DE60215114T2

DE60215114T2 - Geprägte reflektive Laminate

Info

Publication number: DE60215114T2
Application number: DE2002615114
Authority: DE
Inventors: James R. Longmeadow Massachusetts Moran
Original assignee: Solutia Inc
Current assignee: Solutia Inc
Priority date: 2002-02-28
Filing date: 2002-07-26
Publication date: 2007-04-12
Anticipated expiration: 2022-07-27
Also published as: NO20043862L; EP1342565B1; WO2003074270A2; MXPA04008400A; AU2002320582B2; EP1342565A1; ATE341446T1; DK1342565T3; CN1625468A; CN100371166C; JP2005530627A; CA2477122A1; PT1342565E; RU2004128945A; KR20040105733A; KR100849750B1; US7157133B2; DE60215114D1; BR0215621A; ES2271162T3

Description

HINTERGRUND
Die Erfindung betrifft die Verwendung von bruchfesten laminierten Fensterzusammenstellungen mit hoher Reflexion von Sonnenstrahlung in Kombination mit einem einzigartigen visuellen Aussehen, das bislang zur Verwendung für Architektur- und Automobil-Anwendungszwecke noch nicht aufgefunden worden war.
Die Oberflächenbereiche von Automobilgläsern haben sich in den letzten Jahren wegen der Popularität der neuen Geländewagen in den Vereinigten Staaten und anderswo erhöht. Dies hat zu der Notwendigkeit geführt, die Beladung mit Solarwärme zu verringern. Weiterhin hat es ein starkes Interesse nach einer erhöhten Privatsphäre der Fahrzeuge gegeben, um die persönliche Sicherheit zu verbessern. Da die rückwärtigen und rückseitigen Gläser sowie die Jalousien für Sonnenlicht von solchen Fahrzeugen gewöhnlich durch weniger restriktive behördliche Regeln hinsichtlich der Durchlässigkeit für sichtbares Licht kontrolliert werden, ist die Verwendung von hitzereflektierenden und/oder hitzeabsorbierenden Hochleistungsgläsern mit damit verbundener niedriger Durchlässigkeit für sichtbares Licht und mit begrenzten ästhetischen Optionen angewachsen.
Bei Anwendungszwecken für Architekturzwecke sind metallbeschichtete Gläser mit hoher Reflexion des sichtbaren Lichts wegen der störenden „spiegelartigen" Reflexionen nicht erwünscht. Weiterhin sind in einigen Stadtbereichen mit hoher Baudichte solche Gläser durch Bauvorschriften nicht zugelassen wegen des Einflusses des reflektierten Lichts auf nahe gelegene Strukturen.
Die vorliegende Erfindung betrifft eingekapselte, das Sonnenlicht reflektierende Filme zur Verwendung in laminierten Fensterzusammenstellungen und insbesondere bruchfeste Fensterzusammenstellungen mit Sicherheitsglas-artiger Konstruktion. Sonnenlicht reflektierende Fensterzusammenstellungen haben für zahlreiche Anwendungszwecke Anwendung gefunden, wobei es das Ziel ist, innere Erhitzungsbelastungen unter Kontrolle zu bringen, indem der Teil des nahen Infrarotlichts des Sonnenspektrums, der das Erhitzen bewirkt, reflektiert wird. Dieser Technologie-Typ ist z.B. in verglasten Geschäfts- und Wohngebäuden sowie in Produkten für Automobilfenster angewendet worden.
Um die Erwärmungseffekte, die von solchen Fenstern herrühren, zu verringern, sind in Fensterzusammenstellungen schon Materialien oder Filme eingearbeitet worden, die Licht selektiv durchlassen. Diese Filme sind im Allgemeinen so gestaltet worden, dass sie die Abstoßung des eintretenden Lichts im nahen Infrarot-Wellenlängenbereich maximieren, die Durchlässigkeit für sichtbares Licht maximieren und die Reflexion für sichtbares Licht minimieren. Filme, die Licht selektiv durchlassen, werden z.B. in der US-PS Nr. 4 973 511 beschrieben.
Schichten von Metallen, Metallverbindungen und dergleichen mit einer Dicke im Bereich von Angström-Einheiten (oder dicker) in Fenstern zur Reflexion der hitzeerzeugenden Sonnenstrahlung im Infrarotbereich, während das signifikant kühlere sichtbare Licht durchgelassen wird, sind gut bekannt. Die Temperaturerhöhung wird innerhalb eines Bereichs verringert, der durch ein oder mehrere solcher Fenster begrenzt wird. Diese Schichten werden gewöhnlich in einer Sequenz als Stapel angeordnet und sie werden durch eine geeignete transparente ebene Polymer-Trägerschicht, wie einen biaxial gestreckten, thermoplastischen Polyethylenterephthalatfilm (PET), oder ein äquivalentes Material getragen. Nachstehend wird hierin eine Polymer-Trägerschicht mit einem Metallüberzug kollektiv als „metallisierter Film" bezeichnet.
Wenn ein metallisierter Film mit Glas in einer laminierten Verglasung kombiniert wird, dann werden gewöhnlich zwei Schichten einer Schock-streuenden Zwischenlage von weichgemachten Polyvinylbutyral (PVB) eingearbeitet, um einen Stoß eines Fremdkörpers zu absorbieren, ohne dass das Glas durchdrungen wird. Wie in der US-PS Nr. 5 091 258, auf die hierin Bezug genommen wird, beschrieben wird, wird ein Metallüberzug auf einem flexiblen Kunststoffsubstrat, wie PET, abgeschieden (Bildung eines metallisierten Films) und das erhaltene Material wird in zwei Schichten von weichgemachtem PVB eingekapselt. Das mehrschichtige Laminat mit PVB als äußere Schichten wird dann zwischen zwei starre transparente Elemente, wie solche aus Glas, laminiert, um eine Sicherheitsverglasung zu bilden, die aufgrund des Vorhandenseins des metallisierten Films die Durchlässigkeit für Sonnenstrahlung verringert.
Im Stand der Technik ist schon erkannt worden, dass alle beliebigen nichtplanaren Verwerfungen des metallisierten Films in der Laminatstruktur problematisch sind und dass, wenn sie in ausgeprägtem Maß auftreten, als „Defekte" bezeichnet werden müssen, die das Glaslaminat nicht mehr für technische Zwecke verwendbar machen. Diese „Defekte" sind im Allgemeinen visuell erkennbar, weil fast immer eine kleine Menge des sichtbaren Lichts von der Oberfläche des metallisierten Films reflektiert wird. Gemäß der genannten '511-PS wird versucht, diesen „Defekt" dadurch zu verringern, dass der metallisierte Film so gestaltet wird, dass er die Reflexion für sichtbares Licht an der Grenzfläche zwischen PVB/metallisierter Film minimiert, so dass die Fähigkeit eines Beobachters, optische „Defekte", die in dem Glaslaminat vorhanden sind, signifikant verringert wird.
Ein weiterer Versuch, mit diesem optischen „Defekt" zurecht zu kommen, wird in der US-PS Nr. 4 465 736 beschrieben. Demzufolge wird ebenfalls versucht, Oberflächendeformationen in dem metallisierten Film zu minimieren. Die '736-PS beschreibt einen das Sonnenlicht reflektierenden Metall/Dielektrikumstapel, der in dieser Druckschrift als Überzug bezeichnet wird. Dieser ist auf ein spezielles Substrat abgeschieden, das so gestaltet ist, dass es innerhalb sorgfältig vorgewählter Grenzen hitzeschrumpfbar ist. Weiterhin beschreibt die US-PS Nr. 5 932 329 eine Scheibe aus laminiertem Glas, das einen das IR-Licht reflektierenden Oberflächenüberzug enthält. In der '329-PS heißt es, dass eine derartige laminierte Glasscheibe häufig einen störenden optischen Qualitätsdefekt oder eine optische Verwerfung zeigt, wodurch die das IR-Licht reflektierende Oberfläche keine gleichförmige Reflexion zeigt, sondern einen Schrumpfungseffekt oder sogar einen Hämmerungs- oder Faltenbildungseffekt zeigt. In der '329-PS heißt es, dass dieses Problem überwunden werden kann, indem eine optische Verwerfung vollständig oder nahezu vollständig vermieden wird, indem die Schrumpfung der das IR-Licht reflektierenden Oberfläche minimiert wird, so dass die Bildung von Deformationen der das IR-Licht reflektierenden Oberfläche verhindert wird.
Tatsächlich ist kein im Stand der Technik bekannter Prozess dazu imstande, jede Oberflächendeformation in der das IR-Licht reflektierenden Oberfläche zu verringern. Da es sehr schwierig ist, eine flache, spiegelartige Oberfläche zu erhalten, wäre es wünschenswert, eine Glaslaminatstruktur zu entwickeln, die vorteilhafterweise derartige Oberflächendeformationen der das IR-Licht reflektierenden Oberfläche ausnutzt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung stellt eine dekorative Verbundlaminat-Zwischenlage zur Verminderung der Durchlässigkeit für UV- und IR-Strahlungsenergie durch ein Glaslaminat zur Verfügung. Eine erfindungsgemäße Zwischenlage umfasst eine Struktur mit zwei äußeren Klebstoffschichten, wie beispielsweise aus PVB, und zwei innere polymere Trägerschichten, wie beispielsweise aus PET. Eine Polymer-Trägerschicht hat vorzugsweise einen dünnen Metallüberzug mit hoher Reflexion für sichtbares Licht darauf aufgebracht, wodurch ein metallisierter Film gebildet wird. Der metallisierte Film wird dann unter Verwendung eines Klebstoffs an eine zweite Polymer-Trägerschicht gebunden, wodurch eine dekorative Verbundstruktur gebildet wird. Die dekorative Verbundstruktur wird dann absichtlich geprägt, um einen geprägten dekorativen Verbundstoff zu bilden. Die Oberflächendeformationen, die absichtlich dem metallisierten Film verliehen worden sind, können leicht beobachtet werden. Dies steht im Gegensatz zu der üblichen Praxis, Oberflächendeformationen in der Schicht aus dem metallisierten Film zu minimieren und die Reflexion für sichtbares Licht des Metallüberzugs zu verringern.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die 1 ist eine partiale Querschnittsansicht im vergrößerten Detail eines erfindungsgemäßen Laminats, das in einer im Abstand angeordneten Anordnung mit Glasschichten einer Sicherheitsverglasung gezeigt wird.
