(57)【要約】  ２つの温度制御された彫り込みローラーを含む連続単一段階エンボス加工ステーションであって、多層ラミネート化ガラスパネルの製造プロセスにおける押出ダイの直後に位置し、そしてポリマーメルトシートの両面の二面同時エンボス加工を可能とし、増加した耐久度、エンボス加工保持値、及び、減少した斑発生及びスタック付着剥離力値を有するポリマーインターレイヤシートを製造する連続単一段階エンボス加工ステーション。第一の面、第二の面、及び、それらの面の少なくとも一方の面上のエンボス加工面を有し、エンボス加工面上の表面粗さＲｚが１０〜９０ミクロンであり、１００℃で５分間試験したときに耐久度が９５％を超え、１４０℃で５分間試験したときにエンボス加工表面保持値が７０％を超える、エンボス加工されたポリマーインターレイヤシートも本明細書中に開示される。
2014501641.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の面、
前記第一の面と反対側の第二の面、及び、
それらの面の少なくとも一方の面の上のエンボス加工表面
を含む、エンボス加工されたポリマーインターレイヤシートであって、
前記エンボス加工されたポリマーインターレイヤシートは表面粗さＲｚがエンボス加工された表面上で１０〜９０ミクロンであり、
前記エンボス加工されたポリマーインターレイヤシートは１００℃で５分間試験したときに耐久度が９５％を超え、
前記エンボス加工されたポリマーインターレイヤシートは１４０℃で５分間試験したときにエンボス加工表面保持値が７０％を超える、
エンボス加工されたポリマーインターレイヤシート。
【請求項２】
前記エンボス加工されたポリマーインターレイヤシートはスタック付着剥離力が５０ｇ／ｃｍ未満である、請求項１記載のエンボス加工されたポリマーインターレイヤシート。
【請求項３】
前記エンボス加工されたポリマーインターレイヤシートは、ポリビニルブチラール、ポリウレタン、ポリ（エチレン−コ−酢酸ビニル）、ポリ（ビニル）アセタール、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリオレフィン、エチレンアクリル酸エステルコポリマー、ポリ（エチレン−コ−ブチルアクリレート）及びシリコーンエラストマーからなる群より選ばれる熱可塑性樹脂を含む、請求項１記載のエンボス加工されたポリマーインターレイヤシート。
【請求項４】
前記エンボス加工されたポリマーインターレイヤシートは、可塑剤、染料、顔料、安定剤、酸化防止剤、アンチブロッキング剤、難燃剤、ＩＲ吸収剤、加工助剤、流動性向上剤、潤滑剤、衝撃改質剤、核生成剤、熱安定剤、ＵＶ吸収剤、ＵＶ安定剤、分散剤、界面活性剤、キレート剤、カップリング剤、接着剤、プライマー、補強剤及び充填材からなる群より選ばれる１種以上の添加剤をさらに含む、請求項３記載のエンボス加工されたポリマーインターレイヤシート。
【請求項５】
前記エンボス加工されたポリマーインターレイヤシートは、前記第一の面と前記第二の面との間に多層ポリマー層を含み、エンボス加工された多層ポリマーインターレイヤを形成している、請求項１記載のエンボス加工されたポリマーインターレイヤシート。
【請求項６】
前記エンボス加工された多層ポリマーインターレイヤシートはＣＭＡにより測定して斑値が１．５未満である、請求項５記載のエンボス加工された多層ポリマーインターレイヤシート。
【請求項７】
前記エンボス加工された多層ポリマーインターレイヤシートはＣＭＡにより測定して斑値が２．５未満である、請求項５記載のエンボス加工された多層ポリマーインターレイヤシート。
【請求項８】
Ｒｚが１０〜９０ミクロンであり、１００℃で５分間試験したときに耐久度が９５％を超え、そして１４０℃で５分間試験したときにエンボス加工表面保持値が７０％を超える、エンボス加工されたポリマーインターレイヤシートであって、
ポリマーメルトシートを押出すること、
該押出後に、前記ポリマーメルトシートを単一エンボス加工段階にてエンボス加工すること、及び、
該エンボス加工後に、前記ポリマーメルトシートを冷却して、ポリマーインターレイヤシートを形成すること、
の工程を含む方法により製造される、エンボス加工されたポリマーインターレイヤシート。
【請求項９】
ポリマーメルトシートを押出すること、
該押出後に、前記ポリマーメルトシートを単一エンボス加工段階にてエンボス加工すること、及び、
該エンボス加工後に、前記ポリマーメルトシートを冷却して、ポリマーインターレイヤシートを形成すること、
を含み、
冷却後に、ポリマーインターレイヤシートはポリマーメルトシートに適用されたエンボスの実質的にすべてを保持する、エンボス加工されたポリマーインターレイヤシートの生産方法。
【請求項１０】
前記ポリマーメルトシートの温度は前記エンボス加工の間に１６０℃〜２２０℃である、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記ポリマーインターレイヤシートはＲｚが１０〜９０ミクロンである、請求項９記載の方法。
【請求項１２】
前記ポリマーインターレイヤシートは１００℃で５分間試験したときに耐久度が９５％を超える、請求項９記載の方法。
【請求項１３】
前記ポリマーインターレイヤシートは１４０℃で５分間試験したときにエンボス加工保持値が７０％を超える、請求項９記載の方法。
【請求項１４】
前記ポリマーメルトシートは単一セットのエンボス加工ローラを用いた単一エンボス加工段階にてエンボス加工される、請求項９記載の方法。
【請求項１５】
前記ポリマーメルトシートの両面は単一エンボス加工段階にて同時にエンボス加工される、請求項９記載の方法。
【請求項１６】
前記ポリマーインターレイヤシートは、ポリビニルブチラール、ポリウレタン、ポリ（エチレン−コ−酢酸ビニル）、ポリ（ビニル）アセタール、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリオレフィン、エチレンアクリル酸エステルコポリマー、ポリ（エチレン−コ−ブチルアクリレート）及びシリコーンエラストマーからなる群より選ばれる熱可塑性樹脂を含む、請求項９記載の方法。
【請求項１７】
前記ポリマーインターレイヤシートは多層ポリマーインターレイヤである、請求項９記載の方法。
【請求項１８】
ポリマーメルトシートを押出する押出デバイス、
エンボス加工ローラのセット、及び、
前記ポリマーメルトシートをポリマーインターレイヤシートに冷却する冷却デバイス、
を含み、前記押出デバイスから押出した後に、前記冷却デバイスにより冷却する前に、ポリマーメルトシートをエンボス加工ローラのセットをとおして供給する、
ポリマーメルトシートをエンボス加工するための装置。
【請求項１９】
前記ポリマーインターレイヤシートは、ポリビニルブチラール、ポリウレタン、ポリ（エチレン−コ−酢酸ビニル）、ポリ（ビニル）アセタール、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリオレフィン、エチレンアクリル酸エステルコポリマー、ポリ（エチレン−コ−ブチルアクリレート）及びシリコーンエラストマーからなる群より選ばれる熱可塑性樹脂を含む、請求項１８記載の装置。
【請求項２０】
第一の面、
前記第一の面と反対側の第二の面、及び、
前記第一の面と前記第二の面との間の多層ポリマー層、及び、
前記面のうちの少なくとも一方の面の上のエンボス加工表面
を含む、エンボス加工された多層ポリマーインターレイヤシートであって、
前記エンボス加工されたポリマーインターレイヤシートは表面粗さＲｚがエンボス加工された表面上で１０〜９０ミクロンであり、
前記エンボス加工されたポリマーインターレイヤシートは１００℃で５分間試験したときに耐久度が９５％を超え、
前記エンボス加工されたポリマーインターレイヤシートは１４０℃で５分間試験したときにエンボス加工表面保持値が７０％を超える、
