BRPI0412662B1 - Folha óptica adequada para uso em um laminado, laminado, e, método de produção de um laminado de envidraçamento - Google Patents

Folha óptica adequada para uso em um laminado, laminado, e, método de produção de um laminado de envidraçamento Download PDF

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BRPI0412662B1
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K. Kranz Heather
A. Boettcher Jeffrey
R. Kirkman Janet
T. Dietz Peter
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3M Innovative Properties Company
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Abstract

"folha óptica adequada para uso em um laminado, laminado, e, método de produção de um laminado de envidraçamento". a invenção refere-se a uma folha óptica adequada para uso em um laminado compreendendo pelo menos um componente de envidraçamento. a folha óptica compreende um filme óptico de múltiplas camadas, não metálico, que tem múltiplas camadas ópticas, e pode ser, por exemplo, um filme refletor de energia solar (por exemplo, um filme refletor de radiação infravermelha). as múltiplas camadas são termicamente e/ou de outra maneira fundidas ao longo de toda, substancialmente toda ou pelo menos de uma porção substancial da borda periférica de pelo menos o filme óptico, de modo a prevenir ou pelo menos substancialmente reduzir a ocorrência ou grau de deslaminação das múltiplas camadas ao longo da totalidade, substancialmente a totalidade da, ou da porção substancial da borda periférica do filme óptico. pelo menos o filme óptico pode ser dimensionado de modo que, quando ligado a um componente de envidraçamento, substancialmente a totalidade ou pelo menos a porção substancial da borda periférica de pelo menos o filme óptico pode ser posicionada de modo a ser co-extensiva com ou substancialmente co-extensiva com uma correspondente porção da borda periférica do componente de envidraçamento, ao qual a folha óptica deve ser ligada.

Description

(54) Título: FOLHA ÓPTICA ADEQUADA PARA USO EM UM LAMINADO, LAMINADO, E, MÉTODO DE PRODUÇÃO DE UM LAMINADO DE ENVIDRAÇAMENTO (51) Int.CI.: G02B 5/28; B32B 17/10 (30) Prioridade Unionista: 16/07/2003 US 60/488,188 (73) Titular(es): 3M INNOVATIVE PROPERTIES COMPANY (72) Inventor(es): HEATHER K. KRANZ; JEFFREY A. BOETTCHER; JANET R. KIRKMAN; PETER T. DIETZ
1/29 “FOLHA ÓPTICA ADEQUADA PARA USO EM UM LAMINADO, LAMINADO, E, MÉTODO DE PRODUÇÃO DE UM LAMINADO DE ENVIDRAÇAMENTO”
CAMPO DA INVENÇÃO [0001] A presente invenção refere-se a filmes ópticos de múltiplas camadas, não metálicos, laminados compreendendo tais filmes ópticos, e métodos de produção de tais laminados.
ANTECEDENTES [0002] Convencionais estruturas automotivas ou arquitetônicas de envidraçamento ou janela frequentemente incluem um laminado tipicamente feito de duas folhas rígidas de vidro ou plástico e uma camada intermediária de polivinil butiral plastificado (PVB). O envidraçamento é preparado primeiramente pela colocação de uma camada de PVB entre as duas folhas de rígidas. A camada de PVB é tipicamente dimensionada e posicionada de modo a ou estender-se além ou ser alinhada com a periferia das duas folhas rígidas. Ar é então eliminado das superfícies que engajam, e a disposição é então sujeita a elevada temperatura e pressão (por exemplo, em uma autoclave) para ligar por fusão o PVB e as folhas rígidas em um laminado adequado para uso na estrutura de janela. Após as folhas rígidas serem ligadas uma com a outra, o excesso de PVB estendendo-se para fora além da periferia das folhas rígidas é tipicamente removido por apara. Tais laminados foram usados para aplicações de envidraçamento automotivas e arquitetônicas.
[0003] Estes laminados também têm incluída uma folha funcional projetada para aumentar o desempenho do envidraçamento resultante. Uma tal folha funcional é planejada para refletir radiação infravermelha (IR) para longe do interior de um edifício ou cabine de veículo. Um exemplo de uma tal folha refletora de IR pode ser encontrado nas Patentes US nos. 5.882.774, 6.049.419, 5.103.557, 5.223.465, 5.360.659 e 4.799.745. Na formação de um laminado adequado para uma estrutura de envidraçamento ou janela, uma tal folha funcional é tipicamente ligada entre duas folhas de vidro usando duas folhas de PVB, com uma folha de PVB sendo usada para ligar uma das folhas de vidro em cada lado da folha funcional.
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2/29
SUMÁRIO DA INVENÇÃO [0004] Inúmeros desafios foram encontrados pelos depositantes em produzir um laminado de envidraçamento adequado para uma estrutura de janela usando uma folha óptica compreendendo um filme óptico de múltiplas camadas, não metálico, (por exemplo, um filme reflexivo de IR). Um útil filme óptico de camadas múltiplas pode incluir uma pilha de 100 ou mais camadas ópticas. Através de estudos empíricos, foi verificado que tais filmes ópticos podem exibir deslaminação entre camadas (isto e, deslaminação entre as múltiplas camadas ópticas e/ou outras camadas do filme óptico) até o ponto de adversamente afetar o desempenho óptico do filme, bem como sendo um defeito estético. Esta deslaminação inicia-se na borda periférica do filme óptico e se propaga na direção do centro do filme. Sem se pretender ser vinculado a qualquer teoria, acredita-se que esta deslaminação é causada, pelo menos em parte, pelas tensões que podem ser aplicadas sobre o filme óptico durante ou como um resultado do processamento de laminação de envidraçamento (por exemplo, durante a o tratamento na autoclave ou outras operações de ligação). Tais tensões podem ser causadas, por exemplo, por uma ou mais contrações do filme óptico, contração das folhas de ligação, corte impreciso do filme óptico e curvatura comparativa dos componentes de envidraçamento usados. Por exemplo, a laminação de folhas de componentes de envidraçamento planos tipicamente produz tensões menores que a laminação de folhas de componentes curvos de envidraçamento.
[0005] A presente invenção provê uma solução para a prevenção ou pelo menos substancial redução do problema de deslaminação de borda de tais filmes ópticos. Foi constatado que tal deslaminação de borda é particularmente problemática com aquelas porções de borda periféricas do filme óptico que são co-extensivas com ou substancialmente co-extensivas com uma correspondente porção da borda periférica do(s) componente(s) de envidraçamento ao(s) quais a folha óptica deve ser aderida. Foi constatado que tal deslaminação de borda é mais particularmente problemática com aquelas porções de borda periféricas do filme óptico que são deixadas expostas ou pelo menos não encapsuladas no material de folha de ligação, ou em qualquer
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3/29 outro material de ligação aplicado, de modo a encapsular a borda periférica de pelo menos o filme óptico. Com a presente invenção, tal deslaminação de borda do filme óptico pode ser prevenido ou pelo menos substancialmente reduzida até mesmo em laminados (por exemplo, laminados de envidraçamento) feitos com toda, substancialmente toda, ou pelo menos uma porção substancial da borda periférica do filme óptico de camadas múltiplas, não metálico, sendo co-extensivo com ou substancialmente co-extensivo com uma porção correspondente da borda periférica de cada um dos componentes de envidraçamento ou pelo menos o componente de envidraçamento ao qual a folha óptica deve ser aderida.
[0006] Em um aspecto da presente invenção, uma folha óptica é provida, a qual é adequada para uso em um laminado, compreendendo pelo menos um componente de envidraçamento. A folha óptica compreende um filme óptico de múltiplas camadas, não metálico, que é transparente ou pelo menos translúcido e tem uma borda periférica. O filme óptico tem múltiplas camadas ópticas, e pode ter outras camadas. O filme óptico pode ser, por exemplo, um filme refletor de energia solar (por exemplo, um filme refletor de radiação infravermelha). A folha óptica ou pelo menos o filme óptico é dimensionado de modo que, quando ligado a um componente de envidraçamento, toda, substancialmente toda ou pelo menos uma porção substancial da borda periférica da folha óptica, ou pelo menos o filme óptico, pode ser posicionada de modo a ser co-extensiva com uma correspondente porção da borda periférica do componente de envidraçamento ao qual a folha óptica deve ser ligada. As múltiplas camadas são termicamente e/ou de outra maneira fundidas conjuntamente (por exemplo, por meio de aplicação de calor, radiação, e/ou por causar uma reação química entre as camadas) ao longo de toda, substancialmente toda ou pelo menos a porção substancial da borda periférica da folha óptica, ou pelo menos do filme óptico, de modo a prevenir ou pelo menos substancialmente reduzir a ocorrência ou grau de deslaminação das múltiplas camadas ao longo de toda, substancialmente toda, ou substancial porção da borda periférica do filme óptico. [0007] A porção aplicável da borda periférica do filme óptico pode ser fundida, por exemplo, por corte da folha óptica, ou pelo menos do filme óptico, com um
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4/29 instrumento, tal como uma lâmina aquecida ou um laser focalizado ou desfocalizado, etc. A fusão das múltiplas camadas pode também ser realizada pelo por suficientemente aquecer a borda periférica, da folha óptica, ou pelo menos do filme óptico, que foi previamente cortada (por exemplo, com um instrumento mecânico de corte do tipo de uma lâmina de faca ou com um instrumento do tipo de uma lâmina aquecida ou laser), por exemplo, com um canhão de ar quente, uma chama, etc. [0008] Em uma forma de realização, a folha óptica, ou pelo menos o filme óptico, é dimensionada de modo que substancialmente toda a borda periférica da folha óptica, ou pelo menos do filme óptico, pode ser posicionada de modo a ser substancialmente co-extensiva com uma correspondente porção da borda periférica do componente de envidraçamento, e as múltiplas camadas são fundidas conjuntamente ao longo substancialmente de toda a borda periférica da folha óptica, ou pelo menos do filme óptico, de modo a pelo menos substancialmente reduzir a deslaminação das múltiplas camadas ao longo substancialmente de toda a borda periférica do filme óptico.
