專利名稱：用于層壓玻璃的復(fù)合中間層的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及層壓玻璃和在其中使用的聚合物層。更具體地說，本發(fā)明涉及用于層壓玻璃中的多層復(fù)合中間層，其中這些層中的一層是增塑的聚乙烯醇縮丁醛(PVB)。此類層壓玻璃的關(guān)鍵性能屬性是耐穿透性，它通常由2.27kg(5lb.)落球試驗(yàn)來測(cè)定，其中平均破裂高度(MBH)能夠由樓梯或能量法測(cè)量。在美國(guó)用于車輛的汽車擋風(fēng)玻璃必須通過在ANSI Z26.1法規(guī)中所找到的最低耐穿透性規(guī)格[在12英尺(3.7米)下100％通過]。在世界上其它地區(qū)，也有需要滿足的類似法規(guī)。在美國(guó)和歐洲對(duì)于將層壓玻璃用于建筑應(yīng)用中的層壓玻璃有特定的法規(guī)要求，其中必須滿足最低耐穿透性。
該階梯方法利用一種沖擊塔，可使鋼珠從該塔各種高度降落在30.5cm×30.5cm(12英寸×12英寸)層壓玻璃樣品之上。MBH則被定義為50％的樣品能托住鋼珠和50％的樣品發(fā)生穿透的球落下高度。該試驗(yàn)層壓件水平放置在ANSI Z26.1法規(guī)中描述的支承框架上。如果需要，用環(huán)境試驗(yàn)室調(diào)節(jié)層壓件達(dá)到所需試驗(yàn)溫度。通過將樣品放置于支承框架中并將球從接近預(yù)期MBH的高度降落到層壓件樣品上，進(jìn)行試驗(yàn)。如果該球穿透該層壓件，則結(jié)果記錄為失敗，和如果球被托住，則結(jié)果記錄為托住(hold)。如果該結(jié)果是托住，則從比前一試驗(yàn)高0.5m的落下高度重復(fù)該過程。如果該結(jié)果是失敗，則從比前一試驗(yàn)低0.5m的落下高度重復(fù)該過程。通常需要試驗(yàn)至少十二個(gè)層壓件，以便獲得可靠的結(jié)果。重復(fù)這一程序，直至全部試驗(yàn)樣品均被用過為止。然后將這些結(jié)果制成表格，并計(jì)算在各落下高度的托住百分?jǐn)?shù)。然后將這些結(jié)果按托住百分?jǐn)?shù)對(duì)高度作圖，把代表數(shù)據(jù)的最佳擬合線描繪在圖上。然后從托住百分?jǐn)?shù)為50％的點(diǎn)處從圖表中讀出MBH。
能量試驗(yàn)方法應(yīng)用對(duì)沖擊層壓件的球的能量守恒原理來測(cè)定MBH。穿透層壓件后球的動(dòng)能損失等于被層壓件吸收的能量。此球沖擊該層壓件時(shí)的動(dòng)能可根據(jù)落下高度計(jì)算。球離開層壓件后的動(dòng)能可通過用兩個(gè)在層壓件下方相隔某一已知固定距離的磁場(chǎng)檢測(cè)線圈測(cè)定球速度來確定。通常需要測(cè)試至少六個(gè)層壓件，以便獲得可靠的結(jié)果。然后用所測(cè)動(dòng)能變化計(jì)算MBH。
為了獲得玻璃/PVB/玻璃層壓件的可接受的耐穿透性，使界面的玻璃/PVB粘合水平維持在大約2-7敲擊(Pummel)單位是必不可少的。敲擊粘合值達(dá)到2到7，優(yōu)選4到6，即獲得可接受的耐穿透性。敲擊粘合值低于2時(shí)，太多的玻璃從片上掉落，而且在沖擊過程中玻璃碎裂以及有關(guān)層壓件完整性(即層離)和長(zhǎng)期耐久性的問題都會(huì)產(chǎn)生。在敲擊粘合值超過7時(shí)，玻璃對(duì)片的粘合一般太強(qiáng)并導(dǎo)致具層壓件不良能量耗散和低的耐穿透性。
