KR20170071543A - 넓은 온도 범위에 걸쳐 음향 감쇠 특성을 갖는 다층 중간층 - Google Patents

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Abstract

개선된 방음성을 갖는 중합체 중간층이 개시된다. 상기 중합체 중간층은 0.40 이상의 조성 분산도를 갖는 폴리(비닐 부티랄) 수지 조성물 및 가소제를 포함하는 하나 이상의 연질 층; 및 폴리(비닐 부티랄) 수지 조성물 및 가소제를 포함하는 경질 층을 포함하고, 이때 상기 중합체 중간층은 10℃, 20℃ 및 30℃에서 선택된 2개 이상의 상이한 온도에서 측정된 약 0.15 이상의 댐핑 손실 계수(η)(ISO 16940에 따른 기계적 임피던스 측정법에 의해 측정됨)를 갖는다.

Description

넓은 온도 범위에 걸쳐 음향 감쇠 특성을 갖는 다층 중간층{MULTILAYER INTERLAYER HAVING SOUND DAMPING PROPERTIES OVER A BROAD TEMPERATURE RANGE}
본 발명은, 다층 유리 패널용 중합체 중간층 및 하나 이상의 중합체 중간층 시트를 갖는 다층 유리 패널 분야에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은, 다중 열가소성 중합체 층을 포함하는 음향(acoustic) 중합체 중간체 분야에 관한 것이다.
다층 패널은 일반적으로, 기판(예컨대, 비제한적으로, 유리, 폴리에스터, 폴리아크릴레이트, 또는 폴리카보네이트)의 2개의 시트들과 이들 사이에 개재된 하나 이상의 중합체 중간층으로 구성된다. 적층된 다층 유리 패널은 통상적으로 건축용 창 용도, 차량과 항공기의 창에 사용된다. 이러한 용도는 통상적으로 적층된 안전 유리로 지칭된다. 이의 주요 기능은 개구부를 통한 침투 또는 유리 파편의 분산을 허용하지 않고 물체로부터의 타격에 의한 것과 같은 에너지를 흡수하여 밀폐된 구역 내의 물체 또는 사람의 손상 또는 상해를 최소화하는 것이다. 안전 유리는 또한 음향 잡음을 감쇠시키고, UV 및/또는 IR 광 투과를 감소시키고/거나 창 개구의 외관 및 미적 매력을 향상시키는 것과 같은 다른 유리한 효과를 제공하는 데 사용될 수 있다.
안전 유리에서 발견되는 열가소성 중합체는 유리를 통한 소리 전달을 감소시키기 위해 하나 이상의 물리적 특성이 개질된 폴리(비닐 아세탈)(PVA) 또는 폴리(비닐 부티랄)(PVB)과 같은 열가소성 중합체의 단일 층으로 구성될 수 있다. 이러한 음향 감쇠에 대한 통상적인 시도는 유리 전이 온도가 낮은 열가소성 중합체를 사용하는 것을 포함한다. 다른 시도는 2개 이상(예를 들어 3개)의 열가소성 중합체의 인접한 층들을 사용하는 다층 중간층을 포함하고, 이때 이들 층은 상이한 특징을 갖는다(예를 들어, US 5,340,654, 5,190,826 및 7,510,771 참조). 이러한 다층 중간층은 전형적으로 낮은 잔류 하이드록실 함량을 갖는 단일 폴리(비닐 아세탈) 수지를 갖는 연질 층 및 현저히 높은 잔류 하이드록실 함량을 갖는 폴리(비닐 아세탈) 수지를 갖는 2개의 경질 외층을 포함한다. 연질 층은 음향 감쇠 특성을 제공하지만, 경질 층은 중간층의 취급, 가공 및 기계적 강도를 제공한다. 경질 외층은 일반적으로 음향 감쇠 특성에 거의 기여하지 않는다.
다층 유리 패널을 통한 음향 전달을 감소시키는 다층 중간층(적어도 2개의 인접한 중합체 층을 포함함)을 생성하기 위한 이전의 시도는 2개 이상의 층 사이의 다양한 조성의 순열조합 또는 차이에 의존하였다. 통상적인 다층 중간층은 단일 수지를 가지며 단일 유리 전이 온도 및 조성물의 더 낮은 분산을 나타내는 연질 층을 갖는다. 하나의 종래 기술 방법은 상이한 탄소 길이의 아세탈의 사용을 교시한다(예를 들어, 미국 특허 제 5,190,826 호 참조). 다른 종래 기술 방법은 상이한 중합도의 사용을 교시한다(예를 들어, 일본 특허 출원 3124441A 또는 미국 특허 출원 2003/0139520 A1 참조). 층을 변화시키는 또 다른 방법은 2개의 인접한 층 중 하나에서 5 몰% 이상의 잔류 아세테이트 수준을 조성 차이로서 갖는 PVB 수지의 사용이다(예를 들어, 일본 특허 제 3,377,848 호 및 미국 특허 제 5,340,654 호 참조). 마지막으로, 다른 방법은 상이한 가소제 농도를 갖는 폴리(비닐 부티랄) 수지를 사용한다(예를 들어, 미국 특허 제 7,510,771 호 참조). 이들 모든 중간층은 좁은 온도 범위에서만 방음 특성을 제공하고 수지 조성물의 분포가 좁으며 조성 분산도가 낮다.
이러한 중간층에서, 연질 층 폴리(비닐 아세탈) 수지 내의 잔류 하이드록실 함량 및 가소제의 양은 중간층이 차량 및 건물에 설치된 윈드실드 및 창과 같은 다층 유리 패널에 대한 주위 적용 온도에서 최적의 방음 특성을 제공하도록 최적화되었지만, 주위 온도보다 높거나 낮은 온도에서 상기 방음 성능은 크게 저하될 수 있다. 예를 들어, 다층 중간층을 포함하는 다층 유리 패널이 그 일치하는 주파수 영역(예를 들어 5,000 Hz 부근의 영역)에서 20℃에서 최대 방음 성능을 갖도록 다층 중간층 조성물이 최적화된 경우, 적용 온도를 약 10℃로 변경하면(온도를 10℃로 낮추거나 온도를 30℃까지 증가시키면) 방음 성능이 예컨대 수 데시벨 이상으로 크게 감소한다. 온도를 더 낮추거나 높이면 방음 성능이 훨씬 더 저하된다. 또한, 통상적인 다층 중간층으로 제조된 다층 유리 패널은 주위 온도에서 세계의 한 지역에서는 바람직한 방음을 가질 수 있지만, 주위 온도가 다른 세계의 다른 지역에서는 방음이 낮을 수도 있고 성능이 평범할 수도 있다. 동일한 세계 지역에서도, 일 년 내내 계절이 변하고 온도가 크게 증가하거나 감소하면 유리 패널의 방음 성능도 변한다.
따라서, 주위 온도와 같은 단지 하나의 온도가 아닌 넓은 온도 범위에서 방음 성능을 갖는 다층 중간층의 개발이 당해 분야에서 필요하다. 보다 구체적으로는, 넓은 온도 범위에 걸쳐 방음 성능을 제공하는 적어도 하나의 연질 층을 갖는 다층 중간층의 개발이 당해 분야에 필요하다.
본원에 기술된 이들 및 다른 문제점으로 인해, 다른 것들 중에서도 경질 층(들) 및 연질 층(들)으로 이루어진 다층의 중간층이 존재한다. 일부 실시양태에서, 연질 층은 조성이 보다 넓은 분포(또는 더 높은 분산도)를 갖는 수지 조성물을 포함한다. 고 분산도의 조성물을 갖는 수지 조성물을 포함하는 다층 중간층은 다른 종래의 다층 중간층보다 넓은 온도 범위에 걸쳐 양호한 음향 성능을 갖는다. 하나의 실시양태에서, 이러한 다층 중간층은, 가소화된 폴리(비닐 부티랄) 수지를 포함하는 제1 중합체 층(경질 층); 상이한 하이드록실 함량을 갖는 2종 이상의 가소화된 폴리(비닐 부티랄) 수지의 블렌드를 포함하는 제2 중합체 층(연질 층); 및 가소화된 폴리(비닐 부티랄) 수지를 포함하는 제3 중합체 층(경질 층)을 포함한다. 한 실시양태에서, 이들 다층 중간층은: 가소화된 폴리(비닐 부티랄) 수지를 포함하는 제1 중합체 층(경질 층); 높은 분산도의 조성물을 갖는 가소화된 폴리(비닐 부티랄) 수지를 포함하는 제2 중합체 층(연질 층); 및 가소화된 폴리(비닐 부티랄) 수지를 포함하는 제3 중합체 층(경질 층)을 포함한다. 실시양태에서, 제2 중합체 층은 제1 중합체 층과 제3 중합체 층 사이에 배치되어, 2개의 경질 외부(스킨) 층 및 중앙 연질(코어) 층을 생성한다. 실시양태에서, 제2 중합체 층은 상이한 잔류 하이드록실 함량, 상이한 잔류 아세테이트 함량 또는 이들 모두를 갖는 2종 이상의 가소화된 폴리(비닐 부티랄) 수지의 블렌드를 포함한다. 실시양태에서, 연질 층은 2종 이상의 수지를 블렌딩하여 제조된 높은 분산도의 조성물을 갖는 수지를 포함한다. 다른 실시양태에서, 연질 층은 본원에서 추가로 기재된 바와 같이 높은 분산도의 조성물을 갖는 수지 조성물을 포함한다.
일 실시양태에서, 개선된 방음성을 갖는 중합체 중간층이 개시되며, 상기 중합체 중간층은, 제1 잔류 하이드록실 함량 및 제1 유리 전이 온도(Tg)를 갖는 제1 폴리(비닐 부티랄) 수지; 제2 잔류 하이드록실 함량 및 제2 유리 전이 온도(Tg)를 갖는 제2 폴리(비닐 부티랄) 수지(이때, 제1 잔류 하이드록실 함량과 제2 잔류 하이드록실 함량의 차이는 1.0 중량% 이상이고, 제1 유리 전이 온도(Tg)와 제2 유리 전이 온도(Tg)의 차이는 1.5℃ 이상임); 및 가소제를 포함하는 하나 이상의 연질 층; 및 제3 잔류 하이드록실 함량을 갖는 제3 폴리(비닐 부티랄) 수지; 및 가소제를 포함하는 하나 이상의 경질 층을 포함하며, 이때 상기 중합체 중간층은 10℃, 20℃ 및 30℃에서 선택된 2개 이상의 상이한 온도에서 측정된 약 0.15 이상의 댐핑 손실 계수(η)(ISO 16940에 따른 기계적 임피던스 측정법(Mechanical Impedance Measurement)에 의해 측정됨)을 갖는다.
실시양태에서, 중합체 중간층은 10℃, 20℃ 및 30℃에서 선택된 2개 이상의 상이한 온도에서 측정된 적어도 약 0.16의 댐핑 손실 계수(η)(ISO 16940에 따른 기계적 임피던스 측정법에 의해 측정됨)를 가지거나, 또는 적어도 약 0.17, 또는 적어도 약 0.18, 또는 적어도 약 0.19, 또는 적어도 약 0.20, 또는 적어도 약 0.21, 또는 적어도 약 0.22, 또는 적어도 약 0.23, 또는 적어도 약 0.24, 또는 적어도 약 0.25이다.
실시양태에서, 제2 폴리(비닐 부티랄) 수지는 약 5 중량% 내지 약 50 중량%, 또는 약 25 중량% 내지 약 50 중량%의 양으로 존재한다.
실시양태에서, 중합체 중간층의 연질 층 내의 각각의 가소화된 수지는 20.0℃ 미만, 또는 19.0℃ 미만, 18.0℃ 미만, 또는 17.0℃ 미만, 또는 16.0℃ 미만, 또는 15.0℃ 미만의 유리 전이 온도(Tg)를 갖는다. 실시양태에서, 제1 폴리(비닐 부티랄) 수지 및 제2 폴리(비닐 부티랄) 수지의 유리 전이 온도(Tg) 간의 차이는 적어도 2.0℃, 또는 적어도 2.5℃, 또는 적어도 3.0℃, 또는 적어도 4.0℃, 또는 적어도 5.0℃이다.
실시양태에서, 제3 폴리(비닐 부티랄) 수지의 잔류 하이드록실 함량은 제1 폴리(비닐 부티랄) 수지 또는 제2 폴리(비닐 부티랄) 수지의 잔류 하이드록실 함량과 동일하다. 실시양태에서, 제1 잔류 하이드록실 함량과 제2 잔류 하이드록실 함량 간의 차이는 2.0 중량% 이상, 또는 3.0 중량% 이상, 또는 4.0 중량% 이상, 또는 5.0 중량% 이상이다.
다른 실시양태에서, 개선된 방음성을 갖는 중합체 중간층이 개시되며, 상기 중합체 중간층은, 제1 잔류 하이드록실 함량 및 제1 유리 전이 온도(Tg)를 갖는 제1 폴리(비닐 부티랄) 수지; 제2 잔류 하이드록실 함량 및 제2 유리 전이 온도(Tg)를 갖는 제2 폴리(비닐 부티랄) 수지(이때, 제1 잔류 하이드록실 함량과 제2 잔류 하이드록실 함량의 차이는 1.0 중량% 이상이고, 제1 유리 전이 온도(Tg)와 제2 유리 전이 온도(Tg)의 차이는 1.5℃ 이상임); 및 가소제를 포함하는 하나 이상의 연질 층; 및 제3 잔류 하이드록실 함량을 갖는 제3 폴리(비닐 부티랄) 수지; 및 가소제를 포함하는 하나 이상의 경질 층을 포함하며, 이때 상기 중합체 중간층은 10℃, 20℃ 및 30℃에서 선택된 2개 이상의 상이한 온도에서 측정된 약 0.15 이상의 댐핑 손실 계수(η)(ISO 16940에 따른 기계적 임피던스 측정법에 의해 측정됨)를 갖고, 제2 폴리(비닐 부티랄) 수지는 약 5 중량% 내지 약 50 중량%의 양으로 존재한다. 실시양태에서, 제2 폴리(비닐 부티랄) 수지는 약 25 중량% 내지 약 50 중량%의 양으로 존재한다.
실시양태에서, 중합체 중간층은 10℃, 20℃ 및 30℃에서 선택된 2개 이상의 상이한 온도에서 측정된 적어도 약 0.16의 댐핑 손실 계수(η)(ISO 16940에 따른 기계적 임피던스 측정법에 의해 측정됨)를 가지거나 또는 적어도 약 0.17, 또는 적어도 약 0.18, 또는 적어도 약 0.19, 또는 적어도 약 0.20, 또는 적어도 약 0.21, 또는 적어도 약 0.22, 또는 적어도 약 0.23, 또는 적어도 약 0.24, 또는 적어도 약 0.25이다.
실시양태에서, 중합체 중간층의 연질 층 내의 각각의 가소화된 수지는 20.0℃ 미만, 또는 19.0℃ 미만, 또는 18.0℃ 미만, 또는 17.0℃ 미만, 또는 16.0℃ 미만, 또는 15.0℃ 미만의 유리 전이 온도(Tg)를 갖는다. 실시양태에서, 제1 폴리(비닐 부티랄) 수지 및 제2 폴리(비닐 부티랄) 수지의 유리 전이 온도(Tg) 사이의 차이는 적어도 2.0℃, 또는 적어도 2.5℃, 또는 적어도 3.0℃, 또는 적어도 4.0℃, 또는 적어도 5.0℃이다.
실시양태에서, 제3 폴리(비닐 부티랄) 수지의 잔류 하이드록실 함량은 제1 폴리(비닐 부티랄) 수지 또는 제2 폴리(비닐 부티랄) 수지의 잔류 하이드록실 함량과 동일하다. 실시양태에서, 제1 잔류 하이드록실 함량과 제2 잔류 하이드록실 함량 간의 차이는 2.0 중량% 이상, 또는 3.0 중량% 이상, 또는 4.0 중량% 이상, 또는 5.0 중량% 이상이다.
또 다른 실시양태에서, 개선된 방음성을 갖는 중합체 중간층이 개시되며, 상기 중합체 중간층은, 제1 잔류 하이드록실 함량 및 제1 유리 전이 온도(Tg)를 갖는 제1 폴리(비닐 부티랄) 수지; 제2 잔류 하이드록실 함량 및 제2 유리 전이 온도(Tg)를 갖는 제2 폴리(비닐 부티랄) 수지(이때, 제1 잔류 하이드록실 함량과 제2 잔류 하이드록실 함량의 차이는 1.0 중량% 이상이고, 제1 유리 전이 온도(Tg)와 제2 유리 전이 온도(Tg)의 차이는 1.5℃ 이상임); 및 가소제를 포함하는 하나 이상의 연질 층; 및 제3 잔류 하이드록실 함량을 갖는 제3 폴리(비닐 부티랄) 수지; 및 가소제를 포함하는 하나 이상의 경질 층을 포함하며, 이때 상기 중합체 중간층의 연질 층 내의 각각의 가소화된 수지는 20.0℃ 미만의 유리 전이 온도(Tg)를 갖는다. 실시양태에서, 상기 중합체 중간층의 연질 층 내의 각각의 가소화된 수지는 19.0℃ 미만, 18.0℃ 미만 또는 17.0℃ 미만, 또는 16.0℃ 미만, 또는 15.0℃ 미만의 유리 전이 온도(Tg)를 갖는다.
실시양태에서, 제2 폴리(비닐 부티랄) 수지는 약 5 중량% 내지 약 50 중량%, 또는 약 25 중량% 내지 약 50 중량%의 양으로 존재한다.
실시양태에서, 제1 폴리(비닐 부티랄) 수지와 제2 폴리(비닐 부티랄) 수지의 유리 전이 온도(Tg) 간의 차이는 적어도 2.0℃, 또는 적어도 2.5℃, 또는 적어도 3.0℃, 또는 적어도 4.0℃, 적어도 5.0℃이다.
실시양태에서, 제3 폴리(비닐 부티랄) 수지의 잔류 하이드록실 함량은 제1 폴리(비닐 부티랄) 수지 또는 제2 폴리(비닐 부티랄) 수지의 잔류 하이드록실 함량과 동일하다. 실시양태에서, 제1 잔류 하이드록실 함량과 제2 잔류 하이드록실 함량 간의 차이는 2.0 중량% 이상, 또는 3.0 중량% 이상, 또는 4.0 중량% 이상, 또는 5.0 중량% 이상이다.
실시양태에서, 중합체 중간층은 (ISO 16940에 따른 기계적 임피던스 측정법에 의해 측정된 바와 같이) 10℃, 20℃ 및 30℃에서 선택된 2개 이상의 상이한 온도에서 측정된 적어도 약 0.15의 댐핑 손실 계수(η), 또는 적어도 약 0.16, 또는 적어도 약 0.17, 또는 적어도 약 0.18, 또는 적어도 약 0.19, 또는 적어도 약 0.20, 또는 적어도 약 0.21, 또는 적어도 약 0.22, 또는 적어도 약 0.23, 또는 적어도 약 0.24, 또는 적어도 약 0.25의 댐핑 손실 계수를 갖는다.
개선된 방음성을 갖는 중합체 중간층의 제조 방법이 개시되며, 상기 중합체 중간층은, 제1 잔류 하이드록실 함량 및 제1 유리 전이 온도(Tg)를 갖는 제1 폴리(비닐 부티랄) 수지; 제2 잔류 하이드록실 함량 및 제2 유리 전이 온도(Tg)를 갖는 제2 폴리(비닐 부티랄) 수지(이때, 제1 잔류 하이드록실 함량과 제2 잔류 하이드록실 함량의 차이는 1.0 중량% 이상이고, 제1 유리 전이 온도(Tg)와 제2 유리 전이 온도(Tg)의 차이는 1.5℃ 이상임); 및 가소제를 포함하는 하나 이상의 연질 층; 및 제3 잔류 하이드록실 함량을 갖는 제3 폴리(비닐 부티랄) 수지; 및 가소제를 포함하는 하나 이상의 경질 층을 포함하며, 이때 상기 중합체 중간층은 본원에 개시된 바와 같이 (ISO 16940에 따른 기계적 임피던스 측정법에 의해 측정시) 10℃, 20℃ 및 30℃에서 선택된 2개 이상의 상이한 온도에서 측정된 적어도 약 0.15의 댐핑 손실 계수(η)를 갖는다.
또한, 개선된 방음성을 갖는 중합체 중간층의 제조 방법이 개시되며, 상기 중합체 중간층은, 제1 잔류 하이드록실 함량 및 제1 유리 전이 온도(Tg)를 갖는 제1 폴리(비닐 부티랄) 수지; 제2 잔류 하이드록실 함량 및 제2 유리 전이 온도(Tg)를 갖는 제2 폴리(비닐 부티랄) 수지(이때, 제1 잔류 하이드록실 함량과 제2 잔류 하이드록실 함량의 차이는 1.0 중량% 이상이고, 제1 유리 전이 온도(Tg)와 제2 유리 전이 온도(Tg)의 차이는 1.5℃ 이상임); 및 가소제를 포함하는 하나 이상의 연질 층; 및 제3 잔류 하이드록실 함량을 갖는 제3 폴리(비닐 부티랄) 수지; 및 가소제를 포함하는 하나 이상의 경질 층을 포함하며, 이때 상기 중합체 중간층은 (ISO 16940에 따른 기계적 임피던스 측정법에 의해 측정시) 10℃, 20℃ 및 30℃에서 선택된 2개 이상의 상이한 온도에서 측정된 적어도 약 0.15의 댐핑 손실 계수(η)를 갖고, 제2 폴리(비닐 부티랄) 수지는 약 5 중량% 내지 약 50 중량%의 양으로 존재한다. 실시양태에서, 제2 폴리(비닐 부티랄) 수지는 본원에 개시된 바와 같이 약 25 중량% 내지 약 50 중량%의 양으로 존재한다.