エンボス加工された多層ポリマーインターレイヤシート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は２０１０年１１月３０日に出願された米国仮特許出願第６１／４１８，２７５号及び２０１１年３月２２日に出願された米国実用特許(Utility Patent)出願第１３／０６９，１２１号の利益及び優先権を主張する。上記の出願の全開示を参照により本明細書中に取り込む。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
１．発明の分野
本開示は多層ガラスパネルのためのポリマーインターレイヤ、及び、少なくとも１つのポリマーインターレイヤシートを有する多層ガラスパネルの分野に関する。詳細には、本開示は、多層ガラスパネルのポリマーインターレイヤシートが押出ダイを離れた直後に、ポリマーメルトシートである間に、ポリマーインターレイヤシートをエンボス加工するためのシステム、方法及び装置の分野に関する。
【０００３】
２．関連技術の記載
一般に、多層ガラスパネルは２層のガラス又は他の応用可能な基材と、それらの間に挟まれたポリマーインターレイヤシート（単数又は複数）を含む。以下に、多層ガラスパネルが一般的に製造される様式の単純な説明を示す。まず、少なくとも１層のポリマーインターレイヤシートを２つ基材の間に配置してアセンブリを形成する。多層ポリマーインターレイヤシートを２つの基材の中に配置し、多層ポリマーインターレイヤを含む多層ガラスパネルを形成するのは珍しくない。その後、ニップローラを通すこと、真空バッグ又は別の脱気機構などの当業者に知られた応用可能なプロセス又は方法によりアセンブリから空気を除去する。アセンブリから空気を除去した後に、アセンブリの構成部品を当業者に知られた方法により予備的にプレス結合する。最終工程において、最終の集合構造を形成するために、この予備結合は、限定するわけではないが、オートクレーブ処理などの当業者に知られたラミネーションプロセスによって、より耐久性とする。このプロセスにより得られたラミネートガラスパネルは、数ある用途の中でもとりわけ、建築物の窓ならびに自動車及び航空機の窓で使用される。
【０００４】
一般に、ブロッキング及び脱気の２つの一般的な問題は多層ガラスパネルの製造技術で遭遇される。ブロッキングは、一般に、ポリマーインターレイヤが互いに付着することとして当業者に知られている。ブロッキングはポリマーインターレイヤシートの製造、貯蔵及び分配の間に問題となることがあり、ここで、ポリマーインターレイヤシートが互いに接触することは珍しくない（あるプロセスでは、ロールとして貯蔵される）。ブロッキングは、また、製造後、すなわち、ポリマーインターレイヤシートの販売時点よりも後で問題を呈することがある。ポリマーインターレイヤシート及び多層ガラスパネルを使用する産業（例えば、建築、自動車及び航空）において、ポリマーインターレイヤシートをブランクに切断し、パネル又は他のグレージングデバイスに挿入する前に重ね合わせて配置することは珍しくない。ポリマーインターレイヤがブロッキングを起こしやすいならば、不可能でないにしても、ポリマーインターレイヤシートを分離するのは困難なことがある。例えば、一旦、積み重ねられたら、シート又はブランクを変形もしくは延伸することなくシート又はブランクを個々の片に分離するのが困難であることがある。
【０００５】
脱気は多層ガラスパネル中での気体又は空気の存在の除去である。多層ガラスパネル中に捕獲された気体はパネルの光学透明性及び接着性に負の又は退行的な効果を有しうる。ラミネート化多層ガラスパネル構造物の製造プロセスの間に、気体は基材と１層以上のポリマーインターレイヤとの間の介在空間中に捕獲されうる。一般に、この捕獲された空気は構造物を真空脱気し、１対のローラ間でアセンブリを挟むこと又は当業者に知られた他の特定の方法によりグレージング又はパネル製造の際に除去される。しかしながら、これらの技術は基材間の介在空間に捕獲されたすべての空気を除去するのに常に有効なわけではなく、特に、ポリマーインターレイヤシートが滑らかな表面を有するときに有効でない。
【０００６】
一般に、多層ガラスパネルの介在空間中の気体の存在はポリマーインターレイヤシート中のバブルの形態又はポリマーインターレイヤシートと基材との間の気体のポケットの形態を取る。これらのバブル及び気体ポケットは、最終製品の多層ガラスパネルを透明性品質が重要である用途において使用する場合には望ましくなくそして問題となる。このため、いかなる気体ポケット又はバブルも本質的に含まない固相インターレイヤの形成は多層ガラスパネル製造プロセスにおいて最重要である。
【０００７】
製造直後に気体ポケット及びバブルを含まない多層ガラスパネルを形成することが重要なだけでなく、その永続性も重要である。多層ガラスパネルの技術において、時間の経過とともに、特に高温で、特定の気候条件下に、太陽光の暴露下に、溶解したガスが現れる（例えば、バブルを形成する）ことは珍しくない欠陥である。このため、いかなるバブル又は気体キャビティーをもラミネート製造ラインに残さないことに加えて、多層ガラスパネルがその商業的な役割を果たすための最終使用条件下に、実質的な時間にわたって気体を含まない状態とすることも重要である。
【０００８】
脱気プロセスを促進するために、また、ブロッキングを防止するための手段として、ポリマーインターレイヤの片面又は両面をエンボス加工し、それにより、ポリマーインターレイヤの表面上に微細な隆起部分及び陥没部分を形成することが多層ガラスパネル製造の技術で一般的になっている。ポリマーインターレイヤのエンボス加工はブロッキングの発生を低減し、脱気プロセスを促進するのに有効であることが示されている。
【０００９】
多層ガラスパネル製造における特定のエンボス加工方法及び技術は知られているが、当該技術分野で以前から使用されているエンボス加工法（本明細書中、「従来法」と呼ぶ）で幾つかの問題が存在する。これらの問題のうちの第一の問題は従来法が概して非効率であることである。一般に、従来法において、ポリマーインターレイヤシートはエンボス加工ローラによりエンボス加工されていた。ポリマーインターレイヤがエンボス加工ローラに付着するのを防止し、ポリマーインターレイヤシートの美観を損なうのを防止するために、ポリマーインターレイヤは、通常、エンボス加工ローラによりエンボス加工される前に冷却されていた。ポリマーインターレイヤシートはそれが押出ダイを出た直後にまだポリマーメルトである間にはエンボス加工されなかった。ポリマーメルトがエンボス加工ローラに付着する傾向があるので、通常、追加の冷却工程をエンボス加工の前に行っていた。特に、従来法において、ポリマーシートをポリマーシートメルトから冷却してポリマーインターレイヤシートを形成し、その後、エンボス加工工程の前にポリマーインターレイヤシートの表面を再加熱していた。実用的には、ある方法において、ポリマーインターレイヤをエンボス加工する前に追加の製造工程で複数組のローラに供給することが要求された。図１及び２は２つの異なる従来法を記載しており、その各々は複数の冷却、再加熱及びエンボス加工工程を使用する。こられの追加の製造工程では多層ガラスパネル製造に要求されるコスト、エネルギー摂取及び全体空間が有意に追加されうる。
【００１０】
例えば、Genら（米国特許第４，６７１，９１３号明細書）（以下に「Gen」と呼ぶ）において、ポリマーインターレイヤが押出ダイを出てきた後に、ポリマーインターレイヤは１対の冷却ローラの間に供給されて冷却されそしてポリマーインターレイヤシートへと硬化される。ポリマーインターレイヤシートが特定の温度に冷却されたわずか後にポリマーインターレイヤシートの表面層は再加熱され、そしてエンボス加工を受ける。さらに、Holger(欧州特許公開EP 1 646 488)（以下、「Holger」と呼ぶ）において、ポリマーインターレイヤはエンボス加工前に単一又は複数組の冷却ローラにより約１００℃〜約１６０℃の温度に冷却される。
