CN116285714A - 聚合物膜 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种聚合物膜，其包含至少一第一层及一第二层，该第一层及该第二层各包含一聚乙烯醇缩醛树脂及一可塑剂；其中，该聚合物膜在‑20℃至20℃具一第一损耗因子波峰值，并在20℃至50℃具一第二损耗因子波峰值；其中，该聚合物膜在该第一损耗因子波峰值与该第二损耗因子波峰值之间具一损耗因子波谷值，其为0.15至0.45；且该聚合物膜在10℃的损耗因子小于0.5。本发明的聚合物膜在特定环境温度下及/或经过一段时间后仍得以保持良好的隔音性能。
Description
技术领域
本发明主要关于一种聚合物膜体；本发明尤其是关于一种适用于夹层玻璃的中间膜的聚合物膜。
背景技术
夹层玻璃(或称胶合玻璃、层合玻璃等)是指一种安全玻璃，在破碎时仍得以固定在一起。夹层玻璃由一膜片包含在两层或更多层玻璃之间，所述膜片常见是采用聚乙烯醇缩丁醛树脂(PVB)或乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)材料制成的聚合物膜。即便玻璃破碎，该膜片仍能保持玻璃层黏合，且其高强度可防止玻璃破碎成大而尖锐的碎片。当撞击力不足以完全穿过玻璃时，将产生特有的“蜘蛛网”裂纹形态。
除了上述安全特性之外，夹层玻璃也适用于隔音，同时兼具安全性以及降噪音能力的夹层玻璃适合用于汽车以及建筑。与相同厚度的单片玻璃窗相比，夹层玻璃具备更优异的声波衰减效果。于此用途，夹层玻璃中的膜片更可采用多层膜结构，多层膜结构材质上的差异能够有效地降低声波传递过去的能量，进一步改善膜片的隔音效果。
具体而言，上述膜片的隔音效果与其材质特性有关，例如黏弹性质(viscoelasticity)，其是指黏性及弹性的组合，也即黏性流体及弹性流体的流动特性组合；透过调控聚合物膜结构的黏弹性质，可令声音在穿透的过程中受到介质的干扰，将声波转为材料分子运动的储存能及消耗能，进而达到降低音量的功效。
发明内容
发明内容旨在提供本发明的简化摘要，以令阅读者对本发明具备基本的理解。此发明内容并非本发明的完整概述，且其用意并非指出本发明实施例的重要或关键组件或界定本发明的范围。
本发明人发现，现有的聚合物膜在隔音相关特性上仍有疑虑。首先，聚合物膜的隔音性能会随温度而有所改变，当多层膜各层之间的黏弹性质差异不够明显时，在不同温度下的隔音性能就会降低，因此如何在特定温度下保持良好的隔音效果将是一项重要的课题；另一方面，聚合物膜大多含有可塑剂，其随时间在聚合物膜内迁移及达到平衡对于隔音性能的影响也必须审慎考虑，因此如何避免长时间放置后有隔音性能下降的情况发生，也是本领域亟需解决的问题。据此，本发明的目的即是提供一种在特定环境温度下，尤其是低温环境下；及/或经过一段时间后仍得以保持良好隔音性能的聚合物膜。
具体而言，本发明一方面提供一种聚合物膜，其包含至少一第一层及一第二层，该第一层及该第二层各包含一聚乙烯醇缩醛树脂及一可塑剂；该聚合物膜在-20℃至20℃具有一第一损耗因子波峰值，并在20℃至50℃具有一第二损耗因子波峰值；又，该聚合物膜在该第一损耗因子波峰值与该第二损耗因子波峰值之间具有一损耗因子波谷值，其为0.15至0.45；且该聚合物膜在10℃的损耗因子小于0.5。
根据本发明的一实施例，该第一损耗因子波峰值大于该第二损耗因子波峰值；较佳地，该第一损耗因子波峰值与该第二损耗因子波峰值的比值为1.7至3.0。
根据本发明一实施例，该第一损耗因子波峰值为0.80至1.50。
根据本发明一实施例，该第二损耗因子波峰值为0.30至0.90。
根据本发明一实施例，该第一层的该聚乙烯醇缩醛树脂以100重量份计，该可塑剂为50至90重量份；且该第二层的该聚乙烯醇缩醛树脂以100重量份计，该可塑剂为30至60重量份。
根据本发明一实施例，该第一层的该聚乙烯醇缩醛树脂是由聚乙烯醇(PolyvinylAlcohol,PVA)与醛类进行缩醛反应而得，且该聚乙烯醇合成固形份大于12％。
