus kleineren Punkten wird. Die Anordnung der Umfangskante eines optischen Bahnenmaterials und/oder dessen optischen Films innerhalb des Frittendesigns (z. B. innerhalb des vollen schwarzen Abschnitts) kann die Umfangskante "verbergen", um ein ästhetisch gefälliges Produkt bereitzustellen, selbst wenn es einen Hinweis auf eine Delaminierung entlang der Umfangskante gibt. Es kann wünschenswert sein, ein schwarzes Frittendesign an beiden Verglasungskomponenten zu haben, in dem Bemühen, die Umfangskante des optischen Bahnenmaterials vollständiger zu verbergen.
  • Eine oder beide Oberflächen eines optischen Bahnenmaterials, das in den Laminaten der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann modifiziert werden, um deren Adhäsion an die Bindungsbahnenmaterialien zu verbessern. Geeignete Techniken können zum Beispiel eine Koronabehandlung, Plasmabehandlung, Flammbehandlung, ein Ätzen, die Verwendung organischer und anorganischer Primer, wie jene, die in der PCT Patentveröffentlichung Nr. WO 03/016047 (Anmeldung Nr. US 02/25837, eingereicht am 14. August 2002) offenbart sind, oder jede andere geeignete Oberflächenmodifizierungstechnik sein.
  • Testverfahren
  • Beobachtung der Delaminierung
  • Proben-Verglasungslaminate können durch Betrachtung der Umfangskante des optischen Bahnenmaterials bei einem Abstand von etwa 0,3 bis 0,9 Metern im durchlässigen Licht (mit unbewaffnetem Auge) auf eine Delaminierung überprüft werden. Als Lichtquelle können Leuchtstofflampen verwendet werden. Jede sichtbare Delaminierung (mechanische Trennung) zwischen Schichten wurde als unannehmbar angesehen.
  • Beispiele
  • Bei der Herstellung beispielhafter Laminate gemäß der vorliegenden Erfindung können die folgenden Artikel verwendet werden:
    TYZORTM TPT Ein Tetraisopropyltitanat-(TPT-)Primer, erhältlich von E. I. DuPont deNemours & Co. (Wilmington, DE)
    SAFLEX AR 11 0,38 mm Polyvinylbutyral (PVB), erhältlich von Solutia Inc. (St. Louis, MO)
    SRF Solar Reflecting Film (SRF), ein mehrlagiger optischer Film, hergestellt von Minnesota Mining and Manufacturing Company*
    Autoklav Scholz Maschinenbau GmbH & Co. KG (Coesfeld, Deutschland) oder Melco Steel Inc. (Azusa, Kalifornien)
  • Für gewöhnlich wird das PVB erst ausreichend transparent, wenn es auf den Punkt der vollständigen Bindung an den SRF und seine entsprechende Verglasungskomponente erwärmt ist. Zusätzlich bestanden die zwei Verglasungskomponenten, die zur Herstellung einer Windschutzscheibe verwendet wurden, aus Glas und waren annähernd von gleicher Größe (d. h., die Umfangskante der einen erstreckte sich nicht wesentlich über die Umfangskante der anderen hinaus).
  • Es wurde eine Reihe von Ausführungsformen der Erfindung hier beschrieben.

Claims (18)

  1. Optisches Bahnenmaterial (15), das zur Verwendung in einer Fahrzeug- oder architektonischen Fensterverglasungskomponente mit einer Umfangskante (18) geeignet ist, wobei das optische Bahnenmaterial (15) einen nicht-metallischen, mehrlagigen optischen Film (17) mit optischen Eigenschaften aufweist, die nicht durch Schichten aus elementarem Metall oder Metallverbindungen bereitgestellt werden, wobei der optische Film (17) mehrere Schichten und eine Umfangskante (18) aufweist, und alle der mehreren Schichten entlang einem wesentlichen Abschnitt nur der Umfangskante (18) des optischen Films (17) verschmolzen sind, um mindestens im Wesentlichen eine Delaminierung der mehreren Schichten entlang mindestens dem wesentlichen Abschnitt der Umfangskante (18) des optischen Films (17) zu verringern, wo die Delaminierung zumindest teilweise durch Spannungen verursacht wird, die auf den optischen Film (17) während einer Verglasungslaminierungsverarbeitung ausgeübt werden, wobei der verbleibende Abschnitt der mehreren Schichten, der nicht der wesentliche Abschnitt der Umfangskante (18) ist, nicht verschmolzen ist, um mindestens im Wesentlichen eine Delaminierung der mehreren Schichten zu verringern, wobei der wesentliche Abschnitt der Umfangskante (18) des optischen Films (17) auf eine Tiefe "d" von mindestens 10 Mikrometern innerhalb des optischen Films (17) von der Umfangskante (18) verschmolzen ist.
