压花聚合物薄片的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及用于多层玻璃板的聚合物中间层和具有至少一个压花的聚合物中间 层薄片的多层玻璃板领域。具体地，本发明涉及多层玻璃板的压花的聚合物中间层薄片和 压印聚合物中间层薄片的方法领域。
【背景技术】
[0002] 通常，多层玻璃板包括两片玻璃，或其他适用的基板，并有一个或多个聚合物中间 层薄片夹在它们中间。下面提供了多层玻璃板通常的制造方式的简化描述。首先，在两个 基板之间放置至少一个聚合物中间层薄片来制造组件。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、真空袋或其他排空气装 置。在将空气从组件中去除之后，组件的组成部分通过本领域普通技术人员已知的方法初 步的压合在一起。在最后一步中，为了形成最终的整体结构，通过本领域普通技术人员已知 的层压过程，例如，但不限于高压处理，使得该初步的压合更持久。在其他用途中，从这个过 程中得到的层压玻璃板可以用于建筑物的窗户以及机动车和飞机的窗户。
[0003] 通常，在制造多层玻璃板的领域中会遇到很多的问题，两个常见的问题是排气和 光学质量。
[0004] 排气（也被称为脱气）是指除去多层玻璃板中存在的气体或空气。陷入多层玻璃 板的气体可对于板的光学清晰度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，气体被陷入到基底和一个或多个聚合物中间层之间的间隙中。通常，通过将构 造物真空排气、在一对辊子之间将组件夹紧（也被称为乳辊脱气）或通过一些本领域技术 人员已知的其他方法在装玻璃或制造板的过程中将这些陷入的空气移除。但是，这些技术 对于去除所有陷入基底之间的间隙内的空气并不总是有效，特别是当聚合物中间层薄片具 有光滑的表面时。
[0005] 多层玻璃板的层压是一个多步骤的过程，其中，聚合物中间层薄片和刚性基底被 转换为具有理想的性能和光学清晰度特性的最终的组合形式（多层玻璃板或装配的玻 璃）。乳辊脱气是用于高压处理层压过程中最后一步之前从刚性基底/聚合物中间层/刚 性基底结构中排出空气的一种技术。它经常可以用来以经济的操作提高高压处理的产率。 在一个实施方式中，样品沿着位于一个烤箱或几个烤箱中的传送带移动，然后强制进入和 通过具有设定好的间隙的一对橡胶辊。间隙通常设置为稍小于样品的厚度（即，基底/聚 合物/基底构造）。乳辊的硬度范围通常可以变化，例如，从35到75肖氏A硬度。传送带 传送样品通过烤箱加热玻璃之前样品被"夹住"。根据需要样品的玻璃的温度可以从30°C 到超过100°C。较低的温度通常被称为"冷"乳辊过程。在本文中，当称为冷乳辊过程时，玻 璃的温度范围从约45°C到约60°C (由接触式温度计或类似的装置连接到目标玻璃，如使用 红外线温度计）。一旦冷却到室温，被夹住的样品可以进行脱气的质量或均匀性的评估。然 后可以把被夹住的样品放在高压釜中进行最后的抛光。抛光后，最终或抛光的层压板进行 斑驳值和其他光学缺陷的评估。
[0006] 通常，陷入到多层玻璃板的间隙的气体以聚合物中间层中的气泡的形式或者聚合 物中间层和基底之间的气体腔的形式存在。当多层玻璃板的最终产品将被用于光学质量很 重要的应用中时，这些气泡和气体腔是不期望和有问题的。在多层玻璃板制造过程中，创建 一个基本上不含任何气体腔或气泡的固相中间层是至关重要的。