【００１１】
しばしば、ポリマーの両面を従来法でエンボス加工するならば、エンボス加工は、２組のエンボス加工ローラの間にポリマーインターレイヤシートを通すことにより、別個の組のエンボス加工ローラを用いた別個の逐次的な工程で一般に行われた。このため、ある従来法におけるエンボス加工は異なる組のローラを用いて複数の別個の逐次的な工程で行われ、ポリマーインターレイヤシートの各面は逐次的な工程のうちの１つの工程でエンボス加工される。図２はこのような多段階エンボス加工工程のダイアグラムを提供する。
【００１２】
この多段階エンボス加工法は、一般に、ある従来法で要求される。というのは、エンボス加工の前にメルトからポリマーインターレイヤシートを冷却する必要があるからである。上述したとおり、ある従来法では、ポリマーインターレイヤシートは押出ダイを出た直後で、なおもメルトである間にはエンボス加工されない。というのは、溶融ポリマーはエンボス加工ローラに付着して、混乱させ、ポリマーインターレイヤシートの一体性を低下させ、使用不能にするからである。したがって、ポリマーインターレイヤシートはエンボス加工前に冷却される。しかしながら、完全に冷却されたポリマーインターレイヤシートは、不可能でないとしても、エンボス加工するのが困難であり、それゆえ、ある従来法では、ポリマーメルトをポリマーインターレイヤシートに冷却した後に、インターレイヤシートの表面はエンボス加工時にエンボス加工ローラとともに（又は他のある技術により）再加熱されなければならない。
【００１３】
２つのエンボス加工工程を用いるある従来法において、加熱されたエンボス加工ローラをゴムローラなどの非エンボス加工ローラと組み合わせる。その非エンボス加工ローラは２つの金属（例えば、スチール）エンボス加工ローラを同時に使用したならば達成されうるよりも大きくかつ一貫した圧力（より高い接触力）をエンボス加工ローラシステムに提供する。このように、もしポリマーインターレイヤシートの両面が従来法においてエンボス加工されるならば、通常、少なくとも２つの組のローラ（各組はエンボス加工ローラ及びゴムローラを含む）を使用する。この多段階の複数組エンボス手法の例はGen及びHolgerの両方に見ることができ、そして図２に記載されている。
【００１４】
要約すると、多層ガラスパネル製造の技術において以前に使用されていたエンボス加工法は、通常、ポリマーインターレイヤシートをメルトからポリマーインターレイヤシートへと冷却した後に行われていた（すなわち、通常、多段階冷却及び再加熱工程があり、ポリマーインターレイヤはポリマーメルトシートとして押出ダイを出てきて、ポリマーメルトシートは冷却されてポリマーインターレイヤシートを形成し、ポリマーインターレイヤシートの表面は再加熱され、そして、ポリマーインターレイヤシートの再加熱された表面はエンボス加工されていた）。エンボス加工は、一般に、ポリマーインターレイヤシートが形成された後に行われていた（すなわち、押出ダイを出てきたポリマーメルトはエンボス加工されず、むしろ、ポリマーメルトはまず、冷却されてポリマーインターレイヤシートを形成していた）。ポリマーインターレイヤシートの両面をエンボス加工しようとするならば、多段階の複数組エンボス加工ローラ設備が一般に要求されていた。従来法のこれらの特性により、全製造システムのためのエネルギーコストが増加し（例えば、ポリマーインターレイヤシートの冷却に関連するエネルギーコスト及び製造プロセスにおける追加の工程に関連するエネルギーコスト）、製造システムのための空間及び設備面積要求量が大きくなり（より多くの工程はより多くの空間を要求する）、より長い製造プロセスのために効率及び全体生産量が低下し、全体としてプロセスに対して投資コストがより高くなる。
【発明の概要】
【００１５】
発明の要旨
本明細書中に記載された技術におけるこれら及びその他の問題のために、とりわけ、本発明は、第一の面、前記第一の面と反対側の第二の面、及び、それらの面の少なくとも一方の面の上のエンボス加工表面を含む、エンボス加工されたポリマーインターレイヤシートであって、前記エンボス加工されたポリマーインターレイヤシートは表面粗さＲｚが１０〜９０ミクロンであり、前記エンボス加工されたポリマーインターレイヤシートは１００℃で５分間試験したときに耐久度が９５％を超え、前記エンボス加工されたポリマーインターレイヤシートは１４０℃で５分間試験したときにエンボス加工表面保持値が７０％を超える、エンボス加工されたポリマーインターレイヤシートである。特定の実施形態において、エンボス加工されたポリマーインターレイヤシートは、また、スタック付着剥離力が５０ｇ／ｃｍ未満であろう。
【００１６】
エンボス加工されたポリマーインターレイヤシートは、ポリビニルブチラール、ポリウレタン、ポリ（エチレン−コ−酢酸ビニル）、ポリ（ビニル）アセタール、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリオレフィン、エチレンアクリル酸エステルコポリマー、ポリ（エチレン−コ−ブチルアクリレート）及びシリコーンエラストマーからなる群より選ばれる熱可塑性樹脂を含むことができる。特定の実施形態において、エンボス加工されたポリマーインターレイヤシートは、可塑剤、染料、顔料、安定剤、酸化防止剤、アンチブロッキング剤、難燃剤、ＩＲ吸収剤、加工助剤、流動性向上剤、潤滑剤、衝撃改質剤、核生成剤、熱安定剤、ＵＶ吸収剤、ＵＶ安定剤、分散剤、界面活性剤、キレート剤、カップリング剤、接着剤、プライマー、補強剤及び充填材からなる群より選ばれる１種以上の添加剤をさらに含むであろう。
【００１７】
エンボス加工されたポリマーインターレイヤシートは、前記第一の面と前記第二の面との間に多層ポリマー層を含み、エンボス加工された多層ポリマーインターレイヤを形成していることができる。１つの実施形態において、このエンボス加工された多層ポリマーインターレイヤシートはＣＭＡにより測定して斑値が１．５未満であろう。別の実施形態において、このエンボス加工された多層ポリマーインターレイヤシートはＣＭＡにより測定して斑値が２．５未満であろう。
【００１８】
また、本明細書中に、表面粗さＲｚが１０〜９０ミクロンであり、１００℃で５分間試験したときに耐久度が９５％を超え、そして１４０℃で５分間試験したときにエンボス加工表面保持値が７０％を超える、エンボス加工されたポリマーインターレイヤシートであって、ポリマーメルトシートを押出すること、該押出後に、前記ポリマーメルトシートを単一エンボス加工段階にてエンボス加工すること、及び、該エンボス加工後に、前記ポリマーメルトシートを冷却して、ポリマーインターレイヤシートを形成することの工程を含む方法により製造される、エンボス加工されたポリマーインターレイヤシートを開示する。
【００１９】
エンボス加工されたポリマーインターレイヤシートの生産方法も開示される。その方法はポリマーメルトシートを押出すること、該押出後に、前記ポリマーメルトシートを単一エンボス加工段階にてエンボス加工すること、及び、該エンボス加工後に、前記ポリマーメルトシートを冷却して、ポリマーインターレイヤシートを形成することの工程を含み、冷却後に、ポリマーインターレイヤシートはポリマーメルトシートに適用されたエンボス加工の実質的にすべてを保持する。
【００２０】
この方法の１つの実施形態において、ポリマーメルトシート（ポリマーメルトシートは可塑化ＰＶＢを含む）の温度はエンボス加工の間に約１２５℃〜２２０℃（好ましくは約１６０℃〜２２０℃）の範囲にあるであろう。この方法の別の実施形態において、ポリマーインターレイヤシートは表面粗さＲｚが１０〜９０ミクロンであり、１００℃で５分間試験したときに耐久度が９５％を超え、１４０℃で５分間試験したときにエンボス加工保持値が７０％を超え、及び／又は、スタック付着剥離力が５０ｇ／ｃｍ未満である。
