過(guò)氧化氫作為用于聚乙烯醇縮丁醛的活性擠出添加劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明處于聚乙烯醇縮丁醛（PVB)中間層領(lǐng)域。具體地，本發(fā)明涉及PVB薄板配 方，其中熔體粘度可以通過(guò)使用所包含的作為PVB樹(shù)脂熔融共混物的一部分的過(guò)氧化氫 (H2O2)來(lái)控制。
【背景技術(shù)】
[0002] 通常，多層玻璃板是指由聚合物薄板或夾在兩個(gè)玻璃嵌板之間的中間層構(gòu)成的層 壓制品。層壓多層玻璃板通常用于建筑窗玻璃應(yīng)用，機(jī)動(dòng)車(chē)和飛機(jī)的窗玻璃和光電太陽(yáng)能 板。前面兩種應(yīng)用通常稱為層壓安全玻璃。在層壓安全玻璃內(nèi)中間層的主要功能是吸收由 施加在玻璃上的沖擊或力量產(chǎn)生的能量，使得玻璃各層即使在施力和破裂時(shí)仍結(jié)合，并防 止玻璃破碎成尖銳的碎片。此外，中間層通常使玻璃的隔音等級(jí)提高很多，減少UV和/或 IR光透射，并且增強(qiáng)了相關(guān)窗玻璃的美學(xué)吸引力。至于光電應(yīng)用，中間層的主要功能在于封 裝用于商用和家用發(fā)電和供電的光電太陽(yáng)能板。
[0003] 中間層的制備通常通過(guò)將聚合物樹(shù)脂，如聚乙烯醇縮丁醛（PVB)與一種或多種增 塑劑混合，并通過(guò)本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任意應(yīng)用過(guò)程或方法，包括但不限于擠出，將所述 混合物熔融共混或熔融加工成薄板。任選可以出于各種其他目的加入額外的添加劑。在形 成中間層之后，如下文所述，通常將其收集并卷繞用于運(yùn)輸和儲(chǔ)存和用于之后在多層玻璃 板中應(yīng)用。
[0004] 下文簡(jiǎn)要說(shuō)明了通常結(jié)合中間層制備多層玻璃板的方式。首先，將至少一個(gè)聚合 物中間層薄片置于兩個(gè)基底之間并且從邊沿修剪掉多余的中間層，形成組件。將多個(gè)聚合 物中間層薄片置于兩個(gè)基底之間形成具有多個(gè)聚合物中間層的多層玻璃板也并不少見(jiàn)。之 后，通過(guò)本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的應(yīng)用過(guò)程或方法將空氣從組件中去除；例如，通過(guò)乳輥、真 空袋、真空環(huán)或其他排空氣機(jī)構(gòu)。
[0005] 此外，通過(guò)本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任意方法將中間層部分壓合至基底。在最后的 步驟中，為了形成最終的一體結(jié)構(gòu)，通過(guò)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的高溫和高壓層壓過(guò)程， 但不限于高壓釜處理，使得該初始結(jié)合更持久。
[0006] 通常，在制造多層玻璃板的領(lǐng)域中碰到兩個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題：分層和低效排空氣或排氣 所致的發(fā)泡。分層是夾層制品開(kāi)裂或分離成單獨(dú)層，例如中間層與基底分離。這一般發(fā)生 在多層玻璃的邊沿并且通常是大氣水分侵襲、板密封劑降解和/或施加在玻璃上的過(guò)度壓 力使得玻璃和中間層之間的結(jié)合斷裂的結(jié)果。某些條件很可能加速出現(xiàn)邊沿分層，特別是 當(dāng)一個(gè)或多個(gè)基底是波浪形或彎曲形。如果分層延伸至板內(nèi)太遠(yuǎn)，可能有損玻璃板的結(jié)構(gòu) 整體性。
