CN1625468A - 压花反射层压板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种压花装饰复合层压材料中间层，用于降低通过玻璃层压板的紫外线和红外线能量透射率。本发明的中间层包括设置在第一和第二粘合层之间的压花装饰复合材料，例如PVB。本发明的压花装饰复合材料包括第一聚合载体膜，例如PET，具有设置于其上的金属涂层，由此形成金属化薄膜。然后金属化薄膜通过使用粘合剂而粘合到第二聚合物载体膜，以形成装饰复合材料。然后装饰复合材料进行有目的的压花，使其具有以与粘合到聚合载体膜的平面呈不同角度的凸出，由此形成预期的压花装饰复合材料。

Description

压花反射层压板
                     背景技术
本发明涉及具有高度太阳辐射反射性并具有均匀外观的防碎层压板窗口装置的应用，其先前并未用于建筑和汽车应用。
由于在美国和其它地区新式运动用车辆(SUV)的普及，汽车玻璃的表面面积最近几年一直增加，其造成必须降低交通工具的太阳热负荷。并且，增加交通工具的私密性以提高人员安全吸引了人们浓厚兴趣。由于这些交通工具的后面和背部玻璃以及遮阳篷顶通常由在可见光透射性方面较少限制的政府规范性规则控制，造成高性能热反射和/或隔热玻璃应用增多，与之相伴的是低可见光透射率和有限的美观性。
在建筑物应用中，由于有害的“镜样的”反射，所以不希望具有高可见光反射率的金属涂布玻璃。而且，在某些高建筑密度的城市区域，由于反射光对附近建筑的影响，这种玻璃是建筑规范所不允许的。
本发明涉及用于层压窗组件的包封日光反射膜，尤其是具有建筑用安全玻璃型的防碎窗组件。日光反射窗组件已经在很多应用中得到应用，其中一个目标是通过反射产生热的太阳光谱的近红外部分以处理内部热负荷。例如，这类工艺已经用于商业和住宅玻璃窗产品和车窗产品。
为了减少由这类窗产生的热效应，选择性透光材料或薄膜已经被加入窗组件中。这些薄膜通常用以最大反射近红外波长范围的入射光、达到最大可见光透射率和最小可见光反射率。例如，选择性透光薄膜公开在美国专利4,973,511中。
在窗中的埃级厚度(或更厚)的金属、金属化合物等层用以反射发热的太阳红外辐射同时透过大量较冷可见光，这是为大家所熟知的。升温在通过一个或多个这种窗限定出的范围内得以降低。这些层通常按序叠层设置，并且用适当的透明平面聚合载体层支持，例如双轴向伸展热塑聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(PET)或等效材料。如以下应用中，具有金属涂层的聚合载体层将统称为“金属化薄膜”。
当金属化薄膜与玻璃结合时，在层压防碎安全玻璃中通常包括两层增塑聚乙烯醇缩丁醛(PVB)的防震中间层，缓冲外来物的冲击而使其不能穿透玻璃。如美国专利5,091,258中所公开的，金属涂层设置在柔性塑料基材如PET上(形成金属化薄膜)，并用两层增塑PVB包封，该专利的内容于此引入作为参考。然后这种具有PVB做为外层的多层层压板在两层刚性透明部件例如玻璃之间层压以形成防碎安全玻璃，其中由于金属化薄膜的存在而降低了太阳辐射透过率。
在现有技术中，任何金属化薄膜的非平面变形已经被认为存在问题，并且当比较明显时称为“缺陷”，使得玻璃层压板在商业上不被接受。由于通常只有少量可见光被金属化薄膜的表面反射，这些“缺陷”是视觉上明显可见的。专利′511中通过设计金属化薄膜使在PVB/金属化薄膜界面的可见光反射率最小化，使得观察者看见存在于玻璃层压板“缺陷”的能力显著降低，以设法减少这种“缺陷”。
解决这些光学“缺陷”的另外尝试描述在美国专利4,465,736中，其中同样设法使金属化薄膜的表面缺陷最小化。专利′736公开了一种日光反射金属/电介质叠层，其中称为涂层，其设置在设计成在某些预选范围内热可收缩的特定基材上。此外，美国专利5,932,329中公开了一种含有红外线反射涂层的层压玻璃。专利′329指出，这种层压玻璃常常显示出令人棘手的光学性能缺陷或者光学形变，其中红外线反射面在反射时不是均匀呈现，而是显示出收缩效果乃至锤击或折皱效果。专利′329通过使红外线反射面收缩最小化以完全或几乎完全防止光学形变来开始解决这些问题，以便预防形变或红外线反射面的缺陷。
实际上，现有技术的方法还不能够减少红外线反射面的全部表面缺陷。由于很难获得平面镜样的表面，人们希望研究出能够有利地使用红外线反射面表面缺陷的玻璃层状结构。
                     发明概述
本发明提供了一种压花装饰复合层压材料中间层，用于降低通过玻璃层压板的紫外线和红外线能量透射率。本发明的中间层包括具有两个外部粘合层例如PVB和两个内部聚合载体层例如PET的结构。聚合物载体层优选具有设置于其上的高可见光反射率的薄金属涂层，以形成金属化薄膜。然后金属化薄膜通过使用粘合剂粘合到第二聚合物载体层，以形成装饰复合材料。然后装饰复合材料进行有意图的压花，以形成压花装饰复合材料。特意形成在金属化薄膜上的表面缺陷可以容易地觉察到。这不同于设法使金属化薄膜的表面缺陷最小化并降低金属涂层的可见光反射率的通常实践。
