TWI449621B - 低水分聚合物薄板 - Google Patents

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Description

低水份聚合物薄板
本發明係屬於使用於多層玻璃板中之聚合物間層之領域，及特定地本發明係屬於具有相對較低之水分含量之聚合物間層之領域。
 背景
聚(乙烯基丁醛)(PVB)通常係使用於聚合物薄板之製造中，可使用該等薄板作為於透過光之層板諸如安全玻璃或聚合物層板中之間層。安全玻璃通常表示，包含於兩片玻璃之間配置之聚(乙烯基丁醛)薄板之透明層板。時常使用安全玻璃以於建築物及汽車開口中提供透明之障壁。其之主要功能係吸收能量，諸如經由來自物體之打擊而產生者，而不容許通過該開口之穿入。
製造安全玻璃之一種最近揭示之方法係於美國專利申請案2003/0148114 A1(Bourcier等人)中提供。該方法之各種具體實施例涉及使用一種加壓型非熱壓器方法將玻璃層合。於加壓型非熱壓器方法中使用之聚合物薄板最良好地具有低水分含量，俾協助層合製程。層合安全玻璃之其他非熱壓器方法於此技藝中亦係已知的及通常優先地使用低水分聚合物薄板。然而，於已使用以製造低水分含量聚合物薄板之各種技術中，許多(倘若不是所有)技術卻會增加該製造方法上之複雜及/或困難。
於是，對於使用非熱壓器方法層合之多層玻璃板而言(諸如美國專利申請案2003/0148114 A1等中揭示者)極需有在製造上之進一步改良方法。
 發明概述
根據本發明，目前已令人驚訝地發現，非熱壓器類型玻璃層合方法可係經由低水分含量聚(乙烯基丁醛)聚合物薄板之使用而變成較有效率。該等聚合物薄板係已藉由使用具有良好界定之低殘餘羥基含量之經塑化聚(乙烯基丁醛)而製造。
詳細說明
已令人驚訝地發現，若使用具有相對較低並且良好界定之殘餘羥基含量之聚(乙烯基丁醛)，則可製成一種聚(乙烯基丁醛)薄板，該薄板於少許或全無進一步之調節後即可調適至具有可再現、相對較低、及良好之水分含量，並適合用於非熱壓器方法中。
本發明係關於利用非熱壓器製法本文之其他部分中詳細地說明那些製法而製造包含低水分含量聚(乙烯基丁醛)薄板之多層玻璃鑲板之方法。雖然用於製造低水分含量聚(乙烯基丁醛)薄板之習用方法已涉及使用諸如烘箱、紅外線輻射、及微波輻射等技術來調節聚(乙烯基丁醛)薄板，但是本發明提供一種用於製造低水分含量聚(乙烯基丁醛)薄板之方法，本方法涉及製造具有相對較低之殘餘羥基含量之薄板。本發明生成之之低殘餘羥基含量聚(乙烯基丁醛)薄板，於少許或全無進一步調節後，即可調適至良好之相對較低之水分水準，此對於在非熱壓器層合作業中之使用係較佳的。如此可有利地免除調節步驟，或可減少於層合之前或層合之期間對於適當地調節聚(乙烯基丁醛)薄板所需要之時間及花費。
如此技藝中所熟知者，聚(乙烯基丁醛)樹脂通常係經由水解聚(乙酸乙烯酯)成為聚(乙烯醇)，然後以酸反應該聚(乙烯醇)以製造聚(乙烯基丁醛)而製造。由於通常無任一種步驟係完全達成，因此聚(乙烯基丁醛)除了乙烯基丁醛含量以外，通常會有殘餘乙酸酯含量及殘餘羥基含量，其中殘餘乙酸酯含量係以聚(乙酸乙烯酯)表示，及殘餘羥基含量係以聚(乙烯醇)表示。如於本文中使用，"殘餘羥基含量"係以聚(乙烯醇)測量，及"殘餘乙酸酯含量"係以聚(乙酸乙烯酯)測量。如B.E.Wade(2003)(Wade)著作之Vinyl Acetal Polymers，於Encyclopedia of Polymer Science & Technology，第3版第8冊第381至399頁中詳細地揭示，一般使用水溶液方法或溶劑方法自聚(乙酸乙烯酯)生成聚(乙烯基丁醛)。於此二法之任一種之情況中，用以控制殘餘乙酸酯含量、殘餘羥基含量、與聚(乙烯基丁醛)之最後比率之各種製程調節法係本業界所熟知者，且其中數種已於Wade之著作中詳細地敘述。特定言之，可將受質對反應物之比率提高並對反應時間及溫度做對應之改變，俾產生合意之殘餘羥基含量。
