專利名稱：：防風雨護板及其制造方法
技術領域：
：本發明總地涉及防風雨護板(stormpanel)及其制造方法。
背景技術：
：防風雨護板廣泛用于保護玻璃窗、店面、門和其它結構部件免受環境損害，例如颶風和龍巻風。為了滿足客戶不同的要求和資金來源，可將防風雨護板制成多種不同的構造。例如，可將護板制成具有自動操控設計或手動操控設計。自動操控防風雨護板通常集成在使用該護板的建筑物內。這種設計的益處在于美觀上的獨立性和易于操控，其中可在較短時間內輕易地將護板選擇性地展開或收回。手動操控的防風雨護板可具有與建筑物永久性連接或臨時性連接的構造。永久性連接設計包括成群的陶(colonialshutters)、bahama保護棚(bahamaawning)等。這禾中設i十可固定在建筑物的外部并隨意手動操控。盡管這種設計是手動操控的，但一般認為這種設計具有所期望的美感外觀。常常使用臨時性連接防風雨護板，因為臨時性連接防風雨護板可臨時固定在建筑物的外部并可根據所有者/操控者的意愿從建筑物上卸下，并且對于透明風暴保護而言為最低廉的方案。臨時性防風雨護板可由透明和不透明材料制造。不透明材料包括金屬(例如鋁或鍍鋅鋼)、木材等，這些材料可能易于獲得，但被認為美觀上無法令人滿意。透明護板可由聚合物例如聚碳酸酯、高沖擊強度聚苯乙烯、丙烯酸類等制成。已證實由透明材料制成的防風雨護板比不透明材料制成的防風雨護板更令人滿意，因為透明材料制成的防風雨護板使自然光能夠進入使用該護板的建筑物并使其中的居住者能夠觀察外界的天氣狀況。另外，這種護板可具有波浪狀結構，這種結構使建筑物能夠通過其下設置有該防風雨護板的窗戶進行通風。然而，優選的透明防風雨護板(此后稱為"護板")可能在視覺外觀和結構性能方面表現出一些缺點。在視覺上，一些制造方法可造成有損護板視覺外觀的高霧度和/或瑕疵。另外，所使用的許多聚合物材料可能由于耐紫外光性差而易于發黃。在結構上，一些制造方法可造成護板厚度的變化，從而降低護板的整體物理性能(例如剛性或耐久性)。因而，本領域需要這樣的防風雨護板具有改善的耐候性和厚度均一性、霧度低和/或與其它制造方法相比制造產生的瑕疵數量減少。還需要制造可提供這些性能的防風雨護板的有效方法。
發明內容本發明披露防風雨護板及其制造方法。在一種實施方案中，披露了防風雨護板，其中該防風雨護板包括具有弧形幾何形狀的聚合物片材。該聚合物片材包括聚合物基底層、含有紫外光穩定劑的聚合物頂層和含有紫外光穩定劑的聚合物底層。該防風雨護板具有均勻的厚度，表現出小于或等于約4.0%的霧度，并在1500小時的模擬老化之后表現出小于或等于約9.0的黃度指數偏移。在第二種實施方案中，披露了形成防風雨護板的方法。該方法包括擠出聚合物熔體并由該聚合物熔體形成聚合物片材，其中該聚合物片材具有片材厚度。該方法還包括通過推進所述聚合物片材使其穿過成形區，從而由所述聚合物片材形成防風雨護板，其中該防風雨護板的板厚度在所述片材厚度的約±30%之內，表現出小于或等于約4.0%的霧度，并在1500小時的模擬老化之后表現出小于或等于約9.0的黃度指數偏移。通過下述附圖和詳細說明對上述和其它特征進行示例。現參照附圖，附圖為示例性實施方案，其中相同的標記表示相同的要素。圖1是示例性防風雨護板的局部截面圖。圖2是示例性的替換性防風雨護板設計的局部截面圖。圖3是示例性多層護板的局部截面圖。圖4是示例性防風雨護板制造方法的側視圖。圖5是一組成形輥的局部前視圖。圖6是示例性成形區的頂視圖。發明詳述本發明披露了防風雨護板及其制造方法。更具體而言，披露了透明防風雨護板，該透明防風雨護板具有改善的耐候性、低的霧度、均勻的厚度(例如護板的厚度變化小于或等于25%)和/或與替換性方法制造的護板相比沒有或具有最小的制造產生的瑕疵。還披露了制造所述護板的有效方法。更具體而言，制造所述防風雨護板的方法包括首先擠出具有低霧度的聚合物片材。然后加熱該聚合物片材并使其繼續通過成形工藝，其中該聚合物片材以有益于保持厚度均勻性的逐步方式成形為防風雨護板。成形之后，隨即將該護板切成合適的尺寸，然后進行任選的輔助操作。