根据本发明一实施例，该第一层的该聚乙烯醇缩醛树脂的假比重为0.200至0.250。
根据本发明一实施例，该第一层的该聚乙烯醇缩醛树脂的聚合度为1800至4000。
根据本发明一实施例，该第一层的该聚乙烯醇缩醛树脂脂满足下列条件之一：当乙酰度大于12mol％时，聚合度介于3000至4000，且羟基含量比大于26mol％；当乙酰度介于8mol％至12mol％时，聚合度介于2000至3200，且羟基含量比小于26mol％；当乙酰度大于4mol％且小于8mol％时，聚合度介于1800至3200，且羟基含量比小于26mol％。
根据本发明一实施例，该聚合物膜为三层结构，且该三层结构中，上下两层为第二层，中间夹该第一层。
根据本发明一实施例，该聚合物膜于制备后第28天时依据ISO 16940的机械阻抗法(Measurement of Mechanical Impedance)于10℃所得的损失系数大于0.15。
根据本发明一实施例，该聚合物膜于制备后第28天时依据ISO 16940的机械阻抗法于20℃所得的损失系数大于0.25。
根据本发明一实施例，该聚合物膜于制备后第28天时依据ISO 16940的机械阻抗法于30℃所得的损失系数大于0.15。
根据本发明一实施例，该聚合物膜于10℃的损失系数的经时变化量大于0％，该经时变化量是以下方公式计算：(制备后第28天时的损失系数-制备后第1天时的损失系数)/制备后第1天时的损失系数*100％；其中前述损失系数是依据ISO 16940的机械阻抗法于10℃所测得。
根据本发明一实施例，该聚合物膜于20℃的损失系数的经时变化量大于0％，该经时变化量是以下方公式计算：(制备后第28天时的损失系数-制备后第1天时的损失系数)/制备后第1天时的损失系数*100％；其中前述损失系数是依据ISO 16940的机械阻抗法于20℃所测得。
根据本发明一实施例，该聚合物膜于30℃的损失系数的经时变化量大于-10％，该经时变化量是以下方公式计算：(制备后第28天时的损失系数-制备后第1天时的损失系数)/制备后第1天时的损失系数*100％；其中前述损失系数是依据ISO 16940的机械阻抗法于30℃所测得。
根据本发明一实施例，该聚合物膜是作为夹层玻璃用的中间膜，其厚度为0.5至2mm。
根据本发明一实施例，该聚合物膜厚度为0.8mm，且该第二层/第一层/第二层的厚度为0.335mm/0.13mm/0.335mm。
本发明的优势在于：奠基于上述特征的界定，本发明所提供的聚合物膜在特定环境温度下及/或经过一段时间后仍得以保持良好的隔音性能。
附图说明
为让本发明的上述与其他目的、特征、优点与实施例能更浅显易懂，所附附图的说明如下：
图1是依据本发明一实施例所绘示的聚合物膜损耗因子相对温度变化图；
图2至图4是依据本发明不同实施例所绘示的聚合物膜层迭剖面图；
图5是依据本发明一实施例所绘示的聚合物膜制造流程图。
附图标记：
聚合物膜100A～100C、第一层101、第二层102、第一损耗因子波峰值L1、第二损耗因子波峰值L2、损耗因子波谷值L3、步骤S100～S106。
根据惯常的作业方式，图中各种特征与组件并未依实际比例绘制，其绘制方式是为了以最佳的方式呈现与本发明相关的具体特征与组件。除此之外，在不同附图间，以相同或相似的组件符号指称相似的组件及部件。
具体实施方式
为了使本发明的叙述更加详尽与完备，下文针对了本发明的实施方式与具体实施例提出了说明性的描述，但这并非实施或运用本发明具体实施例的唯一形式。在本说明书及后附的权利要求书中，除非上下文另外载明，否则“一”及“该”也可解释为复数。此外，在本说明书及后附的权利要求书中，除非另外载明，否则“设置于某物之上”可视为直接或间接以贴附或其他形式与某物的表面接触，该表面的界定应视说明书内容的前后/段落语意以及本说明所属领域的公知常识予以判断。
