TWI438090B - 高衝擊聚合物內層 - Google Patents

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Description

高衝擊聚合物內層
本發明係關於聚合物內層及包含聚合物內層之多層玻璃面板領域，且更特定而言，本發明係關於包含多個熱塑性塑膠層之聚合物內層領域。
聚(乙烯醇縮丁醛)(PVB)通常用於製造聚合物層，該等層可在透光壓層(例如安全玻璃或聚合壓層)中作為內層。安全玻璃通常係指透明壓層，其包含配置於兩層玻璃之間的聚(乙烯醇縮丁醛)層。安全玻璃經常用來為建築物及汽車門窗提供透明障壁。其主要作用係吸收(例如)由物體撞擊所產生的能量，使玻璃碎片不能穿過門窗或散佈，從而將對封閉區域內物體或人的損害或傷害降至最低。安全玻璃亦可用以提供其他有益作用，例如使噪聲衰減、減少UV及/或IR光透射、及/或增強窗戶之外觀及美觀。
安全玻璃在期望用於颶風活躍之區域中之建築光釉應用中尤其合意。在颶風期間，將有風吹落物。為保護建築在颶風期間免於受損，必須保護窗戶及門(通常係建築圍護的最薄弱環節)免於被風吹落物穿透，且其亦必須保持在原位度過其餘暴風雨。因此，尤其期望在循環風載荷期間即使玻璃破裂亦可保護窗戶免於重大衝擊並保持在開口中之內層。
形成用於颶風保護之此一內層的嘗試通常涉及使使用相對較軟及較低玻璃黏著性之聚合內層所獲得之高抗衝擊性 益處與使用較硬及高玻璃黏著性聚合內層所獲得玻璃破裂後之高抗循環風載荷之益處達成平衡。
若內層太軟或對玻璃之黏著性太低，則一次衝擊後該內層將沒有對抗高風載荷之強度。另一方面，若該內層太硬且對玻璃之黏著性太高，則該內層將沒有高等級抗衝擊性－即，該內層將具有低抗穿透性。
因此，業內需要進一步經改良之內層組合物以提供具有高抗衝擊性及高抗循環風載荷性尤其用於颶風保護之多層安全玻璃。
本發明提供多個聚(乙烯醇縮丁醛)層內層，該等內層可用於需要高衝擊保護等級之多層玻璃面板型應用，例如在颶風保護應用或防彈玻璃應用中。此作用係藉由形成聚(乙烯醇縮丁醛)內層來達成，該內層具有配置於兩個相對較軟外部聚(乙烯醇縮丁醛)層之間之相對較硬聚(乙烯醇縮丁醛)內部層，其中剛性差異係藉由增塑劑差異達成，該增塑劑差異至少實質部分由聚(乙烯醇縮丁醛)層之間之殘餘羥基含量差異達成。
根據本發明，已驚訝地發現，藉由將多層內層納入多層光釉面板可賦予該等面板優良抗衝擊性及高剛性特性，其中該內層包含三個聚(乙烯醇縮丁醛)層，該等層具有藉由將具有不同等級殘餘羥基含量之聚(乙烯醇縮丁醛)層調配穩定達成之不同增塑劑濃度。
該等聚(乙烯醇縮丁醛)層之組成使增塑劑自一個聚(乙烯醇縮丁醛)層至另一層之淨遷移可忽略或為零，藉此維持增塑劑差異。
本文所用"增塑劑含量"以重量/重量基準計可以每100份樹脂之份數(phr)來度量。舉例而言，若將30克增塑劑添加於100克聚合物樹脂中，則所得增塑聚合物之增塑劑含量應為30 phr。如本文全文所用，當聚合物層之增塑劑含量給定時，此具體層之增塑劑含量係根據用於製備此具體層之熔體中增塑劑的phr來測定。
對於增塑劑含量未知之層而言，可經由濕化學方法測定增塑劑含量，其中使用適宜溶劑或溶劑混合物以自該層中提取出增塑劑。藉由得知樣品層重量及經提取層之重量，可計算增塑劑含量(以phr表示)。在多個聚合物層內層之情況下，可以物理方式將各聚合物層彼此分離，然後量測各聚合物層中之增塑劑含量。
在本發明各個實施例中，賦予多層玻璃面板優良抗衝擊性及高剛性特性之多層內層包含三個具有不同剛性之聚合物層。兩個表層之剛性可相同或不同。
本文所用"內層"係任何可用於多層玻璃應用(例如擋風玻璃及建築窗戶中之安全玻璃)中之熱塑性構造，且"多層"內層係任何通常藉助層壓方法或共擠出將兩個或以上個別層組合成單一內層所形成之內層。
