过氧化氢作为用于聚乙烯醇缩丁醛的活性挤出添加剂的制作方法

文档序号:9290770阅读:626来源:国知局
过氧化氢作为用于聚乙烯醇缩丁醛的活性挤出添加剂的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明处于聚乙烯醇缩丁醛(PVB)中间层领域。具体地,本发明涉及PVB薄板配 方,其中熔体粘度可以通过使用所包含的作为PVB树脂熔融共混物的一部分的过氧化氢 (H2O2)来控制。
【背景技术】
[0002] 通常,多层玻璃板是指由聚合物薄板或夹在两个玻璃嵌板之间的中间层构成的层 压制品。层压多层玻璃板通常用于建筑窗玻璃应用,机动车和飞机的窗玻璃和光电太阳能 板。前面两种应用通常称为层压安全玻璃。在层压安全玻璃内中间层的主要功能是吸收由 施加在玻璃上的冲击或力量产生的能量,使得玻璃各层即使在施力和破裂时仍结合,并防 止玻璃破碎成尖锐的碎片。此外,中间层通常使玻璃的隔音等级提高很多,减少UV和/或 IR光透射,并且增强了相关窗玻璃的美学吸引力。至于光电应用,中间层的主要功能在于封 装用于商用和家用发电和供电的光电太阳能板。
[0003] 中间层的制备通常通过将聚合物树脂,如聚乙烯醇缩丁醛(PVB)与一种或多种增 塑剂混合,并通过本领域技术人员已知的任意应用过程或方法,包括但不限于挤出,将所述 混合物熔融共混或熔融加工成薄板。任选可以出于各种其他目的加入额外的添加剂。在形 成中间层之后,如下文所述,通常将其收集并卷绕用于运输和储存和用于之后在多层玻璃 板中应用。
[0004] 下文简要说明了通常结合中间层制备多层玻璃板的方式。首先,将至少一个聚合 物中间层薄片置于两个基底之间并且从边沿修剪掉多余的中间层,形成组件。将多个聚合 物中间层薄片置于两个基底之间形成具有多个聚合物中间层的多层玻璃板也并不少见。之 后,通过本领域技术人员已知的应用过程或方法将空气从组件中去除;例如,通过乳辊、真 空袋、真空环或其他排空气机构。
[0005] 此外,通过本领域技术人员已知的任意方法将中间层部分压合至基底。在最后的 步骤中,为了形成最终的一体结构,通过本领域普通技术人员已知的高温和高压层压过程, 但不限于高压釜处理,使得该初始结合更持久。
[0006] 通常,在制造多层玻璃板的领域中碰到两个常见问题:分层和低效排空气或排气 所致的发泡。分层是夹层制品开裂或分离成单独层,例如中间层与基底分离。这一般发生 在多层玻璃的边沿并且通常是大气水分侵袭、板密封剂降解和/或施加在玻璃上的过度压 力使得玻璃和中间层之间的结合断裂的结果。某些条件很可能加速出现边沿分层,特别是 当一个或多个基底是波浪形或弯曲形。如果分层延伸至板内太远,可能有损玻璃板的结构 整体性。
[0007] 排空气或排气是在多层玻璃板中去除气体或空气的存在。陷入多层玻璃板的气体 可对于板的透光率和粘合性具有不利或退化作用。在层压多层玻璃板构造的制造过程中, 可以使气体嵌入基底和一个或多个聚合物中间层之间的间隙空间。通常,通过将构造物真 空排空气、在一对辊子之间将组件夹紧或通过一些本领域技术人员已知的其他方法在上釉 或制造板的过程中将此陷入的空气移除。但是,这些技术对于去除所有陷入基底之间的间 隙空间内的空气并不总是有效,特别是当一种或多种基底是波浪形或弯曲形时。通常,多层 玻璃板的间隙空间中的气体存在的形式为聚合物中间层薄板中的鼓泡或在聚合物中间层 薄板和基底之间的气孔一一称为"鼓泡"。
[0008] 当将中间层与弯曲形或波浪形玻璃或其他高流动性流体(或低流动性流体)为主 的应用结合使用时,分层、鼓泡和视觉缺陷特别明显和严重,所述其他的应用包括但不限于 钢化玻璃(tempered glass)、热强化/钢化玻璃(toughened glass)、错配玻璃、用于制造 挡风玻璃的曲面玻璃和其中包括导致不均匀的额外组分的光电应用。例如,钢化玻璃的加 工造成一些变形和滚压波纹,因此钢化玻璃通常不如通常的退火玻璃平整。在这类应用中, 基底的波纹在基底之间和基底和中间层之间造成空隙,导致分层和鼓泡形成增加的趋势。 当成品多层玻璃板在光学性能或结构整体性很重要的应用中使用时,分层和鼓泡的形成, 或任意其他形式的视觉缺陷是不期望的和有问题的。