[0009] Em um outro aspecto da presente invenção, um laminado é provido que compreende a acima folha óptica e uma primeira folha de ligação. O laminado pode ser transparente ou pelo menos translúcido e a folha óptica pode ser transparente ou pelo menos translúcida. A primeira folha de ligação é adequada para ligação com um componente de envidraçamento (por exemplo, uma folha de plástico ou vidro transparente ou translúcido, adequada para uso como uma janela) e com a folha óptica. Uma superfície principal da folha óptica e uma superfície principal da primeira folha de ligação são posicionadas juntas. A folha óptica, ou pelo menos o filme óptico, é dimensionada de modo que toda, substancialmente toda, ou preferivelmente pelo menos uma porção substancial de uma borda periférica da folha óptica, ou pelo menos do filme óptico, pode ser posicionada de modo a ser coextensiva com ou substancialmente co-extensiva com uma correspondente porção de uma borda periférica do componente de envidraçamento ao qual a folha óptica deve ser ligada. Durante os estágios iniciais do laminado, a superfície principal da folha óptica e a superfície principal da primeira folha de ligação podem ser somente
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5/29 parcialmente ligadas conjuntamente; eventualmente elas são totalmente ligadas conjuntamente.
[0010] Em uma forma de realização de um laminado de acordo com a presente invenção, a folha óptica, o pelo menos o filme óptico, é dimensionada de modo que substancialmente toda ou toda a borda periférica da folha óptica, ou pelo menos do filme óptico, pode ser posicionada de modo a ser co-extensiva com ou substancialmente co-extensiva com borda periférica do componente de envidraçamento ao qual a folha óptica deve ser ligada, e as múltiplas camadas são termicamente e/ou de outra maneira fundidas conjuntamente ao longo substancialmente de toda ou de toda a borda periférica da folha óptica, ou pelo menos do filme óptico, de modo a prevenir ou pelo menos substancialmente reduzir a deslaminação das múltiplas camadas ao longo da borda periférica do filme óptico. [0011] Em um aspecto adicional da presente invenção, o laminado pode também compreender uma segunda folha de ligação tendo uma superfície principal posicionada em relação à outra superfície principal da folha óptica de modo que a folha óptica é disposta entre a primeira folha de ligação e a segunda folha de ligação, onde a segunda folha de ligação é também adequada para ligação com a superfície principal de um outro componente de envidraçamento. Durante os estágios iniciais deste laminado, as superfícies principais opostas da folha óptica e as correspondentes superfícies principais da primeira e segunda folhas de ligação podem somente ser parcialmente ligadas conjuntamente; eventualmente elas são totalmente ligadas juntas.
[0012] Em um outro aspecto da presente invenção, o laminado pode ser um laminado de envidraçamento que também compreende dois componentes de envidraçamento transparentes ou pelo menos translúcidos. Cada uma da primeira folha de ligação e da segunda folha de ligação tem uma outra superfície principal que está voltada para a superfície principal de um ou do outro dos componentes e envidraçamento, a folha óptica é disposta entre a primeira e segunda folhas de ligação, a primeira e segunda folhas de ligação são dispostas entre os componentes de envidraçamento, e toda, substancialmente toda ou pelo menos a porção
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6/29 substancial da borda periférica da folha óptica, o pelo menos do filme óptico, é posicionada de modo a ser co-extensiva com ou substancialmente co-extensiva com uma correspondente porção da borda periférica de ambos ou pelo menos um dos componentes de envidraçamento. Por exemplo, se um dos componentes de envidraçamento for maior em área superficial que o outro componente de envidraçamento e/ou o um componente de envidraçamento tiver uma borda periférica que se estende além daquela do outro componente de envidraçamento, então toda, substancialmente toda ou uma porção substancial da borda periférica da folha óptica, ou pelo menos do filme óptico, pode ser dimensionada e posicionada de modo a ser co-extensiva com ou substancialmente co-extensiva com a porção correspondente da borda periférica de qualquer componente de envidraçamento. [0013] Durante os estágios iniciais deste laminado, cada uma da primeira e segunda folhas de ligação pode somente ser parcialmente ligada com seu respectivo componente de envidraçamento ou totalmente ligada com seu respectivo componente de envidraçamento. Em adição, toda, substancialmente toda ou pelo menos a porção substancial da borda periférica da folha óptica, ou pelo menos do filme óptico, pode ser exposta ou pelo menos não encapsulada no material de folha de ligação ou de qualquer outro material de ligação.
[0014] Em um exemplo onde pode ser aceitável para somente uma porção substancial da borda periférica da presente folha óptica, ou pelo menos do filme óptico, ser fundida conjuntamente, uma ou mais porções da borda periférica do(s) componente(s) de envidraçamento, ao(s) quais a folha óptica é ligada, podem ser mascaradas ou de outra maneira ocultas da visão. Em um tal caso, a(s) porção(ões) da borda periférica da folha óptica que corresponde(m) às porções mascaradas ou de outra maneira ocultas do(s) componente(s) de envidraçamento podem não precisar ser fundidas, porque ela(s) também ode ser mascaradas ou ocultas. Neste caso, a aparência de uma deslaminação sobre uma tal porção oculta da borda periférica da folha óptica pode ser aceitável.
[0015] Em um outro aspecto da presente invenção, um método é provido para produção de um laminado de envidraçamento para uso em uma estrutura de janela,
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7/29 onde o laminado de envidraçamento compreende uma folha óptica ensanduichada entre duas folhas de ligação e as folhas de ligação são ensanduichadas entre dois componentes de envidraçamento. O método compreende prover uma folha óptica; dimensionar a folha óptica de modo que toda, substancialmente toda, ou pelo menos uma porção substancial da borda periférica de pelo menos o filme óptico possa ser posicionada de modo a ser co-extensiva com ou substancialmente co-extensiva com uma correspondente porção da borda periférica de ambos ou pelo menos de um dos componentes de envidraçamento; e fundir termicamente e/ou de outra maneira conjuntamente as múltiplas camadas ao longo de toda, substancialmente toda ou pelo menos da porção substancial da borda periférica da folha óptica, ou pelo menos do filme óptico, de modo a prevenir ou pelo menos substancialmente reduzir a ocorrência ou grau de deslaminação das múltiplas camadas ao longo de toda, substancialmente toda ou porção substancial da borda periférica de pelo menos do filme óptico. A folha óptica compreende um filme óptico de múltiplas camadas, não metálico, com múltiplas camadas. O dimensionamento pode ser executado, por exemplo, por meio de apara (por exemplo, com uma lâmina de corte, laser, instrumento de corte aquecido, etc.), aplicando calor para causar contração em sua borda periférica ou alterando de outra maneira as dimensões da folha óptica. O laminado de envidraçamento pode ser transparente ou pelo menos translúcido. [0016] Em adição ao método acima, duas folhas de ligação e dois componentes de envidraçamento podem também ser providos, com cada uma das folhas de ligação sendo adequada para ligação com a folha óptica e com os componentes de envidraçamento. Cada uma das folhas de ligação, componentes de envidraçamento e folha óptica pode ser transparente ou pelo menos translúcido. O método pode também compreender ensanduichar a folha óptica entre as folhas de ligação e as folhas de ligação entre os componentes de envidraçamento; posicionar a folha óptica de modo que toda, substancialmente toda, ou pelo menos porção substancial da borda periférica do filme óptico seja posicionada de modo a ser co-extensiva com ou substancialmente co-extensiva com uma correspondente porção da borda periférica de ambos ou pelo menos um dos componentes de envidraçamento; e ligar
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8/29 completamente o laminado (por exemplo, a folha óptica, folhas de ligação e componentes de envidraçamento) conjuntamente.
[0017] A folha óptica compreende um filme óptico de múltiplas camadas, não metálico, tal como, por exemplo, um filme refletor de energia solar como um filme refletor de radiação infravermelha. O filme óptico tem múltiplas camadas ópticas ou outras camadas, e cada uma das folhas de ligação é adequada para ligar-se à folha óptica ou a ambos ou a pelo menos um dos componentes de envidraçamento. O laminado (por exemplo, a folha óptica, folhas de ligação e componentes de envidraçamento) pode ser completamente ligado conjuntamente por meio de, por exemplo, aplicação de calor e pressão por um tempo suficiente para permitir que as superfícies principais das folhas de ligação fluam e suficientemente se liguem às respectivas superfícies principais da folha óptica e dos componentes de envidraçamento. O laminado de envidraçamento pode ser transparente ou pelo menos translúcido.