                     附图简述
图1是本发明的层压板在与防碎安全玻璃的玻璃层分隔开时的放大截面图。
图2是用于形成图1层压板的典型装置。
                具体实施方案的详细说明
在此公开的本发明描述了一种用作玻璃层压板中间层的压花装饰复合材料，其包括一种网纹化处理(textured)的多层结构，并在两个聚合载体之间设置有金属涂层。然后这些压花装饰复合材料可以设置在两个粘合层之间以形成目标中间层。然后中间层可以设置在两片玻璃之间，由此形成最终的玻璃层压产品。
参照图1，图1所示的层压板2在透光防碎安全玻璃中与一个或多个刚性透明层，例如玻璃板4和6同时使用用于控制太阳辐射。在图1的实施方案中，防碎安全玻璃包括紧紧粘合到相对的玻璃板4和6的层压板2，为清楚起见将它们显示为与层压板2隔有一定空间。层压板2包括两个粘合层8和10，优选PVB，和压花装饰复合材料18。压花装饰复合材料18同样显示在图2中。压花装饰复合材料18包括两个聚合载体层14和16，优选PET。这种聚合载体层中的一个具有设置于其上的薄金属涂层12，并使用粘合剂粘合到其它聚合载体层。
在本发明压花装饰复合材料的中间使用设置在聚合载体层上的薄金属涂层形成金属化薄膜。然后使金属化薄膜通过粘合剂粘合到第二聚合载体层，形成装饰复合材料。将装饰复合材料压花，并由此在暴露于太阳光时在防碎安全玻璃中反射太阳红外辐射和大部分的可见光。本发明的压花装饰复合材料并不完全反射所有可见光，因为相当的可见光透射率是本发明在汽车玻璃和建筑应用中所必需的。本发明压花装饰复合材料优选具有约2％-约70％的可见光透射率。通常，金属化薄膜中的金属涂层越厚，可见光透射率越低/可见光反射率越高。用于金属涂层的合适金属是银、铝、铬、镍、锌、铜、锡、金及其合金以及其它合金，例如黄铜和不锈钢。本发明优选的金属是铝。
与用于层压玻璃的现有技术的薄膜不同，本发明的装饰复合材料进行了有意图的网纹化处理，例如压花成一种图案，结果存在与通常装饰复合材料平面呈不同角度的压花装饰复合材料的凸出。这种凸出可以是规则图案，例如如美国专利4,343,848中描述的规则菱形凸出，和不规则或随机图案，例如通常所说的橙皮图案。还可以使用其它网纹，其也在本发明的范围之内。例如，根据玻璃层压板产品最终用户的要求和需要，这种其它的网纹可以在简单的重复图案至公司图标之内变化。
压花装饰复合材料网化的表面图案大大减少了眩光与层压板中所有表面缺陷的可见性，这是这类薄膜常有的问题。如上所述，在现有技术中安全玻璃中非压花金属化薄膜的任何表面形变已经被认为是问题，并且当比较明显时称为“缺陷”使得玻璃层压板在商业上不被接受。由于可见光从在玻璃层压板内的金属化薄膜的表面反射，这些“缺陷”是视觉上可见的。
而且，由于可以容易察觉到层压板内金属化薄膜的常规非平面性，高度反射的平面金属化薄膜通常是更不引人注目的。这些缺点的结果是产生出导致反射图像失真的光学不均匀表面。由于均匀网纹化的表面隐藏了金属化薄膜上的缺陷并产生非常发散的反射图像，其比上述平面反射膜获得的镜样外观在审美上更有吸引力，所以使用具有高度可见光反射率的压花金属化薄膜消除了这些问题。
为了形成本发明的压花装饰复合材料，金属涂层首先设置在聚合载体层上。这可以通过多种方式进行，例如包括蒸发和溅射的真空金属喷涂或其它本领域普通技术人员公知的处理方式。具有设置于其上的金属涂层的聚合载体层通常需要通过使用粘合剂层压到第二聚合载体层。优选这样以使金属涂层的所有表面氧化最小化。如果不在短时间内层压，金属化薄膜的可见光透射率将由于上述表面氧化而显著增加。
用于粘合多层聚合载体膜以形成装饰复合材料的粘合剂应当与典型的高压釜层压处理中使用的高温(150℃以上)相适合。粘合剂还应在整个处理期间(压花+层压步骤)保持其粘合性能，以获得足够的聚合支撑膜层间粘合力。可接受的粘合剂包括所有交联粘合剂体系，例如聚酯、聚氨酯、丙烯酸树脂等，其中优选的粘合剂是异氰酸酯交联聚酯。
为了形成压花装饰复合材料，装饰复合材料(聚合物载体层-金属涂层-粘合剂-聚合物载体层)优选进行本领域公知的轧辊压花处理。该方法包括使用两个圆柱辊，其中一个具有软表面，并且另一个为刻有网纹的硬表面。为了软化聚合物并使其在压花处理期间更加揉曲，装饰复合材料通常在压花之前用红外线或对流加热预热。装饰复合材料通过轧点并充分加热和加压，槽辊的网纹压到其表面形成压花装饰复合材料。在装饰复合材料的压花期间使用的温度/压力在确定形成的网纹和高压釜处理的层压物的外观的持久性上通常是非常重要的。
