JP4873669B2 - 複合ガラス用のエンボス加工されたプラスチックシート - Google Patents

Description

本発明は、ウェブにより連結された突起からなる表面構造を有する少なくとも１つの面を有する、複合ガラスの製造に好適なプラスチックシート、並びに前記プラスチックシートの使用に関する。

従来技術
複合ガラス積層体を製造する際に使用されるプラスチックシート（中間層シート）は、通常、意図的に施与された粗さを有する。なぜならば、そのようにして、積層プロセスにおいてガラス板と中間層シートとの間に閉じ込められた空気を除去することができるためである。

中間層シートの粗さの調節のために、大抵はメルトフラクチャー−押出法又はエンボス加工法が用いられる。メルトフラクチャー条件下でのプラスチックシートの押出しは、例えばＥＰ０１８５８６３Ｂ１に開示されており、かつ不規則的な表面を有するシートが提供される。

複合ガラス板を大量生産する際、例えば自動車フロントガラスの場合には、配向された規則的な表面構造を有するシートが有利に使用される。そのような表面構造はエンボス加工法により作製される。

技術水準
従来技術において公知の多数のエンボス加工法の場合、プラスチックシートは片面又は両面に２つのローラの間に規則的又は不規則的なエンボスパターンを有している。例えば、ＥＰ１２３３００７Ａ１には、溝により形成された規則的な表面構造を有する中間層シートの製造が開示されている。溝はリブにより相互に分かれており、その際、リブは溝について広範囲な開口を有していてよい。更に、溝中には、積層体の迅速な脱気を妨げるバリアが存在していてよい。他方で、閉じ込められた空気はあまりに迅速に、ひいては制御されずに漏出してはならず、それというのも、さもなくば、積層体の早期の部分封止が生じ得るためである。

類似の溝構造がＷＯ９５／１９８８５に記載されている。ここで、中間層シートの両面は溝構造を有してはいるが、モアレパターンを回避するために、相互に＞２５°の角度で配置されている。ここで、中断された溝が脱気のために設けられており、この溝はシートの長さにわたって２つの向かい合う縁部でのみ脱気の可能性を提供する。これにより、特に縁部の封止が生じうる。

ＵＳ６，０９３，４７１にも、溝状の系を形成するＶ字型の中断されていないリブからなる表面構造を有する中間層シートが記載されている。中間層シートの自己粘着性を抑制するために、Ｖ字型のリブは所定の曲率半径を有する。

ＵＳ６，０７７，３７４には、メルトフラクチャー押出しにより製造された不規則的な表面を有する１つの面と、もう一方の面上に、エンボス加工により作製された規則的な表面構造とを有する、中間層シートが開示されている。

ＵＳ４，４５２，８４０には、シートの全ての面に対して迅速な脱気を可能にするアイランド状の突起を有するシートが開示されている。突起があまりに迅速に溶解する場合、そのような表面構造において、積層体の部分封止の恐れがある。

良好な脱気特性の他に、中間層シートは複合ガラス積層体の製造の際に光学的な妨害箇所を生じてはならず、つまり、表面構造は積層プロセスにおいて完全に溶融しなければならない。それにもかかわらず、表面構造は閉じ込められた空気の出来るだけ完全な漏出を許容しなければならず、つまり、表面構造はあまりに迅速に溶融してはならないが、十分な機械的及び熱的安定性を有していなければならない。

従来技術で記載された表面構造は、ここで、なお改善の余地がある。

課題
従って、本発明の課題は、複合ガラス積層体の製造の際に良好な脱気挙動を示す表面構造を有するプラスチックシートを提供することであった。

発明の説明
従って、本発明の対象は、少なくとも１つの面上に、突起（ａ）の平行に配置された列からなる表面構造を有するプラスチックシートであって、前記の突起（ａ）が、突起（ａ）よりも少なくとも１０％低い高さを有するウェブ（ｂ）により相互に連結されているプラスチックシートにおいて、ある列の突起が隣接する列のウェブに接しかつ共通の谷底（ｃ）を形成するように、平行に配置された列が相互にずらして配置されていることを特徴とするプラスチックシートである。最も単純な場合には、２つの隣接する列の突起及びウェブは交互にシート上に施与されている。

本発明によるシートは、複合ガラス積層体の製造の際に、特に良好な脱気挙動を示し、それというのも、空気は突起の間の谷底を介してのみならず、これと垂直に、突起の間のウェブを介しても漏出しうるためである。このことは、積層体の早期の縁部の封止の場合に有利であり、それというのも、閉じ込められた空気はさらに別の開放している縁部箇所を介して漏出しうるためである。