於本發明之各種具體實施例中，聚(乙烯基丁醛)聚合物薄板具有，如聚(乙烯基丁醛)樹脂之重量百分點測量，10.0至18.0、12至18.0、14.0至17.0、或低於18.0、低於16.0、低於14.0、或低於12.0之殘餘羥基含量(聚(乙烯醇))。
根據本發明，自具有於此等範圍內之殘餘羥基含量之樹脂製造之聚(乙烯基丁醛)薄板於25%之相對濕度下具有低於0.35、低於0.30、低於0.25、或低於0.20之水分含量。可調節影響聚合物薄板之最後水分含量之其他變數，例如塑化劑含量及類型、及殘餘之縮醛及乙酸酯水準，如於此技藝中係已知的，以於表示之殘餘羥基含量水準提供此等需要之水分含量。
如將於以下較詳細地敘述，本發明之低水分含量聚(乙烯基丁醛)薄板於非熱壓器層合方法中，特別是層合包含此等聚(乙烯基丁醛)薄板之多層玻璃板之加壓型非熱壓器方法中，係很有用的。
於一種典型之具體實施例中，本發明之單層聚(乙烯基丁醛)薄板係配置於兩層玻璃之間以形成疊板(stack)，然後該疊板藉非熱壓器方法而層合。本文中所用之，"疊板"係具有以互相接觸方式配置之聚合物材料、玻璃、及(視需要)其他類型之層之各種個別層之任何多層構造物。疊板係於層合之前形成，及經由層合方法形成為經最後加工之多層玻璃板。
於多種其他具體實施例中，於層合之前可將另外之層加入疊板中，該等層包括(但不限於)聚合物薄膜層(如於以下敘述)、聚合物薄板層(如於以下敘述)、具有以上敘述之相對較低之殘餘羥基含量之另外聚(乙烯基丁醛)薄板層、及另外之玻璃層。
於多種具體實施例中，形成一種疊板，其包含兩層本發明之聚(乙烯基丁醛)薄板，於其等之間配置一層聚合物薄膜。於其他具體實施例中，疊板包含本發明之聚(乙烯基丁醛)薄板及聚合物薄板，於其等之間配置一層聚合物薄膜。通常，剛於此段落中敘述之任何疊板可係以於兩片玻璃之間配置之聚合物層形成。
於其他具體實施例中，形成具有下列結構之雙層疊板：玻璃//本發明之聚(乙烯基丁醛)薄板//聚合物薄膜//玻璃。使用非熱壓器方法，此種疊板之層合造成一種雙層，其中第二片玻璃係經由於聚合物薄膜//玻璃界面自經最後加工之產物之其餘部分分離該玻璃而移出。當需要時，可將另外之聚合物層組合入剛剛敘述之雙層中，例如經由於兩片玻璃之間使用兩次重複之聚(乙烯基丁醛)薄板//聚合物薄膜。
非熱壓器方法
如於本文中使用，用於層合多層窗之"非熱壓器方法"係一種層合方法，其不需要使用標準之以熱壓器處理之條件以達成合格之層合產物。非熱壓器方法包括真空袋型或環型非熱壓器方法及鉗輥型(nip roll)非熱壓器方法。
真空袋型或環型非熱壓器方法
本發明之聚合物薄板可用於真空袋型非熱壓器方法中來層合製成多層玻璃板。真空袋型非熱壓器法不需外加之壓力，且與藉由真空之應用而引發者不同。一種使用真空袋型非熱壓器技術之方法係於美國專利5,536,347(於後文中，稱為'347專利)中揭示。低水分含量聚合物薄板，諸如於本文中揭示者，可改良於'347專利中揭示之非熱壓器方法之方法固實性及擴大操作範圍(製程溫度)。
本發明之聚合物薄板亦可用於另一種施加真空型非熱壓器方法，其中使用真空室。"Vulcano"方法(Omnia，義大利)包含將預層板置入密封之室中，其後施加真空同時提高溫度以實現層合。
加壓型非熱壓器方法
本發明之聚合物薄板特別可用於加壓型非熱壓器方法中，該方法包括一種需用相對較高熱量之鉗輥法。
一種特別有用之鉗輥方法係已於美國專利申請案2003/148114中揭示。通常，將玻璃薄板與聚(乙烯基丁醛)薄板及，視需要，其他之層裝配一起；於玻璃之邊緣外之過量聚(乙烯基丁醛)薄板係經由修剪而移除(形成預壓製物(pre－press))。切割至適合大小之作業可視需要在裝配之前或之後進行，或者可選擇地在後文中敘述之膠黏步驟後進行。