또한, 개선된 방음성을 갖는 중합체 중간층의 제조 방법이 개시되며, 상기 중합체 중간층은, 제1 잔류 하이드록실 함량 및 제1 유리 전이 온도(Tg)를 갖는 제1 폴리(비닐 부티랄) 수지; 제2 잔류 하이드록실 함량 및 제2 유리 전이 온도(Tg)를 갖는 제2 폴리(비닐 부티랄) 수지(이때, 제1 잔류 하이드록실 함량과 제2 잔류 하이드록실 함량의 차이는 1.0 중량% 이상이고, 제1 유리 전이 온도(Tg)와 제2 유리 전이 온도(Tg)의 차이는 1.5℃ 이상임); 및 가소제를 포함하는 하나 이상의 연질 층; 및 제3 잔류 하이드록실 함량을 갖는 제3 폴리(비닐 부티랄) 수지; 및 가소제를 포함하는 하나 이상의 경질 층을 포함하며, 이때 본원에서 개시된 바와 같이, 상기 중합체 중간층의 연질 층 내의 각각의 가소화된 수지는 20.0℃ 미만의 유리 전이 온도(Tg)를 갖는다.
일 실시양태에서, 개선된 방음성을 갖는 중합체 중간층이 개시되며, 이때 상기 중합체 중간층은, 폴리(비닐 부티랄) 수지 조성물 및 가소제를 포함하는 경질 층; 및 폴리(비닐 부티랄) 수지 조성물 및 가소제를 포함하는 연질 층을 포함하고, 이때 상기 연질 층은 0.40 이상의 조성 분산도를 가지며; 상기 중합체 중간층은 10℃, 20℃ 및 30℃에서 선택된 2개 이상의 상이한 온도에서 측정된 약 0.15 이상의 댐핑 손실 계수(η)(ISO 16940에 따른 기계적 임피던스 측정법에 의해 측정됨)를 갖는다.
다른 실시양태에서, 개선된 방음성을 갖는 중합체 중간층이 개시되며, 이때 상기 중합체 중간층은, 폴리(비닐 부티랄) 수지 조성물 및 가소제를 포함하는 경질 층; 및 폴리(비닐 부티랄) 수지 조성물을 포함하는 연질 층을 포함하고, 이때 상기 연질 층은 제1 조성 분산도를 갖는 제1 폴리(비닐 부티랄) 수지 및 제2 조성 분산도를 갖는 제2 폴리(비닐 부티랄) 수지 및 가소제를 포함하며, 상기 연질 층은 제3 조성 분산도을 가지며, 제3 조성 분산도는 0.40 이상이고, 제3 조성 분산도가 제1 조성 분산도 및 제2 조성 분산도 둘 다보다 크며; 상기 중합체 중간층은 10℃, 20℃ 및 30℃에서 선택된 2개 이상의 상이한 온도에서 측정된 약 0.15 이상의 댐핑 손실 계수(η)(ISO 16940에 따른 기계적 임피던스 측정법에 의해 측정됨)를 갖는다.
다른 실시양태에서, 개선된 방음성을 갖는 중합체 중간층이 개시되며, 이때 상기 중합체 중간층은, 폴리(비닐 부티랄) 수지 조성물 및 가소제를 포함하는 경질 층; 및 폴리(비닐 부티랄) 수지 조성물 및 가소제를 포함하는 연질 층을 포함하고, 이때 상기 연질 층 조성물은 평균 잔류 하이드록실 함량이 약 8 내지 약 16 중량%이고 조성 분산도가 0.40 이상이고, 상기 중합체 중간층은 10℃, 20℃ 및 30℃에서 선택된 2개 이상의 상이한 온도에서 측정된 약 0.15 이상의 댐핑 손실 계수(η)(ISO 16940에 따른 기계적 임피던스 측정법에 의해 측정됨)를 갖는다.
실시양태에서, 연질 층의 폴리(비닐 부티랄) 수지 조성물은 제1 잔류 하이드록실 함량을 갖는 제1 폴리(비닐 부티랄) 수지 및 제2 잔류 하이드록실 함량을 갖는 제2 폴리(비닐 부티랄) 수지를 포함하며, 이때 제1 잔류 하이드록실 함량과 제2 잔류 하이드록실 함량 간의 차이는 적어도 1.0 중량%이다.
실시양태에서, 연질 층 내의 수지 조성물의 조성 분산도는 연질 층에서의 제1 폴리(비닐 부티랄) 수지의 조성 분산도 및 연질 층에서의 제2 폴리(비닐 부티랄) 수지의 조성 분산도보다 크다.
실시양태에서, 연질 층의 폴리(비닐 부티랄) 수지 조성물은 제1 잔류 비닐 아세테이트 함량을 갖는 제1 폴리(비닐 부티랄) 수지 및 제2 잔류 비닐 아세테이트 함량을 갖는 제2 폴리(비닐 부티랄) 수지를 포함하며, 이때 제1 잔류 비닐 아세테이트 함량과 제2 잔류 비닐 아세테이트 함량 간의 차이는 적어도 1.0%이다.
실시양태에서, 연질 층 내의 수지 조성물의 조성 분산도는 연질 층에서의 제1 폴리(비닐 부티랄) 수지의 조성 분산도 및 연질 층에서의 제2 폴리(비닐 부티랄) 수지의 조성 분산도보다 크다. 실시양태에서, 중합체 중간층의 연질 층 내의 가소화된 수지 조성물은 20.0℃ 미만의 유리 전이 온도(Tg)를 갖는다.
실시양태에서, 연질 층 내의 수지 조성물은 1차 가수분해도를 갖는 제1 폴리(비닐 알코올) 수지를 부티르알데하이드와 반응시켜 반응 혼합물을 형성하는 단계, 2차 가수분해도를 갖는 제2 폴리(비닐 알코올) 수지를 반응 혼합물에 첨가하는 단계, 및 제2 폴리(비닐 알코올) 수지를 부티르알데하이드와 반응시켜 0.40 이상의 조성 분산도를 갖는 수지를 형성하는 단계의 공정에 의해 제조된다.
실시양태에서, 연질 층 내의 수지 조성물은 제1 폴리(비닐 알코올) 수지와 제2 폴리(비닐 알코올) 수지 조성물을 혼합하여 혼합물을 형성하는 단계의 공정에 의해 제조되며, 이때 제1 폴리(비닐 알코올) 수지 및 제2 폴리(비닐 알코올) 수지 조성물은 각각 가수분해도를 갖고 제1 폴리(비닐 알코올) 수지와 제2 폴리(비닐 알코올) 수지의 가수분해도의 차이는 2% 이상이고, 상기 혼합물은 부티르알데하이드와 반응하여 0.40 이상의 조성 분산도를 갖는 수지를 생성한다.
실시양태에서, 중합체 중간층은 제2 경질 층을 추가로 포함하고, 연질 층은 경질 층에 인접하고 그 사이에 존재한다.
실시양태에서, 제3 조성 분산도는 제1 조성 분산도보다 적어도 10% 크고 제2 조성 분산도보다 적어도 10% 크다.
실시양태에서, 연질 층 폴리(비닐 부티랄) 수지 조성물은 약 1 몰% 내지 약 28 몰%의 평균 잔류 비닐 아세테이트 함량을 갖는다.
실시양태에서, 연질 층 중의 폴리(비닐 부티랄) 수지 조성물은 제1 잔류 하이드록실 함량 및 제1 조성 분산도를 갖는 제1 폴리(비닐 부티랄) 수지 및 제2 잔류 하이드록실 함량 및 제2 조성 분산도를 갖는 제2 폴리(비닐 부티랄) 수지를 포함하고, 이때 제1 잔류 하이드록실 함량과 제2 잔류 하이드록실 함량 간의 차이는 적어도 1.0 중량%이고, 연질 층은 0.40 이상의 제3 조성 분산도를 갖고, 제3 조성 분산도는 제1 조성 분산도 및 제2 조성 분산도 둘 다보다 크다.
다층 패널이 또한 개시된다. 다층 패널은 적어도 하나의 경질 기재 및 몇몇 실시양태에서는 유리와 같은 두 개의 경질 기재, 및 본원에 개시된 바와 같은 중합체 중간층 또는 다층 중합체 중간층을 포함한다. 이 패널은 향상된 방음 특성을 가진다.
중합체 중간층을 제조하는 방법이 또한 개시되며, 이때 중합체 중간층은 개선된 방음성을 가지며, 중합체 중간층은 본원에 개시된 바와 같이 적어도 하나의 연질 층 및 하나의 경질 층을 포함한다.
중합체 중간층을 제조하는 방법이 또한 개시되며, 이때 중합체 중간층은 개선된 방음성을 가지며, 중합체 중간층은 하나 이상의 연질 층 및 하나의 경질 층을 포함하고, 연질 층 내의 수지 조성물은 1차 가수분해도를 갖는 제1 폴리(비닐 알코올) 수지를 부티르알데하이드와 반응시켜 반응 혼합물을 형성하는 단계, 2차 가수분해도를 갖는 제2 폴리(비닐 알코올) 수지를 반응 혼합물에 첨가하는 단계, 및 제2 폴리(비닐 알코올) 수지를 부티르알데하이드와 반응시켜 0.40 이상의 조성 분산도를 갖는 수지를 형성하는 단계의 공정에 의해 제조된다.
중합체 중간층을 제조하는 방법이 또한 개시되며, 이때 중합체 중간층은 개선된 방음성을 가지며, 중합체 중간층은 하나 이상의 연질 층 및 하나의 경질 층을 포함하고, 연질 층 내의 수지 조성물은 제1 폴리(비닐 알코올) 수지와 제2 폴리(비닐 알코올) 수지 조성물을 혼합하여 혼합물을 형성하는 단계의 공정에 의해 제조되며, 이때 제1 폴리(비닐 알코올) 수지 및 제2 폴리(비닐 알코올) 수지 조성물은 각각 가수분해도를 갖고 제1 폴리(비닐 알코올) 수지와 제2 폴리(비닐 알코올) 수지의 가수분해도의 차이는 2% 이상이고, 상기 혼합물은 부티르알데하이드와 반응하여 0.40 이상의 조성 분산도를 갖는 수지를 생성한다.
도 1은 개시된 코어 층 수지(DR-1) 및 비교용 코어 층 수지(CR-1)에 대한 수지 조성물의 분포를 도시하는 차트이다.
도 2는 개시된 코어 층 수지(DR-5) 및 비교용 코어 층 수지(CR-1)에 대한 수지 조성물의 분포를 도시하는 차트이다.
도 3은 개시된 중간층(DI-5) 및 비교용 중간층(CI-2)에 대한 10℃, 20℃ 및 30℃에서의 댐핑 손실 계수를 도시하는 차트이다.
도 4는 개시된 중간층(DI-14) 및 비교용 중간층(CI-2)에 대한 10℃, 20℃ 및 30℃에서의 댐핑 손실 계수를 도시하는 차트이다.
도 5는 개시된 중간층(DI-22) 및 비교용 중간층(CI-2)에 대한 10℃, 20℃ 및 30℃에서의 댐핑 손실 계수를 도시하는 차트이다.
도 6은 15% 피크 높이의 계산 방법을 그래프로 나타낸 차트이다.
본원에 기술되는 것은, 다른 것들 중에서도, 제1 수지와 제2 수지의 혼합물을 포함하는 적어도 하나의 연질 코어 층 및 적어도 하나의 경질 스킨 층으로 이루어진 개선된 방음 기능을 갖는 다층 중간층으로서, 이때 제2 수지에서의 잔류 하이드록실 함량(PVOH의 중량%로 측정됨)이 제1 수지에서의 잔류 하이드록실 함량보다 높다. 일부 실시양태에서, 제2 수지의 잔류 하이드록실 함량은 스킨 층(들)의 잔류 하이드록실 함량보다 낮다. 제1 수지 및 제2 수지는 각각 유리 전이 온도(Tg)를 가지며, 제1 및 제2 수지의 유리 전이 온도는 상이하다. 또한, 본원에 기술되는 것은, 다른 것들 중에서도, 조성물에서의 높은 분산도를 갖는 수지를 포함하는 적어도 하나의 연질 층 및 적어도 하나의 경질 층으로 구성된 넓은 온도 범위에 걸쳐 개선된 방음성을 갖는 다층 중간층이며, 이때 연질 층 수지에서의 조성 분산도(하기에서 정의됨)는 0.40 이상이다. 실시양태에서, 중합체 중간층은 10℃, 20℃ 및 30℃에서 선택된 2개 이상의 상이한 온도에서 측정된 적어도 약 0.16의 댐핑 손실 계수(η)(ISO 16940에 따른 기계적 임피던스 측정법에 의해 측정됨)를 가지거나, 또는 10℃, 20℃ 및 30℃에서 선택된 2개 이상의 상이한 온도에서 측정된 적어도 0.17, 또는 적어도 0.18, 또는 적어도 0.19, 또는 적어도 0.20, 또는 적어도 0.21, 또는 적어도 0.22, 또는 적어도 0.23, 또는 적어도 0.24, 또는 적어도 0.25 또는 그 이상을 가진다.
후술하는 바와 같이, 여러 가지 방법으로 보다 넓은 분포 또는 높은 분산도(즉, 적어도 0.40 이상)를 갖는 연질 층 수지 조성물을 제조할 수 있다. 수지 조성물은 0.40 이상, 또는 0.41 이상, 또는 0.42 이상, 또는 0.43 이상, 또는 0.44 이상, 또는 0.45 이상, 또는 0.50 이상, 또는 0.55 이상, 또는 적어도 0.60 이상, 또는 0.65 이상의 분산도를 가질 수 있다.
공중합체, 삼원공중합체 또는 다중-단량체성 중합체의 특징은 예를 들어 중합체 중의 잔류 하이드록실 기 및/또는 잔류 비닐 아세테이트 기 또는 다른 기의 양과 같은 화학적 조성 분산도이다. 중합체 내의 개개의 단량체 기 또는 작용기의 조성은 평균값 주위에 분포한다. 본원에 사용된 화학적 조성물의 이러한 분산도는 "조성 분산도" 또는 "수지 조성 분산도"로 지칭되며, 이들 용어는 본원에서 상호 교환적으로 사용될 수 있다.
본원에 사용된 "중간층"은 다층 유리 용도 예를 들어 윈드쉴드 및 건축용 창문의 안전 유리에 사용될 수 있는 임의의 열가소성 구조물이다. "다층" 및 "다중 층"이란 용어는 하나 이상의 층을 갖는 중간층을 의미하며, 다층 및 다중 층은 상호 교환적으로 사용될 수 있다. 다층 중간층은 전형적으로 적어도 하나의 연질 층 및 적어도 하나의 경질 층을 함유한다. 일부 실시양태에서, 연질 층(들)은 하나 이상의 경질 층 사이에 인접하고/하거나 이들 사이에 있을 수 있고, 두 개의 경질 층 사이에 있는 연질 층은 코어 층으로 지칭될 수 있고, 경질 외층은 스킨 층이라고 할 수 있다. 다른 실시양태에서, 코어 층은 외부 또는 스킨 층보다 경질일 수 있으며, 더 부드러운 외부 또는 스킨 층 및 경질 코어 층을 갖는 중간층을 제공한다. 다른 실시양태에서, 다층 중간층은 3개 이상의 층을 포함한다.
본원에 사용된 바와 같이, 중합체 중간층의 층을 언급할 때, "연질 층"은 중간층에서의 다른 층 또는 다른 층에 대한 유리 전이 온도보다 낮은 유리 전이 온도를 갖는 층이다. 본원에 사용된 "경질 층"은 중간층에서의 다른 층 또는 다른 층에 대한 유리 전이 온도보다 높은 유리 전이 온도를 갖는 층이다. 연질 또는 경질이라는 용어는 층의 상대적인 특성이며 두 개 이상의 층을 비교하는 데 사용된다.
넓은 분포 또는 높은 분산도를 갖는 중합체 수지의 예는 폴리(비닐 아세탈) 수지와 같은 수지를 포함한다. 통상적인 폴리(비닐 아세탈) 수지는 산 촉매의 존재하에 폴리(비닐 알코올)의 하나 이상의 알데하이드(예컨대, 부티르알데하이드)와의 아세탈화에 의해 형성될 수 있다. 이어서, 생성된 폴리(비닐 아세탈) 수지는 예를 들어 미국 특허 제 2,282,057 호 및 제 2,282,026 호뿐만 아니라 문헌["Vinyl Acetal Polymers," Encyclopedia of Polymer Science & Technology, 3rd　ed., Volume 8, pages 381 -399, by B.E. Wade (2003)]에 기재되어 있는 바와 같은 공지된 방법에 따라 분리, 안정화 및 건조될 수 있다. 생성된 폴리(비닐 아세탈) 수지에 존재하는 잔류 알데하이드 기 또는 잔기의 총량은 ASTM D-1396에 의해 또는 ASTM D-1396 적정 방법과 유사한 수백 번의 적정으로부터 보정된 근적외선 측정에 의해 측정될 수 있다. 폴리(비닐 아세탈) 수지 중의 알데하이드 잔기의 총량은 총괄적으로 아세탈 성분으로 지칭될 수 있으며, 폴리(비닐 아세탈) 수지의 나머지량은 잔류 하이드록실 또는 아세테이트 기를 포함한다.
본원에 기재된 폴리(비닐 부티랄) 수지와 같은 폴리(비닐 아세탈) 수지는 전형적으로 잔류 하이드록실 및/또는 잔류 아세테이트 기를 포함한다. 본원에 사용된 용어 "잔류 하이드록실 함량" 및 "잔류 아세테이트 함량" 또는 "잔류 비닐 아세테이트 함량"은 각각 가공이 완료된 후에 수지상에 잔류하는 하이드록실 기 및 아세테이트 기의 양을 의미한다. 예를 들어, 폴리비닐 아세테이트를 폴리(비닐 알코올)로 가수분해한 다음 폴리(비닐 알코올)을 부티르알데하이드로 아세탈화하여 폴리(비닐 부티랄)을 제조하여 폴리(비닐 부티랄)을 제조할 수 있다. 폴리비닐 아세테이트를 가수분해하는 과정에서, 아세테이트 기 모두가 하이드록실 기로 전환되는 것은 아니며, 잔류 아세테이트 기가 수지상에 남게 된다. 마찬가지로, 폴리(비닐 알코올)을 아세탈화하는 과정에서, 하이드록실 기 모두가 아세탈 기로 전환되는 것은 아니며, 또한 수지상에 잔류 하이드록실 기를 남긴다. 결과적으로, 대부분의 폴리(비닐 아세탈) 수지는 중합체 사슬의 일부로서 잔류 하이드록실 기(비닐 하이드록실 기 또는 % 비닐 하이드록실 함량) 및 잔류 아세테이트 기(비닐 아세테이트 기 또는 % 비닐 아세테이트 함량)를 모두 포함한다. 잔류 하이드록실 함량은 중량%로 표현되고, 잔류 아세테이트 함량은 몰% 또는 중량%로 표현된다. 잔류 하이드록실 함량 및 잔류 아세테이트 함량은 ASTM D-1396 또는 전술한 유사한 방법에 따라 측정한다.
다양한 실시양태에서, 중합체는 다층 패널에서의 사용에 적합한 임의의 중합체일 수 있다. 전형적인 중합체는 폴리비닐 아세탈(PVA)(예를 들어, 폴리(비닐 부티랄)(PVB) 또는 폴리(비닐 이소부티랄), 폴리(비닐 부티랄의 이성체 및 PVB 또는 PVisoB, 지방족 폴리우레탄(PU), 폴리(에틸렌-코-비닐 아세테이트)(EVA), 폴리비닐 클로라이드(PVC), 폴리(비닐 클로라이드-코-메타크릴레이트), 폴리에틸렌, 폴리올레핀, 에틸렌 아크릴레이트 에스터 공중합체, 폴리(에틸렌-코-부틸 아크릴레이트), 실리콘 엘라스토머, 에폭시 수지 및 전술한 임의의 가능한 열가소성 수지로부터 유도된 에틸렌/카복실산 공중합체 및 이의 이오노머와 같은 산 공중합체, 및 이들의 조합 등을 포함하나, 이들에 국한되지 않는다. PVB 및 이의 이성체인 폴리비닐 이소부티랄, 폴리비닐 클로라이드, 이오노머 및 폴리우레탄은 일반적으로 중간층에 적합한 중합체이다; PVB 및 이의 이성체가 특히 적합하다. 폴리우레탄은 경도가 다를 수 있다. 예시적인 폴리우레탄 중합체는 ASTM D-2240에 따라 85 미만의 쇼어 A 경도를 갖는다. 폴리우레탄 중합체의 예는 20℃ 미만의 유리 전이 온도를 갖는 지방족 이소시아네이트 폴리에터-계 폴리우레탄(메사추세츠주 워번의 써메딕스 인코포레이티드(Thermedics Inc.)에서 시판 중임)인 AG8451 및 AG5050이다. EVA 중합체(또는 공중합체)는 다양한 양의 비닐 아세테이트 기를 함유할 수 있다. 바람직한 비닐 아세테이트 함량은 일반적으로 약 10 내지 약 90 몰%이다. 낮은 비닐 아세테이트 함량을 가진 EVA는 저온에서의 방음에 사용될 수 있다. 에틸렌/카복실산 공중합체는 일반적으로 폴리(에틸렌-코-메타크릴산) 및 폴리(에틸렌-코-아크릴산)이고, 카복실산 함량은 1 내지 25 몰%이다. 에틸렌/카복실산 공중합체의 이오노머는 알칼리(예를 들어 나트륨) 및 알칼리 금속(예를 들어 마그네슘)의 수산화물, 암모니아 또는 아연과 같은 전이 금속의 다른 수산화물과 같은 염기로 공중합체를 부분적으로 또는 완전히 중화시킴으로써 수득될 수 있다. 적합한 이오노머의 예로는 설린(Surlyn®) 이오노머 수지(델라웨어 윌밍턴의 듀퐁(DuPont)으로부터 상업적으로 입수가능함)를 포함한다.