虽然用以界定本发明的数值范围与参数皆是约略的数值，此处已尽可能精确地呈现具体实施例中的相关数值。然而，任何数值本质上不可避免地含有因个别测试方法所致的标准偏差。在此处，“约”通常是指实际数值在一特定数值或一范围的正负10％、5％、1％或0.5％之内。或者是，“约”一词代表实际数值落在平均值的可接受标准误差之内，是本领域技术人员的考虑而定。因此，除非另有相反的说明，本说明书与附随权利要求书所揭示的数值参数皆为约略的数值，且可视需求而更动。至少应将这些数值参数理解为所指出的有效位数与套用一般进位法所得到的数值。
本发明提供一种聚合物膜，其包含至少一第一层及一第二层，该第一层及该第二层各包含一聚乙烯醇缩醛树脂及一可塑剂。具体而言，本文所述的聚乙烯醇缩醛树脂是指聚乙烯醇与醛缩合而成的树脂组合物；其中，上述聚乙烯醇可通过将聚乙烯酯皂化而得，而其聚乙烯醇的皂化度通常为70摩尔％至99.9摩尔％的范围内，例如：70摩尔％、75摩尔％、80摩尔％、85摩尔％、90摩尔％、95摩尔％、99摩尔％或99.9摩尔％。上述醛通常可采用碳数为1至10的醛，例如：甲醛、乙醛、丙醛、正丁醛、异丁醛、正戊醛、2-乙基丁醛、正己醛、正辛醛、正壬醛、正癸醛及苯甲醛等；较佳地，所述醛为丙醛、正丁醛、异丁醛、正己醛或正戊醛；更佳为丙醛、正丁醛或异丁醛。根据本发明一实施例，该聚乙烯醇缩醛为聚乙烯醇缩丁醛(Polyvinyl Butyral，PVB)。
另一方面，所述可塑剂又称塑化剂，其通常与聚乙烯醇缩醛树脂合并使用而影响材料的黏弹性质。具体而言，所述可塑剂非限制性地选自由一元酸酯、多元酸酯、有机磷酸以及有机亚磷酸所组成的群组；所述可塑剂更具体地选自由三乙二醇双(2-乙基己酸酯)(triethylene glycol bis(2-ethylhexanoate),3GO)、四乙二醇双(2-乙基己酸酯)、三乙二醇双(2-乙基丁酸酯)、四乙二醇双(2-乙基丁酸酯)、三乙二醇二庚酸酯、四乙二醇二庚酸酯、己二酸二己酯、己二酸二辛酯、己二酸己基环己基酯、己二酸二异壬酯、己二酸庚基壬基酯、癸二酸二丁酯、己二酸双[2-(2-丁氧基乙氧基)乙酯]、聚己二酸酯、丙二醇二苯甲酸酯、二丙二醇二苯甲酸酯、三丙二醇二苯甲酸酯、聚丙二醇二苯甲酸酯、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二苯甲酸酯、苯甲酸异癸酯、苯甲酸-2-乙基己酯、邻苯二甲酸二异壬酯、对苯二甲酸二丁氧基乙酯、蓖麻油、蓖麻油酸甲酯、大豆油、以及环氧化大豆油所组成的群组。
所述聚合物膜在-20℃至20℃具有一第一损耗因子波峰值，并在20℃至50℃具有一第二损耗因子波峰值；另一方面，该第一损耗因子波峰值与该第二损耗因子波峰值之间具一损耗因子波谷值，其为0.15至0.45，且该聚合物膜在10℃的损耗因子小于0.5。根据至少一实施例，该第一损耗因子波峰值大于该第二损耗因子波峰值。本文所述的损耗因子值是指tanδ值(或称损耗因子、阻尼因子、损耗角正切)，用以表达材料黏弹性质中的阻尼特性，并且可对等材料的损耗模量(或称损失模量、黏性模量,loss modulus,G”)与储存模量(或称弹性模量,storage modulus,G’)的比值；进一步地，所述损耗因子值相对温度的波峰值即为玻璃转换温度(glass transition temperature,Tg)，因此于本文中，第一损耗因子波峰出现温度也可称为第一玻璃转换温度，第二损耗因子波峰出现温度也可称为第二玻璃转换温度。通常情况下，所述损耗因子值与材料的黏性大小呈正相关；而玻璃转换温度越低，则可约略地推知材料较软。本发明同时透过调整假比重、聚合度与官能基比例来控制材料的黏弹性质。
作为示例，图1是呈现依据本发明一较佳实施例的聚合物膜所呈现的损耗因子(tanδ)相对温度(℃)变化图。图1呈现所述聚合物膜的损耗因子相对温度变化的方式；其于-20℃至20℃产生该第一损耗因子波峰值L1，并在20℃至50℃产生该第二损耗因子波峰值L2。进一步参阅图1可见，该损耗因子波谷值L3产生于该第一损耗因子波峰值L1与该第二损耗因子波峰值L2之间，且其值为0.15至0.45；除此之外，所述聚合物膜在10℃的损耗因子小于0.5。
