JP2004520186A - 多層ポリマーフィルムの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ラミネート板ガラス組立体、特に、自動車用の板ガラスに使用する複合ポリマーフィルムの新規な製造方法、このような方法で製造したフィルム、及びこのようなフィルムを組み込んだラミネート板ガラスに関する。
【0002】
太陽光反射特性と適正な安全特性とを兼ね備える板ガラス、特に、自動車用板ガラスに対する需要は増大してきている。この需要を満たすのに使用される製造方法の一つのタイプとしては、ポリビニルブチラール[polyvinylbutyral](本明細書では「PVB」と略称する)のような可撓性安全フィルムの少なくとも一方の表面に、太陽光を制御する被覆層としての可撓性プラスチックキャリヤ層を設けた内部層を有するラミネート板ガラスがある。一つの代表的な可撓性キャリヤ材料としてはポリエチレンテレフタレート(本明細書では「PET」と略称する)がある。
【0003】
このような内部層を有するラミネート板ガラスは、最初のガラスシートを底部シートにし、この底部シートの頂部に、順次に可撓性プラスチック安全フィルムのシート、可撓性プラスチックキャリヤフィルムのシート、可撓性プラスチック安全フィルムの他のシート、及び第2のガラスシートを頂部シートとして重ね合わせることによって製造する。この積層体は普通の技術を使用してラミネート板ガラスに形成する。しかし、上述のタイプの作業は時間がかかり、労力を要し、また種々の積層間に溜まる気泡を除去する困難性が増大する。このため、例えば、米国特許第4,973,511号では、少なくとも1層の安全フィルムと少なくとも1層のキャリヤフィルムよりなる予めラミネートした複合フィルムを形成することが提案された。典型的には、1層の安全フィルムと1層のキャリヤフィルムを予めラミネートして2層構造にするか、又は他の安全フィルム層を導入して2層の安全フィルムによってキャリヤフィルムを包囲した3層構造にすることができる。国際特許出願公開WO00/46027明細書には、PVB/PET/PVBの3層材料をしわが生ずることなく製造するのに有用なラミネートマシンが記載されている。使用にあたり、マシンは、PVBを張力を加えて加熱ゾーンに引き出し、この加熱ゾーンでPETと結合する温度に加熱し、ニップローラセットに通過させ、このニップローラセットにおいてPVBフィルムとPETフィルムとをラミネートして3層材料を形成する。このような予めラミネートした複合フィルムを使用することはラミネート板ガラスの製造を簡素化するが、他の問題も生ずる。ラミネート板ガラスは特定の局部領域にしわが現れ、このことは容認しがたいものである。特別な場合においては、キャリヤフィルムの一部を除去し、太陽光制御被覆に窓をあけることもある。このような窓は、電磁放射線を透過するテレパス(telepass)領域を設けるために導入する。このような板ガラスは、特に、太陽光制御被覆における窓の近傍にしわが現れる傾向が増大するという欠点がある。
【0004】
本願の発明者は、PVB安全フィルムを複合フィルムに合体させる前に弛緩させることによりラミネート処理を施す際にしわがよる傾向が減少することを発見した。米国特許第4,973,511号の図5、及び国際特許出願公開第00/46027号パンフレットの図1に示されているような複合フィルムを製造する従来の方法は、供給ロールから繰り出し、PETフィルムに結合して複合フィルムを形成するニップロールに通過させる間にPVBに加える張力を維持する。本発明方法においては、ニップロールに安全フィルムを引き込む前に弛緩させ、張力を加えない状態にする。
【0005】