예시적인 다층 중간층 구조물의 예는 PVB//PVB//PVB, PVB//PVisoB//PVB를 포함하며, 여기서 PVB 또는 PVisoB 층은 상이한 잔류 하이드록실 함량 또는 상이한 중합체 조성물을 갖는 둘 이상의 수지를 포함한다; PVC//PVB//PVC, PU//PVB//PU, 이오노머//PVB//이오노머, 이오노머//PU//이오노머, 이오노머//EVA//이오노머, 여기서 연질 층 PVB(PVisoB 포함), PU 또는 EVA는 상이한 유리 전이를 갖는 둘 이상의 수지를 포함한다. 대안적으로, 경질 및 연질 층은 모두 동일하거나 상이한 출발 PVB 수지를 사용하는 PVB일 수 있다. 수지 및 중합체의 다른 조합은 당업자에게 자명할 것이다.
폴리(비닐 아세탈) 또는 PVB 수지와 같은 수지 조성물에 대한 넓은 분포 또는 높은 분산을 달성하기 위한 하나의 방법은 제1 및 제2 수지의 혼합물을 갖는 것으로서, 여기서 제2 수지의 잔류 하이드록실 함량(실시양태의 중량%로서 측정됨)은 제1 수지의 잔류 하이드록실 함량과 상이하다. 다른 방법은 제1 및 제2 수지의 혼합물을 갖는 것으로서, 이때 제2 수지의 잔류 비닐 아세테이트 함량(PVAc의 몰% 또는 중량%로서 측정됨)은 제1 수지의 잔류 비닐 아세테이트 함량과 다르다. 마지막으로, 다른 방법은 제1 수지 및 제2 수지의 혼합물을 갖는 것으로서, 이때 제2 수지의 잔류 하이드록실 함량 및 잔류 비닐 아세테이트 함량은 제1 수지의 잔류 하이드록실 함량 및 잔류 비닐 아세테이트 함량과 상이하다.
예를 들어, 두 개 이상의 상이한 수지를 함께 블렌딩하여 수지의 혼합물을 형성함으로써(이때, 개별 수지는 상이한 잔류 하이드록실 함량, 잔류 비닐 아세테이트 함량 또는 둘 다를 가짐) 넓은 분포 또는 높은 분산도의 조성물을 달성할 수 있다. 상이한 잔류 하이드록실 및/또는 비닐 아세테이트 함량을 갖는 2종 이상의 상이한 수지로 출발함으로써, 조성물의 높은 분산도를 갖는 수지 조성물이 달성될 수 있다.
높은 분산도를 갖는 수지 조성물을 얻는 다른 방법은 상이한 조성(즉, 상이한 가수분해 수준 또는 상이한 가수분해도)의 2 이상(또는 그 이상)의 폴리(비닐 알코올)(실시양태) 수지를 혼합하여 혼합물을 형성시키고, 이 혼합물을 부티르알데하이드와 같은 알데하이드와 반응시켜 넓은 분포 또는 높은 분산도의 조성물을 갖는 수지를 제조하는 것이다. 예를 들어, 하나 이상의 실시양태 수지가 약 95% 이상의 가수분해도를 가지며 다른 실시양태 수지가 약 93% 이하의 가수분해도를 갖는 2종(또는 그 이상)의 상이한 실시양태 수지를 혼합시킬 수 있다(달리 언급하면, 예를 들어 2% 이상과 같이 가수분해 수준 사이에 차이가 있다). 2개의 상이한 실시양태 수지를 혼합하고 이들을 알데하이드(예컨대, 부티르알데하이드)와 반응시킴으로써, 생성된 수지 조성물은 약 2% 이상의 차이와 같은 잔류 비닐 알코올 함량의 차이를 갖는 수지 블렌드 또는 혼합물이 될 것이다. 유사하게, 예를 들어 약 5 몰% 이하의 잔류 비닐 아세테이트를 갖는 실시양태 수지 및 약 7 몰% 이상의 잔류 비닐 아세테이트를 갖는 실시양태 수지와 같은 상이한 수준의 잔류 비닐 아세테이트를 갖는 2종(또는 그 이상)의 실시양태 수지는 부티르알데하이드와 같은 알데하이드와 혼합되거나 블렌딩되어 반응할 수 있다. 생성된 수지 조성물은 상이한 실시양태 수준 또는 상이한 PVAc 수준 또는 둘 다와 같은 상이한 출발 조성 또는 특성의 수지의 혼합물일 것이며, 상기 조성물은 높은 분산도를 가질 것이다.
넓은 분포도 또는 높은 분산도를 갖는 수지 조성물을 얻는 또 다른 방법은 실시양태 수지를 부티르알데하이드와 같은 알데하이드와 먼저 반응시킨 후, 반응 혼합물에 제2 실시양태 수지를 첨가하여 알데하이드와 반응시키는 것이다. 제1 및 제2 실시양태 수지의 양(또는 제1 실시양태 수지 대 제2 실시양태 수지의 비), 알데하이드의 양 및 유형, 제2 실시양태가 반응 혼합물에 첨가되기 전의 지연 시간 및 반응 시간과 같은 변수를 제어하여, 잔류 하이드록실 기 또는 잔류 비닐 아세테이트 기의 양, 또는 잔류 하이드록실 기 및 잔류 아세테이트 기의 양 모두에서 높은 분산도와 같이 수지 조성물에서의 높은 분산도를 갖는 수지를 생성할 수 있다. 최종 결과는 상이한 조성물의 두 수지의 혼합물 또는 블렌드일 수 있고, 이때 높은 분산도를 갖는 조성물을 형성하기 위해, 하나는 더 높은 잔류 하이드록실 수준 및/또는 잔류 아세테이트 수준을 가지며, 하나는 더 낮은 잔류 하이드록실 수준 및/또는 잔류 아세테이트 수준을 갖는다.
조성물에서의 분포가 좁거나 분산도가 낮은 중합체는 유리 전이가 좁은 반면, 조성물에서의 분포가 넓거나 분산도가 높은 중합체는 유리 전이가 넓을 수 있다. 다층 중간층의 연질 층을 조성이 넓은 분포 또는 높은 분산도로 제형화함으로써, 이들 다층 중간층을 포함하는 다층 유리 패널은 분산도가 낮거나 분포가 좁은 연질 층 수지 조성물을 갖는 다층 유리 패널보다 넓은 온도 범위에 걸쳐 우수한 방음성을 갖는 것으로 밝혀졌다.
본 발명자들은 놀랍게도 넓은 분포 또는 높은 분산도를 갖는 수지를 갖는 연질 층을 조성물에 혼입시킴으로써, 경우에 따라, 하나 이상의 유리 전이를 유리 패널로 혼입시킴으로써 다층 유리 패널의 방음성이 넓은 온도 범위에 걸쳐 유지될 수 있음을 발견하였다. 본원에서 추가로 기술되는 바와 같이, 다층 중간층의 연질 층을 조성이 넓은 분포 또는 높은 분산도(즉, 적어도 0.40)를 갖도록, 어떤 경우에는 하나 이상의 유리 전이를 갖도록 제형화함으로써, 개선된 다층 중간층을 포함하는 다층 유리 패널의 방음 특성이 단일 유리 전이 온도만을 갖고/갖거나 조성이 좁은 분포 또는 낮은 분산도(즉, 0.40 미만)를 갖는 수지 조성물을 갖는 통상적인 다층 중간층을 포함하는 유리 패널에 비해 개선될 수 있다.
또한, 3개 이상의 중합체 층(즉, 3층 중간층)을 갖는 본 발명의 실시양태가 용이하게 취급되도록 제형화될 수 있고 종래의 방법에서 통상적인 중간층의 직접적인 대체물로서 사용될 수 있기 때문에, 이들 개선된 중간층은 현재의 라미네이트 제조 방법을 변경하지 않고도 많은 적용례에서 유용할 것이다. 예를 들어, 통상적인 중합체 중간층을 포함하는 자동차 윈드쉴드는 완성된 윈드쉴드를 형성하는 데 사용되는 라미네이션 공정을 변경하지 않고 본 발명의 중간층으로 대체될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시양태에서, 다층 중간층은 서로 접촉하여 배치된 2개 이상의 중합체 층을 포함하며, 이때 하나의 중합체 층은 연질이고 다른 중합체 층은 경질이며, 각각의 중합체 층은 하나 이상의 열가소성 중합체 수지를 포함한다. 열가소성 중합체는 각 층에서 동일하거나 상이할 수 있다.
광범위한 온도 범위에 걸쳐 양호한 방음 특성을 갖는 다층 유리 패널은 잔류 하이드록실 기 및/또는 잔류 아세테이트 기의 높은 분산도와 같은 높은 분산도를 갖는 조성물로 연질 층을 제형화하고/하거나 다중 유리 전이 온도(Tg)를 나타낼 수 있도록 연질 층을 제형화함으로써 달성될 수 있다. 이어서, 연질 층은 예를 들어 공-압출 또는 라미네이션과 같은 당 업계에 공지된 방법에 의해 하나 이상의 경질 층과 결합되거나 예를 들어 라미네이션되어 단일 다층 중간층을 형성한다. 전술한 바와 같이, 연질 층은 적어도 제1 수지와 제2 수지의 혼합물을 포함할 수 있으며, 이때 가소화되거나 비-가소화된 연질 층 수지는 각각 상이한 유리 전이 온도를 가지며, 여기서 제2 수지의 유리 전이 온도는 제1 수지의 유리 전이 온도와 상이하다. 또한, 제2 수지의 유리 전이는 경질 층의 유리 전이 온도보다 낮을 수 있다. 대안으로 또는 부가적으로, 연질 층은 상이한 잔류 하이드록실 함량 및/또는 상이한 잔류 비닐 아세테이트 함량을 갖는 2종 이상의 상이한 수지를 포함하거나, 연질 층 수지 조성물은 전술한 바와 같은 방법에 의해 제조되거나 수득해서 넓은 분포 및 높은 분산도(0.40 이상)를 갖는 수지 조성물을 제공할 수 있다.
본원에 사용된 중합체의 유리 전이는 가역적인 "유리질" 상태에서 고무질 상태로의 전이이고; 유리 전이 온도는 유리질 상태에서 고무질 상태로의 전이를 나타내는 온도이다. 유리 전이 상태에서, 중합체는 가장 높은 음향 감쇠를 제공한다. 유리 전이 온도(Tg)는 동적 기계적 열 분석(DMTA)에 의해 결정될 수 있다. DMTA는 주어진 주파수에서의 온도와 온도 스위프 율의 함수로서 파스칼 단위의 저장(탄성) 모듈러스(G'), 파스칼 단위의 손실(점성) 모듈러스(G"), 시편의 tanδ(= G/G')을 측정한다. 1 Hz의 주파수 및 3℃/min의 온도 스위프 율이 사용되었다. 이어서, Tg는 ℃ 단위의 온도 스케일에서 탄젠트 델타 피크의 위치에 의해 결정된다.
본 발명의 다양한 실시양태에서, 중합체 층 중 하나 이상은 폴리(비닐 부티랄)과 같은 폴리(비닐 아세탈) 수지 및 가소제를 포함한다. 다른 실시양태에서, 모든 중합체 층은 폴리(비닐 아세탈) 수지 또는 폴리(비닐 부티랄) 수지 및 가소제를 포함한다. 실시양태에서, 연질 코어 층은 제1 잔류 하이드록실 함량을 갖는 적어도 하나의 제1 수지와 제2 잔류 하이드록실 함량을 갖는 제2 수지의 혼합물을 포함하며, 이때 제2 수지 중의 잔류 하이드록실 함량(실시양태의 중량%로 측정시)은 제1 수지의 것과 상이하고, 제1 및 제2 수지 모두의 잔류 하이드록실 함량은 스킨 층(들)의 잔류 하이드록실 함량보다 낮다. 실시양태에서, 층 내의 수지(들)는 본원에 논의되는 바와 같이 조성 또는 분포에서 상이한 분산도를 갖는다.
다양한 실시양태에서, 연질 층과 같은 층에 2종 이상의 수지의 혼합물이 존재하는 경우, 연질 층의 제1 중합체 수지는 가소화될 때 유리 전이 온도 Tg1을 가지고 적용 온도 T1에서 방음 특성을 제공하도록 선택되고, 제2 중합체 수지는 적용 온도 T2에서 방음 특성을 제공하는 상이한 잔류 하이드록실 함량 및 제2 유리 전이 온도 Tg2를 갖도록 선택된다. 제1 및 제2 수지와 상이한 잔류 하이드록실 함량을 갖는 추가의 수지가 또한 선택될 수 있고 유리 전이 온도 Tg3, Tg4 ... Tgn(여기서, n은 상이한 수지의 수임)를 가지며, 적용 온도 T3, T4, ... Tn(여기서, n은 상이한 수지의 수임)에서 방음 특성을 제공하기 위해 층에 혼입되어, 다수의 유리 전이를 가지며 다수의 유리 전이 온도 Tg1, Tg2, Tg3, Tg4, ... Tgn을 나타내며 넓은 온도 범위에 걸쳐 방음 특성을 제공하는 연질 층을 생성한다. 일부 실시양태에서, 다수의 Tg는 단지 약간 다를 수 있기 때문에 측정 가능하지 않을 수 있지만, 유리 전이 또는 Tg는 단일 유리 전이를 갖는 수지 조성물에서보다 넓을 수 있다. 다른 실시양태에서, 수지는 조성물에서의 높은 분산도를 가질 수 있으며, 또한 다중 또는 보다 넓은 유리 전이 및 Tg를 제공할 수 있다.
다양한 실시양태에서, 연질 층은 높은 분산도의 조성물을 갖는 수지 조성물을 포함하고, 일부 실시양태에서, 수지 조성물은 2개의 폴리(비닐 부티랄) 수지 및 가소제를 포함한다. 제2 가소화된 수지는 제1 가소화된 수지의 유리 전이 온도와 적어도 약 1.5℃, 또는 적어도 약 2℃, 또는 적어도 2.5℃, 또는 적어도 3℃, 또는 적어도 4℃, 또는 적어도 5℃, 또는 적어도 6℃, 또는 적어도 7℃, 또는 적어도 8℃, 또는 적어도 9℃, 또는 적어도 10℃, 또는 적어도 11℃, 또는 적어도 12℃ 상이한 유리 전이 온도를 가진다. 제1 가소화된 수지는 -40℃ 내지 약 25℃, 또는 약 -30℃ 내지 20℃, 또는 약 -20℃ 내지 10℃, 또는 약 25℃ 이하, 또는 약 20℃ 이하, 또는 약 15℃ 이하, 또는 약 10℃ 이하, 또는 약 9℃ 이하, 또는 약 8℃ 이하, 또는 약 -40℃ 초과, 또는 약 -35℃ 초과, 또는 약 -30℃ 초과, 또는 약 -25℃ 초과, 또는 약 -20℃ 초과의 유리 전이 온도를 가질 수 있다. 본원에 사용된 가소화된 수지의 유리 전이 온도는 예를 들어 다른 가소화된 수지와 혼합하여 예를 들어 연질 층을 형성하기 전에 개별 가소화된 수지에 의해 형성된 시트상에서 결정된다.
다양한 실시양태에서, 연질 층은 2개 이상의 폴리(비닐 부티랄) 수지 및 가소제를 포함한다. 유리 전이 온도 Tg1, Tg2, Tg3 ...은 각각의 가소화된 수지에 상응하고, 2개의 인접한 가소화된 수지의 유리 전이 온도의 차이는 적어도 1.5℃, 또는 적어도 1.6℃, 또는 적어도 1.7℃, 또는 적어도 1.8℃, 또는 적어도 1.9℃, 또는 적어도 2.0℃, 또는 적어도 2.1℃, 또는 적어도 2.2℃, 또는 적어도 2.3℃, 또는 적어도 2.4℃, 또는 적어도 2.5℃, 또는 적어도 2.6℃, 또는 적어도 2.7℃, 또는 적어도 2.8℃, 또는 적어도 2.9℃, 또는 적어도 3.0℃, 또는 적어도 4.0℃, 또는 적어도 5.0℃ 이상이다.
제1 가소화된 수지와 제2 가소화된 수지 사이의 유리 전이 온도의 차이는 2개의 수지를 상이한 잔류 하이드록실 함량을 갖도록 선택하거나 대안적으로 이전에 기재된 방법에 의해 달성될 수 있다. 다양한 실시양태에서, 연질 층 내의 제2 PVB 수지는 제1 PVB 수지의 잔류 하이드록실 함량으로부터 적어도 약 1.0 중량%, 또는 적어도 약 1.5 중량%, 또는 적어도 약 2.0 중량%, 또는 적어도 약 2.5 중량%, 또는 적어도 약 3.0 중량%, 또는 적어도 약 3.5 중량%, 또는 적어도 약 4.0 중량%, 또는 적어도 약 4.5 중량%, 또는 적어도 약 5.0 중량%, 또는 적어도 약 5.5 중량%, 또는 적어도 약 6.0 중량%, 또는 적어도 약 6.5 중량%, 또는 적어도 약 7.0 중량% 또는 적어도 약 7.5 중량%, 또는 적어도 약 8.0 중량%, 또는 적어도 약 8.5 중량%, 또는 적어도 약 9.0 중량%, 또는 적어도 약 9.5 중량%, 또는 적어도 약 10.0 중량%, 또는 적어도 약 10.5 중량%, 또는 적어도 약 11.0 중량%, 또는 적어도 약 11.5 중량%, 또는 적어도 약 12 중량%, 또는 그 이상 상이한 잔류 하이드록실 함량을 갖는다. 예를 들어, 일부 실시양태에서, 제2 수지 내의 잔류 하이드록실 함량은 제1 수지와 약 1.0 중량% 내지 약 7.0 중량% 차이가 있다. 제1 수지와 제2 수지 사이의 이러한 차이는 더 큰 잔류 하이드록실 함량을 갖는 제2 수지의 잔류 하이드록실 함량으로부터 낮은 잔류 하이드록실 함량을 갖는 제1 수지의 잔류 하이드록실 함량을 뺀 것에 의해(또는 잔류 하이드록실 함량 차이의 절대값을 취함으로써) 계산한다. 예를 들어, 제1 수지가 12 중량%의 잔류 하이드록실 함량을 갖고, 제2 중합체 시트가 15 중량%의 잔류 하이드록실 함량을 갖는 경우, 두 수지의 잔류 하이드록실 함량은 3 중량% 정도 다르거나 또는 제2 수지의 잔류 하이드록실 함량이 제2 수지의 잔류 하이드록실 함량보다 3 중량% 더 높다. 제1 수지와 제2 수지 사이의 잔류 하이드록실 함량의 차이는 실시예에서 상세히 논의되는 바와 같이 중간층에 강화된 방음 성능을 부여하도록 조절된다.
제1 가소화된 수지와 제2 가소화된 수지 사이의 유리 전이 온도의 차이는 또한 동일하거나 유사한 잔류 하이드록실 함량을 갖지만 상이한 수준의 잔류 비닐 아세테이트 기 또는 비닐 아세탈 기 함량을 갖도록 두 수지를 선택함으로써 달성될 수 있다. 이 경우, 연질 층은 아세테이트 기의 더 높은 분산도를 갖는 수지를 포함한다. 다양한 실시양태에서, 연질 층 내의 제2 PVB 수지는 제1 수지의 잔류 하이드록실 함량과 동일하거나 유사한 잔류 하이드록실 함량을 가지지만, 제1 PVB 수지의 잔류 비닐 아세테이트 함량과는 적어도 약 2.0 중량%, 또는 적어도 약 3.0 중량%, 또는 적어도 약 4.0 중량%, 또는 적어도 약 5.0 중량%, 또는 적어도 약 6.0 중량%, 또는 적어도 약 7.0 중량%, 또는 적어도 약 8.0 중량%, 또는 적어도 약 9.0 중량%, 또는 적어도 약 10.0 중량%, 또는 적어도 약 11.0 중량%, 또는 적어도 약 12.0 중량%, 또는 적어도 약 13.0 중량%, 또는 적어도 약 14.0 중량%, 또는 적어도 약 15.0 중량%, 또는 그 이상 상이한 잔류 비닐 아세테이트 함량을 갖는다. 다른 실시양태에서, 연질 층 내의 제2 PVB 수지는 모두 제1 PVB와 상이한 잔류 하이드록실 함량 및 잔류 비닐 아세테이트 함량을 갖는다. 달리 표현하면, 실시양태에서, 연질 층은 제1 잔류 하이드록실 수준 및 제1 잔류 아세테이트 수준을 갖는 적어도 하나의 제1 수지 및 제2 잔류 하이드록실 수준 및 제2 잔류 아세테이트 수준을 갖는 제2 수지를 포함하며, 이때 수지의 2개 이상의 잔류 하이드록실 수준 간의 차이는 1.0 중량% 이상이고/이거나 수지의 2개 이상의 잔류 아세테이트 수준 간의 차이는 2.0 몰% 이상이다.
실시양태에서, 임의의 PVB 수지는 비닐 이소부티랄 기, 비닐 부티랄 기, 2-에틸헥사날 기, 또는 비닐 부티랄, 비닐 이소부티랄 또는 2-에틸헥사날 기의 임의의 조합을 가질 수 있다.