首先，除非另外限定，本文使用的科技術語的含義與本發明所屬領域技術人員通常所理解的含義相同。如本文所用，術語"首先"、"其次"和"等"不表示任何順序、品質或重要性，而是用于區分各要素。此外，術語"一個"和"一種"不表示數量的限制，而是表示存在至少一個所提及的項，除非另外指出，使用術語"前部"、"后部"、"底部"和/或"頂部"僅出于便于說明的目的，不限于任意一個位置或空間取向。如本文所用，"組合物"包括共混物、混合物、合金、反應產物等。在披露范圍時，涉及相同組分或性能的所有范圍的端點包括在內并可獨立地組合(例如范圍"最多約25wt^，或更具體地約5wt^至約20wt^"包括范圍"約5wt%至約25wt%"等的端點和所有中間值)。符號"±10%"表示所顯示的測量結果可以在確定值加減10%的范圍內。與量值結合使用的修飾詞"約"包括確定值并具有上下文所規定的含義(例如包括與具體量值的測量相關的誤差度)。如本文所用，后綴"(s)"旨在包括其所修飾的術語的單數形式和復數形式，從而包括一個或多個該術語(例如著色劑(s)包括一種或多種著色劑)。本文參照各附圖披露了透明防風雨護板的數種設計。本領域技術人員可容易地認識到各實施方案的多個部件相似或相同。可根據不同的設計選擇增加或省略各種部件。因而，可將各種要素和/或特征引入給定的附圖，理解為透明防風雨護板可按照本文的教導進行改進以包括其它實施方案所述的特征。各要素首先引入給定附圖的描述，但在各實施方案中不再重復。而是針對各附圖/實施方案描述不同的結構。現參照圖1，防風雨護板2包括頂面4和底面6，并具有板厚度8。使用時在惡劣的環境條件(例如疾風、雨、冰雹和/或來自飛屑的沖擊)下，防風雨護板可用作玻璃窗、店面等的臨時保護，甚至能夠耐受長時間暴露于陽光。盡管沒有示出，但防風雨護板2可固定到住所或建筑物上以提供所需的保護。防風雨護板2可通過各種方法固定，例如螺絲、螺栓、鉚釘、銷釘、U形釘、圖釘、曲頭釘、插接件、夾子、撳鈕、接頭等以及包括前述方式中至少一種的組合。防風雨護板2可具有能夠通過本文披露的方法(隨后將進行描述)形成的任意截面幾何形狀。示例性幾何形狀例如可包括振幅(amplitude)大于或等于0.5英寸(1.27厘米(cm))，或更具體地大于或等于約1英寸(2.54cm)，或甚至更具體地大于或等于約1.5英寸(3.8cm)的弧形幾何形狀(例如正弦波形)，例如圖l所示的弧形；包括多條線段的幾何形狀(例如鋸齒波形、方波等)，例如圖2所示的幾何形狀；平面幾何形狀(即平板)；不規則幾何形狀等；以及包括前述中至少一種的組合。防風雨護板2還可具有配置為任意構型或取向的一個或多個層，例如圖3所示的多層護板。現參照圖3，多層護板10包括基底層14，頂層12和底層16設置在該基底層14上。所述各層(例如頂層12、底層16和基底層14)包含聚合物材料(例如熱塑性材料和/或熱固性材料)，可對所述聚合物材料進行設定(例如厚度、長度和/或寬度)以提供所需的性能(例如抗沖擊性、剛性、光學性能等)。示例性聚合物材料包括聚碳酸酯、丙烯酸類、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚乙烯、聚丙烯等以及包括前述中至少一種的組合。任選地，可將添加劑添加到所使用的任意聚合物材料中。數種示例性添加劑包括抗氧化劑(例如有機亞磷酸鹽)，填料和增強劑(例如玻璃纖維、硅酸鹽、1102、石墨、碳酸鈣、云母、滑石等)，潤滑劑，UV吸收劑，穩定劑(例如光穩定劑或熱穩定劑)，增塑劑，著色劑(例如顏料或染料)，抗靜電劑，發泡齊U、抗沖改性劑等。在圖3所示的具體實施方案中，多層護板10由聚碳酸酯(例如商購自GEPlastics,Pittsfield，MA的Lexan⑧)形成并且在頂層12和底層16中包含約7.Owt%(總重量百分比)UV穩定劑(例如商購自CytecIndustriesInc.，WestPaterson，NJ的Cyasorbuv-5411)。在另一實施方案中，多層護板10的所述各層中可包含不同的聚合物。