[0018] Este método pode também compreender o dimensionamento da folha óptica ocorrendo antes ou após o ensanduichamento. O dimensionamento da folha óptica pode também ocorrer ante o após o laminado ser completamente ligado conjuntamente. Por exemplo, o laminado pode ser completamente ligado conjuntamente com a folha óptica sendo dimensionada e posicionada de modo que toda, substancialmente toda, ou uma porção substancial de sua borda periférica estende-se além da borda periférica de ambos ou de pelo menos um dos componentes de envidraçamento. O dimensionamento da folha óptica pode ser então realizado.
[0019] Em adição, a fusão e/ou o dimensionamento da folha óptica pode ocorrer antes da ligação completa. A fusão também pode ocorrer após o dimensionamento da folha óptica. Por exemplo, a folha óptica pode ser dimensionada por apara com uma lâmina de corte e então a fusão pode ser realizada pela aplicação de calor à folha óptica a partir de, por exemplo, uma fonte de ar quente (por exemplo, um canhão de ar quente), uma chama (por exemplo, um maçarico de gás butano), um forno (por exemplo, o laminado de envidraçamento poderia ser colocado em um
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9/29 forno suficientemente longo para o calor fundir a borda periférica do filme óptico, mas não suficientemente longo para permitir que o calor penetre nos componente de envidraçamento e funda a porção remanescente de filme óptico).
[0020] O dimensionamento da folha óptica e a fusão podem também ocorrer simultaneamente. O dimensionamento da folha óptica e a fusão podem ser realizados simultaneamente por meio do uso do mesmo dispositivo. Por exemplo, a folha óptica pode ser dimensionada e a e borda periférica resultante fundida ao mesmo tempo por meio de apara com, por exemplo, um laser, um instrumento de corte aquecido, ou por meio do uso de um forno (por exemplo, o laminado de envidraçamento poderia ser colocado em um forno a uma temperatura e por um tempo suficiente longo para que o calor funda e ondule, ou, de outra maneira contrária, e a borda periférica da folha óptica).
[0021] O método também pode compreender dimensionamento, tal como, por exemplo, por meio de apara ou alteração por outra maneira das dimensões das folhas de ligação, de modo que, após o laminado ser totalmente ligado conjuntamente, toda, substancialmente toda, ou pelo menos a porção substancial da borda periférica da folha óptica, ou pelo menos o filme óptico, é exposta ou pelo menos não encapsulada no material de folha de ligação (isto é, polivinil butiral, poliuretano, ionoplástico e combinações dos mesmos).
[0022] Em adição ao benefício da fusão, a fim de também prevenir ou substancialmente reduzir as tensões que são aplicadas ao filme óptico (isto é, tensões que de outra maneira causariam com que as múltiplas camadas na borda periférica do filme se deslaminassem), as folhas de ligação podem ser opcionalmente dimensionadas, e/ou qualquer outro material de ligação (por exemplo, poliuretano, acetato de polivinila, polímeros acrílicos e materiais de ligação de silicone) aplicado, de modo a encapsular a borda periférica de um ou ambos componentes de envidraçamento, a folha óptica, ou pelo menos o filme óptico. Por exemplo, a borda periférica do filme óptico pode ser dimensionada de modo que a porção desejada da mesma é co-extensiva ou substancialmente co-extensiva com uma correspondente porção da borda periférica dos componentes ópticos. Após a
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10/29 fusão, o material de folha de ligação ou outro material de ligação pode ser aplicado, por exemplo, na forma ou um talão ao longo, pelo menos na porção correspondente da borda periférica dos componentes de envidraçamento, de modo a estender-se desde a borda periférica de um dos componentes de envidraçamento para a borda periférica do outro componente de envidraçamento ao longo de toda ou de uma porção substancial de pelo menos a correspondente porção das bordas periféricas dos componentes de envidraçamento, de modo que as tensões de deslaminação aplicadas ao filme óptico são pelo menos reduzidas. Acredita-se que tal material de ligação em extensão absorve tensões de deslaminação, as quais seriam de outra maneira aplicadas à borda periférica fundida da folha óptica.
[0023] A fusão, o dimensionamento da folha óptica e o dimensionamento das folhas de ligação podem ocorrer simultaneamente. O dimensionamento da folha óptica e das folhas de ligação e a fusão podem ser realizados simultaneamente por meio do uso do mesmo dispositivo. Por exemplo, a folha óptica e as folhas de ligação podem ser dimensionadas e a borda periférica resultante do filme óptico fundido ao mesmo tempo por meio de apara da folha óptica e das folhas de ligação ao mesmo tempo com, por exemplo, um laser ou um instrumento de corte aquecido. [0024] O dimensionamento da folha óptica pode também compreender o dimensionamento, tal como, por exemplo, por meio de apara ou de outra maneira por meio da alteração das dimensões da folha óptica, de modo que toda, substancialmente toda, ou pelo menos uma porção remanescente da borda periférica do filme óptico (isto é, a porção remanescente da borda periférica do filme óptico que não é fundida) é posicionada de modo a estender-se substancialmente além e não ser co-extensiva com a borda periférica de ambos ou pelo menos um dos componentes de envidraçamento. Em adição, o método pode incluir dimensionar, tal como, por exemplo, por meio de apara ou de outra maneira pela alteração das dimensões das folhas de ligação, de modo que a borda periférica de cada uma das folhas de ligação é co-extensiva com ou situa-se substancialmente dentro e não coextensiva com a borda periférica de ambos dos componentes de envidraçamento. [0025] O dimensionamento da folha óptica e de qualquer folha de ligação pode
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11/29 ocorrer em uma ou em um número de operações, e estas operações podem ocorrer em uma ou em um número de operações, e essas operações pode ocorrer simultaneamente ou em uma seqüência. No final do processo de laminação, o presente método preferivelmente compreende aplicar pelo menos calor, ou calor e pressão, ao laminado, por um tempo suficiente para permitir que as superfícies principais da primeira e segunda folhas de ligação fluam e suficientemente se liguem às respectivas superfícies principais da folha óptica e dos componentes de envidraçamento.
DEFINIÇÕES [0026] Como usados aqui, os seguintes termos e frases são destinados a ter os seguintes significados:
[0027] “Deslaminação” é indicativa de separação mecânica e/ou de uma perda de aderência [0028] “Totalmente ligado” significa que superfícies ligadas estão em contato aderente uma com a outra, de modo que e pelo menos uma das superfícies ligadas (por exemplo, a superfície ligada da folha óptica, da folha de ligação, do componente de envidraçamento, etc.) é danificada, quando as superfícies são separadas com somente força mecânica. Por exemplo, um envidraçamento para aplicações de janela automotiva é tipicamente completamente ligado conjuntamente usando um processo de autoclave. Um tal envidraçamento é considerado completamente ligado conjuntamente quando ele é ligado conjuntamente de modo suficiente para satisfazer as exigências-padrão da indústria automotiva, ou as exigências específicas de um particular fabricante automotivo, para o correspondente envidraçamento (por exemplo, pára-brisas, lanternas traseiras, lanternas laterais, etc.).
[0029] “Filme óptico de múltiplas camadas, não metálico” refere-se a um filme de múltiplas camadas tendo propriedades ópticas que não são providas por camadas de metal elementar ou compostos de metal.
[0030] “Translúcido” refere-se a uma característica de material que permite que pelo menos alguma quantidade de luz visível passe através dele.
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12/29 [0031] “Transparente” refere-se a uma característica de um laminado, tal como, por exemplo, um envidraçamento que permite que suficiente luz passe através dele para satisfazer as exigências de transmissão de luz visível duma particular aplicação de laminado (por exemplo, aplicações de envidraçamento veiculares ou arquitetônicas).
[0032] “Apara” refere-se a várias operações possíveis para remoção de uma porção de um material (por exemplo, a borda periférica de uma folha óptica, folha de ligação, etc.). Por exemplo, a realização de uma tal operação com um instrumento de corte, tal como, por exemplo, um laser, uma lâmina afiada, uma matriz (por exemplo, aço ou régua), um abrasivo, uma ferramenta de afiação, uma corneta ultrasônica ou uma combinação dos mesmos.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0033] A figura 1 é uma vista em seção de uma porção da borda periférica de um laminado de envidraçamento, exemplificativo, com a correspondente porção da borda periférica de sua folha óptica sendo substancialmente co-extensiva com ambos de seus componentes de envidraçamento, de acordo com a presente invenção.
[0034] A figura 2 é uma vista ampliada da porção circunscrita 2 da figura 1.
[0035] A figura 3 é uma microfotografia de uma vista em seção de parte de um laminado de envidraçamento para veículo, exemplificativo, de acordo com a presente invenção.
[0036] A figura 4 é uma microfotografia de uma vista em seção de uma parte de um laminado de envidraçamento para veículo, exemplificativo, similar àquele a figura 4, com as múltiplas camadas da folha óptica sendo fundida conjuntamente, de acordo com a presente invenção.
[0037] A figura 5 é uma vista em seção da borda periférica de um laminado, de acordo com a presente invenção, com uma folha óptica temporariamente ou permanentemente estendendo-se além da borda periférica de dois componentes de envidraçamento e folhas de ligação.