將預壓製物之各層之溫度改變至於隨後之膠黏步驟中足夠使該等層膠黏在一起之溫度。膠黏溫度可隨著聚(乙烯基丁醛)層(或使用之其他塑膠之層)之配方而變動。對於低模數間層，可於室溫達到足夠之膠黏以維持該等層在一起。對於大多數在兩層玻璃薄板之間包含單層聚(乙烯基丁醛)薄板之層板，可於約40℃與約130℃之間之膠黏溫度發展出足夠之膠黏，較佳地於約70℃與約100℃之間。玻璃//聚(乙烯基丁醛)//玻璃組合件於此階段中稱為預壓製物；可於預加熱器單位中予以加熱至膠黏溫度。該預加熱器單位包含以一排紅外線加熱器管裝備之烘箱圍壁；該層板係通過該圍壁於以驅動電動機供應動力之輸送器輥子之床上運送。或者，亦可使用對流加熱器、微波、及供應熱之其他相當之形式、或其等之組合，來預熱該等層板。
然後對玻璃與聚(乙烯基丁醛)間層之組合件施加足以移除過量之間層－玻璃界面之空氣之短期膠黏壓力，此程序使該等層彼此黏附及使邊緣密封以避免空氣再進入。生成之經膠黏之層之組合於本文中稱為預層板。施加膠黏壓力之較佳技術係使用鉗輥裝置，此對於熟悉安全玻璃層板製造之業界人士係已知的。鉗輥裝置可係由一組具有彈性表面(諸如橡膠)之相對鉗輥子構成，該等鉗輥子以相反方向轉動以將該預壓製物組合件移動通過於此等輥子之間之鉗。就短期間加壓而言，對於該組合件施加之壓力較佳地係歷時低於約15分鐘。若使用鉗輥子短期間加壓，則壓力施加較佳地係歷時約0.02至約100秒鐘之範圍內，更佳地歷時約0.04至50.0秒鐘之範圍內。此等期間長短係與在習知之層合生產線上之膠黏步驟所用者相似，但遠比典型之60至150分鐘之商業熱壓器壓力周期較短。
然而，本發明不受限於使用鉗輥裝置來達成移除空氣及膠黏壓力。只要能於該層板上施加某些最低量之短期加壓，則用於施加膠黏壓力之裝置即變得不重要。亦可使用可膨脹之袋、使用平台之壓機、連續之皮帶、多重或交錯之輥子、或其類似物。
本文中所用之短期膠黏壓力施加乃指：於預壓製物組合件上加壓經歷之時間應足以移除空氣及將該間層膠黏於玻璃，但不一定需造成該間層之永久流動或迫使空氣完全溶入該間層中(此為使用熱壓器時會遭遇之情況)。應施加之最低壓力較佳地係至少約5磅每平方吋。鉗輥子係施加短期加壓之較佳裝置。雖然該等輥子於該層板上之印記尺寸(於其上輥子施加壓力之區域)不特別重要，但是該印記尺寸視鉗輥子設計而變動，通常係約10毫米。雖然輥子對於層板施加之力量可於約2至2000磅每直線寸之輥子(2－2000 PLI；36－35720公斤每直線米)之範圍外，但輥子對於層板施加之力量較佳地係於該範圍之內。施加鉗壓力之時間隨著層板通過該鉗輥子之速率而變動，但通常不低於0.02或超過100秒。如熟悉此技藝之人士所瞭解，由鉗輥子組合件所施加之壓力不足以同時達成於高壓力熱壓器中所達成之各種結果－即，驅動空氣進入整體聚(乙烯基丁醛)中、消除聚(乙烯基丁醛)表面粗糙、降低殘餘之應力、或促進於聚(乙烯基丁醛)/玻璃界面之完全黏附。
於施加膠黏壓力之後，將經膠黏之層板予以加熱(於烘箱中，或視需要於低於標準之熱壓器壓力之熱壓器中)，加熱時間及溫度應足以發展黏附、使該聚(乙烯基丁醛)間層順應於該等基板之表面及於該等基板之間之間隔、以及鬆弛應力至合格之水準及溶解空氣。此種加熱歷史雖可係相似於在習用之熱壓器方法中發展者，但不如此受限制。經膠黏之組合件可於裝置諸如最後加工之加熱器單位中熱處理，其中包含以一排之紅外線加熱器管裝備之烘箱圍壁，該組合件係通過該圍壁於以驅動電動機供應動力之輸送器輥子之床上運送。或者，亦可使用對流加熱器、微波、及供應熱之其他相當之形式、或其等之組合，來最後加工該等層板。
就大體而論，於揭示之方法中之溫度超過典型之熱壓器溫度(120℃至150℃)，因此加速該層合方法。於約大氣壓力，預壓製物組合件可係，根據此種層合方法，經由加熱至於約115℃至230℃之範圍內之溫度歷時較佳地約0.5至180分鐘之期間而最後加工，及更佳地約2至60分鐘。對於本發明之低羥基聚(乙烯基丁醛)薄板，較佳地使用於提及之溫度範圍之較上區域中－約150℃至220℃之最後加工溫度。對用於熱敏感應用(諸如其中於聚合物疊板中包含聚酯層諸如聚(對酞酸伸乙酯)之應用)之本發明之低羥基聚(乙烯基丁醛)薄板，可使用較低之溫度。
