TW201226351A - Adhesive film composition for glass lamination - Google Patents

Description

201226351 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種用於玻璃層合（丨amination)之黏合薄膜組合 物，其具有優異黏合強度及低溫撓性’使聚伸烷基碳酸酯 (poly alky lene carbonate )樹脂可用於可玻璃回收之層合安全玻璃 的黏合片（sheet)或薄膜。 【先前技術】 當玻璃因碰撞而破裂時，尖銳的玻璃碎片會對人體造成傷害， 而為避免此情形而經加工的玻璃廣義上稱為安全玻璃。有層合玻 璃（laminated glass)、強化玻璃（tempered glass)、及拉線板玻璃 (wire plate glass)等安全玻璃，且其中狹義的安全玻璃係指層合 玻璃，其通常稱為層合安全玻璃。層合安全玻璃最簡單的結構為 將層合片貼附於兩片標準或強化玻璃之間。根據所要求之特性， 可使用多層層合（multi-laminated )安全玻璃，例如三或四層層合 玻璃。 層合安全玻璃可應用於各種領域，例如住宅領域（包括高樓公 寓的陽台窗戶玻璃、浴室的隔板玻璃、及用於門中的破場）、建築 領域（包括天窗等）、交通工具領域（包括車或火車的前面玻璃）、 以及安全或保全領域（包括子彈無法穿透的防彈玻璃、用於保管 貴重物品之店鋪的防盜玻璃、及監獄的防暴動玻璃等）。 用於層合安全玻璃之黏合薄膜或片須滿足對玻璃之高黏合強 度、透明度、對陽光及紫外光的穩定性、高破裂強度、及碰撞吸 收性質等。 可使用許多種材料作為黏合片，但就物理性質、特性或製造方

S 4 201226351 面而言，'最常使用聚乙烯縮丁醛（PVB)。此外，乙烯醋酸乙烯酯 (EVA)或熱塑性聚氨基甲酸乙酯（TPU)係部分地被使用。 聚乙烯縮丁醛（PVB)樹脂係藉由丁基化聚乙烯醇而獲得，且 其丁基化程度係於與玻璃黏著時控制，藉此使PVB樹脂具有所須 程度之黏合強度。然而，PVB樹脂非常黏（tough)且具有高硬度。 因此，即使PVB樹脂製成平坦形狀，PVB樹脂不易於在製造層合 玻璃時使用。再者，當將PVB樹脂層合於玻璃上以製造層合玻璃 時，難以獲得避免碰撞物體穿透玻璃的穿透抗性。為此，須要添 加適當量的塑化劑以產生具撓性之薄膜型式。可根據應用領域、 所要求之特性、及製造層合玻璃之方法使用各種添加劑，且可依 據添加劑的種類而差異性地顯現厚度、黏合強度、顏色、及表面 粗糙度等。 於清洗及乾燥黏合薄膜後，藉由將黏合薄膜置於平板玻璃之 間，將所得之具黏合薄膜之平板玻璃置於高壓釜中，並於高壓釜 中施加油壓及汽壓，再於120至130°C下以約15公斤/平方公分壓 縮所得之具黏合薄膜之平板玻璃，而獲得層合安全玻璃。 車的前面玻璃通常係指高穿透抗性（HPR)玻璃，其主要使用 厚度為0.76毫米的薄膜。於此，使黏合薄膜維持對玻璃之黏合強 度於一適當程度係重要的，從而可獲得穿逸抗性。 用於建築的黏合薄膜之厚度至少為0.38毫米，且根據特性及製 造層合玻璃之需要可為大於0.38毫米之厚度。 由於PVB薄膜優異的機械強度及黏合強度，故廣泛地使用PVB 薄膜。然而，PVB薄膜具有親水性質，故極易受溼氣影響。因此， 當薄膜吸收溼氣時，黏合強度會變差，或發生顏色變化或產生泡 201226351 泡。因此，由於PVB薄膜或片於儲'存或運送時須要在低溫下保持 均勻溼度，故PVB薄膜或片須要分開地防水封裝，且於開封後須 要於適當溫度或溼度下儲存或管理。此外，於加工期間發生泡泡 產生或結合失敗的情形中，黏合片及玻璃不易彼此分開，因此應 丟棄整個玻璃。此外，當使用PVB的層合玻璃大量接觸到溼氣時， 一部分的層合玻璃會分層，使層合玻璃無法用作浴室的隔板。 【發明内容】 本發明之一目的在於藉由使用對溼氣穩定、且具優異透明度及 優異之對玻璃之黏合強度的聚伸烷基碳酸酯，而提供一種用於玻 璃層合的黏合薄膜組合物，其能夠於低溫下獲得撓性，並改善對 玻璃的黏合強度。本發明之另一目的在於提供一種用於玻璃層合 的黏合薄膜組合物，其能夠在運送、儲存及使用時對溫度及溼度 穩定，且當發生產品不合格（failure)時，使玻璃可以回收及收集。 【實施方式】 於本發明之一般方面中，以一聚伸烷基碳酸酯樹脂為基質之用 於玻璃層合之黏合薄膜組合物係包括一異氰酸酯化合物及一塑化 劑。 該聚伸烷基碳酸酯樹脂可具有50,000至300,000公克/莫耳之重 量平均分子量，且可包括聚丙烯碳酸酯或聚乙烯碳酸酯。 該聚伸烷基碳酸酯樹脂對溼氣穩定，且具有優異透明度及對玻 璃之黏合強度。然而，該聚伸烷基碳酸酯樹脂於低溫下具有低撓 性，因此難以於低溫下獲得機械安全性。為此原因，可添加可於 低溫下最小化黏合強度之降低及獲得撓性的塑化劑。 該塑化劑與聚伸烷基碳酸酯樹脂具有優異之相容性，且可視需