本发明的聚合载体膜应该具有在处理和向其表面沉积金属化薄膜期间，以及在随后的粘合和层压步骤中维持其完整性的性能。而且，聚合载体膜应该具有足以成为最终安全玻璃产品整体部分的性能。为了满足这种性能要求，聚合载体膜应该是光学透明的(即对于与层的一侧相邻的物体，特定观察者可以从另一侧用眼睛不费力地看见)。聚合载体膜通常具有比外部粘合层更大的，优选非常大的抗拉模量。
在具有这些物理性能的热塑性材料之中，适于作为聚合载体膜的是尼龙、聚氨酯、丙烯酸树脂、聚碳酸酯、醋酸纤维素和三醋酸纤维素、氯乙烯聚合物和共聚物等等。最优选的是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，为了提高强度对其进行了双轴向拉伸，并且已使其热稳定化以便当加热时产生低收缩特性(即在暴露于150℃30分钟后，在双向的收缩小于2％)。与用于防碎安全玻璃的增塑聚乙烯醇缩丁醛(本发明优选的粘合层)的约107Pa相比较，聚对苯二甲酸乙二醇酯的抗拉模量(在21-25℃下)为约1010Pa。单个聚合载体层优选的厚度为约0.025-约0.075mm(约1-3密耳)。
可以使用有机染料对聚合载体层染色以改变玻璃层压板结构的审美外观。然而当暴露于紫外线时，这些有机染料的颜色稳定度通常较差。正如下文本发明一个实施方案所述，围绕聚合载体层的粘合层可以用对紫外线更加稳定的颜料染色，其额外提供层压板美观性。一旦适当地构成了装饰层，最终层压产品的形成可以开始。在最终安全玻璃产品的一个实施方案中，压花装饰组合层提供在两个粘合层之间。与粘合层接触的压花装饰组合层，通常聚合载体层(PET)的表层优选进行适当地涂布和/或处理，以获得足够的附着力和层压板完整性。优选的方法是使装饰层的表面变粗糙或压花装饰复合层表面的化学改性。这些改性可以通过火焰处理、化学氧化、电晕放电、碳溅射、在真空或空气中等离子处理、施用粘合剂或使用本领域普通技术人员公知的其它处理进行。
可以用于本发明的粘合层包括聚氨酯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、塑化聚氯乙烯，以及其它具有能量缓冲性能和表面化学的弹性聚合物，以在玻璃和聚合载体层之间提供足够的粘合力。本发明优选的粘合层是增塑聚乙烯醇缩丁醛(PVB)。PVB树脂通常通过已知的含水或溶剂缩醛化方法使PVOH与丁醛在酸催化剂存在下反应，然后中和催化剂、分离、稳定和干燥树脂而产生。PVB树脂为购自Solutia公司的Butvar树脂。当使用低角度激光散射通过筛析色谱法测量时，PVB树脂通常具有大于70,000的重均分子量，优选约100,000-250,000的重均分子量。以重量计，PVB中通常包括小于22％，优选约17-19％羟基(以聚乙烯醇(PVOH)计算)；最多达10％，优选0-3％的剩余酯基(以聚乙烯酯计算，如乙酸酯)，其余为乙缩醛，优选乙二醇缩丁醛，然而除了丁缩醛外还任选含有少量的乙缩醛基，例如2-乙基己醛，如美国专利5,137,954所描述的。
对于每100重量份的树脂，PVB树脂板通常用约15-50，更通常用25-45份增塑剂增塑。通常使用的增塑剂是多元酸或多元醇的酯。合适的增塑剂是如美国专利3,841,890所公开的二(2-乙基丁酸)三乙二醇酯、二(2-乙基己酸)三甘醇酯、四甘醇二庚酸酯、己二酸二己酯、己二酸二辛酯、己二酸庚酯和己二酸壬酯的混合物、癸二酸二丁酯，高分子型增塑剂例如油改性的癸二酸醇酸树脂，以及磷酸酯和己二酸酯的混合物，和美国专利4,144,217中所公开的己二酸酯和邻苯二甲酸烷基苄酯。以及如美国专利5,013,779中所公开的由C4-C9烷基醇和C4-C10环醇制得的己二酸酯混合物。C6-C8己二酸酯例如己二酸己酯为优选的增塑剂。更优选的增塑剂是二(2-乙基己酸)三甘醇酯。
常常希望向一个或两个粘合层中加入红外线(IR)吸收剂，以降低通过层压板传输的太阳能。众所周知，各种无机氧化物的纳米颗粒可以分散在树脂粘合剂中，以形成能够吸收特定波段的红外线能而具有高水平可见光透射率的涂层或层。具体地，美国专利5,807,511中公开了包掺杂含锑的氧化锡(ATO)的涂层，其对于波长超过1400nm的IR光具有极低的透射率。美国专利5,518,810中公开了包含掺杂锡的氧化铟(ITO)颗粒的涂层，其基本上阻挡了波长超过1000nm的红外光，并且ITO的晶体结构还可以改性以阻挡波长在700-900nm范围的光线。
欧洲专利申请EP-A-1008564公开了一种IR阻挡涂料组合物的使用，其中同时包括ATO或ITO和金属六硼化物，例如六硼化镧(LaB6)。在没有明显影响太阳光谱的可见光部分的前提下，ITO或ATO阻挡较高波长的IR光线，并且金属六硼化物颗粒阻挡较低波长的光线。如层压玻璃应用中优化日光性能的较早描述，希望使可见光透射率(Tv)最大化和使总体阳光透射率(Ts)最小化。该透射率可以使用Perkin-Elmer Lambda 900分光光度计以150mm直径集光球测量，并在10°观测井使用D65 Illuminant并根据ISO 9050(air mass 2)标准计算。Tv与Ts的比(Tv/Ts)有时用于评价这种性能。