본 발명의 다양한 실시양태에서, 연질 층의 수지(또는 2개 이상의 수지가 존재하는 경우 수지 중 적어도 하나)의 잔류 하이드록실 함량 및 인접한 경질 층의 잔류 하이드록실 함량은 적어도 약 2.5 중량%, 적어도 약 3.0 중량%, 또는 적어도 약 3.5 중량%, 또는 적어도 약 4.0 중량%, 또는 적어도 약 4.5 중량%, 또는 적어도 약 5.0 중량%, 또는 적어도 약 5.5 중량%, 또는 적어도 약 6.0 중량%, 또는 적어도 약 6.5 중량%, 또는 적어도 약 7.0 중량% 또는 적어도 약 7.5 중량%, 또는 적어도 약 8.0 중량%, 또는 적어도 약 8.5 중량%, 또는 적어도 약 9.0 중량%, 또는 적어도 약 9.5 중량%, 또는 적어도 약 10.0 중량%, 또는 적어도 약 10.5 중량%, 또는 적어도 약 11.0 중량%, 또는 적어도 약 11.5 중량%, 또는 적어도 약 12 중량%, 또는 그 이상만큼 상이할 수 있다. 일부 실시양태에서, 연질 층(존재하는 경우)에서의 제2 수지의 잔류 하이드록실 함량은 연질 층에서의 제1 수지의 잔류 하이드록실 함량보다 높고 경질 층에서의 수지의 잔류 하이드록실 함량보다 낮다. 추가의 실시양태에서, 연질 층에 2개 이상의 수지가 존재하는 경우, 연질 층에서의 제2 수지의 잔류 하이드록실 함량은 제1 수지의 잔류 하이드록실 함량보다 낮다. 예시적인 실시양태에서, 연질 층의 수지의 높은 잔류 하이드록실 함량은 경질 층의 수지의 잔류 하이드록실 함량보다 낮고 적어도 약 2.5 중량%, 또는 적어도 약 3.0 중량%, 또는 적어도 약 3.5 중량%, 또는 적어도 약 4.0 중량%, 또는 적어도 약 4.5 중량%, 또는 적어도 약 5.0 중량%, 또는 적어도 약 5.5 중량%, 또는 적어도 약 6.0 중량%, 또는 적어도 약 6.5 중량%, 또는 적어도 약 7.0 중량% 또는 적어도 약 7.5 중량%, 또는 적어도 약 8.0 중량%, 또는 적어도 약 8.5 중량%, 또는 적어도 약 9.0 중량%, 또는 적어도 약 9.5 중량%, 또는 적어도 약 10.0 중량%, 또는 적어도 약 10.5 중량%, 또는 적어도 약 11.0 중량%, 또는 적어도 약 11.5 중량%, 또는 적어도 약 12 중량%, 또는 그 이상만큼 상이하다. 둘 이상의 수지를 갖는 다른 실시양태에서, 스킨 층의 수지의 잔류 하이드록실 함량은 연질 층의 수지 중 하나의 잔류 하이드록실 함량과 동일하다. 잔류 하이드록실 수준의 임의의 조합은 당업자에게 공지된 바와 같이 가능할 수 있으며, 필요에 따라 원하는 특성을 갖는 중간층을 제공할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시양태에서, 연질 층 내의 수지(들)의 잔류 하이드록실 함량 및 인접한 경질 층(들)의 수지(들)의 잔류 하이드록실 함량은 동일하거나 상이할 수 있고, 연질 층 내의 수지(들)의 잔류 하이드록실 함량은 필요에 따라 인접한 경질 층(들) 내의 수지(들)의 잔류 하이드록실 함량보다 높거나 낮을 수 있다.
본 발명의 다양한 실시양태에서, 연질 층 내의 수지(들)의 잔류 아세테이트 함량 및 인접한 경질 층(들)의 수지(들)의 잔류 아세테이트 함량은 동일하거나 상이할 수 있고, 연질 층 내의 수지(들)의 잔류 아세테이트 함량은 필요에 따라 인접한 경질 층(들) 내의 수지(들)의 잔류 아세테이트 함량보다 높거나 낮을 수 있다.
도 1은 개시된 수지(DR-1, 개시된 층 DL-1 내지 DL-4에 사용된 수지) 및 비교용 수지 (CR-1, 비교용 층 CL-1에 사용된 수지)에 대한 하이드록실 기의 분포 또는 분산을 나타낸다. 상이한 잔류 하이드록실 함량을 갖는 2개의 수지의 블렌드인 개시된 수지(DR-1)는 낮은 분산도(0.31)를 갖는 비교용 수지(CR-1)보다 넓은 분포를 가지므로 조성 분산도(0.41)가 더 크고 Tg가 더 넓다.
도 2는 다른 개시된 수지(DR-5, 개시된 층 DL-9 및 DL-10에 사용된 수지) 및 비교용 수지 (CR-1, 비교용 층 CL-1에 사용된 수지)에 대한 하이드록실 기의 분포 또는 분산을 나타낸다. 0.41의 분산도를 갖는 개시된 수지 DR-1의 수지보다 잔류 하이드록실 함량의 차이가 큰 잔류 하이드록실 함량이 상이한 2개의 수지의 배합물인 개시된 수지(DR-5)는 더 넓은 분포 및 2개의 피크 및 2개의 유리 전이 및 Tg 값을 가지며, 따라서 더 낮은 분산도(0.31)를 갖는 비교용 수지(CR-1)보다 조성물에서의 더 높은 분산도(0.72)를 갖는다.
도 1 및 2 및 하기 실시예 및 표에서의 데이터는 상이한 하이드록실 함량을 갖는 2개의 상이한 수지의 블렌드로부터 코어 층에 사용되는 개시된 수지 조성물을 제형화함으로써, 개시된 수지 조성물은 비교용 수지보다 넓은 분포 및 더 높은 분산도의 조성물을 가진다.
도 3은 개시된 중간층(DI-5) 및 비교용 중간층(CI-2)에 대한 10℃, 20℃ 및 30℃에서의 댐핑 손실 계수를 도시한다. 개시된 중간층(DI-5)은 두 수지(제1 수지는 약 9.6 중량%의 잔류 하이드록실 함량을 갖고, 제2 수지는 약 11.5 중량%의 잔류 하이드록실 함량을 가짐)의 50:50 블렌드를 함유하고(여기서, 블렌드는 약 10.5 중량%의 평균 잔류 하이드록실을 가짐) 75 phr의 가소제를 함유하는 코어 층을 갖는다. 코어 층 수지(DR-1)의 조성 분산도는 0.41이다. 비교용 중간층(CI-2)은 잔류 하이드록실 함량이 약 10.5 중량%이고 조성 분산도가 0.31인 단일 비교용 수지(CR-1)를 함유하고 75 phr의 가소제(DI-5와 동일한 수준)를 함유한다. 두 중간층은 모두 10 mil의 코어 층 두께 및 40 mil의 전체 중간층 두께를 가지며, 코어 층의 평균 잔류 하이드록실 함량 및 가소제의 양은 동일하다. 2개의 수지(DR-1)의 블렌드를 포함하는 개시된 중간층(DI-5)은 30℃에서 댐핑 손실 계수를 유지하면서(비교용 중간층 Cl-2에 비해 거의 변하지 않음) 10℃와 20℃에서 향상된 댐핑 손실 계수를 보여주며, 넓은 온도 범위(즉, 10℃ 내지 20℃ 내지 30℃)에서, 특히 비교용 중간층 CI-2보다 낮은 온도에서 우수한 또는 향상된 방음을 제공한다.
도 4는 개시된 중간층(DI-14) 및 비교용 중간층(CI-2)에 대한 10℃, 20℃ 및 30℃에서의 댐핑 손실 계수를 도시한다. 개시된 중간층(DI-14)은 두 수지(DR-3)(제1 수지는 약 9.6 중량%의 잔류 하이드록실 함량을 갖고, 제2 수지는 약 13 중량%의 잔류 하이드록실 함량을 가짐)의 50:50 블렌드를 함유하고(여기서, 블렌드는 약 11.3 중량%의 평균 잔류 하이드록실을 가짐), 70 phr의 가소제를 함유하는 코어 층 수지를 갖는다. 코어 층 수지(DR-3)의 조성 분산도는 0.68이다. 비교용 중간층(CI-2)은 잔류 하이드록실 함량이 약 10.5 중량%이고 조성 분산도가 0.31인 단일 수지(CR-1)를 함유하고 75 phr의 가소제를 함유한다. 두 중간층은 모두 10 mil의 코어 층 두께와 40 mil의 전체 중간층 두께를 갖는다. 2개의 수지(DR-1, 본원에 기술된 바와 같음)의 블렌드를 포함하는 개시된 중간층(DI-5)은 30℃에서 댐핑 손실 계수를 유지하면서(비교용 중간층 Cl-2에 비해 거의 변하지 않음) 10℃와 20℃에서 향상된 댐핑 손실 계수를 보여주며, 넓은 온도 범위, 특히 비교용 중간층 CI-2보다 높은 온도에서 방음을 제공한다.
도 5는 개시된 중간층(DI-22) 및 비교용 중간층(CI-2)에 대한 10℃, 20℃ 및 30℃에서의 댐핑 손실 계수를 도시한다. 개시된 중간층은 두 수지(제1 수지는 약 9.6 중량%의 잔류 하이드록실 함량을 갖고, 제2 수지는 약 13 중량%의 잔류 하이드록실 함량을 가짐)의 75:25 블렌드를 함유하고(여기서, 블렌드는 약 10.5 중량%의 평균 잔류 하이드록실을 가짐) 70 phr의 가소제를 함유하는 코어 층 수지(DR-2)를 갖는다. 코어 층 수지(DR-2)의 조성 분산도는 0.58이다. 비교용 중간층은 잔류 하이드록실 함량이 약 10.5 중량%이고 조성 분산도가 0.31인 단일 수지(CR-1)를 함유하고 75 phr의 가소제를 함유하는 코어 층을 갖는다. 두 중간층은 모두 10 mil의 코어 층 두께와 40 mil의 전체 중간층 두께를 갖는다. 2개의 수지(DR-2)의 블렌드를 포함하는 개시된 층(DI-22)은 3개의 온도 모두에서 개선된 댐핑 손실 계수를 나타내어, 넓은 온도 범위에서 방음을 제공한다.
도 3 내지 5는 다층 중간층에 연질 층(이 경우, 코어 층)이 2개(또는 그 이상)의 수지의 블렌드를 함유하는 것과 같이 조성 분산도가 높은 수지 조성물(넓은 분포)을 갖는 수지 조성물을 함유하도록 제형화함으로써, 저온, 고온 또는 더 넓은 온도 범위에서 방음 성능이 개선될 수 있다. 관심있는 온도 범위에 걸친 방음 성능을 넓히기 위해, 조성 분산도는 0.40 이상(즉, 조성물의 높은 분산도)으로 제어된다.
예를 들어, 일 실시양태에서, 수지 또는 출발 물질의 잔류 하이드록실 함량의 차이가 3 중량% 이상인 수지 및/또는 출발 물질(예컨대 실시양태 수지)을 선택함으로써, 조성물의 이러한 넓은 분포 또는 높은 분산도가 제어되고 달성된다. 또 다른 실시양태에서, 온도 범위의 한쪽 면에서만 성능을 넓히기 위해, 잔류 하이드록실 함량의 차이는 약 3 중량% 미만으로 선택될 수 있다. 수지 또는 출발 물질의 차이(예컨대 잔류 하이드록실 함량의 차이)에 의해 영향을 받는 이러한 조성 분산도는 또한, 본 발명의 중간층을 포함하는 유리 패널의 적용 온도에 영향을 주도록 선택된다. 다른 실시양태에서, 수지 또는 출발 물질의 잔류 아세테이트 함량의 차이가 5 몰% 이상인 수지 및/또는 출발 물질(예컨대 실시양태 수지)을 선택함으로써, 조성물의 이러한 넓은 분포 또는 높은 분산도가 제어되고 달성된다. 다른 실시양태에서, 온도 범위의 한쪽 면에서만 성능을 넓히기 위해, 잔류 아세테이트 함량의 차이는 약 5 몰% 미만으로 선택될 수 있다.
다양한 실시양태에서, 연질 층의 PVB 수지는 %실시양태로 계산된 약 6 내지 약 22 중량%의 하이드록실 기, 또는 약 8 내지 약 16 중량%, 약 10 내지 약 14 중량% 및 특정 실시양태에서는 %실시양태로 계산된 약 8 내지 약 12 중량%의 하이드록실 기를 포함한다. 다양한 실시양태에서, 수지는 또한 폴리비닐 에스터 예컨대 아세테이트로 계산되는 30 중량% 미만의 잔류 에스터 기, 25 중량% 미만의 잔류 에스터 기, 20 중량% 미만, 15 중량% 미만, 13 중량% 미만, 10 중량% 미만, 7 중량% 미만, 5 중량% 미만, 또는 1 중량% 미만의 잔류 에스터 기를 포함할 수 있고, 나머지량은 아세탈, 예컨대 부티르알데하이드 아세탈이고, 임의적으로 다른 아세탈 기, 예컨대 이소부티르알데하이드 아세탈 기 또는 2-에틸 헥사날 아세탈 기, 또는 임의의 2개의 부티르알데하이드 아세탈, 이소부티르알데하이드 및 2-에틸 헥사날 아세탈 기의 혼합물일 수 있다.
다양한 실시양태에서, 수지가 2개(또는 그 이상)의 수지의 블렌드를 포함하는 경우, 수지 조성물은 %실시양태로 계산된 약 6 내지 약 24 중량%, 또는 약 7 내지 약 18 중량%, 약 8 내지 약 16 중량% 및 특정 실시양태에서는 약 10 내지 약 14 중량%의 하이드록실 기를 포함한다. 다양한 실시양태에서, 수지는 또한 폴리비닐 에스터 예컨대 아세테이트로 계산되는 약 30 중량% 미만의 잔류 에스터 기, 25 중량% 미만의 잔류 에스터 기, 20 중량% 미만, 15 중량% 미만, 13 중량% 미만, 10 중량% 미만, 7 중량% 미만, 5 중량% 미만, 또는 1 중량% 미만의 잔류 에스터 기를 포함할 수 있고, 나머지량은 아세탈, 예컨대 부티르알데하이드 아세탈이고, 임의적으로 다른 아세탈 기, 예컨대 이소부티르알데하이드 아세탈 기 또는 2-에틸 헥사날 아세탈 기, 또는 임의의 2개의 부티르알데하이드 아세탈, 이소부티르알데하이드 및 2-에틸 헥사날 아세탈 기의 혼합물일 수 있다.
다양한 실시양태에서, 경질 층의 수지는 %실시양태로 계산시 약 15 내지 약 35 중량%, 또는 약 16 내지 약 30 중량%, 약 17 내지 약 22 중량% 및 특정 실시양태에서는 약 17.5 내지 약 22.5 중량%의 잔류 하이드록실 기를 포함할 수 있다. 다양한 실시양태에서, 연질 층에 대한 제1 수지 및 제2 수지, 또는 경질 층에 대한 수지, 또는 이들 중 임의의 2개의 수지는 또한 폴리비닐 에스터 예컨대 아세테이트로 계산시 30 중량% 미만의 잔류 에스터 기, 25 중량% 미만의 잔류 에스터 기, 20 중량% 미만, 15 중량% 미만, 13 중량% 미만, 10 중량% 미만, 7 중량% 미만, 5 중량% 미만, 또는 1 중량% 미만의 잔류 에스터 기를 포함할 수 있고, 나머지량은 전술한 바와 같이 아세탈, 예컨대 부티르알데하이드 아세탈이고, 임의적으로 다른 아세탈 기, 예컨대 이소부티르알데하이드 아세탈 기 또는 2-에틸 헥사날 아세탈 기, 또는 임의의 2개의 부티르알데하이드 아세탈, 이소부티르알데하이드 및 2-에틸 헥사날 아세탈 기의 혼합물일 수 있다.
실시양태에서, 연질 층의 수지(들)는 약 1 몰% 내지 30 몰%의 잔류 에스터 함량, 예를 들어 잔류 아세테이트 함량, 또는 약 29 몰% 미만, 또는 약 28 몰% 미만, 또는 약 27 몰% 미만, 또는 약 26 몰% 미만, 또는 약 25 몰% 미만, 또는 약 1 몰% 초과, 또는 약 2 몰% 초과 또는 그 이상을 포함한다.
2개의 수지의 블렌드를 포함하는 실시양태에서, 제1 수지에 대한 제2 수지의 양은 필요에 따라 연질 층에서 예를 들어 1 내지 99 중량%, 2 내지 98 중량%, 3 내지 97 중량%, 4 내지 96 중량%, 5 내지 95 중량%, 10 내지 90 중량%, 15 내지 85 중량%, 20 내지 80 중량%, 25 내지 75 중량% 또는 약 50 중량%와 같은 임의의 범위로 변할 수 있다. 제2 수지의 양은 목적하는 성질에 따라 약 1 중량% 내지 약 99 중량%의 임의의 양일 수 있다. 특정 실시양태에서, 제2 수지의 양은 약 25 내지 약 75 중량%로 다양하다.
다양한 실시양태에서, 연질 층은 2개 이상의 수지를 포함한다. 임의의 2개의 수지 사이의 조성의 차이는 제1 수지와 제2 수지 사이의 차이에 대해 상기 주어진 차이 중 임의의 것일 수 있다. 2종 이상의 수지의 경우, 각각의 수지는 중합체 중간층의 목적하는 특성 및 수지의 특정 특성에 따라 1 중량% 이상, 또는 2 중량% 이상, 또는 3 중량% 이상, 또는 4 중량% 이상, 또는 5 중량% 내지 98 중량%의 양으로 포함될 수 있다. 다른 실시양태에서, 연질 층은 전술한 바와 같이 조성물에서의 넓은 분포 및 높은 분산도(적어도 0.40)를 갖도록 제조된 하나의 수지를 포함한다.
본 발명의 다층 중간층에서, 수지는 일반적으로 선택된 특정 수지에 따라 가소화된다. 주어진 유형의 가소제에 대하여, 폴리(비닐 부티랄) 수지에서의 가소제의 상용성은 대체로 하이드록실 함량에 의해 결정된다. 전형적으로, 더 큰 잔류 하이드록실 함량을 갖는 폴리(비닐 부티랄)은 감소된 가소제 상용성 또는 용량을 초래할 것이다. 마찬가지로, 더 낮은 잔류 하이드록실 함량을 갖는 폴리(비닐 부티랄)은 증가된 가소제 상용성 또는 용량을 초래할 것이다. 이들 특성은 각각의 폴리(비닐 부티랄) 중합체의 하이드록실 함량을 선택하고, 넓은 유리 전이를 갖도록 연질 층을 제조하고, 적절한 가소제 로딩을 허용하고 연질 층의 2개 이상의 수지 사이 및 중합체 층들 사이의 가소제 함량의 차이를 안정적으로 유지하도록 각각의 중합체 시트 층을 제형화하는 데 사용될 수 있다.
중간층의 가소제의 양은 유리 전이 온도(Tg)에 영향을 미치도록 조절할 수 있다. 일반적으로, 가소제 로딩이 높을수록 Tg가 낮아진다. 가소제는 낮은 잔류 하이드록실 함량을 갖는 중합체 수지 내에 많은 가소제가 존재하고 높은 잔류 하이드록실 함량을 갖는 PVB 수지에서 적은 가소제를 갖도록 분배되기 때문에, 가소제의 양은 연질 층의 유리 전이를 이동시키고 중간층이 최적의 방음성을 나타내는 온도를 이동시키도록 조정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시양태에서, 중간층은 5 phr 초과, 약 5 내지 약 120 phr, 약 10 내지 약 90 phr, 약 20 내지 약 70 phr, 약 30 내지 약 60 phr, 또는 120 phr 미만, 또는 90 phr 미만, 또는 60 phr 미만, 또는 40 phr 미만, 또는 30 phr 미만의 총 가소제를 포함할 수 있다. 중간층의 총 가소제 함량은 연질 층의 유리 전이에 영향을 미치도록 조정되어 주어진 적용 온도 범위에서 중간층의 방음 특성을 최적화한다. 경질 층(들) 또는 연질 층(들)의 가소제 함량은 총 가소제 함량과 다를 수 있다. 또한, 경질 층(들) 및 연질 층(들)은 전술한 범위의 상이한 가소제 유형 및 가소제 함량을 가질 수 있고, 평형 상태에서 각 층의 가소제 함량은 층의 각각의 잔류 하이드록실 함량은 미국 특허 제 7,510,771 호(이의 전체 내용은 본원에 참고로 인용됨)에 개시된 바와 같이 층의 각 잔류 하이드록실 함량에 의해 결정된다. 예를 들어, 평형 상태에서 중간층은, 결합된 경질 층 두께가 연질 층의 두께와 같은 경우 약 45.4 phr의 중간층에 대한 총 가소제 양에 대해, 각각 30 phr의 가소제를 갖는 2개의 경질 외부(스킨) 층과 65 phr의 가소제를 갖는 경질 내부(코어) 층을 포함할 수 있다. 더 두껍거나 더 얇은 경질 층의 경우, 중간층의 총 가소제 양은 이에 따라 변경된다. 본 발명의 다양한 실시양태에서, 연질 층 및 경질 층의 가소제 함량은 적어도 8 phr, 또는 적어도 9 phr, 또는 적어도 10 phr, 또는 적어도 12 phr, 또는 적어도 13 phr, 또는 적어도 14 phr, 또는 적어도 15 phr, 또는 적어도 16 phr, 또는 적어도 17 phr, 또는 적어도 18 phr, 또는 적어도 19 phr, 또는 적어도 20 phr, 또는 적어도 25 phr, 또는 그 이상만큼 상이하다. 본원에 사용된 가소제 또는 중간층의 임의의 다른 구성요소의 양은 중량 백분율 기준으로 수지 100 부당 부분(phr)으로서 측정될 수 있다. 예를 들어, 30 그램의 가소제가 100 그램의 중합체 수지에 첨가되는 경우, 생성된 가소화된 중합체의 가소제 함량은 30 phr이 된다. 본원에 사용된 바와 같이, 중간층의 가소제 함량이 주어질 때, 가소제 함량은 중간층을 제조하는 데 사용된 혼합물 또는 용융물 중의 가소제의 phr을 기준으로 결정된다.