更具體而言，基底層14可包含高沖擊強度聚苯乙烯，頂層12和底層16可包含UV穩定的聚碳酸酯。另外，盡管未示出，還可將聚氨酯類粘結劑設置在基底層14和外層(例如頂層12和底層16)之間以粘結聚苯乙烯和聚碳酸酯材料。所述多層護板例如可通過共擠出不同的層，然后按照本文所述處理所述層來形成。在另一實施方案中，所述層可在形成之后加熱處理之前設置成彼此相鄰。現參照圖4，示出了整體標記為30的示例性防風雨護板制造方法的側視圖。該方法包括形成聚合物片材、加熱所述聚合物片材和將所述熱聚合物片材成形為防風雨護板的工藝。更具體而言，防風雨護板制造方法30包括將聚合物粒料轉變為聚合物熔體(未示出)的擠出機32。擠出機32可以是包括直徑3.5英寸的擠出螺桿的單螺桿擠出機，所述螺桿的長徑比為30:l(例如DavisStandardLLC，Pawcatuck，CT)。與擠出機32連接的是通過進料口向擠出機32供應聚合物粒料(未示出)的料斗/干燥機34。使聚合物粒料熔融并傳遞通過擠出機32到達擠片模頭38(例如衣架式模頭、魚尾模頭、縫形模頭等)。擠片模頭38成形出片狀熔融擠出物36，可將該擠出物36送入一組壓延輥42。壓延工藝包括使熔融擠出物36通過一對同向旋轉壓延輥42，所述同向旋轉壓延輥42將熔融擠出物36壓成聚合物片材40。然后推進聚合物片材40使其穿過附加壓延輥42和/或使其到附加壓延輥42上，從而將聚合物片材40的厚度進一步減小到所需的片材厚度60。在壓延工藝過程中，使聚合物片材40緩慢冷卻以減少和/或避免霧度的形成。這可通過將片材支撐在輥64上隨著膜在環境空氣或熱空氣中冷卻而實現。在另一方法中，可使用控溫壓延輥42(例如內部流動通道、內部電阻加熱器和/或外部加熱器)，以控制聚合物片材40冷卻的溫度和速度。冷卻之后，隨即將聚合物片材40送入爐44中，在所述爐44中加熱該聚合物片材40。將聚合物片材40加熱到足以成形為防風雨護板的溫度，該溫度可等于或高于該聚合物片材所使用的一種或多種聚合物的玻璃化轉變溫度(Tg)并低于所使用的所述一種或多種聚合物的熔融溫度(Tm)。可通過調節爐44的能量輸出、在爐內的停留時間(例如線速度)、片材與爐內加熱元件的鄰近程度、聚合物片材40的溫度以及其它變量，設定片的溫度。所述爐44可包括任意類型的對流和/或輻射熱源，例如碳化硅筒形加熱器、石英輻射燈等。此外，盡管未示出，但還可使用工藝控制器和傳感器來控制加熱器的輸出。可使用任意控溫器和傳感器。在一種實施方案中，可采用閉合環路反饋法通過比例-積分-微分(PID)控制器控制所述爐44，所述方法可基于片進入爐44之前和離開爐44之后使用紅外溫度傳感器測量的聚合物片材40的溫度。將聚合物片材40加熱之后，隨即將該聚合物片材送入包括一組或多組成形輥的成形區46。在所示的示例性防風雨護板制造方法30中，成形區46包括第一輥組48、第二輥組50和第三輥組52。各輥組在上下輥之間具有輥隙。第一輥組具有第一輥隙68，第二輥組50具有第二輥隙70，第三輥組52具有第三輥隙72。在所述具體實施方案中，各輥組(例如第一輥組48、第二輥組50和第三輥組52)具有如圖5所示的正弦曲線構型。在圖5中，示出了第一輥組48的局部前視圖。第一輥組48包括配置成嚙合構型的上輥54和下輥56，所述上輥54和下輥56經設置而在其間具有第一輥隙68。上輥54和下輥56的正弦曲線形幾何形狀具有從正弦曲線的峰到基線測得的振幅58。第一輥隙68經配置，使得上輥54的一部分和下輥56的一部分接觸并使聚合物片材40變形(參見圖4)從而形成部分成形的防風雨護板62。再次參照圖4，部分成形的防風雨護板62隨后移動通過第二輥組50，所述第二輥組50具有比第一輥隙68小的第二輥隙70，從而使所述部分成形的防風雨護板62進一步變形為更像所需防風雨護板的形狀。最后，所述部分成形的防風雨護板62移動通過第三輥組52，所述第三輥組52具有比第二輥隙70小的第三輥隙72，從而使所述部分成形的防風雨護板62變形為具有正弦曲線形截面形狀的防風雨護板，例如圖1或圖3所示的防風雨護板。