於熱處理之後，經最後加工之層板自烘箱移出及容許其冷卻。於大氣(非熱壓器)壓力實施此種方法係較佳的。雖然根據本發明不需要標準之熱壓器壓力，但是可使用受限制之壓力，較佳地低於約3大氣壓力，以增進層板之最後加工而無氣泡生成。
使用多重加熱循環以進行最後加工步驟，亦係可能的。例如，雙循環將係以最初之熱吸收(heat soak)、冷卻至接近室溫之溫度、於可與最初熱吸收溫度相等或不相等之溫度之第二熱吸收、及最後之冷卻至室溫為特徵。於每個之加熱循環中，最後加工溫度可係於115℃至230℃之範圍內歷時0.5至180分鐘之期間。該等加熱步驟可係緊接地進行，或可係以長之時間期間分隔，致使中間之冷卻、及/或維持步驟可係於0分鐘至50,000分鐘之範圍內。中間之冷卻步驟溫度可係於－20℃至100℃之範圍內。於不同之時間進行膠黏及最後加工步驟亦係於本方法之範圍內。例如，一系列之預層板可係使用本方法之膠黏部分而批式地製造，然後容許其冷卻至室溫。最後之熱最後加工，如於本文中敘述，可係於對於層板製造者方便之其後時間進行(例如，數小時後、次日、或任何其後時間)。此種類型之非連續之操作很配合批式方法，其中所有之預層板係提前製造、於架上堆積、及於最後之最後加工步驟中共同加熱，該最後加工步驟係相似於熱壓器最後加工步驟，但不使用熱壓器壓力。
聚合物薄板
"聚合物薄板"之下列敘述應用於在本發明之多層板中使用，但不是以上敘述之低羥基聚(乙烯基丁醛)薄板之聚合物薄板。由於以上敘述之聚(乙烯基丁醛)薄板具有經界定之低殘餘羥基含量，因此除了以上敘述之聚(乙烯基丁醛)薄板之羥基含量係於以上之範圍中提供以外，下列說明適用，及使用之聚合物係聚(乙烯基丁醛)。
如於本文中使用，"聚合物薄板"意表經由任何適合方法而形成為一種薄層之任何熱塑性聚合物組合物，該薄層係適合於單獨地、或於超過一層之疊板中使用作為一種間層，該薄層對於經層合之鑲嵌玻璃板提供適當之抗穿透性及玻璃保持性質。最通常地，使用經塑化之聚(乙烯基丁醛)以形成聚合物薄板。
下列之部分敘述，可使用以形成本發明之聚合物薄板之各種材料。
於本發明之各種具體實施例中，聚合物薄板層厚度係於0.08至3.0毫米、0.15至3.0毫米、0.25至3.0毫米、0.25至1.0毫米、0.25至0.5毫米、或0.3至0.4毫米之間。
本發明之聚合物薄板可包含任何適合之聚合物，及於一種較佳具體實施例中，該聚合物薄板包含聚(乙烯基丁醛)。於包含聚(乙烯基丁醛)作為聚合物薄板之聚合物成分之於本文中提供之任何之本發明具體實施例中，包括其中該聚合物成分係由聚(乙烯基丁醛)組成或係實質上由其組成之另一種具體實施例。於此等具體實施例中，對於具有由聚(乙烯基丁醛)組成或實質上由其組成之聚合物之聚合物薄板，可使用於本文中揭示之添加劑(包括塑化劑)之任一種不同形式。
於一種具體實施例中，該聚合物薄板包含以部分地經縮醛化之聚(乙烯醇)為主之聚合物。於另一種具體實施例中，該聚合物薄板包含由聚(乙烯基丁醛)、聚胺甲酸乙酯、聚氯乙烯、聚(乙烯－乙酸乙烯酯)、其等之組合、及其類似物組成之群中選出之聚合物。於另外之具體實施例中，該聚合物薄板包含聚(乙烯基丁醛)與一或多種其他聚合物。於其中較佳之範圍、數值、及/或方法係對於聚(乙烯基丁醛)特定地提供(例如，及不受限於，對於塑化劑、成分百分率、厚度、及增進特性之添加劑)之本文中任何部分中，當可適用時，那些範圍亦適用於本文中揭示之其他聚合物及聚合物摻合物，如於聚合物薄板中作為成分係有用的。
對於包含聚(乙烯基丁醛)之具體實施例，該聚(乙烯基丁醛)可係經由已知之縮醛化方法而製造，該等方法包含於酸催化劑之存在下以丁醛反應聚(乙烯醇)(PVOH)，接著催化劑之中和、樹脂之分離、穩定化、及乾燥。