[0007] 不但创建一个在制造以后立即不含气体腔或气泡的多层玻璃板是非常重要的，多 层玻璃板在其整个使用寿命内能保持不含气体腔或气泡同样也是非常重要的。在多层玻璃 板领域，特别是在升高温度和在一定的天气条件下和阳光照射下，随时间出现溶解的气体 (例如导致气泡的形成）在玻璃板中并不是一个少见的缺陷。因此，除了在离开层压制造生 产线时不含任何气泡或气体腔，为了履行其商业上作用，多层玻璃板在最终使用条件下，在 实质上使用的时间内，保持不含气体的状态也是非常重要的。
[0008] 为了成功生产高质量的机动车或建筑用多层玻璃板（又称安全玻璃），需要在整 个玻璃板制造过程中在初始的、单独的聚合物薄片与优选的玻璃类型/部分结合时，保证 高产率。这一过程的关键部分是高压处理循环，在循环中多层玻璃板结构进入完成前阶段 或"预压"阶段且作为一个完成的实体和用于安装在车辆或建筑的可销售部分出现。确保 多层玻璃板的最高的高压处理产率是获得最高的利润率和成功的关键，因为多层玻璃板的 生产是一个消耗时间的批量生产过程，由于一旦被层压，部件非常难以回收，这是明显的处 理瓶颈并会发生最大的损失。
[0009] 为了有利于脱气过程和提供可接受的光的质量，特别是在玻璃板中，对聚合物中 间层的一面或两面都进行压花，从而在聚合物中间层的表面上创建小的突起和凹陷部分， 已经成为多层玻璃板制造领域的常规技术。已经证实聚合物中间层的压花在加强脱气过程 中是有效的，而且对于减少堵塞的发生也是有效的。
[0010] 虽然在多层玻璃板的制造中某些压花的方法和技术是已知的，但这些以前在本领 域使用的不同的压花过程（本文中称为"常规方法"）存在着许多的问题。在一些制造聚合 物中间层薄片的常规方法中，聚合物薄片从聚合物薄片熔体冷却从而形成聚合物中间层， 然后在压花步骤前，聚合物中间层薄片的表面被再加热。实际上，在一些方法中，这使得聚 合物中间层在能被压花前，需要在额外的生产步骤中通过多组辊。图1和2描绘了两个不 同的常规方法，每一个都使用了多个冷却，再加热和压花步骤。这些额外的生产步骤会显著 增加成本，能量摄入和多层玻璃板生产所需的整体空间。
[0011] 通常，如果在常规方法中的聚合物的两面都被压花，压花一般在不同的连续步骤 中，使用不同套的压花辊，使聚合物中间层薄片在两套压花辊中运转而进行。因此，常规方 法中的压花是在多个不同连续阶段，使用不同套的辊子进行的，聚合物中间层薄片的每一 面在一个连续阶段中被压花。图2提供了这样的多步压花过程的流程图。
[0012] 在一些常规方法中通常需要多阶段压花过程，因为在压花之前，需要从熔体冷却 聚合物中间层薄片。如前所述，在一些常规方法中，聚合物层不是在离开挤压模具同时仍 然是熔体的时候直接进行压花，因为熔融聚合物会粘到压花辊上，造成聚合物中间层薄片 完整性的混乱和降低，使其无法使用。因此，聚合物中间层薄片压花之前被冷却。然而，即 使并非不可能的，一个完全冷却的聚合物中间层薄片也是很难压花的，因此，在一些常规方 法中，聚合物熔体冷却成聚合物中间层薄片后，中间层薄片的表面在压花时必须用压花辊 (或其他技术）重新加热。通过这一过程的制造的压花的聚合物中间层薄片的表面粗糙度 或表面图案往往比通过其他过程的制造的压花的聚合物中间层薄片的表面粗糙度或表面 图案具有较低的图案保持性。
[0013] 在一些使用两步压花的常规方法中，热的压花辊与非压花的辊，例如橡胶辊，联合 使用，与同时使用两个金属（例如钢）的压花辊能达到的力相比，其为压花辊系统提供了更 大和更持续的压力（高的接触力）。因此，在常规方法中，如果聚合物中间层薄片的两面都 要被压花，通常需要使用至少两套压花辊（每一套包括一个压花辊和一个橡胶辊）。