在本發明各實施例中，多層內層包含三個經配置彼此接觸之聚合物層，其中各聚合物層包含熱塑性聚合物，如本 文其他地方所詳細闡述。
在本發明較佳實施例中，本發明之三層內層具有兩個外部聚(乙烯醇縮丁醛)層及一個內部聚(乙烯醇縮丁醛)層，其中該等外部層具有相對高增塑劑含量及低殘餘羥基含量(如本文其他地方所詳述)，且該內部層具有相對低增塑劑含量及高殘餘羥基含量。
對於既定類型之增塑劑而言，聚(乙烯醇縮丁醛)中增塑劑之相容性很大程度上由殘餘羥基含量或乙酸乙烯酯含量決定。通常，具有較大殘餘羥基含量或乙酸乙烯酯含量之聚(乙烯醇縮丁醛)對於既定增塑劑將具有與具有較低殘餘羥基含量及乙酸乙烯酯含量之聚(乙烯醇縮丁醛)不同之相容性或容量。該等性質可用於選擇各聚(乙烯醇縮丁醛)聚合物之羥基含量或乙酸乙烯酯含量並將各聚合物層調配以容許適當增塑劑負載並穩定維持該等聚合物層間增塑劑含量之差異。
在本發明各個實施例中，該等外部層之增塑劑含量各自比該內部聚合物層之增塑劑含量大至少2 phr、5 phr、8 phr、10 phr、12 phr、15 phr、18 phr、20 phr、或25 phr。該等外部層可具有(例如)10－75 phr增塑劑，而該內部層可具有(例如)0－50 phr增塑劑。如上所述，由於殘餘羥基含量或乙酸乙烯酯含量差異而在最終壓層或共擠出內層中維持層間之增塑劑差異。
本文所用殘餘羥基含量(如乙烯基羥基含量或聚(乙烯醇)(PVOH)含量)係指處理完成後聚合物鏈上作為側基保留 的羥基數量。舉例而言，聚(乙烯醇縮丁醛)可藉由以下製備：將聚(乙酸乙烯酯)水解為聚(乙烯醇)，且然後使聚(乙烯醇)與丁醛反應以形成聚(乙烯醇縮丁醛)。在聚(乙酸乙烯酯)水解過程中，通常並非所有的乙酸酯側基皆轉化成羥基。此外，與丁醛之反應通常不會使所有羥基皆轉化成縮醛基團。因此，在任何最終聚(乙烯醇縮丁醛)中，聚合物鏈上通常將有殘餘乙酸酯基團(如乙酸乙烯酯基團)及殘餘羥基(如乙烯醇基團)作為側基。本文所用殘餘羥基含量係根據ASTM 1396以重量百分數基準來量測。
在本發明各個實施例中，內部聚合物層之殘餘羥基含量可比兩個外部聚合物層之殘餘羥基含量大至少0.5%、1.5%、1.8%、2.0%、2.2%、2.5%、3.0%、4.0%、5.0%、7.5%、或至少10%。藉由自具有較高殘餘羥基含量之層的殘餘羥基含量減去具有較低殘餘羥基含量之層的殘餘羥基含量來計算此差異。舉例而言，若中間聚合物層之殘餘羥基含量為20%，且外部聚合物層之殘餘羥基含量為17%，則中間層之殘餘羥基含量比外部層之殘餘羥基含量大3%。
如該項技術中所習知，聚(乙烯醇縮丁醛)樹脂中之殘餘羥基含量可藉由控制丁醛濃度、反應時間及製造製程中之其他變量來控制。在各實施例中，該等層之殘餘羥基含量係如下：中間層小於30%且外部層小於28%；中間層小於25%且外部層小於23%；中間層小於23%且外部層小於21%；中間層小於21%且外部層小於19%；中間層小於21% 且外部層小於17%；中間層小於21%且外部層小於15%；中間層小於21%且外部層小於12%；中間層小於20%且外部層小於17%；中間層小於18%且外部層小於15%；及中間層小於15%且外部層小於12%。在任一該等實施例中，可使用在上述段落中針對該等層間羥基含量差異所給出之任一值。