於各種具體實施例中，使用以形成本發明之聚合物薄板之樹脂包含10至35重量百分點(重量%)如聚(乙烯醇)計算之羥基、13至30重量%如聚(乙烯醇)計算之羥基、或15至22重量%如聚(乙烯醇)計算之羥基。該樹脂亦可包含低於15重量%、13重量%、11重量%、9重量%、7重量%、5重量%、或低於3重量%之殘餘乙酸酯，而差額係縮醛，較佳地丁醛縮醛，但視需要以次要數量包含其他縮醛基，例如，2－乙基己醛基(參見，例如，美國專利5,137,954)。
於各種具體實施例中，聚合物薄板包含具有至少30,000、40,000、50,000、55,000、60,000、65,000、70,000、120,000、250,000、或至少350,000克每莫耳(克/莫耳或道耳吞)之分子量之聚(乙烯基丁醛)。於縮醛化步驟之期間，亦可將小數量之二醛或三醛加入，以增加分子量至至少350克/莫耳及擴張分子量分佈(參見，例如，美國專利4,902,464、4,874,814、4,814,529、4,654,179)。如於本文中使用，術語"分子量"意表重量平均分子量。
於本發明之聚合物薄板中可使用各種黏附控制劑，包括乙酸鈉、乙酸鉀、及鎂鹽類。對於本發明之此等具體實施例可使用之鎂鹽包括(但不限於)於美國專利5,728,472中揭示者，諸如柳酸鎂、煙鹼酸鎂、二(2－胺基苯甲酸)鎂、二(3－羥基－2－萘甲酸)鎂、及雙(2－乙基丁酸)鎂(化學摘要號碼79992－76－0)。於本發明之各種具體實施例中，該鎂鹽係雙(2－乙基丁酸)鎂。
可將添加劑組合入該聚合物薄板中，以於最後產品中增進其性能。此等添加劑包括(但不限於)下列之劑：防阻塞劑、塑化劑、染料、顏料、安定劑(例如，紫外線安定劑)、抗氧化劑、防火劑、紫外線吸收劑、紅外線吸收劑、及前述添加劑之組合、及其類似物，如於此技藝中係已知的。
於本發明之聚合物薄板之各種具體實施例中，該聚合物薄板可包含20至60、25至60、20至80、10至70、或10至100份塑化劑每100份之樹脂(phr)。當然，可使用其他數量，只要對於特定之應用係適合的即可。於某些具體實施例中，該塑化劑具有少於20、少於15、少於12、或少於10個碳原子之烴鏈段。
可調節塑化劑之數量以影響聚(乙烯基丁醛)薄板之玻璃轉移溫度(Tg )。就大體而論，將較高數量之塑化劑加入以降低玻璃轉移溫度Tg 。本發明之聚(乙烯基丁醛)聚合物薄板可具有，例如，40℃或較低、35℃或較低、30℃、低於25℃、低於20℃、低於15℃、或低於10℃，同時係高於－15℃之玻璃轉移溫度Tg 。
可將任何適合之塑化劑加入本發明之聚合物樹脂中，俾能形成聚合物薄板。於本發明之聚合物薄板中使用之塑化劑可包括，除了其他以外，多元酸或多元醇之酯類。適合之塑化劑包括，例如，三乙二醇二(2－乙基丁酸酯)、三乙二醇二(2－乙基己酸酯)、三乙二醇二庚酸酯、四乙二醇二庚酸酯、己二酸二己酯、己二酸二辛酯、己二酸己基環己基酯、己二酸庚基酯與壬基酯之混和物、己二酸二異壬酯、己二酸庚基壬基酯、泌酯酸二丁酯、聚合物之塑化劑諸如經以油修飾之泌酯酸醇酸類、及磷酸酯與己二酸酯之混合物諸如於美國專利第3,841,890號中揭示者及己二酸酯類諸如於美國專利第4,144,217號中揭示者、及前述之混合物及組合。可使用之其他塑化劑係自C4 至C9 烷醇類及環C4 至C1 0 醇類製造之混合之己二酸酯類(如於美國專利第5,013,779號中揭示者)及己二酸C6 至C8 酯類(諸如己二酸二己酯)。於各種具體實施例中，使用之塑化劑係己二酸二己酯及/或三乙二醇二(2－乙基己酸酯)。