PVB對(duì)玻璃的粘合性通過使用通常在層壓玻璃工業(yè)用于控制質(zhì)量的敲擊粘合試驗(yàn)法來測(cè)定(敲擊粘合值沒有單位)。制備玻璃/PVB/玻璃層壓件，調(diào)節(jié)其至-18℃(0°F)并用1磅(454g)圓頭錘手工敲擊各件使之玻璃破裂。除去全部未粘附于PVB片上的破碎玻璃。對(duì)粘附于片上保留的玻璃用肉眼與已知敲擊度的一組標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比，數(shù)值越高，保持粘附于片上的玻璃越多；即在零敲擊值時(shí)沒有玻璃被粘附，在敲擊值為10時(shí)，100％的玻璃被粘附于該片表面。
除了屬于測(cè)定耐穿透性的重要因素粘合性之外，另一個(gè)因素是在層壓件上PVB膜厚度。因?yàn)橛糜趽躏L(fēng)玻璃生產(chǎn)中的PVB中間層大部份被加熱并接著成形/拉伸，以獲得與車輛頂線條相符的曲線色帶，太高粘合性和薄的PVB中間層的組合會(huì)使成品擋風(fēng)玻璃不符合所要求的耐穿透性能標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)樵趽躏L(fēng)玻璃被層壓之后不可能降低粘合性(和達(dá)到可接受的耐穿透性)，只要擋風(fēng)玻璃沒能滿足最低要求，則擋風(fēng)玻璃必遭破壞。
為了制造用于層壓玻璃場(chǎng)合的可接受的中間層產(chǎn)品，需要花費(fèi)較大的努力來制造具有一致粘合性能的產(chǎn)品。這要通過嚴(yán)密制造控制樹脂、增塑劑和其它組分以及對(duì)每一批所產(chǎn)中間層的皮層剝離粘合質(zhì)量控制評(píng)價(jià)來完成。PVB中間層也是在某一水分控制水平下制造的，因?yàn)橹虚g層水分對(duì)于PVB/玻璃粘合水平有很大影響。對(duì)消費(fèi)者一方而言，存在很多影響PVB/玻璃粘合性的因素，其中包括玻璃來源，玻璃洗滌，中間層水分含量，等等。保持層壓件組裝室和PVB空白板貯存室處在受控制濕度和溫度下，防止中間層水分含量的變化，是極其重要的。二次加工操作，如前段描述的PVB成形，能導(dǎo)致PVB中間層水分含量的變化，并對(duì)PVB/玻璃粘合性水平和耐穿透性構(gòu)成明顯的伴隨影響。常常有可能在各玻璃表面上產(chǎn)生非常不同的粘合行為，或因?yàn)椴ＡП砻媲鍧嵍仍趽躏L(fēng)玻璃內(nèi)造成變化/斑點(diǎn)狀的粘合，導(dǎo)致耐穿透性不合格和質(zhì)量再次不合格。必須對(duì)擋風(fēng)玻璃生產(chǎn)的小部分進(jìn)行破壞試驗(yàn)，確保所造產(chǎn)品滿足目標(biāo)敲擊粘合性和所需的MBH技術(shù)規(guī)格。
對(duì)于以PVB為基礎(chǔ)的層壓件的另一個(gè)重要性能缺陷是溫度對(duì)耐穿透性的影響。在-18℃(0°F)下所觀察到的MBH是在23℃(73°F)下所達(dá)到MBH的大約30-40％。
長(zhǎng)時(shí)間以來已知，通過適當(dāng)選擇脲烷聚合物結(jié)構(gòu)(尤其，軟鏈段部分)，可使玻璃/聚氨酯/玻璃層壓件的耐穿透性對(duì)較低試驗(yàn)溫度的敏感性大大地減低。
其中PVB中間層沒有參與的聚氨酯(PU)中間層的另一個(gè)重要用途是在包括玻璃/聚碳酸酯/玻璃在內(nèi)的專業(yè)層壓件的制造方面，其中玻璃層壓件的耐穿透性主要由聚碳酸酯組分來控制和PU組分主要起層合構(gòu)造的粘合劑作用。典型用于市場(chǎng)可買到的PVB中間層中的增塑劑似乎會(huì)化學(xué)侵蝕聚碳酸酯表面，導(dǎo)致微裂/混濁紋理和質(zhì)量不合格。
玻璃/PU/玻璃層壓件典型地顯示出PU/玻璃粘合性對(duì)高濕度和溫度的優(yōu)良耐受性，與以PVB為基礎(chǔ)的層壓件相反。
盡管有聚氨酯型的層壓件表示出種種益處，但是此類層壓件無法取代PVB型層壓件，因?yàn)榫郯滨ゾ酆衔锏某杀据^高。因此，在現(xiàn)有技術(shù)中仍然需要能夠用于層壓玻璃中的中間層，它最大程度地減少了溫度和粘合性對(duì)所觀察到的耐穿透性的影響，而兼有成本較低和與PVB型層壓件有關(guān)的其它性能。本發(fā)明提供了一種具備許多這些益處的復(fù)合中間層。