如本文所用，聚合物層之拉伸斷裂應力或拉伸強度係根據JIS K6771中所闡述之方法定義及量測。在本發明各實施例中，聚合物層具有以下拉伸斷裂應力，其中以下列表中之中間聚合物層係具有較低增塑劑含量之聚合物層：中間聚合物層大於135公斤/平方公分且外部聚合物層小於120公斤/平方公分；中間聚合物層大於150公斤/平方公分且外部聚合物層小於135公斤/平方公分；中間聚合物層大於165公斤/平方公分且外部聚合物層小於150公斤/平方公分；中間聚合物層大於180公斤/平方公分且外部聚合物層小於165公斤/平方公分；或中間聚合物層大於350公斤/平方公分且外部聚合物層小於100公斤/平方公分；或通常該兩個聚合物層之拉伸斷裂應力相差至少15公斤/平方公分。在再其他實施例中，中間聚合物層之拉伸斷裂應力大於230公斤/平方公分，且外部聚合物層之拉伸斷裂應力小於230公斤/平方公分。
在本發明各實施例中，本發明之兩個毗鄰聚合物層如上所述具有不同之增塑劑含量及殘餘羥基含量，且每一層進一步具有小於5莫耳%、小於4莫耳%、小於3莫耳%、小於 2莫耳%或小於1莫耳%之殘餘乙酸酯含量。該等殘餘乙酸酯濃度可以任何組合與以上給出之殘餘羥基含量組合以形成本發明之聚合物層，該等層之增塑劑含量及殘餘羥基含量具有所述差異而具有較少至無殘餘乙酸酯含量。
在本發明之三層實施例中，外部兩個層可具有相同或不同組合物。舉例而言，一個外部聚合物層與中間聚合物層可具有10 phr增塑劑差異，而第二外部聚合物層與該中間聚合物層可具有20 phr增塑劑差異。此一差異可用於(例如但不限於)其中多層內層層壓於其中之兩個剛性光釉基板不同或其具有不同表面處理之實施例中。
除本文所闡述之三層實施例以外，其他實施例包括具有三個以上層之內部。舉例而言，三層實施例中三個聚合物層中的任一個可用多個較薄聚合物層代替，該等層一起具有近似單一聚合物層之厚度。例如但不限於，若僅該內層之薄橫截面中需要改良劑(例如紫外光吸收劑)，則此一構造將係合意的。除聚合物層以外，若合意亦可添加聚合物薄膜，如下文所闡述。舉例而言，聚合物薄膜可添加於三層實施例中之中間聚合物層與外部聚合物層之間以提供期望功能，例如紅外阻擋。本發明之內層可具有(例如)4、5、6或高達10個個別層。
可將該項技術中習知之其他習用層納入本發明內層中。舉例而言，具有金屬化層、紅外反射堆疊或其他沈積於其上之性能層的聚合物薄膜(本文其他地方詳細闡述者)諸如聚酯(如聚(對苯二甲酸乙二酯))等可包括於任兩個本發明 聚合物層之間。通常，根據期望結果及具體應用，可將諸如聚(乙烯醇縮丁醛)、聚酯薄膜、底層及硬塗層等額外熱塑性層添加於本發明之多層內層。
除製造本發明多層內層及包含該等內層(其中該等內層已藉由將已具有期望增塑劑含量差異之個別層組合製得)之多層光釉面板之方法以外，本發明之方法亦包括將具有與最終產品中相同或相近增塑劑含量之層組合在一起之技術。舉例而言，可形成具有含有30 phr增塑劑之外部聚合物層及含有30 phr增塑劑之內部聚合物層的預壓層，其中該內部聚合物層具有比該等外部聚合物層高的殘餘羥基含量，如本文其他地方所詳述。未完全層壓之預壓層將比外部層具有較高增塑劑含量之情況更易於處理。最終層壓之後，增塑劑將自內部聚合物層遷移至外部聚合物層直至達成平衡為止，此時將已達成合意的增塑劑差異。在本發明此方法的各實施例中，在該等層層壓時，內部聚合物層之增塑劑含量相對於外部聚合物層可相同，其中隨後增塑劑含量之遷移產生合意的差異。在各實施例中，層壓後由於增塑劑在層間之遷移，內部層之增塑劑含量(以phr表示)可減少高達其初始值的5%或高達10%。
本發明亦包括製造內層之方法，該方法包含以下步驟：形成第一聚合物層、第二聚合物層及第三聚合物層，其中該三個聚合物層具有本文其他地方根據三層實施例所述的組成，及將該三個聚合物層層壓在一起以形成該內層。
本發明亦包括製造多層光釉面板之方法，其包含將任一 本發明之內層層壓於兩個該項技術中習知之剛性透明面板(例如玻璃或丙烯酸層)之間。
本發明亦包括包含本發明多層內層之多層玻璃面板，例如擋風玻璃及建築窗戶及門。
亦包括多層光釉面板，其中以諸如丙烯酸等塑膠或其他適宜材料來代替玻璃面板。
聚合物薄膜