可使用任何適合之方法製造本發明之聚合物薄板。對於熟悉此技藝之人士，用於製造聚(乙烯基丁醛)之適合方法之細節係已知的(參見，例如，美國專利2,282,057及2,282,026)。於一種具體實施例中，可使用於由B.E.Wade(2003)著作之Vinyl Acetal Polymers，於Encyclopedia of Polymer Science & Technology，第3版第8冊第381至399頁中敘述之溶劑方法。於另一種具體實施例中，可使用於其中敘述之水溶液方法。聚(乙烯基丁醛)係以各種形式自，例如，Solutia Inc.,St.Louis,Missouri如ButvarT M 樹脂市售。
如於本文中使用，"樹脂"意表聚合物(例如聚(乙烯基丁醛))成分，其係自酸催化作用及隨後聚合物之先質之中和作用生成之混合物移出。除了聚合物(例如聚(乙烯基丁醛))以外，樹脂通常將具有其他成分，諸如乙酸酯類、鹽類、及醇類。如於本文中使用，"熔化物"意表樹脂與塑化劑及視需要其他添加劑(例如，抗阻塞劑)之熔解之混合物。
形成聚(乙烯基丁醛)薄板之一種代表性方法為將包含樹脂、塑化劑、及添加劑之熔解之聚(乙烯基丁醛)之熔化物擠壓驅迫通過薄板模(例如，具有一開口之模，此開口之一空間度比其垂直之空間度實質上較大。形成聚(乙烯基丁醛)薄板之另一種代表性方法包含將來自模之熔化物澆鑄於輥子上、固化該樹脂、及隨後以薄板形式移出該經固化之樹脂。
聚合物薄膜
如於本文中使用，"聚合物薄膜"意表作為增進性能之層來發揮作用之一種相對較薄並且剛性之聚合物層。聚合物薄膜不同於聚合物薄板，如於本文中使用，其中聚合物薄膜本身對於多層鑲嵌玻璃之結構不提供必要之抗穿透性及玻璃保持性質，而係提供性能改良，諸如紅外線吸收性質。最通常使用聚(對酞酸伸乙酯)作為聚合物薄膜。
於本發明中使用之聚合物薄膜可為有足夠之剛性以提供相對平坦穩定表面之任何適合之薄膜，例如習用地使用於多層玻璃板中作為增進性能層之聚合物薄膜者。該聚合物薄膜較佳地係光學透明的(即鄰接於該層之一側之物體可由自另一側通過該層觀看之特定觀察者之眼睛舒適地看到)，及通常具有比鄰接之聚合物薄板較大之(於某些具體實施例中遠為較大之)抗張模數而不論組成為何。於各種具體實施例中，該聚合物薄膜包含熱塑性材料。具有適合之性質之熱塑性材料包括尼龍類、聚胺甲酸乙酯類、丙烯酸系樹脂類、聚碳酸酯類、聚烯烴類諸如聚丙烯，乙酸纖維素類及三乙酸纖維素類、氯乙烯聚合物類及共聚物類及其類似物。於各種具體實施例中，該聚合物薄膜包含之材料實例為具有所要性質之經再延伸之熱塑性薄膜，包括聚酯類。於各種具體實施例中，該聚合物薄膜包含聚(對酞酸伸乙酯)或係由其組成，及於各種具體實施例中，該聚(對酞酸伸乙酯)係已雙軸地延伸以改良強度，及/或係已熱穩定化以當經歷高溫度時提供低收縮特性(例如於150℃於30分鐘後於兩方向中皆低於2%收縮率)。
於各種具體實施例中，聚合物薄膜可具有0.013毫米至0.20毫米、0.025毫米至0.1毫米、或0.04至0.06毫米之厚度。聚合物薄膜可係視需要表面處理或以官能之性能層塗布以改良一或多種性質，諸如黏附或紅外線輻射反射。此等官能之性能層包括，例如，當曝露於陽光時反射紅外線太陽輻射及透過可見光之多層疊板。此種多層疊板於此技藝中係已知的(參見，例如，WO 88/01230及美國專利4,799,745)及可包含，例如，一或多層埃等級厚度金屬層及一或多層(例如二層)逐次沉積，光學地互助之介電層。如亦係已知的(參見，例如，美國專利4,017,661及4,786,783)，該一或多金屬層可係視需要電阻地加熱，以將任何結合之玻璃層除霜或除霧。對於可連同本發明使用之聚(對酞酸伸乙酯)或其他聚合物薄膜，各種塗布及表面處理技術係揭示於公佈之歐洲專利申請案第0157030號中。本發明之聚合物薄膜亦可包含硬塗層(hardcoat)及/或防霧層，如於此技藝中係已知的。本發明之聚合物薄膜亦可包含顏料、印刷之圖案、及影像，如於此技藝中已知。
本發明包含製造多層玻璃板之方法，其包含使用施加壓力非熱壓器方法，如於本文之其他部分中敘述，以形成一種多層玻璃板，其包含一種聚(乙烯基丁縮醛)薄板，該薄板於25%之相對濕度下具有，如該薄板之重量百分點，低於0.35、低於0.30、低於0.25、或低於0.20之水分含量，及/或，如使用以生成該薄板之聚(乙烯基丁醛)樹脂之聚(乙烯醇)重量百分點測量，10.0至18.0、12至18.0、14.0至17.0、或低於18.0、低於16.0、低於14.0、或低於12.0之殘餘羥基含量。