[0038] Os mesmos símbolos de referência nos vários desenhos geralmente
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13/29 indicam os mesmos elementos.
DESCRIÇÃO DETALHADA DAS FORMAS DE REALIZAÇÃO PREFERIDAS [0039] A presente invenção provê laminados de envidraçamento e intermediários que são preparados de modo a pelo menos reduzir a probabilidade de, senão eliminar, significante deslaminação ao longo de uma borda periférica de uma folha óptica compreendendo um filme óptico de múltiplas camadas, não metálico, (por exemplo, um filme refletor de IR). Métodos de produção destes laminados que são úteis em estruturas de janela são também providos.
[0040] Um número de desafios foi encontrado pelos depositantes em produzir um laminado adequado para uma estrutura de janela usando uma folha óptica compreendendo um filme óptico de múltiplas camadas, não metálico, (por exemplo, um filme refletor de IR).
[0041] Com referência às figuras 1 e 2, um laminado de envidraçamento 10 de acordo com a presente invenção pode incluir uma folha óptica 15 tendo um filme óptico de múltiplas camadas, não metálico, 17. Nesta forma de realização, a folha óptica 15 e o filme óptico 17 têm a mesma borda periférica 18. A folha 15 pode também incluir outras estruturas, tais como, por exemplo, uma ou mais camadas protetoras externas 39, bem como camadas funcionais adicionais (não mostradas). Tais camadas funcionais adicionais podem incluir, por exemplo, filme de atenuação de vibração, camadas absorventes solares (por exemplo, tingimento), etc.
[0042] A folha 15 é ensanduichada entre duas folhas de ligação 19, as quais, por sua vez, são ensanduichadas entre dois componentes de envidraçamento 25, em uma maneira de camadas, de modo a ligar a folha óptica 15 entre eles. Cada folha de ligação 19 é usada para aderir a folha óptica 15 a uma superfície principal do correspondente componente de envidraçamento 25. Preferivelmente, a folha óptica 15 é posicionada de modo a ficar pelo menos geralmente coplanar com esta superfície principal do componente de envidraçamento 25. As folhas de ligação 19 podem ser diferentes, mas são tipicamente as mesmas (por exemplo, folhas de PVB). Os componentes de envidraçamento podem também ser diferentes, mas são tipicamente os mesmos (por exemplo, folhas de plástico ou vidro). A porção ilustrada
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14/29 da borda periférica 18 do filme óptico 17 está representada como sendo coextensiva ou alinhada com uma porção correspondente da borda periférica 27 de cada um dos dois componentes de envidraçamento 25, bem como com uma correspondente porção da borda periférica 29 de cada uma das folhas de ligação 19. Toda, substancialmente toda, ou uma porção substancial da borda periférica 18 do filme óptico 17 pode também ser substancialmente co-extensiva com uma correspondente porção da borda periférica 27 dos componentes de envidraçamento 25. Uma porção da borda periférica da folha óptica ou do filme óptico é considerada co-extensiva com uma porção correspondente da borda periférica do componente de envidraçamento quando aquela porção da borda periférica da folha óptica ou do filme óptico está alinhada com a correspondente porção da borda periférica do componente de envidraçamento. Em adição, uma porção da borda periférica da folha óptica ou do filme óptico é considerada substancialmente co-extensiva com uma correspondente porção da borda periférica do componente de envidraçamento quando aquela porção da borda periférica da folha óptica ou do filme óptico não se estende além (ver a linha de traços e pontos 31) ou cai dentro (ver a linha de traços e pontos 32) da correspondente porção da borda periférica do componente de envidraçamento por uma quantidade esteticamente inaceitável. Por exemplo, quando o laminado é instalado e a correspondente porção da borda periférica do(s) componente(s) de envidraçamento é exposta pelo menos parte do tempo (por exemplo, quando uma janela lateral de veículo é abaixada ou de outra maneira aberta, a borda superior do envidraçamento pode ser visível), pode ser esteticamente aceitável que a porção da borda periférica da folha óptica ou do filme óptico se estenda até 2 mm para fora (por exemplo, ver o número de referência 31 na figura 1), ou caia por até 5 mm dentro (por exemplo, ver o número de referência 32 na figura 1) da porção correspondente da borda periférica do componente de envidraçamento.
[0043] Uma ou ambas das folhas de ligação podem compreender qualquer material de ligação adequado que inclui um material selecionado do grupo consistindo de polivinil butiral, poliuretano, materiais ionômeros, e combinações dos
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15/29 mesmos, e podem ser inicialmente transparentes ou translúcidas ou podem se tornar transparentes ou translúcidas posteriormente no processo de laminação.
[0044] Cada um dos componentes de envidraçamento pode ser transparente ou translúcido e pode ser feito, por exemplo, de tais materiais como vidro, plástico ou uma combinação dos mesmos. Cada componente de envidraçamento pode ser na forma, por exemplo, de uma folha plana, uma folha curva, uma folha composta encurvada, uma lente, variar em espessura (por exemplo, ter uma topografia superficial decorativa), etc. Cada uma da primeira folha de ligação e da segunda folha de ligação tem uma superfície principal que está voltada para a superfície principal de um ou do outro dos componentes de envidraçamento, de modo que a folha óptica é disposta entre a primeira e segunda folhas de ligação e a primeira e a segunda folhas de ligação são dispostas entre os componentes de envidraçamento. Tendo sido uma vez realizada uma operação de ligação final, cada uma das primeira e segunda folhas de ligação é completamente ligada a seu respectivo componente de envidraçamento e à folha óptica. Um laminado de envidraçamento completamente ligado é um que é suficientemente ligado conjuntamente para ser adequado para uso em seu envidraçamento de janela aplicável (por exemplo, uma janela em um automóvel, aeronave, embarcação ou outro veículo e em um edifício ou outra estrutura arquitetônica).
[0045] Foi constatado que o uso de métodos convencionais de produção de laminados de envidraçamento pode também causar com que uma folha óptica seja exposta a elevadas tensões de cisalhamento e para fora-de-plano, as quais podem resultar em deslaminação dentro das múltiplas camadas do filme óptico. A deslaminação dentro das múltiplas camadas do filme óptico pode também resultar em outros defeitos, tais como “estouro ao sol” ou “padrões verminosos”. Outros defeitos que produzem deslaminação podem também ser causados no filme óptico durante uma ou mais das etapas de desarificação, aquecimento no forno (adesão) e de autoclave de processos de laminação convencionais para envidraçamentos. Os problemas que podem ocorrer durante tal processamento podem incluir, por exemplo, fraturas formadas na borda do filme óptico quando ele é cortado usando
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16/29 um dispositivo mecânico (por exemplo, corte por navalha sobre uma mesa de plotar). Quando o filme óptico é colocado sob tensão, as fraturas podem se propagar até causar deslaminação entre camadas do filme óptico. As fraturas podem ser consideradas como parte de uma maior parte de defeitos, chamados “locais para subseqüente deslaminação”. Estes locais podem gerar problemas após certas etapas de processamento de laminação, tais como, por exemplo, uma ou mais de desarificação, que estão sujeitas a elevada pressão e/ou temperatura, etc. Com a presente invenção, é possível produzir com sucesso um laminado de envidraçamento sem se ter que executar a apara do filme óptico de múltiplas camadas de modo a significantemente reduzir, senão eliminar, fraturas, bordas ásperas, bordas de corte ásperas, fissuras ou outros de tais defeitos na borda periférica do filme óptico, onde é provável que tais defeitos produzam um local para subseqüente deslaminação de filme, após ulterior processamento do laminado (por exemplo, ligação completa do laminado de envidraçamento). Em outras palavras, mesmo se o filme óptico exibir fraturas, borda ásperas, bordas de corte ásperas, fissuras ou outros de tais defeitos em sua borda periférica, a fusão da borda periférica da folha óptica, ou pelo menos do filme óptico, pode eliminar ou pelo menos reduzir a probabilidade e/ou o grau de deslaminação de filme que de outra maneira resultaria em um tal local.
[0046] Uma folha óptica, e pelo menos um filme óptico, usada de acordo com a presente invenção, inclui múltiplas camadas que incluem camadas ópticas e pode incluir outras camadas, tais como, por exemplo, camadas estruturais ou de reforço e camadas protetoras. Por exemplo, com o laminado de envidraçamento 10 da figura 2, a folha óptica 15 inclui o filme óptico 17, o qual inclui três pilhas de camadas refletoras de radiação infravermelha 35, separadas por duas camadas de suporte 37, alojadas nas duas camadas protetora externas 39. Uma ou ambas das duas camadas 39 podem ser feitas de modo a também ou alternativamente exibirem características funcionais (por exemplo, propriedades de absorção de energia solar). A folha óptica 15 pode também incluir camadas funcionais adicionais (não mostradas) dispostas entre uma ou ambas das camadas 39 e uma correspondente
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17/29 folha de ligação 19.
