專(zhuān)利名稱(chēng)：包含表皮層的聚合物中間層的制作方法
包含表皮層的聚合物中間層 發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明屬于用于多層玻璃板的聚合物中間層領(lǐng)域，具體地，本發(fā) 明屬于用于聚合物中間層的各種性能增強(qiáng)劑領(lǐng)域，以及在中間層中有 效摻入這些性能增強(qiáng)劑的方法的領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
聚乙烯醇縮丁醛(PVB)常用于可用作諸如安全玻璃或聚合物層 壓板的透光層壓板中中間層的聚合物片材的制造。安全玻璃一般指包 含布置在兩塊玻璃板之間的聚乙烯醇縮丁醛片材的透明層壓板。安全 玻璃常用于在建筑和汽車(chē)開(kāi)孔中提供透明的屏障。其主要作用是吸收 能量，如由來(lái)自物體的沖擊產(chǎn)生的能量，而使其不能穿過(guò)該開(kāi)孔。聚乙烯醇縮丁醛一般通過(guò)例如擠出工藝制備。擠出形成了連續(xù)的 聚乙烯醇縮丁醛片材。往往在擠出前將各種試劑直接大量摻入聚(乙烯 醇縮丁醛)中。以這種方式摻入聚(乙烯醇縮丁醛)中的試劑 一般分散在 整個(gè)最終聚合物片材中，這種結(jié)果往往并不理想。此外，由于具有完行期;就要浪費(fèi)-量時(shí)間和金錢(qián)來(lái)'改變擠:裝^中的聚(乙烯醇縮丁醛) 配方。因此，需要進(jìn)一步改進(jìn)的聚合物片材，以及制造聚合物片材，特 別是聚(乙烯醇縮丁酪)片材的方法，并且不會(huì)給最終玻璃層壓板的光 學(xué)透明度或所得聚(乙烯醇縮丁醛)片材與玻璃的粘合性能帶來(lái)負(fù)面影 響。發(fā)明概述現(xiàn)已吃驚地發(fā)現(xiàn)，根據(jù)本發(fā)明，采用聚合物片材表皮層或在聚合 物片材中形成表皮層區(qū)能制備具有理想特征的中間層，而無(wú)需在整個(gè) 聚合物片材中大量分布這些試劑。附圖簡(jiǎn)述

圖1表示具有聚合物片材表皮層的本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的剖面示 意圖。圖2表示具有兩個(gè)聚合物片材表皮層的本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的剖面示意圖。圖3表示具有表皮層區(qū)的本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的剖面示意圖。詳細(xì)描述本發(fā)明涉及可用于諸如建筑應(yīng)用和汽車(chē)風(fēng)擋玻璃應(yīng)用的多層層壓 玻璃結(jié)構(gòu)的中間層。本發(fā)明的中間層加入了非常薄的聚合物片材表皮 層，或在某些實(shí)施方案中是在單一聚合物片材內(nèi)的表皮層區(qū)，以給中 間層提供理想的特性，而無(wú)需在整個(gè)中間層中大量加入性能增強(qiáng)劑。如圖1所示，本發(fā)明的不同實(shí)施方案包括包含與第二聚合物片材 16接觸布置的第一聚合物片材14的聚合物疊層18，以形成中間層10。 正如下文將詳細(xì)描述的那樣，聚合物片材可包含任何合適的聚合物材 料，例如聚乙烯醇縮丁醛。此處所用"聚合物疊層，，是指一層或更多 層聚合物材料，和非必需的其他層，它們相互接觸布置形成疊層，其 中至少一層是聚合物片材。聚合物疊層可以是圖1所示的單一聚合物片材，或在其它實(shí)施方案中，聚合物疊層可包含兩層或更多層聚合物 片材和聚合物膜(本文另外描述)，以及其他類(lèi)型的層。第二聚合物片材16包含一種或更多種性能增強(qiáng)劑，并在不同實(shí) 施方案中具有小于0.4mm、 0.3mm或0.25mm的厚度。第一聚合物片 材14可以是任何合適的厚度，從而與聚合物疊層18的其他層(如果 有的話)結(jié)合，形成具有期望厚度的中間層10。中間層總厚度可以是 例如約1.5mm。第一聚合物片材14可不含例如性能增強(qiáng)劑，或可以 基本不含性能增強(qiáng)劑。在不同實(shí)施方案中，第一聚合物片材具有小于 10%、小于5%或小于1%的第二聚合物片材的性能增強(qiáng)劑，以重量對(duì) 重量基礎(chǔ)計(jì)。在圖1所示構(gòu)造中，本發(fā)明的中間層提供這樣的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)允 許性能增強(qiáng)劑集中在中間層的外表面，而不是傳統(tǒng)的性能增強(qiáng)劑分布 在整個(gè)中間層中。如圖2所示，本發(fā)明的不同實(shí)施方案利用與聚合物疊層18接觸 布置的第三聚合物片材20,同樣為簡(jiǎn)化起見(jiàn)，圖中聚合物疊層18顯