根据本发明的至少一较佳实施例，所述聚合物膜的该损耗因子波谷值为0.18至0.43，例如：0.18、0.21、0.25、0.28、0.32、0.35、0.39或者0.43。根据本发明的至少一较佳实施例，所述聚合物膜在10℃的损耗因子为0.10至0.49，较佳为0.25至0.47，例如：0.25、0.32、0.37、0.42或者0.47。
所述聚合物膜产生该第一损耗因子波峰值的温度为-20℃至20℃，较佳为-10℃至10℃，更佳为-5℃至5℃；根据本发明的至少一较佳实施例，其温度为-2.5℃至1.6℃，例如：-2.5℃、-1.5℃、-0.5℃、1.4℃或者1.6℃。另一方面，所述聚合物膜产生该第二损耗因子波峰值的温度为20℃至50℃，较佳为25℃至45℃，更佳为30℃至40℃；根据本发明的至少一较佳实施例，其温度为31.8℃至33.6℃，例如：31.8℃、32.4℃、33.2℃、33.5℃或者33.6℃。
所述聚合物膜的该第一损耗因子波峰值与该第二损耗因子波峰值的比值为1.7至3.0；例如：1.85、1.94、2.12、2.37或者2.96。根据本发明的至少一较佳实施例，该第一损耗因子波峰值为0.80至1.50，例如：0.952、1.022、1.182、1.252或者1.482；另一方面，该第二损耗因子波峰值为0.30至0.90；例如：0.501、0.517、0.526、0.529或者0.558。
所述聚合物膜之中，该第一层的该聚乙烯醇缩醛树脂以100重量份计，而该可塑剂为50至90重量份，较佳为60至90重量份，更佳为60至70重量份；根据本发明的至少一较佳实施例，该可塑剂为60重量份。另一方面，该第二层的该聚乙烯醇缩醛树脂以100重量份计，而该可塑剂为30至60重量份，较佳为35至55重量份，更佳为40至50重量份；根据本发明的至少一较佳实施例，该可塑剂为40重量份。
所述聚合物膜之中，该第一层的聚乙烯醇缩醛树脂是由聚乙烯醇(PolyvinylAlcohol,PVA)与醛类进行缩醛反应而得，且该聚乙烯醇合成固形份大于12％；根据本发明的至少一较佳实施例，该聚乙烯醇合成固形份为12.1％、12.7％、13.5％、13.9％或者14.8％。相对应地，该第一层的聚乙烯醇缩醛树脂的假比重为0.200至0.250；根据本发明的至少一较佳实施例，该第一层的聚乙烯醇缩醛树脂的假比重为0.206、0.218、0.223、0.231或者0.245。发明人发现，在制作该第一层时通过增加假比重，使密度提高，而能够吸附较多的可塑剂而软化(表面积较大)，达到隔音效果的提升。
进一步地，该第一层的聚乙烯醇缩醛树脂的聚合度为1800至4000，前述聚合度例如但不限于：1800、2000、2500、3000、3500或4000。
根据本发明的至少一较佳实施例，该第一层的聚乙烯醇缩醛树脂满足下列条件之一：当乙酰度大于12mol％时，聚合度介于3000至4000，且羟基含量比大于26mol％；当乙酰度介于8mol％至12mol％时，聚合度介于2000至3200，且羟基含量比小于26mol％；当乙酰度大于4mol％且小于8mol％时，聚合度介于1800至3200，且羟基含量比小于26mol％。根据本发明的至少一较佳实施例，当乙酰度为15.5mol％时，聚合度为3600，且羟基含量比为26.4mol％；当乙酰度为8.5mol％时，聚合度为2400，且羟基含量比为23.8mol％；当乙酰度分别为4.8、6.7及7.9mol％时，聚合度分别为2800、2200及1900，且羟基含量比分别为25.6、25.2及25.4。
如本文所用，聚乙烯醇缩醛树脂的羟基含量比是指以百分率表示与羟基键结的次乙基量除以主链的总次乙基量而求出的摩尔分率。聚乙烯醇缩醛树脂的缩醛度(或称缩醛化度)是指以百分率表示与缩醛基键结的次乙基量除以主链的总次乙基量而求出的摩尔分率。聚乙烯醇缩醛树脂的乙酰度(或称乙酰化度)是以百分率表示的值，其是从主链的总次乙基量减去与羟基键结的次乙基量及与缩醛基键结的次乙基量，再将所得的值除以主链的总次乙基量而求出之摩尔分率。