輥組的輥隙減小程度取決于輥組的數量。在一種具體實施方案中，聚合物片材40成形為具有等于約0.20英寸(5.08mm)的7初始片材厚度60，所需的防風雨護板具有振幅58為約l.O英寸(25.40mm)的正弦曲線形構型并具有約0.20英寸(5.08mm)的板厚度8，第一輥隙68可等于約1.2英寸(30.48mm)。第二輥隙70可為約0.60英寸(15.24mm)，第三輥隙72可為約0.20英寸(5.08mm)。在替換性實施方案中，各輥組可具有大約相等的輥隙(例如第一輥隙68、第二輥隙70、第三輥隙72)。此外，振幅58可改變，以便以逐步方式形成聚合物片材40。例如，第一輥組48可具有振幅58為約0.75英寸(1.91cm)的正弦曲線形幾何形狀，第二輥組50可具有振幅58為約1.5英寸(3.81cm)的正弦曲線形幾何形狀，第三輥組52可具有振幅58為約2.0英寸(5.08cm)的正弦曲線形幾何形狀。成形輥(例如上輥54和下輥56)可具有能夠形成、成形或輸送聚合物片材40的任意構型。例如，在一種實施方案中，成形輥可包括其上設置有成形輪(例如滑輪)的輪軸。成形輪可具有任意幾何形狀并可間隔任意水平距離(例如在其間形成間隙)，從而可使聚合物片材40成形為所需的幾何形狀(例如多層板10的正弦曲線形幾何形狀)。輥和/或成形輪之間的水平距離可至少為片材厚度。在不受限于理論的情況下，據信如果該間隙過寬，則所形成的護板的幾何形狀不利于防風雨護板所需的結構整體性。因而，該水平距離可包括在所形成的振幅下提供足夠的結構整體性的任意距離，使得所形成的護板可用作防風雨護板。例如，根據具體振幅，該水平距離可為片材厚度的約100%至約1000%，或更具體地為約100%至約500%，或甚至更具體地為約100%至約250%。此外，輥之間的間距可大約相等(例如形成波長不變的正弦曲線形幾何形狀)或在輥組之間變化(例如形成波長可變的正弦曲線形幾何形狀)。例如，再次參照圖5，正弦曲線形幾何形狀的各個峰可通過各成形輪形成，其中各成形輪彼此的間隔距離形成所需的正弦曲線波長。成形輥的表面光潔度可使防風雨護板的頂面4和/或底面6具有表面光潔度。因而，如果期望防風雨護板具有鏡面狀表面光潔度，則使用具有鏡面狀完美表面的成形輥。在制造過程中，用舊的或破損的成形輥在防風雨護板的表面造成瑕疵，因而可將耐久材料用于成形輥以延長使用壽命并耐破損。示例性材料包括金屬(例如銅、鋁、鎳、鐵、鉻等)，金屬合金(例如不銹鋼材料、鎳鉻高溫合金等)，金屬氧化物(例如釔穩定的氧化鋯)，聚合物(例如基于乙烯_丙烯_二胺單體的橡膠(EPDM)、有機硅、聚氨酯、聚四氟乙烯等)，以及包括前述中至少一種的組合。例如，在一種實施方案中，一組成形輥48可由316級不銹鋼制造并包括拋光成鏡面光潔度的鍍鉻外表面。為了在推進聚合物片材使其穿過成形區46的過程中能夠加強對聚合物片材溫度的控制，可控制成形區46周圍的環境溫度(例如爐溫)。另外，成形輥還可包括傳熱元件(例如陶瓷加熱套、冷卻元件等)和/或允許傳熱介質(例如油、水、乙二醇等)流動通過輥的流動通道以及控制輥的溫度的其它方案。在具體實施方案中，一組成形輥中的各個輥可配置有內部螺旋流動通道，熱介質(例如油、乙二醇和/或水)可流動通過該內部螺旋流動通道。所述流動通道可包括設置在輥軸一端的入口和設置在輥軸另一端的出口。在另一實例中，一組成形輥中的各個輥可包括螺旋巻繞電阻加熱元件，該元件能夠與電源連接并對輥進行加熱。盡管未示出，但可將掩膜施用于聚合物片材40或部分成形防風雨護板62的一個或兩個表面，例如以抑制片材伸長，從而在二次加工和/或裝運和操控等過程中保護防風雨護板的表面。如果在推進聚合物片材40使其穿過成形區46之前施用于該片40，則掩膜可抑制和/或減少聚合物膜40在成形區46中的伸長，從而可改善防風雨護板的板厚度8均均性。更具體而言，如果掩膜具有高于聚合物片材40的玻璃化轉變溫度并將聚合物片材40加熱到低于掩膜玻璃化轉變溫度的成形溫度，在成形輥使聚合物片材40或部分成形防風雨護板62變形時，掩膜將與成形輥的輪廓相符并阻止伸長。