다양한 실시양태에서, 가소제는 통상적인 가소제 또는 2종 이상의 통상적인 가소제의 혼합물로부터 선택된다. 일부 실시양태에서, 약 1.450 미만의 굴절률을 갖는 통상적인 가소제는 예를 들어 트라이에틸렌 글리콜 다이메틸 헥사노에이트("3GEH"), 트라이에틸렌 글리콜 다이(2-에틸부티레이트), 트라이에틸렌 글리콜 다이헵타노에이트, 테트라에틸렌 글리콜 다이헵타노에이트, 테트라에틸렌 글리콜 다이-(2-에틸헥사노에이트), 다이헥실 아디페이트, 다이옥틸 아디페이트, 헥실 사이클로헥실아디페이트, 다이이소노닐 아디페이트, 헵틸노닐 아디페이트, 다이부틸 세바케이트, 다이옥틸 세바케이트, 다이(부톡시에틸) 아디페이트, 비스(2-(2-부톡시에톡시)에틸)아디페이트 및 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 통상적인 가소제는 3GEH(굴절률 = 25℃에서 1.442)이다.
일부 실시양태에서, 고 굴절률을 갖는 가소제(즉, 고 굴절률 가소제)와 같은 당업자에게 공지된 다른 가소제가 사용될 수 있다. 본원에 사용된 "고 굴절률 가소제"는 적어도 약 1.460의 굴절률을 갖는 가소제이다. 본원에 사용된 가소제 또는 수지의 굴절률(또한, 굴절 지수라고도 함)은 ASTM D542에 따라 파장 589 nm 및 25℃에서 측정되거나 ASTM D542에 따라 문헌에 보고되어 있다. 다양한 실시양태에서, 가소제의 굴절률은 코어 층 및 스킨 층 모두에 대해 적어도 약 1.460, 또는 약 1.470 이상, 또는 약 1.480 이상, 또는 약 1.490 이상, 또는 약 1.500 이상, 또는 1.510 초과, 또는 1.520 초과이다. 일부 실시양태에서, 고 굴절률 가소제(들)는 통상적인 가소제와 함께 사용되며, 일부 실시양태에서, 포함되는 경우, 통상적인 가소제는 3GEH이고, 가소제 혼합물의 굴절률은 적어도 1.460 이상이다.
사용될 수 있는 고 굴절률을 갖는 가소제의 예로는 폴리아디페이트(약 1.460 내지 약 1.485의 RI); 에폭시드(약 1.460 내지 약 1.480의 RI); 프탈레이트 및 테레프탈레이트(약 1.480 내지 약 1.540의 RI); 벤조에이트(약 1.480 내지 약 1.550의 RI); 및 기타 특수 가소제(약 1.490 내지 약 1.520의 RI)를 포함하나, 이들에 국한되지 않는다. 고 굴절률 가소제의 예는 특히 다염기성 산 또는 다가 알코올의 에스터, 폴리아디페이트, 에폭시드, 프탈레이트, 테레프탈레이트, 벤조에이트, 톨루에이트, 멜리테이트 및 기타 특수 가소제를 포함하나, 이들에 국한되지 않는다. 적합한 가소제의 예로는 다이프로필렌 글리콜 다이벤조에이트, 트라이프로필렌 글리콜 다이벤조에이트, 폴리프로필렌 글리콜 다이벤조에이트, 이소데실 벤조에이트, 2-에틸헥실 벤조에이트, 다이에틸렌 글리콜 벤조에이트, 프로필렌 글리콜 다이벤조에이트, 2,2,4-트라이메틸-1,3-펜탄다이올 다이벤조에이트, 2,2,4-트라이메틸-1,3-펜탄다이올 벤조에이트 이소부티레이트, 1,3-부탄다이올 다이벤조에이트, 다이에틸렌 글리콜 다이-o-톨루에이트, 트라이에틸렌 글리콜 다이-o-톨루에이트, 다이프로필렌 글리콜 다이-o-톨루에이트, 1,2-옥틸 다이벤조에이트, 트라이-2-에틸헥실 트라이멜리테이트, 다이-2-에틸헥실 테레프탈레이트, 비스페놀 A 비스(2-에틸헥사노에이트), 에톡실화 노닐페놀 및 이들의 혼합물을 포함하나 이들에 국한되지 않는다. 실시양태에서, 가소제의 혼합물은 2종 이상의 통상적인 가소제, 2종 이상의 고 굴절률 가소제, 또는 1종 이상의 고 굴절률 가소제와 굴절률이 낮은 1종 이상의 통상적인 가소제의 혼합물과 같은 하나 이상의 층에 사용될 수 있다. 당업자는 층(들) 및 중간층의 원하는 결과 및 굴절률을 얻기 위해 가소제(들)를 선택하는 방법을 이해할 것이다.
2개 이상의 층을 갖는 실시양태에서, 중합체 중간층은 높은 가소제 함량을 갖는 연질 층과 접촉하여 배치되는 제2 또는 추가의 경질 층(예를 들어, 제2 스킨 층)을 포함할 수 있다. 이 중합체 층의 첨가는 다음 구조를 갖는 3층 구조물을 생성한다: 제1 경질 층//연질 층//제2 경질 층; 이는 또한 제1 스킨 층//코어 층//제2 스킨 층으로 기술할 수도 있다. 제2 경질 또는 스킨 층은 제1 경질 또는 스킨 층과 동일한 구성을 가질 수도 있고 다른 구성을 가질 수도 있다. 추가의 층이 필요에 따라 존재할 수도 있다.
다양한 실시양태에서, 제2 경질 층은 제1 경질 층과 동일한 조성을 갖는다. 다른 실시양태에서, 제2 경질 층은 제1 경질 층과 상이한 조성을 가지며, 제2 경질 층과 연질 층 사이의 조성의 차이는 제1 경질 층과 연질 층 사이의 차이에 대해 상술한 임의의 차이를 가질 수 있다. 예를 들어, 일 실시양태는 20 중량%의 잔류 하이드록실 함량을 갖는 제1 경질 층//15.5 중량%의 잔류 하이드록실 함량을 갖는 제1 수지 및 17 중량%의 잔류 하이드록실 함량을 갖는 제2 수지를 갖는 연질 층//18 중량%의 잔류 하이드록실 함량을 갖는 제2 경질 층일 수 있다. 이 예에서, 경질 층은 연질 층의 제1 수지와 적어도 제1 수지의 하이드록실 함량보다 2.5 중량% 더 많은 잔류 하이드록실 함량을 갖는다는 점에서 상이하다는 점에 유의해야 한다. 물론, 본원에서 언급된 다른 모든 차이를 단독으로 또는 조합하여 제2 경질 층과 연질 층을 차별화시킬 수 있다. 이는 단지 일례이며, 많은 다른 실시양태 및 조합이 본원에서 가능하고 고려될 수 있음을 당업자는 인식할 것이다.
본원에 기재된 2개 또는 3개의 층의 실시양태에 추가하여, 추가의 실시양태는 상이한 잔류 하이드록실 층을 갖는 추가의 층 예를 들어 교호적인 하이드록실 함량 및 임의로 잔류 아세테이트 함량 약 1 내지 약 30 몰%와 함께 교호적인 가소제 함량을 갖는 중합체 층이 반복적으로 사용될 수 있는 3개 이상의 층을 갖는 중간층을 포함한다. 이러한 방식으로 형성된 중간층은 예를 들어 4, 5, 6 또는 최대 10개 또는 그 이상의 개별 층을 가질 수 있다.
일반적으로, 중합체 중간층의 두께 또는 게이지는 약 0.25 mm 내지 약 2.54 mm(약 10 mil 내지 100 mil), 약 0.38 mm 내지 약 1.52 mm(약 15 mil 내지 60 mil ), 약 0.51 내지 1.27 mm(약 20 mil 내지 약 50 mil) 및 약 0.38 mm 내지 약 0.89 mm(약 15 mil 내지 약 35 mil)의 범위일 수 있지만, 더 얇거나 더 두꺼운 중간층이 고려되고 또한 필요에 따라 사용될 수 있다. 다양한 실시양태에서, 다층 중간층의 경질 및 연질(또는 일부 실시양태에서, 스킨 및 코어) 층과 같은 각각의 층은 약 1 mil 내지 99 mil(약 0.025 내지 2.51 mm), 약 1 mil 내지 약 59 mil(약 0.025 내지 1.50 mm), 약 1 mil 내지 약 29 mil(약 0.025 내지 0.74 mm), 또는 약 2 mil 내지 약 28 mil(약 0.05 내지 0.71 mm)의 두께를 가질 수 있지만, 임의의 두께의 조합도 가능하다.
최종 중간층은 압출 또는 공-압출로 형성되든지 일반적으로 압출 다이를 빠져나가는 중합체 용융물의 용융 균열을 통해 형성될 때 랜덤한 거친 표면 토포그래피를 가지며, 원하는 경우, 당업자에게 공지된 임의의 엠보싱 방법에 의해 하나 또는 양면(예를 들어, 외부 또는 스킨 층)에 랜덤한 거친 표면 위에 추가로 엠보싱될 수 있다.
본원에 개시된 다층 중간층의 특징인 넓은 온도 범위에 걸친 방음 효과는 공-압출 공정의 사용을 통해 단일 중합체 중간층에서 달성된다. 2개 이상의 개별 중합체 층이 서로 접촉하여 배치된 후 하나의 중간층에 적층되는 본 발명의 각각의 중간층의 실시양태에 있어서, 공-압출된 중합체 시트가 본 발명의 적층된 중간층에서 개개의 층에 대응하는 둘 이상의 별개의 층을 갖는 실시양태도 존재한다. 또한, 각각의 다층 유리 패널, 중간층의 제조 방법 및 별도의 중합체 층이 함께 적층된 본 발명의 다층 유리 패널의 제조 방법에 있어서, 다층 중간층 대신 공-압출된 중합체 층을 사용하는 유사한 실시양태도 또한 존재한다.
또한, 본 발명은 전술한 바와 같이 잔류 하이드록실 수준의 높은 분산도 또는 잔류 아세테이트 수준의 높은 분산도, 또는 잔류 하이드록실 수준의 높은 분산도 및 잔류 아세테이트 수준의 높은 분산도와 같이 조성물의 높은 분산도를 갖는 수지를 제조하는 다양한 방법을 포함한다.
본 발명은 또한 중간층을 제조하는 방법을 포함하며, 이 방법은, 상이한 조성의 2종 이상의 수지를 포함하는 제1 중합체 층 및 제2 중합체 층을 형성하거나 조성 분산도가 높은 수지 조성물을 제조하는 단계로서, 이때 2개의 중합체 층은 전술한 바와 같이 상이한 조성을 가지는 단계, 및 2개의 중합체 층을 함께 적층하여 중간층을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명은 또한 중간층을 제조하는 방법을 포함하며, 이 방법은, 제1 중합체 층, 상이한 조성의 2개 이상의 수지를 포함하는 제2 중합체 층 및 제3 중합체 층을 형성하는 단계로서, 이때 3개의 중합체 층은 본원에 기재된 3개의 층의 실시양태에 따른 조성을 가지는 단계, 및 3개의 중합체 층을 함께 적층하여 중간층을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명은 또한 중간층을 제조하는 방법을 포함하며, 이 방법은, 제1 중합체 층, 상이한 조성을 갖는 수지를 포함하는 제2 중합체 층(이때, 상기 수지는 제1 폴리(비닐 알코올) 수지 및 제2 폴리(비닐 알코올) 수지 조성물을 혼합하여 혼합물을 형성하는 공정에 의해 제조되고, 제1 폴리(비닐 알코올) 수지 및 제2 폴리(비닐 알코올) 수지 조성물은 각각 가수분해도를 가지고, 제1 폴리(비닐 알코올) 수지 및 제2 폴리(비닐 알코올) 수지의 가수분해도의 차이는 2% 이상이며, 상기 혼합물은 부티르알데하이드와 반응하여 0.40 이상의 조성 분산도를 갖는다) 및 제3 중합체 층을 형성하는 단계로서, 여기서 3개의 중합체 층은 본원에 기재된 3개의 층의 실시양태에 따른 조성을 가지는 단계, 및 3개의 중합체 층을 함께 적층하여 중간층을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명은 또한 중간층을 제조하는 방법을 포함하며, 이 방법은, 제1 중합체 층, 상이한 조성을 갖는 수지를 포함하는 제2 중합체 층(이때, 상기 수지는 제1 가수분해도를 갖는 제1 폴리(비닐 알코올) 수지를 부티르알데하이드와 반응시켜 반응 혼합물을 형성하고 반응 혼합물에 제2 가수분해도를 갖는 제2 폴리(비닐 알코올) 수지를 첨가하고 제2 폴리(비닐 알코올) 수지를 부티르알데하이드와 반응시켜 0.40 이상의 조성 분산도를 가지는 수지를 형성하는 공정에 의해 제조된다) 및 제3 중합체 층을 형성하는 단계로서, 여기서 3개의 중합체 층은 본원에 기재된 3개의 층의 실시양태에 따른 조성을 가지는 단계, 및 3개의 중합체 층을 함께 적층하여 중간층을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명은 또한 다양한 접착 조절제("ACA")를 포함하는 중간층을 포함한다. 이러한 ACA는 미국 특허 제 5,728,472 호(이의 전체 내용은 본원에 참고로 인용됨)에 개시된 ACA, 잔류 나트륨 아세테이트, 칼륨 아세테이트, 마그네슘 비스(2-에틸 부티레이트) 및/또는 마그네슘 비스(2-에틸 헥사노에이트)를 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명은 또한 소정의 부가적인 특성을 중간층에 부여하기 위한 다른 첨가제를 포함한다. 이러한 첨가제는 당업자에게 공지된 다른 첨가제들 중에서도 특히 염료, 안료, 안정제(자외선 안정제), 항산화제, 항-블록킹제, 난연제, IR 흡수제 또는 차단제(예를 들어, 산화 인듐 주석, 산화 안티몬 주석, 란탄 헥사보라이드(LaB6) 및 산화 세슘 텅스텐), 가공 보조제, 유동 개선 첨가제, 윤활제, 충격 개질제, 핵형성제, 열 안정제, UV 흡수제, 분산제, 계면활성제, 킬레이트제, 커플링제, 접착제, 프라이머, 강화 첨가제 및 충전제 등을 포함하나 이들에 국한되지 않는다.
본 발명은 또한 유리, 아크릴 또는 폴리카보네이트와 같은 단일 기판을 포함하며, 그 위에는 중합체 중간층 시트가 배치되고, 가장 일반적으로 중합체 중간층 위에 중합체 필름이 추가로 배치된다. 중합체 중간층 시트 및 중합체 필름의 조합은 통상적으로 당해 분야에서 이중층(bilayer)으로 지칭된다. 이중층 구조가 있는 전형적인 다층 패널은 다음과 같다: (유리)//(중합체 중간층 시트)//(중합체 필름), 여기서 상기 중합체 중간층 시트는 상술한 바와 같이 다수의 중간층을 포함할 수 있다.
본 발명은 또한 유리 또는 아크릴 층과 같은 당 업계에 공지된 두 개의 단단하고 투명한 패널 사이에 본 발명의 중간층 중 임의의 층을 적층하는 단계를 포함하는 다층 글레이징(glazing)을 제조하는 방법을 포함한다. 본 발명은 또한 본 발명의 다층 중간층을 포함하는 윈드쉴드 및 건축용 창과 같은 다층 유리 패널을 포함한다. 또한, 유리 패널 대신 아크릴과 같은 플라스틱 또는 다른 적절한 물질을 갖는 다층 글레이징 패널도 포함된다. 당업자는 위에서 기술된 것 이외의 다수의 구조물이 본 발명의 중간층으로 만들어질 수 있다는 것을 쉽게 인식할 수 있으므로, 다층 패널의 이러한 예는 결코 제한적이지 않다.
본 발명의 중간층을 포함하는 유리 패널의 음향 투과 손실(Sound Transmission Loss)과 같은 방음 특성은 진동 측정으로부터 얻어진 댐핑 손실 계수 값에 의해 평가된다. 유리 패널의 음향 투과 손실은 패널의 댐핑 손실 계수와 관련이 있다(예를 들어, 문헌[Lu, J: "Designing PVB Interlayer for Laminated Glass with Enhanced Sound Reduction", 2002, InterNoise 2002, paper 582] 참조). 댐핑 손실 계수(η)는 ISO 16940에 설명된 기계적 임피던스 측정법(Mechanical Impedance Measurement)에 의해 측정되었다. 폭 25mm, 길이 300mm, 한 쌍의 2.3mm 투명 유리를 갖는 접합된 유리 막대 샘플을 준비하고 진동 진탕기(브뤼엘 앤드 케아(Bruel and Kjaer))에 의해 막대의 중심 지점에서 여기시킨다. 임피던스 헤드(브뤼엘 앤드 케아)를 사용하여 막대가 진동하도록 하는 힘을 측정하고 진동의 속도와 그에 따른 전달 함수를 내셔날 인스트루먼트(National Instrument) 데이터 수집 및 분석 시스템에 기록한다. 첫 번째 진동 모드에서의 댐핑 손실 계수는 반-출력(half-power) 법을 사용하여 계산한다. 댐핑 손실 계수가 높을수록 방음 성능은 향상된다.
다양한 수지 샘플에 대한 수지 조성 분산도는 구배 중합체 용리 크로마토그래피(Gradient Polymer Elution Chromatography; GPEC)로 측정하였다. 폴리(비닐 부티랄)과 같은 폴리(비닐 아세탈)의 경우, 잔류 폴리(비닐 알코올) 함량의 분포를 평가하기 위해 GPEC 방법이 사용되었지만(예를 들어, 문헌[Striegel, A.M. Journal of Chromatography A 2002 971 151] 참조), 잔류 폴리(비닐 아세테이트) 함량의 차이와 같은 다른 조성 변화가 검출될 수 있다. GPEC 방법은 정상 상 모드 또는 역상 모드에서 실행될 수 있다. 본 발명의 수지 조성물의 분석을 위해, 사용된 GPEC 방법은 역상 HPLC 모드에 기초하였다. 사용된 실험 조건은 다음과 같다: 1) 써모 사이언티픽 다이오넥스 얼티메이트(Thermo Scientific Dionex Ultimate) 3000 시리즈 HPLC; 2) 코로나 베오 충전 에어로졸(Corona Veo Charged Aerosol) 검출기 - 증발기(낮은 설정); 3) 칼럼: 수펠코 디스커버리(Supelco Discovery) C18, 150mm, 4.6mm, 5 미크론, 180A; 4) 칼럼 온도: 30℃; 5) 주입량: 10 마이크로리터; 6) 이동상은 하기 표에 나타낸 바와 같이 1 ml/min의 유속에서의 구배 조건하에 실행되었다.
Figure pct00001
샘플을 제조하기 위해, 약 0.01 내지 0.02 그램의 PVB 수지를 10 밀리리터의 1-메틸-2-피롤리돈("NMP", CAS[872-50-4])에 용해시켰다. 용액을 실온에서 밤새 용해시킨 후, 0.22 미크론 PTFE 필터로 여과하였다.
보정 곡선은 동일한 PVAc 함량(약 2 몰% 미만)에서 실시양태 함량이 변하는 일련의 PVB 수지로부터 생성되었다. 보정 수지의 실시양태 농도는 근적외선 분광법(NIRA)에 의해 결정되었다. NIRA-기반 농도는 ASTM D-1396에 기초한 보정에서 생성되었다. 피크 최대값은 보정(표준) 샘플에 대한 PVOH의 중량%로 가정하였다. 체류 시간의 함수로서 PVOH 조성물의 대수를 플로팅함으로써 보정 곡선을 얻었다. 수지의 조성물 중의 분산은 언급된 잔류 하이드록실 수준을 갖는 수지상에서 측정되었으며 하기 표 및 실시예에 나타내었다.
크로마토그래프 소프트웨어를 사용하여 크로마토그래피 피크를 100개의 영역으로 잘게 조각으로 나누었다. 이 조각들은 중량(평균) PVOH 평균(PVOHw)을 생성하는 데 사용되었다. 조성물 중의 분산은 먼저 피크 높이의 15%인 피크 값 위아래 지점에서 계산된 PVOH 값의 차이를 측정하여 계산하였다. 조성 분산도는 상기 PVOH 차이를 중량 평균 PVOH로 나누어 계산하였다. 샘플이 다수의 피크를 포함하는 경우, 큰 피크는 15% 피크 높이를 결정하는 데 사용되었고 PVOH 차이는 분산도를 결정하기 위해 15% 피크 높이보다 높은 피크를 포함하였다(도 6 참조). 사용된 식은 다음과 같다:
PVOHw =∑Ai (PVOH)i/∑Ai ,　i=1 내지 100 (I)
분산도 = [(PVOH)A-(PVOH)B]/PVOHw　 (II)
상기 식 (I) 및 (II)에서, A는 i 번째 조각의 정규화된 면적이고, (PVOH)A 및 (PVOH)B는 최대 피크의 상하 15% 피크 높이에서 계산된 PVOH 조성이다.
본 발명은 또한 이하에 기재되는 실시양태 1 내지 50을 포함한다.