積層体中に閉じ込められた空気が、多くの面に対して一様に漏出しうることが重要である。本発明による表面構造により、十分に迅速な脱気と同時に、例えばＵＳ４，５２，８４０又はＥＰ１２３３００７によるシート上のアイランド状の突起の場合に起こりうるような、突起のあまりに迅速な溶融が回避される。

本発明によるシート上のウェブは、表面構造に特定の機械的及び熱的安定性を付与しており、それというのも、複合ガラス積層体の製造条件下で、まずより高い突起が溶融し、かつガラス板がより低いウェブ上に載るためである。空気は依然としてウェブの間で漏出しうるため、積層プロセスにおいてシートの卓越した脱気挙動が生じ得る。

本発明によるシートの表面構造は、エンボス加工によりプラスチックシート上に施与される。このために、エンボス加工すべき構造を雌型としてエンボスローラに施与し、かつプラスチックシートを十分な力で該エンボスローラにプレスすることが必要である。このために好適な方法は当業者に公知であり、かつ例えばＥＰ０７４１６４０Ｂ１、ＵＳ５，９７２，２８０、ＵＳ４，６７１，９１３、ＵＳ２００３／００２２０１５、ＷＯ０１／７２５０９，０、ＵＳ６，０７７，３７４又はＵＳ６，０９３，４７１を引用することができる。

本発明により使用される構造は、図１及び２に図示されている。上面図及び側面図において、突起は（ａ）で示され、突起の間に存在するウェブは（ｂ）で示されている。隣接する列の突起及びウェブは、ほぼ中断されていない共通の谷底（ｃ）を有する。図１及び２に示されている構造は、単に本発明により使用可能な構造の例を示すものに過ぎず；本発明はこの形状に限定されるものではない。図３は図１による構造を有するエンボスローラの表面写真を示す。

本発明によるシートの表面構造は、理想的には図１又は２による品質を有する。エンボス加工法におけるプロセスパラメータ（速度、シート温度、エンボスローラの温度、エンボス圧力）に応じて、本発明によるシートの表面構造の品質は、これと相違することができる。従って、本発明の範囲内で記載される構造の寸法は、平均値と理解されるべきである。平均値は、同じ物体を少なくとも１０個の測定値（例えば１０個の突起の高さ）によって測定し、次いで算術平均をとらねばならない。高さの表記は、突起の間に存在する谷底に対するものであり、その際、「０高さ」として、谷底の平均高さが０．５ｃｍの間隔で測定される。突起又はウェブの高さは、突起又はウェブのそれぞれ２つの最高点と最低点との平均により決定される。幅の表記に関しても同様であり、その際、所定の幅に関して、少なくとも５個の測定点で測定される。

本発明によるシートの表面構造の突起及びウェブは、平行の列で配置されている。前記の列の延び方向とは、本発明の範囲内で、列が延びる方向、例えば図１に示された方向（ｄ）であると解釈される。これに対して、「延び方向に直交する」という表現は、延び方向に対して垂直に位置する方向、例えば図１中の（ｅ）又は（ｆ）に関連する。

有利に、突起は、列の延び方向でかつ／又は列の延び方向に直交して、同じ延び方向でのウェブの所定の幅の１１０〜４００％、有利に１５０〜３００％、特に１８０〜２２０％の所定の幅を有する。突起及びウェブの幅が、延び方向に直交して測定される場合、図１中で（ｅ）及び（ｆ）で示される幅がもたらされる。

列の延び方向でかつ／又は列の延び方向に直交して測定された突起（ａ）の、２つの谷底の間での最大幅は、１００〜７５０μｍ、有利に１００〜３００μｍ、特に１５０〜２５０μｍ又は３００〜７５０μｍ、有利に５００〜７５０μｍである。

同様に、列の延び方向でのかつ／又は列の延び方向に直交するウェブｂ）の、２つの谷底の間での最大幅は、有利に５０〜２５０μｍ、特に１００〜２００μｍである。

ウェブは、突起よりも少なくとも１０％低い高さを有する。ウェブの高さが低すぎると、シートの脱気特性は改善されない。従って、ウェブの高さは突起の高さの少なくとも５１％、有利に６７％、特に７５％であるのが望ましい。このことは、ウェブの高さが突起の高さよりも１０〜４９％、特に１０〜３３％、特に有利に１０〜２５％低い高さを有することができることを意味する。

２つの列の間に形成された谷底（ｃ）は、有利にほぼ中断されておらず、つまり、この谷底（ｃ）は、バリア等なしに、エンボス加工技術の範囲内で可能な平滑な延びを有する。列の延び方向で測定された谷底、即ち、２つの列の間の最深点の所定の幅は、出来る限り小さいのが望ましく、かつ、０〜５０μｍ、特に１〜４０μｍの最大幅を有する。

