DE69110047T2

DE69110047T2 - Laminat für sicherheitsgläser.

Info

Publication number: DE69110047T2
Application number: DE69110047T
Authority: DE
Inventors: James Robert Longmeadow Ma 01106 Moran
Original assignee: Monsanto Co
Current assignee: Solutia Inc
Priority date: 1990-08-20
Filing date: 1991-08-01
Publication date: 1996-01-25
Anticipated expiration: 2011-08-02
Also published as: DE69110047D1; BR9106779A; EP0544717A1; MX9100729A; ES2073767T3; AU8312991A; JPH06500540A; CZ19393A3; US5091258A; JP2846468B2; WO1992003285A1; EP0544717B1; CZ286238B6; JPH06500056A; CA2088991C; CA2088991A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft ein Laminat für ein Sicherheitsglas und spezieller die Verminderung optischer Fehler in einem ein Laminat solchen Typs enthaltenden Sicherheitsglas.
Ångström-dicke (oder dickere) Schichten aus Metall, Metallverbindungen und dergleichen in Fenstern zur Reflexion wärmeerzeugender Infrarot-Sonnenbestrahlung, die dabei signifikant kälteres sichtbares Licht hindurchlassen, sind bestens bekannt. Ein Temperaturanstieg wird innerhalb eines durch ein odere mehrere dieser Fenster abgegrenzten Bereiches verringert. Diese gewöhnlich aufeinanderfolgend als Stapel angordneten Schichten werden von einem geeigneten transparenten ebenen Substrat, wie biaxial gereckter, thermoplastischer Polyethylenterephthalat-Folie (PET) oder gleichwertigem Material (hier vorliegend gelegentlich insgesamt als "metallisierte Folie" bezeichnet), getragen. Eine als ein Interferenzfilter bekannte Form umfaßt mindestens eine Schicht reflektierendes Material, welches zwischen reflexionsunterdrückenden oder reflexmindernden dielektrischen Schichten angeordnet ist. Gleichermaßen bekannt ist das Erwärmen der Metallschicht durch elektrische Leitfähigkeit zur Erzeugung von Entfrostungs- oder Enteisungs- und/oder Antibeschlagseigenschaften.
Wenn eine metallisierte Folie, wie ein Interferenzfilter, mit Glas in einem laminierten Sicherheitsglas, zum Beispiel in einer Kfz-Windschutzscheibe, kombiniert wird, ist gewöhnlich eine schlagableitende Zwischenschicht aus weichgemachtem Polyvinylbutyral (PVB) enthalten, um einen Aufprall des Kopfes eines Fahrzeuginsassen oder eines Fremdkörpers außerhalb des Fahrzeugs, ohne daß dieser die Windschutzscheibe durchdringt, aufzufangen. Wie im US- Patent 4 782 216, Spalte 3, Zeilen 44-65 offenbart, ist in einer bevorzugten Struktur ein metallischer/dielektrischer Stapel auf einem flexiblen, transparenten Foliensubstrat wie PET innerhalb von zwei weichgemachten PVB-Schichten verkapselt, eine Schicht gegen das Substrat und die andere gegen den Interferenzfilter. Dieses mehrschichtige Laminat, dessen äußere Schichten aus PVB bestehen, wird dann zwischen zwei starre transparente Bestandteile wie Glas zur Bildung des Sicherheitsglases laminiert, welches aufgrund des vorhandenen Interferenzfilters das Hindurchlassen der Sonneneinstrahlung reguliert.
Ein beständiger optischer Qualitätsmangel, der insbesondere bei schrägen Betrachtwigswinkeln zu beobachten ist, kann in solchen Sicherheitsgläsern als ein visuell wahrnehmbares, isotropes wellenartig reflektiertes Bild mit einer geschätzten Amplitude von etwa 0,1 bis 0,5 Mil und einer Wellenlänge von 100-300 Mil auftreten. Ist dieser Mangel besonders ausgeprägt, dann kann er das Glas durch diesen Mangel für den Markt unbrauchbar machen. Nachfolgend wird er mit dem Begriff "Schlieren" bzw. "Schlierenbildung" bezeichnet.
Wie im US-Patent 4 973 511 offenbart, wird der Schweregrad dieser Schlierenbildung durch die sorgfältige Gestaltung des Interferenzfilters zur Minimierung der sichtbaren Reflektivität an der Grenzfläche von PVB und metallisierter Folie und durch die Erzeugung einer neutralen oder grünen (gegenüber roter) Farbe zwar gemindert, aber nicht beseitigt und häufig nicht zuverlässig auf ein akzeptables Maß verringert. Obwohl diese Ansätze mitt elmäßig erfolgreich sind, haben sie kosmetische Wirkung bei der Verminderung der Sichtbarkeit dies optischen Fehlers in Form von Schlierenbildung an sich, ohne diesen anzugehen oder zu beseitigen.
Ein weiterer Versuch, diesem optischen Mangel zu begegnen, wird im US-Patent 4 465 736 beschrieben, in dem sich ein sonnenlichtreflektierender metallischer/dielektrischer Stapel, hierin als Beschichtung bezeichnet, auf einem speziellen Substrat befindet, das innerhalb bestimmter, vorher sorgfältig ausgewählter Grenzen unter Wärmeeinwirkung schrumpfen sollte. Das Problem hierbei besteht in der Möglichkeit einer ungleichen thermischen Schrumfpung des Substrats und der Beschichtung darauf, die dazu führen kann, daß die Beschichtung unterbrochen wird. Unterbrechungen in der Beschichtung können zu einem Abbau sowohl der elektrischen Eigenschaften (d. h. größerer Widerstand) als auch der optischen Eigenschaften (das bedeutet eine erhöhte Streuung des sichbaren Lichts) führen. Außerdem muß gemäß diesem '736er Patent im Handel erhältliche PVB-Folie vor der Verwendung mit der metallisierten Folie anscheinend erst besonders wärmehandelt werden. Das Patent LU-A-68310 betrifft ein Gießverfahren zur Verringerung optischer Mängel in ein Laminat enthaltenden Sicherheitsgläsern, wobei eine Kalanderrolle zur Glättung der Folie verwendet wird.
Erstrebenswerter als die Überdecknng der Schlierenbildung in einem Sicherheitsglas ist ihre vollständige Beseitigung oder zumindest die signifikante Verringerung ihres Schweregrades.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Hochleistungsschicht(en) enthaltende Laminate zur Verwendung in Sicherheitsgläsern, wie Windschutzscheiben und dergleichen, sind jetzt verbessert worden.
Entsprechend besteht ein wesentliches Ziel dieser Erfindung darin, den Mechanismus zu bestimmen, welcher reflektierte Distortion verursacht, die als ein optischer sichtbarer Mangel in einem Sicherheitsglas, das eine Leistungsschicht, wie einen sonnenlichtreflektierenden metallischen/dielektrischen Stapel, enthält, mit "Schlieren" bezeichnet wird.
Wenn dieser Mechanismus bestimmt ist, besteht ein weiteres Ziel eher in der erheblichen Verringerung oder Beseitigung dieser sichtbaren reflektierten Distortion als im Überdecken dieses Mangels.
Ein weiteres Ziel ist die Herstellung eines in Sicherheitsgläsern verwendbaren Laminats mit verbesserter optischer Leistung insofern, als dieses vermindertie oder keine reflektierte Distortion aufiveist.