發(fā)明概述本發(fā)明提供適合用于層壓玻璃中的改進(jìn)復(fù)合中間層。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，該復(fù)合物包括夾在第二和第三聚合物層之間的增塑PVB層。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，第二和第三層中的至少一層是厚度低于0.125mm(.005英寸)的聚氨酯。第二和第三層最初都是由在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中厚度低于0.125mm(.005英寸)的未增塑聚氨酯形成，但是通過PVB中增塑劑的遷移而增塑。在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，增塑的聚氨酯用于形成第二和第三層。
優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)說明本發(fā)明涉及用于層壓玻璃中的多層復(fù)合中間層。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，聚氨酯的兩個(gè)薄層
被夾在增塑的聚乙烯醇縮丁醛的芯層周圍。本發(fā)明的層壓件具有與單層聚氨酯類似的一些性能特征，但成本更低。相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)玻璃/PVB/玻璃層壓件而言的改進(jìn)包括在高粘合性下耐穿透性高和耐穿透性對(duì)試驗(yàn)溫度的敏感性更低。
在本發(fā)明中，聚氨酯層優(yōu)選具有低于0.125mm(.005英寸)的厚度。其優(yōu)選范圍是0.025-0.10mm(.001-.004英寸)。該P(yáng)VB層一般是低于約1.52mm(.060英寸)的厚度和優(yōu)選在0.38-0.76mm(.015-.030英寸)范圍。在該優(yōu)選實(shí)施方案中，該P(yáng)VB層是0.56-0.70mm(.022-.028英寸)的厚度并被夾在兩層聚氨酯之間。
本發(fā)明不局限于其中單層PVB被夾在兩層聚氨酯之間的幾個(gè)實(shí)施方案。在其它實(shí)施方案中，附加的功能層如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜(PET)或涂有IR反射層的PET膜或結(jié)構(gòu)塑料片，如聚碳酸酯片，能夠與PVB層和聚氨酯層聯(lián)合使用。例如，在本發(fā)明的范圍中的多層復(fù)合物可以順序地包括聚氨酯層，PVB層，聚氨酯層，聚碳酸酯層，和聚氨酯層。另一個(gè)實(shí)施方案可以包括聚氨酯層，PVB層，PET層，和PVB或聚氨酯層。然而，在其它的實(shí)施方案中，單層的聚氨酯僅僅應(yīng)用于PVB的一側(cè)。此類實(shí)施方案能夠用于具有聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)層的層壓件中。如本領(lǐng)域中技術(shù)人員已知的其它組合和其它塑性材料在這里也是可以使用的。
用于本發(fā)明的聚氨酯的薄層優(yōu)選是以脂肪族型聚氨酯為基礎(chǔ)，其中包括脂肪族異氰酸酯-聚醚(或聚酯)脲烷，并且優(yōu)選包括UV穩(wěn)定劑和抗氧化劑，以便獲得在暴露于熱和UV光下時(shí)所需的穩(wěn)定性。另外，應(yīng)優(yōu)選通過引入硅烷偶聯(lián)劑或其它合適化學(xué)品配制該聚氨酯層，以獲得對(duì)玻璃的高粘合性。此類技術(shù)是本領(lǐng)域中的那些技術(shù)人員所公知的。合適的技術(shù)公開在US 3,965,057中。