示為僅包含單一聚合物片材14。然而，如上所述，聚合物疊層18可 包含多個(gè)聚合物層和/或其他層。在這些實(shí)施方案中，第三聚合物片材 20可與第二聚合物片材16相同，或可以不同。第三聚合物片材20可 具有與如上所述第二聚合物片材16相同的組成和厚度范圍。盡管以上任何實(shí)施方案中的聚合物疊層18可不含或基本不含性 能增強(qiáng)劑，但在不同實(shí)施方案中，聚合物疊層18中的任何聚合物片 材層都可包含濃度低于第二或第三聚合物片材16、 20中的濃度的有 意加入的性能增強(qiáng)劑。除在聚合物疊層18內(nèi)的一個(gè)或更多個(gè)聚合物 片材中有意加入性能增強(qiáng)劑外，預(yù)期在中間層層壓后，某些性能增強(qiáng) 劑能從第二或第三聚合物片材16、 20遷移到第一聚合物片材14和/或 聚合物疊層18中的任何其他聚合物片材中。這樣通常會(huì)導(dǎo)致在聚合 物疊層18中存在不確定數(shù)量的性能增強(qiáng)劑。對(duì)于上述實(shí)施方案，如圖1和2所示，聚合物疊層18可包含任 何常規(guī)層構(gòu)造。例如，而非限定性的是，聚合物疊層18可具有以下 構(gòu)造，其中n代表重復(fù)1至IO次，優(yōu)選重復(fù)l、 2或3次(聚合物片材)n (聚合物片材〃聚合物膜)n (聚合物膜〃聚合物片材)n (聚合物片材〃聚合物膜〃聚合物片材)。 (聚合物膜〃聚合物片材〃聚合物膜)n當(dāng)然，許多其他布置也是可能的，而且在本發(fā)明范圍內(nèi)，包括在 任何合適的聚合物疊層18中插入第二聚合物片材16或第二和第三聚合物片材16、 20的實(shí)施方案。除提供較薄的聚合物片材層外，本發(fā)明還包括在片材內(nèi)并鄰近暴露表面包含較薄的試劑區(qū)(即表皮層區(qū))的聚合物片材。如圖3所示， 可制備具有試劑區(qū)24和非試劑區(qū)22的聚合物片材，其中試劑區(qū)包含 一種或更多種性能增強(qiáng)劑。這種片材可例如通過(guò)共擠出兩種聚合物熔 體制備，本文別處將進(jìn)行描述。所得聚合物片材通過(guò)將性能增強(qiáng)劑濃 縮在較窄區(qū)域中，可有效提供與圖1所示多層中間層類(lèi)似的性能增強(qiáng) 劑濃度效果。 對(duì)于圖3所示實(shí)施方案，可形成試劑區(qū)24以模擬聚合物片材中 的單獨(dú)的層，并可具有小于0.4mm、小于0.3mm、小于0.25mm、小 于0.2mm,或小于0.15mm的厚度。非試劑區(qū)22可按照需要具有任何 合適厚度，使得對(duì)于任何給定的應(yīng)用，能形成適當(dāng)厚度的聚合物片材。 此外，非試劑區(qū)可包含數(shù)量低于試劑區(qū)中的數(shù)量的性能增強(qiáng)劑，或可 以不含性能增強(qiáng)劑或基本不含性能增強(qiáng)劑，其中從試劑區(qū)24遷移到 非試劑區(qū)22中的任何性能增強(qiáng)劑通常是不確定的。在不同實(shí)施方案 中，非試劑區(qū)22具有小于10%、小于5%或小于1%的試劑區(qū)24的性 能增強(qiáng)劑，以重量對(duì)重量基礎(chǔ)計(jì)。在進(jìn)一步的實(shí)施方案中，圖3所示聚合物片材可用作多層中間層 中的單一層。例如，可在兩塊聚合物片材之間布置聚合物膜，使試劑 區(qū)朝外，形成在每個(gè)暴露表面上具有試劑區(qū)的三層中間層。在本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施方案中，例如通過(guò)共擠出三個(gè)聚合物熔 體，在聚合物片材中形成三個(gè)獨(dú)立的區(qū)域-兩個(gè)試劑區(qū)和一個(gè)非試劑 區(qū)。在這些實(shí)施方案中，在與圖3所示試劑區(qū)24相對(duì)的聚合物片材 表面上在該聚合物片材中形成第二試劑區(qū)，以形成具有模仿圖2所示 實(shí)施方案布置的三個(gè)區(qū)的單一聚合物片材，其中中心非試劑區(qū)布置在 兩個(gè)試劑區(qū)之間。在這些實(shí)施方案中，兩個(gè)試劑區(qū)可以相同或不同， 即兩個(gè)試劑區(qū)都可具有上文針對(duì)試劑區(qū)24描述的厚度和特征。這些 實(shí)施方案提供了有利地具有集中在片材表面的性能增強(qiáng)劑的單一聚合 物片材。