上述羟基含量比、缩醛度及乙酰度是依据JIS K6728的“聚乙烯醇缩丁醛试验方法”测定的结果算出。上述假比重是依据JIS K6720进行测定。
如本文所用，聚合度是一衡量聚合物分子大小的指标。以重复单元数为基准，即聚合物大分子链上所含重复单元数目的平均值。
聚合物膜结构方式
图2至4是依据本发明不同实施例的聚合物膜所呈现的层迭剖面图；其中，不同实施例的聚合物膜之间具有结构上的差异。
图2是依据本发明一实施例所绘示的聚合物膜100A层迭剖面图。请参阅图2，该聚合物膜100A是一三层结构，其上下层皆为第二层102，而该两第二层102之间是一第一层101。根据本发明的一些实施例，该聚合物膜100A可是一夹层玻璃的中间膜，并设置于两玻璃板之间；其中该第一层101是作为一中间层，而该第二层102是作为一保护层。根据至少一实施例，该保护层可以是一般树脂层，质地相对较硬；该中间层可以是隔音树脂层，质地相对较软。发明人发现，一般树脂层(保护层)与隔音树脂层(中间层)这两种材质的黏弹性质(tanδ值)差异越大，代表中间层材料相对于保护层材料在相同温度下具有较软的情形，因此中间层越容易吸收可塑剂，越能在不同温度下有着更大的黏弹差异而具备良好的隔音性能。另一方面，就厚度而言，该聚合物膜100A的厚度为0.5至2mm，例如：0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9或2.0mm；较佳地，该聚合物膜100A的厚度为0.8mm；其中，该第一层101的厚度为0.11至0.15mm，较佳地为0.13mm；而该第二层102的厚度为0.320至0.350mm，较佳地为0.335mm。
图3是依据本发明一实施例所绘示的聚合物膜100B层迭剖面图，其与上述实施例的聚合物膜100A相似；然而差异之处在于：本实施例所提供的聚合物膜100B是一两层结构，由该第一层101以及该第二层102所迭合而成。
图4是依据本发明一实施例所绘示的聚合物膜100C层迭剖面图，其与上述聚合物膜100A相似；然而差异之处在于：本实施例所提供的聚合物膜100C增设一该第一层101，其贴合于该上方/下方第二层102中的任一者。除上述实施例之外，本领域技术人员可在未悖离本发明理念的条件下，依据需求于该聚合物膜100C交错地增设该第一层101或该第二层102，例如：四层结构、五层结构、六层结构或六层以上的结构等。
聚合物膜制作流程
图5是依据本发明一实施例所呈现的聚合物膜制造流程图。请参阅图5，本发明所提供的聚合物膜制造流程至少包含步骤S100至S106。具体而言，在步骤S100之中，将第一PVB树脂以及可塑剂混练形成第一树脂组合物，其中，混练时的操作温度以及转速可依据常规方法及需求所调整，其细部条件不为本案所限制。在步骤S102之中，将第二PVB树脂以及可塑剂混练形成第二树脂组合物，其中，混练时的操作温度以及转速也可依据常规方法及所调整，其细部条件不为本案所限制。在步骤S104之中，将第一树脂组合物及第二树脂组合物分别制成第一层及第二层；其中，制成方法可采用常规薄膜制备方式进行，例如：挤出成型或热压成型等方法。在步骤S106之中，结合第一层及第二层以形成聚合物膜；其中，制成方法可采用常规薄膜制备方式，例如：挤出成型或热压成型等方法。根据本发明的一些实施例，第一树脂组合物及第二树脂组合物也可直接透过共挤出形成聚合物膜。经由以上流程所制备而成的聚合物膜可作为一待测膜片进行以下各式特性测定。
黏弹性质的测定
本文用以测定黏弹性质的方法至少包括下列步骤：首先，将待测膜片裁切为一圆形，其直径为8mm，并将所述待测膜片放置于一恒温恒湿箱中24小时，并调控其温度以及相对湿度分别保持在23℃以及55％；接续，将待测膜片放置于旋转剪切流变仪(DiscoveryHybrid Rheometer II，DHR)(TA Instrument制造)中以振荡法进行黏弹性质的分析，分析条件如下：测试温度由100℃降至-10℃，且其降温速率为3℃/min；振荡频率设定为1Hz；将待测膜片维持在1％的应变；夹具压力设定为1N。通过上述方法自分析结果中获得待测膜片的损耗因子及玻璃转换温度。