因而，當聚合物片材40(或部分成形防風雨護板62)成形為防風雨護板時，聚合物片材40的邊緣被拉得更近。掩膜可包含玻璃化轉變溫度足夠地大于聚合物片材40所使用的聚合物的玻璃化轉變溫度的任意聚合物，以獲得所需的結構整體性。示例性材料包括聚酯、聚醚酰亞胺、聚砜、聚酰亞胺等以及包括前述中至少一種的組合。此外，期望掩膜是能夠容易地從防風雨護板上取下的聚合物。掩膜可具有約0.002英寸至約0.020英寸的厚度，然而具體厚度是所使用的材料、截面幾何形狀、終端用戶的要求、所需的結構整體性和/或其它變量的函數。在一種具體實施例中，在進入成形區46之前，將厚度為約0.005英寸(0.127mm)的聚醚酰亞胺(商購自GeneralElectricCompany,GEPlastics,Pittsfield，MA的Ultem⑧)掩膜層壓在聚碳酸酯聚合物片材40的頂面和底面上。—旦防風雨護板2(或多層護板10)成形并離開成形區46之后，隨即可使用附加的多組成形輥48支撐所述護板，直至護板冷卻至所需的溫度(未示出)。如前所述，可使聚合物逐漸冷卻(例如接觸室溫空氣)以最小化或防止在防風雨護板內形成霧度。防風雨護板的溫度降低之后(例如其中聚合物不再是彈性的/橡膠狀且聚合物分子具有很小的相對運動)，隨即可對護板進行快速冷卻、修整、裁成規格長度以及進行一種或多種輔助操作(例如退火、印刷、貼標簽和進一步組裝)。在一種具體實施方案中，防風雨護板可在一系列下輥56上冷卻、用分度截料鋸(indexingcut-offsaw)裁成規格長度、貼標簽并固定在賦予令人滿意的美感外觀的框架內，提高結構整體性并提供將制品固定于建筑物的機構或系統。上述防風雨護板制造方法30能夠以大于或等于約5英尺/分鐘(ft/min)(1.52米/分鐘，m/min)的速度制造防風雨護板。然而，大于或等于約20ft/min(6.10m/min)，或甚至大于或等于約45ft/min(13.72m/min)的速度是可能的。防風雨護板制造方法30能夠制造板厚度8在其寬度范圍內基本均勻的防風雨護板。期望如此的原因在于防風雨護板中薄的區域(例如由聚合物膜40中的拉伸區造成)降低了護板的物理性能(例如強度和剛性)。在一種具體實施方案中，板厚度8在片材厚度60的±30%以內，或更具體地在片材厚度60的約±20%以內，或甚至更具體地在片材厚度60的約±10%以內。防風雨護板制造方法30能夠制造板厚度8在其寬度范圍內基本均勻的防風雨護板，因為成形工藝使聚合物片材40在該工藝過程中的伸長最小化。因而，如圖6所示，隨著防風雨護板的形成，聚合物片材40的寬度減小。現參照圖6，示出了成形區46的頂視圖。在該圖中，成形區46包括第一輥組48、第二輥組50和第三輥組52。將具有原始寬度80的聚合物片材40引入第一輥組48，通過所述第一輥組48形成具有中間寬度82的部分成形防風雨護板62。然后將所述部分成形防風雨護板62引入第二輥組50，通過所述第二輥組50將部分成形防風雨護板62進一步成形為更接近所需防風雨護板的形狀。接著將所述部分成形防風雨護板62引入第三輥組52，通過所述第三輥組52形成防風雨護板2(或多層護板10)。在另一實施方案中，可配置成形區46，使得各輥組成形聚合物片材40的一部分。例如，可配置第一輥組48以使聚合物片材40的第一部分成形為所需的形狀(例如接近多層護板10的形狀)。接著，可配置第二輥組50以使聚合物片材40的第二部分成形為所需的形狀。然后，如果成形區46包括三個輥組，則可配置第三輥組52以使聚合物片材40成形為完全成形的多層護板10。在一種具體實例中，配置成形區46，使得使用三個輥組將聚合物片材40成形為多層護板IO，其中第一輥組使位于聚合物片材40中心的護板寬度的三分之一(即原始寬度80的三分之一)成形為接近多層護板10的幾何形狀(此后稱為第一成形區)。接著，配置第二輥組，以使聚合物片材40的位于第一成形區任一側的部分進一步成形，使得聚合物片材的原始寬度80的三分之二的總和具有接近多層護板10的幾何形狀(此后稱為第二成形區)。