6 S 201226351 要依據用途、厚度、及黏合強度等調整塑化劑含量。 ， 於本發明中使用之塑化劑可選自以下化學式1及2的化合物。 [化學式1]

[化學式2]

作為本發明中使用之塑化劑，可使用化學式i之甘油基碳酸酿 (glyceryl carbonate)及其衍生化合物。於化學式i中，R代表— 氫原子；直鏈（C1至C18)烷基；以及經直鏈（C1至C18)烧基、 (C6至C18)烧基環己基或（C7至C2〇)烷基（C6至ci8)芳 基取代之羰基，且可選自氫原子、辛醯基、癸醯基、十二醯基、 十四醯基、辛基、癸基、十二基、及十四基。 作為本發明中使用之另一塑化劑為由化學式2所示之化合物， 其具有乙二醇寡聚物鍵聯至二酸主鏈的結構。於化學式2中，η 代表0至4之整數’且m代表1至5之整數。 1〇〇重量份數之聚伸烧基碳酸醋樹脂計’根據本發明之塑化 劑可以2至4G重量份數之含量被包含。若該塑化劑含量低於2重 量份數，則無法達成可由塑化劑所呈現之撓性或加卫性。若該塑 化劑之含量高於40重量份數，則難以獲得機械性質，且黏度降低 201226351 或黏合強度減低9 於本發明中，可使用具300至5,000公克/莫耳之重量平均分子 量的低分子量聚丙烯碳酸酯或聚乙烯碳酸酯作為另一塑化劑。

酯、鄰苯二曱酸二辛酯、二乙二醇二苯甲酸酯、二丙二醇二苯甲 酸醋、及擰檬酸乙醯基三正丁 @旨（已知作為現有聚丙稀碳酸醋或 聚乙烯碳酸酯之塑化劑）具有快速蒸發速率或不充分之相容性的 問題，且可於低溫下具有優異撓性及穩定機械性質。 亦已知作為聚丙烯碳酸酯或聚乙烯碳酸酯之塑化劑的材料，其 具有由以下化學式3所示之乙二醇募聚物鍵聯至現有鄰苯二甲酸 及對苯二甲酸主鏈之結構。然而，此塑化劑難以給予本發明所須 之具有尚於現有塑化PVB片之黏合強度及撓性程度的黏合強度及 撓性。 [化學式3]