従って、本発明の第1の発明は、複合フィルムを製造する方法であって、少なくとも1層の可撓性安全フィルム及び少なくとも1層の可撓性プラスチックキャリヤフィルムを、それぞれ個別の供給ローラから繰り出し、少なくとも1層の可撓性安全フィルムを少なくとも1層の可撓性プラスチックキャリヤフィルムと一緒に結合温度に加熱してプレス合体させて1つの複合フィルムを形成する複合フィルム製造方法において、前記可撓性安全フィルムをキャリヤフィルムにプレス合体させて複合フィルムを形成する前に、前記可撓性安全フィルムをほぼ伸張しないようにしたことを特徴とする。好適な実施例においては、複合フィルムに合体する前に、可撓性安全フィルムを結合温度よりも高い温度に加熱する。
【0006】
普通のラミネートフロントガラスの製造に有用であると知られているいかなる安全フィルムも、本発明方法に潜在的に有用である。ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアセタール、及びエチレンビニルアセテートは、すべて潜在的に有用であるが、最も広く使用されている安全フィルムは可塑化したポリビニルブチラール[polyvinylbutyral](PVB)である。このPVBが入手容易であることが本発明方法に使用する好適な安全フィルムに使用される理由である。
【0007】
安全フィルムの厚さは条件又は設計に基づいて変化する。概してPVBの各層は少なくとも100ミクロンの厚さであり、2000ミクロン以下である。この厚さは複合フィルムとして合体させるPVB層の数によって変化する。1層の可撓性プラスチックキャリヤを2層の安全フィルム間に包囲する複合フィルムの実施例においては、安全フィルムの厚さは500〜1000ミクロンの範囲とするのが代表的である。最も一般的には2層の安全フィルムは、互いにほぼ等しい厚さとする。
【0008】
可撓性プラスチックキャリヤ層は、PET、ナイロン、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリオレフィン、セルロースアセテート、及びポリ塩化ビニルのような既知の材料から形成することもできる。好適な材料はPETである。
【0009】
可撓性プラスチックキャリヤ層の厚さは厳密ではないが、25〜100ミクロンの範囲の厚さとするのが一般的である。PETには複合材料を形成する前又は複合材料形成後に赤外線反射コーティングを施す。適当な反射コーティングは種々の技術及び材料を使用して堆積によって形成する。好適なコーティングとしては誘電層と金属層を交互に積層させる形態である。適当な材料の例としては、銀、金、パラジウム、クロム、アルミニウム、ニッケル、銅、鉄がある。有用な誘電材料の例としては、酸化すず、酸化すずインジウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化タングステン、酸化タンタル、及び酸化ジルコニウムがある。
【0010】
上述のタイプの複合フィルムは、少なくとも1層の安全フィルム及び少なくとも1層のキャリヤフィルムを、これらフィルムのうちの少なくとも一方、通常は安全フィルムを、粘着性を帯びて複合フィルムに合体できる温度に加熱し、この複合フィルムはニップローラに通過することによって得られる。ニップローラはフィルムを合体結合するに十分な圧力を生ずるよう調整する。この結合は、取り扱いができかつ切断できる複合フィルムを製造するに十分な強度を持ちさえすればよい。複合フィルムは普通のラミネート処理装置に使用することができる。安全フィルム及びキャリヤフィルムは、ラミネート処理中に互いに強固に結合される。
【0011】
本発明方法の好適な実施例においては、安全フィルムに張力が加わらない製造プロセス部分中、安全フィルムの温度を上昇させる。好適には、互いにプレス合体させて複合フィルムを形成するポイントで必要とされる温度よりも僅かに高い温度にフィルムを加熱する。典型的にはPVB安全フィルムを、60゜C〜70゜Cの範囲の温度でプレス合体させる。好適な実施例においては、PVBは、張力を加えない状態で70゜C〜80゜Cの範囲の温度に加熱し、ニップローラを通過する際に自然対流によって冷却する。この安全フィルムの加熱によってフィルムは弛緩し、ラミネート処理中にしわを生ずる傾向が減少した複合フィルムを製造することができる。