然后，配置第三輥組，以使聚合物片材40的位于第二成形區任一側的部分成形，使得聚合物片材40的總原始寬度80成形為多層護板10。與替換制造方法例如熱成形或型材擠出相比，防風雨護板制造方法30及所述其它方法提供了多種益處。更具體而言，熱成形方法為不連續方法，其中將聚合物片材的一部分加熱并經由真空和/或壓縮空氣置于模具中。然后，聚合物片材冷卻并保持模具的形狀。在該方法中，聚合物片材隨著被拉入/迫使其進入模具而被拉伸，從而使聚合物片材變薄并因而降低了制品的物理性能。另外，在熱成形方法中，聚合物片材在接觸模具時快速冷卻。所形成的片一般是模糊的(如果為透明片材)并具有不良的視覺外觀。與熱成形方法相比，本文所述的防風雨護板制造方法30具有較高的制造效率和較快的速度。另外，本文披露的方法使制造者能夠制造板厚度基本均勻的防風雨護板，從而產生與熱成形防風雨護板相比改善的結構強度。另外，所披露的方法使聚合物片材和防風雨護板能夠慢速冷卻，從而降低霧度。在型材擠出方法中，擠出機將聚合物轉變為聚合物熔體并迫使其通過型材模頭。模頭的型面產生幾何形狀類似于最終護板的擠出物。擠出之后，隨即在冷卻裝置(空氣、水浴或真空浴)中冷卻擠出型材。冷卻之后，隨即將擠出物切成合適的長度。然而，型材擠出方法會固有地在防風雨護板的表面上產生瑕疵，例如模頭條紋(如模頭內或模頭面上的流動擾動在擠出物的表面中造成的線性畸變)和定型條紋(sizingline)(如定型裝置在擠出物表面中造成的線性畸變)，從而損害擠出型材的美觀。實驗結果對多層護板10與兩種替換性防風雨護板進行了比較。一種護板通過型材擠出方法制造(TransparentProtectionSystems,Inc.，WestPalmBeach，FL制造的ClearGuard)，另一種護板通過熱成形3.0mm厚的擠出片制造(LookoutShuttersInc.,Calho皿，GA)。多層護板10包括含有聚碳酸酯的基底層14。將聚碳酸酯頂層12和聚碳酸酯底層16設置在基底層14上。底層16和頂層12還含有約7.0wt%UV穩定劑(AmfineChemicalCorporation,UpperSaddleRiver，NJ制造的Benzotriazol)。底層16禾口丁頁層12具有約30微米(1.18密耳)至約150微米(5.91密耳)的厚度。多層護板10具有2.34mm的厚度。對護板進行了三項測試，即依照ASTM-D1003-00的霧度測試、板厚度測試和依照ASTMD1925-70的黃度指數測試。進行了板厚度均勻性測試以比較多層護板10和通過替換性方法制造的護板的10厚度均勻性。為了測定板厚度均勻性，使用Mitutoyo數字測徑器(MitutoyoAmericaCompany,Aurora,IL)沿護板的寬度在多個位置測定了各護板的十六個樣品。根據所采集的數據，采用最小和最大測量結果表明板厚度的范圍。多層護板10表現出的范圍為2.0mm至2.3mm(0.079英寸至0.091英寸)，即約15%的厚度變化((最大厚度_最小厚度)/最小厚度)。熱成型護板的范圍為約1.5mm至3.0mm(0.059英寸至O.118英寸)，即約100%的厚度變化。型材擠出護板的范圍為2.4mm至2.7mm(0.095英寸至0.106英寸)，即約12.5%的厚度變化。厚度范圍越窄，厚度均勻性越好。根據所產生的結果，多層護板IO表現為最小板厚度范圍之一(即約0.3mm(0.012英寸))，類似于型材擠出方法制造的護板。通過熱成形方法形成的厚度范圍明顯較寬(即1.5mm(0.059英寸))。根據這些結果，可解釋通過本文披露的成形方法和型材擠出方法制造的防風雨護板與通過熱成形方法制造的防風雨護板相比表現出改善的物理性能(例如耐沖擊性和/或剛性)。另外，還可解釋用于形成多層護板10的片能夠以小于用于熱成形方法的片材厚度的總厚來提供相當的物理性能，從而相當于降低了原料成本和最終產品的成本。以上給出的多層護板10的數據還可用于確定成形為防風雨護板前后片材厚度60的百分比變化。