於化學式3中，η代表1至7之整數。 於本發明之黏合薄膜組合物中，該聚伸烷基碳酸酯樹脂使用特 別指明之塑化劑而產生塑化反應，因此，可具有相較於樹脂片或 薄膜本身較低之對玻璃的黏合強度。為進行補充，使一異氰酸酯 化合物與一樹脂主鏈之尾端反應以增加給予氫鍵之極性基團，藉 此增加黏合強度。 該異氰酸酯化合物可為選自以下群組之一或多者：2,4-曱苯二異

S 8 201226351 氰酸酯（TDI)、4,4’-二笨基甲烷二異氰酸酯（MDI)、二甲苯二異 氰酸醋（XDI )、間二曱苯二異氰酸酉旨（methaxylene diisocyanate、 MXDI)、1,6-六亞曱基二異氰酸酯（HDI)、異佛爾酮二異氱酸酯 (IPDI )、4,4’-伸曱基雙（環己基異氰酸酯）（經氫化之MDI (H12MDI))、曱基環己烷2,4 (2,6)二異氰酸酯（經氫化之TDI (HTDI))、以及1,3-(異氰酸酯甲基）環己烷（經氫化之XDI (H6XDI))。 使用該聚伸烷基碳酸酯樹脂（以上述方式與該異氰酸酯化合物 反應）之用於玻璃層合的黏合劑薄膜組合物可具有優異之對玻璃 的黏合強度、具有層合玻璃（不論其塑化反應）所須之與現有塑 化PVB片相同程度之黏合強度、於低溫下獲得撓性以避免機械性 質及優異之透明度及穿透性質變差。 於根據本發明之用於玻璃層合的黏合薄膜組合物中，進行玻璃 層合程序時的溫度可為100至160°C。若程序溫度偏離上述範圍， 經濟效率會降低，或難以收集回收之玻璃。 特定言之，若於加工期間，根據本發明之用於玻璃層合的黏合 薄膜組合物中產生缺陷，則於250°C或更高之溫度下加熱該黏合 組合物達30分鐘或更久，因此，聚合物層分解使玻璃可完全被收 集及回收。因此，可改善經濟效率，且可減少廢棄材料。 於本發明中所使用之聚伸烷基碳酸酯係依據韓國專利早期公開 第 2008-0015454、2009-0090154、2010-067593、以及 2010-0013255 號中之敘述而製造。 由根據本發明之用於玻璃層合的黏合薄膜組合物所製造之黏合 薄膜或片可用於建築用之室内或室外安全玻璃、或車的安全玻 9 201226351 璃，且這些僅係提供作為例子，而不'限制本發明。 [有利效果] 本發明可提供一種以聚伸烷基碳酸酯為基質之黏合薄膜組合 物，其中當產生玻璃層合的缺陷時，聚合物可經由簡單熱處理而 分解，以完全收集玻璃，且由於由聚合物材料之疏水性質所造成 之對溼氣的穩定性，故運送、儲存及使用條件係不受限制，且可 甚至於約10至20°C的溫度（低於使用現有PVB片之情形的溫度） 下進行層合。特定言之，可使用該具改善之黏合強度及撓性的組 合物，以製造用於層合安全玻璃的黏合片，且該組合物可易於使 用於跨越所有產業之各種領域的模製及製造中。 下文將參照以下實施例更詳細地描述本發明。然而，以下實施 例僅係以舉例方式描述本發明，而非限制本發明。 [實施例1] 將一重量平均分子量為200,000公克/莫耳的聚丙烯碳酸酯樹脂 與當量之六亞甲基二異氰酸酯（下文稱為HDI)反應，接著以100 重量份數的聚丙烯碳酸酯計，添加1〇重量份數的甘油基碳酸酯辛 酸 S旨（glyceryl carbonate octanoate )，接著於一布氏混合器 (Brabender mixer )中在160°C下混合5分鐘。