本文所用"聚合物薄膜"係指相對薄且發揮性能增強層作用之剛性聚合物層。聚合物薄膜不同於本文所用之聚合物層，原因在於聚合物薄膜自身無法對多層光釉結構提供必需的抗穿透性及玻璃保留性能，而僅提供諸如紅外吸收特性等性能改良。聚(對苯二甲酸乙二酯)最常用作聚合物薄膜。
在各實施例中，該聚合物薄膜層之厚度為0.013毫米至0.20毫米、較佳0.025毫米至0.1毫米或0.04至0.06毫米。該聚合物薄膜層可視情況經表面處理或塗佈以改良一或多種性質，例如黏著性或紅外輻射反射。該等功能性能層包括(例如)多層堆疊，當曝露於太陽光時其用於反射紅外太陽輻射並透射可見光。此多層堆疊為該項技術習知(參見例如WO 88/01230及美國專利第4,799,745號)且可包含(例如)一或多個數埃厚的金屬層及一或多個(例如兩個)相繼沈積在光學上協同運作之介電層。如亦已習知(參見例如美國專利第4,017,661號及第4,786,783號)，該(等)金屬層可視情況以電阻方式加熱用於任何所結合玻璃層之除霜或除 霧。
可與本發明一起使用之額外聚合物薄膜類型闡述於美國專利第6,797,396號中，其包含許多起反射紅外輻射作用而不產生金屬層所造成之干擾的非金屬層。
在一些實施例中，該聚合物薄膜層係光學透明的(即，毗鄰該層一側之物體可舒適地被自另一側透過該層觀察的特定觀察者的眼睛看到)，且無論其組成如何，其通常具有比任何毗鄰聚合物層大(在一些實施例中相當大)的拉伸模數。在各實施例中，該聚合物薄膜層包含熱塑性材料。具有適宜性質之熱塑性材料尤其為耐綸、聚胺基甲酸酯、丙烯酸樹脂、聚碳酸酯、聚烯烴(例如聚丙烯)、乙酸纖維素及三乙酸纖維素、氯乙烯聚合物及共聚物及諸如此類。在各實施例中，該聚合物薄膜層包含諸如具有顯著性質之再拉伸熱塑性薄膜等材料，該等材料包括聚酯，例如聚(對苯二甲酸乙二酯)及共聚(對苯二甲酸乙二酯)(PETG)。在各實施例中，使用聚(對苯二甲酸乙二酯)，且在各實施例中，聚(對苯二甲酸乙二酯)經雙軸拉伸以改良強度，且經熱穩定以當經受高溫時提供低收縮特性(例如，於150℃下30分鐘後在兩個方向上之收縮小於2%)。
可與本發明一起使用之聚(對苯二甲酸乙二酯)薄膜之各種塗佈及表面處理技術揭示於公開的歐洲申請案第0157030號中。本發明之聚合物薄膜亦可包括硬塗層及/或防霧層，如該項技術中所習知。
聚合物層
本文所用"聚合物層"係指任何熱塑性聚合物組合物，其可藉由任何適宜方法形成薄層，該薄層適於單獨或以含一層以上之堆疊形式用作可為層壓光釉面板提供足夠抗穿透性及玻璃保留性質之內層。增塑聚(乙烯醇縮丁醛)最常用於形成聚合物層。
該聚合物層可包含任何適宜聚合物，且在較佳實施例中，該聚合物層包含聚(乙烯醇縮丁醛)。在任何本文所給出包含聚(乙烯醇縮丁醛)作為聚合物層之聚合物組份的本發明實施例中，另一實施例係包括其中該聚合物組份由聚(乙烯醇縮丁醛)組成或基本上由其組成者。在該等實施例中，本文所揭示添加劑之任何改變皆可用於含有由聚(乙烯醇縮丁醛)組成或基本上由其組成之聚合物的聚合物層。
在一個實施例中，該聚合物層包含以部分縮醛化聚(乙烯醇)為主之聚合物。在另一實施例中，該聚合物層包含選自由聚(乙烯醇縮丁醛)、聚胺基甲酸酯、聚氯乙烯、聚(乙烯乙酸乙烯酯)、其組合及諸如此類組成之群之聚合物。在其他實施例中，該聚合物層包含增塑聚(乙烯醇縮丁醛)。在另外的實施例中，該聚合物層包含聚(乙烯醇縮丁醛)及一或多種其他聚合物。亦可使用其他具有適宜增塑能力之聚合物。在本文其中給出特定用於聚(乙烯醇縮丁醛)之較佳範圍、數值及/或方法(例如但不限於增塑劑、組份百分比、厚度及特性增強添加劑)之任何段落中，彼等範圍亦適用於(若適用)本文所揭示可用作聚合物層中之 組份的其他聚合物及聚合物摻合物。