【００２１】
この方法において、１つの実施形態では、ポリマーメルトシートの両面は１組のエンボス加工ローラを用いて単一エンボス加工段階にて同時にエンボス加工されうる。
【００２２】
また、ポリマーメルトシートを押出する押出デバイス、１組のエンボス加工ローラ、及び、前記ポリマーメルトシートをポリマーインターレイヤシートに冷却する冷却デバイスを含み、前記押出デバイスから押出された後に、前記冷却デバイスにより冷却される前に、ポリマーメルトシートを１組のエンボス加工ローラをとおして供給する、
ポリマーメルトシートをエンボス加工するための装置も本明細書中に開示される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
図面の簡単な説明
【図１】図１はポリマーインターレイヤシートのための従来技術の押出及びエンボス加工法の実施形態のダイアグラムを提供する。
【００２４】
【図２】図２はポリマーインターレイヤシートのための従来技術の押出及びエンボス加工法の実施形態のダイアグラムを提供する。
【００２５】
【図３】図３はポリマーインターレイヤシートの形成のための押出法の実施形態のダイアグラム及び開示の方法のダイアグラムを提供する。
【００２６】
【図４】図４は国際標準化機構(International Organization for Standardization)のDIN ES ISO-4287及びアメリカ機械工学会(the American Society of Mechanical Engineers)のASME B46.1によりＲｚがどのように測定されるかの図示を提供する。
【００２７】
【図５】図５は鋸歯彫り込みパターンのＲｚ及びＲｓｍの代表的な値を提供する。
【００２８】
【図６】図６は開示の方法及び従来法によりエンボス加工されたポリマーインターレイヤシートの種々のサンプルについての、ＣＭＡにより測定された斑値の比較のグラフ描写を提供する。
【００２９】
【図７】図７は種々の試験条件で開示の方法及び従来法によりエンボス加工されたポリマーインターレイヤシートの種々のサンプルについてのエンボス加工保持値のグラフ描写を提供する。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
好ましい実施形態の説明
ポリマーインターレイヤシートの製造プロセスにおける押出ダイの後にあり、そして冷却工程の前にあり、ポリマーインターレイヤシートの両面の同時エンボス加工が可能である、２つの温度制御された彫り込まれたローラを含む、連続オンライン単一段階エンボス加工ステーションが、とりわけ、本明細書中に記載される。
【００３１】
最初の事柄として、本明細書中に記載されるとおりのポリマーインターレイヤシートは、エンボス加工されうるポリマーインターレイヤシートを製造する技術の当業者に知られた任意の適切な方法により製造されうるものと考えられる。例えば、ポリマーインターレイヤシートはディップコーティング、溶液キャスティング、圧縮成形、射出成形、溶融押出、溶融吹込成形又は当業者に知られたポリマーインターレイヤシートの生産及び製造のための任意の他の手法により形成されうるものと考えられる。さらに、複数のポリマーインターレイヤを使用する実施形態において、これらの複数のポリマーインターレイヤは同時押出、吹込成形フィルム、ディップコーティング、溶液コーティング、ブレード、パドル、エアナイフ、プリンティング、粉末コーティング、スプレイ塗布又は当業者に知られたその他の方法により形成されうるものと考えられる。当業者に知られているポリマーインターレイヤシートの製造のためのすべての方法は本明細書中に記載される方法でエンボス加工されるポリマーインターレイヤシートの製造に可能な方法と考えられるが、本願は押出法及び同時押出法により製造されるポリマーインターレイヤシートに焦点を当てるであろう。
【００３２】
本明細書中に開示されるエンボス加工法のより総括的な理解を容易にするために、本願は、特定の実施形態において、エンボス加工されるポリマーメルトシートを形成するであろうと考えられる押出法を要約している。図３は本願の開示のエンボス加工法とともにポリマー押出法の一般的要旨を図示している。一般に、その最も基本的な意味で、押出法は一定した断面プロファイルの物体を形成するために使用される方法である。これは最終製品の所望の断面のダイをとおして材料を押出又は引き抜くことにより行われる。
【００３３】
一般に、押出法において、熱可塑性樹脂原料は押出機デバイス（１０３）に供給される。本発明によりポリマーインターレイヤを形成するために使用される熱可塑性樹脂の例としては、限定するわけではないが、ポリビニルブチラール（ＰＢＶ）、ポリウレタン（ＰＵ）、ポリ（エチレン−コ−酢酸ビニル）（ＥＶＡ）、ポリ（ビニル）アセタール（ＰＶＡ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレン、ポリオレフィン、エチレンアクリル酸エステルコポリマー、ポリ（エチレン−コ−ブチルアクリレート）、シリコーンエラストマー、エポキシ樹脂及び上記の可能な熱可塑性樹脂のいずれかに由来する任意の酸コポリマー及びイオノマーが挙げられる。
【００３４】
着色剤及びＵＶ抑制剤（液体又はペレット形態）などの添加剤はしばしば使用され、押出機デバイス（１０３）に到達する前に熱可塑性樹脂中に混合されうる。これらの添加剤は熱可塑性ポリマー樹脂中に取り込まれ、そして得られたポリマーインターレイヤシートを延伸することにより、ポリマーインターレイヤシートの特定の特性を向上させ、最終の多層ガラスパネル製品の性能を向上させる。考えられる添加剤としては、限定するわけではないが、当業者に知られている添加剤の中でもとりわけ、可塑剤、染料、顔料、安定剤、酸化防止剤、アンチブロッキング剤、難燃剤、ＩＲ吸収剤、加工助剤、流動性向上剤、潤滑剤、衝撃改質剤、核生成剤、熱安定剤、ＵＶ吸収剤、ＵＶ安定剤、分散剤、界面活性剤、キレート剤、カップリング剤、接着剤、プライマー、補強剤及び充填材が挙げられる。
【００３５】
押出機デバイス（１０３）において、熱可塑性樹脂原料の粒子は溶融され、そして混合されて、温度及び組成が概して均一である溶融熱可塑性樹脂となる。一旦、溶融熱可塑性樹脂原料が押出機デバイス（１０３）の端部に到達すると、溶融熱可塑性樹脂は押出機ダイ（１０９）に押し込まれる。押出機ダイ（１０９）は熱可塑性樹脂押出プロセスの部品であり、最終のポリマーインターレイヤシート製品にその形状を与える。一般に、ダイ（１０９）は、ダイ（１０９）から出てくる筒型プロファイルから製品の最終プロファイル形状へと溶融熱可塑性樹脂が均一に流れるように設計されている。連続プロファイルが存在するかぎり、ダイ（１０９）により最終ポリマーインターレイヤシートに複数の形状を付与することができる。
【００３６】
顕著には、本願の目的で、押出ダイ（１０９）が熱可塑性樹脂を連続プロファイルへと成形した後の状態のポリマーインターレイヤは「ポリマーメルトシート」と呼ばれるであろう。プロセスのこの段階で、押出ダイ（１０９）は熱可塑性樹脂に特定のプロファイル形状を付与し、それにより、ポリマーメルトシートを形成する。ポリマーメルトシートはこの形状を保持するが、高温で溶融熱可塑性樹脂をなおも含む。ポリマーメルトシートは全体に非常に粘性であり、一般に、溶融状態にある。ポリマーメルトシート中に、熱可塑性樹脂は、シートが一般に完全に「硬化する」温度にまではまだ冷却されていない。このように、ポリマーメルトシートが押出ダイ（１０９）を出た後に、一般に、従来法での次の工程は（図１及び２に見られるように）ポリマーメルトシートを冷却デバイスにより冷却することである。以前から使用されているプロセスで利用される冷却デバイスとしては、限定するわけではないが、スプレイジェット、ファン、冷却浴及び冷却ローラが挙げられる。冷却工程はポリマーメルトシートを、概して均一な溶融していない冷温のポリマーインターレイヤシートへと硬化させる役割を果たす。ポリマーメルトシートとは対照的に、このポリマーインターレイヤシートは溶融状態ではない。むしろ、それは硬化された最終形態の冷却されたポリマーインターレイヤシート製品である。本願の目的では、この硬化されそして冷却されたポリマーインターレイヤは「ポリマーインターレイヤシート」と呼ばれるであろう。一般に、ポリマーインターレイヤシートの厚さ又はゲージは約０．１〜約３．０mmの範囲にあるであろう。