Ein besonderes Ziel stellt die Herstellung eines solchen verbesserten Sicherheitsglases mit verminderter reflekierter Distortion dar, für das PVB-Folie verwendet wird, die auf einer handelsüblichen Folienstrangpressanlage hergestellt wird und die keine weitere Verarbeitung erfordert, bevor sie in einem Laminat mit metallisierter Folie kombiniert wird.
Weitere Ziele sind teilweise offensichtlich und ergeben sich zum Teil aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den Patentansprüchen.
Diese und andere Ziele werden zunächst dadurch erreicht, daß festgestellt wird, daß der optische Mangel, welcher in reflektierter Distortion resultiert und als "Schlieren"-Effekt in einem fertigen Sicherheitsglas, das eine Leistungsschicht auf einem Substrat enthält, zum Ausdrück kommt, dadurch verursacht wird, daß die Grenzfläche zwischen dem weichgemachten PVB und dem beschichteten Substrat nicht eben ist, wobei dies mit der Qualität der Oberfläche der PVB-Schicht in Zusammenhang steht. Spezieller treten die Schlieren dann auf, wenn die PVB-Schicht eine wellentörmigie Oberflächenbeschaffenheit aufweist, die durch einen Wellenindex (WI) (nachfolgend genauer erklärt) größer als 15 charakterisiert wird. Wenn die Ursache des Problems geklärt ist, vermindert oder beseitigt die Erfindung den Schlieren-Effekt im wesentlichen dadurch, daß sie in Form einer oder mehrerer Schichten in einem Laminat für dieses Sicherheitsglas eine weichgemachte PVB-Folie bereitstellt, bei der jede Folienoberfläche einen WI von weniger als 15 und vorzugsweise weniger als 12 aulweist, wobei zumindest eine und vorzugsweise beide Oberflächen zur Erleiterung der Entlüftung texturiert oder aufgerauht ist, charakterisiert durch einen Rauhigkeitswert (Rz) von mindestens 10 um.
Als Widerspiegelung des Obengesagtien wird ferner ein Laminat vorgesehen, das im wesentlichen frei von reflektierter Distortion ist, wenn es in einem Sicherheitsglas verwendet wird, das eine wahlweise oberflächenbehandelte oder beschichtete transparente, thermoplastische Substratschicht umfaßt, welche eine oder mehrere fünktionelle Leistungsschichten trägt und mindestens eine Schicht aus weichgemachtem Polyvinylbutyral, die auf einer Seite mit einer funktionellen Leistungsschicht oder der Substratschicht verbunden ist und die auf der anderen Seite eine aufgerauhte Entlüftungsoberfläche besitzt, charakterisiert durch einen Rauhigkeitswert, Rz, von mindestens 10 um, wobei diese weichgernachte Polyvinylbutyralschicht vor dem Verbinden mit der Substratschicht oder der funktionellen Lieistungsschicht eine geringe Oberflächenweiligkeit auf jeder Seite besitzt, wie durch einen Wellenindexwert WI von weniger als 15 charakterisiert.
Ebenfalls als eine bevorzugte Ausführungsform wird ein Laminat vorgesehen, welches, wenn es zur Steuerung der Sonnenbestrahlung in einem Sicherheitsglas verwendet wird, im wesentlichen frei von reflektierter Distortion ist, umfassend:
eine flexible, transparente, thermoplastische Substratschicht, die wahlweise zur Verbesserung der Haftung behandelt oder beschichtet ist, mit einer Trägeroberfläche und einer giegenäberliegenden Rückoberfläche:
einen Mehrschichtstapel auf der Trägeroberfläche zum Reflektieren von Infrarotstrahlung und Hindurchlassen von sichtbarem Licht, umfassend eine oder mehrere Metallschichten und eine oder mehrere kooperierende dielektrische Schichten, wobei jede der Metall- oder dielektrischen Schichten wahlweise obenflächenbehandelt oder modifiziert worden ist, um eine oder mehrere Eigenschaften zu verbessern;
eine erste flexible Schicht aus weichgemachtem Polyvinylbutyral mit einer Verbindungsoberfläche, welche an der Rückoberfläche der Substratschicht haftet;
eine zweite flexible Schicht aus weichgemachtem Polyvinylbutyral mit einer Verbindungsoberfläche, welche an der äußeren Schicht des Mehrschichtstapels haftet;
wobei jede der ersten und zweiten Polyvinylbutyralschichten gegenüberliegende, ungebundene, aufgerauhte Entlüftungsoberflächen besitzen, welche durch einen Rauhigkeitswert, Rz, von mindestens 10 um charakterisiert sind; und
wobei jede der ersten und zweiten Polyvinylbutlralschichten vor dem Verbinden mit der Substratschicht und dem Stapel eine geringe Oberflächenwelligkeit auf jeder Seite, welche durch einen Wellehindexwert, WI, von weniger als 15 charakterisiert ist, besitzen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Bei der Beschreibung der gesamten Erfindung wird Bezug auf die begleitenden Zeichnungen hierin genommen, in denen:
die Fig. 1 eine vergrößerte Teil- bzw. Schnittansicht eines Laminats gemäß der Erfindung, dargestellt in Verbindung mit Glasschichten eines Sicherheitsglases ist;
die Fig. 2 eine schematische Ansicht einer repräsentativen Anlage zum Bilden des Laminats aus Fig. 1 ist;
die Fig. 3 eine Teil- bzw. Schnittansicht eines repräsentativen Extruderwerkzeugs zur Bildung der PVB-Foliienbestandteilie des Laminats aus Fig. 1 ist;
die Fig. 4-6 graphische Darstellungen der Oberflächenbeschaffenheit der im Laminat aus Fig. 1 verwendeten PVB-Folie sind;
die Fig. 7-9 den Fig. 4-6 gemäß dem Stand der Technik ähnlich sind;
die Fig. 10 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 1 ist, in welcher die Ursache eines optischen "Schlieren"-Mangels schematisch dargestellt ist;
die Fig. 11 eine schematische Ansicht eines Systems zum Messen optischer Leistung von Sicherheitsgläsern ist, die Laminate, wie in Fig. 1 gezeigt, inkorporieren;
die Fig. 12 und 13 vergrößerte Teilansichten sind, die durch Verwendung des Systems von Fig. 11 erzielte spezielle Ergebnisse darstellen.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER DARGESTELLTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Mit Bezug auf die Zeichnungen wird in Fig. 1 das Laminat (10) gezeigt, das mit einer oder mehreren starren transparenten Schichten, wie die Glasfolien (9) und (11), in einem optisch transparenten Sicherheitsglas zur Regulierung der Sonneneinstrahlung verwendet wird, welches im wesentlichen frei von reflektierter Distortion, wie dem optischen, als "Schlieren" bezeichneten Mangel, ist. In der Ausführungsform von Fig. 1 umfaßt ein Sicherheitsglas das Laminat (10), welches fest mit den gegenüberliegenden Glasfolien (9) und (11) verbunden ist, die zur Verdeutlichung in einem Abstand zum Laminat (10) gezeigt werden.