[0047] Pode ser desejável que as múltiplas camadas sejam termicamente ou de outra maneira fundidas conjuntamente ao longo de toda, substancialmente toda ou pelo menos a porção substancial da borda periférica da folha óptica, ou pelo menos o filme óptico, de modo a prevenir ou pelo menos substancialmente reduzir a ocorrência ou grau de deslaminação das camadas múltiplas ao longo de toda, substancialmente toda ou pelo menos a porção substancial da borda periférica do filme óptico. A fusão térmica pode ser executada ao mesmo tempo em que a operação de dimensionamento, por exemplo, por meio de corte de uma borda periférica para a folha óptica, ou pelo menos o filme óptico, com um instrumento, tal como uma lâmina aquecida um laser focalizado ou desfocalizado, etc.; ou a fusão térmica pode ser executada por meio de suficiente aquecimento de uma borda periférica da folha óptica, ou pelo menos do filme óptico, que foi previamente cortada com, por exemplo, um instrumento de corte mecânico, tal como com uma lâmina de faca ou com um instrumento como uma lâmina aquecida ou laser. O separado processo de aquecimento pode ser necessário para assegurar suficiente fusão da borda periférica do filme óptico, mesmo quando uma lâmina aquecida ou laser é usado. A profundidade “d” de filme fundido pode ser na ordem de pelo menos cerca de 10 mícrons dentro da folha óptica, e dentro de pelo menos o filme óptico, a partir de sua borda periférica 18 (ver a figura 2). Resultados satisfatórios foram obtidos com uma folha óptica, tal como aquela descrita na figura 2 e mostrada na figura 3, tendo sua borda periférica termicamente fundida até uma profundidade d de cerca de 40 mícrons.
[0048] Em outras palavras, as múltiplas camadas da folha óptica, e pelo menos do filme óptico, são fundidas conjuntamente até uma suficiente profundidade “d” a partir de sua borda periférica e até um suficiente grau, que as múltiplas camadas da folha óptica, o pelo menos do filme óptico, são prevenidas de se deslaminarem ou pelo menos é menos provável que se deslaminem ao longo da porção da borda periférica que foi fundida, durante as condições de operação normais e acima da vida útil normal do laminado. Em adição, o grau de deslaminação ao longo da borda
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18/29 periférica, dentro das múltiplas camadas da folha óptica ou pelo menos do filme óptico, é considerado substancialmente reduzido quando um ou uma combinação do seguinte ocorre: (a) o grau de deslaminação não é visível com visão por olhos normais (20/20) desarmados, (b) qualquer deslaminação que ocorre permanece oculta, ou (c) a deslaminação ocorre após a vida esperada do correspondente envidraçamento (por exemplo, a expectativa de vida útil padrão pela indústria para envidraçamentos automotivos é tipicamente um mínimo de cerca de 7 anos, ou tipicamente mais anos para envidraçamentos arquitetônicos). A deslaminação ao longo da borda periférica, dentro das múltiplas camadas do filme óptico, é considerada prevenida quando (a) deslaminação não é visível usando um microscópico convencional a luz visível, e (b) deslaminação que é visível usando um microscópico convencional a luz visível ocorre após a esperada vida útil do correspondente envidraçamento.
[0049] A fusão conjunta da borda periférica da folha óptica, o pelo menos do filme óptico, pode eliminar deslaminação do filme óptico durante ou após o processo de o laminado ser completamente ligado conjuntamente (por exemplo, através de um processo de o tratamento na autoclave) e até mesmo após a exposição ao teste de durabilidade requerido pela indústria. O seguinte é um típico método de teste de umidade, usado na indústria automotiva para testar a durabilidade de envidraçamentos automotivos:
Método de Teste de Umidade [0050] Expor laminados por 14 dias em uma câmara de umidade a 50 °C e 95% de umidade relativa, em seguida por 14 dias em um ambiente mantido a 23 °C e 50% de umidade relativa. Repetir o ciclo de 28 dias por três vezes (84 dias no total). As condições para a câmara de umidade são especificadas na ANSI Z26.1, teste 3. [0051] As características térmicas dos materiais usados para produzir a folha óptica e o filme óptico, bem como o(s) material(is) de ligação, podem ser usadas para determinar como adequadamente fundir a borda periférica de uma folha óptica ou filme óptico e laminado de envidraçamento, particular. Por exemplo, para fusão térmica, o conhecimento das temperaturas de fusão e as temperaturas de
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19/29 degradação térmica (isto é, a temperatura na qual o material começa a se degradar quimicamente) dos materiais de folha óptica e dos materiais de ligação podem ajudar a assegurar que a técnica de aquecimento usada não causará fusão excessiva (por exemplo, até o ponto de o material ser capaz a fluir para fora do laminado de envidraçamento) ou degradação (por exemplo, queima parcial ou outro grau de combustão ou outra degradação permanente do material) de quaisquer dos materiais de folha óptica ou de ligação. Por conseguinte, é entendido que, com os ensinamentos da presente invenção, pode ser, no máximo, uma matéria de simples experimentação por tentativas e erros determinar um aceitável (a) temperatura de aquecimento, (b) tempo na temperatura, (c) distância entre a fonte de calor e a borda periférica, e (d) instrumento de aquecimento para produzir uma folha óptica com uma borda periférica adequadamente fundida.
Exemplos de Fusão [0052] Quatro laminados de envidraçamento completamente ligados, similares àqueles mostrados nas figuras 1-3, foram produzidos como segue. Uma folha óptica de SRF foi ensanduichada entre duas folhas de ligação de PVB. O resultante trilaminado foi dimensionado e ensanduichado entre duas folhas planas do mesmo tamanho dos componentes de envidraçamento de vidro, de modo que toda da borda periférica da folha óptica e as duas folhas de ligação estendidas para fora além de toda da borda periférica dos dois componentes de envidraçamento na faixa de cerca de 0,492 até cerca de 0,984 mm (0,125 até cerca de 0,25 polegada). O laminado resultante foi então autoclavado de modo a ligar-se completamente com as folhas de ligação, folha óptica e componentes de envidraçamento, conjuntamente. A folha óptica e as folhas de ligação foram então aparadas com uma lâmina de corte (por exemplo, uma lâmina de barbeador) de modo que suas bordas periféricas ficaram alinhadas ou substancialmente co-extensivas com a borda periférica dos componentes de envidraçamento. As bordas periféricas dos laminados resultantes foram então termicamente tratadas ou fundidas como segue. O primeiro laminado não foi tratado com calor, o segundo laminado foi tratado com calor por meio de um canhão de ar quente de laboratório (temperatura aproximada de 398,89 - 454,45 °C
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20/29 (750 - 850 °F)), e o terceiro laminado foi tratado com uma tocha ou maçarico de propano (temperatura aproximada de 1298,9 °C (2370 °F)). O tratamento consistiu em aquecer a borda periférica de cada laminado de envidraçamento com um canhão de ar quente ou com o maçarico, onde o canhão de ar quente e o maçarico forma posicionados, cada, a uma distância de cerca de 2,54 cm (cerca de uma polegada) a partir da borda periférica e movido a uma taxa aproximada de deslocamento ao longo da borda periférica de cerca de 2,54 até cerca de 5,08 cm/seg. (cerca de duas até cerca de três polegadas por segundo). Um quarto laminado de envidraçamento de amostra foi montado como acima, mas, ao contrário de ser aparado com uma lâmina de navalha, esta amostra foi aparada com uma faca quente a 1000 °F em uma taxa de deslocamento de cerca de 5,08 cm/seg. (cerca de duas polegadas por segundo).
[0053] Os Laminados termicamente tratados com uma tal técnica de tratamento por maçarico ou faca quente mostraram fusão das múltiplas camadas do filme óptico similar em aparência àquelas mostradas na figura 4, com as camadas ópticas 35 sendo entremeadas e fundidas com as outras camadas 37 e 39 que permanecem relativamente intactas e coplanares. Os laminados termicamente tratados com o canhão de ar quente produziram uma aparência similar àquela mostrada na figura 3, com fusão visível de somente a superfície externa da borda periférica do SRF. Estes três tipos de laminados termicamente tratados não exibiram deslaminação visível após serem sujeitos ao teste de umidade acima descrito. O primeiro laminado de amostra, sem qualquer tratamento térmico, visivelmente se deslaminou após ser sujeito ao teste de umidade. Com base nos resultados acima descritos, se acredita que tal co-amontoamento das camadas ópticas 35 não é necessariamente requerido para prevenir a deslaminação da borda periférica 18 do filme 17 ou folha 15, e que as camadas da folha óptica não precisam ser fundidos apenas conjuntamente e não se interamontoam desta maneira.
[0054] Embora cada uma das amostras acima foi aparada e então termicamente tratada após o laminado de envidraçamento (isto é, folhas de ligação, folha óptica e componentes de envidraçamento) ser complemente ligado conjuntamente,
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21/29 laminados de envidraçamento aceitáveis também podem ser feitos pela execução da apara e tratamento térmico antes de o laminado ser completamente ligado conjuntamente. Em adição, a operação de apara pode ser executada de modo que pelo menos a folha óptica, e preferivelmente também as folhas de ligação, é aparada, de modo que a porção desejada de suas bordas periféricas são alinhadas ou substancialmente co-extensivas com a borda periférica dos componentes de envidraçamento. A apara e processo de tratamento térmico pode ser executado simultaneamente tal como com um laser ou lâmina de corte aquecida. O uso um laser para executar a apara e o tratamento térmico pode ser particularmente desejável.