確定該值來評價板厚度8與片材厚度60之差是否超過約30%，其中超過約30%的差異表示不合格的物理性能(例如剛性)損失。用于形成多層板10的聚合物片材40的原始片材厚度60為約2.36mm(92.9密耳)。因而，采用上述板厚度范圍，板厚度范圍的上限2.3mm(90.6密耳)比片材厚度60小約2.5X，板厚度范圍的下限2.0mm(78.7密耳)比片材厚度60小約15.3%。因而，板厚度8在片材厚度60的約±30%以內，進而保持合格水平的物理性能。板厚度8實際上在片材厚度60的約±20%以內。據信在片材厚度60的約±10%以內的板厚度8通過本發明的方法是能夠實現的。在經過模擬老化之后評價護板的黃度指數偏移，使得多層護板可與經過模擬自然老化(weathering)之后的熱成形和擠出護板相比。在自然老化的過程中，各護板的八個樣品固定在QUV加速自然老化測試儀中(Q-PanelLabProducts，Cleveland0H制造)，將該測試儀配置為在6(TC下進行操作并使護板暴露于UVB-313燈發出的0.55W/m2/nm(瓦/平方米/納米)的光照。對各護板的八個樣品進行了測試。使所述樣品定向，使得四個樣品設置成頂面面向燈，四個樣品設置成底面面向燈。這樣做使得能夠評價在護板兩面上的自然老化效果。在QUV裝置內經過700小時、1100小時和1500小時的模擬曝光之后，測量了黃度指數偏移。取出之后，用肥皂水輕輕沖洗護板(以保證產生正確的結果)并使用Gretag-MacbethColor-Eye7000A分光光度計依照ASTMD1925-70進行分析。對所采集的數據取平均值。所述平均值示于下表中。<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>*未采集該數據集在此時間間隔時的數據。根據所形成的數據，可確定對于所測試的全部時間間隔多層護板10的黃度指數偏移(即從測試之前到老化之后黃色的變化)在其頂面不超過約4.0且在其底面不超過約4.3。根據對熱成形樣品的查驗，這些護板在其頂面不超過約2.6的平均黃度指數偏移，然而的確在其底面表現出明顯的黃度指數偏移。根據對擠出樣品的查驗，這些護板在其頂面產生高達約16.8的黃度指數偏移且在其底面產生高達約12.5的黃度指數偏移。進一步評價這些結果，證實了與擠出樣品的頂面和底面以及熱成形樣品的底面相比多層護板IO對發黃表現出更大的整體抗性。更進一步地，證實了多層防風雨護板兩個表面在經過1500小時的模擬老化之后黃度指數偏移均小于或等于約9.O，或更具體地小于或等于約7.O，或甚至更具體地小于或等于約5.0。在進行加速老化之前，使用BYKGardnerHaze-GardPlusHazeMeter對所有樣品進行霧度測試。評價所采集的數據，所得到的霧度值范圍記錄于以下表2中。<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>根據上述霧度數據可知，多層護板10與熱成形護板和擠出型材護板相比表現出更小的霧度。更具體而言，多層護板10表現出1.8至2.2的霧度值范圍，而熱成形護板表現出1.9至4.2的霧度值，擠出型材護板表現出4.0至4.5的霧度值。如以上詳述所披露的，本文披露的防風雨護板制造方法提供了一種連續制造方法，與替換性方法制造的防風雨護板相比，該方法能夠制造表現出提高的性能的防風雨護板。更具體而言，可形成這樣的防風雨護板表現出小于或等于約4.0%的霧度值，具有在片材厚度的約±30%以內的板厚度，在經過1500小時的模擬老化之后表現出小于或等于約9.0的黃度指數偏移，護板厚度變化小于或等于約25%，甚至小于或等于約20%，甚至小于或等于約15%。通過對經由替換性方法制造的樣品進行測試可知，沒有任何一個多層護板能夠獲得全部這些有利性能。因而，所述防風雨護板制造方法及由該方法制造的防風雨護板滿足了防風雨護板領域目前未獲滿足的需求。盡管參照示例性實施方案對本發明進行描述，但本領域技術人員應當理解在不脫離本發明范圍的情況下可做出各種改變并可以等同物代替所述示例性實施方案的要素。