[0014] 图3描绘了另一个聚合物中间层薄片的压花的常规方法。如图3所示，聚合物中 间层薄片在离开挤压模具后的立刻进行压花步骤。聚合物中间层薄片在高温下被压花（也 就是说，当在仍然是熔体的时候压花）。在从挤压模具中挤出和压花步骤之间，不需要或不 使用冷却步骤。相反，聚合物熔融薄片（区别于冷却的和设置的聚合物中间层薄片）在一 个单一的压花阶段中压花，其中该聚合物的熔融片材从挤压模具中输送至直接连在挤压模 具外面的单套两个压花辊（在某些实施方式是由钢制成的），且聚合物熔融片材的两面被 同时压花。聚合物熔融片材的一面被一个压花辊压花，聚合物熔融片材的另一面被另一个 压花辊压花。
[0015] 在一些常规方法中，压花的聚合物中间层薄片能够充分进行脱气过程，但因为降 低的光学清晰度或者斑驳，最后的多层玻璃板的光学清晰度或光学性能并不能被层压机接 受。在其他的常规方法中，光学清晰度或光学性能可以被层压机接受，但压花的聚合物中间 层薄片不能充分进行脱气过程，脱气的均匀性是不可接受的。最后，在一些常规方法中，脱 气性能和光学质量（或斑驳）都是不足的。斑驳指的是一个令人反感的视觉缺陷，表现为 叠层的多层聚合物中间层中的颗粒状或纹理。斑驳和脱气的均匀性将在下面进一步介绍。
[0016] 当在许多要求视觉的应用中使用时，多层玻璃板或层压安全玻璃需要高的光学质 量且不含缺陷。人们已经发现，预压层压板（刚性基底/聚合物/刚性基底结构或玻璃/ 聚合物薄片/玻璃夹层结构）在初始脱气（如冷乳辊脱气）之后到最终层压之前的质量， 是一个很好的预测指标，其能够预测玻璃板在高压处理中的表现（也就是最终层压板的质 量有多好）和因此高压处理的产率将有多好或多差，因此，预压层压板应有一定的质量，例 如最小的陷入空气，均匀脱气外观和在高压处理抛光步骤之前的最小化的气体腔或表面纹 理。
[0017] 总而言之，当层压在多层玻璃板中时，以前的压花的聚合物中间层薄片并不总是 提供所需的光学清晰度（如斑驳）和最佳脱气性能（如在冷乳辊过程中的脱气均匀性）的 组合或平衡。换言之，以前的压花的聚合物中间层薄片，以及一些非压花的聚合物中间层薄 片，并没有总是提供期望的性能的平衡，包括至少良好的或可接受的脱气和良好的或可接 受的光学清晰度，同时不会对压花的聚合物中间层薄片或多层玻璃板的其他性能产生不利 的影响。本发明具体提供了具有在冷乳辊过程中的脱气均匀性和商业上可接受的低斑驳值 的压花聚合物薄片。
【发明内容】
[0018] 由于本领域中这些和其他问题，本文描述了压花的聚合物中间层薄片，其包括：第 一面，与第一面相对的第二面，和在至少一面上具有压花的表面，其中所述的压花的聚合物 中间层薄片具有高频半各向同性的表面，所述表面的表面纹理率，Str，（通过IS025178测 量）在0. 1到0.99之间。在一些实施方式中，Str可以在0.2到0.99之间，或者Str可以 在0. 2到0. 8之间，或者Str可以大于0. 5,或者Str可以在0. 5到0. 99之间，或者Str可 以在0.7到0.99之间。
[0019] 在某些实施方式中，压花的聚合物中间层薄片也具有大于25的每厘米粗糙峰数 (R PC，通过ASME B46. 1[1985]测量），或至少30R PC，或至少35R PC，或至少40R PC，或至 少45R PC，或至少50R PC，或至少55R PC，或至少60R PC，或至少65R PC，或至少70R PC， 或至少75R PC，或至少80R PC，或至少85R PC，或至少90R PC，或至少95R PC，或至少100R PC。在一个实施方式中，压花的聚合物中间层表面的R PC(按ASME B46.1[1985])，大于25， 或大于50,或大于85,或大于100。
[0020] 在一些实施方式中，压花的聚合物中间层薄片具有大于3.0的峰高度分布的峰 度，Sku (通过ISO 25178测量）。
[0021] 压花的聚合物中间层薄片可以包括热塑性树脂，热塑性树脂选自由：聚乙烯醇缩 丁醛，聚氨酯，聚（乙烯-醋酸乙烯酯），聚乙烯