通常，在吸收剩余的IR辐射之前，最好尽可能多地反射IR辐射。IR吸收将导致玻璃层压板的温度上升，因而一些太阳能将通过对流换热从玻璃表面转移到密闭隔间，例如汽车。本发明中间层的优选结构在粘合层具有一种或多种前述的IR吸收剂，以最大可能的除去太阳光。
通常，还惯于或希望在PVB中加入UV吸收剂。这种UV吸收剂公开在美国专利5,618,863中，其内容引用于此作为参考。加入到PVB中的UV吸收剂的量可以改变，并且相对于每100份PVB其通常是0.1-1份。在含有UV吸收剂的两个染色粘合层之间插入压花装饰复合材料，这消除了在聚合载体层中含有这些昂贵组分的需要。在优选的情形下，当PET薄膜用作聚合载体层时，为了防止PET聚合物老化，UV吸收剂的加入是重要的。
除了增塑剂、任选的UV吸收剂和粘附力控制剂之外，PVB板可以含有其它提高性能的添加剂，例如用于将板的部分或全部染色的颜料或染料、抗氧化剂等等。
约0.38-1.5mm(约15-60密耳)非关键厚度的板状增塑PVB可以如下形成：通过混合树脂和增塑剂外加添加剂，并优选(商业方式)挤压该混合制剂通过型板，亦即加压熔化，使增塑PVB通过与形成的板基本上大小一致的水平长而垂直窄的模腔。板的表面粗糙度通常通过本领域技术人员公知的现象如熔体破坏产生，并且这些期望的特征可以通过将挤塑模腔进行例如如美国专利4,281,980的图4所示设计得到。其它用于在挤塑板的一个或多个侧面上产生粗糙表面的已知工艺包括对下列中的一个进行规定或控制：聚合物分子量分布、含水量和熔融温度。这些方法公开在美国专利2,904,844、2,909,810、3,944,654、4,575,540和欧洲专利0185,863中。冲模之后对板的压花也可以用来产生期望的表面粗糙度。带有规则图案表面的压花PVB板的例子公开在美国专利5,425,977和5,455,103中。PVB的表面粗糙度必须有助于玻璃/PVB界面的脱气，并在随后的高压釜层压中完全消除。本发明最终的层压板可以使用本领域已知的层压方法形成。
参照图2，描述了形成用于防碎安全玻璃如交通工具或建筑物窗、天窗、遮阳篷顶等等的层压板2的方法。图2说明了一种将压花装饰复合层18密封在PVB层8和10之间的压辊式压焊系统。来自辊6 2的压花装饰复合层18滑过拉伸辊64并在位置66进行适度的表面加热，该位置66温和加热装饰层18或增塑PVB板8和10，或同时加热这二者。加热至足以引起暂时熔焊的温度，在此过程中层8和10的热软化表面变粘。当装饰层18的聚合载体层是优选的双向拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯时，合适的温度是约30℃-约120℃，优选的表面温度为接近约50℃。
压花装饰复合层18以及层8和10，其中每个层具有粗糙的脱气表面，被引导进入相对的转动轧辊68a、68b之间的层合辊隙，由此使这三层合并在一起。这排出了层间的空气，并且由于需要尽可能地从层间除去空气，对于具有较高分布曲线(profile)的压花金属化薄膜来说这个步骤是很关键的。合并的结果是装饰层18被封在PVB层8和10中，形成了图1所示的轻度粘合的层压板2，而不用压平层8和10外部未粘合的脱气表面。由辊72a、72b提供层8和10，而拉伸辊73可以包括在PVB层供给线中。如果需要，压辊68a、68b可以任选加热以促进粘合。轧辊68a、68b施加的粘合压力可以根据所选的载体膜材料和粘合温度而改变，但通常为约0.7-5千克/平方厘米，优选约1.8-2.1千克/平方厘米。层压板2的张力通过空转辊74上的旁路控制。通过图2组件的典型线速度为5-30英尺/分钟(1.5-9.2米/秒)。
本发明的层压板2通常设置在玻璃板、优选一对匹配的浮法玻璃板之间。玻璃板可以是任何类型玻璃的任何组合，包括透明玻璃和有色玻璃，并包括退火、热处理或钢化玻璃。本发明的复合层压板具有下列优点，即其可以以相同方式使用和使用与用于形成传统的安全玻璃层压板的相同装备进行层压，例如用于形成含有单层PVB保护膜的安全玻璃层压板的方法。典型的商用安全玻璃层压过程包括下列步骤：
(1)两片玻璃和复合层压材料的手工装配；
(2)在室温下使组件通过加压轧辊以排出夹带的空气；
(3)在短时间内用IR辐射或对流方式加热组件，直到约100℃的玻璃表面温度；
(4)使加热的组件通过第二对轧辊使组件充分暂时粘合，以密封层压板的边缘并能够进行其它处理，和
(5)在130-150℃的温度和150-185psig的压力高压釜处理组件30-90分钟。
其它用于使PVB/玻璃界面脱气(步骤2-4)的本领域已知并且商业上可以实践的方式包括真空袋和真空环方法，其中真空被用来除去空气。
