具有降低的边缘缺陷率的改进的多层面板的制作方法
【专利说明】具有降低的边缘缺陷率的改进的多层面板
【背景技术】
[0001] 本发明涉及具有降低的边缘缺陷率的多层面板(也称作多层玻璃层合体面板)和 用于生产具有至少一种聚合物夹层板的改进的多层面板的优化的高压釜循环条件领域。具 体的，本发明涉及优化的高压釜循环条件领域，其用于生产具有至少一种聚合物夹层板和 具有降低的边缘缺陷率的改进的多层面板。
[0002] 多层面板通常是这样的面板，其包含两个硬质基底(例如但不限于玻璃，聚酯，聚 丙烯酸酯或者聚碳酸酯)板和夹在其间的一个或多个聚合物夹层。该层合的多层玻璃面板 通常用于建筑物窗户应用中，机动车和飞机窗户中，以及光伏太阳能面板中。前面的两个应 用通常称作层合的安全玻璃。该层合的安全玻璃中的夹层的主要作用是吸收施加到该玻璃 上的冲击或者力所产生的能量，甚至在施加力和玻璃破碎时也将玻璃层保持结合在一起， 和防止玻璃破裂成尖锐的片。此外，该夹层也可以赋予玻璃明显更高的隔音等级，降低的UV 和/或IR光透射率，和增强相关的玻璃的美学吸引力。
[0003] 为了实现玻璃面板期望的和最佳的隔音效果，使用具有特定性能的夹层已经成为 常规操作。在一些情况中，将多层化夹层(其具有夹在两个更硬的"皮"层之间的至少一个软 "芯"层）用作多层玻璃层合体面板中的夹层。这些夹层通常是通过将聚合物树脂例如聚乙 烯醇缩丁醛与一种或多种增塑剂混合，并且通过任何适用的方法或者本领域技术人员已知 的方法来将该混合物熔融加工成板，包括但不限于挤出。对于多层夹层来说，该层通常是通 过方法例如共挤出和层合来组合的。其他另外的成分可以任选的加入来用于不同的其他目 的。在该夹层板形成后，通常将它收集和卷起用于运输和存储和用于随后用于多层玻璃面 板中，如下所述。
[0004] 所预期的聚合物夹层包括但不限于聚乙烯醇缩醛（PVA)(例如聚乙烯醇缩丁醛 (PVB))，聚氨酯(PU)，聚（乙烯-共聚-乙酸乙烯酯）（EVA)，聚氯乙烯(PVC)，聚乙烯，聚烯烃， 乙烯丙烯酸酯共聚物，聚（乙烯-共聚-丙烯酸丁酯），有机硅弹性体，环氧树脂和酸共聚物例 如乙烯/羧酸共聚物和它的离聚物，其来源于任何前述可能的热塑性树脂。多层层合体可以 包括多层玻璃面板和多层聚合物膜。在某些实施方案中，该多层层合体中的多聚合物膜可 以层合在一起来提供多层膜或者夹层。在某些实施方案中，这些聚合物膜可以具有涂层，例 如金属，有机硅或者本领域技术人员已知的其他适用的涂层。单个聚合物膜(其包含该多层 聚合物膜)可以使用粘结剂层合在一起，如本领域技术人员已知的那样。
[0005] 该夹层可以是单个层，大于一个单层的组合，已经共挤出的多层，至少一个单层和 至少一个多层的组合，或者多层板的组合。
[0006] 下面提供了一种简化的说明方式，在其中多层玻璃面板通常是以与夹层组合来生 产的。首先，将至少一个聚合物夹层板(单层或多层)置于两个基底之间，并且修剪掉边缘上 的任何多余夹层，产生组件。将多聚合物夹层板或者具有多层的聚合物夹层板(或者二者的 组合)置于两个基底内生产具有多聚合物夹层的多层玻璃面板(在此也称作多层玻璃层合 体面板)并不鲜见。然后，通过适用的方法或者本领域技术人员已知的方法从该组件中除去 空气;例如通过捏合辊，真空袋，真空环或者其他的脱气机构。此外，通过本领域技术人员已 知的任何方法将该夹层部分压接到基底上。在最后的步骤中，为了形成最终的一体化结构， 通过高温和高压层合方法，或者本领域技术人员已知的任何其他方法来使得这种初步结合 (或粘结)更耐久，例如但不限于高压釜加工。下面进一步讨论高压釜加工另外的参数和细 -K- To