在這里描述的共擠出實(shí)施方案中，非試劑區(qū)22的厚度可從例如 lmm的較厚厚度到例如0.125mm的非常薄的厚度進(jìn)行變化。在不同 實(shí)施方案中，非試劑區(qū)22小于0.2mm或0.15mm，而試劑區(qū)24中的 一個(gè)或兩個(gè)具有0.3 - 0.5mm或0.35 - 0.45mm的厚度。上述以及圖1、 2和3中描述的任何實(shí)施方案都可用作中間層， 或在不同實(shí)施方案中與常規(guī)的層結(jié)合以制備多層中間層。具體而言， 采用單 一 聚合物片材或包含性能增強(qiáng)劑的試劑區(qū)的實(shí)施方案可按照需 要與其他聚合物膜或聚合物片材層，并與其他類(lèi)型的層結(jié)合。在本發(fā)明的不同實(shí)施方案中，可形成諸如圖1所示的包含聚合物 疊層〃聚合物片材的中間層和諸如圖3所示的包含具有聚合物試劑區(qū) 的聚合物片材的中間層。
性能增強(qiáng)劑具有表皮層或在聚合物片材內(nèi)的試劑區(qū)的本發(fā)明中間層，在表皮 層或試劑區(qū)中包括至少第 一性能增強(qiáng)劑，其中相鄰的聚合物片材或非 試劑區(qū)基本上不含該第 一性能增強(qiáng)劑。此處所用"性能增強(qiáng)劑"可以是聚合物片材中存在的任何試劑， 加入這種試劑是為了改善最終產(chǎn)品的物理、光學(xué)或其他性能，不包括 聚合物，例如聚(乙烯醇縮丁酪)樹(shù)脂、增塑劑，以及作為聚合過(guò)程的 一部分制備的、并非作為性能增強(qiáng)劑有意加入的組分，例如殘余的乙 酸酯和醇。在本發(fā)明的不同實(shí)施方案中，在表皮層或試劑區(qū)中，而不是在相 鄰的聚合物片材或非試劑區(qū)中，可包含其他性能增強(qiáng)劑。例如，在一個(gè)或多個(gè)表皮層或一個(gè)或多個(gè)試劑區(qū)中可包含2、 3、 4或5或更多性 能增強(qiáng)劑的組合，其中毗鄰的聚合物片材和非試劑區(qū)基本上不含這些 相同的性能增強(qiáng)劑，或其中這些試劑的存在量低于表皮層或試劑區(qū)中 性能增強(qiáng)劑數(shù)量的10%、低于5%或低于1%。在又一個(gè)實(shí)施方案中，雖然在表皮層或試劑區(qū)而非毗鄰的層或區(qū) 中存在至少 一種性能增強(qiáng)劑，但是兩塊毗鄰的聚合物片材中或試劑區(qū) 和非試劑區(qū)中可分布不同的性能增強(qiáng)劑。例如，在具有一個(gè)試劑區(qū)和 一個(gè)非試劑區(qū)的共擠出實(shí)施方案中，試劑區(qū)可包含性能增強(qiáng)劑A和性 能增強(qiáng)劑B，而非試劑區(qū)基本上不含性能增強(qiáng)劑A,但確實(shí)含有性能 增強(qiáng)劑B?？捎糜诒景l(fā)明的性能增強(qiáng)劑包括粘合控制劑(ACA)(包括有機(jī) 金屬化合物)、諸如顏料和染料的著色劑、紫外線吸收劑、紅外線吸 收劑、沖擊改性劑或無(wú)機(jī)填料?？捎玫恼澈峡刂苿┌ǖ幌抻谥T如乙酸鈉、乙酸鉀、甲酸鉀、 乙酸釣、乙酸鎂的有機(jī)堿金屬或堿土金屬鹽，以及本領(lǐng)域常用的其他 鹽。在其他實(shí)施方案中，采用通式Mg(OCOR)2的鎂有機(jī)鹽，其中R 是烷基。在不同實(shí)施方案中，使用二-2-乙基丁酸鎂(RSS4)作為 粘合控制劑?？捎玫恼澈峡刂苿┻€包括各種硅烷偶合劑。硅烷偶合劑的實(shí)例包 括氨基丙基三乙氧基硅烷、環(huán)氧丙氧基丙基三曱氧基硅烷和三乙氧基
乙烯基硅烷。本發(fā)明的性能增強(qiáng)劑還包括諸如苯并三唑類(lèi)和二苯甲酮類(lèi)的紫外線吸收劑，在不同實(shí)施方案中，紫外線吸收劑是諸如Tinuvin 326、 Tinuvin 328和Tinuvin P的苯并三唑的衍生物。紫外線吸收劑的有效 量取決于所用的具體樹(shù)脂和增塑劑，可以是例如0.1 - 1 .Ophr?？捎玫募t外線吸收劑的實(shí)例包括但不限于六硼化锎(LaB6)、銦 錫氧化物(ITO)、銻錫氧化物(ATO)、鎢酸銫(CsW03)，以及有機(jī) 紅外吸收添力。劑，例如quaterrylene四羧酸二酰亞胺的各種衍生物， 如美國(guó)專(zhuān)利6737159中公開(kāi)的那樣。本發(fā)明的性能增強(qiáng)劑還包括諸如常規(guī)顏料、染料以及它們的組合 的著色劑。其他性能增強(qiáng)劑包括本領(lǐng)域公知的光學(xué)增白劑和熒光增白劑?？?用的熒光增白劑的實(shí)例包括1,2-二苯乙烯、香豆素、1,3-二苯基吡 唑啉、萘二曱酰亞胺和苯并嗯唑的衍生物。