另外，在不脫離本發明真正構思的范圍內可進行多種改進以使具體情形或材料適應于本發明的教導。因而，本發明不限于預期作為實施本發明的最佳方案所披露的具體實施方案，而是包括落在所附權利要求范圍內的所有實施方案。權利要求一種防風雨護板，包括具有振幅大于或等于約1.27cm的弧形幾何形狀的聚合物片材，該聚合物片材包括具有頂面和底面的聚合物基底層；鄰近所述頂面設置的聚合頂層，其中所述頂層包含頂層紫外光穩定劑；鄰近所述底面設置的聚合物底層，其中所述底層包含底層紫外光穩定劑；其中所述防風雨護板具有均勻的厚度；其中所述防風雨護板依照ASTM-D1003-00測試表現出小于或等于約4.0％的霧度；和其中所述防風雨護板依照ASTMD1925-70測定在0.55W/m2/nm的光照和60℃的溫度下經過1500小時的模擬老化之后表現出小于或等于約9.0的黃度指數偏移。2.權利要求l的防風雨護板，其中所述護板的厚度在所述片材的厚度的約±20%以內。3.權利要求2的防風雨護板，其中所述護板的厚度在所述片材的厚度的約±10%以內。4.權利要求1的防風雨護板，其中所述黃度指數偏移小于或等于約7.0。5.權利要求4的防風雨護板，其中所述黃度指數偏移小于或等于約5.0。6.權利要求1的防風雨護板，其中所述防風雨護板的厚度變化小于或等于約20%。7.權利要求1的防風雨護板，其中所述振幅大于或等于約2.54cm。8.—種形成防風雨護板的方法，包括擠出聚合物熔體，其中所述聚合物熔體具有玻璃化轉變溫度；由所述聚合物熔體形成聚合物片材，其中所述聚合物片材具有片材厚度；推進所述聚合物片材使其穿過包括第一成形輥的成形區，該第一成形輥包括第一輥和第二輥，其中所述第一輥和第二輥經設置形成第一輥隙；形成防風雨護板，其中所述防風雨護板具有板厚度，其中所述板厚度在所述片材厚度的約±30%以內；其中所述防風雨護板依照ASTM-D1003-00測試表現出小于或等于約4.0%的霧度；以及其中所述防風雨護板依照ASTMD1925-70測定在0.55W/m2/nm的光照和6(TC的溫度下經過1500小時的模擬老化之后表現出小于或等于約9.0的黃度指數偏移。9.權利要求8的方法，還包括將所述聚合物片材冷卻至低于玻璃化轉變溫度，然后在推進所述聚合物片材使其穿過所述成形區之前將所述聚合物片材加熱至高于玻璃化轉變溫度。10.權利要求8的方法，其中所述板厚度在所述片材厚度的約±20%以內。11.權利要求8的方法，其中所述板厚度在所述片材厚度的約±10%以內。12.權利要求8的方法，其中所述黃度指數偏移小于或等于約7.0。13.權利要求8的方法，其中所述黃度指數偏移小于或等于約5.0。14.權利要求8的方法，其中所述成形區還包括第二組成形輥，所述第二組成形輥包括第三輥和第四輥，其中所述第三輥和第四輥經設置形成第二輥隙，其中所述第二輥隙小于或等于所述第一輥隙。15.權利要求8的方法，還包括在所述聚合物片材進入成形區之前在所述聚合物片材上設置掩膜。16.權利要求8的方法，其中擠出所述聚合物熔體還包括共擠出大于或等于兩個聚合物層從而形成聚合物片材。17.權利要求8的方法，其中所述第一輥和第二輥包括成形輪。18.權利要求8的方法，其中所述第一輥和第二輥具有為所述片材厚度的約100%至約1000%的水平距離。19.權利要求18的方法，其中所述水平距離為約100%至約500%。全文摘要本發明披露防風雨護板及其制造方法。在一種實施方案中，防風雨護板包括具有弧形幾何形狀的聚合物片材。聚合物片材包括聚合物基底層、包含紫外光穩定劑的聚合物頂層、包含紫外光穩定劑的底層。防風雨護板具有均勻的厚度，表現出小于或等于約4.0％的霧度，經過1500小時的模擬老化之后表現出小于或等于約9.0的黃度指數偏移。文檔編號E04C2/32GK101784389SQ200780100350公開日2010年7月21日申請日期2007年7月2日優先權日2007年7月2日發明者塔米·L·拉克,康斯坦丁·多尼,弗蘭斯·阿德里安森,赫布·赫梅爾,阿布杜爾·Q·賽耶德申請人:沙伯基礎創新塑料知識產權有限公司