[0007] 制造多层层合体玻璃面板的问题之一是在最终的一体化结构或者面板中存在着 边缘缺陷例如气泡。气泡可以在层合方法过程中，在层合方法后在存储或者使用时，或者在 二者中形成。这些气泡或者边缘缺陷通常在玻璃面板边缘附近形成，例如距离边缘大约2_ 3mm。该边缘气泡通常是圆形的，直径从十分之几毫米到大约1毫米(大约0.1mm或者更大到 大约Imm)。其他气泡或者边缘缺陷可以在玻璃面板的完全边缘处或者进一步从边缘形成。 在距离玻璃面板边缘5毫米或更大处形成气泡或者边缘缺陷并不鲜见。该气泡或者边缘缺 陷导致最终的多层玻璃层合体面板例如挡风玻璃中的光学缺陷，影响了该面板的边缘完整 性，影响了夹层与该玻璃基底的结合，并且是最终的消费者不可接受的。
[0008] 形成边缘气泡的空气或者其他气体的一个来源是脱气方法。在层合的多层玻璃面 板的制造方法过程中，当这些层堆叠在一起(而非共挤出）来形成多层夹层时，空气和其他 气体经常被夹带在基底和夹层之间或者多层夹层的单个层之间的间隙空间中。
[0009] 如上所述，所夹带的空气通常是在玻璃窗或者玻璃面板制造方法中通过真空或者 捏合辊脱气该构造来除去的。但是，这些技术在除去基底之间的间隙空间中所夹带的全部 空气方面并不总是有效的。这些空气袋在错配玻璃(例如回火玻璃，热增强玻璃，和厚的退 火玻璃)和挡风玻璃中是特别明显的，这里该玻璃的曲率通常导致了空气间隙。挡风玻璃中 的这些空气间隙通常被称作"弯曲间隙"。此外，当在高压釜加工过程中存在弯曲间隙时，热 和压力压缩该玻璃来与夹层一致和使得所述间隙变窄，使得在玻璃的初始间隙区域中形成 尚应力。
[0010] 因为脱气技术在除去玻璃面板组件的全部空气中并不总是有效的，因此在玻璃和 夹层之间通常存在着残留空气。在高压釜加工过程中，该残留空气在热(温度)和压力下溶 解在夹层中。当大量的残留空气(例如过量的残留空气)存在于该夹层中时，在该夹层变软 和不太耐成核时，空气气泡会成核，特别是在高温时成核。
[0011]在温暖或者热气候中，特别是在夏季中，安装在建筑物和车辆中的多层玻璃层合 体面板中的玻璃的温度会升高到50°C-100°C或者更高。在这些高温，由于玻璃面板或者挡 风玻璃中的应力而产生的力在垂直于它们的平面和在相反方向上将压力施加到该玻璃上， 牵引该玻璃面板彼此远离来尝试将它们恢复到它们的初始状态。这个压力或者应力降低了 空气的抗成核和膨胀性，并且它允许气泡在该夹层中增大，特别是在面板或者挡风玻璃的 边缘周围增大。