因此,形成基本不含任何气孔或鼓泡 的接近完美的层压玻璃是多层玻璃板制造过程中最重要的。不仅在刚制成后形成不含气孔 和鼓泡的多层玻璃板是重要的,而且永久形成不含气孔和鼓泡的多层玻璃板也很重要。在 多层玻璃板的领域中,随着时间推移板中出现溶解的气体(例如,对于形成鼓泡)也非少见 的缺陷,特别是在升高的温度和在某些天气条件和日光暴露下。如果玻璃板是弯曲形和/ 或波浪形,更多的气体或过量的空气将陷入层压板。陷入夹层板的过量空气将明显减少板 对于升高的温度和不利天气条件的承受,即鼓泡可以在更低的温度下形成。因此,除了使层 压生产线不含任何鼓泡或气孔,同样重要的是多层玻璃板在最终使用条件下在很长一段时 间内始终不含气体从而满足其商业用途。
[0009] 作为避免弯曲玻璃的分层、鼓泡和其他视觉缺陷的测量方式,增加中间层中的流 动性、厚度或这两种特性变得很常见。这增加了中间层填入在使用弯曲形玻璃基底时总是 存在的空隙的能力。但是,这些本领域之前使用的中间层组合物存在一些问题。例如,厚度 增加造成成本的增加。此外,增加流量也通常需要额外的开支。可以增加增塑剂的装载量 或可以使用更低分子量的PVB。增塑剂装载造成其他问题,包括增塑剂渗出和蠕变。
[0010] PVB薄板的表面粗糙度(以Rz表征)是本领域技术人员通常已知的作为在中间层 表面的纹理中的更细微的表面不规则性的量度,即,所述表面不规则为在区别于平整的聚 合物中间层薄板的假想面的表面上相间的凸起和空隙。对于在层压中良好的排空气性能, 需要适宜水平的表面粗糙度。如果表面粗糙度过低,将不可能排空气。另一方面,如果表面 粗糙度过高,将很难在层压中去除中间层中大的表面不规则,导致可见的表面不规则。过低 或过高的表面粗糙度将导致不良的排空气性能并导致更多鼓泡、分层和/或视觉缺陷。 [0011] 表面粗糙度的程度至少部分由所用的形成中间层的制造过程导致。通常,存在两 种在制造中形成表面粗糙度的方式:通过挤出时的熔体破裂形成"随机粗糙"的表面(参 见,例如,美国专利5, 595, 818和4, 654, 179,其全部公开内容通过引用的方式纳入本文), 或通过压纹在中间薄板上形成表面(参见,例如,美国专利号6, 093, 471,其全部公开内容 通过引用的方式纳入本文)。两种方法形成的表面(即随机粗糙的和压纹表面)将受到中 间层的流变性(如流动)的影响。例如,流动的增加可能导致挤出时的熔体破裂形成的表 面粗糙度(即,表面粗糙度,Rz,可能过低,其使得排空气更困难,导致更多鼓泡、分层或其 他视觉缺陷)降低。这样的缺陷也是不期望的并可导致视觉和结构缺陷以及中间层和形成 的多层玻璃板的机械强度降低。在某些极端的情况下,由于为了改善流动,配方发生变化, 熔体破裂形成的表面粗糙度将非常低(或者薄板将非常光滑),这是因为不存在致使表面 不规则的聚合物熔体"破裂"。在这种表面粗糙度水平很低或不存在情况下,或甚至在期望 增加表面粗糙度(表面粗糙度水平高于熔体破裂形成的表面粗糙度水平)的情况下,不得 不使用压纹工艺来制备具有足够表面粗糙度的表面,Rz (如至少25 μ m,或至少30 μ m,或大 于30 μ m)。压纹过程需要额外的制造步骤,可能是更复杂的过程,并且最终结果可能是效率 更低、能量消耗更大并且生产能力缺失。
[0012] 蠕变是固体中间层材料在压力的影响下缓慢移动或永久变形的趋势,造成玻璃的 两层彼此相对移动。由于多层玻璃板可能由于中间层蠕变而变形并变长,蠕变可能造成问 题。例如,由于中间层蠕变,两个玻璃板可能随着时间推移而彼此滑开。因此,随着很多之 前增加流动性的尝试,蠕变趋势增强并导致中间层的变形。在某些情况下,此蠕变可能导致 结构的缺陷和中间层和形成的多层玻璃板的机械强度的降低。
[0013] 当增加流动性可以通过使用如下PVB树脂实现,所述PVB树脂开始具有更低的分 子量(Mw)从而形成PVB中间层或薄板,该解决方案产生了很多不同的问题。首先,在PVB 树脂形成用作中间层的PVB薄板之前,由于更低分子量的PVB树脂的处理问题,更低分子量 的PVB树脂可使得所述制造过程明显更困难。
[0014] 此外,为了产生更低分子量的
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