本发明优选方案的玻璃层压板包括下列结构：外部玻璃片/外部PVB层/压花装饰复合材料/内部PVB层/内部玻璃片。在本发明的一个实施方案中，IR吸收剂加入到与阳光相对的内部PVB层。在这样的实施方案中，由于金属化薄膜可以首先反射相当大部分的太阳能，并且通过金属化薄膜的太阳能可以被PVB层吸收，所以玻璃层压板的太阳能性能可以被优化。
下列实施例用以说明本发明，而不是对本发明进行任何限制和约束，并且使用下列材料说明。得到两卷Dupont-Teijin生产的0.02”标称厚度(51微米)的双轴向拉伸PET薄膜用于制造压花装饰复合材料。这种PET薄膜基材具有低的高温收缩特性(在150℃下30分钟后收缩＜0.1)、良好的透明度和长幅加工性能(Web handlingCharacteristic)，并且根据厂商其尤其适于金属化应用。
                        实施例1
                 PET薄膜表面的粘合处理
由于PET薄膜对PVB没有充分的粘合力，所以将两卷PET中每卷的一个表面使用氩气/氮气混合气经过高真空“辉光放电”等离子处理，以达到可接受的粘合水平。选择过程中的能量输入和线速度以在没有使PET薄膜明显变黄的范围内使PVB对PET的粘合力最大化。
90°剥离粘着力测试用来测量增塑PVB和PET薄膜之间的粘结强度。含有PET薄膜的特殊剥离粘着力层压板使用标准层压方法通过用PET薄膜代替标准双层玻璃层压板的一个玻璃片而制成。
使用的增塑PVB层的厚度为0.030”(0.76mm)，并且其在使用之前在70℃干燥1小时来降低水分含量，以保证玻璃/PVB界面的粘合力高于PET/PVB界面的粘合力。PET薄膜处理过的一侧组装在增塑PVB板的一侧，并且测试玻璃层装在另一侧(通常希望在处理过的PET和PVB层之间包括一个未处理的PET小薄(0.5密耳)膜，以使得随后有利于PET-PVB界面的初始剥落)。
放置两个这样的组合层压板，使其未处理的PET表面互相接触，并通过脱气轧辊。然后将两个层压板中的每个以PET表面面朝上在105℃放入空气烘箱中10分钟。热层压板如前所述进行成对再辊轧，然后在143℃、185psig下高压釜处理30分钟。在高压釜处理以后，使用特殊双轮切割器经过PET产生4厘米宽的切口。然后层压板另一端的玻璃被划破。
在进行实际的剥离试验以前，样品在21℃下调理一整夜。在剥离试验期间，玻璃、PVB板和PET薄膜样品被夹在Instron剥离实验机(十字头速率为12.7厘米每分钟)的夹具上，并直接记录以90°从PVB板分离PET薄膜所需力组成的实验结果。各个记录峰值的平均值即为样品的值。测量处理过的PET表面对在最终的0.004”(未压花)的装饰复合材料(实施例3)上的PVB板的90°剥离粘着力发现其在两个表面上为25Nt/cm。
                     实施例2
                具有铝的PET薄膜涂层
将一卷一个表面已经用等离子处理过的薄膜(实施例1)放入真空室进行“金属化”。真空室的压力通过一系列真空泵降低，直到达到铝的蒸发压力(6.7×10-2Pa/0.5微米汞柱)。此时，铝通过电阻式加热铝源而蒸发，并沉积在未处理的PET表面上。控制沉积速率以得到约50埃厚的涂层。
                        实施例3
           金属化薄膜的层压(→装饰复合材料)
为了使铝表面的氧化最小化，将这卷铝金属化薄膜(实施例2)层压到第二卷PET薄膜的未处理的表面，其已经预先经过促粘合处理(实施例1)。使用传统的双层涂层/烘干/轧辊层压方法，用异氰酸酯交联的聚酯粘结剂系统将一个薄膜的铝涂布表面粘合到其它薄膜的未经处理的表面，得到了装饰复合材料。
层压薄膜的可见光透射率用Perkin-Elmer Lambda 900分光光度计以150mm直径的集光球测量，其结果为31.4％。然后将10°观测井的D65 Illuminant用于测量。
                       实施例4
                        压花
将实施例3中形成的层压装饰复合材料进行轧辊压花处理，其包括使用两个圆柱辊，其中一个具有软表面，并且另一个为刻有网纹的硬表面。两个不同的槽辊用于该实施例，其中一个具有典型的“橙皮”网纹，另一个具有较高分布曲线的“六针形”网纹。对于两个压花辊的每个，为了软化PET薄膜并使其在压花处理期间更加揉曲，装饰复合材料使用IR加热预热。然后使装饰复合材料通过辊隙并使用足够的轧辊压力，使槽辊的网纹传递到其表面形成压花装饰复合材料。产生了同时具有“橙皮”和“六针形”网纹的压花装饰复合材料。
                       实施例5
                     与PVB板的结合
使用与美国专利5,091,258中相似的密封方法和工艺条件，使实施例4中得到的具有六针形图案的压花装饰复合材料与购自Solutia公司的0.15”SaflexPVB-RB11板结合，形成了适用于制造安全玻璃的中间层。