Das Laminat (10) umfaßt eine flexible Kunststoffsubstratschicht wie die Folie (12) mit einer Dicke von etwa 0,013 bis 0,20 mm (0,5 bis 8 Mil), vorzugsweise 0,025 bis 0,1 mm (1 bis 4 Mil) und am stärksten bevorzugt 0,05 mm (2 Mil). Die Folie (12) kann zur Verbesserung der einen oder mehrerer Eigenschaften, wie der Haftung, wahlweise oberflächenbehandelt oder beschichtet sein. Die Trägeroberfläche der Schicht (12) (in Fig. 1 von unten nach oben betrachtet) trägt eine oder mehrere fünktionelle Leistungsschichten, schematisch als (18) dargestellt, wie einen Mehrschichtstapel zum Reflektieren von Infrarotstrahlung und Hindurchlassen von sichtbarem Licht, wenn er Sonnenlicht in einem Sicherheitsglas ausgesetzt ist. Der Stapel (18) ist den Fachleuten bekannt (siehe zum Beispiel die Internationale Veröffentlichung WO 88/01230 und das US-Patent 4 799 745, deren Inhalt durch Bezug darauf hierin eingeschlossen ist) und umfaßt eine oder mehrere Ångström-dicke Metallschichten und eine oder mehrere (zum Beispiel zwei) nacheinander abgelagerte, optisch kooperierende dielektrische Schichten. Wie ebenfalls bekannt (siehe zum Beispiel die US-Patente 4 017 661 und 4 786 783, deren Inhalt ebenfalls durch den Bezug darauf hierin eingeschlosen ist), aber nicht dargestellt ist, kann/können die Metallschicht(en) zu Entfrostungs- oder Antibeschlagszwecken der betreffenden Glasschichten im Sicherheitsglas wahlweise elektrisch widerstandsbeheizt sein. Die metallisierte Follie (19) umfaßt die Substratschicht (12) und den Stapel (18) und wird manchmal nachfolgend als "bieschichtete Folie" bezeichnet.
In der dargestellten Ausführungsform ist die nach unten gerichtete Oberfläche (17) der Substratschicht (12) mit der Verbindungsoberfläche der Seite (15) aus zumindest einer ersten, flexiblen transparenten Schicht (14) aus weichgemachtem Polyvinylbutyral, die typischerweise etwa 0,13 bis 0,76 mm (5 bis 30 Mil) dick ist, verbunden. Wie in Fig. 1 dargestellt, ist vorzugsweise die Verbindungsoberfläche der Seite (13) einer zweiten flexiblen, transparenten Schicht (16) aus weichgemachtem Polyvinylbutyral mit dem Mehrschichtstapel (18) verbunden. Die Schichten (14) und (16) können die gleiche oder eine andere Dicke besitzen.
Die Oberflächenqualität jeder Seite der Schichten (14) und (16) ist in der Erfindung von größter Wichtigkeit.
Bevor sie zum Bilden des Laminats (10) miteinander verbunden werden, kann/können eine oder beide Seiten der Schichten (14) und (16) und/oder die Substratschicht (12) und/oder die Schicht(en) des Stapels (18) oberflächenbehandelt oder beschichtet sein, um eine.oder mehrere Eigenschaften, wie Grenzflächenliaftung zum Beispiel durch das Einwirkenlassen von Flammen oder Plasma, Ablagern durch Sputtern eines Metalloxids, Anwenden eines geeigneten Haftstoffes oder dergleichen zu verbessern.
Die Substratschicht (12) besitzt Eigenschaften zur Aufrechterhaltung ihrer Integrität während der Handhabung der Ablagerung von Stapel (18) auf ihrer Oberfläche sowie während der anschließenden Verbindungs- und Laminierungsschritte (noch genauer zu beschreiben) und als ein vollständiger Teil des endgültigen Sicherheitsglasprodukts. Zur Erfüllung solcher Leistungsanforderungen ist die Substratschicht (12) optisch transparent (d. h. Objekte, die unmittelbar an eine Seite der Schicht grenzen, können bequem von einem bestimmten Betrachter, der von der anderen Seite durch die Schicht hindurchschaut, gesehen werden) und hat gewöhnlich einen größeren, vorzugsweise signifikant größeren Zugmodul ungeachtet der Zusammensetzung mit Ausnahrne der weichgemachten Polyvinylbutyralschichten (14) und (16). Zu den thermoplastischen Materialien mit diesen physikalischen Eigenschaften, die deshalb als Substratschicht (12) geeignet sind, zählen Nylon-Arten, Polyurethane, Acrylharzderivate, Polycarbonate, Polyolefine wie Polypropylen, Celluloseacetate und Triacetate, Vinylchloridpolymere, Copolymere und dergleichen. Bevorzugte Materialien sind vorgereckte thermoplastische Folien mit den genannten Eigenschaften, die Polyester-Arten einschließen. Am meisten bevorzugt ist Polyethylentherephthalat (PET), das zur Verbesserung der Stärke biaxial gereckt ist und wärmiestabilisiiert wurde, damit es niedrige Schrumpfimgseigenschaften aufweist, wenn es erhöhten Temperaturen (d. h. weniger als 2% Schrumpfung in beide Richtungen nach 30 Min. bei 150ºC) ausgesetzt ist. Der Zugmodul (bei 21-25ºC) von Polyethylenterephthalat beträgt etwa 10¹&sup0; Pa im Vergleich zu etwa 10&sup7; Pa für in Sicherheitsgläsern verwendetes weichgemachtes Polyvinylbutyral. Zur Erleichterung des Verbindens verschiedener ungleicher Schichten, die im Laminat (10) oder zu anderen fünktionalen Zwecken verwendet werden können, kann mehr als eine identische oder unterschiedliche beschichtete oder unbeschichtete Substratschicht (12) im Laminat (10) vorhanden sein. Verschiedene Beschichtungs- und Oberflächenbehandlungsverfahren für PET-Folien werden in der veröffentlichten EP-A Nr. 0157030, Seiten 4 und 5, die durch den Bezug darauf hierin eingeschlossen sind, offenbart.
Zumindest die Oberfläche der ungebundenen Seiten (22), (20), der PVB-Schichten (14), (16) des Laminats (10), die denen der Seiten (15) und (13) gegenüberliegen, welche mit der beschichteten Folie (19) verbunden sind, und die Oberflächen der Seiten (15) und (13) der Schichten (14) und auch (16) besitzen vorzugsweise vor dem Verbinden zur Erleichterung der Entlüftung einen bestimmten Rauhigkeitsgrad, welcher nicht dargestellt ist. Im spezieleren ermöglichen Kanäle zwischen den glatten Oberflächen der Glasfolien (9) und (11) (oder die Substratschicht oder Leistungsschicht bei der Bildung des Laminats (10)) sowie die äußersten Enden feinster Vertiefungen, daß bei Ausübung von Druck oder Vakuum auf die Grenzflächen zwisclien den beiden Teilen befindliche Luft ausströmen kann. Diese Rauhigkeit sollte nicht zu gering sein, um ein vorzeitiges Schließen der Luftausströmungskanäle zu vermeiden, was zum Verschmelzen der Kanten der Schichten (14) und (16) mit dem gegenüberliegenden laminierenden Teil vor Beendigung der Entlüftung führen könnte. Für eine adäquate Entlüftung sollten zumindest die Seiten (20) und (22) und vorzugsweise auch die Seiten (15) und (13) der Schichten (14) und (16) eine aufgerauhte Entlüfrungsoberfläche besitzen, charakterisiert durch den Rauhigkeitswert, Rz, welcher, wie hier anschließend erläutert, mindestens 10 um aulwieist.