PVB樹脂一般通過已知的水性或溶劑縮醛化工藝，使聚乙烯醇聚合物(PVOH)與丁醛在酸催化劑存在下反應(yīng)，隨后進(jìn)行催化劑的中和，樹脂的分離、穩(wěn)定化和干燥來生產(chǎn)。它是從Solutia Inc.公司商購(gòu)的Butvar樹脂。PVB樹脂的重均分子量一般大于70,000，優(yōu)選約100,000到250,000，通過使用小角度激光散射的尺寸排阻色譜分析法測(cè)定。以重量為基礎(chǔ)，PVB一般包括低于22％，優(yōu)選約17-19％的羥基，(按聚乙烯醇(PVOH)計(jì)算)；至多10％，優(yōu)選0-3％的殘留酯基(按聚乙烯基酯計(jì)算，例如乙酸酯)，而其余部分是乙縮醛，優(yōu)選丁醛乙縮醛(butyraldehyde acetal)，但任選地包括少量的除丁縮醛之外的乙縮醛基，例如2-乙基己醛。
該片的PVB樹脂一般最初用約10-70份和更通常30-45份增塑劑/每百份樹脂(pphr)來增塑。在PVB片中增塑劑的最終濃度會(huì)是較低的，這取決于所發(fā)生的遷移量。所發(fā)生的遷移量可通過許多因素來控制，對(duì)這些將在下面更詳細(xì)地討論。通常使用的增塑劑是多元酸或多元醇的酯類。合適增塑劑是三甘醇二-(2-乙基丁酸酯)，三甘醇二-(2-乙基己酸酯)，四甘醇二庚酸酯，己二酸二己酯，己二酸二辛酯，庚基和壬基己二酸酯的混合物，癸二酸二丁酯，聚合物增塑劑如油改性的癸二酸醇酸樹脂，和磷酸酯和己二酸酯的混合物，己二酸酯類和鄰苯二甲酸烷基芐酯類以及從C4-C9烷基醇和環(huán)C4-C10醇制得的混合己二酸酯類。C6-C8己二酸酯類如己二酸二己酯是優(yōu)選的增塑劑。更優(yōu)選的增塑劑是三甘醇二(2-乙基己酸酯)。增塑劑的用量是改進(jìn)和控制PVB的勁度的方便措施。勁度的有用替代性能是玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)，與增塑劑的量直接有關(guān)系。用于本發(fā)明的聚合物復(fù)合物中的增塑PVB組分一般在增塑劑平衡建立之后玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg為約30-45℃。典型測(cè)得本發(fā)明的聚氨酯聚合物組分的軟鏈段的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是約-50℃到-60℃。
這里所使用的，中間層材料如增塑的聚乙烯醇縮丁醛和聚氨酯聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度可通過流變測(cè)定動(dòng)態(tài)分析來測(cè)定，例如測(cè)量峰值tanδ，它是剪切損耗模量(G”)與剪切貯能模量(G’)的比率，或者，作為替代，為拉伸損耗模量(E”)與拉伸貯能模量(E’)的比率。這里對(duì)PVB所報(bào)道的數(shù)值是通過使用下列程序通過剪切模型分析來測(cè)定的。例如，將該熱塑性聚合物材料模塑成型為25毫米(mm)直徑的樣品圓盤。把該聚合物樣品圓盤放置在流變動(dòng)態(tài)光譜儀(Rheometrics DynamicSpectrometer)II型的兩個(gè)25mm直徑平行板試驗(yàn)臺(tái)之間。當(dāng)聚合物樣品圓盤的溫度以2℃/分鐘的速率從-20℃提高至70℃時(shí)，以剪切模式在1赫茲振動(dòng)頻率下對(duì)該聚合物樣品圓盤進(jìn)行測(cè)試。按與溫度的關(guān)系描繪的tanδ(阻尼)最大值的位置確定Tg。實(shí)驗(yàn)顯示，該方法可以在+/-1℃內(nèi)再現(xiàn)。