损失系数的测定
本文用以测定损失系数的方法是参照ISO 16940的机械阻抗法(Measurement ofMechanical Impedance)进行。具体而言，其方法至少包括下列步骤：首先，将一待测膜片夹在两片长300mm、宽25mm、厚度为2mm的洁净透明浮法玻璃之间，接着进行预压合，再进行正压合，进而得到夹层玻璃；其中预压合条件为使用热压机在150℃下预压合3分钟，正压合条件为在135℃及压力13bar的条件下压合120分钟。接续，在夹层玻璃制备完成后的第1天或第28天欲测试之前，将其置于一恒温恒湿箱中2小时，并调控其温度以及相对湿度分别保持在10℃/20℃/30℃以及55％；进一步地，将夹层玻璃的中央固定于振动机(vibrationshaker)上并分别在10℃/20℃/30℃的环境温度下进行振荡；更进一步地，以阻抗头(impedance head)量测振荡的力以及频率，并且以分析系统将实验数据转换为阻尼损失系数(damping loss factor，也可称为损失系数)。需要阐明的是，上述损失系数是依据半功率法(half-power method)所计算的第一振动模式；一般情况下认为，损失系数的数值越高代表隔音效果越好。
根据本发明至少一较佳实施例，该聚合物膜是作为夹层玻璃用的中间膜，其厚度为0.5至2mm，所述聚合物膜在制备完成后第28天时，依据ISO 16940的MIM机械阻抗法于10℃下所测得的损失系数大于0.15；而其在制备完成后第28天时，依据ISO 16940的MIM机械阻抗法于20℃下所测得的损失系数大于0.25；同时，在制备完成后第28天时，依据ISO16940的MIM机械阻抗法于30℃下所测得的损失系数大于0.15。
另一方面，本文所述的“损失系数的经时变化量”是指夹层玻璃制备完成后第28天相对于第1天的损失系数变化百分率；具体而言，该损失系数的经时变化量是以下方公式计算：
通过损失系数的经时变化量，来评价隔音效果的经时变化。依据本发明的一些实施例，所述聚合物膜于10℃的损失系数的经时变化量大于0％；或者其于20℃的损失系数的经时变化量大于0％；或是其于30℃的损失系数的经时变化量大于-10％。本案发明人发现，一般而言，三层结构的聚合物膜在30℃的环境温度下时，该环境温度接近该聚合物膜的第一层与第二层的玻璃转换温度，因而造成该聚合物膜软化，造成可塑剂迁移不稳定，因此隔音效果势必会经时减少；然而本发明能够减缓30℃的隔音效果降低量。
通常情况下，聚合物膜放置时间越久，可塑剂会有迁移的状况产生，此时质地较软的层(例如：聚合物膜中的第一层)能够吸附更多的可塑剂，促使隔音效果提升。然而，发明人发现，若损耗因子在聚合物膜的第一层的玻璃转换温度与第二层的玻璃转换温度之间的损耗因子波谷值太低时，代表聚合物膜的第一层与第二层两者对可塑剂的兼容性差异太大，导致可塑剂会持续迁移且有经时不稳定的状态，造成隔音效果下降；若损耗因子波谷值太高，代表第一层的玻璃转换温度与第二层的玻璃转换温度太接近，造成第一层与第二层之间的黏弹性质差异过小，令声波通过介质时，因介质之间没有明显差异，而导致聚合物膜整体的隔音效果下降。据此，损耗因子波谷值需要在一个适当的范围内，既不会造成隔音效果经时下降，也能提升低温的隔音性能。此外，聚合物膜在10℃时的损耗因子小于一特定数值，可进一步表达其具有良好的隔音效果。
实施例1至12
于此，本发明依据上述内容提供实施例1至5的聚合物膜。不同实施例之间调整以不同参数制成而产生不同特性，并进一步针对聚合物膜的损失系数特性进行分析。
需要阐明的是，实施例1至5皆采用三层结构，并且以本发明所提供的第二层为设置于上下的保护层，而以本发明所提供的第一层为中间层。