실시양태 1은 개선된 방음성을 갖는 중합체 중간층이며, 상기 중합체 중간층은, 제1 잔류 하이드록실 함량 및 제1 유리 전이 온도(Tg)를 갖는 제1 폴리(비닐 부티랄) 수지; 제2 잔류 하이드록실 함량 및 제2 유리 전이 온도(Tg)를 갖는 제2 폴리(비닐 부티랄) 수지(이때, 제1 잔류 하이드록실 함량과 제2 잔류 하이드록실 함량의 차이는 1.0 중량% 이상이고, 제1 유리 전이 온도(Tg)와 제2 유리 전이 온도(Tg)의 차이는 1.5℃ 이상임); 및 가소제를 포함하는 하나 이상의 연질 층; 및 제3 잔류 하이드록실 함량을 갖는 제3 폴리(비닐 부티랄) 수지; 및 가소제를 포함하는 하나 이상의 경질 층을 포함하며, 이때 상기 중합체 중간층은 (ISO 16940에 따른 기계적 임피던스 측정법에 의해 측정시) 10℃, 20℃ 및 30℃에서 선택된 2개 이상의 상이한 온도에서 측정된 적어도 약 0.15의 댐핑 손실 계수(η)를 갖는다.
실시양태 2는 개선된 방음성을 갖는 중합체 중간층이며, 상기 중합체 중간층은, 제1 잔류 하이드록실 함량 및 제1 유리 전이 온도(Tg)를 갖는 제1 폴리(비닐 부티랄) 수지; 제2 잔류 하이드록실 함량 및 제2 유리 전이 온도(Tg)를 갖는 제2 폴리(비닐 부티랄) 수지(이때, 제1 잔류 하이드록실 함량과 제2 잔류 하이드록실 함량의 차이는 1.0 중량% 이상이고, 제1 유리 전이 온도(Tg)와 제2 유리 전이 온도(Tg)의 차이는 1.5℃ 이상임); 및 가소제를 포함하는 하나 이상의 연질 층; 및 제3 잔류 하이드록실 함량을 갖는 제3 폴리(비닐 부티랄) 수지; 및 가소제를 포함하는 하나 이상의 경질 층을 포함하며, 이때 중합체 중간층의 연질 층 내의 각각의 가소화된 수지는 20.0℃ 미만의 유리 전이 온도(Tg)를 갖는다.
실시양태 3은 개선된 방음성을 갖는 중합체 중간층이며, 상기 중합체 중간층은, 제1 잔류 하이드록실 함량 및 제1 유리 전이 온도(Tg)를 갖는 제1 폴리(비닐 부티랄) 수지; 제2 잔류 하이드록실 함량 및 제2 유리 전이 온도(Tg)를 갖는 제2 폴리(비닐 부티랄) 수지(이때, 제1 잔류 하이드록실 함량과 제2 잔류 하이드록실 함량의 차이는 1.0 중량% 이상이고, 제1 유리 전이 온도(Tg)와 제2 유리 전이 온도(Tg)의 차이는 1.5℃ 이상임); 및 가소제를 포함하는 하나 이상의 연질 층; 및 제3 잔류 하이드록실 함량을 갖는 제3 폴리(비닐 부티랄) 수지; 및 가소제를 포함하는 하나 이상의 경질 층을 포함하며, 이때 상기 중합체 중간층은 (ISO 16940에 따른 기계적 임피던스 측정법에 의해 측정시) 10℃, 20℃ 및 30℃에서 선택된 2개 이상의 상이한 온도에서 측정된 적어도 약 0.15의 댐핑 손실 계수(η)를 갖고, 제2 폴리(비닐 부티랄) 수지는 약 5 중량% 내지 약 50 중량%의 양으로 존재한다.
실시양태 4는 실시양태 1 또는 2의 특징 중 어느 하나를 포함하는 중합체 중간층으로서, 제2 폴리(비닐 부티랄) 수지가 약 5 중량% 내지 약 50 중량%의 양으로 존재한다.
실시양태 5는 실시양태 1 내지 4의 특징 중 어느 하나를 포함하는 중합체 중간층으로서, 제2 폴리(비닐 부티랄) 수지가 약 25 중량% 내지 약 50 중량%의 양으로 존재한다.
실시양태 6은 실시양태 1 또는 3의 특징 중 어느 하나를 포함하는 중합체 중간층으로서, 중합체 중간층의 연질 층 내의 각각의 가소화된 수지는 20.0℃ 미만의 유리 전이 온도(Tg)를 갖는다.
실시양태 7은 실시양태 1 내지 6의 특징 중 어느 하나를 포함하는 중합체 중간층으로서, 제3 폴리(비닐 부티랄) 수지의 잔류 하이드록실 함량이 제1 폴리(비닐 부티랄) 수지 또는 제2 폴리(비닐 부티랄) 수지의 잔류 하이드록실 함량과 동일하다.
실시양태 8은 실시양태 1 내지 7의 특징 중 어느 하나를 포함하는 중합체 중간층으로서, 제1 잔류 하이드록실 함량과 제2 잔류 하이드록실 함량 간의 차이가 2.0 중량% 이상이다.
실시양태 9는 실시양태 1 내지 8의 특징 중 어느 하나를 포함하는 중합체 중간층으로서, 제1 잔류 하이드록실 함량과 제2 잔류 하이드록실 함량 간의 차이가 3.0 중량% 이상이다.
실시양태 10은 실시양태 1 내지 9의 특징 중 어느 하나를 포함하는 중합체 중간층으로서, 제1 폴리(비닐 부티랄) 수지 및 제2 폴리(비닐 부티랄) 수지의 유리 전이 온도(Tg) 차이가 3.0℃ 이상이다.
실시양태 11은 실시양태 1 내지 10 중 어느 하나의 중합체 중간층을 포함하는 다층 유리 패널이다.
실시양태 12는 제1 유리 패널; 실시양태 1 내지 10의 특징 중 어느 하나를 포함하는 중합체 중간층; 제2 유리 패널을 포함하며, 이때 상기 중합체 중간층은 제1 및 제2 유리 패널 사이에 배치된다.
실시양태 13은 개선된 방음성을 갖는 중합체 중간층으로서, 중합체 중간층은, 폴리(비닐 부티랄) 수지 조성물 및 가소제를 포함하는 경질 층; 및 폴리(비닐 부티랄) 수지 조성물 및 가소제를 포함하는 연질 층을 포함하고, 이때 상기 연질 층은 0.40 이상의 조성 분산도를 가지며; 상기 중합체 중간층은 10℃, 20℃ 및 30℃에서 선택된 2개 이상의 상이한 온도에서 측정된 약 0.15 이상의 댐핑 손실 계수(η)(ISO 16940에 따른 기계적 임피던스 측정법에 의해 측정됨)를 갖는다.
실시양태 14는 개선된 방음성을 갖는 중합체 중간층으로서, 상기 중합체 중간층은, 폴리(비닐 부티랄) 수지 조성물 및 가소제를 포함하는 경질 층; 및 폴리(비닐 부티랄) 수지 조성물을 포함하는 연질 층을 포함하고, 이때 상기 연질 층은 제1 조성 분산도를 갖는 제1 폴리(비닐 부티랄) 수지 및 제2 조성 분산도를 갖는 제2 폴리(비닐 부티랄) 수지 및 가소제를 포함하며, 상기 연질 층은 제3 조성 분산도를 가지며, 제3 조성 분산도는 0.40 이상이고, 제3 조성 분산도는 제1 조성 분산도 및 제2 조성 분산도 둘 다보다 크며; 상기 중합체 중간층은 10℃, 20℃ 및 30℃에서 선택된 2개 이상의 상이한 온도에서 측정된 약 0.15 이상의 댐핑 손실 계수(η)(ISO 16940에 따른 기계적 임피던스 측정법에 의해 측정됨)를 갖는다.
실시양태 15는 개선된 방음성을 갖는 중합체 중간층으로서, 상기 중합체 중간층은, 폴리(비닐 부티랄) 수지 조성물 및 가소제를 포함하는 경질 층; 및 폴리(비닐 부티랄) 수지 조성물 및 가소제를 포함하는 연질 층을 포함하고, 이때 상기 연질 층은 약 8 내지 약 16 중량%의 평균 잔류 하이드록실 함량 및 0.40 이상의 조성 분산도를 가지며; 상기 중합체 중간층은 10℃, 20℃ 및 30℃에서 선택된 2개 이상의 상이한 온도에서 측정된 약 0.15 이상의 댐핑 손실 계수(η)(ISO 16940에 따른 기계적 임피던스 측정법에 의해 측정됨)를 갖는다.
실시양태 16은 실시양태 13 내지 15의 특징 중 어느 하나를 포함하는 중합체 중간층으로서, 이때 연질 층 내의 폴리(비닐 부티랄) 수지 조성물은 제1 잔류 하이드록실 함량을 갖는 제1 폴리(비닐 부티랄) 수지 및 제2 잔류 하이드록실 함량을 갖는 제2 폴리(비닐 부티랄) 수지를 포함하며, 제1 잔류 하이드록실 함량과 제2 잔류 하이드록실 함량 간의 차이는 적어도 1.0 중량%이다.
실시양태 17은 실시양태 13 내지 16의 특징 중 어느 하나를 포함하는 중합체 중간층으로서, 연질 층 내의 수지 조성물의 조성 분산도가 연질 층 내의 제1 폴리(비닐 부티랄) 수지의 조성 분산도 및 연질 층 내의 제2 폴리(비닐 부티랄) 수지의 조성 분산도보다 크다.
실시양태 18은 실시양태 13 내지 17의 특징 중 어느 하나를 포함하는 중합체 중간층으로서, 연질 층 내의 폴리(비닐 부티랄) 수지 조성물은 제1 잔류 비닐 아세테이트 함량을 갖는 제1 폴리(비닐 부티랄) 수지 및 제2 잔류 비닐 아세테이트 함량을 갖는 제2 폴리(비닐 부티랄) 수지를 포함하며, 제1 잔류 비닐 아세테이트 함량과 제2 잔류 비닐 아세테이트 함량 간의 차이는 1.0 몰% 이상이다.
실시양태 19는 실시양태 13 내지 18의 특징 중 어느 하나를 포함하는 중합체 중간층으로서, 연질 층 내의 수지 조성물의 조성 분산도가 연질 층 내의 제1 폴리(비닐 부티랄) 수지의 조성 분산도 및 연질 층 내의 제2 폴리(비닐 부티랄) 수지의 조성 분산도보다 크다.
실시양태 20은 실시양태 13 내지 19의 특징 중 어느 하나를 포함하는 중합체 중간층으로서, 상기 중합체 중간층의 연질 층 내의 가소화된 수지 조성물은 20.0℃ 미만의 유리 전이 온도(Tg)를 갖는다.
실시양태 21은 실시양태 13 내지 20의 특징 중 어느 하나를 포함하는 중합체 중간층으로서, 연질 층 내의 수지 조성물은 제1 가수분해도를 갖는 제1 폴리(비닐 알코올) 수지를 부티르알데하이드와 반응시켜 반응 혼합물을 형성하는 단계, 제2 가수분해도를 갖는 제2 폴리(비닐 알코올) 수지를 반응 혼합물에 첨가하는 단계, 및 제2 폴리(비닐 알코올) 수지를 부티르알데하이드와 반응시켜 0.40 이상의 조성물에 중의 분산도를 갖는 수지를 형성하는 단계의 공정에 의해 제조된다.
실시양태 22는 실시양태 13 내지 21의 특징 중 어느 하나를 포함하는 중합체 중간층으로서, 연질 층 내의 수지 조성물은 제1 폴리(비닐 알코올) 수지와 제2 폴리(비닐 알코올) 수지 조성물을 혼합하여 혼합물을 형성하는 단계의 공정에 의해 제조되며, 이때 제1 폴리(비닐 알코올) 수지 및 제2 폴리(비닐 알코올) 수지 조성물은 각각 가수분해도를 갖고 제1 폴리(비닐 알코올) 수지와 제2 폴리(비닐 알코올) 수지의 가수분해도의 차이는 2% 이상이고, 상기 혼합물은 부티르알데하이드와 반응하여 0.40 이상의 조성 분산도를 갖는 수지를 생성한다.
실시양태 23은 실시양태 13 내지 22의 특징 중 어느 하나를 포함하는 중합체 중간층으로서, 중합체 중간층은 제2 경질 층을 추가로 포함하고, 연질 층은 경질 층에 인접하고 이들 사이에 존재한다.
실시양태 24는 실시양태 13 내지 23의 특징 중 어느 하나를 포함하는 중합체 중간층으로서, 제3 조성 분산도는 제1 조성 분산도보다 적어도 10% 크고 제2 조성 분산도보다 적어도 10% 크다.
실시양태 25는 실시양태 13 내지 24의 특징 중 어느 하나를 포함하는 중합체 중간층으로서, 연질 층의 폴리(비닐 부티랄) 수지 조성물은 약 1 몰% 내지 약 28 몰%의 평균 잔류 비닐 아세테이트 함량을 갖는다.
실시양태 26은 실시양태 13 내지 25의 특징 중 어느 하나를 포함하는 중합체 중간층으로서, 연질 층 중의 폴리(비닐 부티랄) 수지 조성물은 제1 잔류 하이드록실 함량 및 제1 조성 분산도를 갖는 제1 폴리(비닐 부티랄) 수지 및 제2 잔류 하이드록실 함량 및 제2 조성 분산도를 갖는 제2 폴리(비닐 부티랄) 수지를 포함하고, 이때 제1 잔류 하이드록실 함량과 제2 잔류 하이드록실 함량 간의 차이는 적어도 1.0 중량%이고, 연질 층은 0.40 이상의 제3 조성 분산도를 갖고, 제3 조성 분산도는 제1 조성 분산도 및 제2 조성 분산도 둘 다보다 크다.
실시양태 27은 실시양태 13 내지 26의 특징 중 어느 하나를 포함하는 중합체 중간층으로서, 중합체 중간층은 10℃, 20℃ 및 30℃에서 선택된 2개 이상의 상이한 온도에서 측정된 약 0.16 이상의 댐핑 손실 계수(η)(ISO 16940에 따른 기계적 임피던스 측정법에 의해 측정됨)를 갖는다.
실시양태 28은 실시양태 13 내지 27의 특징 중 어느 하나를 포함하는 중합체 중간층으로서, 상기 중합체 중간층의 연질 층은 0.42 이상의 조성 분산도를 갖는다.
실시양태 29는 실시양태 13 내지 28 중 어느 하나의 중합체 중간층을 포함하는 다층 유리 패널이다.
실시양태 30은 제1 유리 패널; 실시양태 13 내지 29의 특징 중 어느 하나를 포함하는 중합체 중간층; 제2 유리 패널을 포함하며, 이때 상기 중합체 중간층은 제1 및 제2 유리 패널 사이에 배치된다.
실시양태 31은 개선된 방음성을 갖는 중합체 중간층으로서, 상기 중합체 중간층은, 제1 잔류 하이드록실 함량 및 제1 유리 전이 온도(Tg)를 갖는 제1 폴리(비닐 부티랄) 수지; 제2 잔류 하이드록실 함량 및 제2 유리 전이 온도(Tg)를 갖는 제2 폴리(비닐 부티랄) 수지(이때, 제1 잔류 하이드록실 함량과 제2 잔류 하이드록실 함량의 차이는 1.0 중량% 이상이고, 제1 유리 전이 온도(Tg)와 제2 유리 전이 온도(Tg)의 차이는 1.5℃ 이상임); 및 가소제를 포함하는 하나 이상의 연질 층; 및 제3 잔류 하이드록실 함량을 갖는 제3 폴리(비닐 부티랄) 수지; 및 가소제를 포함하는 하나 이상의 경질 층을 포함하며, 이때 상기 중합체 중간층은 (ISO 16940에 따른 기계적 임피던스 측정법에 의해 측정시) 10℃, 20℃ 및 30℃에서 선택된 2개 이상의 상이한 온도에서 측정된 0.15 이상의 댐핑 손실 계수(η)를 갖는다.
실시양태 32는 개선된 방음성을 갖는 중합체 중간층으로서, 상기 중합체 중간층은, 제1 잔류 하이드록실 함량 및 제1 유리 전이 온도(Tg)를 갖는 제1 폴리(비닐 부티랄) 수지; 제2 잔류 하이드록실 함량 및 제2 유리 전이 온도(Tg)를 갖는 제2 폴리(비닐 부티랄) 수지(이때, 제1 잔류 하이드록실 함량과 제2 잔류 하이드록실 함량의 차이는 1.0 중량% 이상이고, 제1 유리 전이 온도(Tg)와 제2 유리 전이 온도(Tg)의 차이는 1.5℃ 이상임); 및 가소제를 포함하는 하나 이상의 연질 층; 및 제3 잔류 하이드록실 함량을 갖는 제3 폴리(비닐 부티랄) 수지; 및 가소제를 포함하는 하나 이상의 경질 층을 포함하며, 이때 상기 중합체 중간층은 (ISO 16940에 따른 기계적 임피던스 측정법에 의해 측정시) 10℃, 20℃ 및 30℃에서 선택된 2개 이상의 상이한 온도에서 측정된 0.15 이상의 댐핑 손실 계수(η)를 갖고, 제2 폴리(비닐 부티랄) 수지는 5 중량% 내지 50 중량%의 양으로 존재한다.
실시양태 33은 개선된 방음성을 갖는 중합체 중간층으로서, 상기 중합체 중간층은, 제1 잔류 하이드록실 함량 및 제1 유리 전이 온도(Tg)를 갖는 제1 폴리(비닐 부티랄) 수지; 제2 잔류 하이드록실 함량 및 제2 유리 전이 온도(Tg)를 갖는 제2 폴리(비닐 부티랄) 수지(이때, 제1 잔류 하이드록실 함량과 제2 잔류 하이드록실 함량의 차이는 1.0 중량% 이상이고, 제1 유리 전이 온도(Tg)와 제2 유리 전이 온도(Tg)의 차이는 1.5℃ 이상임); 및 가소제를 포함하는 하나 이상의 연질 층; 및 제3 잔류 하이드록실 함량을 갖는 제3 폴리(비닐 부티랄) 수지; 및 가소제를 포함하는 하나 이상의 경질 층을 포함하며, 이때 중합체 중간층의 연질 층 내의 각각의 가소화된 수지는 20.0℃ 미만의 유리 전이 온도(Tg)를 갖는다.
실시양태 34는 개선된 방음성을 갖는 중합체 중간층으로서, 중합체 중간층은, 폴리(비닐 부티랄) 수지 조성물 및 가소제를 포함하는 경질 층; 및 폴리(비닐 부티랄) 수지 조성물 및 가소제를 포함하는 연질 층을 포함하고, 이때 상기 연질 층은 0.40 이상의 조성 분산도를 가지며; 상기 중합체 중간층은 10℃, 20℃ 및 30℃에서 선택된 2개 이상의 상이한 온도에서 측정된 약 0.15 이상의 댐핑 손실 계수(η)(ISO 16940에 따른 기계적 임피던스 측정법에 의해 측정됨)를 갖는다.
실시양태 35는 개선된 방음성을 갖는 중합체 중간층으로서, 상기 중합체 중간층은, 폴리(비닐 부티랄) 수지 조성물 및 가소제를 포함하는 경질 층; 및 폴리(비닐 부티랄) 수지 조성물을 포함하는 연질 층을 포함하고, 이때 상기 연질 층은 제1 조성 분산도를 갖는 제1 폴리(비닐 부티랄) 수지 및 제2 조성 분산도를 갖는 제2 폴리(비닐 부티랄) 수지 및 가소제를 포함하며, 상기 연질 층은 제3 조성 분산도를 가지며, 제3 조성 분산도는 0.40 이상이고 제3 조성 분산도는 제1 조성 분산도 및 제2 조성 분산도 둘 다보다 크며; 상기 중합체 중간층은 10℃, 20℃ 및 30℃에서 선택된 2개 이상의 상이한 온도에서 측정된 약 0.15 이상의 댐핑 손실 계수(η)(ISO 16940에 따른 기계적 임피던스 측정법에 의해 측정됨)를 갖는다.
실시양태 36은 개선된 방음성을 갖는 중합체 중간층으로서, 상기 중합체 중간층은, 폴리(비닐 부티랄) 수지 조성물 및 가소제를 포함하는 경질 층; 및 폴리(비닐 부티랄) 수지 조성물 및 가소제를 포함하는 연질 층을 포함하고, 이때 상기 연질 층은 약 8 내지 약 16 중량%의 평균 잔류 하이드록실 함량 및 0.40 이상의 조성 분산도를 가지며; 상기 중합체 중간층은 10℃, 20℃ 및 30℃에서 선택된 2개 이상의 상이한 온도에서 측정된 약 0.15 이상의 댐핑 손실 계수(η)(ISO 16940에 따른 기계적 임피던스 측정법에 의해 측정됨)를 갖는다.
실시양태 37은 실시양태 31 또는 36의 특징 중 어느 하나를 포함하는 중합체 중간층으로서, 제2 폴리(비닐 부티랄) 수지가 약 5 중량% 내지 50 중량%의 양으로 존재한다.
실시양태 38은 실시양태 31 내지 37의 특징 중 어느 하나를 포함하는 개선된 방음성을 갖는 중합체 중간층으로서, 상기 연질 층은 0.40 이상의 조성 분산도를 갖는다.
실시양태 39는 실시양태 31 내지 38의 특징 중 어느 하나를 포함하는 개선된 방음성을 갖는 중합체 중간층으로서, 상기 연질 층은 0.40 이상의 조성 분산도를 갖고, 상기 중합체 중간층의 연질 층 내의 각각의 가소화된 수지는 20.0℃ 미만의 유리 전이 온도(Tg)를 갖는다.