[0012]形成边缘气泡的空气或者其他气体的另一来源是高压釜加工步骤或者方法。一种 典型的高压釜加工循环包括下面的步骤：（1)加热和加压高压釜腔室(其填充有多层玻璃层 合体面板，例如挡风玻璃）内部来预限定最大温度和压力；（2)将该温度和压力在该预定最 大水平保持恒定一段时间；（3)降温，同时保持压力恒定;和(4)一旦温度达到大致环境温度 或者室温，则将该压力释放到大气压。高压釜压力释放时的温度通常称作压力释放温度或 者卸压温度。任选的，在步骤(1)过程中，压力和温度可以逐渐的和同时的增加;温度首先逐 渐增加，然后接着压力增加，反之亦然;或者温度和压力可以首先同时增加，然后在温度继 续增加时，压力保持在低于最大值的压力水平较短时间，然后它增加到最大压力。在步骤 (3)过程中，在降温时，压力可以分步降低，而非保持恒定。最后，在步骤(4)过程中，压力释 放温度可以是室温或者稍高于室温，通常范围是大约30°C_大约55°C。不管每个步骤会如何 变化，最大温度(经常称作"饱和温度"或者"保持温度"或者"高压釜温度"），最大压力(经常 称作"饱和压力"或者"保持压力"或者"高压釜压力"）和该最大温度和压力保持的时间（经 常称作"饱和时间"或者"保持时间"或者"高压釜时间"）是用于制作多层玻璃层合体面板或 者层合的安全玻璃来实现所需性能和特性的三个关键参数。
[0013] 高压釜加工来生产多层面板的常规做法是使用尽可能高的温度和压力来促进夹 层到基底的结合(或粘结)和除去该夹层表面来促进该夹层到基底更好的(或更强的)粘附。 常规上，典型的高压釜温度是高于140°C或者高于150°C，和典型的压力是大约12-14bar。温 度和压力保持在最大水平的典型的保持时间对于多层玻璃层合体面板例如挡风玻璃或者 侧玻璃层合体(也称作"侧位置"）可以是大约20分钟-大约60分钟，和对于用于层合的建筑 玻璃(这里使用更厚的玻璃和通常更厚的夹层）的多层玻璃层合体面板来说是20分钟到几 小时。如下面进一步讨论的，大量的空气在高压釜方法过程中溶解在该多层玻璃层合体面 板的夹层中。
[0014] 多层层合体玻璃面板的最终一体化结构中存在边缘气泡会是有问题的，因为某些 程度的光学品质和透明度在多层层合体玻璃面板的许多（如果不是大部分）的最终使用商 业应用(例如车辆，航空和建筑应用）中是必需的。因此，在多层玻璃层合体面板制造领域中 产生具有商业上可接受的边缘缺陷率（即，这里边缘缺陷率是非常低的，或者特别是这里消 除了边缘气泡和不存在边缘缺陷）的多层层合体玻璃面板是极为重要的。
[0015] 总之，光学品质缺陷例如边缘缺陷（或者边缘气泡)和其他可见的光学缺陷，以及 边缘完整性是多层玻璃面板领域中的共同问题，特别是用于需要更高水平的光学或者视觉 品质和边缘完整性的应用中的那些。因此，本领域中需要开发一种生产这样的多层玻璃层 合体面板的方法，其在高压釜循环过程中或者在高压釜加工之后抗或者防止形成边缘气 泡，而不降低该多层层合体玻璃面板的其他光学、机械和声学特性。
【发明内容】
[0016] 因为本领域的这些和其他问题，此处所述的是一种生产多层玻璃层合体面板的方 法等，该面板包含两个玻璃板和夹在其间的聚乙烯醇缩丁醛夹层，该方法包含步骤:提供两 个玻璃板;提供聚乙烯醇缩丁醛夹层，和将该夹层插入两个玻璃板之间来生产层合体;从所 生产的层合体中除去空气；向该层合体施加一定保持时间的热和压力，其中该热的温度范 围是在大约110°c-大约155°C，该压力是小于大约Ilbar的压力，和该保持时间范围是大约 I 〇分钟-大约60分钟，其中该层合体在层合体边缘处没有气泡。