实施例1至5的聚合物膜的制备方法简述如下：
首先，使用混练机将100重量份的第一PVB树脂与60重量份的可塑剂(三乙二醇双(2-乙基己酸酯))充分混练，得到中间层用树脂组成物；使用混练机将100重量份的第二PVB树脂与40重量份的可塑剂(三乙二醇双(2-乙基己酸酯))充分混练，得到保护层用树脂组成物。在制作第一PVB树脂时，提升PVA树脂合成时的固形份以及酸的添加量，能够有效地降低第一PVB树脂的粒径，并增加假比重。
接着，将中间层用树脂组成物及保护层用树脂组成物透过共挤出(T-die共挤出机)获得具有三层结构的中间膜(厚度：0.8mm)；其结构为保护层(厚度：0.335mm)/中间层(厚度：0.13mm)/保护层(厚度：0.335mm)。
比较例1至4
于此，以相似但不同于实施例1至5的制备方法提供比较例1至4的聚合物膜。与实施例1至5相同之处在于，比较例1至4皆以相同重量比例混练而获得中间层及保护层的树脂组合物；且比较例1至4也皆采用三层结构，于上下层分别设置保护层，并于上下保护层之间设置中间层。
实施例1至5与比较例1至4的成分参数界定如表1所示。
表1
实施例1至5与比较例1至4的损耗因子参数及特性分析结果如表2所示。
表2
如表1所示，实施例1至5的中间层的聚乙烯醇合成固形份大于12％；相对应地，其聚乙烯醇缩醛树脂的假比重为0.200至0.250之间。进一步地，实施例1至5的中间层的聚乙烯醇缩醛树脂聚合度为1800至4000内，且皆满足下列条件中的任一者：当乙酰度大于12mol％时，聚合度介于3000至4000的范围内，且羟基含量比大于26mol％；当乙酰度介于8mol％至12mol％之间时，聚合度介于2000至3200的范围内，且羟基含量比小于26mol％；当乙酰度大于4mol％且小于8mol％时，聚合度介于1800至3200的范围内，且羟基含量比小于26mol％。相对而言，比较例1至4的中间层皆至少不符合上述条件中的一者。
如表2所示，实施例1至5的聚合物膜在-20℃至20℃产生第一损耗因子波峰值；较佳地是于-2.5至1.6℃之间产生第一损耗因子波峰值。实施例1至5的聚合物膜也在20℃至50℃产生第二损耗因子波峰值，且同时地第一损耗因子波峰值与第二损耗因子波峰值的比值为1.7至3.0之间。另一方面，实施例1至5的聚合物膜在第一损耗因子波峰值与第二损耗因子波峰值之间的损耗因子波谷值为0.15至0.45，并且在10℃时的损耗因子小于0.5。
相较之下，比较例1的聚合物膜的在10℃时的损耗因子以及损耗因子波谷值皆不在上述范围内；而不为特定理论所限制的情形下，其特性分析结果显示：在聚合物膜制备完成后第28天依据ISO 16940的MIM机械阻抗法于10℃及20℃下所测得的损失系数皆不佳，可知其在10℃及20℃的环境温度下的隔音效果并不理想。比较例2、4的聚合物膜在10℃时的损耗因子不在上述范围内；而不为特定理论所限制的情形下，其特性分析结果显示：在聚合物膜制备完成后第28天依据ISO 16940的MIM机械阻抗法于10℃下所测得的损失系数不佳，可知其在10℃的环境温度下的隔音效果并不理想。比较例3的聚合物膜的损耗因子波谷值不在上述范围内；而其特性分析结果显示，在聚合物膜制备完成后自第1天至第28天，依据ISO 16940的MIM机械阻抗法在20℃及30℃之下所测得的损失系数经时变化量皆不佳，可知在20℃及30℃的环境温度下其隔音效果随时间下降。
综上所述，本发明提供一种聚合物膜，尤其适用于夹层玻璃的中间膜。依据本发明的不同实施例，所述聚合物膜在上述参数的界定及调整之下，得以在特定环境温度下及/或经过一段时间后仍得以保持良好的隔音性能。
以上已将本发明做一详细说明，以上所述者，仅本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即凡依本发明权利要求书所作的均等变化与修饰，皆应仍属本发明的专利涵盖范围内。
Claims (19)