실시양태 40은 실시양태 31 내지 39의 특징 중 어느 하나를 포함하는 개선된 방음성을 갖는 중합체 중간층으로서, 상기 연질 층은 0.40 이상의 조성 분산도를 갖고, 상기 중합체 중간층은 10℃, 20℃ 및 30℃에서 선택된 2개 이상의 상이한 온도에서 측정된 0.15 이상의 댐핑 손실 계수(η)(ISO 16940에 따른 기계적 임피던스 측정법에 의해 측정됨)를 갖는다.
실시양태 41은 실시양태 31 내지 40의 특징 중 어느 하나를 포함하는 중합체 중간층으로서, 이때 연질 층 내의 폴리(비닐 부티랄) 수지 조성물은 제1 잔류 하이드록실 함량을 갖는 제1 폴리(비닐 부티랄) 수지 및 제2 잔류 하이드록실 함량을 갖는 제2 폴리(비닐 부티랄) 수지를 포함하며, 제1 잔류 하이드록실 함량과 제2 잔류 하이드록실 함량 간의 차이는 1.0 중량% 이상이다.
실시양태 42는 실시양태 31 내지 41의 특징 중 어느 하나를 포함하는 개선된 방음성을 갖는 중합체 중간층으로서, 제1 폴리(비닐 부티랄) 수지는 제1 유리 전이 온도(Tg)를 갖고, 제2 폴리(비닐 부티랄) 수지는 제2 유리 전이 온도(Tg)를 가지며, 제1 유리 전이 온도(Tg)와 제2 유리 전이 온도(Tg) 간의 차이는 1.5℃ 이상이다.
실시양태 43은 실시양태 31 내지 42의 특징 중 어느 하나를 포함하는 중합체 중간층으로서, 연질 층 내의 수지 조성물의 조성 분산도는 연질 층 내의 제1 폴리(비닐 부티랄) 수지의 조성 분산도 및 연질 층 내의 제2 폴리(비닐 부티랄) 수지의 조성 분산도보다 크다.
실시양태 44는 실시양태 31 내지 43의 특징 중 어느 하나를 포함하는 개선된 방음성을 갖는 중합체 중간층으로서, 연질 층 내의 폴리(비닐 부티랄) 수지 조성물은 제1 잔류 비닐 아세테이트 함량을 갖는 제1 폴리(비닐 부티랄) 수지 및 제2 잔류 비닐 아세테이트 함량을 갖는 제2 폴리(비닐 부티랄) 수지를 포함하며, 제1 잔류 비닐 아세테이트 함량과 제2 잔류 비닐 아세테이트 함량 간의 차이는 1.0 몰% 이상이다.
실시양태 45는 실시양태 31 내지 44의 특징 중 어느 하나를 포함하는 개선된 방음성을 갖는 중합체 중간층으로서, 연질 층 내의 수지 조성물은 제1 가수분해도를 갖는 제1 폴리(비닐 알코올) 수지를 부티르알데하이드와 반응시켜 반응 혼합물을 형성하는 단계, 제2 가수분해도를 갖는 제2 폴리(비닐 알코올) 수지를 반응 혼합물에 첨가하는 단계, 및 제2 폴리(비닐 알코올) 수지를 부티르알데하이드와 반응시켜 0.40 이상의 조성 분산도를 갖는 수지를 형성하는 단계의 공정에 의해 제조된다.
실시양태 46은 실시양태 31 내지 45의 특징 중 어느 하나를 포함하는 개선된 방음성을 갖는 중합체 중간층으로서, 연질 층 내의 수지 조성물은 제1 폴리(비닐 알코올) 수지와 제2 폴리(비닐 알코올) 수지 조성물을 혼합하여 혼합물을 형성하는 단계의 공정에 의해 제조되며, 이때 제1 폴리(비닐 알코올) 수지 및 제2 폴리(비닐 알코올) 수지 조성물은 각각 가수분해도를 갖고 제1 폴리(비닐 알코올) 수지와 제2 폴리(비닐 알코올) 수지의 가수분해도의 차이는 2% 이상이고, 상기 혼합물은 부티르알데하이드와 반응하여 0.40 이상의 조성 분산도를 갖는 수지를 생성한다.
실시양태 47은 실시양태 31 내지 46의 특징 중 어느 하나를 포함하는 개선된 방음성을 갖는 중합체 중간층으로서, 중합체 중간층은 제2 경질 층을 추가로 포함하고, 연질 층은 경질 층들에 인접하고 이들 사이에 존재한다.
실시양태 48은 실시양태 31 내지 47의 특징 중 어느 하나를 포함하는 개선된 방음성을 갖는 중합체 중간층으로서, 제3 조성 분산도는 제1 조성 분산도보다 10% 이상 크고 제2 조성 분산도보다 10% 이상 크다.
실시양태 49는 실시양태 31 내지 48의 특징 중 어느 하나를 포함하는 개선된 방음성을 갖는 중합체 중간층으로서, 상기 중합체 중간층의 연질 층 내의 가소화된 수지 조성물은 20.0℃ 미만의 유리 전이 온도(Tg)를 갖는다.
실시양태 50은 실시양태 31 내지 49의 특징 중 어느 하나를 포함하는 개선된 방음성을 갖는 중합체 중간층으로서, 연질 층 중의 폴리(비닐 부티랄) 수지 조성물은 제1 잔류 하이드록실 함량 및 제1 조성 분산도를 갖는 제1 폴리(비닐 부티랄) 수지 및 제2 잔류 하이드록실 함량 및 제2 조성 분산도를 갖는 제2 폴리(비닐 부티랄) 수지를 포함하고, 이때 제1 잔류 하이드록실 함량과 제2 잔류 하이드록실 함량 간의 차이는 1.0 중량% 이상이고, 연질 층은 0.40 이상의 제3 조성 분산도를 갖고, 제3 조성 분산도는 제1 조성 분산도 및 제2 조성 분산도 둘 다보다 크다.
실시예
다층 중간층의 개선된 방음(또는 감쇠) 특성은 제1 폴리(비닐 부티랄) 수지 및 제2 폴리(비닐 부티랄) 수지를 갖는 수지 조성물 및/또는 고 분산도(0.40 이상)를 갖는 수지 조성물 및 하나 이상의 가소제를 포함하는 연질 층을 갖는 다층(삼층) 중간층을 제1 폴리(비닐 부티랄) 및 제2 폴리(비닐 부티랄) 수지의 블렌드를 갖는 수지 조성물 및/또는 저 분산도(0.39 이하)를 갖는 수지 조성물 및 하나 이상의 가소제를 포함하는 연질 층을 갖는 다층 중간층과 비교하면 가장 쉽게 이해될 수 있다.
다양한 잔류 하이드록실 및 잔류 아세테이트 함량을 갖는 수지 조성물 및 이의 특성을 하기 표 1에 요약하였다. 단일 수지를 포함하는 11개의 비교용 수지(CR-1 내지 CR-11) 및 수지의 블렌드(다양한 개개의 비교용 수지로 제조된 DR-1 내지 DR-7) 또는 하기 개시된 본 발명의 방법에 따라 제조된 수지 조성물(DR-8 및 DR-9)을 실시예에서 사용하였다. 표 2는 어떠한 수지 유형(잔류 하이드록실 수준 및 잔류 아세테이트 수준)이 DR-1 내지 DR-7을 제조하기 위해 블렌딩된 것인지와 개시된 수지 DR-1 내지 DR-9 모두의 조성 분산도를 나타낸다. 경우에 따라, 조성 분산도를 시험하기 위한 수지는 블렌드 중의 수지와 로트가 상이할 수 있지만 수지 특성은 동일하였다. 비교용 수지는 조성 분산도가 0.39 이하(낮은 분산도)인 반면, 개시된 수지는 0.40 이상, 특히 수지 DR-1 내지 DR-9에서는 약 0.41 이상의 높은 조성 분산도를 갖는다.
개시된 수지 DR-1 내지 DR-7은 상이한 잔류 아세테이트 및/또는 잔류 하이드록실 수준을 갖는 2개의 상이한 출발 수지를 혼합하여 수지 블렌드 또는 조성물을 형성함으로써 수득된 수지의 블렌드를 포함한다. 개시된 수지 DR-1 내지 DR-7의 특성을 표 1에 나타내었다. 수지 DR-8 및 DR-9의 경우, 2개의 수지의 블렌드 대신에, 본 발명의 방법에 따른 수지 조성물을 하기와 같이 제조하였다. DR-8의 경우, 약 98 내지 100% 가수분해율을 갖는 제1 PVOH 수지를 1:1(중량/중량)의 비율로 약 88% 가수분해율을 갖는 제2 PVOH 수지와 블렌딩하고 부티르알데하이드 및 산 촉매(당 업계에 공지된 바와 같음)와 반응시켜 약 12.4 중량%의 잔류 하이드록실 함량 및 약 7 몰%의 잔류 아세테이트 함량을 가지며 분산도가 0.59인 수지를 형성하였다. DR-9의 경우, 약 98 내지 100% 가수분해율을 갖는 제1 PVOH 수지를 1:1(중량/중량)의 비율로 약 78% 가수분해율을 갖는 제2 PVOH 수지와 블렌딩하고 부티르알데하이드 및 산 촉매(당 업계에 공지된 바와 같음)와 반응시켜 약 11.3 중량%의 잔류 하이드록실 함량 및 약 12 몰%의 잔류 아세테이트 함량을 가지며 분산도가 0.48인 수지를 형성하였다. 개시된 수지 DR-8 및 DR-9의 특성을 표 1에 나타내었다.
[표 1]
Figure pct00002
상기 표 1에서, 전술한 바와 같이, DR-8 및 DR-9는 2개의 출발 PVB 수지의 블렌드 또는 혼합물이 아니고, 대신에 상이한 PVOH 수지로 시작하여 전술한 방법에 따라 제조되었다.
표 1은 넓은 분포 또는 높은 분산도의 조성물을 갖는 연질 또는 코어 층 수지 조성물이 제조될 수 있음을 보여준다. 개시된 수지를 비교용 수지와 비교할 때, 모든 개시된 수지는 0.40 이상, 또는 적어도 0.41 이상, 또는 적어도 0.42 이상의 조성 분산도를 갖는다.
표 2는 조성 분산도가 높은 개시된 수지(DR-1 내지 DR-7)의 제조에 사용된 출발 비교용 수지를 나타낸다.
[표 2]
Figure pct00003
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 조성물 중의 상이한 분산도의 2개의 출발 수지를 블렌딩하는 경우, 블렌딩된 조성 분산도는 조성물 중의 가장 높은 분산도를 갖는 출발 수지의 분산도보다 상당히 높다. 예를 들어, 개시된 수지 DR-2(비교용 수지 CR-8과 CR-9의 블렌드)는 0.58의 조성 분산도를 가지는 반면, 블렌드 내의 임의의 개개의 수지의 조성물 중의 최고 분산도는 단지 0.32(CR-8의 경우)이고, 개시된 수지 DR-7의 경우(비교용 수지 CR-1과 CR-6의 블렌드), 상기 블렌드의 조성 분산도는 0.67인 반면 상기 블렌드 내의 임의의 개개의 수지의 조성물 중의 최고 분산도는 0.39(CR-6의 경우)이다. 표 2에 나타낸 바와 같이, 조성물 중의 저 분산도를 가지는 두 수지를 블렌딩하면 블렌드의 조성 분산도가 적어도 10% 증가하고, 특정 경우에는 적어도 거의 20% 이상, 일부 블렌드에서는 30% 이상, 또는 40% 이상, 또는 심지어는 50% 이상(DR-3 참조) 증가한다.
예시적인 연질(코어) 층(하기 표 3 내지 6의 "개시된 층" DL-1 내지 DL-16으로 나타냄) 및 비교용 연질(코어) 층(하기 표에서 “비교용 층" CL-1 내지 Cl-3으로 나타냄)은 폴리(비닐 부티랄) 수지 조성물(비교용 수지, CR-1 내지 C-11 또는 개시된 수지, DR-1 내지 DR-9) 100부 및 다양한 양의 3GEH 가소제, 및 기타 표에 나타낸 양의 일반적인 첨가제(상기한 바와 같음)를 혼합하고 용융-압출하여 제조하였다. 이어서, 개시된 층 및 비교용 층은 비교용 중간층 및 개시된 중간층(각각 CI-1 내지 CI-4 및 DI-1 내지 DI-26)으로서 표에 나타낸 바와 같은 두 개의 경질 외부(스킨) 층들을 조합하여 다양한 다층 중간층을 구성하는 데 사용하였다. 경질(스킨) 층 각각은 다층 중간층에서 15 mil의 두께를 가지며 약 19 중량%의 잔류 하이드록실 함량 및 2%의 잔류 아세테이트 함량을 갖는 폴리(비닐 부티랄) 수지 100부 및 38부의 3GEH 가소제 및 다른 통상적인 첨가제를 용융-압출함으로써 제조하였다. 다층 중간층은 모두 다음과 같은 구조를 갖는다: 경질 층//연질 층//경질 층(또는 스킨 층//코어 층//스킨 층).
이들 실시예 및 표 3 내지 6의 데이터는 상이한 잔류 하이드록실 함량 및 유리 전이 온도를 갖는 2개 이상의 PVB 수지가 코어 층에 사용되는 경우(예를 들어, 보다 높은 잔류 하이드록실 함량 및 상이한 유리 전이 온도를 갖는 제2 PVB 수지가 더 낮은 잔류 하이드록실 수준을 갖는 제1 PVB 수지에 첨가되거나(또는 조합되거나), 또는 높은 분산도를 갖는 수지 조성물이 경칠 층에 사용되는 경우에 음향 감쇠 특성이 소정의 온도 범위에 걸쳐 개선되고 달성됨을 보여준다. 하기 표 3 내지 6에서, 상이한 잔류 하이드록실 함량 및 유리 전이 온도 및 조성 분산도를 갖는 상이한 개시된 수지로부터 구성된 연질 층은 낮은 분산도를 갖는 수지 조성물을 포함하는 연질 층과 비교된다. 유리 전이 온도, 댐핑 손실 계수 및 분산도 값을 하기 표 3 내지 6에 나타내었다.
[표 3]
Figure pct00004
표 3은 낮은 분산도 및 약 10.5 중량%의 잔류 하이드록실 함량을 갖는 수지 조성물로부터 형성된 연질(코어) 층을 갖는 비교용 중간층을 분산도가 높고 평균 잔류 하이드록실 함량이 약 10.5 중량%(조성물 중의 수지들 간의 잔류 하이드록실 함량 차이가 약 1.9 중량%임)인 수지 조성물을 포함하는 연질(코어) 층을 갖는 개시된 중간층과 비교한다. 코어 층은 2개의 두께, 5 mil 및 10 mil로 형성되었고, 60 phr 내지 75 phr의 다양한 가소제 수준으로 형성되었다. 블렌드 내의 개별 가소화된 수지에 대한 유리 전이 온도 및 코어 층의 관측된 유리 전이 온도가 표시된다. 개별적인 유리 전이 온도가 이들 층에서 크게 차이가 나지 않기 때문에, 단지 하나의 유리 전이 온도만이 코어 층에서 관찰되고 측정되며, 이는 두 개별적인 유리 전이 온도 사이에 존재한다.
표 3에 나타낸 바와 같이, 상이한 잔류 하이드록실 함량을 갖는 2개 수지의 블렌드를 포함하는 개시된 층의 코어 층 수지 조성물은 모두 좁은 분포 또는 0.31의 낮은 분산도를 갖는 수지 조성물만을 포함하는 비교용 층에서의 수지의 분산도에 비해 0.41의 분산도를 가진다.
댐핑 손실 계수는 표 3에 나타낸 것처럼 모든 중간층에서 측정되었다. 5 mil 두께의 코어 층을 갖는 개시된 중간층의 경우, 가소제 수준이 70 및 75 phr인 경우, 댐핑 손실 계수는 비교용 중간층의 경우와 비교하여 10℃ 및 20℃에서 더 높고 본질적으로 30℃에서는 변하지 않는다. 10 mil 두께의 코어 층의 경우, 65, 70 및 75 phr의 가소제 수준에서는, 10℃ 및 20℃에서 댐핑 손실 계수가 더 높고 30℃에서는 본질적으로 변하지 않아 동일하지만 더 두드러진 경향이 관찰되었다. 60 phr에서, 댐핑 손실 계수는 20℃ 및 30℃에서 증가했으며 10℃에서는 변하지 않았다.
이들 실시예는 연질(코어) 층에서 상이한 잔류 하이드록실 함량(각각 9.6 및 11.5 중량%)의 2개의 수지로 형성된 높은 분산도를 갖는 수지 조성물을 갖는 이점을 보여준다. 이들 실시예에서, 개시된 층의 평균 잔류 하이드록실 함량 수준은 비교용 층의 수지의 잔류 하이드록실 수준과 동일하고, 다층 중간층의 방음 특성이 10℃ 내지 30℃의 온도 범위에서 개선되고 넓어진다. 연질(코어)에서 가소제의 양을 추가로 조절함으로써 방음 특성이 고온 또는 저온 단부에서 개선될 수 있다. 이는 댐핑 손실 계수가 20℃에서 최대가 되는(10℃ 및 30℃ 모두에서 감소하는) 비교용 중간층인 CI-1을 댐핑 손실 계수가 또한 20℃에서 최대가 되지만 10℃에서 증가하고 30℃에서 거의 변하지 않는(즉, 감소하지 않는) DI-1 및 DI-2와 같은 개시된 중간층과 비교함으로써 명확히 설명된다. 개시된 중간층 DI-3 및 DI-4의 경우, 댐핑 손실 계수도 20℃에서 최대가 되지만 30℃에서도 증가한다. CI-2를 DI-5, DI-6 및 DI-7과 비교하면 비슷한 경향을 보이며, 여기서 비교용 중간층 CI-2의 경우 20℃에서 댐핑 손실 계수가 최대가 되는 반면(10℃ 및 30℃에서 모두 감소한다), 개시된 증간층에서는 댐핑 손실 계수가 20℃에서 최대가 되지만 10℃에서 증가하고 30℃에서는 거의 변하지 않는다. 개시된 중간층 DI-8의 경우, 댐핑 손실 계수는 20℃에서 최대가 되지만 30℃에서도 증가하는 한편, 본질적으로 10℃에서는 변하지 않으며, 넓은 온도 범위에서 우수한 방음 성능을 제공한다.
표 4는 약 10.5 중량%의 잔류 하이드록실 함량을 갖는 비교용 층(CL-1)을 갖는 중간층을 수지의 블렌드이고 약 11.3 중량%의 평균 잔류 하이드록실 함량 및 약 3.4 중량%의 델타 잔류 하이드록실 함량을 갖는 수지 조성물을 포함하는 개시된 층(DL-5 내지 Dl-8)과 비교한다. 코어 층은 2개의 두께, 5 mil 및 10 mil로 형성되었고, 60 phr 내지 75 phr의 다양한 가소제 수준으로 형성되었다. 가소화된 수지에 대한 유리 전이 온도 및 코어 층의 유리 전이 온도가 표시된다. 또한, 개별적인 유리 전이 온도가 크게 차이가 나지 않기 때문에, 단지 하나의 유리 전이 온도만이 코어 층에서 측정되며, 이는 두 개별적인 유리 전이 온도 사이에 존재한다.
[표 4]
Figure pct00005
표 4에 나타낸 바와 같이, 상이한 잔류 하이드록실 함량을 갖는 2개 수지의 블렌드를 포함하는 수지 조성물을 포함하는 개시된 층의 수지 조성물의 코어 층은 모두 좁은 분포 또는 0.31의 조성물 중의 낮은 분산도를 갖는 비교용 층 내의 수지의 분산도에 비해 0.68의 분산도를 가진다.
댐핑 손실 계수는 표 4에 나타낸 바와 같이 모든 중간층에서 측정되었다. 5 mil 코어 층의 경우, 60, 65, 70 및 75 phr의 가소제 수준에서, 댐핑 손실 계수는 10℃ 및 20℃에서 비교용 중간층보다 낮고 30℃에서 더 높다. 10℃ 및 20℃에서의 개시된 중간층에 대한 더 낮은 댐핑 손실 계수는 11.3(대 비교용 중간층에 대한 10.5)의 더 높은 평균 잔류 하이드록실 함량 및 5 mil의 더 얇은 코어 층 두께에 기인한다. 코어 층 두께가 5 mil에서 10 mil로 증가하면, 10℃ 및 20℃에서 댐핑 손실 계수가 크게 증가한다. 75 phr의 가소제 수준에서, 개시된 중간층의 댐핑 손실 계수는 3개 온도 모두에서 비교용 중간층의 댐핑 손실 계수보다 더 낫다. 가소제 수준을 70 phr 또는 60 phr로 낮추면, 10℃에서 댐핑 손실 계수가 감소하지만 개시된 중간층의 경우 20℃ 및 30℃에서 댐핑 손실 계수가 더 향상된다. 따라서, 코어 층의 평균 잔류 하이드록실 함량이 많아지더라도, 조성물 중의 높은 분산도를 가지는 코어 층을 갖는 중간층의 코어 층 두께를 크게 함으로써 보다 넓은 온도 범위에서 중간층의 방음성을 향상시킬 수 있다.
이는 댐핑 손실 계수가 20℃에서 최대가 되는(그리고 10℃ 및 30℃ 모두에서 감소하는) 비교용 중간층 Cl-1을 댐핑 손실 계수가 20℃에서 최대가 되지만 30℃에서도 증가하는 DI-9, DI-10, DI-11 및 DI-12와 같은 개시된 중간층과 비교함으로써 명확히 설명된다. 10 mil 두께의 코어 층을 비교하는 경우에 같은 경향이 나타나며, 여기서는 CI-2의 경우 댐핑 손실 계수가 20℃에서 최대가 되지만(10℃ 및 30℃에서 모두 감소함) DI-13, DI-14, DI-15 및 DI-16의 경우 댐핑 손실 계수가 또한 20℃에서 최대가 되지만 30℃에서 증가하는데, 이는 넓은 범위의 온도에 걸쳐 보다 우수한 방음 기능을 제공한다.