優(yōu)選的焚光增白劑包括例 如BlankophorPSG.RTM(—種1,2-二苯乙烯衍生物-Bayer AG， 51368 Leverkusen, Germany )、 Uvitex FRRTM (—種1,2 - 二苯乙烯書(shū)亍生物 -Ciba - Geigy AG )和Uvitex OB.RTM(苯并ff惡哇書(shū)亍生物-Ciba - Geigy AG)。本發(fā)明的性能增強(qiáng)劑還包括阻燃劑。阻燃劑的實(shí)例包括各種含 磷、硅和氟的無(wú)機(jī)和有機(jī)化合物，例如磷酸酯、硅酮、聚合物-粘土 納米復(fù)合材料、硼酸鋅，以及它們的組合，和本4頁(yè)域7>知的其它物質(zhì)。取決于應(yīng)用，可以任何合適的量包含性能增強(qiáng)劑。例如對(duì)于粘合 控制劑，表皮層或試劑區(qū)中可摻入至少100ppm、至少120ppm、至少 140ppm、至少150ppm或至少160ppm濃度的^式劑。在不同實(shí)施方案中，表皮層或試劑區(qū)含有無(wú)機(jī)試劑或有機(jī)金屬試 劑。在不同實(shí)施方案中，表皮層或區(qū)包含粘合控制劑、紅外線吸收劑 或顏料。聚合物片材本文所用"聚合物片材"指通過(guò)任何合適方法形成為薄層的任何 熱塑性聚合物組合物，所述薄層適合單獨(dú)地或以一層以上的疊層的形 式用作中間層，給層壓窗用玻璃板提供充分的抗穿透性和玻璃保留性
能。增塑的聚(乙烯醇縮丁醛)最常用于形成聚合物片材。以下部分描述了可用于形成本發(fā)明的聚合物片材的各種材料，例如圖1中以元件14和16示出的片材，以及非必需地包含的任何其他聚合物片材。在本發(fā)明的不同實(shí)施方案中，額外的聚合物片材層厚度可在0.25 -3.0mm、 0.25 —l.Omm、 0.25 - 0.5mm或0.3 — 0.4mm之間。中，如以上所i,聚合物口片材包含聚(乙烯sT縮丁醛)。在本^提出的 包含聚(乙晞醇縮丁醛)作為聚合物片材的聚合物組分的本發(fā)明的任何 實(shí)施方案中，包括其中聚合物組分由聚(乙烯醇縮丁醛)組成或基本上 由聚(乙烯醇縮丁醛)組成的另一種實(shí)施方案。在這些實(shí)施方案中，本 文公開(kāi)的包括增塑劑的任何添加劑的變化都可用于具有由聚(乙烯醇縮 丁醛)組成或基本上由聚(乙烯醇縮丁醛)組成的聚合物的聚合物片材。在一個(gè)實(shí)施方案中，聚合物片材包含基于部分縮醛化的聚(乙烯醇) 的聚合物。在另一個(gè)實(shí)施方案中，聚合物片材包含選自聚(乙烯醇縮丁 醛)、聚氨酯、聚氯乙稀、聚(乙烯乙酸乙烯酯)以及它們的組合，例 如共混物等的聚合物。在進(jìn)一步的實(shí)施方案中，聚合物片材包含聚(乙烯醇縮丁醛)和一 種或多種其他聚合物。在其中針對(duì)聚(乙烯醇縮丁醛)具體給出了優(yōu)選 范圍、數(shù)值和/或方法(例如，但不限于，針對(duì)增塑劑、組分百分比、 厚度和特性增強(qiáng)添加劑)的本文的任何段落中，這些范圍在可應(yīng)用的 情況下也可用于本文公開(kāi)的可用作聚合物片材中的組分的其他聚合物 和聚合物共混物。對(duì)于包含聚(乙烯醇縮丁醛)的實(shí)施方案，聚(乙烯醇縮丁醛)可通過(guò) 公知的縮醛化工藝來(lái)制備，該工藝涉及使聚(乙烯醇)(PVOH)與丁醛 在酸催化劑存在下反應(yīng)，接著中和催化劑、分離、穩(wěn)定和干燥樹(shù)脂。在不同實(shí)施方案中，用于形成含有聚(乙烯醇縮丁醛)的聚合物片 材的樹(shù)脂包含10-35重量％ (wt%)以聚(乙烯醇)計(jì)算的羥基、13-30wt%以聚(乙烯醇)計(jì)算的羥基或15 - 22wt%以聚(乙烯醇)計(jì)算的羥 基。該聚合物片材還可包含以聚乙酸乙烯酯計(jì)算少于15wt。/o的殘余酯 基、13wt%、 llwt%、 9wt%、 7wt%、 5wt。/。或少于3wty。的殘余酯基， 其余是縮醛，優(yōu)選丁醛縮醛，但非必需地包括少量其他縮醛基團(tuán)，例 如2 -乙基己醛基團(tuán)(參見(jiàn)例如美國(guó)專(zhuān)利5137954)。在不同實(shí)施方案中，聚合物片材包含分子量至少為30,000、 40,000、 50,000、 55,000、 60,000、 65,000、 70,000、 120,000、 250,000 或至少350,000克每摩爾(g/mol或道爾頓)的聚(乙烯醇縮丁醛)。縮 醛化步驟中還可加入少量二醛或三醛，以將分子量提高到至少350g/m (參見(jiàn)例如美國(guó)專(zhuān)利4902464、 4874814、 4814529、 4654179 )。此處 所用術(shù)語(yǔ)"分子量"是指重均分子量。