【0012】
従来技術の代表的な方法は、米国特許第4,973,511号明細書の図5に記載されており、この文献を参考として記載した。この文献には、2層の安全フィルム(PVB)間に1層のキャリヤフィルム(PET)を包囲した3層複合フィルムを製造する方法について記載している。この場合、PVBを供給ローラ54a,54bから張力ロール55を介して張力を加えてニップローラ52に繰り出している。この結果、PVBは大きく伸張する。
【0013】
図1に、PVB安全フィルムとPETフィルムとをプレス合体させることにより形成した2層の複合フィルムを製造する本発明方法の好適な実施例を線図的に示す。図1において、参照符号1はPVBフィルムのための供給ロールを示す。参照符号2はPETフィルムのための供給ロールを示す。参照符号3は赤外線ヒータを示す。参照符号4,5はピンチローラを示す。参照符号6はスパイラルローラを示す。参照符号7,8はニップローラを示す。参照符号9,14及び15はアイドルローラを示し、参照符号10,11,12及び13は冷却ローラを示す。使用にあたり、PVBフィルムを供給ロール1からピンチローラ4によって繰り出す。PVBの温度を赤外線ヒータ3の前面を通過させて温度上昇させる。ホットフィルムはスパイラルローラ6上に通過させ、このスパイラルローラ6はPVBフィルムがピンチローラ4,5からスパイラルローラ6に通過する間に、PVBフィルムのいかなる伸展も生じないように動作する。加熱したPVBフィルムをニップローラ7,8に通過させる。
【0014】
PETフィルムは供給ロール2から繰り出し、ニップローラ7,8に通過させる。PVBフィルム及びPETフィルムはローラ7,8間で押し合わされ、複合フィルムを形成する。この複合フィルムはアイドルローラ9、及び冷却ローラ10,11,12及び13を通過し、収集ロール16の作用によってアイドルローラ14,15を経て巻き取られる。
【0015】
図2は、2個のPVB安全フィルム間に単独の層又はPETキャリヤフィルムをプレスすることによって形成した3層複合フィルムを製造する本発明方法の第2の実施例における線図的説明図を示す。参照符号1〜16で示す素子は、図1につき説明した素子と同一である。図2に示すプロセスでは、更に、第2供給ローラ17と、1対のピンチローラ18,19と、赤外線ヒータ20と、スパイラルローラ21とを必要とする。第2のPVBフィルムはピンチローラ18,19の作用によって繰り出す。PVBフィルムの温度は赤外線ヒータ20の前面を通過するとき温度上昇する。ホットフィルムはスパイラルローラ21を通過し、ニップローラ7,8に供給される。スパイラルローラ21は、PVBフィルムがピンチローラ18,19からニップローラ7,8に通過する間にPVBフィルムが伸展しないよう動作する。
【0016】
種々のローラの動作速度は、ピンチローラ4,5からスパイラルローラ6,21に通過するときPVBフィルムに張力が加わらないように調整する。ヒータ3,20は、PVBフィルムがスパイラルローラ6,21に達するとき、PVBフィルムの温度が70゜C〜80゜Cの範囲の温度となるよう動作させる。
【0017】
複合フィルムは収集ロール16に巻き取る。好適な実施例においては、ポリエチレンフィルムとすることができる差し込みフィルムを複合フィルムの一方の表面上に組み込む。このような差し込みフィルムを設けることにより、複合フィルムが3層複数個フィルムである場合に特に、有利である。差し込みフィルムは両PVB表面相互が結合するのを防止する。
【0018】