Die 2 ist eine repräsentative Vorrichtung für die Bildung des Laminats der 1.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEISPIELHAFT BESCHRIEBENEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die hierin offenbarte Erfindung beschreibt einen geprägten dekorativen Verbundstoff zur Verwendung als Zwischenlage für ein Glaslaminat, umfassend eine texturierte mehrschichtige Struktur mit einem Metallüberzug, der zwischen zwei Polymerträgern angeordnet ist. Dieser geprägte dekorative Verbundstoff kann dann zwischen zwei Klebstoffschichten angeordnet werden, um die resultierende Zwischenlage zu bilden. Die Zwischenlage kann dann zwischen zwei Platten bzw. Folien aus Glas angeordnet werden, wodurch ein fertiges Glaslaminatprodukt gebildet wird.
In der 1 wird das Laminat 2 zur Verwendung mit einer oder mehreren starren transparenten Schichten, wie Glasplatten bzw. Glasfolien 4 und 6, in einer optisch transparenten Sicherheitsverglasung zur Kontrolle der Sonnenstrahlung gezeigt. Gemäß der Ausführungsform der 1 umfasst die Sicherheitsverglasung das Laminat 2, das fest an gegenüber liegende Glasplatten bzw. -folien 4 und 6 gebunden ist, die der Klarheit halber im Abstand von dem Laminat 2 dargestellt sind. Das Laminat 2 umfasst zwei Klebstoffschichten 8 und 10, vorzugsweise aus PVB, und einen geprägten dekorativen Verbundstoff 18. Der geprägte dekorative Verbundstoff 18 ist ebenfalls in 2 gezeigt. Der geprägte dekorative Verbundstoff 18 umfasst zwei Polymer-Trägerschichten 14 und 16, vorzugsweise aus PET. Eine dieser Polymer-Trägerschichten hat einen dünnen Metallüberzug 12, der darauf angeordnet ist, und sie ist mit der anderen Polymer-Trägerschicht unter Verwendung eines Klebstoffs verbunden worden.
Im Zentrum des erfindungsgemäßen geprägten dekorativen Verbundstoffs ist ein dünner Metallüberzug verwendet worden, der auf einer Polymer-Trägerschicht angeordnet ist, wodurch ein metallisierter Film gebildet worden ist. Der metallisierte Film ist dann mit einem Klebstoff verbunden worden, um eine zweite Polymer-Trägerschicht zu bilden, wodurch ein dekorativer Verbundstoff gebildet worden ist. Der dekorative Verbundstoff ist geprägt und reflektiert somit die Infrarot-Sonnenstrahlung sowie einen großen Teil des sichtbaren Lichts, wenn er in einer Sicherheitsverglasung dem Sonnenlicht ausgesetzt ist. Der erfindungsgemäße geprägte dekorative Verbundstoff reflektiert nicht das gesamte sichtbare Licht vollständig, da eine bestimmte Durchlässigkeit für sichtbares Licht zur erfindungsgemäßen Verwendung für Automobilgläser und für Architektur-Anwendungszwecke erforderlich ist. Der erfindungsgemäße geprägte dekorative Verbundstoff hat eine Durchlässigkeit für sichtbares Licht im Bereich von etwa 2% bis etwa 70%. Im Allgemeinen ist es so, dass, je dicker der Metallüberzug in dem metallisierten Film ist, desto niedriger die Durchlässigkeit für sichtbares Licht desto höher die Reflexion für sichtbares Licht ist. Unter geeigneten Metallen zur Verwendung in dem Metallüberzug befinden sich Silber, Aluminium, Chrom, Nickel, Zink, Kupfer, Zinn, Gold und Legierungen davon, sowie andere Legierungen, beispielsweise Messing und Edelstahl. Erfindungsgemäß wird als Metall Aluminium bevorzugt.
Im Gegensatz zu den Filmen nach dem Stand der Technik, die zur Verwendung für Laminatglas verwendet werden, ist der erfindungsgemäße dekorative Verbundstoff absichtlich texturiert worden, beispielsweise so zu einem Muster geprägt, dass Vorsprünge des geprägten dekorativen Verbundstoffs mit unterschiedlichen Winkeln zu der normalen flachen Ebene des dekorativen Verbundstoffs vorhanden sind. Derartige Vorsprünge können in einem regulären Muster, wie beispielsweise reguläre diamantenartige Vorsprünge, wie in der US-PS Nr. 4 343 848 beschrieben, oder solche mit unregelmäßigem oder beliebigem Muster, wie beispielsweise solche, die unter dem Namen „orange peel" bekannt sind. Es können auch andere Texturen verwendet werden und auch diese liegen im Rahmen dieser Erfindung. Die anderen Texturen könnten sich im Bereich von einfachen wiederholenden Mustern bis zu Firmen-Logos, beispielsweise in Abhängigkeit von den Notwendigkeiten und den Wünschen des Endverbrauchers des Glaslaminatprodukts, bewegen.
Das texturierte Oberflächenmuster des geprägten dekorativen Verbundstoffs verringert stark eine Blendung und die Sichtbarkeit von irgendwelchen Oberflächendeformationen in Laminaten, die normalerweise mit solchen Filmen assoziiert sind. Wie oben beschrieben wurde, ist es im Stand der Technik erkannt worden, dass irgendwelche Oberflächendeformationen auf nichtgeprägten metallisierten Filmen in Glaslaminaten problematisch sind und dass, wenn diese in ausgeprägter Art und Weise auftreten, als „Defekte" bezeichnet werden müssen, die die Glaslaminate für technische Zwecke nicht anwendbar machen. Diese „Defekte" werden visuell sichtbar, weil das sichtbare Licht von der Oberfläche des metallisierten Films im Inneren des Glaslaminats reflektiert wird.
Weiterhin sind im Allgemeinen hoch reflektierende flache metallisierte Filme wegen der Leichtigkeit, mit der die allgemeine Unebenheit des metallisierten Films im Inneren des Laminats beobachtet werden kann, unattraktiv. Die Effekte dieser Nachteile sind optische ungleichförmige Oberflächen, die zu verzerrten reflektierten Bildern führen. Unter Verwendung von geprägten metallisierten Filmen mit hoher Reflexion des sichtbaren Lichts werden diese Probleme eliminiert, da eine gleichförmig texturierte Oberfläche Defekte in dem metallisierten Film verbirgt und zu einem sehr diffusen reflektierten Bild führt, das ästhetisch ansprechender ist als das oben beschriebene spiegelartige Aussehen, das im Falle von flachen reflektierenden Filmen angetroffen wird.
Um die erfindungsgemäßen geprägten dekorativen Verbundstoffe zu bilden, wird zuerst ein Metallüberzug auf einer Polymer-Trägerschicht angeordnet. Dies kann durch eine Vielzahl von Maßnahmen, wie einem Vakuum-Metallisierungsprozess mit Einschluss einer Verdampfungs- und Sputterbehandlung oder einer anderen Behandlung, die dem Fachmann bekannt ist, geschehen. Die Polymer-Trägerschicht mit dem darauf aufgebrachten Metallüberzug muss im Allgemeinen an eine zweite Polymer-Trägerschicht unter Verwendung eines Klebstoffs laminiert werden. Dies wird bevorzugt, um irgendwelche oberflächlichen Oxidationserscheinungen des Metallüberzugs zu minimieren. Wenn die Laminierung nicht innerhalb eines kurzen Zeitraums erfolgt, dann erhöht sich die Durchlässigkeit für sichtbares Licht des metallisierten Films in signifikanter Weise aufgrund der vorgenannten Oberflächenoxidation.
Der Klebstoff, der zur Bindung der mehrfachen Polymer-Trägerfilme unter Bildung des dekorativen Verbundstoffs verwendet wird, sollte mit den hohen Temperaturen verträglich sein (bis zu 150°C), die während einer typischen Autoklav-Laminat-Behandlung angewendet werden. Der Klebstoff sollte auch seine Klebeigenschaften durch die Bearbeitung (Prägungs- + Laminierungsstufen) beibehalten, so dass eine angemessene Polymer-Trägerfilm-Zwischenlagenadhäsion gewährleistet wird. Annehmbare Klebstoffe schließen alle beliebigen vernetzten Klebsysteme, wie Polyester, Urethane, Acrylharze etc., ein, wobei der bevorzugte Klebstoff ein Isocyanat-vernetzter Polyester ist.