對於包含聚(乙烯醇縮丁醛)之實施例而言，可藉由習知縮醛化方法製備聚(乙烯醇縮丁醛)，該等方法包括在酸觸媒之存在下使聚(乙烯醇)與丁醛反應、隨後中和該觸媒、分離、穩定並亁燥樹脂，同時應理解在各實施例中應控制殘餘羥基含量，如本文其他地方所闡述。
在各實施例中，該聚合物層包含分子量大於30,000、40,000、50,000、55,000、60,000、65,000、70,000、120,000、250,000、或350,000克/莫耳(g/mole或道爾頓(Dalton))之聚(乙烯醇縮丁醛)。縮醛化步驟期間亦可添加少量二醛或三醛以使分子量增加至大於350道爾頓(參見例如美國專利第4,874,814號；第4,814,529號；及第4,654,179號)。本文所用術語"分子量"係指重量平均分子量。
若除任何本文上述具有殘餘羥基及增塑劑含量差異之實施例外，亦使用額外習用聚合物層，則該等額外習用聚合物層可包含20至60、25至60、20至80、或10至70份增塑劑/100份樹脂(phr)。當然，對於具體應用若適宜亦可使用其他數量。在一些實施例中，該增塑劑具有少於20、少於15、少於12或少於10個碳原子之烴鏈段。
任何適宜增塑劑皆可添加於本發明之聚合物樹脂中以形成聚合物層。本發明聚合物層中所用增塑劑尤其可包括多元酸或多元醇之酯。適宜增塑劑包括(例如)三乙二醇二－(2－乙基丁酸酯)、三乙二醇二－(2－乙基己酸酯)、三乙二醇二庚酸酯、四乙二醇二庚酸酯、己二酸二己基酯、己二酸 二辛基酯、己二酸己基酯環己基酯、己二酸庚基酯與己二酸壬基酯的混合物、己二酸二異壬基酯、己二酸庚基酯壬基酯、癸二酸二丁基酯、聚合物增塑劑(例如油修飾之癸二酸醇酸縮合物)及磷酸酯與己二酸酯的混合物(例如揭示於美國專利第3,841,890號中者)及己二酸酯(例如揭示於美國專利第4,144,217號中者)、及上述之混合物及組合。可使用之其他增塑劑係由C4 －C9 烷醇與環C4 －C10 醇構成之混合己二酸酯(如揭示於美國專利第5,013,779號中者)及C6 －C8 己二酸酯(例如己二酸己基酯)。在較佳實施例中，該增塑劑係三乙二醇二－(2－乙基已酸酯)。
本發明之聚合物層中亦可包括黏著控制劑(ACA)以賦予期望黏著性。舉例而言，在三個聚合物層實施例中，可將該等試劑納入外部層中。可使用揭示於美國專利第5,728,472號中之任何ACA。此外，可藉由改變酸中和中所用相關氫氧化物之量來調節殘餘乙酸鈉及/或乙酸鉀。在各實施例中，本發明之聚合物層除乙酸鈉外亦包含雙(2－乙基丁酸)鎂(化學文摘號79992－76－0)。可包括有效控制聚合物層對玻璃之黏著性之量的鎂鹽。
可將多種添加劑納入聚合物層中以增強其在最終產品中之性能。該等添加劑包括(但不限於)增塑劑、染料、顏料、安定劑(例如，紫外安定劑)、抗氧化劑、阻燃劑、其他IR吸收劑、抗結塊劑、上述添加劑之組合及諸如此類該項技術中習知之添加劑。
可將選擇性吸收可見或近紅外光譜中光的試劑添加於任 何適宜聚合物層中。可使用之試劑包括染料及顏料，例如氧化銦錫、氧化銻錫、或六硼化鑭(LaB6 )。
可使用任何適宜方法製備本發明之聚合物層及多層內層。熟習該項技術者已習知用於製備聚(乙烯醇縮丁醇)之適宜方法的詳情(參見例如美國專利第2,282,057號及第2,282,026號)。在一個實施例中，可使用闡述於Vinyl Acetal Polymers(在Encyclopedia of Polymer Science & Technology中，第3版，第8卷，第381－399頁，B.E.Wade(2003))中之溶劑法。在另一實施例中，可使用本文所闡述之水相法。聚(乙烯醇縮丁醛)係以ButvarTM 樹脂自(例如)Solutia公司(St.Louis，Missouri)以各種形式購得。