在該"聚合物片材"部分提供的任何試劑都可具體應(yīng)用到本發(fā)明 的中間層中非必需地采用的其他聚合物片材層中。各種粘合控制劑都可用于本發(fā)明的聚合物片材中，包括乙酸鈉、 乙酸鉀和鎂鹽?？捎糜诒景l(fā)明的這些實(shí)施方案的鎂鹽包括但不限于美 國(guó)專(zhuān)利5728472中公開(kāi)的那些，例如水楊酸鎂、煙酸鎂、二(2 -氨基 苯甲酸)鎂、二(3-羥基-2-萘甲酸)鎂，以及雙(2-乙基丁酸)鎂(化 學(xué)文摘號(hào)79992 - 76 - 0 )。在本發(fā)明的不同實(shí)施方案中，鎂鹽是雙(2 -乙基丁酸)鎂。聚合物片材中可摻入添加劑，以提高其在最終產(chǎn)品中的性能。這 些添加劑包括但不限于以下試劑防粘連劑、增塑劑、染料、顏料、 穩(wěn)定劑(例如紫外穩(wěn)定劑)、抗氧化劑、阻燃劑、紅外線吸收劑，以 及以上添加劑的組合等，它們是本領(lǐng)域/^知的。在本發(fā)明聚合物片材的不同實(shí)施方案中，聚合物片材可包含20-60、 25 - 60、 20 - 80或10-70<分增塑劑每100 4分樹(shù)脂(phr )。當(dāng)然對(duì)于具體應(yīng)用可采用合適的其他數(shù)量。在某些實(shí)施方案中，增塑劑具 有少于20、少于15、少于12或少于IO個(gè)碳原子的烴鏈段?？烧{(diào)節(jié)增塑劑的量，以影響聚(乙烯醇縮丁醛)片材的玻璃化轉(zhuǎn)變 溫度(Tg)。通常，加入數(shù)量更多的增塑劑來(lái)降低Tg。本發(fā)明的聚(乙 烯醇縮丁^)聚合物片材可具有例如40。C或以下、35。C或以下、30°C 或以下、25。C或以下、20。C或以下和15。C或以下的Tg。本發(fā)明的聚合物樹(shù)脂中可加入任何合適的增塑劑，以形成聚合物 片材。用于本發(fā)明聚合物片材中的增塑劑尤其可包括多元酸或多元醇 的酯。合適的增塑劑包括例如三甘醇二(2-乙基丁酸)S旨、三甘醇二(2 -乙基己酸)酯、三甘醇二庚酸酯、四甘醇二庚酸酯、己二酸二己酯、 己二酸二辛酯、己二酸環(huán)己醇己醇酯、己二酸庚酯和己二酸壬酯的混 合物、己二酸二異壬酯、己二酸庚醇壬醇酯、癸二酸二丁酯、諸如油改性的癸二酸醇酸樹(shù)脂的聚合增塑劑，諸如美國(guó)專(zhuān)利3841890中公開(kāi) 的磷酸酯和己二酸酯的混合物，和美國(guó)專(zhuān)利4144217中公開(kāi)的己二酸 酯，以及以上物質(zhì)的混合物和組合。可采用的其他增塑劑是美國(guó)專(zhuān)利 5013779中公開(kāi)的由C4-。9烷基醇和環(huán)C4-C1()醇制成的混合的己二 酸酯，和諸如己二酸己酯的C6-C8己二酸酯。在不同實(shí)施方案中，所 用增塑劑是己二酸二己酯和/或三甘醇二(2-乙基己酸)酯。國(guó)專(zhuān)利2282057和2282026 )。在一個(gè)實(shí)施方案中，可采用在Vinyl Acetal Polymers, Encyclopedia of Polymer Science & Technology, 第3版，第 8巻，381 - 399頁(yè)，B.E.Wade, ( 2003 )中描述的溶劑法。在另一個(gè) 實(shí)施方案中，可采用這里描述的水成法(aqueous method )。聚(乙烯醇 縮丁醛)可以各種形式商購(gòu)，例如從Solutia Inc., St丄ouis, Missouri 以ButvarTM樹(shù)脂商購(gòu)。聚(乙烯醇縮丁醛)聚合物、增塑劑和添加劑可根據(jù)本領(lǐng)域普通技 術(shù)人員公知的方法進(jìn)行熱加工并制成片材的形式。此處所用"樹(shù)脂"指從聚合前體的酸催化并隨后中和獲得的混合 物中去除的聚合物(例如聚(乙烯醇縮丁醛))組分。樹(shù)脂除含有聚合 物例如聚(乙烯醇縮丁醛)外，還含有其他組分，如乙酸酯、鹽和醇。 此處所用"熔體"是指樹(shù)脂與增塑劑以及非必需的例如性能增強(qiáng)劑的 其他添加劑的熔融混合物。形成聚(乙烯醇縮丁醛)片材的 一 種示例性方法包括迫使熔體通過(guò) 片材模頭(例如具有開(kāi)口的模頭，該開(kāi)口一個(gè)方向的尺寸顯著大于垂 直方向的尺寸)，擠出包含樹(shù)脂、增塑劑和添加劑的熔融聚(乙烯醇縮 丁醛)(熔體)。形成聚(乙烯醇縮丁醛)片材的另一種示例性方法包括 將熔體從模頭澆鑄在輥?zhàn)由?、固化?shù)脂，并接著作為片材除去固化的 樹(shù)脂。通過(guò)在熔體中加入性能增強(qiáng)劑并在形成聚合物片材之前混合該熔 體，可在聚合物片材中摻入本發(fā)明的性能增強(qiáng)劑。