重要的是應(yīng)該指出，在此優(yōu)選實(shí)施方案中該組合PU/PVB/PU的復(fù)合物的PU組分含有一定量的從PVB層遷移出的增塑劑。這一含量可通過PVB層中增塑劑的遷移來控制，且取決于增塑劑在聚氨酯和PVB層之間的分配。能夠測(cè)定和用于預(yù)測(cè)增塑劑遷移和這些層平衡組成的分配系數(shù)受到聚氨酯層組成、所用增塑劑類型和所用PVB樹脂羥基含量之影響。在增塑PVB和PU層之間的界面拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要由制造方法(例如共擠出，擠出涂覆，等等)來控制，一旦這些層組合之后它會(huì)影響達(dá)到平衡的速率。然而，可以認(rèn)識(shí)到，能夠構(gòu)造一些復(fù)合物，使其中不發(fā)生遷移或發(fā)生從PU層到PVB層的增塑劑遷移。
將UV吸收劑引入該P(yáng)VB中常常也是有用的或令人想望的。除增塑劑，和任選的UV吸收劑之外，PVB片可以含有其它的性能增強(qiáng)添加劑，如用于著色該片的全部或一部分的顏料或染料，抗氧化劑等等。一般不需要將粘合控制劑添加到PVB片組分中，因?yàn)镻VB/玻璃粘合性一般不應(yīng)該是這一應(yīng)用所考慮的。通過對(duì)摻混后的增塑劑和其它添加劑(例如UV吸收劑等等)與PVB樹脂進(jìn)行混合，并在壓力下迫使該混合物通過模口形成片，來制備PVB片。
本發(fā)明的層壓件能夠通過本領(lǐng)域中的那些技術(shù)人員已知的普通方法來制備。為了獲得光滑的界面拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和可接受的界面光學(xué)性能，用于結(jié)合該P(yáng)U和增塑的PVB層的優(yōu)選加工方法是共擠出。通過對(duì)PVB和PU組成的合適選擇，獲得所需的相容性，使PU/PVB/PU復(fù)合物能以低水平再摻混到PVB芯層中，使材料有效利用和成本較低而無對(duì)層壓件質(zhì)量的不利影響，是有可能的。不太優(yōu)選的加工方法包括擠出涂覆，隨后雙片層壓和雙程擠出涂覆。然而，用這些不太優(yōu)選的方法，對(duì)PU/PVB界面拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)需要小心地控制，否則會(huì)遇到不希望有的光學(xué)混濁紋理，即使PU和PVB組分的折射指數(shù)非常適合也會(huì)如此。
片材表面粗糙度常常被本領(lǐng)域中技術(shù)人員認(rèn)為是熔體破裂的現(xiàn)象而產(chǎn)生的，而這些所需特性可通過擠出物?？诘脑O(shè)計(jì)來得到。在擠出片材的一面或兩面上形成粗糙表面的其它已知技術(shù)包括規(guī)定或控制下列因素中的一種聚合物分子量分布，熔體的水含量和溫度。這些技術(shù)公開在US 2,904,844；2,909,810；3,994,654；4,575,540和EP0185,863中。在模頭下游對(duì)片材壓花也可用于產(chǎn)生所需的表面粗糙度。對(duì)可與本發(fā)明一起使用的具有規(guī)則圖案表面的壓花塑料片件的實(shí)例已描述在US 5,425,977和5,455,103中。這種表面粗糙度是促進(jìn)在初始層壓件加工過程中玻璃/增塑PU界面的脫氣所需要的，而在后續(xù)的高壓釜層壓中又被完全除去。