DI-13, DI-14 및 DI-15의 경우, 10℃에서의 댐핑 손실 계수는 여전히 0.20 이상이다.
표 5는 약 13 중량%의 잔류 하이드록실 함량을 갖는 비교용 층을 갖는 중간층을 약 13 중량%의 평균 잔류 하이드록실 함량 및 약 6.7 중량%의 델타 잔류 하이드록실 함량을 갖는 2개의 수지를 포함하는 수지 조성물을 포함하는 개시된 층과 비교한다. 코어 층은 2개의 두께, 5 mil 및 10 mil로 형성되었고, 60 phr 내지 65 phr의 가소제 수준으로 형성되었다. 개별적인 가소화된 수지에 대한 유리 전이 온도 및 코어 층의 유리 전이 온도가 표시된다. 보다 높은 델타 잔류 하이드록실 수준(즉, 6.7 중량%의 델타 잔류 하이드록실 함량)에서, 두 개의 상이한 유리 전이 온도는 두 개의 온도 사이에 큰 차이가 있기 때문에 개시된 중간층에서 측정 가능하다.
[표 5]
Figure pct00006
표 5에 나타낸 바와 같이, 상이한 잔류 하이드록실 함량을 갖는 2개 수지의 블렌드인 조성물을 포함하는 개시된 층의 수지 조성물은 모두 좁은 분포 또는 0.29의 낮은 분산도를 갖는 비교용 층의 조성 분산도에 비해 0.72의 분산도를 가진다.
댐핑 손실 계수는 표 5에 나타낸 바와 같이 모든 중간층에서 측정되었다. 5 mil 코어 층의 경우, 모든 가소제 수준에서, 개시된 중간층의 댐핑 손실 계수는 3가지 온도 모두에서 비교용 중간층의 댐핑 손실 계수와 유사하다. 10 mil 코어 층의 경우, 모든 가소제 수준에서, 댐핑 손실 계수는 10℃ 및 20℃에서 상당히 높고 30℃에서 약간 낮아진다. 표 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 두 수지 사이의 잔류 하이드록실 함량의 차이가 클수록 코어 층 두께를 늘림으로써 저온에서의 방음 성능을 향상시킬 수 있다.
표 6은 약 10.5 중량%의 잔류 하이드록실 함량을 갖는 비교용 층을 갖는 중간층을 각각 약 10.5 중량% 및 11.3 중량%의 평균 잔류 하이드록실 함량을 갖는 2개의 수지를 포함하는 수지 조성물을 포함하는 개시된 층과 비교한다.
[표 6]
Figure pct00007
개시된 중간층 DI-5, DI-6, DI-7 내지 DI-21, DI-22 및 DI-23은 동일한 평균 잔류 하이드록실 함량을 가지지만, 수지 조성물은 상이한 개시된 수지들이다. 2개의 수지(각각 잔류 하이드록실 함량이 9.6 중량%인 CR-8 및 11.5 중량%인 CR-11, 델타 잔류 하이드록실 함량은 1.9 중량%임)를 50:50의 비율로 블렌딩함으로써 약 10.5 중량%의 평균 잔류 하이드록실 함량을 갖는 개시된 수지를 수득하였다. 또한, 2개의 상이한 수지(각각 잔류 하이드록실 함량이 9.6 중량%인 CR-8 및 13 중량%인 CR-9, 델타 잔류 하이드록실 함량은 3.4 중량%임)를 75:25의 비율로 블렌딩함으로써 약 10.5 중량%의 상기와 동일한 평균 잔류 하이드록실 함량을 수득하였다. 유사하게, 50:50의 비율로 2개의 수지(잔류 하이드록실 함량이 각각 9.6 중량%의 CR-8 및 13 중량%의 CR-9, 델타 잔류 하이드록실 함량은 3.4 중량%임)를 블렌딩하고, 75:25의 비율로 2개의 상이한 수지(잔류 하이드록실 함량이 각각 9.6 중량%의 CR-8 및 16.3 중량%의 CR-5, 델타 잔류 하이드록실 함량은 6.7 중량%임)를 블렌딩함으로써 수득한 개시된 중간층 DI-13, DI-14, DI-15 내지 DI-24, DI-25 및 DI-26은 동일한 평균 잔류 하이드록실 함량을 가진다.
코어 층은 10 mil의 두께로 형성되었고, 65 phr 내지 75 phr의 다양한 가소제 수준으로 형성되었다. 개별적인 가소화된 수지에 대한 유리 전이 온도 및 코어 층의 유리 전이 온도가 표시된다. 경우에 따라, 개개의 유리 전이 온도는 크게 차이가 나지 않거나 제2 가소화된 수지의 유리 전이 피크는 수지의 존재로 인해 다소 약하기 때문에, 단지 하나의 유리 전이 온도만이 코어 층에서 측정되며, 이는 두 개의 개별 유리 전이 온도 사이에 존재한다.
약 10.5 중량%의 평균 잔류 하이드록실 함량에서, 제1 및 제2 수지 사이의 잔류 하이드록실 함량의 델타 또는 차이가 더 작으면(1.9 중량%), 5 mil 코어 층(DI-5 내지 DI-7)에 대해 10 및 20℃에서 댐핑 손실 계수가 개선된다. 제2 수지의 잔류 하이드록실 함량을 11.5%에서 13%로 증가시키는 것과 같이 잔류 하이드록실 함량의 델타 또는 차이를 1.9% 내지 3.4%로 증가시키면, 세 가지 온도 모두에서 댐핑 손실 계수가 보다 균형있게 증가하게 된다(DI-21 내지 DI-22).
약 11.3 중량%의 평균 잔류 하이드록실 함량 및 3.4 중량%의 제1 및 제2 수지 사이의 잔류 하이드록실 함량의 차이에서, 20 및 30℃에서의 댐핑 손실 계수는 개선된다(DI-13 내지 DI-15). 제2 수지의 잔류 하이드록실 함량을 13%에서 16.3%로 늘리는 등 상기 차이를 3.4%에서 6.7%로 늘리면, 65 및 70의 가소제 수준에서 30℃에서 댐핑 손실 계수가 증가하고(DI-25 및 DI-26), 세 가지 온도 모두에서 더 균형있게 증가한다(DI-24).
이는 댐핑 손실 계수가 20℃에서 최대가 되는(그리고 10℃ 및 30℃ 모두에서 감소하는) 비교용 중간층 Cl-2를 댐핑 손실 계수가 20℃에서 최대가 되지만 10℃에서 증가하고 30℃에서 비교용 중간층에 비해 본질적으로 변함이 없는 개시된 중간층 예를 들어 DI-5, DI-6, DI-7, DI-21 및 DI-22와 비교함으로써 명확해진다. 비교용 중간층 CI-2를 개시된 중간층 DI-13, DI-14, DI-15, DI-24, DI-25 및 DI-26과 비교하면, 댐핑 손실 계수는 20℃에서 최대가 되지만 30℃에서 증가하고 경우에 따라 약간 떨어지며 10℃에서 비교용 중간층에 비해 다른 면에서는 본질적으로 변하지 않는다. 상이한 하이드록실 함량을 갖는 2개의 수지를 상이한 비율 및 상이한 분산도로 갖는 중간층을 조합하여, 개별 수지보다 더 넓은 온도 범위에서 우수한 방음뿐만 아니라 조성물 중의 높은 분산도를 제공하는 수지 조성물을 형성할 수 있다.
표 6에 나타낸 바와 같이, 상이한 잔류 하이드록실 함량을 갖는 2개 수지의 블렌드를 포함하는 개시된 층의 수지 조성물은 모두 좁은 분포 또는 0.31의 낮은 분산도를 갖는 수지 조성물만을 포함하는 비교용 층에서의 수지 조성 분산도에 비해 0.41 이상(또는 심지어 0.58 이상)의 분산도를 가진다.
결론적으로, 본원에 기술된 연질 층을 갖는 다층 중간층은 당해 분야에서 종래 사용된 통상적인 다층 중간층에 비해 많은 이점을 갖는다. 일반적으로, 종래 기술에서 사용된 다층 중간층과 비교하여, 본원에 기재된 바와 같이 예를 들어 상이한 하이드록실 함량 및 유리 전이 온도를 갖는 2종(또는 그 이상)의 상이한 수지의 블렌드가 사용되는 경우, 보다 넓은 조성 분포 또는 분산도를 갖는 연질 층을 포함하는 다층 중간층은 향상된 방음 성능을 가지며 중간층이 기능하는 온도 범위를 넓힌다. 당업자라면 다른 이점을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명이, 현재 바람직한 실시양태인 것으로 생각되는 것을 비롯한 특정 실시양태의 설명과 관련하여 개시되었으나, 상세한 설명은 예시적인 것으로 의도되며, 본원의 범주를 한정하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 당업자가 이해하는 바와 같이, 본원에 상세하게 기재된 실시양태 이외의 실시양태도 본 발명에 포함된다. 본 발명의 진의 및 범주로부터 벗어나지 않으면서, 기재된 실시양태가 변형 및 변화될 수 있다.
양립가능한 경우, 본원의 임의의 단일 구성요소에 대해 제시된 임의의 범위, 값 또는 특징이, 본원의 임의의 다른 구성요소에 대해 제시된 임의의 범위, 값 또는 특징과 상호교환적으로 사용되어, 본원 전체에 걸쳐 제시되는 바와 같이, 각각의 구성요소에 대해 한정된 값을 갖는 실시양태를 형성할 수 있음이 또한 이해될 것이다. 예를 들어, 임의의 제시된 범위의 잔류 하이드록실 함량을 갖는 폴리(비닐 부티랄)을 포함하고, 또한 제시된 임의의 범위의 가소제를 포함하는 중간층을 형성하여, 본 발명의 범주 이내이지만 나열하기에는 번거로운 다수의 순열을 형성할 수 있다. 또한, 달리 언급되지 않는 한, 종류 또는 카테고리(예컨대, 프탈레이트 또는 벤조에이트)에 대해 제공된 범위가 종류 또는 카테고리의 일원 내의 화학종(예컨대 다이옥틸 테레프탈레이트)에도 적용될 수 있다.

Claims (20)

  1. 개선된 방음성을 갖는 중합체 중간층으로서,
    상기 중합체 중간층이,
    제1 잔류 하이드록실 함량 및 제1 유리 전이 온도(Tg)를 갖는 제1 폴리(비닐 부티랄) 수지; 제2 잔류 하이드록실 함량 및 제2 유리 전이 온도(Tg)를 갖는 제2 폴리(비닐 부티랄) 수지; 및 가소제를 포함하고, 이때 제1 잔류 하이드록실 함량과 제2 잔류 하이드록실 함량 간의 차이는 1.0 중량% 이상이고, 제1 유리 전이 온도(Tg)와 제2 유리 전이 온도(Tg) 간의 차이는 1.5℃ 이상인, 하나 이상의 연질 층; 및
    제3 잔류 하이드록실 함량을 갖는 제3 폴리(비닐 부티랄) 수지; 및 가소제를 포함하는 하나 이상의 경질 층
    을 포함하며, 이때 상기 중합체 중간층은 10℃, 20℃ 및 30℃에서 선택된 2개 이상의 상이한 온도에서 측정된 약 0.15 이상의 댐핑 손실 계수(η)(ISO 16940에 따른 기계적 임피던스 측정법(Mechanical Impedance Measurement)에 의해 측정됨)를 갖는, 중합체 중간층.
  2. 제 1 항에 있어서,
    제2 폴리(비닐 부티랄) 수지가 약 5 중량% 내지 약 50 중량%의 양으로 존재하는, 중합체 중간층.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 연질 층이 0.40 이상의 조성 분산도를 갖는, 중합체 중간층.
  4. 개선된 방음성을 갖는 중합체 중간층으로서,
    상기 중합체 중간층이,
    제1 잔류 하이드록실 함량 및 제1 유리 전이 온도(Tg)를 갖는 제1 폴리(비닐 부티랄) 수지; 제2 잔류 하이드록실 함량 및 제2 유리 전이 온도(Tg)를 갖는 제2 폴리(비닐 부티랄) 수지; 및 가소제를 포함하고, 이때 제1 잔류 하이드록실 함량과 제2 잔류 하이드록실 함량 간의 차이는 1.0 중량% 이상이고, 제1 유리 전이 온도(Tg)와 제2 유리 전이 온도(Tg) 간의 차이는 1.5℃ 이상인, 하나 이상의 연질 층; 및
    제3 잔류 하이드록실 함량을 갖는 제3 폴리(비닐 부티랄) 수지; 및 가소제를 포함하는 하나 이상의 경질 층
    을 포함하며, 이때 상기 중합체 중간층은 10℃, 20℃ 및 30℃에서 선택된 2개 이상의 상이한 온도에서 측정된 약 0.15 이상의 댐핑 손실 계수(η)(ISO 16940에 따른 기계적 임피던스 측정법에 의해 측정됨)를 갖고, 제2 폴리(비닐 부티랄) 수지는 5 중량% 내지 50 중량%의 양으로 존재하는, 중합체 중간층.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 연질 층이 0.40 이상의 조성 분산도를 갖고, 상기 중합체 중간층의 연질 층 내의 각각의 가소화된 수지는 20.0℃ 미만의 유리 전이 온도(Tg)를 갖는, 중합체 중간층.
  6. 개선된 방음성을 갖는 중합체 중간층으로서,
    상기 중합체 중간층이,
    제1 잔류 하이드록실 함량 및 제1 유리 전이 온도(Tg)를 갖는 제1 폴리(비닐 부티랄) 수지; 제2 잔류 하이드록실 함량 및 제2 유리 전이 온도(Tg)를 갖는 제2 폴리(비닐 부티랄) 수지; 및 가소제를 포함하고, 이때 제1 잔류 하이드록실 함량과 제2 잔류 하이드록실 함량 간의 차이가 1.0 중량% 이상이고, 제1 유리 전이 온도(Tg)와 제2 유리 전이 온도(Tg) 간의 차이가 1.5℃ 이상인, 하나 이상의 연질 층; 및
    제3 잔류 하이드록실 함량을 갖는 제3 폴리(비닐 부티랄) 수지; 및 가소제를 포함하는 하나 이상의 경질 층
    을 포함하며, 이때 상기 중합체 중간층의 연질 층 내의 각각의 가소화된 수지는 20.0℃ 미만의 유리 전이 온도(Tg)를 갖는, 중합체 중간층.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 연질 층은 0.40 이상의 조성 분산도를 갖고, 상기 중합체 중간층은 10℃, 20℃ 및 30℃에서 선택된 2개 이상의 상이한 온도에서 측정된 0.15 이상의 댐핑 손실 계수(η)(ISO 16940에 따른 기계적 임피던스 측정법에 의해 측정됨)를 갖는, 중합체 중간층.
  8. 개선된 방음성을 갖는 중합체 중간층으로서,
    상기 중합체 중간층이,
    폴리(비닐 부티랄) 수지 조성물 및 가소제를 포함하는 경질 층; 및
    폴리(비닐 부티랄) 수지 조성물 및 가소제를 포함하는 연질 층
    을 포함하고, 이때 상기 연질 층은 0.40 이상의 조성 분산도를 갖고, 상기 중합체 중간층은 10℃, 20℃ 및 30℃에서 선택된 2개 이상의 상이한 온도에서 측정된 약 0.15 이상의 댐핑 손실 계수(η)(ISO 16940에 따른 기계적 임피던스 측정법에 의해 측정됨)를 갖는, 중합체 중간층.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 연질 층 내의 폴리(비닐 부티랄) 수지 조성물은 제1 잔류 하이드록실 함량을 갖는 제1 폴리(비닐 부티랄) 수지 및 제2 잔류 하이드록실 함량을 갖는 제2 폴리(비닐 부티랄) 수지를 포함하고, 이때 제1 잔류 하이드록실 함량과 제2 잔류 하이드록실 함량 간의 차이는 1.0 중량% 이상인, 중합체 중간층.
  10. 제 9 항에 있어서,
    제1 폴리(비닐 부티랄) 수지는 제1 유리 전이 온도(Tg)를 갖고, 제2 폴리(비닐 부티랄) 수지는 제2 유리 전이 온도(Tg)를 가지며, 제1 유리 전이 온도(Tg)와 제2 유리 전이 온도(Tg) 간의 차이는 1.5℃ 이상인, 중합체 중간층.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 연질 층 내의 수지 조성물의 조성 분산도는, 상기 연질 층 내의 제1 폴리(비닐 부티랄) 수지의 조성 분산도 및 연질 층 내의 제2 폴리(비닐 부티랄) 수지의 조성 분산도보다 큰, 중합체 중간층.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 연질 층 내의 폴리(비닐 부티랄) 수지 조성물은 제1 잔류 비닐 아세테이트 함량을 갖는 제1 폴리(비닐 부티랄) 수지 및 제2 잔류 비닐 아세테이트 함량을 갖는 제2 폴리(비닐 부티랄) 수지를 포함하고, 이때 제1 잔류 비닐 아세테이트 함량과 제2 잔류 비닐 아세테이트 함량 간의 차이는 1.0% 이상인, 중합체 중간층.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 연질 층 내의 수지 조성물은, 제1 가수분해도를 갖는 제1 폴리(비닐 알코올) 수지를 부티르알데하이드와 반응시켜 반응 혼합물을 형성하고, 상기 반응 혼합물에 제2 가수분해도를 갖는 제2 폴리(비닐 알코올) 수지를 첨가하고, 제2 폴리(비닐 알코올) 수지를 부티르알데하이드와 반응시켜 0.40 이상의 조성 분산도를 갖는 수지를 형성하는 공정에 의해 제조된, 중합체 중간층.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 연질 층 내의 수지 조성물은, 제1 폴리(비닐 알코올) 수지와 제2 폴리(비닐 알코올) 수지 조성물을 혼합하여 혼합물을 형성하는 공정에 의해 제조되고, 이때 제1 폴리(비닐 알코올) 수지 및 제2 폴리(비닐 알코올) 수지 조성물은 각각 가수분해도를 갖고, 제1 폴리(비닐 알코올) 수지와 제2 폴리(비닐 알코올) 수지의 가수분해도의 차이는 2% 이상이고, 상기 혼합물은 부티르알데하이드와 반응하여 0.40 이상의 조성 분산도를 갖는 수지를 생성하는, 중합체 중간층.
  15. 제 8 항에 있어서,
    상기 중합체 중간층은 제2 경질 층을 추가로 포함하고, 상기 연질 층은 상기 경질 층들에 인접하고 이들 사이에 존재하는, 중합체 중간층.
  16. 개선된 방음성을 갖는 중합체 중간층으로서,
    상기 중합체 중간층이,
    폴리(비닐 부티랄) 수지 조성물 및 가소제를 포함하는 경질 층; 및
    폴리(비닐 부티랄) 수지 조성물 및 가소제를 포함하는 연질 층
    을 포함하며, 이때 상기 연질 층은 제1 조성 분산도를 갖는 제1 폴리(비닐 부티랄) 수지 및 제2 조성 분산도를 갖는 제2 폴리(비닐 부티랄) 수지를 포함하고, 상기 연질 층은 제3 조성 분산도를 갖고, 제3 조성 분산도는 0.40 이상이고, 제3 조성 분산도는 제1 조성 분산도 및 제2 조성 분산도 둘 다보다 크고;
    상기 중합체 중간층은 10℃, 20℃ 및 30℃에서 선택된 2개 이상의 상이한 온도에서 측정된 약 0.15 이상의 댐핑 손실 계수(η)(ISO 16940에 따른 기계적 임피던스 측정법에 의해 측정됨)를 갖는, 중합체 중간층.
  17. 제 16 항에 있어서,
    제3 조성 분산도는 제1 조성 분산도보다 10% 이상 크고 제2 조성 분산도보다 10% 이상 큰, 중합체 중간층.
  18. 개선된 방음성을 갖는 중합체 중간층으로서,
    상기 중합체 중간층이,
    폴리(비닐 부티랄) 수지 조성물 및 가소제를 포함하는 경질 층; 및
    폴리(비닐 부티랄) 수지 조성물 및 가소제를 포함하는 연질 층
    을 포함하고, 이때 상기 연질 층의 수지 조성물은 약 8 내지 약 16 중량%의 평균 잔류 하이드록실 함량을 갖고, 0.40 이상의 조성 분산도를 가지며,
    상기 중합체 중간층은 10℃, 20℃ 및 30℃에서 선택된 2개 이상의 상이한 온도에서 측정된 약 0.15 이상의 댐핑 손실 계수(η)(ISO 16940에 따른 기계적 임피던스 측정법에 의해 측정됨)를 갖는, 중합체 중간층.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 중합체 중간층은 제2 경질 층을 추가로 포함하고, 상기 연질 층은 상기 경질 층들에 인접하고 이들 사이에 존재하는, 중합체 중간층.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 연질 층 중의 폴리(비닐 부티랄) 수지 조성물은 제1 잔류 하이드록실 함량 및 제1 조성 분산도를 갖는 제1 폴리(비닐 부티랄) 수지 및 제2 잔류 하이드록실 함량 및 제2 조성 분산도를 갖는 제2 폴리(비닐 부티랄) 수지를 포함하고, 이때 제1 잔류 하이드록실 함량과 제2 잔류 하이드록실 함량 간의 차이는 1.0 중량% 이상이고, 상기 연질 층은 0.40 이상의 제3 조성 분산도를 갖고, 제3 조성 분산도는 제1 조성 분산도 및 제2 조성 분산도 둘 다보다 큰, 중합체 중간층.
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