對(duì)于在聚合物片材 中形成試劑區(qū)的實(shí)施方案，性能增強(qiáng)劑可加入與第二熔體共擠出的第 一熔體中，其中第二熔體例如未加入性能增強(qiáng)劑。在其他實(shí)施方案中， 也可共擠出包含性能增強(qiáng)劑的第三熔體，形成在本文別處描述的三區(qū) 實(shí)施方案。所得片材將如本文別處所述的那樣具有試劑區(qū)和非試劑 區(qū)。聚合物膜本文所用"聚合物膜"是指起性能增強(qiáng)層作用的相對(duì)薄且剛性的 聚合物層。聚合物膜不同于本文所用的聚合物片材，原因在于聚合物膜自身不能為多層窗用玻璃結(jié)構(gòu)(glazing structure)提供必需的抗沖 擊性及玻璃滯留性能，而僅提供諸如紅外吸收特性的性能改進(jìn)。聚(對(duì) 苯二曱酸乙二醇酯)最常用作聚合物膜。用于本發(fā)明的聚合物膜可以是其剛性足以提供較平整、穩(wěn)定的表 面的任何合適的膜，例如在多層玻璃板中常用作性能增強(qiáng)層的那些聚 合物膜。聚合物膜優(yōu)選是光學(xué)透明的(即鄰近該層一側(cè)的物體可充分 地被自另一側(cè)透過(guò)該層觀察的特定觀察者通過(guò)眼睛看到)，且無(wú)論組 成如何，通常具有較鄰近聚合物片更大的，在某些實(shí)施方案中顯著更 大的拉伸模量。在各實(shí)施方案中，聚合物膜含有熱塑性材料。在熱塑 性材料中具有適宜性質(zhì)的是尼龍、聚氨酯、丙烯酸系樹(shù)脂、聚碳酸酯、 聚烯烴(例如聚丙烯)、乙酸纖維素及三醋酸纖維素、氯乙烯聚合物 及共聚物，等等。在各實(shí)施方案中，聚合物膜包含例如具有所指出性 質(zhì)的再拉伸熱塑性膜的材料，其包括聚酯。在各實(shí)施方案中，聚合物 膜包含聚(對(duì)苯二曱酸乙二醇酯)或由聚(對(duì)苯二曱酸乙二醇酯)組成，且 在許多實(shí)施方案中，聚對(duì)苯二曱酸乙二醇酯已經(jīng)經(jīng)過(guò)雙軸拉伸以改進(jìn) 強(qiáng)度，和/或已經(jīng)經(jīng)過(guò)熱穩(wěn)定以當(dāng)經(jīng)受升高的溫度時(shí)提供低收縮特性(例 如，于15(TC下30分鐘后在兩個(gè)方向的收縮都小于2%)。在各實(shí)施方案中，聚合物膜可具有0.013毫米至0.20毫米、0.025 毫米至0.1毫米或0.04至0.06毫米的厚度。聚合物膜可任選地經(jīng)表面 處理或涂布功能性能層以改進(jìn)一或多種性質(zhì)，例如粘附性或紅外輻射 反射性能。這些功能性能層包括，例如多層疊層，當(dāng)暴露于太陽(yáng)光時(shí) 其用于反射紅外太陽(yáng)輻射并透射可見(jiàn)光。該多層疊層是本領(lǐng)域公知的 (參見(jiàn)例如WO 88/01230及美國(guó)專(zhuān)利第4,799,745號(hào))且可包含例如 一或多個(gè)埃厚的金屬層和一或多個(gè)(例如兩個(gè))順序沉積的在光學(xué)上 十辦同運(yùn)作的(optically cooperating )介電層。i口同也已眾所周知的那
樣(參見(jiàn)例如美國(guó)專(zhuān)利第4,017,661號(hào)及第4,786,783號(hào))，可任選以 電阻方式加熱金屬層以用于任何相關(guān)玻璃層的除霜或除霧。各種用于可與本發(fā)明 一起使用的聚(對(duì)苯二曱酸乙二醇酯)膜和其它聚合物膜的 涂布及表面處理技術(shù)闡述于公開(kāi)的歐洲申請(qǐng)第0157030號(hào)中。本發(fā)明 的聚合物膜也可包括本領(lǐng)域公知的硬涂層和/或防霧層。本發(fā)明包括在接近中間層表面處集中性能增強(qiáng)劑的方法，包括形 成本發(fā)明的任何聚合物疊層/聚合物片材結(jié)構(gòu)、層壓該結(jié)構(gòu)形成中間 層，和非必需地巻繞或堆積該中間層。本發(fā)明還包括在接近中間層表面處集中性能增強(qiáng)劑的方法，包括 形成具有這里描述的任何試劑區(qū)/非試劑區(qū)的聚合物片材，和非必需地 巻繞或堆積該聚合物片材。巻。、 、、、Z 日—、一5'本發(fā)明包括包含本發(fā)明的任何中間層的多層窗玻璃板，特別是諸 如建筑安全玻璃和汽車(chē)風(fēng)擋玻璃的多層玻璃板。本發(fā)明包括制造中間層的方法，包括用共擠出技術(shù)在聚合物片材 內(nèi)形成一個(gè)或兩個(gè)試劑區(qū)。本發(fā)明包括多層玻璃板的制造方法，包括將本發(fā)明的任何中間 層，并與另外的聚合物層一起，或不與另外的聚合物層一起，布置在 兩塊玻璃板之間，并層壓該疊層。