本發(fā)明的多層聚合物層壓件優(yōu)選用于層壓玻璃中，其中層壓件被夾在兩片玻璃之間。在其它實(shí)施方案中，可使聚碳酸酯的片件附加于復(fù)合中間層上。玻璃片可以是任何類型玻璃的任何組合，包括透明玻璃和著色玻璃，并包括退火的，熱增強(qiáng)或鋼化的玻璃。本發(fā)明的復(fù)合層壓材料具有以下優(yōu)點(diǎn)它能以同樣的方式使用并能用與形成普通安全玻璃層壓件所用的相同設(shè)備來層壓；例如，形成含有單層增塑的PVB保護(hù)膜的安全玻璃層壓件的工藝。典型的工業(yè)用的安全玻璃層壓過程包括下面的步驟(1)手工組裝兩片玻璃和多層聚合物層壓件；(2)使該組裝體在室溫下通過壓擠輥，以逐出夾帶的空氣；(3)利用IR輻射或?qū)α鞣绞蕉虝r(shí)間加熱該組裝體，典型地直到達(dá)到約100℃的玻璃表面溫度為止；(4)使該熱組裝體通過第二對(duì)的擠壓輥而使組裝體具有足夠的暫時(shí)粘合性以密封該層壓件的邊緣和允許進(jìn)一步后處理，和(5)利用高壓釜將該組合件典型地在130-150℃的溫度下和在1050-1275kN/sq.m的壓力下處理大約30到90分鐘。
現(xiàn)有技術(shù)中已知的和在工業(yè)上可以實(shí)施的用于塑料/玻璃界面的脫氣和邊緣密封(步驟2-4)的其它方式包括真空袋和真空環(huán)工藝，其中應(yīng)用真空來除去空氣。
本發(fā)明與用于玻璃層壓件中的現(xiàn)有技術(shù)中間層相比具備許多優(yōu)點(diǎn)。這些改進(jìn)包括在高粘合性下耐穿透性高和耐穿透性對(duì)溫度的敏感性低得多。另外，對(duì)于本發(fā)明，水分對(duì)粘合性的影響更小。
實(shí)施例1-6對(duì)一系列的樣品進(jìn)行測(cè)試以說明各種玻璃層壓件在粘合性和溫度與耐穿透性之間的關(guān)系。表I中的下列結(jié)果說明了在23℃(73°F)和-18℃(0°F)下敲擊粘合性和中間層/復(fù)合物類型對(duì)于耐穿透性的影響。
表I
注1.在以上表I中用于實(shí)施例1，4-6的AG8451 PU是用在層壓玻璃上的可從Thermedics Inc.of Woburn，MA商購(gòu)的脂肪族異氰酸酯聚醚型聚氨酯膜。它含有功能性化學(xué)品以便為玻璃提供高粘合性。
2.在表I中示出的耐穿透性試驗(yàn)是通過使用2.27kg(5lb.)落球試驗(yàn)(能量法)針對(duì)30cm×30cm(12英寸×12英寸)玻璃層壓件來進(jìn)行。
3.用于實(shí)施例2和3的PVB片是標(biāo)準(zhǔn)的，由Solutia Inc.公司用3GEH(三甘醇二-2-乙基己酸酯)增塑劑制造并可商購(gòu)的SaflexPVB中間層。除了厚度的差異之外，用于實(shí)施例1，4和5的PVB片與用于實(shí)施例2和3的片是可比的。
4.在實(shí)施例1，4和5中描述的各種復(fù)合物通過手工組合各組分來制備。相應(yīng)的玻璃層壓件通過使用用于玻璃/PVB/玻璃層壓件的典型壓擠輥脫氣/高壓釜層壓條件來制造。
在實(shí)施例1和實(shí)施例2-3之間試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比說明，在作為權(quán)利來要求的本發(fā)明實(shí)施例(1)和標(biāo)準(zhǔn)玻璃/PVB/玻璃對(duì)比實(shí)施例2和3之間，在高的玻璃粘合性水平和低的試驗(yàn)溫度下的優(yōu)異耐穿透性。
實(shí)施例4和5顯示，與標(biāo)準(zhǔn)PVB層壓件(實(shí)施例2和3)對(duì)比，聚氨酯作為芯層的引入不會(huì)顯著地影響在PVB/玻璃粘合性和耐穿透性之間的預(yù)期關(guān)系。同樣，在由此類PVB/PU/PVB多層制造的層壓件的試驗(yàn)溫度和耐穿透性之間的關(guān)系也類似于對(duì)單層PVB層壓件所觀察到的關(guān)系(對(duì)比實(shí)施例5-對(duì)-實(shí)施例3和實(shí)施例4-對(duì)-實(shí)施例2)。
實(shí)施例#6，它是使用與實(shí)施例#1相同的PU的玻璃/PU/玻璃層壓件，顯示了耐穿透性對(duì)試驗(yàn)溫度的敏感性低，但卻在比本發(fā)明的實(shí)施例#1低得多的水平上。