                      实施例6
                安全玻璃的制造/测试
安全玻璃使用在实施例5中形成的中间层通过下列步骤制造：
(a)将实施例5中的中间层在99°F/23％RH下调理3小时，达到0.43％的平均含水量。
(b)使两个在对流加热炉中预热到105°F的12”×12”的干净退火透明玻璃与步骤1中调理的中间层结合。
(c)然后使手工装配的层压板通过加压轧辊以从两个PVB-玻璃界面除去空气。
(d)然后将层压板在对流加热炉中于105℃加热10分钟，然后再次通过加压轧辊以除去空气并密封该层压板的边缘。
(e)然后层压板被放入空气高压釜中并经受典型用于PVB分层的加工条件。工艺条件如下：同时加热到290°F同时增加空气压力到185psig；持续在此压力和温度20分钟；冷却至125°F；减压到环境压力并继续冷却至100°F。
(f)层压板日光性能使用Lambda 900分光光度计用集光球，在10°观测井用D65 Illuminant使用ISO 9050-Air Mass 2.0测量。
参数概括在下表1中：
                               表1
可见光 ％可见光透射率，Tv  31.7
％可见光反射率，Rv  46.3
太阳光 ％太阳光透射率，Tv  26.3
％太阳光反射率，Rv  49.9
比：Tv/Rv  1.2
日光参数测定后，在此层压板上进行“烘焙测试”，旨在确定是否由于六针压花花样的较高分布曲线而存在较大量的残存空气。该测试包括加热层压板到高温(首先在100℃浸泡加热16小时，然后每次升温10℃并保温1小时，并且标注开始形成气泡时的温度)。在140℃观察到气泡，这表示层压板中存在少量残存空气，表明在此产品结构中的残存空气很可能没有造成明显的性能问题。
                        实施例7
                 具有IR吸收性能的PVB板
使用前述的板模挤塑方法制造0.030”厚的PVB板，并且PVB树脂/增塑剂/添加剂配方非常类似于用于实施例5中的商品Saflex RB11PVB板，除了在增塑剂中的0.02％六硼化镧微粒分散体在板的挤压之前加入到配方中，以增加板的IR吸收特性。
                        实施例8
          含有IR吸收剂的玻璃层压板的制造/测试
使用实施例7中形成的0.030”PVB板、0.015”的SaflexPVB-RB17-377300板(solutia公司制造销售的透绿色光的商品PVB板)和实施例4中制备的具有“六针”网纹的压花装饰复合材料，使用下列实验室方法制造一系列玻璃层压板：
(a)使选定的PVB板样品在99°F/23％RH下调理3小时，达到0.43％的平均含水量。
(b)使两片干净的透明的退火浮法玻璃预热到105°F，手工装配调理的PVB板和“六针”压花装饰复合材料，以形成如
图1所示的压花装饰玻璃层压板。
(c)然后使手工装配的层压板通过加压轧辊以从PVB-玻璃界面除去空气。
(d)然后将层压板在对流加热炉中于105℃加热10分钟，然后再次通过加压轧辊以除去空气并密封该层压板的边缘。
(e)然后层压板被放入空气高压釜中并经受典型用于PVB分层的加工条件。工艺条件如下：同时加热到290°F同时增加空气压力到185psig；持续在此压力和温度20分钟；冷却至125°F；减压到环境压力并继续冷却至100°F。
(f)层压板的日光性能使用perkin-Elmer Lambda 900分光光度计在集光球使用ISO 9050-Air Mass 2.0测量。为了表明在吸收以前首先反射IR辐射，光源在层压板的两侧时进行测量。参数概括在下表2中：
                              表2
 A  B
可见光 ％可见光透射率，Tv  21.1
％可见光反射率，Rv  25.4  24.0
阳光 ％阳光透射率，Tv  11.3
％阳光反射率，Rv  26.7  14.9
比：Tv/Rv  1.9
阳光拒入率(SR)，％  72.0  68.8
遮阳系数(SC)  0.31  0.34
附注：
1.A：0.030”板含有与光源最远的IR吸收剂。
2.B：0.030”板含有与光源最近的IR吸收剂。
3.遮阳系数＝(Ts+0.27*As)/0.87
4.阳光拒入率＝Rs+0.73*As
如表2所示，如果IR吸收剂位于与光源最远，日光性能遮阳指数和阳光拒入率提高。而且，在层压板的一边使用绿色RB17中间层，当从另一边观察时，层压板产生易于察觉的颜色改变。
在前说明仅仅是为了举例说明，而不应视为对本发明的限制。各种改进和改变对所属技术领域的专业人员来说是显而易见的。因此上文只能被认为是作为示范，并且本发明的保护范围由下列权利要求确定。

Claims (61)