【００３７】
押出プロセスのある実施形態において、同時押出を用いてよい。同時押出は複数層のポリマー材料を同時に押出する方法である。一般に、このタイプの押出は２つ以上の押出機を用いて安定的な体積通過量で異なる粘度又はその他の特性の異なる熱可塑性樹脂メルトを溶融させそして輸送し、単一の押出ダイをとおして所望の最終形態にする。同時押出法で押出ダイを出てくる多層ポリマー層の厚さは、一般に、押出ダイをとおしたメルトの相対質量又は体積を調節すること、及び、各溶融熱可塑性樹脂材料を処理する個々の押出機のサイズにより制御されうる。
【００３８】
用語「ポリマーメルトシート」又は「ポリマーインターレイヤシート」は、本明細書中に使用されるときに、単一層シート又は多層シートを指すことができる。多層シートは、複数の別個に押出された層を含んでも、又は、多層の同時押出層を含んでもよい。層の組成、厚さ又は配置などを操作することにより、使用される任意の多層シートを変更することができる。例えば、１つの３層ポリマーシートでは、２つの表面層は上記のうちの１種の熱可塑性樹脂材料を含むことができ、それにより、シートの接着性、光学透明性、アンチブロック性又は物性を向上させることができ、一方、中間層は異なる熱可塑性樹脂材料を含み、そしてこの組み合わせは光学透明性、構造支持性、衝撃吸収性を提供し、又は単によりコスト効率的な最終製品を提供することができる。多層シートの表面層及び中間層は同一の熱可塑性樹脂材料又は異なる熱可塑性樹脂材料を含むことができるものと考えられる。
【００３９】
本開示のエンボス加工法を理解するために、スケール、メカニズム及びポリマーインターレイヤシートの表面の粗さ及びパターンを特徴付ける式とともに、エンボス加工することによりポリマーインターレイヤシートに与えられる表面パターン及び粗さの理解をすることも重要である。一般に、本明細書中に開示される方法により製造される最終製品のポリマーインターレイヤシートは少なくとも１つのエンボス加工された表面を有するであろう。本明細書中に使用されるときに、「エンボス加工された表面」は、パターンが彫り込まれたツール（例えば、エンボス加工ローラ）により特定のデザインが付けられた表面である。ポリマーインターレイヤの表面上に付けられるパターンは、一般に、ツール上に彫り込まれたパターンのネガティブ型である。ポリマーインターレイヤのエンボス加工された表面パターンは、一般に、平坦化されたポリマーインターレイヤの仮装平面から上方の突起、該仮装平面の下方の空隙又はくぼみを含み、その突起及びくぼみは概して互いに近接して配置された同様又は同一の体積のものである。エンボス加工された表面上の突起及びくぼみはエンボス加工ローラ上のくぼみ及び突起に対向し（又はくぼみ及び突起により形成される）。
【００４０】
典型的な表面パターンでは、表面粗さ、すなわち、平坦化されたポリマーインターレイヤシートの仮装平面からの、粗面上の特定のピークの高さは表面のＲｚ値である。本願で記載されるときに、ポリマーインターレイヤシートの表面の表面粗さ、すなわち、Ｒｚは国際標準化機構(International Organization for Standardization)のDIN ES ISO-4287及びアメリカ機械工学会(the American Society of Mechanical Engineers)のASME B46.1にしたがって、１０点平均粗さにより測定してミクロン（μｍ）で表現されるであろう。一般に、これらのスケールでは、Ｒｚは連続サンプリング長さの単一の粗さ深さＲｚｉ（すなわち、サンプリング長さ内の最も高いピークと最も深い谷との垂直距離）の算術平均値として計算される。
Ｒｚ＝１／Ｎ×（Ｒｚ１＋Ｒｚ２＋…＋Ｒｚｎ）
国際標準化機構(International Organization for Standardization)のDIN ES ISO-4287及びアメリカ機械工学会(the American Society of Mechanical Engineers)のASME B46.1によるＲｚ値の計算の図示を表４に与える。ポリマーインターレイヤシートのＲｚ値（２０１）の特定のパターン、鋸歯エンボス加工パターンについての図示を図５に与える。
【００４１】
記載されそして測定される別のパラメータは平均間隔（Ｒｓｍ）である。平均間隔Ｒｓｍはポリマーインターレイヤシートの表面上のピーク間の平均幅を記載する。鋸歯エンボス加工パターンを有するポリマーインターレイヤシートの表面の平均表面間隔Ｒｓｍ（２０２）の図示を図５に与える。
【００４２】
一般に、Ｒｚ及びＲｓｍパラメータはポリマーインターレイヤシートのエンボス加工された表面の測定に限定されない。Ｒｓｍ及びＲｚはエンボス加工されたポリマーインターレイヤシート及びエンボス加工されていないポリマーインターレイヤシート（エンボス加工されていないポリマーインターレイヤシートはランダム粗さのシートとも呼ばれる）の両方の表面タイポグラフィーを測定するために使用されうる。Ｒｚ及びＲｓｍはポリマーインターレイヤシートの表面を記載する値として使用されているが、これらの値だけが表面の完全なプロファイルを特徴付けるものではないことに注意すべきである。
【００４３】
開示の方法により製造されるポリマーインターレイヤシートを記載する別の方法は「耐久度」である。耐久度はエンボス加工されたパターンの全体が時間経過にわたって維持することができるポリマーインターレイヤシートの能力の測定値である。別の言い方では、耐久度は、ポリマーインターレイヤシートの表面がエンボス加工ローラによって付与される全体のエンボス加工パターンの完全性をどの位長く、そしてどの程度に維持することができるかの測定値である。その用語が本明細書中に使用されるときに、一般に、以下の技術により決定される。エンボス加工前のポリマーインターレイヤシート（すなわち、エンボス加工されていないシート）のＲｚ及びＲｓｍを測定する。これらの値をＲｚＢａｓｅ及びＲｓｍＢａｓｅと指定する。ポリマーインターレイヤシートをエンボス加工した後に、Ｒｓｍ及びＲｚ測定値をエンボス加工された表面上で測定し、ＲｚＥｍｂｏｓｓｅｄ及びＲＳｍＥｍｂｏｓｓｅｄと指定する。その後、ポリマーインターレイヤシートを特定の一定時間にわたって特定の温度に加熱する。例えば、ある実施形態において、サンプルポリマーインターレイヤシートを約１００℃に５分間加熱する。しかしながら、ポリマーインターレイヤシートを加熱する温度及び時間は特定の実験のために望まれる応力の程度によって変化しうるであろうと考えられる。
【００４４】
１つの実施形態において、サンプルポリマーインターレイヤは下記の様式での加熱のために調製される。最初に、ポリ（エチレンテレフタレート）（ＰＥＴ）フィルムを、水平表面に置いた木材又は金属フレーム上に配置し、フレームの周囲はＰＥＴフィルムよりも若干小さい。ＰＥＴはフレームを覆うように機能し、サンプルポリマーインターレイヤは試験の間に木材又は金属フレームに付着しないであろう。その後、サンプルポリマーインターレイヤの一部をＰＥＴフィルムの上に配置する。その後、別のＰＥＴフィルムをポリマーインターレイヤの上に配置する。その後、第二のフレームをポリマー／ＰＥＴ層の上に配置する。その後、フレームをクリップ（例えば、バインダークリップ）で挟み、予定時間にわたって予熱炉内に配置する。加熱後に、アセンブリを取り出しそして冷却する。Ｒｚ及びＲｓｍを加熱後にポリマーインターレイヤサンプル上で測定し、ＲｚＥｍｂｏｓｓｅｄｈｅａｔｅｄ及びＲｓｍｂｏｓｓｅｄｈｅａｔｅｄと指定する。その後、ポリマーインターレイヤの耐久度を下記式により決定する。