[0055] Foi verificado que o corte do SRF com um laser pode produzir uma borda periférica fundida que tem uma aparência similar àquela mostrada na figura 4. Quando um laser é usado para previamente cortar (isto é, antes da etapa completamente ligada) ou apara de outra maneira pelo menos o filme ou folha óptico, pode ser menos provável que o filme óptico se deslamine. O laser deve ser ajustado de modo a cortar completamente através da folha ótica, e preferivelmente também através das folhas de ligação. Um laser exemplificativo que pode ser usado é um laser de CO2 de 10,6 pm, disponível de (Hamburgo, Alemanha) e Preco Laser, antigamente Laser Machining Inc. (Somerset, WI). Parâmetros de exemplo que podem ser usados com um tal laser com potência nominal de 200 W da Eurolaser incluem uma velocidade de corte de 250 mm/seg., a 100 Watts de potência, 10 Hz de freqüência e o laser focalizado no topo do tri-laminado consistindo da folha óptica ensanduichada entre as duas folhas de ligação. Os fornecedores que provêm adequadas cornetas ultra-sônicas incluem Sonic and Materials, (Newton, CT) e Dukane (St. Charles, IL). Uma mesa de plotar, tal como aquelas fornecidas por Aristomat (Hamburgo, Alemanha) ou Zund (Altstatten, Suíça), pode também ser usada na operação de apara.
[0056] Com referência à Figura 5, toda, substancialmente toda ou pelo menos uma porção remanescente da borda periférica 18 da folha óptica 15, ou pelo menos do filme óptico, (isto é, uma porção da borda periférica que não foi fundida ou
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22/29 substancialmente fundida) pode ser posicionada de modo a se estender substancialmente além da borda periférica 29 de ambas das folhas de ligação 19. Foi verificado que, quando uma porção da borda periférica 18 da folha óptica 15, ou filme óptico, é mantida a uma substancial distância além da borda periférica 29 das folhas de ligação 19, esta porção da folha óptica 15, ou filme óptico, é menos provável que se deslamine, mesmo quando suas múltiplas camadas não são fundidas conjuntamente. Por conseguinte, pode não ser necessário que qualquer porção da borda periférica 18 da folha óptica 15, ou filme óptico, seja fundida conjuntamente. Pode ser também desejável que toda, substancialmente toda, ou pelo menos uma porção remanescente da borda periférica 18 da folha óptica 15, ou pelo menos do filme óptico, seja posicionada de modo a se estender substancialmente além da borda periférica 29 de ambas das folhas de ligação 19. Com uma tal porção, a correspondente borda periférica 29 de cada uma das folhas de ligação 19 pode ser mantida substancialmente co-extensiva com, ou pode situarse substancialmente dentro (ver a linha tracejada 41), a borda periférica 27 de ambos dos componentes de envidraçamento 25 ou pelo menos do componente de envidraçamento 25 ao qual a folha de ligação 19 é diretamente ligada. A borda periférica 29 da folha de ligação 19 é considerada substancialmente co-extensiva com uma correspondente porção da borda periférica 27 do(s) componente de envidraçamento(s) 25, quando aquela porção da borda periférica 29 é co-extensiva com ou pelo menos não se estende substancialmente além (ver a linha tracejada 42) da correspondente porção da borda periférica 27 do(s) componente(s) de envidraçamento 25. A borda 29 se estende substancialmente além da borda 27, quando a correspondente porção da borda periférica 18 da folha óptica 15, ou filme óptico, não está a uma substancial distância além da borda periférica 29 das folhas de ligação 19.
[0057] Quanto mais tensão é aplicada ao filme óptico, durante o processo de ligação completa do laminado de envidraçamento conjuntamente (por exemplo, um processo de o tratamento na autoclave) ou que permanece no interior do laminado de envidraçamento após o processo de ligação completa, quanto mais a borda
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23/29 periférica 18 da folha óptica 15, ou pelo menos do filme óptico, precisará se estender além da bordas periféricas 29 das folhas de ligação 19 a fim de prevenir ou pelo menos substancialmente reduzir a deslaminação do filme óptico em sua borda periférica.
Fatores Que Podem Influenciar Tensões Geradas e Deslaminação:
[0058] Quanto maior o grau de contração do filme óptico que resulta do processo de ligação completa (por exemplo, um processo de tratamento em autoclave), tanto maior as tensões potenciais geradas e tanto mais provável que resultará deslaminação. Quanto mais complexos os componentes de envidraçamento (por exemplo, folhas de envidraçamento planas contra curvas complexas), tanto maiores as tensões potenciais geradas e tanto mais provável que resultará deslaminação. Os ajustes de parâmetro (por exemplo, temperatura, tempo e pressão) usados durante o processo de ligação completa podem também afetar os níveis das tensões geradas e, desta maneira, elevar a probabilidade que as tensões geradas irão causar deslaminação.
[0059] Foram constatados outros mecanismos que podem causar deslaminação do laminado (por exemplo, entre a folha óptica e as folhas de ligação) e/ou a folha óptica (por exemplo, entre as múltiplas camadas da folha óptica ou filme óptico). Em particular, prevenindo penetração de umidade na borda periférica da folha óptica, ou pelo menos do filme óptico, e preferivelmente também da folha de ligação, foi verificado que pelo menos reduz a probabilidade e/ou grau de deslaminação sofrido pela folha óptica, ou pelo menos do filme óptico. Tal penetração de umidade pode ser prevenida, ou pelo menos inibida, por meio do uso de uma barreira física ou química, tal como uma gaxeta de borracha, selante de silicone, tensoativo fluorado ou outras técnicas ou materiais. Tal deslaminação pode ocorrer quando um material de folha de ligação do tipo de PVB é usado e o envidraçamento de filme óptico é exposto a calor e umidade. Embora o local da falha difira entre os tipos de deslaminação, o mecanismo para a falha é o mesmo. Ambos trabalhos experimental e de modelação demonstraram que estes tipos de deslaminação são causados por uma acelerada perda de plastificador em virtude da presença de umidade. Quando o
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24/29 laminado se seca, a perda de plastificador causa com que o Tg do PVB to se eleve e o PVB se contraia. Isto resulta em um acréscimo em tensões residuais no laminado de vidro, o qual pode causar deslaminação. A deslaminação tipicamente ocorre primeiramente na interface mais fraca. No caso de deslaminação dentro da folha óptica, a interface mais fraca está tipicamente entre as camadas do filme óptico. Quando a borda periférica cortada ou aparada do filme óptico está no interior do laminado de envidraçamento (isto é, quando a borda periférica do filme óptico não se estende substancialmente além da borda periférica da pelo menos uma das folhas de ligação), a tensão residual é mais provável que cause com que separação ocorra entre as camadas ópticas nos locais de fratura causados pelas operações de apara). No caso de deslaminação entre a folha óptica e o PVB, a interface mais fraca é a interface de PVB/folha óptica. Quanto mais forte a ligação entre a folha óptica e o PVB, tanto menos susceptível o laminado irá ser a este tipo de deslaminação. Pode também ser possível prevenir a deslaminação por meio do uso de uma barreira que previne perda de plastificador, tal como, por exemplo, uma gaxeta de borracha, selante de silicone, tensoativo fluorado ou outros adequados materiais ou técnicas. Esta barreira pode ainda permitir umidade entrar no laminado, mas previne o plastificador de deixar desta maneira de prevenir a deslaminação.
[0060] Quando uma folha óptica é feita no interior de um laminado de envidraçamento, tal como, por exemplo, um pára-brisas automotivo (janela frontal) ou lanterna traseira (janela traseira), e algumas lanternas laterais (janelas laterais), usando técnicas convencionais, a folha óptica é ensanduichada entre duas folhas de ligação (e, duas peças de PVB, etc.) e dois componentes de envidraçamento (por exemplo, duas folhas de vidro e/ou plástico, etc.). A folha óptica, ou pelo menos o filme óptico, é então aparada alinhadamente com a inteira borda periférica das duas folhas de vidro. Uma etapa de autoclave, ou processo similar, é freqüentemente usada em seguida à completa ligação do laminado de envidraçamento conjuntamente. Durante o tratamento na autoclave, o qual é tipicamente conduzido em uma temperatura de cerca de 140 °C e uma pressão de cerca de 12 bar, o filme óptico tende a se contrair e se conformar à curvatura do vidro. Todavia, quando o
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25/29 filme óptico se contrai, tensões podem ser geradas entre o filme óptico e as folhas de ligação, as quais podem conduzir a deslaminações que se formam ao longo da borda periférica do filme óptico.
[0061] Os laminados de envidraçamentos da presente invenção são minimamente susceptíveis a, senão isentos de, deslaminação da borda periférica do filme óptico.
[0062] Laminado de vidro é um preferido componente de envidraçamento, especialmente para estruturas de janelas de veículo. Existem, evidentemente, outros materiais substancialmente claros que podem ser usados como componentes de envidraçamento para prover rigidez e resistência a uma folha óptica. Estes materiais alternativos incluem materiais poliméricos, tais como, por exemplo, acrílico, tereftalato de polietileno (PET) ou policarbonato. Um componente de envidraçamento pode ser substancialmente planar ou ter alguma curvatura. Ele pode ser provido em várias formas, tais como, de cúpula, cônica, ou outra configuração, e seções transversais, com uma variedade de topografias superficiais. A presente invenção não é pretendida para ser necessariamente limitada ao uso de qualquer/quaisquer material(is) ou estrutura(s) componente(s) particular(es) de envidraçamento.