Als ein wesentlicher Aspekt der Erfindung und Mittel zur Vermeidung oder signifikanten Verminderung des optischen Schlieren-Fehlers in einem Sicherheitsglas, das das Laminat (10) enthält, zusätzlich der oben beschriebenen aufgerauhten Entlüftungsoberflächie, bevor sie mit der Substratschicht (12) oder dem Metallstapel (18) verbunden wird, besitzt die weichgemachte PVB-Schicht (14) - und, falls verwendet, auch (16) - auf jeder Seite (13), (20) und (15), (22) eine geringe Oberflächenrauhigkeit, charakterisiert durch den Wellenindexwert (WI) von weniger als 15, wie gemessen und nachfolgend weiter beschrieben wird. Der WI beträgt vorzugsweise weniger als 12 und am stärksten bevorzugt weniger als 7. Die bisherige Oberflächenwelligkeit der PVB-Schicht war beim Bilden herkömmlicher drieischichtiger Glas/- PVB/Glas- Sicherheitsgläser ohne Bedeutung, da jegliche Welligkeit oder Oberflächenunebenheiten auf die gleiche Weise beseitigt wurden wie die anfangs rauhen Entlüftungsoberflächen, wenn der PVB-Kunststoff schmolz und während der Bildung des transparenten Sicherheitsglases im Autoklav bei hohen Temperaturen einnivellierte. Dennoch muß gemäß der Erfindung zur Vermeidung von schlierenähnlichen optischen Fehlern in Sicherheitsgläsern, welche anstatt unter Verwendung einer einzigen PVB-Schicht mit einem Laminat hergestellt werden, das eine oder mehrere Hochleistungsschichten auf einer Substratschicht einschließt, diese Oberflächenrauhigkeit erkannt und unter einem bestimmten Niveau gehalten werden.
Das PVB-Harz der Schichten (14) und (16) besitzt eine massegemittelte Molekülmasse von über 100000, vorzugsweise von über etwa 200000 bis 300000, gemessen mittels Größenausschließungschromatographie, bei der Kleinwinkel-Laserlichtstreuung angewandt wird. Dieses PVB umfaßt, auf einer Gewichtsbasis, 15 bis 25%, vorzugsweise 18 bis 22% Hydroxylgruppen, gerechnet als Polyvlnylalkohol (PVOH); 0 bis 10%, vorzugsweise 0 bis 3% restliche Estergruppen, gerechnet als Polyvinylester, z. b. Acetat, wobei der Ausgleich Butyraldehydacetal ist.
Das Harz der Schichten (14) und (16) muß Weichmacher enthalten, und die Menge hängt vom speziellen PVB-Harz sowie den gewünschten Eigenschaften in der Anwendung ab. Verwendbare Weichmacher sind bestens bekannt und im US-Patent 4 902 464, Sp. 5, Z. 11- 21, dessen Inhalt hierin durch den Bezug darauf eingeschlossen ist, offenbart. Generell werden zwischen 15 und 50, vorzugsweise 25 bis 40 Teile Weichmachier auf 100 Teile PVB-Harz verwendet.
PVB-Harz wird durch wäßrige oder Lösungsnüttel-Acetalisierung hergestellt, wobei PVOH in Gegenwart von saurem Katalysator mit Butyraldehyd reagiert und PVB erzeugt, gefolgt von der Neutralisierung des Katalysators, Abscheidung, Stabilisierung und Trocknung des PVB- Harzes. Es ist im Handel bei der Monsanto Company als Butvar -Harz erhältlich.
Weichgemachtie PVB-Folie wird durch anfängliches Mischen von PVB-Harz mit Weichmacher (und wahlweise weiteren bekannten eigenschaftenverstärken Additiven) und anschließendes Extrudieren der Zubereitung durch eine Folienformdüse gebildet, d. h. geschmolzenes, weichgemachtes PVB wird durch eine horizontal lange und vertikal enge Düsenöffnung gepreßt, deren Länge und Breite im wesentlichen mit der der gebildeten Folie übereinstimmt. Rauhe Oberflächen auf einer oder beiden Seiten der extrudierenden Folie entstehen durch die Formgebung der Düsenöffnung und die Temperatur der Düsenaustrittsoberflächen, durch welche das Extrudat hindurchtritt. Alternative Verfahren zur Herstellung einer rauhen Oberfläche auf einer extrudierenden PVB-Folie schließen die Spezifikation und Regulierung einer oder mehrerer polymerer Molekulargewichtsverteilungen, des Wassergehalts und der Formmassetemperatur ein. Diese Verfahren werden in den US-Patienten Nr. 2 904 844, 2 909 810, 3 994 654, 4 575 540 und im EP 0185 863 offenbart. Diese rauhe Oberfläche liegt bekanntermaßen nur vorübergehend vor und dient insbesondere zur Erleichterung der Entlüftung während des Laminierens, nach welchem sie durch die erhöhten Temperaturen und den mit dem Autoklavverfahren verbundenen Druck glattgeschmolzer wird.
Unter Bezugnahme auf Fig. 2 wird ein Verfahren zum Bilden eines Lamintas (10) zur Verwendung in einem Sicherheitsglas, wie in einem Fahrzeug oder einem Gebäudefienstier, Oberlicht, Sonnendach oder dergleichen, beschrieben. Die Fig. 2 veranschaulicht ein Quetschwalzen- Druckverbindungssystem zur Verkapselung der beschichteten Folie (19) innerhalb der PVB- Schichten (14) und (16). Die beschichtete oder metallisierte Folie (19) der Walze (62) wird über die Spannungswalze (64) geführt und mäßiger Oberflächenerwärmung in Stationen (66) unterzogen, welche so angebracht sind, daß sie entweder die beschichtete Folie (19), die weichgemachten PVB-Folien (14) und (16) oder beide schonend erwärmen. Das Erwärmen erfolgt bis zu einer Temperatur, welche ausreicht, um das vorübergehende Schmelzverbinden so anzuriegen, daß die durch Wärme weichgemachten Oberflächen der Schichten (14) und (16) klebrig werden. Wenn die Substratschicht der beschichteten Folie (19) das bevorzugte biaxial gerichtete Polyethylenterephthalat ist, reichen die geeigneten Temperaturen von 30 bis 120ºC, wobei die bevorzugte Oberflächentemperatur über 50ºC ansteigt.
Die beschichtiete Folie (19) und die Schichten (14) und (16) mit aufgerauhten Entlüfrungsoberflächen werden in den Laminierspak zwischen den entgegengesetzt rotierenden Andruckwalzen (68a) und (68b) geführt, wo die drei Schichten miteinander verschmolzen werden, um Luft zu verdrängen und die beschichtete Folie (19) innerhalb der PVB-Schichten (14) und (16) zu verkapseln, um das locker verbundene Laminat (10) aus Fig. 1 zu bilden, ohne die äußeren ungebundenen Entluftungsoberflächen der Schichten (14) und (16) abzurlachen. Die Schichten (14) und (16) werden von den Walzen (72a) und (72b) bereitgestellt, und eine Spannungswalze (73) kann in der PVB-Schicht-Zuführanlage enthalten sein. Falls gewünscht, können die Andruckwalzen (68a) und (68b) wahlweise erwärmt werden, um das Verbinden anzuregen. Der von den Andruckwalzen (68a) und (68b) ausgeübte Druck kann abhängig vom gewählten Trägerfolienmaterial und der eingesetzten Verbindungstemperatur variiert werden, liegt aber im allgemeinen zwischen etwa 0,7 bis 5 kg/cm², vorzugsweise zwischen etwa 1,8 - 2,1 cm². Die Spannung des Laminats (10) wird über das Durchlaufen der Spannwalze (74) gesteuert. Typische Anlagegeschwindigkeiten durch die Anordnung in Fig. 2 liegen bei 1,5 bis 9,2 m/Min. (5 bis 30 ft/Min).