Um den geprägten dekorativen Verbundstoff zu bilden, wird der dekorative Verbundstoff (Polymer-Trägerschicht-Metallüberzug-Klebstoff-Polymer-Trägerschicht) vorzugsweise einem Spaltenwalzen-Prägungsprozess, der im Stand der Technik gut bekannt ist, unterworfen. Dieser Prozess beinhaltet die Verwendung von zwei zylindrischen Walzen, von denen eine eine weiche Oberfläche und die andere eine harte Oberfläche mit einer eingeprägten Textur hat. Der dekorative Verbundstoff wird üblicherweise unter Verwendung von entweder IR- oder einer Konvektions-Erhitzung vorerhitzt, um das Polymere zu erweichen und während des Prägungsprozesses verträglicher zu machen. Der dekorative Verbundstoff wird durch den Spalt transportiert und unter Verwendung von genügend Hitze und Druck wird die Textur der eingeprägten Walze auf die Oberfläche des Verbundstoffs übertragen, wodurch der geprägte dekorative Verbundstoff erhalten wird. Die Temperatur/Druck-Bedingungen, die währen der Prägung des dekorativen Verbundstoffs angewendet werden, sind gewöhnlich sehr wichtig, um die Permanenz der verliehenen Textur und das Aussehen des im Autoklaven behandelten Laminats festzulegen.
Die Polymer-Trägerfilme gemäß der vorliegenden Erfindung sollten solche Eigenschaften haben, dass sie ihre Integrität während der Handhabung und der Abscheidung des metallisierten Films auf ihrer Oberfläche sowie während der nachfolgenden Bindungs- und Laminierungsstufen aufrechterhalten. Weiterhin sollten die Polymer-Trägerfilme Eigenschaften haben, die ausreichend sind, damit diese einen integralen Teil des am Ende erhaltenen Sicherheitsverglasungsprodukts haben. Um solchen Erfordernissen hinsichtlich der Eigenschaften zu genügen, sollte der Polymer-Trägerfilm optisch transparent sein (d.h. Gegenstände, angrenzend an eine Seite der Schicht können bequem vom Auge des jeweiligen Beobachters gesehen werden, der auf die Schicht von der anderen Seite blickt). Der Polymer-Trägerfilm hat gewöhnlich einen größeren, vorzugsweise einen signifikant größeren Zugmodul als die äußeren Klebstoffschichten.
Unter thermoplastischen Materialien, die diese physikalischen Eigenschaften haben und daher für die Polymer-Trägerfilme geeignet sind, sind Nylons, Polyurethane, Acrylharze, Polycarbonate, Celluloseacetate und -triacetate, Vinylchloridpolymere und -copolymere und dergleichen zu nennen. Am meisten wird das Polyethylenterephthalat (PET) bevorzugt, das biaxial verstreckt worden ist, um die Festigkeit zu verbessern, und das hitzestabilisiert worden ist, um niedrige Schrumpfungseigenschaften beim Aussetzen an erhöhte Temperaturen zu ergeben (d.h. eine kleinere Schrumpfung als 2% in beiden Richtungen nach 30-minütigem Aussetzen einer Temperatur von 150°C). Der Zugmodul (bei 21–25°C) des Polyethylenterephthalats beträgt 10¹⁰ Pa im Vergleich zu etwa 10⁷ Pa für ein weichgemachtes Polyvinylbutyral (die bevorzugte Klebstoffschicht gemäß der vorliegenden Erfindung) des Typs, der für Sicherheitsverglasungen verwendet wird. Die bevorzugte Dicke der einzelnen Polymer-Trägerschichten beträgt etwa 0,025 bis etwa 0,075 mm (etwa 1 bis 3 mil).
Es ist möglich, die Polymer-Trägerschichten unter Verwendung von organischen Farbstoffen zu färben, tun das ästhetische Aussehen der Struktur des Glaslaminats zu verändern.
Jedoch ist die Farbstabilität dieser organischen Farbstoffe gewöhnlich schlecht, wenn sie UV-Licht ausgesetzt sind. Wie später beschrieben werden wird, können gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Klebstoffschichten, die die Polymer-Trägerschichten umgeben, mit Pigmenten gefärbt werden, die gegenüber UV-Licht erheblich stabiler sind und die dem Laminat weitere ästhetische Eigenschaften verleihen können. Wenn einmal die dekorative Schicht in richtiger Weise konstruiert worden ist, dann kann mit der Bildung des fertigen Laminatprodukts begonnen werden. Gemäß einer Ausführungsform des fertigen Glaslaminatprodukts wird die geprägte dekorative Verbundstoffschicht zwischen zwei Klebstoffschichten platziert. Die Oberflächenschichten der geprägten dekorativen Verbundstoffschicht, gewöhnlich die Polymer-Trägerschichten (PET), in Kontakt mit den Klebstoffschichten werden vorzugsweise in geeigneter Weise beschichtet und/oder behandelt, um eine angemessene Adhäsion und Integrität des Laminats zu erzielen. Bevorzugte Techniken sind ein Aufrauen der Oberfläche der dekorativen Schicht oder eine chemische Modifizierung der Oberfläche der geprägten dekorativen Verbundstoffschicht. Eine derartige Modifizierung kann durch eine Flammbehandlung, eine chemische Oxidation eine Korona-Entladung, ein Aufstäuben von Kohlenstoff, eine Plasmabehandlung im Vakuum oder in Luft, eine Aufbringung des Klebstoffs oder eine andere Behandlung, die dem Fachmann gut bekannt ist, bewirkt werden.
Klebstoffschichten, die erfindungsgemäß verwendet werden können, schließen Polyurethane, Ethylen-Vinylacetat-Copolymere, weichgemachtes Polyvinylchlorid sowie andere elastomere Polymere mit Energieabsorptionseigenschaften und einer Oberflächenchemie zur Erzielung einer adäquaten Adhäsion an Glas und an den Polymer-Trägerschichten ein. Die erfindungsgemäß bevorzugte Klebstoffschicht besteht aus weichgemachtem Polyvinylbutyral (PVB). PVB-Harz wird im Allgemeinen durch bekannte wässrige oder Lösungsmittel-Acetylierungsprozesse hergestellt, bei denen PVOH mit Butyraldehad in Gegenwart eines sauren Katalysators umgesetzt wird, gefolgt von einer Neutralisation des Katalysators, einer Trennung, einer Stabilisierung und einer Trocknung des Harzes. PVB-Harz ist im Handel von der Firma Solutia, Inc. als Produkt mit der Bezeichnung Butvar^®-Harz erhältlich. PVB-Harz hat typischerweise ein gewichtsmittleres Molekulargewicht von größer als 70.000, vorzugsweise etwa 100.000 bis 250.000, gemessen durch Größenausschlusschromatographie unter Verwendung einer Laserlichtbeugung mit niedrigem Winkel. Auf Gewichtsbasis enthält das PVB typischerweise weniger als 22%, vorzugsweise etwa 17 bis 19% Hydroxylgruppen, berechnet als Polyvinylalkohol (PVOH); bis zu 10%, vorzugsweise 0 bis 3% restliche Estergruppen, berechnet als Polyvinylester, z.B. Acetat, und zum Rest Acetal, vorzugsweise Butyraldehydacetal. Das PVB kann jedoch optional kleinere Mengen von anderen Acetalgruppen als Butyral, z.B. 2-Ethylhexanal, wie in der US-PS Nr. 5 137 954 beschrieben, enthalten.
Das PVB-Harz der Platte bzw. der Folie wird typischerweise mit etwa 15 bis 50 und üblicherweise mit 25 bis 45 Teilen Weichmacher pro 100 Teile Harz weichgemacht. Üblicherweise verwendete Weichmacher sind Ester von mehrbasigen Säuren oder von mehrwertigen Alkoholen. Geeignete Weichmacher sind Triethylenglykoldi(2-ethylbutyrat), Triethylenglykol, Di(2-ethylhexanoat), Tetraethylenglykoldiheptanoat, Dihexyladipat, Dioctyladipat, Gemische von Heptyl- und Nonyladipaten, Dibutylsebacat, polymere Weichmacher, wie die Öl-modifizierten Sebacinsäurealkyde und Gemische von Phosphaten und Adipaten, wie in der US-PS Nr. 3 841 890 beschrieben und von Adipaten und Alkylbenzylphthalaten, wie in der US-PS Nr. 4 144 217 beschrieben. Auch gemischte Adipate, hergestellt aus C₄- bis C₉-Alkylalkoholen und C₄- bis C₁₀-Cycloalkoholen werden in der US-PS Nr. 5 013 779 beschrieben. Die C₆- bis C₈-Adipatester, wie Hexyladipat, stellen bevorzugte Weichmacher dar. Ein noch mehr bevorzugter Weichmacher ist das Triethylenglykol-di(2-ethylhexanoat).
Es ist oftmals zweckmäßig, einen Absorber für Infrarot(IR)-Licht zu einer oder beiden Klebstoffschichten zuzusetzen, um die Sonnenenergie, die durch das Laminat hindurch gelassen wird, zu verringern. Es ist bekannt, dass Nanoteilchen von verschiedenen anorganischen Oxiden in einem Harz-Bindemittel dispergiert werden können, um Beschichtungsmittel oder Schichten zu bilden, die bestimmte Wellenlängenbänder von Infrarotenergie absorbieren, jedoch hohe Durchlässigkeitswerte für sichtbares Licht gestatten. Insbesondere beschreibt die US-PS Nr. 5 807 511, dass Beschichtungsmittel, enthaltend Antimon-dotiertes Zinkoxid (ATO), eine sehr niedrige Durchlässigkeit gegenüber IR-Licht mit Wellenlängen von mehr als 1400 Nanometern haben. Die US-PS Nr. 5 518 810 beschreibt Beschichtungsmittel, enthaltend Zinn-dotierte Indiumoxid(ITO)-Teilchen, die Infrarotlicht mit Wellenlängen oberhalb 1000 Nanometer im Wesentlichen blockieren. Diese Druckschrift beschreibt auch, dass die Kristallstruktur von ITO so modifiziert werden kann, dass Licht mit Wellenlängen im Bereich von 700 bis 900 Nanometer blockiert wird.