本文所用"樹脂"係指由酸催化及隨後中和聚合物前體所產生之混合物中取出之聚合物(例如聚乙烯醇縮丁醛)組份。樹脂除具有聚合物(例如聚(乙烯醇縮丁醛))外，通常應具有其他組份，例如乙酸酯、鹽及醇。本文所用"熔體"係指樹脂與增塑劑及視情況其他添加劑之混合物。
一種形成聚(乙烯醇縮丁醛)層之實例性方法包含將熔融的含聚(乙烯醇縮丁醛)之樹脂、增塑劑及添加劑擠出且然後迫使該熔體穿過薄板式模頭(例如，具有開口之模頭，該開口一邊之尺寸實質上大於垂直尺寸)。形成聚(乙烯醇縮丁醛)層之另一實例性方法包括將熔體自模頭澆注於輥上、使樹脂固化且隨後去除薄板狀固化樹脂。在另一實施例中，可藉由調節模頭開口之表面以控制熔體破裂或藉由在輥表面上提供紋理來控制該層一側或兩側之表面紋理。 控制層紋理之其他技術包括改變材料之參數(例如，樹脂及/或增塑劑之水含量、熔體溫度、聚(乙烯醇縮丁醛)之分子量分佈、或上述參數之組合)。此外，該層可經構造以包括間隔凸起物，該等凸起界定暫時表面不規則性以幫助在層壓製程期間該層排氣，此後該層壓製程之高溫及高壓使得該等凸起物熔融於該層中，由此獲得光滑表面。
可藉由任何適宜方法(例如個別層之層壓或藉助共擠出)實施本發明內層之製造。
個別層之層壓可藉由以下實施：將單獨製備之層組合並然後施加足夠熱及壓力以使該等層結合在一起形成"預壓層"，藉此允許該等層作為一個單元進行處理，其中隨後當將該內層層壓於剛性光釉基板之間時發生最終黏合。或者，可將個別層裝配並定位於剛性光釉基板之間而無任何預先結合，且可在單一步驟中將整個多層光釉面板層壓。
製造本發明內層之較佳方法係藉助多個(例如三個)聚合物層之同時共擠出。出於本發明之目的，多個熔體之共擠出使得多個聚合物層作為一個內層一起形成。
本發明之多層內層較佳使用多歧管共擠出裝置(例如圖1中所展示的一個裝置)共擠出。如10處之一般示意性剖面圖中所示，擠出裝置具有第一模頭歧管12、第二模頭歧管14、及第三模頭歧管16。圖1中所示之裝置係藉由同時將聚合物熔體自各歧管(12、14、16)朝擠出開口20擠出來運行，其中該多層內層經擠出作為三個個別聚合物層之複合材料。層厚度可藉由調節擠出開口20處模唇間之距離來改 變。
本文所用"聚合物層"包括個別製備之層及共擠出之層。舉例而言，藉由將三個熔體共擠出製備之內層將具有三個個別"聚合物層"，正如藉由將三個個別製備之聚合物層層壓成單一內層所製備之內層一樣。
在各實施例中，本發明之內層可具有0.1至3毫米、0.2至2.5毫米、0.25至1.75毫米、及0.3至1.5毫米(mm)之總厚度。當將多層內層之個別聚合物層加在一起時，其可具有(例如)近似等於上文所給出之總厚度範圍內之厚度。當然，在其他實施例中，該等層之厚度可不同，且上文給出之總厚度仍可增加。
上述用於聚合物層之參數亦可應用於本發明聚(乙烯醇縮丁醛)型層之多層構造中之任一層。
以下段落闡述各種可用於改良及/或量測聚合物層特性之技術。
可藉由量測霧度值來測定聚合物層且具體而言聚(乙烯醇縮丁醛)層之透明度，霧度值係對當入射光束透過該層時自入射光束方向散射之光量的量化。根據以下技術可量測霧度百分比。可使用裝置D25型Hazemeter(其自Hunter Associates(Reston，VA)購得)根據ASTM D1003－61(1977年重新核准)－程序A使用C光源以2度觀察角量測霧度值。在本發明之各實施例中，霧度百分比係小於5%、小於3%及小於1%。
可見光透射率可使用UV－Vis－NIR分光光度計(例如由 Perkin Elmer公司製造之Lambda 900)藉由國際標準ISO 9050：1990中所闡述之方法量化。在各實施例中，透過本發明聚合物層之透射率為至少60%、至少70%或至少80%。