Gemäß der durch diese Erfindung gewonnenen Erkenntnis wird während des vorangehend beschriebenen Verbindens und möglicherweise während des weiter unten noch genauer zu beschreibenden anschließenden Laminierens des Sicherheitsglases im Autoklav jegliche grobe Oberflächenbeschaffenheit einer oder beider Seiten der PVB-Schicht(en) in die glatte Substratschicht der beschichteten Folie eingiepreßt und verformt diese. Diese grobe Oberflächenbeschaffenheit, hier vorliegend durch einen Wellenindexwert charakterisiert, wird der feineren, oben angesprochenen kürzeren Wellenläugenrauhigkieit gegenübergestellt, die normalerweise in Oberflächen von PVB-Schicht(en) zur Entlüfiung vorhanden ist und die nicht auf die Substratschicht aufgedruckt wird. Mit anderen Worten ist die Substratschicht mit abnehmender Wellenlänge und Amplitude der Oberflächenbeschaffenheit der PVB-Schicht(en) weniger anfällig für eine Verformung oder Prägung. Wenn die Schichten (14) und (16) keine geringe Oberflächenwelligkeit, wie eingangs beschrieben, besitzen, ist die Grenzfläche zwischen der beschichteten Folie und dem PVB uneben und verursacht den optischen Schlieren-Fehler, den man im fertigen Sicherheitsglas versucht zu vermeiden. Dieser Mangel wird durch eine größtmögliche Verringerung der Welligkeit auf beiden Seiten der Schichten (14) und (16) gemäß der Erfindung vermindert oder beseitigt.
Wie stark die Trägerfolie der Oberflächenbeschaffenheitswelligkeit der PVB-Folie geprägt ist, hängt ebenfalls von der Dicke der Trägerfolie ab. Innerhalb bestimmter Grenzen findet eine geringere Prägung statt, da die Steifigkeit der Trägerfolie durch die Erhöhung ihrer Dicke gesteigert wird. Bei annehmbaren Qualitäts-Sicherheitsgläsern (d. h. ohne übermäßige optisch erkennbare Schlierenbildung) darf der WI der PVB-Schichten (gemessen wie nachfolgend beschrieben) ungeachtet der Trägerfoliendicke nicht größer als 15 sein. Im Dickenbereich von 0,025 bis 0,20 mm (1 bis 8 Mil) für die bevorzugte Trägerfolie sollte die WI-Dicke bei 0,025 bis 0,0765 mm (1 bis 3 Mil) kleiner als 12 und bei 0,1 bis 0,2 mm (4 bis 8 Mil) kleiner als 15 sern.
Nach dem Verbinden zwischen den Andruckwalzen (68a, 68b) läuft das Laminat (10) über eine Reihe von Kühlwalzen (76a, 76b, 76c, 76d), um zu gewährleisten, daß die Laminatansammlung auf der Walze (78) nicht klebrig ist. Brauchwasserkühlung ist allgemein dafür ausreichend. Zwischen die Schichten auf der Walze (78) können wahlweise Zwischenschichten aus Polyethyleufolie angeordnet werden, um die Gefahr des Blockierens der Walze so gering wie möglich zu halten. Die Spannung im Walzensystem wird durch die Spannrollen (80a und 80b) gehalten. Die Bindefestigkeit an den Kontaktflächen der Schichten des Laminats (10) beträgt bei einem Standard-Ablöseversuch bei 180º etwa 2-6 Newton pro linearem cm Dies wird zur Vermeidung einer Schichtenspaltung während der normalen Handhabung und Weiterverarbeitung des Laminats (10) für eine ausreichende Festigkeit gehalten.
Die folgenden Verfahren wurden angewandt, um Werte für die verschiedenen, in den folgenden Beispielen dargestellten Eigenschaften zu erhalten.
A) Rauhigkeit (Rz). Eine 15 x 15 cm große Testprobe weichgemachter PVB-Folie wird auf eine Vakuumplatte gelegt, die durch eine in ihrem Inneren bei Raumtemperatur zirkulierende Flüssigkeit reguliert wird. Es wird ein Vakuum von 64 cm (25 Inch) Hg hergestellt, um die Probe gegen die Plattenoberfläche zu drücken. Es wird eine C5D Perthomieter-Ausführung mit einer PPK-Antriebseinheit und einem RHT6/250 Kopierschreiber der Firma Mahr Gage Co., New York, verwendet, um die Rauhigkeit der Folienoberfläche (Profilwahl "R" auf dem Instrument) jeder Seite der Testprobe direkt zu messen, indem mit dem Schreiber über die Oberfläche der Probe gefahren wird. Es wird der Durchschnittswert der jeweiligen Rauligkeitstiefe bei fünf aufeinanderfolgenden Meßlängen L von 2,5 mm bestimmt, und Rz bildet den Durchschnitt von vier dieser Bestimmungen - zwei in Maschinenrichtung der Extrusion (MD) und zwei in Querrichtung der Maschine (CMD) ermittelt. In dieser Form der Rauhigkeit werden die längeren Wellenlängenunregelmäßigkeitien über die innere elektronische Schaltung des Perthometers herausgefiltert, und nur die ganz feinen einzelnen winzigen Mulden im Oberflächenprofil werden gemessen.
B) Wellenindex (WI). Bei Verwendung des oben erwähnten Perthometers wird die Einstellung "W" des Welligkeitsprofils gewählt, welches, im Gegensatz zur "R"-Einstellung, das ganz feine, kürzere Wellenlängen-Rauhigkeitselement elektronisch herausfiltert, das normalerweise in einem Standard-Oberflächienrauhigkeitstest gemessen wird, wobei die längere Wellenlängen- Gesamtoberflächenkontur zur Vervielfältigung auf der Spur gelassen wird. Die Welligkieit wird auf jeder Seite der Testprobie gemessen. Bei Verwendung einer analogen Ausgabeeinhieit von einer Steckverbindung an der Rückseite dies Mahr-Perthometers wird das Spannungssignal der erzeugten variablen Welligkeit elektronisch durch ein analoges an ein digitales Adapterboard an einen IBM-PC mit einem Verarbeitungsprogramm für WIs weitergeleitet. Das Programm ist ein Glättungsprogramm, das eine Reihe von Glättungsregeln auf das gemessene Welligkeitsprofil anwendet und einen geglätteten Pfad entwickelt, der geringfügige Veränderungen der Steigung als keine echten Wendepunkte ignoriert. In dieser Hinsicht - wenn man das Welligkeitsprofil als eine Reihe von Peaks und Tälern betrachtet - werten die Glättungsregeln des Programms einen Wendiepunkt als einen echten Peak oder als echtes Tal, wenn er: i) mindestens 100 Mikrometer von dem unmittelbar vorangehenden Peak oder dem Tal entfernt ist und ii) mindestens 0,5 Mikrometer über oder unter dem unmittelbar vorangehenden Peak oder Tal liegt, wobei ein Tal mindestens 0,5 Mikrometer unterhalb dies unmittelbar vorangehenden Peaks liegt. Der Abstand (P) ist die Entfernung zwischen einem Tal und dem nächsten Peak oder, mit anderen Worten, quer durch die Grundfläche eines Peaks. Die durchschnittliche Amplitude (Havg) und der durchschnittliche Wendepunkt (Pavg) werden von dem Programm für die geglättete Spur von zehn 12,5 mm-Spurlängen festgelegt (die zweiten fünf Längen befinden sich im Winkel von 90º zu den ersten fünf Längen). Aus dem Durchschnitt der durchschnittlichen Amplituden und Wendepunkte wird ein WI-Wert nach der folgenden Gleichung berechnet: Wellenindex (WI) = (Havg) x (Pavg) x 10&supmin;³, wobei Havg und Pavg in um ausgedrückt sind.
Bei der Verwendung des oben erwähnten Perthometers lauten weitere Aufbau- Schaftpositionen für die Rauhigkeit und Weiligkeit wie folgt:
Horizontale Vergrößerung 500
Parametierauswahl RtPtWt
Spurlänge 15/2,5
Vertikale Vergrößerung 2,5
Die Erfindung wird ferner unter Bezugnahrne auf die nachfolgenden Beispiele beschrieben, welche nicht die Absicht haben, die Erfindung zu begrenzen oder einzuschränken. Wenn nicht anders vermerkt, sind sämtliche Mengen in Gew.-% angegeben.