Die europäische Patentanmeldung EP-A-1008564 beschreibt die Verwendung einer Beschichtungszusammensetzung für die Blockierung von IR-Licht, enthaltend sowohl ATO als auch ITO und ein Metallhexaborid, wie Lanthanhexaborid (LaB₆). Das ITO oder das ATO blockiert die höheren Wellenlängen des IR-Lichts und die Metallhexaboridteilchen blockieren die niedrigeren Wellenlängen des Lichts ohne signifikante Effekte auf den Teil des sichtbaren Lichts des Sonnenspektrums. Wie oben bereits beschrieben wurde, ist es für optimierte Solareigenschaften bei Laminatglas-Anwendungszwecken zweckmäßig, die Durchlässigkeit für sichtbares Licht (Tv) zu maximieren und die Durchlässigkeit für Gesamtsonnenlicht (Ts) zu minimieren. Derartige Durchlässigkeiten können unter Verwendung eines Spektrometers mit der Bezeichnung Perkin Elmer Lambad 900 mit einer Integrationskugel mit einem Durchmesser von 150 mm gemessen werden und sie werden unter Verwendung eines Geräts mit der Bezeichnung D65 Illuminant mit 10°-Beobachter und folgend dem ISO 9050 (Luftmasse 2)-Standard errechnet. Das Verhältnis von Tv zu Ts (Tv/Ts) wird manchmal verwendet, um solche Eigenschaften zu beurteilen.
Es ist gewöhnlich am besten, dass soviel IR-Strahlung wie möglich reflektiert wird, bevor die restliche IR-Strahlung absorbiert wird. Die IR-Absorption führt zu einer Temperatur erhöhung des Glaslaminats und daher wird etwas Sonnenenergie von der Oberfläche des Glases in geschlossene Abteilungen, wie beispielsweise ein Automobil, durch einen Konvektions-Hitzetransfer übertragen. Die bevorzugte Konstruktion der erfindungsgemäßen Zwischenlage hat ein oder mehrere der vorstehend beschriebenen IR-Absorber in der Klebstoffschicht, die am weitesten von der Sonne entfernt ist.
Es ist oftmals auch zweckmäßig oder wünschenswert, einen UV-Absorber in das PVB einzuarbeiten. Ein derartiger UV-Absorber wird in der US-PS Nr. 5 618 863 beschrieben, auf deren Inhalt hierin Bezug genommen wird. Die Menge des UV-Absorbers, die zu dem PVB gegeben wird, kann variieren und beträgt im Allgemeinen 0,1 bis 1 Teil pro 100 Teile PVB. Eine sandwichartige Anordnung des geprägten dekorativen Verbundstoffs zwischen zwei gefärbten Klebstoffschichten, enthaltend ein UV-Absorptionsmittel, eliminiert die Notwendigkeit, diese teuren Komponenten der Polymer-Trägerschicht zuzusetzen. In dem bevorzugtem Fall, wenn ein PET-Film als Polymer-Trägerschicht verwendet wird, ist die Zugabe des UV-Absorbers wesentlich, damit kein Abbau des PET-Polymeren erfolgt.
Zusätzlich zu dem Weichmacher, dem optionalen UV-Absorber und dem Mittel zur Adhäsionskontrolle kann die PVB-Schicht weitere, die Eigenschaften verbessernde Additive, wie Pigmente der Farbstoffe, zur Färbung eines Teils der Schicht oder der gesamten Schicht sowie Antioxidantien und dergleichen enthalten.
Weichgemachtes PVB als Schicht mit einer nicht-kritischen Dicke von etwa 0,38 bis 1,5 mm (etwa 15 bis 60 mil) kann dadurch gebildet werden, dass das Harz und der Weichmacher plus Additive vermengt werden und dass vorzugsweise (in technischen Systemen) der Mischansatz durch eine Foliendüse extrudiert wird, d.h. dass das weichgemachte PVB durch eine horizontal lange vertikal enge Düsenöffnung gepresst wird, die im Wesentlichen der Größe der zu bildenden Folie entspricht. Die Rauigkeit der Oberfläche der Folie wird gewöhnlich durch ein Phänomen erzeugt, das dem Fachmann als eine Schmelzfraktur bekannt ist. Solche gewünschten Eigenschaften können durch die Bauart der Extrudat-Düsenöffnung erhalten werden, welche Bauart beispielsweise in 4 der US-PS Nr. 4 281 980 gezeigt wird.
Weitere bekannte Techniken zur Erzeugung einer rauen Oberfläche auf einer oder mehreren Seiten einer extrudierenden Folie beinhalten die Spezifizierung oder die Kontrolle von einem oder von mehreren der folgenden Punkte: die Verteilung des Molekulargewichts des Polymeren, den Gehalt an Wasser und die Temperatur der Schmelze. Diese Techniken werden in den US-PSen Nr. 2 904 844, 2 909 810, 3 994 654, 4 575 540 und der EP-PS Nr. 0185863 beschrieben. Die Prägung der Folie unterhalb der Düse kann gleichfalls auch dazu verwendet werden, die gewünschte Oberflächenrauigkeit zu erzeugen. Beispiele für geprägte PVB-Folien mit regulär gemusterten Oberflächen werden in den US-PSen Nr. 5 425 977 und 5 455 103 beschrieben. Diese Rauigkeit der Oberfläche des PVB wird benötigt, um die Entlüftung der Glas/PVB-Zwischenfläche zu erleichtern, und wird vollständig während der nachfolgenden, im Autoklaven erfolgenden Laminierung eliminiert. Das erfindungsgemäße fertige Laminat kann unter Verwendung eines im Stand der Technik bekannten Laminierungsprozesses gebildet werden.
In 2 wird schematisch ein Verfahren zur Bildung des Laminats 2 zur Verwendung für eine Sicherheitsverglasung, beispielsweise ein Fahrzeug- oder Gebäudefenster, Skylight, ein Sonnendach oder dergleichen, beschrieben. Die 2 zeigt ein Spaltenwalzen-Pressbindungssystem für die Einkapselung der geprägten dekorativen Verbundschicht 18 innerhalb der PVB-Schichten 8 und 10. Diese geprägte dekorative Verbundschicht 18 von der Walze 62 wird über eine Zugwalze 64 geleitet und einer mäßigen Erhitzung der Oberfläche in den Stationen 66, die so positioniert sind, dass sie entweder die dekorative Schicht 18, die weichgemachten PVB-Folien 8 und 10 oder beide mäßig erhitzen, unterworfen. Das Erhitzen erfolgt bei einer Temperatur, die ausreichend ist, um eine temporäre Fusionsbindung so zu fördern, dass die thermisch erweichten Oberflächen der Schichten 8 und 10 klebrig werden. Wenn die Polymer-Trägerschichten der dekorativen Schicht 18 aus dem bevorzugten biaxial orientierten Polyethylenterephthalat bestehen, dann sind geeignete Temperaturen von etwa 30°C bis etwa 120°C, wobei die bevorzugten Temperaturen der Oberfläche Werte von etwa 50°C erreichen.
Der geprägte dekorative Verbundstoff 18 und die Schichten 8 und 10, die jeweils aufgeraute Entlüftungsoberflächen haben, werden in den Laminierungsspalt zwischen gegenüber liegenden rotierenden Presswalzen 68a, 68b eingeführt, worin die drei Schichten miteinander vereinigt werden. Dies drückt die Luft zwischen den Schichten heraus und für geprägte metallisierte Filme mit hohen Profilen ist diese Verfahrensstufe deswegen kritisch, weil es wesentlich ist, soviel Luft wie möglich aus dem Raum zwischen den Schichten zu entfernen. Das Ergebnis dieser Vereinigung ist die Einkapselung der dekorativen Schicht 18 im Inneren der PVB-Schichten 8 und 10, wodurch ein leicht gebundenes Laminat 2, wie in 1 gezeigt gebildet wird, ohne dass die äußeren ungebundenen Entlüftungsoberflächen der Schichten 8 und 10 abgeflacht werden. Die Schichten 8 und 10 werden von den Walzen 72a, 72b zugeführt und eine Spannungswalze 73 kann in der Zuführungsleitung für die PVB-Schicht enthalten sein. Gewünschtenfalls können die Presswalzen 68a, 68b erhitzt werden, um die Bindung zu fördern. Der durch die Presswalzen 68a, 68b ausgeübte Bindungsdruck kann in Abhängigkeit von dem ausgewählten Material des Trägerfilms und der verwendeten Bindungstemperatur variiert werden, liegt jedoch im Allgemeinen im Bereich von etwa 0,7 bis 5 kg/cm², vorzugsweise etwa 1,8–2,1 kg/cm². Die Spannung des Laminats 2 wird durch den Durchlauf über eine Spannwalze 74 kontrolliert. Typische Liniengeschwindigkeiten durch die Zusammenstellung gemäß 2 betragen 5 bis 30 ft/min (1,5 bis 9,2 m/min).
Das Laminat 2 gemäß der vorliegenden Erfindung wird am häufigsten zwischen Platten bzw. Glas angeordnet, vorzugsweise einem Paar von angepasstem Schwimmglasplatten bzw. -folien. Die Glasplatten bzw. Glasfolien können eine Kombination von allen beliebigen Glastypen sein, mit Einschluss von sowohl klarem Glas als auch gefärbtem Glas und mit Einschluss von vergütetem hitzeverfestigtem oder getempertem Glas. Das erfindungsgemäße Verbundlami nat hat den Vorteil, dass es in der gleichen Art und Weise verwendet werden kann und dass es unter Verwendung der gleichen Anlage laminiert werden kann, wie sie zur Bildung von herkömmlichem Sicherheitglaslaminaten verwendet wird. Ein Beispiel ist ein Verfahren zur Bildung eines Sicherheitglaslaminats, das eine einzelne Schicht eine SPVB-Sicherheitsfilms enthält. Das typische technische Laminierungsverfahren für Sicherheitglas umfasst die folgenden Stufen:

(1) mit der Hand erfolgende Zusammenstellung von zwei Stücken von Glas und Verbundlaminat;
(2) Durchleiten der Zusammenstellung durch eine Druckspaltwalzenzusammenstellung bei Raumtemperatur, um eingefangene Luft auszutreiben;
(3) Erhitzen der Zusammenstellung mittels IR-Strahlung oder durch Konvektionsmaßnahmen über einen kurzen Zeitraum, typischerweise einen solchen, bis eine Oberflächentemperatur des Glases von etwa 100°C erreicht worden ist,
(4) Durchleiten der heißen Zusammenstellung durch ein zweites Paar von Spaltwalzen, um der Zusammenstellung eine genügende temporäre Adhäsion zu verleihen, dass der Rand des Laminats versiegelt wird und dass eine weitere Handhabung gestattet wird, und
(5) Behandlung der Zusammenstellung im Autoklaven, typischerweise bei Temperaturen zwischen 130 bis 150°C und Drücken zwischen 11,36 bis 13,77 bar (150 bis 180 psig) über einen Zeitraum von etwa 30 bis 90 Minuten.

Weitere Maßnahmen zur Verwendung beim Entlüften der PVB/Glas-Zwischenflächen (Stufen 2 bis 4) sind im Stand der Technik bekannt und sie werden technisch durchgeführt, wie beispielsweise Vakuumbeutel- und Vakuumringprozesse, bei denen ein Vakuum verwendet wird, um die Luft zu entfernen.
Die bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Glaslaminats hat die folgende Konstruktion: äußere Glasfolie/äußere PVB-Schichtgeprägter dekorativer Verbundstoff/innere PVB-Schicht/innere Glasfolie. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein IR-Absorber in die innere PVB-Schicht, die der Sonne gegenüber liegt, eingearbeitet. Gemäß einer solchen Ausführungsform kann die Performance der Sonnenenergie des Glaslaminats optimiert werden, weil der metallisierte Film zuerst einen wesentlichen Teil der Sonnenenergie reflektieren kann und dass derjenige Anteil, der durch den metallisierten Film hindurchgeht, dann durch die PVB-Schicht absorbiert werden kann.
Die folgenden Beispiele beschreiben die Erfindung, ohne dass eine Einschränkung beabsichtigt ist. Es wurden die folgenden Materialien verwendet. Zwei Rollen von biaxial orientiertem PET-Film, hergestellt von der Firma Dupont-Teijin mit einer nominalen Dicke von 51 um (0,002 inch) wurden eingesetzt, um einen geprägten dekorativen Verbundstoff herzustellen. Dieser Typ von PET-Filmsubstrat hatte erhöhte Temperatur-Schrumpfungs-Eigenschaften (< 1,0% Schrumpfung nach 30 Minuten bei 150°C), eine gute Klarheit und Gewebehandha bungseigenschaften. Gemäß den Angaben des Herstellers war dieses Produkt für Metallisierungszwecke besonders gut geeignet.
BEISPIEL 1
Adhäsionsbehandlung der Oberfläche des PET-Films
Da der PET-Film keine genügende Adhäsion gegenüber dem PVB hatte, wurde eine Oberfläche von jeder der zwei Rollen von PET mittels einer Hochvakuum-„Glimmentladungs"-Plasmabehandlung unter Verwendung eines Argon/Stickstoffgas-Gemisches behandelt, um annehmbare Adhäsionswerte zu erzielen. Die Prozessenergie-Input- und -Liniengeschwindigkeits-Bedingungen wurden so ausgewählt, dass die Adhäsion von PVB an PET maximiert wurde, ohne dass eine signifikante Vergilbung des PET-Films erfolgte.
Der 90°-Abschäladhäsionstest wurde angewendet, um die Bindungsfestigkeit zwischen dem weichgemachten PVB- und PET-Film zu messen. Spezielle Abschäl-Adhäsionslaminate, enthaltend den PET-Film, wurden unter Verwendung von Standard-Laminierungstechniken hergestellt, wobei der PET-Film anstelle eines Glaskörpers eines Standard-Doppelglas-Schichtlaminats verwendet wurde.
Die Dicke der verwendeten Schicht aus weichgemachtem PVB betrug 0,76 mm (0,030''). Die Schicht wurde eine Stunde lang bei 70°C vor dem Einsatz getrocknet, um den Feuchtigkeitsgehalt zu verringern, um zu gewährleisten, dass die Adhäsion der Glas/PVB-Grenzfläche höher war als diejenige der PET/PVB-Grenzfläche. Die behandelte Seite des PET-Films wurde mit einer Seite der weichgemachten PVB-Folie zusammengestellt und eine Test-Glasschicht wurde mit der anderen Seite zusammengestellt. (Gewöhnlich ist es zweckmäßig, einen kleinen dünnen (12,7 μm (0,05 mil)) unbehandelten PET-Film in den behandelten PET- und PVB-Schichten einzuarbeiten, um später das Anfangsabschälen der PET-PVB-Grenzfläche zu erleichtern).
Zwei derartige zusammengestellte Laminate wurden mit den unbehandelten PET-Oberflächen in Kontakt miteinander platziert und durch Entlüftungsspaltwalzen geleitet. Jedes der zwei Laminate wurde dann in einen Luftofen mit der PET-Oberfläche nach oben bei 105°C 10 Minuten lang eingegeben. Die heißen Laminate wurden paarweise wie zuvor wieder-gewalzt und dann im Autoklaven bei 143°C bei 13,77 bar (185 psig) 30 Minuten lang behandelt. Nach der Behandlung im Autoklaven wurde ein 4 cm breiter Schnitt durch das PET unter Verwendung eines Doppelscheiben-Schneidgeräts gemacht. Das Glas an einem Ende des Laminats wurde dann eingekerbt und gebrochen.
Vor der Durchführung des tatsächlichen Abschälungstests wurden die Proben über Nacht bei 21 °C konditioniert. Während des Abschältests wurden die Probe von Glas, die PVB-Folie und der PET-Film in einen Testgriffen eines Instron-Abschäl-Testgeräts (Querkopfgeschwindigkeit 12,7 cm pro min) eingespannt. Es erfolgte eine direkt aufgezeichnete Messung der Kraft, die erforderlich war, den PET-Film von der PVB-Folie mit einem Winkel von 90° abzuschälen. Der Mittelwert der verschiedenen aufgezeichneten Peaks war der Wert für den jeweili gen Probekörper. Die 90°-Abschäladhäsion der behandelten PET-Oberfläche an der PVB-Folie des fertigen (ungeprägten) dekorativen Verbundstoffs (Dicke 102 μm (0,04 inch) (des Beispiels 3) wurde gemessen. Auf beiden Oberflächen wurde ein Wert von 25 Nt/cm gemessen.
BEISPIEL 2
Beschichtung des PET-Films mit Aluminium
Eine Rolle des Films, der an einer Oberfläche (Beispiel 1) Plasma-behandelt worden war, wurde in eine Vakuumkammer für die „Metallisierung" eingebracht. Der Druck in der Kammer wurde unter Anwendung einer Reihe von Vakuumpumpen verringert, bis der Verdampfungsdruck von Aluminium (6,7 × 10^–2 Pa/0,5 Mikron Hg) erreicht worden war. Zu diesem Punkt wurde die Verdampfung des Aluminiums durch ein elektrisches Widerstandserhitzen der Aluminiumquelle initiiert und das Aluminium wurde auf der unbehandelten PET-Oberfläche abgeschieden. Die Abscheidungsgeschwindigkeiten wurde so kontrolliert, dass eine Beschichtungsdicke von ~50·10^–10 m (50 Angström) erhalten wurde.
BEISPIEL 3
Laminierung eines metallisierten Films (→ dekorativer Verbundstoff)
Um die Oxidation der Oberfläche des Aluminiums zu minimieren, wurde die Rolle des mit Aluminium metallisierten Films (Beispiel 2) auf die unbehandelte Oberfläche einer zweiten Rolle von PET-Film, der zuvor einer Adhäsionsförderungsbehandlung unterworfen worden war (Beispiel 1) laminiert. Unter Verwendung eines herkömmlichen Zweilagen-Beschichtungs/Ofentrocknungs/Spaltwalzen-Laminierungsprozesses wurde ein Isocyanatvernetztes Polyesterklebstoffsystem dazu verwendet, um die mit Aluminium beschichtete Oberfläche des einen Films an die unbehandelte Oberfläche des anderen Films zu binden. Auf diese Weise wurde ein dekorativer Verbundstoff erhalten.
Die Durchlässigkeit für sichtbares Licht des laminierten Films wurde als 31,4% unter Verwendung eines Perkin-Elmer Lambda 900-Spektrophotometers mit einer integrierenden Kugel mit einem Durchmesser von 150 mm. Daran schloss sich eine Messung unter Verwendung eines D65-Illuminationssystems bei 10° mit der Bezeichnung „D65 Illuminat" an.
BEISPIEL 4
Prägung
Der in Beispiel 3 gebildete laminierte dekorative Verbundstoff wurde einem Spaltwalzen-Prägungsprozess unter Verwendung von zwei zylindrischen Walzen unterworfen. Eine dieser Walzen hatte eine weiche Oberfläche und die andere hatte eine harte Oberfläche mit einer eingravierten Textur. Zwei verschieden gravierte Walzen wurden für dieses Beispiel verwendet, nämlich eine mit einer typischen „orange peel"-Textur und eine mit einer Hochprofil-„Hexpin"-Textur. Mit jeder der zwei Prägungswalzen wurde der dekorative Verbundstoff unter Verwendung einer Erhitzung mit IR-Strahlung vorerhitzt, um den PET-Film zu erweichen und diesen für den Prägungsprozess verträglicher zu machen. Der dekorative Verbundstoff wurde dann durch den Spalt geleitet und unter Verwendung eines ausreichenden Spaltwalzendrucks wurde die Textur der gravierten Walze auf eine Oberfläche übertragen, wodurch der geprägte dekorative Verbundstoff erhalten wurde. Es wurden geprägte dekorative Verbundstoffe sowohl mit „orange peel"- als auch mit „Hexpin"-Texturen hergestellt.
BEISPIEL 5
Kombination mit einer PVB-Folie
Unter Verwendung des Einkapselungsverfahrens und der Prozessbedingungen, ähnlich wie in der US-PS Nr. 5 091 258 beschrieben, wurden die geprägten dekorativen Verbundstoffe mit einem Hexpin-Muster von Beispiel 4 mit zwei Schichten einer Folie mit einer Dicke von 380 μm (0,015 inch) mit der Bezeichnung Saflex^® PVB-RB11 kombiniert. Die Folie wird technisch von der Firma Solutia Inc. hergestellt und vertrieben. Auf diese Weise wurde eine Zwischenlage gebildet, die für die Herstellung von Glaslaminaten geeignet war.
BEISPIEL 6
Herstellung/Test der Glaslaminate
Glaslaminate wurden unter Verwendung der in Beispiel 5 gebildeten Zwischenlagen hergestellt, wobei die folgende Verfahrensweise angewendet wurde.