本發明亦包含製造多層玻璃板之方法，其包含形成本文中提供之任何分層構造物之疊板，及使用加壓型非熱壓器方法而層合該疊板。
本發明包含藉由本發明之任何方法所製造之多層鑲玻璃板，及特定地諸如建築之安全玻璃及汽車擋風玻璃等多層玻璃板。
除了以上提供之具體實施例以外，其他具體實施例包含不同於玻璃之剛性光面之基板。於此等具體實施例中，該剛性基板可包含丙烯酸系樹脂、Plexiglass、Lexan、及其他塑膠，諸如聚碳酸酯，其係習用地使用作為光面材料。
現在將對於本發明之使用，敘述各種聚合物薄板及/或經層合之玻璃特性及測量技術。
聚合物薄板之水分含量係使用Karl Fischer Automatic Titroprocessor(Brinkmann Karl Fischer Metrohm型號831電量計連同Brinkmann Karl Fischer型號832 Thermoprep－自Brinkmann Instruments,Westbury,New York可獲得)而測定。使用此種機械裝置，使用ASTM標準D6304－04a以測定水分含量。
聚合物薄板，及特定言之聚(乙烯基丁醛)薄板，之透明性可藉測量濁矇(haze)值而測定，其係光不穿透過該薄板之定量值。濁矇百分數可根據下列技術而測得。用於測量濁矇之數量之裝置，為型號D25之濁矇計，得自Hunter Associates(Reston,VA)；測量時根據ASTM D1003－61(1977年再核准)－程序A，使用發光物C，於2度之觀察者角度測量。於本發明之各種具體實施例中，濁矇百分數係低於5%、低於3%、及低於1%。
打擊黏附(pummel adhesion)可根據後列技術而測量；當本文中提及"打擊"來量化聚合物薄板對於玻璃之黏附時，使用下列技術以測定"打擊"值。以標準之熱壓器層合條件製備兩層玻璃層板樣本。冷卻該等層板至約－17℃(0℉)及以鎚手動地連續打擊以破碎該玻璃。然後移除所有不黏附於該聚(乙烯基丁醛)薄板之破碎玻璃，及將留下之黏附於該聚(乙烯基丁醛)薄板之玻璃之數量與一組標準以視覺作比較。該等標準對應於不同程度之玻璃維持黏附於該聚(乙烯基丁醛)薄板之尺度。特定言之，於0之打擊黏附標準，無留下之黏附於該聚(乙烯基丁醛)薄板之玻璃。於10之打擊黏附標準，100%之玻璃維持黏附於該聚(乙烯基丁醛)薄板。對於本發明之經層合之玻璃板，各種具體實施例具有至少3、至少5、至少8、至少9、或10之打擊黏附。其他具體實施例具有於8與10之間，包括端點，之打擊黏附。
聚合物薄板之"泛黃指數"可係根據下列而測量：形成1厘米厚具有平滑之聚合物表面(其實質上係平坦並且平行的)之聚合物薄板之透明模製之碟。該指數係根據ASTM方法D 1925，"用於塑膠之泛黃指數之標準試驗方法"自可見光譜中之光譜光度測定之透光度測量。將各數值藉經測量之樣本厚度而校正至1厘米厚度。於本發明之各種具體實施例中，聚合物薄板可具有12或較低、10或較低、或8或較低之泛黃指數。
經由本發明，提供可用於非熱壓器層合方法中而具有低殘餘羥基及低水分含量之間層(在此類方法中低水分含量之間層通常係較佳的)。
 實例1
自兩組樹脂製備聚(乙烯基丁醛)薄板，第一種樹脂具有18.7%之殘餘聚(乙烯醇)含量、1－2%之殘餘聚(乙酸乙烯酯)含量、及80%之聚(乙烯基丁醛)含量，及第二種樹脂具有16.0%之殘餘聚(乙烯醇)含量、1－2%之殘餘聚(乙酸乙烯酯)含量、及82－83%之聚(乙烯基丁醛)含量。將39份每100份樹脂之三乙二醇二(2－乙基己酸酯)加入此等樹脂中作為塑化劑，及擠製具有0.76毫米(0.030吋)厚度之聚合物薄板及將其形成為薄板。製備5片之每種類型之薄板，將其等置於環境室中，及於不同之相對濕度及70℃之空氣溫度調節歷時3小時。