除上述實(shí)施方案外，其他實(shí)施方案包括不同于玻璃的剛性窗用玻 璃基材。在這些實(shí)施方案中，所述剛性基材可包括常用作窗用玻璃的 丙烯酸系塑料、Plexiglass , Lexan ,以及諸如聚碳酸酯的其他塑料。下面描述用于本發(fā)明的各種聚合物片材和/或?qū)訅翰ＡУ奶卣骱蜏y(cè) 量技術(shù)。聚合物片材特別是聚(乙烯醇縮丁醛)片材的透明度，可通過(guò)測(cè)量 霧度值來(lái)確定，霧度值是未穿過(guò)所述片材的光的量化。根據(jù)以下技術(shù) 可測(cè)量百分比霧度?？墒褂醚b置D25型Hazemeter,購(gòu)自Hunter Associates (Reston, VA)，根據(jù)ASTM D1003 - 61 ( 1977年重新核準(zhǔn)) -程序A使用光源C以2度觀察角測(cè)量霧度值。在本發(fā)明的各實(shí)施方 案中，百分比霧度小于5%、小于3%及小于1%?？筛鶕?jù)以下技術(shù)測(cè)量擊打粘附性(pummel adhesion),其中"擊 打，，在本文中用于量化聚合物片對(duì)玻璃的粘附性，以下技術(shù)用于確定 擊打性。雙層玻璃層合物樣品是在標(biāo)準(zhǔn)的壓熱層壓條件下制成。將這些層合物冷卻至約-17°C (0°F)并用錘子人工敲打至玻璃破碎。然后去除所有未粘附至聚(乙烯醇縮丁醛)片材的碎玻璃，并將剩余的粘 附到聚(乙烯醇縮丁醛)層的玻璃的數(shù)量目測(cè)地與 一 系列標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比 較。這些標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)于其中不同程度的玻璃保持粘附于聚(乙烯醇縮丁醛) 片材上的等級(jí)。具體而言，擊打標(biāo)準(zhǔn)為零表示沒(méi)有剩余的玻璃粘附于聚(乙烯醇縮丁醛)片材上。擊打標(biāo)準(zhǔn)為10表示100%的玻璃保持粘附 于聚(乙烯醇縮丁醛)片材上。對(duì)于本發(fā)明的層壓玻璃板，不同實(shí)施方 案具有至少3、至少5、至少8、至少9或10的擊打性。其他實(shí)施方 案具有8至10 (包括8和10 )的擊打性。聚合物片材的"黃度指數(shù)"可根據(jù)以下量測(cè)形成1厘米厚的聚 合物片的透明模制盤(pán)，其具有基本上平的且平行的光滑聚合物表面。 該指數(shù)系才艮據(jù)ASTM方法D 1925， "Standard Test Method for Yellowness Index of Plastics",由可見(jiàn)光謙分光光度計(jì)的透光率計(jì)算得 出。該值使用所測(cè)量的樣品厚度校正為1厘米厚度的值。在本發(fā)明各 實(shí)施方案中，聚合物片材可具有12或以下、10或以下、或8或以下 的黃度指數(shù)。粘連可根據(jù)以下技術(shù)測(cè)量，此處所用和所指的"粘連力"用以下 技術(shù)確定，其是"剝離粘附"測(cè)量。切下兩片長(zhǎng)方形薄膜條，以完全 重疊對(duì)的形式放置在一起。將每一對(duì)的上片粘附在一片相應(yīng)尺寸的膠 帶上。將薄膜對(duì)置于兩塊鋼板中心，將該組合體在約7°C-25。C溫度 下施加69kPa壓力24小時(shí)。然后用剝離試驗(yàn)裝置，以84英寸每分鐘 的剝離速度，在90度剝離試驗(yàn)中剝離薄膜條。粘連力以磅每線性英 寸(pounds per linear inch, PLI)量化。在不同實(shí)施方案中，聚合物 片材具有小于2.5磅每線性英寸(PLI)、小于2.25PLI、小于2.0PLI、 小于1.0 PLI或小于0.1 PLI的粘連力。借助本發(fā)明可提供這樣的中間層，其中 一種或多種性能增強(qiáng)劑有 益地分布于中間層表面。這樣可更有效地使用性能增強(qiáng)劑，以及實(shí)現(xiàn) 生產(chǎn)運(yùn)行之間更有效的轉(zhuǎn)換時(shí)間。雖然本發(fā)明已參考典型實(shí)施方案進(jìn)行描述，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人 員應(yīng)該理解的是，不脫離本發(fā)明的范圍可作出各種變化，并對(duì)其要素 進(jìn)行等價(jià)替代。另外，可進(jìn)行許多修改，以使具體條件或材料復(fù)合本 發(fā)明的教導(dǎo)，而不脫離本發(fā)明的基本范圍。