(a) Die Zwischenlage von Beispiel 5 wurde 3 Stunden lang bei 37°C (99°F)/23% rel. F. konditioniert, um einen mittleren Gehalt von Feuchtigkeit von 0,43% zu erreichen.
(b) Zwei Stücke von gereinigtem vergütetem klarem Glas mit den Abmessungen 30,5 cm × 30,5 cm (12 inch × 12 inch) wurden in einem Konvektionsofen auf 40,6°C (105°F) vorerhitzt und mit der konditionierten Zwischenlage von Stufe 1 kombiniert.
(c) Das mit Hand zusammengestellte Laminat wurde dann durch eine Druckspaltwalze geleitet, um Luft von den zwei PVB-Glasgrenzflächen zu entfernen.
(d) Das Laminat wurde dann in einem Konvektionsofen 15 Minuten lang auf 105°C erhitzt und dann durch eine Druckspaltwalze geleitet, um restliche Luft zu entfernen und die Ränder des Laminats zu versiegeln.
(e) Das Laminat wurde dann in einen Luftautoklaven eingegeben und den Prozessbedingungen unterworfen, die typischerweise für die Laminierung von PVB angewendet werden. Die Prozessbedingungen waren wie folgt: gleichzeitiges Erhitzen auf 143°C (290°F) unter Erhöhung des Luftdrucks auf 13,77 bar (185 psig); 20-minütiges Halten der Druck- und Temperaturbedingungen; Abkühlen auf 52°C (125°F); Verringerung des Drucks auf Umgebungsdruck und Weiterführung des Abkühlens auf 38°C (100°F).
(f) Die Sonnenlichteigenschaften des Laminats wurden unter Verwendung eines Spektrophotometers mit der Bezeichnung D65 Illuminat mit einer integrierenden Kugel getestet, wobei ein Gerät bzw. eine Methode mit der Bezeichnung D65 Illuminant bei 10°-Beobachter unter Verwendung von ISO 9050 verwendet wurde. Luftmasse 2.0. Die Eigenschaften sind in untenstehender Tabelle 1 zusammengestellt.

TABELLE 1
Nach der Messung der Sonnenlichteigenschaften dieses Laminats wurde ein „Brenntest" durchgeführt, um zu bestimmen, ob irgendeine signifikante Menge von eingefangener Luft aufgrund des hohen Profils des Hexpin-geprägten Musters vorhanden war. Dieser Test bestand darin, dass das Laminat auf erhöhte Temperaturen (beginnend mit einem anfänglichen Erhitzen von 16 Stunden bei 100°C, gefolgt von einer kontinuierlichen Zunahme der Temperatur von 10°C) über einen Zeitraum von einer Stunde und Notierung der Temperatur, bei der sich anfängliche Bläschen bildeten. Eine Bläschenbildung wurde bei 140°C beobachtet, was für Laminate typisch ist, in denen sich wenig eingefangene Luft befindet. Dies zeigt an, dass es wahrscheinlich ist, dass es keine signifikanten Eigenschaftsprobleme gibt, die auf eingefangene Luft bei dieser Konstruktion des Produkts zurückzuführen wären.
BEISPIEL 7
PVB-Folie mit IR-Absorptionseigenschaften
Eine PVB-Folie mit einer Dicke von 762 μm (0,030 inch) wurde durch den vorstehend beschriebenen Extrusionsprozess mit einer Folienbildungsdüse hergestellt. Eine PVB-Harz/Weichmacher/Additiv-Zubereitung, sehr ähnlich derjenigen, verwendet für die handelsübliche PVB-Folie mit der Bezeichnung Saflex^® RB11, verwendet in Beispiel 5, mit der Ausnahme, dass eine feine teilchenförmige Dispersion in einem Weichmacher von 0,02% Lanthanhexaborid-Teilchen zu der Mischung vor der Folienextrudierung gegeben wurde, wurde zugesetzt, um die IR-Absorptionseigenschaften der Folie zu erhöhen.
BEISPIEL 8
Herstellung/Test der Glaslaminate mit einem Gehalt von IR-Absorber
Unter Verwendung der 762 μm PVB-Folie (0,030 inch), gebildet in Beispiel 7, 381 um (0,015 inch) Saflex^® PVB-RB17-377300-Folie – ein handelsübliches PVB-Folienprodukt mit grüner durchlässiger Färbung, hergestellt und vertrieben von der Firma Solutia Inc., und des geprägten dekorativen Verbundstoffs mit der „Hexpin"-Struktur, hergestellt in Beispiel 4, wurde eine Reihe von Glaslaminaten nach der folgenden Laboratoriumsmethode hergestellt:

(a) Die ausgewählten PVB-Folienproben wurde 3 Stunden lang bei 37°C (99°F)/23% rel. F. konditioniert, um einen durchschnittlichen Feuchtigkeitsgehalt von 0,43% zu erhalten.
(b) Zwei Stücke von sauberem klarem vergütetem Schwimmglas, vorerhitzt auf 40,6°C (105°F), die konditionierte PVB-Folie und die geprägten dekorativen „Hexpin"- Verbundstoffe wurden mit der Hand zusammengestellt, um das geprägte dekorative Glaslaminat zu bilden, das in der 1 gezeigt wird.
(c) Das mit der Hand zusammengestellte Laminat wurde dann durch eine Druckspaltenwalze geleitet, um Luft von den PVB-Glas-Grenzflächen zu entfernen.
(d) Das Laminat wurde dann 15 Minuten lang in einen Konvektionsofen bei 105°C erhitzt und dann erneut durch die Druckspaltwalze geleitet, um restliche Luft zu entfernen und die Ränder des Laminats zu versiegeln.
(e) Das Laminat wurde dann in einen Luftautoklaven eingebracht und den Prozessbedingungen unterworfen, die typischerweise für die Laminierung von PVB angewendet werden. Die Prozessbedingungen waren wie folgt: gleichzeitiges Erhitzen auf 143°C (290°F) unter Erhöhung des Luftdrucks auf 13,77 bar (185 psig); 20-minütiges Halten des Drucks und der Temperaturbedingungen; Abkühlen auf 52°C (125°F); Verringerung des Drucks auf Umgebungsdruck und Weiterführen des Abkühlens auf 38°C (100°F).
(f) Die Sonnenlichteigenschaften des Laminats wurden getestet, wobei ein Spektrophotometer mit integrierender Kugel unter Verwendung von ISO 9050 2.0 Luftmasse mit der Bezeichnung Perkin-Elmer Lambda 900 verwendet wurde. Die Messungen erfolgten mit einer Lichtquelle auf beiden Seiten des Laminats, um den Effekt der zuerst erfolgenden IR-Strahlung vor der Absorption zu demonstrieren. Die Eigenschaften sind in untenstehender Tabelle 2 zusammengestellt.