BEISPIEL 1

Herstellung von PVB-Folie

Durch Lösungsmittelacetalisierung von Polyvinylalkohol (PVOH) mit Butyraldehyd hergesteltes Polyvinylbutyral, erhältlich bei der Monsanto Company als Butvar -Harz, mit einem Hydroxyl-Restgehalt von 18,2% (berrechnet als Polyvinylalkohol) wurde in einem intensitätsstarken Mischer mit 32 Teilen Dihexyladipat-Weichmacher pro 100 Teile PVB-Harz vermischt. Das weichgemachte PVB-Harz wurde in einem Einschneckenextrnder (36/1 L/D) geschmolzen und durch eine Breitschlitzdüse, wie durch (100) in Fig. 10 dargestellt, gepreßt. Unter Bezugnahme auf Fig. 10 gelang die Schmelze durch das Verteilerstück (112) in die Düse (100) und trat in Folienform durch den rechteckigen Schlitz (114) (0,0064 cm horizontale Abmessung) am vorderen Ende des Düsenkörpers (110) aus. Die parallelen Dusenlippen (116) und (118) besaßen 0,478 cm lange glatte Stegoberflächien. Durch die Kanäle (120) und (122) und angrenzenden Lippen (116) und (118) strömendes Öl mit einer Temperatur von etwa 160ºC regulierte die Oberflächentemperatur der Lippen (116) und (l 18). Der direkt vor dem spitz zulaufenden Anströmdurchfluß (124) anliegende Schmielzdrück betrng etwa 7992 kPA und die Schmelztemperatur etwa 200-205ºC. Der fortlaufende Folienaustritt durch den Schlitz (114) in die Umgebungsluftatmosphäre bei einer Dicke von nominal 0,38 mm wurde zur Kühlung und Aushärtung des Kunststoffes durch ein nahegelegenes Wasserbad geleitet.
Die Rz-Werte für jede Seite der extrudiertien Folie betrugen 12,7 um Typische Perthometer- Welligkeitspausen von drei wie vorstehend beschrieben hergestellten PVB-Folienabschnitten sind in den Fig. 4, 5 und 6 veranschaulicht. Die Fig. 4 und 6 wurden in der MD aufgenommen, Fig. 5 hingegen in der CMD. Bemerkenswert ist das signifikante Fehlen von Oberflächenwelligkieit im Gegensatz zu der gewellteren Oberfläche aus Beispiel C-1, wie in den weiter unten noch zu beschrieibendien Fig. 7, 8 und 9 dargestellt. Die durchschnittliche Amplitude (Havg) der dargestellten Folienabschnitte bietrug 2,5 um; der durchschnittliche Wendepunkt (Pavg) lag bei 2180 um, wobei ein WI von 5,5 vorausgesetzt wurde.

Herstellung von Laminat

Eine metallisierte Folie in Form einer flexiblen, transparenten, thermoplastischen Substratschicht mit einem Mehrschichtstapel, welcher die Sonnenbestrahlung reguliert, wurde von Southwall Technologies Inc. in Palo Alto, Kalifornien als Heat Mirror -XIR-70-2 bezogen. Die Substratschicht war eine 0,051 mm (2 Mil) dicke PET-Folie von Hoechst Cielanese Corp. mit der Bezeichnung Hostaphan 4400-200, die durch das ungefähr gleiche Recken in die Längs- und Querrichtung in der Ebene der Folie biaxial ausgerichtet und anschließend durch Erhitzen unter Spannung auf etwa 180-230ºC für etwa 1-3 Sek. in ihren Abmessungen stabilisiert wurde. Die Dicke dies Sonnenstrahlenregulierungsstapels betrug etwa 2000 Å und umfaßte fünf bis sieben aufeinanderfolgende, durch Sputtern abgelagerte abwechselnde Schichten aus Silber und dielektrischem Indiumoxid-Material; weitere diesbezügliche Einzelheiten werden im US-Patent Nr. 4 799 745, durch den Bezug darauf hierein eingeschlossen, beschrieben. Wie zum Beispiel im veröffentlichten Japanischen Patent Nr. 60-228545 offenbart, wurde die Seite der PET-Folie ohne den Stapel zur Verbesserung der Klebkraft der PET-Folie unter Verwendung von Sauerstoff plasmabehandelt.
Unter Verwendung des Systems aus Fig. 2 wurde die metallisierte Folie innerhalb zweier 0,38 mm dicker Schichten der wie in diesem Beispiel 1 oben angegeben hergestellten weichgemachten Polyvinylbutyralfolie verkapselt und ohne weitere Veränderung der Oberflächenoder Schrumpfüngseigenschaften der PVB-Folien locker mit ihnen verbunden, um ein Laminat (10), wie in Fig. 1 dargestellt, zu bilden.