藉由加熱壓縮壓縮 所得材料以製備厚度為0.7毫米的片，接著將該片製成多個啞鈐型 式的樣本。測量各樣本的拉力強度及伸長量，且使用示差掃描型 熱量計（DSC)測量其玻璃轉化溫度（Tg)。於140°C下，將具有 25毫米χΙΟ毫米尺寸的樣本貼附於如第1圖中所示的兩片玻璃基 材之間，進行1分鐘，接著使用通用試驗機（UTM)測量黏合強 度。測試速度設定為50毫米/分鐘。測試結果係表列於表1中。 201226351 [實施例2] . 除了使用二（三乙二醇單曱基醚）戍二酸醋（di(triethylene glycol monomethyl ether)取代甘油基碳酸酯辛酸酯外，以與實施例i相 同之方法製備一黏合薄膜組合物。測試結果係表列於表1中。 [實施例3] 除了使用重量平均分子量為500公克/莫耳的聚丙烯碳酸酯取代 甘油基碳酸酯辛酸酯外，以與實施例丨相同之方法製備一黏合薄 膜組合物。測試結果係表列於表1中。 [實施例4] 除了使用異佛爾酮二異氰酸酯（IPDI)取代六亞甲基二異氰酸 醋（細）外，以與實施例i相同之方法製備—黏合薄膜組合物。 測S式結果係表列於表1中。 [實施例5] 除了使用聚乙稀碳酸g旨取代聚㈣碳酸g旨外，以與實施例i相 同之方法製備-黏合薄膜組合物。職結果係表列於表i中。 [比較例1] ，除了使用環丙稀碳Μ取代甘油基碳㈣辛酸料，以與實施 例1相同之方法製備—黏合薄隐合物。測試結果絲列於表^ [比較例2] 酸ST三:二醇單甲基⑹對笨二簡取代甘油基碳 辛以與實關丨相同之方法製備—黏合祕組 測试結果係表列於表i中。 [比較例3] 201226351 1相同之方法製備一黏合薄 〇 且測試結果係列於表1中。 除了未使用塑化劑外，以與實施例 膜組合物。測試結果係表列於表i中 各樹脂組合物係依相同方法製備， [比較例4] 除了未與異氰酸酯化合物反應 酯辛酸酯塑化外’以與實施例1 物。測試結果係表列於表1中。 [比較例5] 之聚丙烯碳酸酯係由甘油基碳酸 相同之方法製備-黏合薄臈組合 以與實施例1相同之方法進行厚度為〇 76毫米之pvB片（其係 實際用作車的黏合》)的測試測試結果係表列於表^令。 [表1] 實施例1 拉力強度 (公斤力/ 平方公分） 297 伸長量 (%) 160.8 對玻璃的 黏合強度 (公斤力） 39.2 玻璃轉化 溫度 (°C) Q 1 滲出 ldo^cr"' 的蒸發重 量流失 (%) 實施例2 實施例3 290 298 162.2 r 153.6 38.3 10.9 無 無 1.1 Γ <0.5 39.8 9.7 無 <n S 實施例4 290 160.9 38.2 9.6 無 <〇 < 實施例5 281 170.8 36.9 7.1 無 <〇 ς 比較例1 220 172.2 32.3 11.9 益 比較例2 240 117.9 18.2 20.1 無 <0.5 比較例3 390 20.8 48.7 35.8 <0 5 比較例4 290 150.8 21.8 11.5 無 <0.5 比較例5 *無T 士 294 150.5 37.6 19.0 無 <0.5 如表1中所示，相較於車的PVB黏合片，根據本發明之用於玻 璃層合的黏合薄膜組合物顯現相似或優異的拉力強度及玻璃黏著 強度。特定言之’相較於未包括根據本發明之塑化劑的比較例1