【数１】
2014501641.tif 000003
【００４５】
測定される別のパラメータはエンボス加工表面保持性である。耐久度と同様に、エンボス加工表面保持値はポリマーインターレイヤシートの表面がどれ位長くそしてどの程度にエンボス加工パターンを保持するかの測定値である。顕著には、耐久度とは対照的に、エンボス加工表面保持値はエンボス加工パターンの高さを保持することができるポリマーインターレイヤシートの能力に焦点を当てる。ポリマーインターレイヤシートのエンボス加工保持値、すなわち、ＥＲを下記式により決定する。
【数２】
2014501641.tif 000004
耐久性の決定に関しては、ポリマーインターレイヤが加熱される温度及び時間が特定の実験に望まれる応力の程度によって変化しうるであろうと考えられる。ある実施形態において、サンプルポリマーインターレイヤを約１００℃に５分間加熱する。別の実施形態において、より過酷な条件下でポリマーインターレイヤを試験するために、ポリマーインターレイヤを約１４０℃に５分間又は３０分間加熱する。
【００４６】
本明細書中に開示されるポリマーインターレイヤを記載するのに使用される別のパラメータはスタック付着剥離力、すなわち、２つのポリマーインターレイヤを互いに重ね合わせた後に、一方のポリマーインターレイヤをもう一方のポリマーインターレイヤから剥離するのに必要な力の量である。スタック付着剥離力はポリマーインターレイヤのブロッキングの発生又はスタック付着の程度を予測するために使用される測定値である。一般に、エンボス加工されたポリマーインターレイヤのスタック付着剥離力は以下のとおりに決定される。最初に、目標湿度レベルに到達するように特定の温度で特定の時間、シートを状態調節する。例えば、ポリマーインターレイヤを約３７．２℃で約４時間状態調節し（一般に、ＲＨチャンバーなどの制御環境中）、約０．４％の目標湿度レベルに到達させる。状態調節の後、ポリマーインターレイヤを同一のサイズのサンプルに切断し、その後、ペアへと組み立てる。各ペアはポリエチレンシートにより分離されている。その後、ペアを互いの上に配置し、平均的な顧客操作条件中で使用されるスタックをシミュレーションする。一般に、最少で８つのペア及び最大で１４個のペアを試験で用いる。スタックを完成するときに、基材カバー（いかなる可能な基材も考えられる）をスタックの上に配置し、基材カバーの上に錘を配置し、スタックに対して追加の下方への力を加える。スタックを設定時間、これらの条件に維持する。１つの実施形態において、スタックをこれらの条件に約１６時間維持する。各シートペアを、その後、スタックから分離し、室温条件にする。次の工程において、分離されたペアとなったシートを互いから「剥離」し、シートを分離するのに要求される力を（サンプルの平均剥離力として）測定し、すべてのサンプルの平均の力を一般にｇ／ｃｍの単位で計算する。
【００４７】
シートを特徴付けるために使用される、測定される最終パラメータは斑値である。斑値はポリマーインターレイヤの表面領域がエンボス加工されているか否かに拘わらず、ラミネート化多層ポリマーインターレイヤ中の粒状性又はテクスチャーとしてそれ自体が明確に現れている不快な視覚的欠陥を指す。一般に、顧客フィードバックから決定される斑値の最大許容可能レベルに基づくと、商業上許容可能な斑値レベルはクリアまだら分析器（Clear Mottle Analyzer）（ＣＭＡ）により測定して約２．５である。
【００４８】
斑値は以下の様式で測定される。最初に、多層パネル又は多層ポリマーインターレイヤを光源と白色背景又はスクリーンとの間（ほぼ中間）に維持する。一般に、照明装置はキセノンアークランプなどの均一分散光源であろう。光は試験シートをとおして通過し、その後、スクリーン上に投影されて、一般にシャドーグラフとして知られているものを生じる。一般に、均一分散光源は試験シートを通過し、光が異なる屈折率の層を通過するときに光の方向は変化する。屈折率比及び界面平面に対する入射光の角度によって光の方向は変化する。もし界面平面が表面の不均一性のために変更するならば、屈折される光の角度はそれに応じて変更するであろう。不均一に屈折される光は干渉パターンをもたらし、明点及び暗点を含む投影シャドーグラフとなる。従来通り、所与の多層試験パネルの斑値は、特定のサンプルについての斑の度合いを特定する１〜４の斑スケールで、試験ラミネートのシャドーグラフ投影を標準斑値の１組のラミネートについてのシャドーグラフ投影と横並びにして比較することにより評価した。ここで、１は低い斑値であり、そして４は高い斑値である。従来のシステムにおいて、試験パネルは試験パネルのシャドーグラフが標準ラミネートシャドーグラフに最良に一致している斑値を有するときに標準ラミネートシャドーグラフの斑値を有するものと分類された。
【００４９】
特に、本願は斑値を測定しそして決定する従来の方法と、Hurbutの仮特許出願第６１／４１８，２５３号（その開示の全体を参照により本明細書中に取り込む）に開示されるＣＭＡスケールでの斑値の新しい測定方法の両方を想定する。
【００５０】
本願のエンボス加工されたポリマーインターレイヤシート製品は一方の面又は両面でエンボス加工されうる。エンボス加工された表面のパターン及び／又はその深さは２つの面に対して対称であっても又は非対称であってもよく、ポリマーインターレイヤシートの相対する面での２つのエンボス加工された表面のパターン及び／又は深さは同一であっても又は異なっていてもよい。当業者に知られている任意の特定の表面パターンは本システムの可能なエンボス加工パターンとして考えられる。表面パターンの例としては、平行チャンネル、鋸歯パターン、フラットボトムパターン及びポリマーインターレイヤシートの表面の中央メジアン平面から４５°の角度であるチャンネルが挙げられる。
【００５１】
本明細書中に記載されるポリマーインターレイヤシートをエンボス加工するための方法の１つの実施形態において、図３に示すとおり、ポリマーインターレイヤシートは高温で押出ダイを出た後の工程でエンボス加工される（まだメルトである間にエンボス加工される）。押出ダイからの押出の工程とエンボス加工の工程との間に温度を低下させるために冷却工程は必要なく、使用されない。むしろ、ポリマーメルトシート（冷却されそして硬化されたポリマーインターレイヤシートとは対照的に）は、ポリマーメルトシートが押出ダイから出て、押出ダイから直接的に単一組の２つのエンボス加工ローラ（ある実施形態では、スチール製）に供給され、そしてポリマーメルトシートの両面が同時にエンボス加工される単一のエンボス加工段階でエンボス加工される。ポリマーメルトシートの一方の面はエンボス加工ローラの１つによりエンボス加工され、そしてポリマーメルトシートのもう一方の面はもう一方のエンボス加工ローラによりエンボス加工される。
【００５２】