實(shí)施例7-10在表II中示出的實(shí)施例說明了在這些層被組合之后在PVB和PU組分兩者中發(fā)生的組成變化(增塑劑遷移)。所示結(jié)果是以經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ蜑榛A(chǔ)，此模型通過單獨(dú)測(cè)定PVB和PU聚合物的增塑劑吸收率和接著計(jì)算各聚合物分配系數(shù)的方法來建立-其方法在下面進(jìn)行解釋。這些實(shí)施例也強(qiáng)調(diào)了對(duì)復(fù)合物為重要考慮因素的各種性能的變化(玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，Tg和折射指數(shù)，RI)。這些實(shí)施例也說明了不同厚度的使用如何導(dǎo)致了不同的復(fù)合結(jié)構(gòu)(即，對(duì)于各組分的不同平衡增塑劑含量)，它們會(huì)影響物理性能(模量/勁度)，流變性(例如在層壓件組裝過程中的處理特性和在高壓釜層壓過程中的流動(dòng)特性)和光學(xué)性質(zhì)(RI不匹配和對(duì)混濁紋理的伴隨影響)。
各類型聚氨酯聚合物的分配系數(shù)(Kd)是通過在一定體積的三甘醇二(2-乙基己酸酯)增塑劑中浸泡各聚氨酯和增塑PVB膜24小時(shí)和用重量分析法測(cè)定相對(duì)平衡濃度的方法來確定的。[Kd＝pphr(PU)/pphr(PVB)]模型的經(jīng)驗(yàn)證實(shí)是通過手工組裝PU/PVB/PU復(fù)合物，使之平衡建立，然后進(jìn)行各層的增塑劑分析(利用萃取法)來進(jìn)行。該模型顯示是相當(dāng)精確的，而且發(fā)現(xiàn)組成平衡建立相當(dāng)快速和不需要高壓釜層壓來引起變化。
表II
注1.PU/PVB/PU復(fù)合結(jié)構(gòu)用于全部實(shí)施例。規(guī)定的PU厚度是對(duì)復(fù)合物各PU層的。
2.分配系數(shù)＝Kd＝Phr(PU)/Phr(PVB)AG5050＝1.37；AG8451＝0.883.PU(未增塑的)和PVB(38pphr)組分的初始折射指數(shù)(RI)是如下AG84511.496AG50501.492PVB(38phr)1.4804.AG5050 PU是從Thermedics Inc.of Woburn，MA.商購(gòu)的用在層壓玻璃上的脂肪族異氰酸酯聚醚型聚氨酯膜。含有功能性化學(xué)品以便為玻璃提供高粘合性。
5.組合前PVB(38pphr)的Tg～31℃。
盡管本發(fā)明已經(jīng)針對(duì)目前的優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行了描述，但是本領(lǐng)域中的技術(shù)人員會(huì)認(rèn)識(shí)到，在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的前提下能夠?qū)λ_的實(shí)施方案作許多變化。因此，本發(fā)明的范圍由所附各項(xiàng)權(quán)利要求而不是前面的敘述來定義。
權(quán)利要求
1.一種多層復(fù)合物，包括包含增塑的聚乙烯醇縮丁醛并具有頂面和底面的第一層；與第一層的頂面相鄰的第二層；和與第一層的底面相鄰的第三層；其中第二和第三層中的至少一層包含具有低于0.125mm(.005英寸)厚度的增塑的聚氨酯。
2.權(quán)利要求1的復(fù)合物，其中第二和第三層兩者都包含厚度低于0.125mm(.005英寸)的聚氨酯。
3.權(quán)利要求1的復(fù)合物，其中該聚氨酯層包含脂肪族型聚氨酯。
4.權(quán)利要求1的復(fù)合物，進(jìn)一步包括與第二層相鄰的第一玻璃層。