[0007] 排空氣或排氣是在多層玻璃板中去除氣體或空氣的存在。陷入多層玻璃板的氣體 可對(duì)于板的透光率和粘合性具有不利或退化作用。在層壓多層玻璃板構(gòu)造的制造過(guò)程中， 可以使氣體嵌入基底和一個(gè)或多個(gè)聚合物中間層之間的間隙空間。通常，通過(guò)將構(gòu)造物真 空排空氣、在一對(duì)輥?zhàn)又g將組件夾緊或通過(guò)一些本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其他方法在上釉 或制造板的過(guò)程中將此陷入的空氣移除。但是，這些技術(shù)對(duì)于去除所有陷入基底之間的間 隙空間內(nèi)的空氣并不總是有效，特別是當(dāng)一種或多種基底是波浪形或彎曲形時(shí)。通常，多層 玻璃板的間隙空間中的氣體存在的形式為聚合物中間層薄板中的鼓泡或在聚合物中間層 薄板和基底之間的氣孔一一稱為"鼓泡"。
[0008] 當(dāng)將中間層與彎曲形或波浪形玻璃或其他高流動(dòng)性流體（或低流動(dòng)性流體）為主 的應(yīng)用結(jié)合使用時(shí)，分層、鼓泡和視覺(jué)缺陷特別明顯和嚴(yán)重，所述其他的應(yīng)用包括但不限于 鋼化玻璃（tempered glass)、熱強(qiáng)化/鋼化玻璃（toughened glass)、錯(cuò)配玻璃、用于制造 擋風(fēng)玻璃的曲面玻璃和其中包括導(dǎo)致不均勻的額外組分的光電應(yīng)用。例如，鋼化玻璃的加 工造成一些變形和滾壓波紋，因此鋼化玻璃通常不如通常的退火玻璃平整。在這類應(yīng)用中， 基底的波紋在基底之間和基底和中間層之間造成空隙，導(dǎo)致分層和鼓泡形成增加的趨勢(shì)。 當(dāng)成品多層玻璃板在光學(xué)性能或結(jié)構(gòu)整體性很重要的應(yīng)用中使用時(shí)，分層和鼓泡的形成， 或任意其他形式的視覺(jué)缺陷是不期望的和有問(wèn)題的。因此，形成基本不含任何氣孔或鼓泡 的接近完美的層壓玻璃是多層玻璃板制造過(guò)程中最重要的。不僅在剛制成后形成不含氣孔 和鼓泡的多層玻璃板是重要的，而且永久形成不含氣孔和鼓泡的多層玻璃板也很重要。在 多層玻璃板的領(lǐng)域中，隨著時(shí)間推移板中出現(xiàn)溶解的氣體（例如，對(duì)于形成鼓泡）也非少見(jiàn) 的缺陷，特別是在升高的溫度和在某些天氣條件和日光暴露下。如果玻璃板是彎曲形和/ 或波浪形，更多的氣體或過(guò)量的空氣將陷入層壓板。陷入夾層板的過(guò)量空氣將明顯減少板 對(duì)于升高的溫度和不利天氣條件的承受，即鼓泡可以在更低的溫度下形成。因此，除了使層 壓生產(chǎn)線不含任何鼓泡或氣孔，同樣重要的是多層玻璃板在最終使用條件下在很長(zhǎng)一段時(shí) 間內(nèi)始終不含氣體從而滿足其商業(yè)用途。
[0009] 作為避免彎曲玻璃的分層、鼓泡和其他視覺(jué)缺陷的測(cè)量方式，增加中間層中的流 動(dòng)性、厚度或這兩種特性變得很常見(jiàn)。這增加了中間層填入在使用彎曲形玻璃基底時(shí)總是 存在的空隙的能力。但是，這些本領(lǐng)域之前使用的中間層組合物存在一些問(wèn)題。例如，厚度 增加造成成本的增加。此外，增加流量也通常需要額外的開(kāi)支?？梢栽黾釉鏊軇┑难b載量 或可以使用更低分子量的PVB。增塑劑裝載造成其他問(wèn)題，包括增塑劑滲出和蠕變。