Herstellung eines Sicherheitsglases

Ein Paar zusammenpassender Schwimmglas-Folien in voller Größe, die so geformt waren, daß sie als Windschutzscheibe in einem US-amerikanischen Fahrzeugtyp von 1990 verwendet werden konnten, wurden voneinander getrennt und konvex angeordnet. Ein wie oben in diesem Beispiel 1 beschrieben gebildeter flexibler, rechteckiger Absclinitt dies Laminats (10) mit einer weichgemachten PVB-Folie, charakterisiert durch die erwähnten Werte, wurde über eine geformte Glasfolie drapiert, und anschließend wurde die andere zur Bildung eines Drieischicht- Vorlaminats Glas/Laminat/Glas obenauf gelegt. An den Kanten überstehendes überschüssiges Laminat wurde zurechtgeschnitten, und ein gummiartiger Vakuumring wurde in abdichtenden Kontakt mit der äußeren Begrenzung des Vorlaminats gebracht. Der Unterdruck innerhalb des Rings wurde auf 600 mg Hg gesenkt und 5 Min. lang auf Umgebungstemperatur gehalten, um Luft durch die von den aufgerauhtien Entlüftungsoberflächen jeder PVB-Folie gebildeten Kanäle aus den Grenzflächen zwischen Glas und PVB-Folie abzuziehen. Das entlüftete Vorlaminat und der fünktionierende Vakuumring wurden etwa 25 Min. lang bei 85ºC in einen Ofen transportiert. Nach Abnahruie des Vakuumrings wurde der Zusammenbau zwei Stunden lang bei 1275 kPA und 150ºC in einem Autoklav gehalten, um die PVB-Schichten dies Laminats fest mit dem Glas zu verbinden und die Sicherheitsglas-Windschutzscheibe zu bilden. Nach Abkühlen auf Umgebungstemperatur wurde die fertige Windschutzscheibe per Sichtkontrolle auf optische Fehler in Form von reflektiertien Bilddistortionen untersucht. In der gesamten Windschutzscheibe waren keine vorhanden.
Zur Bestätigung des Fehlens von Bilddistortionen in diesen Windschutzscheiben und zur instrumentell physischen Darstellung der Ebene dies Ineinandergreifens der Oberflächen der weichgemachten PVB-Schichten mit i) der PET-Trägerfolie und ii) dem Stapel zur Regulierung der Sonnenbestrahlung wurden die Windschutzscheiben einer optischen Abbildungsvorrichtung, wie in Fig. 11 dargestellt, ausgesetzt. Licht aus der Quelle (130) wurde durch die Schlitzöffliung (132) auf die Obierflächenabschnitte der Windschutzscheibe (134) (deren Bestandteile wie in Fig. 1 numeriert sind) gerichtet, und die Reflektionen (133), (135) und (137) dieses Lichts von verschiedenen reflektierenden Grenzflächen der Windschutzscheibe (134) wurden mit der Videokamera (136) festgehalten. Diese reflektierenden Grenzflächen sind in Fig. 11 als (138) an der Oberseite der Oberfläche der Glasschicht (9) dargestellt; (140) ist als die kombinierten Grenzflächen einer PVB-Schicht (14) mit der PVB-Schicht der beschichteten Folie (19) und die andere PVB-Schicht (16) mit dem Stapel zur Regulierung der Sonnenbesträhling der Folie (19) und (142) an der Unterseite der Oberfläche der Glasschicht (11) dargestellt. In dieser Hinsicht trägt die Reflektion - falls vorhanden - von beiden Seiten der metallisierten Folie zum Problem der Reflektionsdistortion bei - d. h. die Grenzfläche zwischen PVB-Folie und Sonnenbestrahlungsstapel und die PVB-PET-Grenzfläche. Die Bilder dieser Reflektionen sind in vergrößerter Form im wesentlichen in Fig. 12 wiedergegeben, wobei dieselben Kennummern wie in Fig. 11 verwendet wurden. Diese Daten veranschaulichen auf eindringliche Weise, daß die geringe Oberflächenwelligkeit auf jeder Seite der PVB- Schichten (14) und (16) in laminiertem Sicherheitsglas oder einer Windschutzscheibe (134) konserviert ist und ein im wesentlichen ebenies reflektiertes Bild (135) an der Ebene des Ineinandergreifens der PVB-Schichten mit der metallisierten Folie, welche frei von signifikanter Distortion und damit ohne den optischen Schlieren-Fehler ist, produziert.
Es sollte angemerkt werden, daß die ideale Grenzfläche (140) in einem fertigen Sicherheitsglas, in dem absolut keine reflektierte Distortion auftritt, echt optisch eben ist wie die Oberfläche einer Glasschicht. Dennoch sind Dickenabweichungen von etwa ± 5%, wie man sie allgemein in haudelsüblichen PVB-Schichten und Substratfolien antrifft, annehmbar und müssen für eine erfolgreiche Verwendung als Laminatbestandteilie in Hochleistungssicherhieitsgläsern dies hierin beschriebenen Typs nicht beseitigt werden. Diese Wellenlängenveränderungen in der Länge bedeuten keine unannehmbare ernsthafte Schlierenbildung; große oder rasche Veränderungen der Dicke, wie typischerweise in den Fig. 7-9 dargestellt, sind allerdings zu vermeiden, da diese zu unannehmbarer Schlierenbildung führen.
Auf der anderen Seite ist zur Anpassung der Entlüftungsfünktion die anfänglich feine Rauhigkeit, die sich von der gröberen Welligkeit, die hier vorliegend erkennbar ist, unterscheidet, vorzugsweise in der/den PVB-Schicht-Oberfläche(n) vorhanden, um während der Laminierrollenverarbieitung mit der metallisierten Folie verbunden zu werden. Ohne diese Rauhigkeit, d. h. wenn völlig flache, glatte PVB-Schichten nicht vorsichtig verwendet werden, kann Lufteinschlüß auf die gleiche Weise zum Zerreißen der Grenzfläche(n) der PVB-metallisierten Folie beitragen, wie die eingeprägte wellige Oberflächenbeschaffenheit von PVB-Schichten eventuell unannehmbare Schlieren im fertigen Sicherheitsglas erzeugen kann

BEISPIEL C-1

Dieses Beispiel veranschaulicht eine signifikante Welligkeit in weichgemachter PVB-Folie, gebildet durch ein Düsenwalzen-Extrusionsverfahren nach dem Stand der Technik, und der schlierenähnliche optische Fehler wird durch die Anwendung in einem Sicherheitsglaslaminat verursacht.
In dem angewandten Düsenwalzen-Extrusionsverfahren wurde geschmolzienes, weichgiemachtes, aus einem Extrnder austrietiendes PVB-Harz der gleichen Zubereitung wie in Beispiel 1 auf eine speziell vorbereitete Oberfläche einer angrenzenden rotierenden Düsenwalze gegossen, die im wesentlichen eine Seite dies Extrusionsaustritts darstellte. Diese Düsenwalzenoberfläche war sandgestrahlt und unter Anwendung der besonderen Techniken, welche im wesentlichen im US-Patient 4 035 549, Sp. 3, Zeile 56, bis Sp. 4, Zeile 44 beschrieben wurden, beschichtet worden. Diese Walzenoberfläche verleiht einer Seite der Extruderfolie die gewünschte aufgerauhte Entlüftungsoberfläche, und aus diesem Grund wird die Walzenoberfläche im wesentlichen als Negativ der Folienoberfläche betrachtet.
Die andere Seite der Extrusionsmündung dieses Düsenwalzensystems wurde durch ein Düsenblatt abgegrenzt, wie allgemein im US-Patient 4 112 166 beschrieben und durch (4a) in Fig. 6 dargestellt. Dieses Düsenblatt besaß eine glatte, horizontale, am vorderen Ende etwa 0,3 cm lange Stegoberfläche, die durch Zirkulation von unter Druck stehendem Kühlwasser durch einen an diese Stegoberfläche angrenzenden Kanal temperaturreguliert war. Die Oberfläche der Düsienwalze hatte eine Temperatur von etwa 35ºC. Die Schmelztemperatur und der stromautwärts anliegende Druck des Düsenaustritts waren in etwa die gleichen wie in Beispiel 1.
Die 0,38 mm dicke gebildete Folie besaß einen Rz auf der Düsenwalzenseite von 32 um und auf der Düsenblattseitie von 16,8 um. In scharfem Gegensatz zu den Fig. 4, 5 und 6 bei Beispiel 1 sind typische erzielte Perthometer-Welligkeitspausen in den Fig. 7, 8 und 9 für drei PVB- Folienabschnitte dargestellt, welche wie vorstehend in diesem Beispiel beschrieben hergestellt wurden und eine signifikante Oberflächenwelligkeit zeigen. Die Fig. 7 tmd 9 sind MD, und Fig. 8 ist CMD. Wie dargestellt wurde, erstreckt sich die Weiiigkeit in beide Richtungen, was ihre hier weiter oben ewähnte isotrope Beschreibung unterstützt.Der Havg dieser Folienabschnitte betrug 10,2 um; der Pavg betrug 2270 um, wobei ein WI von 23,2 vorausgesetzt wurde.
Es wurde das identische Verfahren von Beispiel 1 bei der Herstellung von Laminaten und Kfz- Sicherhieitsglas-Windschutzscheiben in voller Größe angewandt, bei denen PVB-Folie verwendet wurde, die wie oben in diesem Beispiel C-1 angegeben gebildet wurde und die eine Oberflächenbeschaffenheit wie in den Fig. 7-9 dargestellt besitzt. Bei der visuellen Überprüfung optischer Merkmale wurden signifikante reflektierte Distortionen beobachtet.
Die Ursache für diese ausgeprägten, in diesem Beispiel als Schlieren sichtbare reflektierte Distortionen wird in Fig. 10 veranschaulicht, in der (24) die gesamte Uniebenlieit der Grenzflächen der weichgemachten PVB-Schichten mit den Oberflächen der metallisierten Folie schematisch darstellt. Dies wird dadurch bestätigt, daß man, wenn in diesem Beispiel C-1 hergestellte Windschutzscheiben wie in Beispiel 1 unter Anwendung dies Systems aus Fig. 11 untersucht wurden, die in Fig. 13 gezeigten reflektierten Bilder erhielt. Es hat den Anschein, daß das unebene, wellige Bild (144) der kombinierten Grenzflächen der beiden PVB-Schichten mit den Oberflächen der metallisierten Folie bis zu einem gewissen Maß die damit verbundene, in den Fig. 7-9 dargestellte Welligkeit simuliert und für die optisch wahrgenommenen signifikanten reflektierten Distortionien verantwortlich ist.
Obwohl die Erfindung bisher im bevorzugten Anwendungszusammenhang mit einer metallisierten Folie und speziell mit einem Infrarotstrahlung reflektierenden Stapel auf einer Substratschicht beschrieben wurde, ist sie ebenso auf alternative Leistungsschicht(en) anwendbar, welche weitere verschiedene erweiterte Verwendungsmerkmale in einem Sicherheitsglas bereitstellen sollen. Demgemäß kann die Substratschicht, allgemein gesagt, eine oder mehrere funktionelle Leistungsscltichten oder Beschichtungen (zusammengenommen als "Schicht(en)" bezeichnet) unterstützen, welche, anders als der oben beschriebene Sonnenbestrahlung reflektierende Stapel: holographische, in projizierten Frontscheibenanzeigen als Sonnenlicht reflektierende Spiegel verwendete Schicht(en) zur Erleichterung des Ablesens von Sichtinstmmenten in einem Fahrzeug-Armaturenbrett bei nach vorne gerichtetem Blick; Photochromie- oder Elektrochromie-Schicht(en), welche regulierbar die Farbe verändern, wenn sie Sonnenbestrahlung oder elektrischer Spannung ausgesetzt werden; geschichtete, vor Schnittverletzungen schützenden Strukturen auf der inneren Seite eines herkömmlichen dreischichtigen Glas/PVB- Folie/Glas-Laminats zur Minimierung von Verletzungen durch scharfe Kanten bei zerbrochenem Glas; spezielle Kunststoffschichten in Doppelschicht-Strukturen, die eine Glasschicht eines solches Dreischicht-Glaslaminats ersetzen, sowie ähnliche weitere fünktionelle leistungserweiternde Schicht(en) sein können.