  2. Das optische Bahnenmaterial nach Anspruch 1, wobei die mehreren Schichten nur entlang der gesamten Umfangskante (18) des optischen Films (17) verschmolzen sind, um mindestens im Wesentlichen eine Delaminierung der mehreren Schichten entlang im Wesentlichen der gesamten Umfangskante (18) des optischen Films (17) zu verringern.
  3. Laminat, aufweisend: das optische Bahnenmaterial (15) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das optische Bahnenmaterial (15) eine erste Hauptfläche, eine zweite Hauptfläche und eine Umfangskante hat; ein erstes Bindungsbahnenmaterial (19) mit einer ersten Hauptfläche, einer zweiten Hauptfläche und einer Umfangskante (29), wobei das erste Bindungsbahnenmaterial (19) zum Binden an eine Verglasungskomponente (25), die eine Hauptfläche und eine Umfangskante (27) hat, und an das optische Bahnenmaterial (15) geeignet ist, und die erste Hauptfläche des optischen Bahnenmaterials (15) und die erste Hauptfläche des ersten Bindungsbahnenmaterials (19) gemeinsam positioniert sind; ein zweites Bindungsbahnenmaterial (19) mit einer ersten Hauptfläche, einer zweiten Hauptfläche und einer Umfangskante (29), wobei die erste Hauptfläche des zweiten Bindungsbahnenmaterials (19) relativ zu der zweiten Hauptfläche des optischen Bahnenmaterials (15) derart positioniert ist, dass das optische Bahnenmaterial (15) zwischen dem ersten Bindungsbahnenmaterial (19) und dem zweiten Bindungsbahnenmaterial (19) positioniert ist, und das zweite Bindungsbahnenmaterial (19) zum Binden an die Hauptfläche einer anderen Verglasungskomponente (25) geeignet ist; und eine erste Verglasungskomponente (25) und eine zweite Verglasungskomponente (25), wobei jede der Verglasungskomponenten (25) eine Hauptfläche und eine Umfangskante (27) hat, wobei die zweite Hauptfläche des ersten Bindungs Bahnenmaterials (19) der Hauptfläche der ersten Verglasungskomponente (25) zugewandt ist und die zweite Hauptfläche des zweiten Bindungsbahnenmaterials (19) der Hauptfläche der zweiten Verglasungskomponenten (25) zugewandt ist, das optische Bahnenmaterial (15) zwischen den ersten und zweiten Bindungsbahnenmaterialien (19) angeordnet ist, das erste und zweite Bindungsbahnenmaterial (19) zwischen den Verglasungskomponenten (25) angeordnet sind, und mindestens der wesentliche Abschnitt der Umfangskante (18) des optischen Films (17) frei bleibt oder zumindest nicht in dem Bindungsmaterial eingeschlossen ist, und so positioniert ist, dass er im Wesentlichen von gleicher Ausdehnung ist, so dass er bis zu 2 mm über einen entsprechenden Abschnitt der Umfangskante (27) mindestens einer der Verglasungskomponenten (25) reicht oder bis zu 5 mm innerhalb derselben liegt.
  4. Laminat nach Anspruch 3, wobei jedes der ersten und zweiten Bindungsbahnenmaterialien (19) vollständig an das optische Bahnenmaterial (15) und seine entsprechende Verglasungskomponente (25) gebunden ist.
  5. Laminat nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Umfangskante (18) des optischen Films (17) so positioniert ist, dass sie im Wesentlichen von gleicher Ausdehnung wie die Umfangskante (27) beider Verglasungskomponenten (25) ist.
  6. Laminat nach Anspruch 3 oder 4, wobei mindestens ein wesentlicher Abschnitt der Umfangskante (18) des optischen Films (17) so positioniert ist, dass er sich im Wesentlichen über die Umfangskante (29) beider Bindungsbahnenmaterialien (19) erstreckt, und die Umfangskante (29) jedes der Bindungsbahnenmaterialien (19) im Wesentlichen von gleicher Ausdehnung wie beide Verglasungskomponenten (25) ist oder im Wesentlichen innerhalb der Umfangskante (27) dieser liegt.
  7. Laminat nach Anspruch 4, wobei mindestens der wesentliche Abschnitt der Umfangskante (18) des optischen Films (17) nicht in dem Bindungsbahnenmaterial eingeschlossen ist.
  8. Laminat nach Anspruch 4, wobei die mehreren Schichten entlang der gesamten Umfangskante (18) des optischen Films (17) miteinander verschmolzen sind.