突起（ａ）は有利に６０〜２５０μｍ、特に１００〜２００μｍの高さで仕上げられている（図１中のｈ）。ウェブｂ）の高さは、３０〜２２５μｍ、特に５０〜１００μｍであってよい（図１中の（ｇ））。

突起は角錐状又は円錐状の形状を有してよく、この形状は対称的に形成されていてもよいし、非対称的に形成されていてもよい。

突起（ａ）の底面は、円形、四角形、六角形又は八角形で、それぞれ対称的又は非対称的に仕上げられていてよい。突起を連結するウェブ（ｂ）は、有利に半円形又は屋根状の形状を有する。

本発明によるプラスチックシートには、片面又は両面に上記の表面構造が施与されていてよい。

プラスチックシートの両面が上記の表面構造を有する場合、これらは、（例えば突起に対する架空の連結線により）相互に、列の延び方向で測定可能な角度を有する。本発明の変法において、０〜４５°、特に１〜４５°の角度が有利であり、もう１つの変法において、４５〜９０°の角度が有利である。０°とは異なる角度の場合、複合ガラス積層体におけるいわゆるモアレパターンの形成を回避することができる。

本発明によるプラスチックシートは、実地において、ベルトの形の長く延びた長方形の形状を有する。このことは特に、押出しにより製造されるシートに当てはまる。本発明によるプラスチックシートの後続の加工の際、平行に配置された表面構造の列は、シートの延び方向に対して０°とは異なる角度をなすのが有利でありうる。積層体の脱気特性を改善するために、前記角度は有利に１０〜８０°である。

本発明によるプラスチックシートは、有利にポリマー材料の押出しにより得られる。本発明によるプラスチックシートは、有利に、可塑剤を含有するポリビニルアセタール、可塑剤を含有するポリビニルブチラール、エチレン／酢酸ビニル−コポリマー、エチレン／酢酸ビニル／ビニルアルコール−コポリマー、部分的にアセタール化されたエチレン／酢酸ビニル／ビニルアルコール−コポリマー、ポリエチレンテレフタラート、ポリ塩化ビニル及び／又はポリウレタンの群の材料を含有する。このような材料は当業者に公知であり、ここで詳細に記載する必要はない。

エンボス加工プロセス自体は公知の様式で実施される。適当なプロセスは、欧州特許出願第０６１１２１５９号又は第０６１１２１６３号に記載されている。実地において、Ｒz＝１〜３０の出来る限り低い粗さを有するシートに対して、上記の表面構造を上からエンボス加工するのが有利であることが判明した。この種のシートは、シートの押出しにより、例えばＥＰ０１８５８６３によるメルトフラクチャー条件下で得ることができる。

本発明によるシートは、複合ガラス積層体を製造する際に卓越した脱気特性を有する。従って有利に、上記のシートは、１以上のプラスチックシートと少なくとも２のガラス−又はプラスチック板とからなる複合ガラス積層体の製造に使用される。そのような複合体の製造は当業者に公知であり、例えばＷＯ０３／０３３５８３で参照できる。

本発明により使用される構造を示す図。 本発明により使用される構造を示す図。 図１による構造を有するエンボスローラの表面写真。 シートの表面写真。 本発明によるシートを用いて製造された予備複合体を示す写真。 本発明によるシートを用いて製造された予備複合体を示す写真。 メルトフラクチャー表面を有するシートから製造された予備複合体を示す写真。 メルトフラクチャー表面を有するシートから製造された予備複合体を示す写真。

ＰＶＢ ７２．５質量％、３Ｇ８ ２５．０質量％からなり、付着防止剤としてカリウム塩とマグネシウム塩とを有し、かつ両面の粗さＲzが５μｍ以下である、可塑剤を含有するＰＶＢシートを、ゴム製の加圧ローラと、図２とは逆の表面構造を有するエンボスローラとの間で、エンボス加工した。そのように得られた片面がエンボス加工されたシートを、引き続き、同一の特性を有する第二のエンボス加工段階で、第二の面上で加工して、両面がエンボス加工されたシートにした。

ゴム製の加圧ローラ：
ゴムローラの硬さ ショアＡ ７０±５
ゴムローラ直径：２５５ｍｍ
エンボスローラ（図２とは逆の構造） :
エンボスローラ直径：２４５ｍｍ
突起の高さ 約１３５μｍ
突起の幅 約３１０μｍ
延び方向での突起の間隔 約４１０μｍ
ウェブの高さ 約６５μｍ
ウェブの幅 約１３０μｍ
図４は、そのように得られたシートの表面写真を示す。