一般に、ある実施形態において（例えば、ポリマーインターレイヤが可塑化されたＰＶＢを含む場合）、ポリマーメルトシートの温度はエンボス加工時に約１２５℃〜約２２０℃の範囲、好ましくは約１６０℃〜２２０℃の範囲にあるであろう。ポリマーメルトシートが押出ダイから出てきた直後にポリマーメルトシートはエンボス加工されるので、全体のポリマーメルトシートの温度は押出ダイを出てきたときのエンボス加工時と同一の温度範囲内にあるであろう。例えば、ポリマーインターレイヤが可塑化ＰＶＢを含む実施形態において、全ポリマーメルトシートの温度はポリマーメルトシートが押出ダイを出てくる時及びエンボス加工時の両方で約１２５℃〜２２０℃（好ましくは約１６０℃〜２２０℃）の範囲内であろう。というのは、ポリマーメルトシートが実質的に冷却される機会が本質的にないからである。エンボス加工ローラの温度はエンボス加工時に、約４０℃〜２００℃の範囲であり、又は、他の実施形態において、約１５０℃〜１９０℃である。使用されるエンボス加工ローラはエンボス加工の間にこの範囲内の同一の温度又は異なる温度であることができるものと考えられる。
【００５３】
当業者に知られている任意の方法はエンボス加工のために考えられるが、単一組の２つのエンボス加工ローラによるエンボス加工はポリマーメルトシートを連続的にエンボス加工するための開示の方法により使用される好ましいエンボス加工方法である。
【００５４】
開示のエンボス加工方法において、ポリマーメルトシートはポリマーメルトシートが押出ダイを出てきた直後にエンボス加工ローラをとおして供給され、硬化してポリマーインターレイヤシートを形成するような任意の実質的な様式でポリマーメルトシートを冷却するための介在冷却工程又は有意な機会はない。エンボス加工ローラはローラ上のパターンのネガティブインプリントであるエンボス加工された表面パターンを形成する隆起パターン及びくぼみパターンをその表面上に有する（すなわち、エンボス加工ローラの隆起部分はポリマーインターレイヤのくぼみ部分を形成し、その逆も同様）。エンボス加工はポリマーメルトシートがエンボス加工ローラをとおして供給されるときにエンボス加工ローラの隆起部分及びくぼみ部分によりポリマーメルトシートに付与される。ポリマーメルトシートがエンボス加工ローラをとおして通過するときに、ポリマーメルトシート上でのエンボス加工ローラの力は溶融ポリマーメルトをローラの隆起部分及びくぼみ部分に流れさせ、ポリマーメルトシートの表面上にエンボス加工をもたらす。
【００５５】
エンボス加工ローラを出てくるときに、エンボス加工されたポリマーメルトシートは、ポリマーメルトシートにより実質的に保持される、ローラにより付与された少なくとも１つのエンボス加工された表面を有するポリマーメルトシートを含む。エンボス加工パターンの実質的な保持は、その用語が本願で使用されるときに、表面上に当初インプリントされたエンボス加工パターンのすべてではなくても殆どを保持することを意味する。ある実施形態において、ポリマーメルトシートは片面上にのみエンボス加工されるであろう。他の実施形態において、ポリマーメルトシートは両面上でエンボス加工されるであろう。
【００５６】
エンボス加工ローラを出てくるときに、次の工程で（図３に記載されるように）、エンボス加工されたポリマーメルトシートは冷却デバイスにより冷却されて、ポリマーインターレイヤシートを形成することができる。使用されうる冷却デバイスとしては、限定するわけではないが、スプレイジェット、ファン、冷却浴、冷却ローラ、又は、当業者に知られている任意の他の冷却装置が挙げられる。冷却工程の後に、本方法により製造されるポリマーインターレイヤシートは当業者に知られているポリマーインターレイヤ製造のための最終の仕上げ及び品質制御工程を受けることが考えられる。ある実施形態において、ポリマーインターレイヤシートはラミネート化ガラスパネル又はその他の用途に使用されるであろう。
【００５７】
使用されるエンボス加工ローラ及びパターンにより、殆ど絶えることのない様々な異なるパターンは開示の方法でポリマーメルトに付与されうる。ローラ上のエンボス加工パターンは同一であるか（ポリマーインターレイヤの両面に同一のエンボス加工パターンが得られる）、又は、異なる（ポリマーインターレイヤの両面で異なるエンボス加工パターンとなる）。使用されるエンボス加工ローラの幅及び直径は最終製品のエンボス加工されたポリマーインターレイヤシートに望まれるシート幅、材料厚さ、パターン深さ、材料の引張り強さ及び硬度によって変更しうる。彫り込まれたスチールのエンボス加工ローラは開示されるエンボス加工法の１つの実施形態で考えられるが、これに限定されない。むしろ、エンボス加工ローラはエンボス加工ローラを形成するために当該技術分野で知られた任意の適切な材料から形成されうるものと考えられる。さらに、本システムに規定されるエンボス加工ローラ温度範囲内の温度にエンボス加工ローラを加熱するための任意の方法及びシステムが考えられる。
【００５８】
１つの実施形態において、エンボス加工の間にシートに対してプレスするエンボス加工ローラによりポリマーメルトシートに加えられる力は約１４〜５００ポンド／線インチ（pli）の範囲であろうち考えられる。他の実施形態において、力は約２５〜１５０pliであろう。一般に、ポリマーメルトシートに加えられるこの力はポリマーメルトシートに対してプレスするエンボス加工ローラにより形成される（接触力）。
【００５９】
特定の実施形態において、エンボス加工ローラの一部分又は全表面領域は潤滑剤により被覆されていてよいものと考えられ、潤滑剤はポリマーメルトシートの溶融体がエンボス加工プロセスの間にエンボス加工ローラの表面に付着するのを防止する。この潤滑剤はエンボス加工の時のしばらく前にエンボス加工ローラの表面に添加される液体潤滑剤であることができ、又は、固体化されたコーティングとしてローラの表面に付与されてもよい。潤滑剤の例としては、シリコーン及びシリコーンブレンド、フルオロポリマー、ＰＴＦＥ及びＰＴＦＥブレンドならびに当業者に知られているその他のコーティングが挙げられる。
【００６０】
１つの実施形態において、エンボス加工ローラのＲｚ、すなわち、表面粗さは、約１０〜約９０ミクロンの範囲内にあるが、他の実施形態ではＲｚは所望ならば、より大きい値であってよい。得られるポリマーインターレイヤ表面粗さＲｚは、一般に、表面をエンボス加工するために使用されるエンボス加工ローラのＲｚ以下である。１つの実施形態において、得られるポリマーインターレイヤの表面の最終のエンボス加工表面粗さＲｚは約１０〜９０ミクロンの範囲内にあるであろう。一般に、各エンボス加工ローラから対応するポリマーインターレイヤへのエンボスパターンの直接複製の量は、それぞれのローラの温度、及び、ローラ間のギャップ又はローラに課される力のいずれかの操作（すなわち、ローラ間のギャップを操作して、ローラによりポリマーメルトシートに課される特定の力を生じさせることができ、又は、ローラ間で特定のギャップ及びポリマーメルトシートに対する力を維持するためにローラに課される力を操作することができる）により決定される。エンボス加工の直前に押出ダイから出てくるポリマーメルトシートの表面粗さは０〜８０ミクロンのＲｚ値を有することができるものと考えられる。
【００６１】
一般に、ポリマーインターレイヤシートのエンボス加工された表面について、当業者に知られている任意のパターンが考えられる。エンボス加工ローラ上のパターンは最適な脱気特性を達成しそして斑値を低減するように変更可能であり、そして特定の用途に合わせて調節できるものと考えられる。
【００６２】
多層ポリマーメルトがエンボス加工される開示の方法の実施形態において、エンボス加工は多層ポリマーメルトの表面上にポリマー層の１つの層又は両側の層に行うことができる。この実施形態において、エンボス加工は多層ポリマーメルトの表面に行うことができ、それらの間に挟まれたポリマーインターレイヤシートに実質的に影響を及ぼさない。
【００６３】
ポリマーインターレイヤをエンボス加工するための本開示の方法（「開示の方法」と呼ぶ）の改良は従来法と比較することにより最も容易に評価されうる。以下の実施例において、開示の方法により製造される例示のポリマーインターレイヤを耐久度、斑値、スタック付着及びエンボス加工された表面の保持に関して試験し、従来法により製造されるポリマーインターレイヤと比較した。これらの実施例は、他の有利な品質とともに、開示の方法のエンボス加工された表面の耐久度が増加し、そしてエンボス加工表面保持値が増加していることを示す。