  9. Laminat nach Anspruch 8, wobei die gesamte Umfangskante (18) des optischen Films (17) nicht in dem Bindungsbahnenmaterial eingeschlossen ist.
  10. Laminat nach einem der Ansprüche 3 bis 9, wobei die mehreren Schichten entlang des wesentlichen Abschnitts der Umfangskante (18) des optischen Films (17) verschmolzen sind, so dass sie vermischt sind, während der verbleibende Abschnitt der mehreren Schichten relativ intakt und coplanar verbleibt.
  11. Verfahren zur Herstellung eines Verglasungslaminats zur Verwendung in einer Fensterstruktur, wobei das Verglasungslaminat ein optisches Hahnenmaterial (15) aufweist, das zwischen zwei Bindungsbahnenmaterialien (19) liegt, und die Bindungsbahnenmaterialien (19) zwischen zwei Verglasungskomponenten (25) liegen, wobei das Verfahren aufweist: Bereitstellen eines optischen Hahnenmaterials (15) nach Anspruch 1 oder 2; Dimensionieren des optischen Bahnenmaterials (15), so dass eine Umfangskante (18) des optischen Films (17) gebildet wird; und Verschmelzen der mehreren Schichten entlang eines wesentlichen Abschnitts nur der Umfangskante (18) des optischen Films (17), um mindestens im Wesentlichen eine Delaminierung der mehreren Schichten entlang des wesentlichen Abschnitts der Umfangskante (18) des optischen Films (17) zu verringern, wo die Delaminierung zumindest teilweise durch Spannungen verursacht wird, die auf den optischen Film (17) während einer Verglasungslaminierungsverarbeitung ausgeübt werden, wobei der verbleibende Abschnitt der mehreren Schichten, der nicht der wesentliche Abschnitt der Umfangskante (18) ist, nicht verschmolzen ist, um mindestens im Wesentlichen eine Delaminierung der mehreren Schichten zu verringern.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, des Weiteren aufweisend: Bereitstellen von zwei Bindungsbahnenmaterialien (19) und zwei Verglasungskomponenten (25), wobei jedes der Bindungsbahnenmaterialien (19) zum Binden an das optische Bahnenmaterial (15) und an die Verglasungskomponenten (25) geeignet ist; Einlegen des optischen Bahnenmaterials (15) zwischen die Bindungsbahnenmaterialien (19) und der Bindungsbahnenmaterialien (19) zwischen die Verglasungskomponenten (25); Positionieren des optischen Bahnenmaterials (15) so, dass mindestens der wesentliche Abschnitt der Umfangskante (18) des optischen Films (17) so positioniert ist, dass er im Wesentlichen von gleicher Ausdehnung wie ein entsprechender Abschnitt der Umfangskante (27) mindestens einer der Verglasungskomponenten (25) ist; und vollständiges Binden des optischen Bahnenmaterials (15), der Bindungsbahnenmaterialien (19) und der Verglasungskomponenten (25) aneinander.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Dimensionierung des optischen Bahnenmaterials (15) vor oder nach dem Einlegen erfolgt.
  14. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, wobei das Verschmelzen nach dem Dimensionieren des optischen Bahnenmaterials (15) oder gleichzeitig mit dem Dimensionieren des optischen Bahnenmaterials (15) erfolgt.
  15. Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Verschmelzen nach dem vollständigen Binden erfolgt.
  16. Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Dimensionieren des optischen Bahnenmaterials (15) vor dem vollständigen Binden erfolgt.
  17. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Dimensionieren des optischen Bahnenmaterials (15) des Weiteren das derartige Dimensionieren des optischen Bahnenmaterials (15) aufweist, dass mindestens ein verbleibender Abschnitt der Umfangskante (18) des optischen Films (17) so positioniert ist, dass er sich im Wesentlichen über die Umfangskante (27) mindestens einer der Verglasungskomponenten (25) erstreckt, und das Verfahren des Weiteren das derartige Dimensionieren der Bindungsbahnenmaterialien (19) aufweist, dass die Umfangskante (29) jedes der Bindungsbahnenmaterialien (19) im Wesentlichen von gleicher Ausdehnung wie die Umfangskante (27) beider Verglasungskomponenten (25) ist oder im Wesentlichen innerhalb dieser liegt.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 17, wobei die mehreren Schichten entlang des wesentlichen Abschnitts der Umfangskante (18) des optischen Films (17) verschmolzen sind, so dass sie vermischt sind, während der verbleibende Abschnitt der mehreren Schichten relativ intakt und co-planar bleibt.
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