因此，本發(fā)明并不限于作 為實(shí)施本發(fā)明的最佳方式公開(kāi)的具體實(shí)施方案，相反，本發(fā)明將包括 落在附屬權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有實(shí)施方案。需進(jìn)一 步說(shuō)明的是，針對(duì)本發(fā)明的任何單 一組分給出的任何范 圍、數(shù)值或特征，在相容的情況下，可與針對(duì)本發(fā)明的任何其他組分 給出的任何范圍、數(shù)值或特征互換使用，形成對(duì)本文全文所給出的每 一組份皆具有限定數(shù)值的實(shí)施方案。例如，可形成除針對(duì)增塑劑給出 的任何范圍外包含任何給定范圍的試劑的聚合物片材，以形成落在本 發(fā)明范圍內(nèi)的許多置換。附圖除另外指明外并未按比例繪制。這里指出的每個(gè)參考文獻(xiàn)，包括期刊文章、專(zhuān)利、申請(qǐng)和書(shū)籍均 全文參考引用。
權(quán)利要求
1. 一種中間層，其包括包含第一聚合物片材的聚合物疊層，其中所述第一聚合物片材基 本上不含第一性能增強(qiáng)劑；和與所述聚合物疊層接觸布置的第二聚合物片材，其中所述第二聚 合物片材具有小于0.4mm的厚度并包含所述第一性能增強(qiáng)劑。
2. 權(quán)利要求1的中間層，其中所述第一聚合物片材和所述第二 聚合物片材各自含有聚(乙烯醇縮丁醛)。
3. 權(quán)利要求2的中間層，其中所述第二聚合物片材具有小于 0.3mm的厚度。
4. 權(quán)利要求2的中間層，其中所述第二聚合物片材具有小于 0.25mm的厚度。
5. 權(quán)利要求2的中間層，其中所述聚合物疊層進(jìn)一步包含布置 在所述第一聚合物片材和所述第二聚合物片材之間的聚合物膜。
6. 權(quán)利要求2的中間層，進(jìn)一步包含與所述第二聚合物片材相 對(duì)并與所述聚合物疊層接觸布置的第三聚合物片材，其中所述第三聚 合物片材具有小于0.4mm的厚度。
7. 權(quán)利要求2的中間層，其中所述性能增強(qiáng)劑選自粘合控制劑、 顏料、染料、紫外線吸收劑和紅外線吸收劑。
8. 權(quán)利要求2的中間層，其中所述性能增強(qiáng)劑選自粘合控制劑、 紅外線吸收劑和顏料。
9. 一種中間層，其包含聚合物片材，其中所述聚合物片材包含試劑區(qū)和非試劑區(qū)，其中 所述試劑區(qū)包含性能增強(qiáng)劑并具有小于0.4mm的厚度。
10. 權(quán)利要求9的中間層，其中所述試劑區(qū)和所述非試劑區(qū)各自 含有聚(乙烯醇縮丁醛)。
11. 權(quán)利要求10的中間層，其中所述試劑區(qū)具有小于0.3mm的 厚度。
12. 權(quán)利要求10的中間層，其中所述非試劑區(qū)具有小于0.125mm 的厚度。
13. 權(quán)利要求10的中間層，其中所述性能增強(qiáng)劑選自粘合控制 劑、顏料、染料、紫外線吸收劑和紅外線吸收劑。
14. 權(quán)利要求13的中間層，其中所述性能增強(qiáng)劑選自粘合控制劑、紅外線吸收劑和顏料。
15. —種制備聚合物片材的方法，包括共擠出第 一熔體和第二熔體形成所述聚合物片材，其中所述聚合 物片材包含由所述第一熔體形成的試劑區(qū)和由所述第二熔體形成的非 試劑區(qū)，其中所述試劑區(qū)具有小于0.4mm的厚度，且其中所述第一熔 體包含性能增強(qiáng)劑。
16. 權(quán)利要求15的方法，其中所述第一熔體和所述第二熔體各自 含有聚(乙烯醇縮丁醛)。
17. 權(quán)利要求16的方法，其中所述試劑區(qū)具有小于0.3mm的厚度。
18. 權(quán)利要求16的方法，其中所述非試劑區(qū)具有小于0.125mm 的厚度。
19. 權(quán)利要求16的方法，其中所述性能增強(qiáng)劑選自粘合控制劑、 顏料、染料、紫外線吸收劑和紅外線吸收劑。
20. 權(quán)利要求19的方法，其中所述性能增強(qiáng)劑選自粘合控制劑、 紅外線吸收劑和顏料。
全文摘要
本發(fā)明屬于用于多層玻璃板的聚合物中間層領(lǐng)域，具體地，本發(fā)明屬于聚合物中間層用各種性能增強(qiáng)劑領(lǐng)域以及在中間層中有效摻入這些性能增強(qiáng)劑的方法的領(lǐng)域。
文檔編號(hào)B32B27/30GK101146677SQ200680008923
公開(kāi)日2008年3月19日 申請(qǐng)日期2006年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月24日
發(fā)明者C·-C·林, J·德里科, P·源 申請(qǐng)人:索羅蒂亞公司