1.一种层压玻璃用的中间层，该中间层包括设置在第一和第二粘合层之间的压花装饰复合材料；其中压花装饰复合材料包括第一聚合载体膜，该载体膜具有设置于其上并粘合到第二聚合载体膜的金属涂层，由此使金属涂层处于两个聚合载体膜之间，其中粘合的聚合载体膜被压花，使其具有以与粘合的聚合载体膜的平面呈不同角度的凸出。
2.权利要求1所述的中间层，其中压花装饰复合材料具有约2％-约70％的可见光透射率。
3.权利要求1所述的中间层，其中金属涂层选自银、铝、铬、镍、锌、铜、锡、金、黄铜、不锈钢及其合金。
4.权利要求3所述的中间层，其中金属涂层是铝。
5.权利要求1所述的中间层，其中压花具有规则的菱形、六针形、或随机橙皮图案。
6.权利要求1所述的中间层，其中第一和第二聚合载体膜分别选自尼龙、聚氨酯、丙烯酸树脂、聚碳酸酯、醋酸纤维素、三醋酸纤维素、氯乙烯聚合物、氯乙烯共聚物和双轴向拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯。
7.权利要求6所述的中间层，其中第一和第二聚合载体膜为双轴向拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯。
8.权利要求1所述的中间层，其中第一和第二聚合载体膜用粘合剂粘合在一起。
9.权利要求8所述的中间层，其中粘合剂在最高达约150℃的温度下是稳定的。
10.权利要求8所述的中间层，其中粘合剂是交联聚酯、交联聚氨酯或交联丙烯酸树脂。
11.权利要求10所述的中间层，其中交联聚酯是异氰酸酯交联的聚酯。
12.权利要求1所述的中间层，其中第一和第二聚合载体层具有约0.025-约0.075mm(约1-3密耳)的厚度。
13.权利要求1所述的中间层，其中第一和第二粘合层分别选自聚氨酯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、增塑聚氯乙烯和增塑聚乙烯醇缩丁醛。
14.权利要求13所述的中间层，其中第一和第二粘合层为增塑聚乙烯醇缩丁醛。
15.权利要求14所述的中间层，其中增塑聚乙烯醇缩丁醛用增塑剂增塑，增塑剂选自：二(2-乙基丁酸)三甘醇酯、二(2-乙基己酸)三甘醇酯、二庚酸四甘醇酯、己二酸二己酯、己二酸二辛酯、己二酸庚酯和己二酸壬酯的混合物、癸二酸二丁酯，高分子型增塑剂、磷酸酯和己二酸酯的混合物，己二酸酯和邻苯二甲酸烷基苄酯的混合物、由C4-C9烷基醇和C4-C10环醇制得的己二酸酯混合物、C6-C8的己二酸酯，及其混合物。
16.权利要求1所述的中间层，其中第一和第二粘合层中的一个或两个中含有光稳定性颜料。
17.权利要求1所述的中间层，其中第一和第二粘合层中的一个或两个中含有红外光吸收剂。
18.权利要求17所述的中间层，其中红外光吸收剂选自掺杂锑的氧化锡、掺杂锡的氧化铟、金属六硼化物或其组合。
19.权利要求18所述的中间层，其中金属六硼化物为六硼化镧(LaB6)。
20.权利要求1所述的中间层，其中第一和第二粘合层中的一个或两个中含有紫外线吸收剂。
21.权利要求1所述的中间层，其中第一和第二粘合层具有约0.38-约1.5mm的厚度。
22.权利要求1所述的中间层，其中聚合载体层与粘合层接触的表面使用下列方法化学改性：火焰处理、化学氧化、电晕放电、碳溅射、在真空中等离子处理和在空气中等离子处理。
23.权利要求1所述的中间层，其中将粘合剂施用于聚合载体层与粘合层接触的表面。
24.一种层压玻璃复合材料，包括设置在两个玻璃片之间的中间层，该中间层包括设置在第一和第二粘合层之间的压花装饰复合材料；其中压花装饰复合材料包括第一聚合载体膜，该载体膜具有设置于其上并粘合到第二聚合载体膜的金属涂层，由此使金属涂层处于两个聚合载体膜之间，其中粘合的聚合载体膜被压花，使其具有以与粘合到聚合载体膜的平面呈不同角度的凸出。
25.权利要求24所述的层压玻璃复合材料，其中两个玻璃片是一对匹配的浮法玻璃板。
26.权利要求24所述的层压玻璃复合材料，其中两个玻璃片分别选自透明玻璃、有色玻璃、退火玻璃、热处理玻璃和钢化玻璃。
27.权利要求24所述的层压玻璃复合材料，其中压花装饰复合材料具有约2％-约70％的可见光透射率。
28.权利要求24所述的层压玻璃复合材料，其中金属涂层选自银、铝、铬、镍、锌、铜、锡、金、黄铜、不锈钢及其合金。
29.权利要求28所述的层压玻璃复合材料，其中金属涂层是铝。
30.权利要求24所述的层压玻璃复合材料，其中压花具有规则的菱形、六针形、或随机橙皮图案。
31.权利要求24所述的层压玻璃复合材料，其中第一和第二聚合载体膜分别选自尼龙、聚氨酯、丙烯酸树脂、聚碳酸酯、醋酸纤维素、三醋酸纤维素、氯乙烯聚合物、氯乙烯共聚物和双轴向拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯。
32.权利要求31所述的层压玻璃复合材料，其中第一和第二聚合载体膜为双轴向拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯。