シートを、引き続き２つのガラス板の間に配置し、そして室温で２０分間処理し、次いでそれぞれ７５℃又は９５℃で真空チャンバにおいて２００ミリバール（絶対圧）で２５分間処理して、ほぼ透明な予備複合体を得た。

比較のために、メルトフラクチャーにより製造された不規則的な表面構造（例えばＥＰ０１８５８６３による）を有するシートを、同一の予備複合プロセスに供した。

図５及び図６は、本発明によるシートを用いて製造された、予備複合温度７５℃又は９５℃で製造された予備複合体を示す。前記の予備複合体はほぼ透明であり、かつ気泡又は混濁を有していなかった。

それに対して、図７及び８は、メルトフラクチャー表面を有するシートから製造された予備複合体を示す（製造温度７５℃又は９５℃）。予備複合体は気泡を含有しており、相応して混濁していた。

閉じ込められた空気は、最終的な複合ガラス中での欠陥（例えば気泡）を招き得る。それに対して、本発明によるシートを用いて製造された予備複合体の場合、もはや空気が存在しておらず、それによって、気泡形成の危険性を実質的に排除することができる。

エンボス加工されたシートは、複合ガラス製造の際に、不規則的なメルトフラクチャー表面を有するシートと比較して、著しく改善された脱気特性を有していた。

Claims (16)

1. 少なくとも１つの面上に、複数の突起（ａ）が列をなすように配置され、かつその列が平行に複数並んでいる表面構造を有するプラスチックシートであって、前記の突起（ａ）が、突起（ａ）よりも少なくとも１０％低い高さを有するウェブ（ｂ）により相互に連結されているプラスチックシートにおいて、ある列の突起が隣接する列のウェブに接しかつ共通の谷底（ｃ）を形成するように、平行に配置された列が相互にずらして配置されていることを特徴とするプラスチックシート。
2. 列の延在方向でのかつ／又は列の延在方向に直交する突起（ａ）の所定の幅が、同じ延在方向でのウェブの所定の幅の１１０〜４００％である、請求項１記載のプラスチックシート。
3. ２つの列の間に形成された谷底（ｃ）がほぼ中断されておらず、かつ列の延在方向に直交して１〜５０μｍの所定の最大幅を有する、請求項１又は２記載のプラスチックシート。
4. 突起（ａ）が６０〜２５０μｍの高さを有する、請求項１から３までのいずれか１項記載のプラスチックシート。
5. 突起（ａ）が２つの谷底の間で１００〜７５０μｍの最大幅を有する、請求項１から４までのいずれか１項記載のプラスチックシート。
6. ウェブ（ｂ）が３０〜２２５μｍの高さを有する、請求項１から５までのいずれか１項記載のプラスチックシート。
7. ウェブ（ｂ）が、列の延在方向でかつ／又は列の延在方向に直交して、２つの谷底の間で５０〜２５０μｍの所定の最大幅を有する、請求項１から６までのいずれか１項記載のプラスチックシート。
8. 突起（ａ）が角錐状又は円錐状の形状を有する、請求項１から７までのいずれか１項記載のプラスチックシート。
9. 突起（ａ）が円形、四角形、六角形又は八角形の底面を有する、請求項１から８までのいずれか１項記載のプラスチックシート。
10. ウェブ（ｂ）が半円形又は屋根状の形状を有する、請求項１から９までのいずれか１項記載のプラスチックシート。
11. 平行に配置された列が、シートの延在方向に対して１０〜８０°の角度をなしている、請求項１から１０までのいずれか１項記載のプラスチックシート。
12. プラスチックシートの両面が表面構造を有する、請求項１から１１までのいずれか１項記載のプラスチックシート。
13. プラスチックシートの両面の平行に配置された列が、列の延在方向で、相互に０〜４５°の所定の角度を有する、請求項１２記載のプラスチックシート。
14. プラスチックシートの両面の平行に配置された列が、列の延在方向で、相互に４５〜９０°の所定の角度を有する、請求項１２記載のプラスチックシート。
15. プラスチックシートが、可塑剤を含有するポリビニルアセタール、可塑剤を含有するポリビニルブチラール、エチレン／酢酸ビニル−コポリマー、エチレン／酢酸ビニル／ビニルアルコール−コポリマー、部分的にアセタール化されたエチレン／酢酸ビニル／ビニルアルコール−コポリマー、ポリエチレンテレフタラート、ポリ塩化ビニル及び／又はポリウレタンの群の材料を含有する、請求項１から１４までのいずれか１項記載のプラスチックシート。
16. 複合ガラス積層体を製造するための、請求項１から１５までのいずれか１項記載のプラスチックシートの使用。