[0017] 在另一实施方案中，公开的是一种生产多层玻璃层合体面板的方法，该面板包含 两个玻璃板和夹在其间的聚乙烯醇缩丁醛夹层，该方法包含步骤:提供两个玻璃板;提供聚 乙烯醇缩丁醛夹层，和将该夹层插入两个玻璃板之间来生产层合体;从所生产的层合体中 除去空气；向该层合体施加一定保持时间的热和压力，其中该热的温度范围是在大约110 °C_大约155°C，该压力是小于大约Ilbar的压力，和该保持时间范围是大约10分钟-大约60 分钟，其中该层合体在层合体边缘处没有气泡。
[0018] 还公开了通过该方法所制造的多层面板，其具有降低的边缘缺陷率。该面板具有 改进的光学性能和降低(或者甚至消除的)边缘缺陷例如气泡。
[0019] 在另一实施方案中，公开了一种多层玻璃层合体面板，其中该多层玻璃层合体面 板是通过一种生产多层玻璃层合体面板的方法来生产的，该面板包含两个玻璃板和夹在其 间的聚乙烯醇缩丁醛夹层，该方法包含步骤:提供两个玻璃板;提供聚乙烯醇缩丁醛夹层， 和将该夹层插入两个玻璃板之间来生产层合体;从所生产的层合体中除去空气；向该层合 体施加一定保持时间的热和压力，其中该热的温度范围是在大约110 °C_大约155 °C，该压力 的范围是大约2bar-大约llbar，和该保持时间范围是大约10分钟-大约60分钟，其中该层合 体在层合体边缘处没有气泡。该多层玻璃层合体面板可以是挡风玻璃。
[0020] 在另一实施方案中，公开了一种多层玻璃层合体面板，其中该多层玻璃层合体面 板是通过一种生产多层玻璃层合体面板的方法来生产的，该面板包含两个玻璃板和夹在其 间的聚乙烯醇缩丁醛夹层，该方法包含步骤:提供两个玻璃板;提供多层聚乙烯醇缩丁醛夹 层，和将该夹层插入两个玻璃板之间来生产层合体;从所生产的层合体中除去空气；向该层 合体施加一定保持时间的热和压力，其中该热的温度范围是在大约110°C-大约155°C，该压 力范围是大约2bar-大约I Ibar，和该保持时间范围是大约10分钟-大约60分钟，其中该层合 体在层合体边缘处没有气泡。该多层玻璃层合体面板可以是挡风玻璃。
【附图说明】
[0021] 图1是一个图，其显示了高压釜压力对于在层合的玻璃面板中形成边缘气泡的作 用。
[0022] 图2是一个图，其显示了高压釜温度对于在层合的玻璃面板中形成边缘气泡的作 用。
[0023] 图3是一个图，其显示了高压釜饱和温度对于在层合的玻璃面板中形成边缘气泡 的作用。
【具体实施方式】
[0024] 此处所述的是一种通过优化高压釜加工条件和后高压釜条件来改进多层玻璃层 合体面板的方法等。还公开的是多层玻璃层合体面板，其具有改进的品质，例如改进的光学 品质和较低的边缘缺陷率例如边缘气泡。虽然层合机用于生产多层层合体玻璃面板已经很 多年了，但是以前并不公认的是高压釜参数或者性能对于溶解在多层层合体玻璃面板的夹 层中的空气的量有显著影响。作为此处公开的改进的方法和优化的高压釜条件的结果，生 产了更高品质的多层玻璃层合体面板，其具有降低的边缘缺陷率。
[0025] 公开的是一种生产多层玻璃层合体面板的方法，该面板包含两个玻璃板和夹在其 间的聚乙烯醇缩丁醛夹层，该方法包含步骤:提供两个玻璃板;提供聚乙烯醇缩丁醛夹层， 和将该夹层插入两个玻璃板之间来生产层