可根據以下技術量測擊打黏著性，且其中"擊打"在本文中係用於量化聚合物層對玻璃之黏著性，使用以下技術來測定擊打黏著性。雙層玻璃壓層樣品係利用標準熱壓層壓條件製得。將該等壓層冷卻至約－18℃(0℉)並用錘子人工敲打至玻璃破碎。然後去除所有未黏結至聚(乙烯醇縮丁醛)層之碎玻璃，並將黏結至聚(乙烯醇縮丁醛)層所留下之玻璃的量直觀地與一系列標準進行比較。該等標準對應於其中玻璃保持黏結至聚(乙烯醇縮丁醛)層之不同程度的標度。具體而言，擊打標準為零表示沒有留下黏結至聚(乙烯醇縮丁醛)層之玻璃。擊打標準為10表示100%的玻璃保持黏結至聚(乙烯醇縮丁醛)層。本發明之聚(乙烯醇縮丁醛)層可具有(例如)介於2與10之間之擊打值。
可根據闡述於JIS K6771中之程序測定聚合物層之拉伸斷裂應力。
衝擊測試係使用階梯法"落球"測試實施以測定包含該內層之層壓玻璃面板之抗衝擊性。使2,268克鋼球垂直下落至水平定位、尺寸30.5 cm×30.5 cm之欲測試樣品面板上。衝擊性能係以平均破碎高度(Mean Break Height)(MBH)來量測，平均破碎高度係計算為50%樣品將保留該球且50%將容許穿透之球下落高度。
撓曲模數係根據ASTM D790測定。
實例
抗衝擊性：具有經改良抗衝擊性之聚(乙烯醇縮丁醛)多層內層的實例列示於下表1中。以平均破碎高度(MBH)(單位為米)展示之抗衝擊性繪示於圖2中。
對於表1中所給出之三個樣品，各樣品內層之總厚度為0.64毫米(25密爾)，其包含各自具有16%殘餘羥基含量及0.10毫米(4密爾)厚度之第一層及第三層以及在該第一層與該第三層之間且與其接觸具有18.5%殘餘羥基含量及0.43毫米(17密爾)厚度之第二層。
表1提供與樹脂一起調配之增塑劑三乙二醇二－(2－乙基己酸酯)(3GEH)之phr。
如圖2中所示，與厚度為0.76毫米(30密爾)之習用單層內層相比，本發明經測試多層內層實施例在0.64毫米總層厚度(25密爾)時展示較高衝擊性能。
兩個本發明樣品多層內層之剛性以包含該等樣品內層之層壓玻璃面板之撓曲模數量測。兩個樣品及比較內層使用相同厚度的玻璃，在本發明中厚度為3毫米。結果展示於下表2中。
對於表2中所給出之兩個樣品，各樣品三層內層具有下表中給出之厚度及殘餘羥基含量，其中各樣品的第一及第三外部層具有25 phr與樹脂一起調配之增塑劑三乙二醇二－(2－乙基己酸酯)(3GEH)，且各樣品的第二內部層具有18 phr與樹脂一起調配的相同增塑劑。"Comp"內層係自Solutia公司購得之Saflex "Storm"產品。
表2中所示本發明之多層內層實施例顯示比習用對照樣品高的剛性，其中"Pa"係帕斯卡(Pascal)且"PSI"係磅/平方英吋。
借助本發明，現在能夠提供具有優良抗衝擊性及高剛性、且易於納入多層構造(例如用於建築窗戶之層壓玻璃面板)中之多層內層。
儘管已參考實例性實施例闡釋了本發明，但熟悉該項技術者應瞭解，可對該等實施例作各種改變且可用其等效物替代其要素而不背離本發明之範圍。另外，為適應具體情況或材料亦可對本發明之教示實施多項改變而不背離本發明之基本範圍。因此，本文並非意欲將本發明限於作為實施本發明最佳設想模式所揭示之特定實施例，而是意欲使本發明包括所有屬於隨附申請專利範圍內的實施例。
進一步應瞭解，針對本發明任何單一組份給出之任何範圍、數值或特性可與針對本發明任何其他組份所給出之任何範圍、數值或特性互換使用(若相容)，以形成對本文全文所給出之每一組份皆具有經定義數值之實施例。舉例而言，除了任何針對增塑劑給出之範圍外，可形成包含在任何給定範圍內之殘餘乙酸酯含量的聚合物層(若適合)，以形成許多屬於本發明範圍內但勿需贅述之改變。
摘要或任何請求項內所給出之任何數字參考值僅出於解釋之目的且不應理解為將所主張發明限於任一在任何圖中所示之具體實施例。
除非另有說明，否則圖並非按比例繪製。