5.權(quán)利要求4的復(fù)合物，進(jìn)一步包括與第三層相鄰的第二玻璃層。
6.權(quán)利要求2的復(fù)合物，其中該聚氨酯是通過在這些層被組合之后由第一層遷移的增塑劑所增塑。
7.權(quán)利要求6的復(fù)合物，進(jìn)一步包括與第二層相鄰的第一玻璃層。
8.權(quán)利要求7的復(fù)合物，進(jìn)一步包括與第三層相鄰的第二玻璃層。
9.一種多層復(fù)合物，包括從增塑的聚乙烯醇縮丁醛形成的第一層；和與第一層相鄰的第二層，所述第二層包含增塑聚氨酯，其中在形成復(fù)合物之前增塑劑被加入到聚氨酯中。
10.權(quán)利要求9的復(fù)合物，進(jìn)一步包括與第一層相鄰的第三層，所述第三層包含增塑聚氨酯。
11.權(quán)利要求9的復(fù)合物，其中這些層的增塑劑濃度處于平衡。
12.權(quán)利要求10的復(fù)合物，其中這些層的增塑劑濃度處于平衡。
13.權(quán)利要求11的復(fù)合物，其中第二層的厚度是低于0.125mm(.005英寸)。
14.權(quán)利要求12的復(fù)合物，其中第二層的厚度是低于0.125mm(.005英寸)。
15.權(quán)利要求14的復(fù)合物，其中第三層的厚度是低于0.125mm(.005英寸)。
16.權(quán)利要求12的復(fù)合物，進(jìn)一步包括與第二層相鄰的第一玻璃層。
17.權(quán)利要求16的復(fù)合物，進(jìn)一步包括與第三層相鄰的第二玻璃層。
18.一種多層復(fù)合物，包括包含聚乙烯醇縮丁醛的第一層；和增塑聚氨酯的第二層，所述第二層具有低于0.125mm(.005英寸)的厚度，該第二層附著于第一層的第一面。
19.權(quán)利要求18的復(fù)合物，進(jìn)一步包括附著于第一層的第二面上的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯層。
20.權(quán)利要求18的復(fù)合物，進(jìn)一步包括相鄰于第二層的聚碳酸酯層。
21.一種形成多層復(fù)合物的方法，該方法包括形成包含增塑聚乙烯醇縮丁醛的第一層和包含增塑聚氨酯的與第一層相鄰的第二層；和在形成步驟過程中或之后在這些層之間傳遞增塑劑。
22.權(quán)利要求21的方法，用于形成適合用于玻璃層壓件中的多層復(fù)合物，該方法包括在其中的增塑劑能夠從聚乙烯醇縮丁醛遷移到聚氨酯中的條件下，共擠出包含增塑聚乙烯醇縮丁醛的第一層和與該第一層相鄰的包含聚氨酯的第二層。
23.權(quán)利要求22的用于形成適合用于玻璃層壓件中多層復(fù)合物的方法，包括在其中增塑劑能夠從聚乙烯醇縮丁醛遷移到第二和第三層中的條件下，共擠出包含增塑聚乙烯醇縮丁醛的第一層，相鄰于第一層頂面的包含聚氨酯的第二層，和相鄰于第一層底面的包含聚氨酯的第三層。
24.權(quán)利要求21的用于形成多層復(fù)合物的方法，該方法包括形成包含增塑聚乙烯醇縮丁醛的第一層和相鄰于第一層的包含增塑聚氨酯的第二層，所述第二層的厚度低于0.125mm(.005英寸)。
全文摘要
適合用于層壓玻璃的復(fù)合中間層包括夾在第二和第三聚合物層之間的增塑聚乙烯醇縮丁醛層。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，至少一層和優(yōu)選第二和第三層兩者厚度都低于0.125mm(.005英寸)并由脂肪族聚氨酯形成。
文檔編號(hào)B32B27/30GK1553858SQ02817633
公開日2004年12月8日 申請(qǐng)日期2002年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月11日
發(fā)明者J·R·莫蘭, F·G·格爾貝里希, J R 莫蘭, 格爾貝里希 申請(qǐng)人:索羅蒂亞公司