1.一种聚合物膜，其中，其包含至少一第一层及一第二层，所述第一层及所述第二层各包含一聚乙烯醇缩醛树脂及一可塑剂；
所述聚合物膜在-20℃至20℃具有一第一损耗因子波峰值，并在20℃至50℃具有一第二损耗因子波峰值；且
所述聚合物膜在所述第一损耗因子波峰值与所述第二损耗因子波峰值之间具有一损耗因子波谷值，其为0.15至0.45；
其中，所述聚合物膜在10℃的损耗因子小于0.5。
2.如权利要求1所述的聚合物膜，其中，所述第一损耗因子波峰值大于所述第二损耗因子波峰值。
3.如权利要求1所述的聚合物膜，其中，所述第一损耗因子波峰值与所述第二损耗因子波峰值的比值为1.7至3.0。
4.如权利要求2所述的聚合物膜，其中，所述第一损耗因子波峰值为0.80至1.50。
5.如权利要求2所述的聚合物膜，其中，所述第二损耗因子波峰值为0.30至0.90。
6.如权利要求1所述的聚合物膜，其中，
所述第一层的所述聚乙烯醇缩醛树脂以100重量份计，所述可塑剂为50至90重量份；且
所述第二层的所述聚乙烯醇缩醛树脂以100重量份计，所述可塑剂为30至60重量份。
7.如权利要求6所述的聚合物膜，其中，所述第一层的所述聚乙烯醇缩醛树脂是由聚乙烯醇与醛类进行缩醛反应而得，且所述聚乙烯醇合成固形份大于12％。
8.如权利要求6所述的聚合物膜，其中，所述第一层的所述聚乙烯醇缩醛树脂的假比重为0.200至0.250。
9.如权利要求6所述的聚合物膜，其中，所述第一层的所述聚乙烯醇缩醛树脂的聚合度为1800至4000。
10.如权利要求6所述的聚合物膜，其中，所述第一层的所述聚乙烯醇缩醛树脂满足下列条件之一：
当乙酰度大于12mol％时，聚合度介于3000至4000，且羟基含量比大于26mol％；
当乙酰度介于8mol％至12mol％时，聚合度介于2000至3200，且羟基含量比小于26mol％；
当乙酰度大于4mol％且小于8mol％时，聚合度介于1800至3200，且羟基含量比小于26mol％。
11.如权利要求1至10任一项所述的聚合物膜，其中，其是三层结构，且所述三层结构中，上下两层为第二层，中间夹所述第一层。
12.如权利要求11所述的聚合物膜，其中，其是作为夹层玻璃用的中间膜，其厚度为0.5至2mm。
13.如权利要求12所述的聚合物膜，其中，其于制备后第28天时依据ISO 16940的机械阻抗法于10℃所得的损失系数大于0.15。
14.如权利要求12所述的聚合物膜，其中，其于制备后第28天时依据ISO 16940的机械阻抗法于20℃所得的损失系数大于0.25。
15.如权利要求12所述的聚合物膜，其中，其于制备后第28天时依据ISO 16940的机械阻抗法于30℃所得的损失系数大于0.15。
16.如权利要求12所述的聚合物膜，其中，其于10℃的损失系数的经时变化量大于0％，所述经时变化量是以下方公式计算：
(制备后第28天时的损失系数-制备后第1天时的损失系数)/制备后第1天时的损失系数*100％；
其中前述损失系数是依据ISO 16940的机械阻抗法于10℃所测得。
17.如权利要求12所述的聚合物膜，其中，其于20℃的损失系数的经时变化量大于0％，所述经时变化量是以下方公式计算：
(制备后第28天时的损失系数-制备后第1天时的损失系数)/制备后第1天时的损失系数*100％；
其中前述损失系数是依据ISO 16940的机械阻抗法于20℃所测得。
18.如权利要求12所述的聚合物膜，其中，其于30℃的损失系数的经时变化量大于-10％，所述经时变化量是以下方公式计算：
(制备后第28天时的损失系数-制备后第1天时的损失系数)/制备后第1天时的损失系数*100％；
其中前述损失系数是依据ISO 16940的机械阻抗法于30℃所测得。
19.如权利要求12所述的聚合物膜，其中，其厚度为0.8mm，且所述第二层/第一层/第二层的厚度为0.335mm/0.13mm/0.335mm。
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