本発明方法によって製造する複合フィルムは、特に、自動車のフロントガラスのようなラミネート板ガラスを製造するのに有用である。複合フィルムは、1対のガラス板間に挟み込み、余分なフィルムをガラス端縁からトリムする。次に、通常の技術、例えば、ニップ転動又は真空ガス抜きを使用してフィルムからガス抜きをし、ラミネート板ガラスを生ずるためにオートクレーブ内で加熱する。本発明の方法によって製造したフィルムは、普通のフィルムに比べてラミネート形成中にしわを生ずる傾向が減少する。
【図面の簡単な説明】
【図1】PVB安全フィルム及びPETキャリヤフィルムをプレス合体して形成した2層の複合フィルムを製造する本発明方法の好適な実施例における線図的説明図である。
【図2】2個のPVB安全フィルム間に単独の層又はPETキャリヤフィルムをプレス合体することによって形成した3層複合フィルムを製造する本発明方法の第2の実施例における線図的説明図である。
Claims (14)
- 複合フィルムを製造する方法であって、少なくとも1層の可撓性安全フィルム及び少なくとも1層の可撓性プラスチックキャリヤフィルムを、それぞれ個別の供給ローラから繰り出し、少なくとも1層の可撓性安全フィルムを少なくとも1層の可撓性プラスチックキャリヤフィルムと一緒に結合温度に加熱してプレス合体させて1つの複合フィルムを形成する複合フィルム製造方法において、前記可撓性安全フィルムをキャリヤフィルムにプレス合体させて複合フィルムを形成するとき、前記可撓性安全フィルムに張力が加わらないようにしたことを特徴とする複合フィルム製造方法。
- 前記可撓性安全フィルムに張力が加わらない製造プロセス部分中にこの可撓性安全フィルムを高い温度に加熱する請求項1記載の方法。
- 前記可撓性安全フィルムをポリビニルブチラールとした請求項1又は2記載の方法。
- 前記可撓性プラスチックキャリヤフィルムをポリエチレンテレフタレートとした請求項1乃至3のうちのいずれか一項に記載の方法。
- 前記ポリエチレンテレフタレートの少なくとも一方の表面に赤外線を反射するコーティングを設けた請求項4記載の方法。
- 少なくとも2個の個別の可撓性安全フィルムを使用し、前記可撓性プラスチックキャリヤフィルムを包囲する請求項1乃至5のうちのいずれか一項に記載の方法。
- 単独の可撓性安全フィルムを単独の可撓性キャリヤフィルムにプレス合体させて一つの複合フィルムを形成する請求項1乃至5のうちのいずれか一項に記載の方法。
- 前記可撓性安全フィルムを前記可撓性キャリヤフィルムを一緒にニップローラに通過させることによって複合安全フィルムを形成する請求項1乃至7のうちのいずれか一項に記載の方法。
- 2個の個別の可撓性安全フィルムを、2個の個別の供給ローラからほぼ同一条件の下で繰り出し、ほぼ同一の条件の下で複合フィルムに合体させる請求項1乃至6のうちのいずれか一項に記載の方法。
- 前記可撓性安全フィルムが複合フィルムに合体するポイントにおける可撓性安全フィルムの温度を30゜C〜120゜Cの範囲となるようにした請求項1乃至9のうちのいずれか一項に記載の方法。
- 前記可撓性安全フィルムに張力が加わらない製造プロセス部分中、結合温度よりも高い温度に、前記可撓性安全フィルムの温度を上昇させる請求項1乃至10のうちのいずれか一項に記載の方法。
- ラミネート板ガラスの製造方法であって、少なくとも2個のガラスシート間に少なくとも1個の内部層を有し、この内部層は、少なくとも1層の可撓性安全フィルムと少なくとも1層のプラスチックキャリヤフィルムとにより予めラミネート組立体を形成したものとし、ガラスシート間に前記内部層を挟み込んだガラスシート組立体をオートクレーブ内で加熱してラミネート板ガラスを製造する方法において、前記内部層は請求項1乃至11のうちのいずれか一項に記載に記載の方法で製造した複合フィルムとしたことを特徴とするラミネート板ガラス製造方法。
- 請求項1乃至11のうちのいずれか一項に記載の方法で製造したことを特徴とする複合フィルム。
- 請求項13に記載の少なくとも1個の複合フィルムを有するラミネート板ガラス。
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