TABELLE 2
Fußnoten:

1. A: Eine 762 μm (0,030 inch)-Folie, enthaltend IR-Absorber, die am weitesten von der Lichtquelle angeordnet war.
2. B: Eine 762 μm (0,030 inch)-Folie, enthaltend IR-Absorber, die am nächsten an der Lichtquelle angeordnet war.
3. Schattierungskoeffizient = (Ts + 0,27·As)/0,87
4. Abstoßung von Sonnenlicht = Rs + 0,73·As

Wie aus Tabelle 2 ersichtlich wird, werden die Sonnenlichteigenschaften des Schattierungskoeffizienten und der Abstoßung von Sonnenlicht verbessert, wenn der IR-Absorber am weitesten von der Lichtquelle angeordnet ist. Weiterhin führte die Verwendung einer grünen RB17-Zwischenlage auf einer Seite des Laminats zu einer erkennbaren Veränderung der Farbe des Laminats, wenn von dieser Seite aus die Beobachtung erfolgt war.
Die vorstehende Beschreibung dient lediglich dem Zwecke der Illustration und soll nicht im einschränkenden Sinne aufgefasst werden. Verschiedene Modifikationen und Veränderungen werden für den Fachmann ohne Weiteres ersichtlich. Es ist daher vorgesehen, dass die vorstehenden Ausführungen lediglich als beispielhafte Ausführungen anzusehen sind und dass der Rahmen der Erfindung von den folgenden Ansprüchen bestimmt wird.