33.权利要求24所述的层压玻璃复合材料，其中第一和第二聚合载体膜用粘合剂粘合。
34.权利要求33所述的层压玻璃复合材料，其中粘合剂在最高达约150℃的温度下是稳定的。
35.权利要求33所述的层压玻璃复合材料，其中粘合剂是交联聚酯、交联聚氨酯或交联丙烯酸树脂。
36.权利要求35所述的层压玻璃复合材料，其中交联聚酯是异氰酸酯交联的聚酯。
37.权利要求24所述的层压玻璃复合材料，其中第一和第二聚合载体层具有约0.025-约0.075mm(约1-3密耳)的厚度。
38.权利要求24所述的层压玻璃复合材料，其中第一和第二粘合层分别选自聚氨酯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、增塑聚氯乙烯和增塑聚乙烯醇缩丁醛。
39.权利要求38所述的层压玻璃复合材料，其中第一和第二粘合层为增塑聚乙烯醇缩丁醛。
40.权利要求39所述的层压玻璃复合材料，其中增塑聚乙烯醇缩丁醛用增塑剂增塑，增塑剂选自：二(2-乙基丁酸)三甘醇酯、二(2-乙基己酸)三甘醇酯、四甘醇二庚酸酯、己二酸二己酯、己二酸二辛酯、己二酸庚酯和己二酸壬酯的混合物、癸二酸二丁酯，高分子型增塑剂、磷酸酯和己二酸酯的混合物，己二酸酯和邻苯二甲酸烷基苄酯的混合物、由C4-C9烷基醇和C4-C10环醇制得的己二酸酯混合物、C6-C8的己二酸酯，及其混合物。
41.权利要求24所述的层压玻璃复合材料，其中第一和第二粘合层中的一个或两个中含有光稳定性颜料。
42.权利要求24所述的层压玻璃复合材料，其中第一和第二粘合层中的一个或两个中含有红外光吸收剂。
43.权利要求42所述的层压玻璃复合材料，其中红外光吸收剂选自掺杂锑的氧化锡、掺杂锡的氧化铟、金属六硼化物或其组合。
44.权利要求43所述的层压玻璃复合材料，其中金属六硼化物为六硼化镧(LaB6)。
45.权利要求24所述的层压玻璃复合材料，其中第一和第二粘合层中的一个或两个中含有紫外线吸收剂。
46.权利要求24所述的层压玻璃复合材料，其中第一和第二粘合层具有约0.38-约1.5mm(约15-60密耳)的厚度。
47.权利要求24所述的层压玻璃复合材料，其中聚合载体层与粘合层接触的表面使用下列方法化学改性：火焰处理、化学氧化、电晕放电、碳溅射、在真空中等离子处理和在空气中等离子处理。
48.权利要求24所述的层压玻璃复合材料，其中一种粘合剂被施用于聚合载体层与粘合层接触的表面。
49.一种层压玻璃复合材料，包括设置在外部玻璃板和内部玻璃板之间的中间层，该中间层包括设置在外层和内层粘合层之间的压花装饰复合材料，内层粘合层含有红外线吸收剂，两个粘合层都含有紫外线吸收剂，其中外层粘合层粘合到外部玻璃板，内层粘合层粘合到内部玻璃板；其中压花装饰复合材料包括第一聚合载体膜，该载体膜具有设置于其上并粘合到第二聚合载体膜的金属涂层，由此使金属涂层处于两个聚合载体膜之间，其中粘合的聚合载体膜被压花，使其具有以与粘合的聚合载体膜的平面呈不同角度的凸出。
50.一种用于层压玻璃的压花装饰复合材料，包括第一聚合载体膜，该载体膜具有设置于其上并粘合到第二聚合载体膜的金属涂层，由此使金属涂层处于两个聚合载体膜之间，其中粘合的聚合载体膜被压花，使其具有以与粘合到聚合载体膜的平面呈不同角度的凸出；其中压花装饰组合层用于层压玻璃。
51.权利要求50所述的中间层，其中压花装饰复合材料具有约2％-约70％的可见光透射率。
52.权利要求50所述的中间层，其中金属涂层选自银、铝、铬、镍、锌、铜、锡、金、黄铜、不锈钢及其合金。
53.权利要求52所述的中间层，其中金属涂层是铝。
54.权利要求50所述的中间层，其中压花具有规则的菱形、六针形、或随机橙皮图案。
55.权利要求50所述的中间层，其中第一和第二聚合载体膜分别选自尼龙、聚氨酯、丙烯酸树脂、聚碳酸酯、醋酸纤维素、三醋酸纤维素、氯乙烯聚合物、氯乙烯共聚物和双轴向拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯。
56.权利要求55所述的中间层，其中第一和第二聚合载体膜为双轴向拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯。
57.权利要求50所述的中间层，其中第一和第二聚合载体膜用粘合剂粘合。
58.权利要求57所述的中间层，其中粘合剂在最高达约150℃的温度下是稳定的。
59.权利要求57所述的中间层，其中粘合剂是交联聚酯、交联聚氨酯或交联丙烯酸树脂。
60.权利要求59所述的中间层，其中交联聚酯是异氰酸酯交联的聚酯。
61.权利要求50所述的中间层，其中第一和第二聚合载体膜具有约0.025-约0.075mm(约1-3密耳)的厚度。
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