[0063] Um componente de envidraçamento que tem alguma curvatura pode ser particularmente propenso a exibir deslaminação ao longo de uma borda periférica do filme óptico. Isto pode ser devido às tensões impostas sobre o filme óptico, os quais forçam o filme para ajustar-se a uma superfície curvada. Tensões que resultam na deslaminação também podem aparecer, se pares de componentes de envidraçamento estiverem desalinhados ou deficientemente configurados, ou se um componente vitrificado foi deficientemente manipulado durante o processamento de laminação.
[0064] Folha ópticas adequadas compreendem um filme óptico de múltiplas camadas, não metálico, tais como, por exemplo, aquele descrito nas Patentes US Nos. 6.207.260; 6.157.490; 6.049.419; 5.882.774; 5.360.659; 5.223.465; 5.103.557 e 5.103.337 (RE 34.605); nas Publicações de PCT Nos. WO-99/36248, WO 01/96104,
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WO 02/061469 e WO 03/057479, todas das quais são incorporadas aqui em sua totalidade para referência. Folhas ópticas adequadas da presente invenção podem incluir, mas não são necessariamente limitadas a, filmes que refletem infravermelhos, filme polarizados, filmes não polarizados, filmes de múltiplas camadas, filmes coloridos ou tingidos, e filmes decorativos.
[0065] A folha de ligação é pelo menos usada para ligar conjuntamente uma folha óptica e um componente de envidraçamento. Em laminados e estruturas de envidraçamento preferidos, a folha de ligação é um filme polimérico, tal como uma camada que dissipa energia ou choque. Estes tipos de filmes podem assistir na ligação do componente de envidraçamento à folha óptica, bem como proporcionam uma característica protetora (por exemplo, anti-estilhaçamento, anti-lacerativa), uma característica freqüentemente desejada para envidraçamento veicular (por exemplo, pára-brisas e vidros de janelas laterais). Materiais adequados para a folha de ligação podem incluir, por exemplo, polivinil butiral (PVB), um ionoplástico, ou poliuretano. Materiais de folha de ligação de PVB, comercialmente disponíveis, podem incluir aqueles, por exemplo, da E.I. DuPont deNemours, Co., (Wilmington, DE), sob a designação comercial BUTACITE; da Solutia Inc. (St. Louis, MO) sob a designação comercial SAFLEX; de Sekisui Chemical Co. Ltd (Osaka, Japão) sob a designação comercial S-LEC; e da H. T. Troplast (Troisdorf, Alemanha) sob a designação comercial TROSIFOL. Materiais de folha de ligação de ionoplástico, comercialmente disponíveis, podem incluir aquelas, por exemplo, da E.I. DuPont deNemours, Co., (Wilmington, DE), comercializadas sob a designação comercial SENTRY GLAS PLUS (ionoplástico). Exemplos de adequados materiais de ionômero podem incluir a camada intermediária de ionoplástico usada nos produtos de vidro laminado da DuPont, comercializados sob a designação comercial SentryGlas®, bem como outros materiais de classe de ionômero, tais como as resinas de ionômero comercializadas pela DuPont sob a designação comercial Surlyn®. Materiais de folha de poliuretano, comercialmente disponíveis, podem incluir aqueles, por exemplo, de Huntsrnan Polyurethanes (Morton) e disponíveis através de Polymar bvba, Brasschaat, Bélgica, sob a designação comercial KRYSTALFLEX.
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27/29 [0066] Folhas de ligação alternativas também podem incluir, por exemplo, uma camada ou revestimento de um adesivo ou fita. A folha de ligação pode ser substancialmente contínua, ou parcialmente descontínua. A folha de ligação é preferivelmente provida em uma quantidade suficiente para formar uma ligação entre uma camada óptica e um componente de envidraçamento. A presente invenção não tem a intenção de ser necessariamente limitada ao uso de qualquer/quaisquer material(is) ou estrutura de folha de ligação particular(es).
[0067] Componentes de laminado que podem ser expostos a elevadas temperaturas por um tempo suficiente para permitir que a folha de ligação se amoleça, desta maneira criando uma ligação entre a folha óptica e os componentes de envidraçamento. A folha de ligação pode também ser sujeita a suficiente calor e por um tempo suficientemente longo para causar com que o material de folha de ligação flua e encapsule a porção co-extensiva ou substancialmente co-extensiva da borda periférica da folha óptica, ou pelo menos do filme óptico. Opcionalmente, um selante, por exemplo, uma composição de poliuretano, pode ser aplicado em torno da borda periférica do laminado de envidraçamento, ou antes, ou após o processo de laminação final, de modo a encapsular toda da ou uma porção desejada da borda periférica do laminado de envidraçamento, a borda periférica da folha de ligação, ou a porção co-extensiva ou substancialmente co-extensiva da borda periférica da folha óptica, ou pelo menos do filme óptico.
[0068] Os laminados da invenção podem ser cortados, configurados, ou de outra maneira dimensionados para uso em estruturas arquitetônicas ou em janelas de veículos. Aplicações particularmente úteis dos laminados inventivos são em envidraçamento veicular, estruturas, tais como, por exemplo, lanternas traseiras, lanternas laterais, e para-brisas. Em para-brisas veiculares, o laminado de envidraçamento pode ser opcionalmente designado de modo que toda, substancialmente toda, ou pelo menos uma porção substancial de sua borda periférica situa-se dentro de uma área escurecida, conhecida como frita. Uma frita é tipicamente aplicada sobre a superfície de um para-brisa. Um padrão comum de frita é uma borda negra sólida em torno de uma porção, ou de toda a periferia do
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28/29 para-brisa. Um desenho popular é um padrão que começa como um padrão negro sólido na borda periférica do para-brisa e gradualmente se torna um padrão de menores pontos à medida que a distância da borda periférica do para-brisa aumenta. A colocação da borda periférica de uma folha óptica e/ou seu filme óptico no interior do desenho de frita (por exemplo, dentro da porção negra sólida) pode ocultar a borda periférica para prover um produto agradável esteticamente, mesmo quando existir evidência da deslaminação ao longo da borda periférica. Pode ser desejável ter um desenho de frita negro sobre ambos componentes de envidraçamento, em um esforço para ocultar mais completamente a borda periférica da folha óptica.
[0069] Uma ou ambas superfícies de uma folha óptica usada nos laminados da presente invenção podem ser modificadas para melhorar sua adesão às folhas de ligação. Técnicas adequadas podem incluir, por exemplo, o tratamento de Corona, tratamento por plasma, tratamento por chama, causticação, uso de camadas de fundo orgânicas ou inorgânicas, tais como aquelas expostas na Publicação de Patente PCT No. WO 03/016047, (depositado em 14 de Agosto de 2002) e que é aqui incorporada aqui em sua totalidade para referência, ou quaisquer técnicas adequadas de modificação de superfície.
Método de Teste
Observando a Deslaminação [0070] Laminados de envidraçamento de amostra podem ser inspecionados quanto à deslaminação por meio da observação da borda periférica da folha óptica a uma distância de cerca de 0,3 a 0,9 metros em luz transmitida (usando um olho desarmado). Bulbos fluorescentes podem ser usados como a fonte de luz. Qualquer deslaminação (separação mecânica) entre camadas foi considerada inaceitável. Exemplos [0071] Na produção de laminados de envidraçamento de exemplo, de acordo com a presente invenção, os seguintes itens podem ser usados:
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tyzorim tpt Uma camada de fundo de titanato de tetraisopropilo (TPT), disponível de E.I. Du Pont deNemours & Co. (Wilmington, DE)
SAFLEX AR 11 0,38 mm de polivinil butiral (PVB), disponível de Solutia Inc., (St. Louis, MO)
SRF Filme Refletor Solar (SRF), um filme óptico de múltiplas camadas, feito por Minnesota Mining e Manufacturing Company.*
Autoclave Scholz Maschinenbau GmbH & Co. KG (Coesfeld, Alemanha) ou Melco Steel Inc. (Azusa, Califórnia)
[0072] De acordo com os ensinamentos, por exemplo, de uma ou mais das Patentes US Nos. 5.360.659 e 6.157.490, e Publicações PCT Nos. WO 99/36248, WO 01 /96104, e WO 02/061469.
[0073] Tipicamente, o PVB não se torna suficientemente transparente até após ser aquecido até o ponto de ligação completa com o SRF e seu correspondente componente de envidraçamento. Em adição, cada par de componentes de envidraçamento usados para produzir um pára-brisas foram feitos de vidro e geralmente com igual tamanho (isto é, a borda periférica de um não se estendeu substancialmente além da borda periférica do outro.).
[0074] Um número de formas de realização da invenção foi aqui descrito. Não obstante, será entendido que várias modificações podem ser feitas sem fugir do espírito e escopo da invenção. Por conseguinte, outras formas de realização estão dentro do escopo das reivindicações que seguem.