[0010] PVB薄板的表面粗糙度（以Rz表征）是本領(lǐng)域技術(shù)人員通常已知的作為在中間層 表面的紋理中的更細(xì)微的表面不規(guī)則性的量度，即，所述表面不規(guī)則為在區(qū)別于平整的聚 合物中間層薄板的假想面的表面上相間的凸起和空隙。對(duì)于在層壓中良好的排空氣性能， 需要適宜水平的表面粗糙度。如果表面粗糙度過(guò)低，將不可能排空氣。另一方面，如果表面 粗糙度過(guò)高，將很難在層壓中去除中間層中大的表面不規(guī)則，導(dǎo)致可見(jiàn)的表面不規(guī)則。過(guò)低 或過(guò)高的表面粗糙度將導(dǎo)致不良的排空氣性能并導(dǎo)致更多鼓泡、分層和/或視覺(jué)缺陷。 [0011] 表面粗糙度的程度至少部分由所用的形成中間層的制造過(guò)程導(dǎo)致。通常，存在兩 種在制造中形成表面粗糙度的方式：通過(guò)擠出時(shí)的熔體破裂形成"隨機(jī)粗糙"的表面（參 見(jiàn)，例如，美國(guó)專利5, 595, 818和4, 654, 179,其全部公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用的方式納入本文）， 或通過(guò)壓紋在中間薄板上形成表面（參見(jiàn)，例如，美國(guó)專利號(hào)6, 093, 471，其全部公開(kāi)內(nèi)容 通過(guò)引用的方式納入本文）。兩種方法形成的表面（即隨機(jī)粗糙的和壓紋表面）將受到中 間層的流變性（如流動(dòng)）的影響。例如，流動(dòng)的增加可能導(dǎo)致擠出時(shí)的熔體破裂形成的表 面粗糙度（即，表面粗糙度，Rz，可能過(guò)低，其使得排空氣更困難，導(dǎo)致更多鼓泡、分層或其 他視覺(jué)缺陷）降低。這樣的缺陷也是不期望的并可導(dǎo)致視覺(jué)和結(jié)構(gòu)缺陷以及中間層和形成 的多層玻璃板的機(jī)械強(qiáng)度降低。在某些極端的情況下，由于為了改善流動(dòng)，配方發(fā)生變化， 熔體破裂形成的表面粗糙度將非常低（或者薄板將非常光滑），這是因?yàn)椴淮嬖谥率贡砻?不規(guī)則的聚合物熔體"破裂"。在這種表面粗糙度水平很低或不存在情況下，或甚至在期望 增加表面粗糙度（表面粗糙度水平高于熔體破裂形成的表面粗糙度水平）的情況下，不得 不使用壓紋工藝來(lái)制備具有足夠表面粗糙度的表面，Rz (如至少25 μ m，或至少30 μ m，或大 于30 μ m)。壓紋過(guò)程需要額外的制造步驟，可能是更復(fù)雜的過(guò)程，并且最終結(jié)果可能是效率 更低、能量消耗更大并且生產(chǎn)能力缺失。
[0012] 蠕變是固體中間層材料在壓力的影響下緩慢移動(dòng)或永久變形的趨勢(shì)，造成玻璃的 兩層彼此相對(duì)移動(dòng)。由于多層玻璃板可能由于中間層蠕變而變形并變長(zhǎng)，蠕變可能造成問(wèn) 題。例如，由于中間層蠕變，兩個(gè)玻璃板可能隨著時(shí)間推移而彼此滑開(kāi)。因此，隨著很多之 前增加流動(dòng)性的嘗試，蠕變趨勢(shì)增強(qiáng)并導(dǎo)致中間層的變形。在某些情況下，此蠕變可能導(dǎo)致 結(jié)構(gòu)的缺陷和中間層和形成的多層玻璃板的機(jī)械強(qiáng)度的降低。
[0013] 當(dāng)增加流動(dòng)性可以通過(guò)使用如下PVB樹(shù)脂實(shí)現(xiàn)，所述PVB樹(shù)脂開(kāi)始具有更低的分 子量（Mw)從而形成PVB中間層或薄板，該解決方案產(chǎn)生了很多不同的問(wèn)題。首先，在PVB 樹(shù)脂形成用作中間層的PVB薄板之前，由于更低分子量的PVB樹(shù)脂的處理問(wèn)題，更低分子量 的PVB樹(shù)脂可使得所述制造過(guò)程明顯更困難。
[0014] 此外，為了產(chǎn)生更低分子量的