Claims

Zwischenlage für ein laminiertes Glas bzw. ein Laminatglas, wobei die Zwischenlage einen geprägten dekorativen Verbundstoff, angeordnet zwischen einer ersten und einer zweiten Klebstoffschicht, umfasst, wobei der geprägte dekorative Verbundstoff einen ersten Polymer-Trägerfilm mit einem darauf abgeschiedenen Metallüberzug so an einen zweiten Polymer-Trägerfilm gebunden, dass der Metallüberzug zwischen den zwei Polymer-Trägerfilmen angeordnet ist, umfasst, wobei die gebundenen Polymer-Trägerfilme so geprägt sind, dass sie Vorsprünge in bzw. mit unterschiedlichen Winkeln zu der flachen Ebene der gebundenen Polymer-Trägerfilme haben.
Zwischenlage nach Anspruch 1, wobei der geprägte dekorative Verbundstoff eine Durchlässigkeit für sichtbares Licht im Bereich von etwa 2% bis etwa 70% hat.
Zwischenlage nach Anspruch 1, wobei der Metallüberzug aus der Gruppe, bestehend aus Silber, Aluminium, Chrom, Nickel, Zink, Kupfer, Zinn, Gold, Messing, Edelstahl und Legierungen davon, ausgewählt worden ist.
Zwischenlage nach Anspruch 3, wobei der Metallüberzug aus Aluminium besteht.
Zwischenlage nach Anspruch 1, wobei die Prägung ein reguläres Diamant-, Hexpin- oder ein zufälliges Orangenschalen-Muster hat.
Zwischenlage nach Anspruch 1, wobei die ersten und die zweiten Polymer-Trägerfilme individuell aus der Grup pe, bestehend aus Nylon, Polyurethanen, Acrylkunststoffen, Polycarbonaten, Celluloseacetaten, Cellulosetriacetaten, vinylchloridpolymeren, Vinylchloridcopolymeren und biaxial gestrecktem Polyethylenterephthalat, ausgewählt worden sind.
Zwischenlage nach Anspruch 6, wobei die ersten und die zweiten Polymer-Trägerfilme aus biaxial gestrecktem Polyethylenterephthalat bestehen.
Zwischenlage nach Anspruch 1, wobei die ersten und die zweiten Polymer-Trägerfilme mit einem Klebstoff verbunden sind.
Zwischenlage nach Anspruch 8, wobei der Klebstoff bei Temperaturen bis zu etwa 150°C stabil ist.
Zwischenlage nach Anspruch 8, wobei der Klebstoff ein vernetzter Polyester, ein vernetztes Urethan oder ein vernetztes Acrylharz ist.
Zwischenlage nach Anspruch 10, wobei der vernetzte Polyester ein Isocyanat-vernetzter Polyester ist.
Zwischenlage nach Anspruch 1, wobei die ersten und die zweiten Polymer-Trägerschichten eine Dicke von etwa 0,025 bis etwa 0,075 mm (etwa 1 bis 3 mil) haben.
Zwischenlage nach Anspruch 1, wobei die ersten und die zweiten Klebstoffschichten individuell aus der Gruppe, bestehend aus Polyurethan, Ethylen-Vinylacetat-Copolymer, weichgemachtem Polyvinylchlorid und weichgemachtem Polyvinylbutyral, ausgewählt worden sind.
Zwischenlage nach Anspruch 13, wobei die ersten und die zweiten Klebstoffschichten aus weichgemachtem Polyvinylbutyral bestehen.
Zwischenlage nach Anspruch 14, wobei das weichgemachte Polyvinylbutyral mit einem Weichmacher, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Triethylenglykoldi(2-ethylbutyrat), Triethylenglykoldi(2-ethylhexanoat), Tetraethylenglykoldiheptanoat, Dihexyladipat, Dioctyladipat, Gemischen von Heptyl- und Nonyladipaten, Dibutylsebacat, polymeren Weichmachern und Gemischen von Phosphaten und Adipaten, Gemischen von Adipaten und Alkylbenzylphthalaten, gemischten Adipaten, hergestellt aus C₄- bis C₉-Alkylalkoholen, und Cyclo-C₄- bis C₁₀-alkoholen, C₆- bis C₈-Adipatestern und Gemischen davon, weichgemacht worden ist.
Zwischenlage nach Anspruch 1, wobei eine der ersten und der zweiten Klebstoffschicht oder beide Schichten ein lichtstabiles Pigment enthält bzw. enthalten.
Zwischenlage nach Anspruch 1, wobei eine der ersten und der zweiten Klebstoffschichten oder beide Schichten einen Absorber für Infrarotlicht enthalten.
Zwischenlage nach Anspruch 17, wobei der Absorber für Infrarot aus der Gruppe, bestehend aus mit Antimon dotiertem Zinnoxid, mit Zinn dotiertem Indiumoxid, einem Metallhexaborid oder Kombinationen davon, ausgewählt worden ist.
Zwischenlage nach Anspruch 18, wobei das Metallhexaborid Lanthanhexaborid (LaB₆) ist.
Zwischenlage nach Anspruch 1, wobei eine der ersten und der zweiten Klebstoffschichten oder beide Schichten einen Absorber für ein Ultraviolettlicht enthält bzw. enthalten.
Zwischenlage nach Anspruch 1, wobei die erste und die zweite Klebstoffschicht eine Dicke von etwa 0,38 bis 1,5 mm haben.
Zwischenlage nach Anspruch 1, wobei die Oberfläche der Polymer-Trägerschichten in Kontakt mit den Klebstoffschichten chemisch modifiziert worden sind, wobei ein Verfahren verwendet worden ist, das aus der Gruppe, bestehend aus einer Flammbehandlung, einer chemischen Oxidation, einer Koronaentladung, einem Kohlenstoff-Sputtern, einer Plasmabehandlung im Vakuum und einer Plasmabehandlung in Luft, ausgewählt worden ist.
Zwischenlage nach Anspruch 1, wobei ein Klebstoff auf die Oberfläche der Polymer-Trägerschichten in Kontakt mit den Klebstoffschichten aufgebracht worden ist.
Laminierter Glasverbundstoff, umfassend eine Zwischenlage, die zwischen zwei Glasplatten bzw. Glasfolien angeordnet ist, wobei die Zwischenlage einen geprägten dekorativen Verbundstoff, angeordnet zwischen einer ersten und einer zweiten Klebstoffschicht, umfasst; wobei der geprägte dekorative Verbundstoff einen ersten Polymer-Trägerfilm mit einem darauf abgeschiedenen Metallüberzug so an einen zweiten Polymer-Trägerfilm gebunden, dass der Metallüberzug zwischen den zwei Polymer-Trägerfilmen angeordnet ist, umfasst, wobei die gebundenen Polymer-Trägerfilme so geprägt sind, dass sie Vorsprünge in bzw. mit unterschiedlichen Winkeln zu der flachen Ebene der gebundenen Polymer-Trägerfilme haben.
Laminierter Glasverbundstoff nach Anspruch 24, wobei die zwei Glasplatten bzw. Glasfolien ein Paar von angepassten Schwimmglasplatten bzw. -folien sind.
Laminierter Glasverbundstoff nach Anspruch 24, wobei die Glasplatten bzw. -folien individuell aus der Gruppe, bestehend aus klarem Glas, gefärbtem Glas, vergütetem Glas, hitzeverfestigtem Glas und getempertem Glas, ausgewählt worden sind.
Laminierter Glasverbandstoff nach Anspruch 24, wobei der geprägte dekorative Verbundstoff eine Durchlässigkeit für sichtbares Licht im Bereich von etwa 2% bis etwa 70% hat.
Laminierter Glasverbandstoff nach Anspruch 24, wobei der Metallüberzug aus der Gruppe, bestehend aus Silber, Aluminium, Chrom, Nickel, Zink, Kupfer, Zinn, Gold, Messing, Edelstahl und Legierungen davon, ausgewählt worden ist.
Laminierter Glasverbandstoff nach Anspruch 28, wobei der Metallüberzug aus Aluminium besteht.
Laminierter Glasverbandstoff nach Anspruch 24, wobei die Prägung ein reguläres Diamant-, Hexpin- oder ein zufälliges Orangenschalen-Muster hat.
Laminierter Glasverbandstoff nach Anspruch 24, wobei die ersten und die zweiten Polymer-Trägerfilme individuell aus der Gruppe, bestehend aus Nylon, Polyurethanen, Acrylkunststoffen, Polycarbonaten, Celluloseacetaten, Cellulosetriacetaten, Vinylchloridpolymeren, Vinylchloridcopolymeren und biaxial gestrecktem Polyethylenterephthalat, ausgewählt worden sind.
Laminierter Glasverbandstoff nach Anspruch 31, wobei die ersten und die zweiten Polymer-Trägerfilme aus biaxial gestrecktem Polyethylenterephthalat bestehen.
Laminierter Glasverbandstoff nach Anspruch 24, wobei die ersten und die zweiten Polymer-Trägerfilme mit einem Klebstoff verbunden sind.
Laminierter Glasverbandstoff nach Anspruch 33, wobei der Klebstoff bei Temperaturen bis zu etwa 150°C stabil ist.
Laminierter Glasverbandstoff nach Anspruch 33, wobei der Klebstoff ein vernetzter Polyester, ein vernetztes Urethan oder ein vernetztes Acrylharz ist.
Laminierter Glasverbandstoff nach Anspruch 35, wobei der vernetzte Polyester ein Isocyanat-vernetzter Polyester ist.
Laminierter Glasverbandstoff nach Anspruch 24, wobei die ersten und die zweiten Polymer-Trägerschichten eine Dicke von etwa 0,025 bis etwa 0,075 mm (etwa 1 bis 3 mil) haben.
Laminierter Glasverbandstoff nach Anspruch 24, wobei die ersten und die zweiten Klebstoffschichten individuell aus der Gruppe, bestehend aus Polyurethan, Ethylen-Vinylacetat-Copolymerem, weichgemachtem Polyvinylchlorid und weichgemachtem Polyvinylbutyral, ausgewählt worden sind.
Laminierter Glasverbandstoff nach Anspruch 38, wobei die ersten und die zweiten Klebstoffschichten aus weichgemachtem Polyvinylbutyral bestehen.
Laminierter Glasverbandstoff nach Anspruch 39, wobei das weichgemachte Polyvinylbutyral mit einem Weichmacher, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Triethylenglykoldi(2-ethylbutyrat), Triethylenglykoldi(2-ethylhexanoat), Tetraethylenglykoldiheptanoat, Dihexyladipat, Dioctyladipat, Gemischen von Heptyl- und Nonyladipaten, Dibutylsebacat, polymeren Weichmachern und Gemischen von Phosphaten und Adipaten, Gemischen von Adipaten und Alkylbenzylphthalaten, gemischten Adipaten, hergestellt aus C₄- bis C₉- Alkylalkoholen, und Cyclo-C₄- bis C₁₀-alkoholen, C₆- bis C₈-Adipatestern und Gemischen davon, weichgemacht worden ist.
Laminierter Glasverbundstoff nach Anspruch 24, wobei eine der ersten und der zweiten Klebstoffschichten oder beide Schichten ein lichtstabiles Pigment enthält bzw. enthalten.
Laminierter Glasverbundstoff nach Anspruch 24, wobei eine der ersten und der zweiten Klebstoffschichten oder beide Schichten einen Absorber für Infrarotlicht enthalten.
Laminierter Glasverbundstoff nach Anspruch 42, wobei der Absorber für Infrarotlicht aus der Gruppe, bestehend aus mit Antimon dotiertem Zinnoxid, mit Zinn dotiertem Indiumoxid, einem Metallhexaborid oder Kombinationen davon, ausgewählt worden ist.
Laminierter Glasverbundstoff nach Anspruch 43, wobei das Metallhexaborid Lanthanhexaborid (LaB₆) ist.
Laminierter Glasverbundstoff nach Anspruch 24, wobei eine der ersten und der zweiten Klebstoffschichten oder beide Schichten einen Absorber für Ultraviolettlicht enthält bzw. enthalten.
Laminierter Glasverbundstoff nach Anspruch 24, wobei die erste und die zweite Klebstoffschicht eine Dicke von etwa 0,38 bis 1,5 mm (etwa 15–60 mil) haben.
Laminierter Glasverbundstoff nach Anspruch 24, wobei die Oberfläche der Polymer-Trägerschichten in Kontakt mit den Klebstoffschichten chemisch modifiziert worden sind, wobei ein Verfahren verwendet worden ist, das aus der Gruppe, bestehend aus einer Flammbehandlung, einer chemischen Oxidation, einer Koronaentladung, einem Kohlenstoff- Sputtern, einer Plasmabehandlung im Vakuum und einer Plasmabehandlung in Luft, ausgewählt worden ist.
Laminierter Glasverbundstoff nach Anspruch 24, wobei ein Klebstoff auf die Oberfläche der Polymer-Trägerschichten in Kontakt mit den Klebstoffschichten aufgebracht worden ist.
Laminierter Glasverbundstoff nach Anspruch 24, wobei die Zwischenlage zwischen einer äußeren Glasplatte bzw. -folie und einer inneren Glasplatte bzw. -folie angeordnet ist, wobei der geprägte dekorative Verbundstoff zwischen einer äußeren und einer inneren Klebstoffschicht angeordnet ist, wobei die innere Klebstoffschicht einen Absorber für Infrarotlicht enthält und beide Klebstoffschichten einen Absorber für UV-Licht enthalten und wobei die äußere Klebstoffschicht an die äußere Glasplatte bzw. -folie gebunden ist und die innere Klebstoffschicht an die innere Glasplatte bzw. -folie gebunden ist.
Geprägter dekorativer Verbundstoff für laminiertes Glas bzw. ein Glaslaminat, umfassend einen ersten Polymer-Trägerfilm mit einem darauf angeordneten Metallüberzug, der so an einen zweiten Polymer-Trägerfilm gebunden ist, dass der Metallüberzug zwischen den zwei Polymer-Trägerfilmen angeordnet ist, wobei die gebundenen Polymer-Trägerfilme so geprägt sind, dass sie Vorsprünge in bzw. mit unterschiedlichen Winkeln zu der flachen Ebene der gebundenen Polymer-Trägerfilme haben; wobei die geprägte dekorative Verbundschicht in laminiertem Glas bzw. Glaslaminat verwendet wird.
Geprägter dekorativer Verbundstoff nach Anspruch 50, wobei der geprägte dekorative Verbundstoff eine Durchlässigkeit für sichtbares Licht im Bereich von etwa 2% bis etwa 70% hat.
Geprägter dekorativer Verbundstoff nach Anspruch 50, wobei der Metallüberzug aus der Gruppe, bestehend aus Silber, Aluminium, Chrom, Nickel, Zink, Kupfer, Zinn, Gold, Messing, Edelstahl und Legierungen davon, ausgewählt worden ist.
Geprägter dekorativer Verbundstoff nach Anspruch 52, wobei der Metallüberzug Aluminium ist.
Geprägter dekorativer Verbundstoff nach Anspruch 50, wobei die Prägung ein reguläres Diamant-, Hexpin- oder ein zufälliges Orangenschalen-Muster hat.
Geprägter dekorativer Verbundstoff nach Anspruch 50, wobei die ersten und die zweiten Polymer-Trägerfilme individuell aus der Gruppe, bestehend aus Nylon, Polyurethanen, Acrylkunststoffen, Polycarbonaten, Celluloseacetaten, Cellulosetriacetaten, Vinylchloridpolymeren, Vinylchloridcopolymeren und biaxial gestrecktem Polyethylenterephthalat, ausgewählt worden sind.
Geprägter dekorativer Verbundstoff nach Anspruch 55, wobei die ersten und die zweiten Polymer-Trägerfilme aus biaxial gestrecktem Polyethylenterephthalat bestehen.
Geprägter dekorativer Verbundstoff nach Anspruch 50, wobei die ersten und die zweiten Polymer-Trägerfilme mit einem Klebstoff verbunden sind.
Geprägter dekorativer Verbundstoff nach Anspruch 57, wobei der Klebstoff bei Temperaturen bis zu etwa 150°C stabil ist.
Geprägter dekorativer Verbundstoff nach Anspruch 57, wobei der Klebstoff ein vernetzter Polyester, ein vernetztes Urethan oder ein vernetztes Acrylharz ist.
Geprägter dekorativer Verbundstoff nach Anspruch 59, wobei der vernetzte Polyester ein Isocyanat-vernetzter Polyester ist.
Geprägter dekorativer Verbundstoff nach Anspruch 50, wobei die ersten und die zweiten Polymer-Trägerschichten eine Dicke von etwa 0, 025 bis etwa 0, 075 mm (etwa 1 bis 3 mil) haben.