Claims

1. Laminat, welches bei Verwendung in einem Sicherheitsglas im wesentlichen frei ist an reflektierter Distortion, umfassend:

eine wahlweise oberflächenbehandelte oder beschichtete transparente, thermoplastische Substratschicht, welch eine oder mehrere funktionelle Leistungsschichten trägt; und

mindestens eine Schicht aus weichgemachtem Polyvinylbutyral, welche auf einer Seite an eine funktionelle Leistungsschicht oder die Substratschicht gebunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Schicht aus weichgemachtem Polyvinylbutyral auf ihrer anderen Seite eine aufgerauhte Entlüftungsoberfläche mit einem Rauhigkeitswert, Pz, von mindestens 10 um besitzt.

daß die mindestens eine weichgemachte Polyvinylbutyralschicht vor dem Verbinden mit der Substratschicht oder funktionellen Leistungsschicht eine geringe Oberflächenwelligkeit auf jeder Seite besitzt, wie durch einen Wellenindexwert, WI, von weniger als 15 charakterisiert.

2. Laminat nach Anspruch 1, wobei die Substratschicht eine Polyesterfolie mit einer Dicke von 0,013 bis 0,20 mm ist.

3. Laminat nach Anspruch 2, wobei der Polyester ein biaxial gerecktes Polyethylenterephthalat ist.

4. Laminat nach Anspruch 3, wobei die biaxial gereckte Polyethylenterephthalatfolie, welche die eine oder mehrere funktionelle Leistungsschichten trägt innerhalb zwei Schichten aus weichgemachtem Polyvinylbutyral eingekapselt und an diese gebunden ist, wobeijede der Schichten aus weichgemachtem Polyvinylbutyral die aufgerauhte Oberfläche zumindest auf einer Seite und die geringe Oberflächenwelligkeit auf jeder Seite aufweist.

5. Laminat nach Anspruch 4, wobei die funktionellen Leistungsschichten einen Infrarotstrahlung reflektierenden Stapel umfassen.

6. Laminat nach Anspruch 5, wobei der Infrarotstrahlen reflektierende Stapel eine oder mehrere Metallschichten und eine oder mehrere integral kooperierende dielektrische Schichten umfaßt.

17. Laminat nach mindestens einem der Ansprüche 1, 2, 3, 4, 5 oder 6, wobei der WI kleiner als 12 ist.

8. Laminat nach Anspruch 1, welches bei Verwendung in einem Sicherheitsglas im wesentlichen frei Ist an reflektierter Dlstortion, zur Regulierung der Sonnenbestrahlung, umfassend:

eine flexible, transparente. thermoplastische Substratschlcht, welche wahlweise zur Verbesserung der Haftung behandelt oder beschichtet ist, mit einer Trägeroberfläche und einer gegenüberliegenden Rückoberfläche;

einen Mehrschichtstapel auf der Trägeroberfläche zum Reflektieren von Infrarotstrahlung und Hindurchlassen von sichtbarem Licht, umfassend eine oder mehrere Metallschichten und eine oder mehrere kooperierende dielektrische Schichten, wobeijede der Metall- oder dielektrischen Schichten wahlweise oberflächenbehandelt oder modifiziert worden ist, um eine oder mehrere Eigenschaften zu verbessern;

eine erste flexible Schicht aus weichgemachtem Polyvinylbutyral mit einer Verbindungsoberfläche, welche an der Rückoberfläche der Substratschicht haftet;

eine zweite flexible Schicht aus weichgemachtem Polyvinylbutyral mit einerVerbindungsoberfläche, welche an der äußersten Schicht des Mehrschichtstapels haftet;

wobei jede der ersten und zweiten Polyvinylbutyralschicht gegenüberliegende, ungebundene, aufgerauhte Entlüftungsobefflächen besitzen, welche durch einen Rauhigkelstwert, Rz, von mindestens 10 um charakterisiert sind; und

wobei jede der ersten und zweiten Polyvinylbutyralschichten vor dem Verbinden mit der Substratschicht und dem Stapel eine geringe Oberflächenwelllgkelt auf jederseite, welche durch einenwellenlndexwert, WI, von weniger als 15 charakterisiert ist, besitzen.

9. Laminat nach Anspruch 8, wobei der WI jeder Seitejederweichgemachten Polyvinylbutyralschicht kleiner als 12 ist.

10. Laminat nach Anspruch 9, wobei die Substratschicht 0,025 bis 0,10 mm dick ist.