12 S 201226351 及2,包括根據本發明之塑化劑的實施例1至5顯現優異之機械性 質，例如拉力強度及伸長量。不包括塑化劑的比較例3顯現高拉 力強度但低的伸長量，確認其撓性降低。再者，比較例1包括聚 丙烯碳酸酯的塑化劑，但因快速蒸發速率故其相容性不佳。於實 施例及比較例之添加塑化劑中並未發生滲出（bleeding )。 可確認於玻璃碎片因碰撞而飛散時，根據本發明之實施例1至5 可發揮作用以保持住玻璃碎片，蓋因相較於比較例，本發明之實 施例1至5的黏度強度強，而碰撞強度未降低。 當使用作為過去的黏合薄膜之比較例5的PVB黏著於玻璃時， 其無法自玻璃上移除。因此，當因程序特性而產生缺陷時，應丟 棄整個玻璃。然而，可自根據本發明之實施例確認可藉由熱處理 而完全收集玻璃，藉此因降低廢棄材料的產生，而改善經濟效率 及提供環保特性。 如上文所述，儘管已參照較佳實施例而描述本發明，但本領域 之一般技藝人士可瞭解可在不違背如後附申請專利範圍所定義之 本發明的精神與範疇下進行修飾與變化。因此，本發明不限於以 上實施例。 【圖式簡單說明】 第1圖為根據本發明之實施例1之片之黏度強度測試的樣本。 【主要元件符號說明】 無0 13

Claims (1)

1. 201226351 七、申請專利範圍：' 1. 一種用於玻璃層合（lamination)之黏合薄膜組合物，包含： 一聚伸烧基碳酸S旨（polyalkylene carbonate)樹脂； 一塑化劑；以及 一異氰酸醋化合物。 2. 如請求項1之用於玻璃層合之黏合薄膜組合物，其中該聚伸烷 基碳酸酯樹脂具有50,000至300,000公克/莫耳之重量平均分 子量，且係選自聚丙烯碳酸酯及聚乙烯碳酸酯。 3. 如請求項1之用於玻璃層合之黏合薄膜組合物，其中該塑化劑 係選自下列化學式1或化學式2所示之化合物： [化學式1] 人

   於化學式1中，R代表一氩原子；直鏈（C1至C18)烷基；以 及經直鏈（C1至C18)烷基或（C6至C18)烷基環己基取代 之羰基； [化學式2]

   於化學式2中，η代表0至4之整數，且m代表1至5之整數。 4.如請求項1之用於玻璃層合之黏合薄膜組合物，其中該塑化劑 S 14 201226351 係具300至5,〇〇〇公克/莫耳之重詈 吁<置置十均分子量的低分子量聚丙 烯碳酸酯或聚乙烯碳酸酯。 5·如請求項i之用於玻璃層合之黏合薄獏組合物，其中以ι〇〇重 量份數之該聚伸烧基碳酸醋樹脂計，該塑化劑係以2至4〇重 量份數之含量使用。 6. 如„月求項1之用於玻璃層合之黏合薄膜組合物，其中該異氰酸 酯化合物係選自以下群組之一或多者：2,4_曱笨二異氰酸酯 (TDI)、4,4’-二苯基甲炫二異氰酸酯（MDI)、二甲苯二異氰 8夂Sa ( XDI )、間一甲笨一異氰酸酯（methaxylene diis〇cyanate、 MXDI)、ι，6-六亞甲基二異氰酸酯（hdi)、異佛爾酮二異氰酸 醋（IPDI)、4,4’-伸甲基雙（環己基異氰酸酯）（經氫化之mdI (H12MDI))、曱基環己烷2,4 (2,6)二異氰酸酯（經氫化之 TDI (HTDI))、以及1,3-(異氰酸酯甲基）環己烷（經氫化之 XDI(H6XDI))。 7. 如請求項1至6中任一項之用於玻璃層合之黏合薄膜組合物， 其中該組合物係於100至160°C的溫度下層合於玻璃上。 15