本文所參照之各參考文獻(包括期刊論文、專利、申請案及書藉)以其整體引用的方式併入本文中。
12‧‧‧第一模頭歧管
14‧‧‧第二模頭歧管
16‧‧‧第三模頭歧管
20‧‧‧擠出開口
圖1代表本發明多歧管共擠出裝置之示意性剖面圖。
圖2係展示本發明三個樣品內層實施例及對照內層之落球衝擊測試之結果的圖表。
(無元件符號說明)

Claims (8)

  1. 一種多層聚合物內層，其包含：單一共擠出聚合物薄板，其包含：包含聚(乙烯醇縮丁醛)之第一聚合物層；包含聚(乙烯醇縮丁醛)之第二聚合物層；包含聚(乙烯醇縮丁醛)之第三聚合物層；其中該第二聚合物層係配置於該第一聚合物層與該第三聚合物層之間，並與該第一聚合物層與該第三聚合物層直接接觸；其中該第一聚合物層之該增塑熱塑性聚合物中增塑劑之量比該第二聚合物層之該增塑熱塑性聚合物中增塑劑之量大至少2phr；且，其中該第三聚合物層之該增塑熱塑性聚合物中增塑劑之量比該第二聚合物層之該增塑熱塑性聚合物中增塑劑之量大至少2phr；其中該第二聚合物層以重量計之殘餘羥基含量比該第一聚合物層之該增塑熱塑性聚合物及該第三聚合物層之該增塑熱塑性聚合物各自以重量計之殘餘羥基含量大至少2.0%。
  2. 如請求項1之聚合物內層，其中該第二聚合物層之拉伸斷裂應力大於180公斤/平方公分，該第一聚合物層及該第三聚合物層之拉伸斷裂應力小於230公斤/平方公分，且其中該第二聚合物層之拉伸斷裂應力比該第一聚合物層及該第三聚合物層之拉伸斷裂應力大15公斤/平方公分 以上。
  3. 如請求項1之聚合物內層，其中該第二聚合物層之拉伸斷裂應力比該第一聚合物層及該第三聚合物層之拉伸斷裂應力大15公斤/平方公分以上。
  4. 如請求項1之聚合物內層，其中該第一聚合物層之該增塑熱塑性聚合物中增塑劑之量比該第二聚合物層之該增塑熱塑性聚合物中增塑劑之量大至少5phr；且，其中該第三聚合物層之該增塑熱塑性聚合物中增塑劑之量比該第二聚合物層之該增塑熱塑性聚合物中增塑劑之量大至少5phr。
  5. 一種多層光釉面板，其包含：剛性光釉基板；多層內層，其包含：單一共擠出聚合物薄板，其包含：包含聚(乙烯醇縮丁醛)之第一聚合物層；包含聚(乙烯醇縮丁醛)之第二聚合物層；包含聚(乙烯醇縮丁醛)之第三聚合物層；其中該第二聚合物層係配置於該第一聚合物層與該第三聚合物層之間，並與該第一聚合物層與該第三聚合物層直接接觸；其中該第一聚合物層之該增塑熱塑性聚合物中增塑劑之量比該第二聚合物層之該增塑熱塑性聚合物中增塑劑之量大至少2phr；且，其中該第三聚合物層之該增塑熱塑性聚合物中增塑 劑之量比該第二聚合物層之該增塑熱塑性聚合物中增塑劑之量大至少2phr；其中該第二聚合物層以重量計之殘餘羥基含量比該第一聚合物層之該增塑熱塑性聚合物及該第三聚合物層之該增塑熱塑性聚合物各自以重量計之殘餘羥基含量大至少2.0%；且其中該內層係配置並接觸於該剛性光釉基板。
  6. 如請求項5之面板，其中該第二聚合物層之拉伸斷裂應力大於180公斤/平方公分，該第一聚合物層及該第三聚合物層之拉伸斷裂應力小於230公斤/平方公分，且其中該第二聚合物層之拉伸斷裂應力比該第一聚合物層及該第三聚合物層之拉伸斷裂應力大15公斤/平方公分以上。
  7. 如請求項5之面板，其中該第二聚合物層之拉伸斷裂應力比該第一聚合物層及該第三聚合物層之拉伸斷裂應力大15公斤/平方公分以上。
  8. 如請求項5之面板，其中該第一聚合物層之該增塑熱塑性聚合物中增塑劑之量比該第二聚合物層之該增塑熱塑性聚合物中增塑劑之量大至少5phr；且，其中該第三聚合物層之該增塑熱塑性聚合物中增塑劑之量比該第二聚合物層之該增塑熱塑性聚合物中增塑劑之量大至少5phr。
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