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Claims (19)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Folha óptica (15) adequada para uso em um laminado, compreendendo pelo menos um componente de envidraçamento (25) tendo uma borda periférica (18), a dita folha óptica (15) compreendendo um filme óptico de múltiplas camadas, não metálico (17) tendo propriedades ópticas que não são providas por camadas de compostos de metal ou metal elementar, o dito filme óptico (17) tendo múltiplas camadas e uma borda periférica (18), caracterizada pelo fato de que o dito filme óptico compreende:
    ditas múltiplas camadas sendo fundidas juntas ao longo de dita porção substancial de somente a borda periférica (18) do dito filme óptico (17) de modo a pelo menos substancialmente reduzir a deslaminação das ditas múltiplas camadas ao longo de pelo menos a dita porção substancial da borda periférica (18) do dito filme óptico (17), em que a deslaminação é causada, pelo menos em parte, pelas tensões colocadas em dito filme óptico (17) durante o processamento de laminação por envidraçamento, em que dita porção remanescente de ditas múltiplas camadas, diferente de dita porção substancial da borda periférica (18), não é fundida de modo que pelo menos substancialmente reduza deslaminação de ditas múltiplas camadas, em que a dita porção substancial da borda periférica (18) de dito filme óptico (17) é fundido a uma profundidade “d” de pelo menos cerca de 10 mícrons dentro de dito filme óptico (17) de dita borda periférica (18).
  2. 2. Folha óptica (15) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que as ditas múltiplas camadas são fundidas conjuntamente ao longo substancialmente da totalidade de somente a borda periférica (18) do dito filme óptico (17) de modo a pelo menos substancialmente reduzir a deslaminação das ditas múltiplas camadas ao longo substancialmente da totalidade da borda periférica (18) do dito filme óptico (17).
  3. 3. Laminado, caracterizado pelo fato de que compreende:
    a folha óptica (15) do tipo definido na reivindicação 1 ou 2, com a dita folha óptica (15) tendo uma primeira superfície principal, uma segunda superfície principal e uma borda periférica (18);
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    2/5 uma primeira folha de ligação (19) tendo uma primeira superfície principal, uma segunda superfície principal e uma borda periférica (29), a dita primeira folha de ligação (19) sendo adequada para ligação a um componente de envidraçamento (25) tendo uma superfície principal e uma borda periférica (18) e à dita folha óptica (15), e a primeira superfície principal da dita folha óptica (15) e a primeira superfície principal da dita primeira folha de ligação (19) sendo posicionadas juntas;
    a dita segunda folha de ligação (19) tendo uma primeira superfície principal, uma segunda superfície principal e uma borda periférica (29), a primeira superfície principal da dita segunda folha de ligação (19) sendo posicionada em relação à segunda superfície principal da dita folha óptica (15) de modo que a dita folha óptica (15) seja disposta entre a dita primeira folha de ligação (19) e a dita segunda folha de ligação (19), e a dita segunda folha de ligação (19) sendo adequada para ligação com a superfície principal de um outro componente de envidraçamento (25); e um primeiro componente de envidraçamento (25) e um segundo componente de envidraçamento (25), cada componente de envidraçamento (25) tendo uma superfície principal e uma borda periférica (27), em que a segunda superfície principal de dita folha de ligação (19) está voltada para superfície principal de dito primeiro componente de envidraçamento (25) e a segunda superfície principal de dita segunda folha de ligação (19) está voltada para a superfície principal de dito segundo componente de envidraçamento (25), a dita folha óptica (15) está disposta entre as ditas primeira e segunda folhas de ligação (19), as ditas primeira e segunda folhas de ligação (19) são dispostas entre os ditos componentes de envidraçamento (25), e pelo menos a dita porção substancial da borda periférica (18) do dito filme óptico (17) é deixada exposta ou pelo menos não encapsulada com material de ligação, e posicionada de modo a ser substancialmente co-extensiva, de modo a se estender até 2 mm além ou chegue a 5 mm dentro de uma correspondente porção da borda periférica (27) de pelo menos um dos ditos componentes de envidraçamento (25).
  4. 4. Laminado de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de
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    3/5 que cada uma das ditas primeira e segunda folhas de ligação (19) é totalmente ligada com a dita folha óptica (15) e com seu respectivo componente de envidraçamento (25).
  5. 5. Laminado de acordo com a reivindicação 3 ou 4, caracterizado pelo fato de que da borda periférica (18) do dito filme óptico (17) é posicionada de modo a ser substancialmente co-extensiva com a borda periférica (27) de ambos os ditos componentes de envidraçamento (25).
  6. 6. Laminado de acordo com a reivindicação 3 ou 4, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma porção substancial da borda periférica (18) do dito filme óptico (17) é posicionada de modo a se estender substancialmente além da borda periférica (29) de ambas as ditas folhas de ligação (19), e a borda periférica (29) de cada uma das ditas folhas de ligação (19) é substancialmente co-extensiva com ou situa-se substancialmente dentro da borda periférica (27) de ambos os ditos componentes de envidraçamento (25).
  7. 7. Laminado de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que de pelo menos a dita porção substancial da borda periférica (18) do dito filme óptico (17) não é encapsulada no material em folha de ligação.
  8. 8. Laminado de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o dito laminado é um envidraçamento adequado para uso em uma janela de veículo.
  9. 9. Laminado de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que as ditas múltiplas camadas ao longo da totalidade da borda periférica (18) do dito filme óptico (17) são fundidas conjuntamente.
  10. 10. Laminado de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a totalidade da borda periférica (18) do dito filme óptico (17) não é encapsulada no material em folha de ligação.
  11. 11. Laminado de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 10, caracterizado pelo fato de que dita múltiplas camadas são fundidas juntas, ao longo dita porção substancial da borda periférica (18) de dito filme óptico (17), de modo a ser engranzada, enquanto a porção remanescente de ditas múltiplas camadas
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    4/5 permanece relativamente intacta e coplanar.
  12. 12. Método de produção de um laminado de envidraçamento para uso em uma estrutura de janela, o laminado de envidraçamento compreende uma folha óptica ensanduichada entre duas folhas de ligação (19) e as folhas de ligação (19) ensanduichadas entre dois componentes de envidraçamento (25), o dito método caracterizado por compreender:
    prover uma folha óptica (15) do tipo definido na reivindicação 1 ou 2; dimensionar a folha óptica (15) de modo a formar uma borda periférica (18) do filme óptico (17); e fundir conjuntamente as múltiplas camadas ao longo de uma porção substancial de somente a borda periférica (18) do filme óptico (17) de modo a pelo menos substancialmente reduzir a deslaminação das múltiplas camadas ao longo da porção substancial da borda periférica (18) do filme óptico (17), onde a deslaminação é causada, pelo menos em parte, pelas tensões colocadas em dito filme óptico (17) durante o processamento de laminação por envidraçamento, em que a porção remanescente das múltiplas camadas, diferente da porção substancial da borda periférica (18), não é fundida de modo que pelo menos substancialmente reduza substancialmente a deslaminação das múltiplas camadas.
  13. 13. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado adicionalmente por compreender:
    prover duas folhas de ligação (19) e dois componentes de envidraçamento (25), com cada uma das folhas de ligação sendo adequada para ligação com a folha óptica (15) e com o componente de envidraçamento (25);
    ensanduichar a folha óptica (15) entre as folhas de ligação (19) e as folhas de ligação (19) entre os componentes de envidraçamento (25);
    posicionar a folha óptica (15) de modo que pelo menos a porção substancial da borda periférica (18) do filme óptico (17) seja posicionada de modo a ser substancialmente co-extensiva com uma correspondente porção da borda periférica (27) de pelo menos um dos componentes de envidraçamento (25); e ligar totalmente a folha óptica (15), folhas de ligação (19) e componentes
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    5/5 de ligação conjuntamente (25).
  14. 14. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o dito dimensionamento da folha óptica (15) ocorre antes ou após o ensanduichamento.
  15. 15. Método de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracterizado pelo fato de que a dita fusão ocorre após o dito dimensionamento da folha óptica (15) ou simultaneamente com o dito dimensionamento da dita folha óptica (15).
  16. 16. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a dita fusão ocorre após a dita completa ligação.
  17. 17. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o dito dimensionamento da folha óptica (15) ocorre antes da ligação completa.
  18. 18. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o dito dimensionamento da dita folha óptica (15) adicionalmente compreende dimensionar a folha óptica (15) de modo que pelo menos uma porção remanescente da borda periférica (18) do filme óptico (17) seja posicionada de modo a se estender substancialmente além da borda periférica (27) de pelo menos um dos componentes de envidraçamento (25), e dito método adicionalmente compreende dimensionar as folhas de ligação (19) de modo que a borda periférica (29) de cada uma das folhas de ligação (19) seja substancialmente co-extensiva ou se situe substancialmente dentro da borda periférica (27) de ambos os componentes de envidraçamento (25).
  19. 19. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 18, caracterizado pelo fato de que ditas múltiplas camadas são fundidas juntas, ao longo da porção substancial da borda periférica (18) do filme óptico (17), de modo a ser engranzado, enquanto a porção remanescente das múltiplas camadas permanece relativamente intacta e coplanar.
    Petição 870180002108, de 10/01/2018, pág. 12/12
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