【００６４】
この比較試験のより広い理解を得るために、開示の方法を比較する従来法について簡単に説明する。図１及び２で判るように、従来法において、ポリマーメルトシートが押出ダイを出た後に、冷却工程にて冷却してポリマーインターレイヤシートを形成する。一般に、ポリマーメルトシートの全体を９０℃、８０℃、７０℃又は６０℃未満に冷却し、それにより、ポリマーメルトシートをポリマーインターレイヤシートへと硬化させる。冷却工程の後に、ポリマーインターレイヤシートをエンボス加工ステーションに供給し、そのエンボス加工ステーションはエンボス加工ロール及びゴム面バックアップロールを含む。エンボス加工の間又はその前に、ポリマーインターレイヤシートの表面を、一般に、加熱されたエンボス加工ロールにより再加熱する。エンボス加工ローラはエンボス加工表面の下にある適切な加熱機構の存在により、所望の温度、例えば、約１２１℃〜約２３２℃、約１３８℃〜約２１６℃及び約１４９℃〜約２０４℃に加熱される。その後、加熱されたエンボス加工ローラはポリマーインターレイヤシートの全体ではなく表面を所望の温度に加熱し、例えば、約１２１℃〜約２３２℃に、約１３８℃〜約２１６℃及び約１４９℃〜約２０４℃に加熱する。この従来法において、ポリマーインターレイヤシートの２つの面のエンボス加工は、ポリマーインターレイヤを第二のエンボス加工ローラ／ゴムローラセットに逐次的に走らせるか、又は、ポリマーインターレイヤシートを同一のエンボス加工ローラ／ゴムローラセットに２回通過させることにより行うことができる。
【実施例】
【００６５】
下記の実施例の結果は従来法を超える開示の方法の以下の利点を示す：１）過酷な条件で試験しても開示の方法ではより高いエンボス加工された表面保持（ＥＲ）値、２）より高い耐久度値、３）改良されたロールブロッキング／スタック付着力−すなわち、より低い剥離力が積み重ね層を分離するのに必要である、及び４）改良された（より低い）斑値。
【００６６】
各実施例において、斑値、スタック付着剥離力、耐久度及びエンボス加工表面保持値をエンボス加工されていないシート（すなわち、続いてエンボス加工を行わない溶融破壊により形成されたランダム粗さ表面を有するシート）（ＮＥ）、従来法のエンボス加工されたシート（ＣＰ）及び開示の方法のエンボス加工されたシート（ＤＰ）に対して測定した。
【００６７】
例１
【００６８】
【表１】
2014501641.tif 000005
【００６９】
例１は開示の方法がシートの当初の表面粗さに関係なく、エンボス加工表面のより良好な耐久度及びエンボス加工表面保持（高い値）を一貫して有することを示す。本例では、Ａ、Ｂ及びＣは押出ダイから直接的に形成されたとおりの異なる粗さ値を有する試験シートを表す。異なる粗さを有する異なる出発非エンボス加工表面を有するこれらの試験シートの各々は、その後、開示の方法及び従来法の両方によりエンボス加工された。表１中の結果は、開示の方法が、従来法によりエンボス加工されたポリマーインターレイヤシートと比較して、有意に増加した耐久度及びエンボス加工表面保持値を一貫して有することを示す。耐久度及びエンボス加工表面保持値のこの増加は異なる当初表面粗さ値を有する異なるサンプルで保持されている。表１は、また、開示の方法によりエンボス加工されたポリマーインターレイヤシートが、ＣＭＡにより測定して１．５以下の斑値であることを含む非常に良好な光学特性を一貫して達成することも示している。表１で試験したサンプルについての斑値のこの比較の図示は図６に示されている。
【００７０】
例２
【００７１】
【表２】
2014501641.tif 000006
【００７２】
表２はエンボス加工されていないシートと、開示の方法によりエンボス加工されたシートと、従来法によりエンボス加工されたシート（Ｘ、Ｙ及びＺ）の比較を示しており、従来法では、線速度、エンボス加工ローラ温度及びローラによりシートに加える力のプロセス変数を、開示の方法により形成されるシートで得られるエンボス加工値と同一になるように変更した。サンプルのエンボス加工表面保持値を標準条件（１００℃で５分間）及びより過酷な条件（１４０℃で５分間）で測定した。また、サンプルをスタック付着剥離力についても試験した。表２に示すように、開示の方法のポリマーインターレイヤシートは標準条件及びより過酷な試験条件の両方で有意により高いエンボス加工表面保持値を有した。開示の方法によりエンボス加工されたポリマーインターレイヤのサンプルは、また、従来法によりエンボス加工されたポリマーインターレイヤシートより良好なスタック付着剥離力値を有し（すなわち、より低い力がシートを分離するのに要求される）、そして有意に低い斑発生性を有した。
【００７３】
例３
【００７４】
【表３】
2014501641.tif 000007
【００７５】
表３はエンボス加工表面保持の極端な試験条件（１４０℃で３０分間）での比較試験の結果を示す。表３に示すように、開示の方法でのエンボス加工保持値は極端な試験条件でさえ従来法の値よりも有意に高く、エンボス加工されていない（ランダム粗さ）表面の値に近い。
【００７６】
複数の試験条件で従来法と比較した開示の方法によりエンボス加工された種々のポリマーインターレイヤシートのエンボス加工表面保持値の改良は図７に図示されている。図７は開示の方法及び従来法によりエンボス加工されたポリマーインターレイヤの複数の異なるサンプルでのエンボス加工表面保持値の比較の線グラフを提供している。図７に見られるように、どのように試験シート又はプロセス変数を操作しても、開示の方法によりエンボス加工されたポリマーシートは、すべて、従来法によりエンボス加工されたポリマーシートのエンボス加工表面保持値よりも一貫して有意に高いエンボス加工表面保持値を有する。
【００７７】
結論として、ポリマーインターレイヤシートの製造プロセスにおいて、押出ダイの後でかつ冷却工程の前に配置された、本明細書中に記載された連続単一段階エンボス加工ステーションは当該技術分野で以前から使用されているエンボス加工法よりも多くの利点を有する。一般に、本方法の使用により、ポリマーインターレイヤの製造のエネルギーコストの低下、空間及び設備面積要求値の低下、及び、効率及び全体生産量の増加がもたらされる。これらの利点に加えて、当該技術分野で以前から使用されている方法によりエンボス加工されたポリマーインターレイヤシートと比較して、本明細書中に記載された方法は斑発生性が低下し、耐久度及びエンボス加工保持値が高く、ロール及びスタック付着が改良されたポリマーインターレイヤシートを製造する。
【００７８】
本発明は、現在好ましい実施形態と考えられるものを含む特定の実施形態の説明と組み合わせて開示されてきたが、詳細な説明は例示であることが意図され、本開示の範囲を限定するものと理解されるべきでない。当業者に理解されるとおり、本明細書中に詳細に記載される以外の実施形態は本発明により包含される。記載される実施形態の修飾及び変更は本発明の精神及び範囲から逸脱することなくなされることができる。
【図１】
2014501641.tif 000008
【図２】
2014501641.tif 000009
【図３】
2014501641.tif 000010
【図４】
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【図５】
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【図６】
2014501641.tif 000013
【図７】
2014501641.tif 000014
【国際調査報告】
2014501641.tif 000015
2014501641.tif 000016
2014501641.tif 000017