生成之薄板之平衡水分含量係根據於本文中其他部分敘述之技術而測量。結果係於以下之表中表示。
雖然本發明係已參考代表性之具體實施例敘述，但是熟悉此技藝之人士應瞭解，於不背離本發明之範圍下可作各種改變及相等物可取代其之元件。此外，於不背離本發明之實質之範圍下對於其之教導可作多種修飾，以調適特殊之情況及材料。因此，希望，本發明不受限於揭示之特殊具體實施例，如對於進行本發明考慮之最佳方式，但本發明將包括於附隨之申請專利範圍之範圍內之所有具體實施例。
另外應瞭解，當相容時，對於本發明之任何單一成分提供之任何之範圍、數值、或特性可係與對於本發明之任何其他成分提供之任何之範圍、數值、或特性可互相交換地使用，以生成對於每種之成分具有界定之值之具體實施例，如於遍及本文中提供。例如，可形成一種聚合物薄板，其除了對於塑化劑提供之任何範圍以外，以提供之任何之範圍包含殘餘羥基含量，以形成於本發明之範圍內之多種變化。
應瞭解，除非不同地表示，否則圖不是依照比例繪製。
於本文中提及之每種參考文件，包括期刊文章、專利、專利申請案、及書籍，係藉此以提及之方式完整地併入。

Claims (19)

  1. 一種製造多層玻璃板之方法，該方法包含：形成一種疊板，其中該疊板包含一層玻璃與一種包含聚(乙烯基丁醛)之聚合物薄板，其中當該聚合物薄板容許於25%之相對濕度且無需進一步調節下達成平衡時，其包含低於0.25重量百分點之水分，及其係自具有10.0至18.0重量百分點之殘餘羥基含量之聚(乙烯基丁醛)形成；及，使用非熱壓器方法而層合該疊板。
  2. 如請求項1之方法，其中該樹脂具有12.0至18.0重量百分點之殘餘羥基含量。
  3. 如請求項1之方法，其中該樹脂具有13.0至17.5重量百分點之殘餘羥基含量。
  4. 如請求項1之方法，其中該聚合物薄板包含低於0.15重量百分點之水分。
  5. 如請求項1之方法，其中該疊板另外包含第二片玻璃。
  6. 如請求項1之方法，其中該疊板另外包含聚合物薄膜。
  7. 如請求項1之方法，其中該疊板另外包含第二聚合物薄膜。
  8. 如請求項1之方法，其中該非熱壓器方法係加壓型非熱壓器方法。
  9. 如請求項8之方法，其中該非熱壓器方法係鉗輥型非熱壓器方法。
  10. 如請求項9之方法，其中該鉗輥型非熱壓器方法包含於 不超過3大氣壓力加工該多層玻璃板。
  11. 如請求項9之方法，其中該鉗輥型非熱壓器方法包含於約115℃至約230℃之加工溫度形成預層板。
  12. 如請求項9之方法，其中該鉗輥子非熱壓器方法包含使用鉗輥子歷時低於約100秒。
  13. 如請求項9之方法，其中該鉗輥型非熱壓器方法包含於低於約2,000磅每直線寸之輥子使用鉗輥子。
  14. 如請求項9之方法，其中該鉗輥型非熱壓器方法不需要真空條件之使用。
  15. 如請求項8之方法，其中該非熱壓器方法係真空袋方法。
  16. 如請求項1之方法，其中該非熱壓器方法係真空室方法。
  17. 如請求項1之方法，其中該非熱壓器方法係真空袋方法。
  18. 如請求項17之方法，其中該真空袋方法包含提供真空熱以密封該多層玻璃板之步驟。
  19. 一種製造多層玻璃鑲板之方法，包含：形成一種疊板，其中該疊板包含第一層之玻璃、第二層之玻璃、及於該第一層之玻璃與該第二層之玻璃之間配置之一或多聚合物層，其中該一或多聚合物層包含一種包含聚(乙烯基丁醛)之聚合物薄板，其中當該聚合物薄板當容許於25%之相對濕度且無需進一步調節下達成平衡時，其包含低於0.25重量百分點之水分，及其係自 包含10.0至18.0重量百分點之殘餘羥基含量之聚(乙烯基丁醛)樹脂形成；及，使用鉗輥型非熱壓器方法而層合該疊板。
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