專利名稱：改良的耐沖擊性壓層物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于改良的耐沖擊性壓層物，更特定而言，本發(fā)明是關(guān)于此類具有多個(gè)層面或?qū)影迩野ㄒ粚佑锌刂坪梅肿恿康木厶妓狨サ膲簩游铩．?dāng)這些壓層物承受到?jīng)_擊時(shí)，其具有耐散裂性，耐裂化性或其它抗聚碳酸酯表面衰退特性。
目前已知悉有供結(jié)構(gòu)性項(xiàng)目，如窗戶、擋風(fēng)玻璃、及利用聚碳酸酯、共聚酯聚碳酸酯、或聚硅氧烷-聚碳酸酯和具有樹脂狀內(nèi)層作為結(jié)構(gòu)元件的類似聚碳酸酯共聚物的類似物用的安全性釉料或耐穿透性釉料。由玻璃及多種塑料構(gòu)成的透明的耐震動(dòng)及耐穿透的壓層物也已為人熟知。此類壓層物早先的造型，例如揭示于美國專利2,991,209，為含有硬樹脂狀物質(zhì)如聚甲基丙烯酸甲酯層板與玻璃層板，同時(shí)比玻璃單獨(dú)時(shí)有更好的耐震動(dòng)性及耐穿透性。此技術(shù)的改良已導(dǎo)引出具有較多層數(shù)或折數(shù)的壓層物，及減低了的玻璃含量和增加的耐震動(dòng)樹脂含量。已知的壓層物，即此技術(shù)的范例，利用玻璃或相當(dāng)硬的固態(tài)樹脂狀物質(zhì)作為接收沖擊或震動(dòng)層，并使用一聚碳酸酯層作為朝著被保護(hù)人的夾層的背面層、內(nèi)層或下游層。
在安全性上釉壓層物中，聚碳酸酯樹脂已變成通用的耐震動(dòng)樹脂。美國專利3,624,238揭示出使用聚碳酸酯層板作為對稱的及突出的耐穿透構(gòu)造物的中間層。美國專利3,666,614揭示了使用作為電動(dòng)車輛的結(jié)構(gòu)性擋風(fēng)玻璃的壓層組合物。玻璃-聚碳酸酯樹脂壓層物揭示于美國專利3,666,614中，該玻璃及聚碳酸酯由乙烯-醋酸乙烯酯共聚物密封或接合在一起。在美國專利3,520,768中，揭示有利用一薄層聚碳酸酯箔分散于玻璃片之間作為粘合物質(zhì)的相當(dāng)厚的玻璃壓層物。這些壓層組合物為玻璃-聚碳酸酯壓層物，舉例，有具一面向上的玻璃壓層物及一用乙烯-醋酸乙烯酯粘合劑中間層接合的背面壓層物的兩層壓層物。視情況需要，可使用一底漆以增加壓層物的粘附性，同時(shí)也可將一耐磨損性涂層涂布至聚碳酸酯層板的外表面上。美國專利4,328,277揭示出一安全性上釉壓層物，其具有一粘合劑物質(zhì)如聚二有機(jī)硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物，及一與沖擊或震動(dòng)方向相反的有控制好厚度的背面層耐磨損性聚碳酸酯。美國專利4,647,493揭示了一種較佳地具有至少一個(gè)丙烯酸聚合物層板、一玻璃或固態(tài)樹脂狀物質(zhì)如聚碳酸酯的層板，及至少一個(gè)聚二有機(jī)硅氧烷-聚碳酸酯嵌段聚物粘合劑中間層的安全性上釉壓層物。美國專利4,647,493又進(jìn)一步地揭示出擁有多個(gè)內(nèi)層及上面層的耐震動(dòng)及耐穿透的熱塑性壓層物；與沖擊方向相反的背面層聚碳酸酯層板的厚度可隨多個(gè)相容的粘合劑中間層及一個(gè)玻璃內(nèi)層板而變化。美國專利4,861,666揭示一種在玻璃及聚碳酸酯之間，從正面接收沖擊的玻璃層至耐散裂及有控制好厚度的聚碳酸酯背面層板交替地用多個(gè)粘合劑中間層接合的非對稱安全性上釉壓層物。除此之外，也有一些已知的壓層物為將自熟化、耐化學(xué)性聚氨基甲酸酯薄膜或薄層粘附至玻璃上，舉例如美國專利3,979,548。而且，在美國專利4,027,072中，也知悉有些壓層物為包含聚碳酸酯及玻璃與聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物(更特定而言，本文以下都稱為粘合劑)，玻璃層及聚碳酸酯層的各種組合，且其中在此類壓層物至少一個(gè)外表面或兩邊外表面上使用一紫外線、耐磨損性硬涂層。這些后來提及的壓層物特別地使用于結(jié)構(gòu)性項(xiàng)目上，如防彈玻璃、擋風(fēng)玻璃、窗子及供防毒面具用的透明物以及其類似物。在建筑某些此類壓層物時(shí)，通常為利用玻璃或相當(dāng)硬的固態(tài)樹脂狀物作為接收沖擊震動(dòng)層，同時(shí)并使用聚碳酸酯作為背面層或內(nèi)層或下游層或朝向受保護(hù)人或標(biāo)的物的層。
在那些使用聚碳酸酯作為壓層物的層板的例子中，由于聚碳酸酯具有相當(dāng)柔軟度，所以常特別要在其暴露的表面以一小于2密耳厚，較佳地是約0.05至1密耳厚的耐磨損性或耐刮傷性透明保全層保護(hù)。最小的厚度僅受限于應(yīng)用技術(shù)及該耐磨損性所需的耐久性?？山邮艿淖畲笸繉雍穸葹樵撃湍p性處理面的相對脆性的函數(shù)。內(nèi)表面也可如此涂覆以避免在閑置期間及其類似情況下受到損傷。一般而言，此類耐磨損都已為人熟知，其可為金屬氧化物；改性的三聚氰胺；可經(jīng)紫外線硬化的有機(jī)物如丙烯酸酯單體或這些單體與經(jīng)丙烯酸酯改性的聚合物樹脂的混合物；無機(jī)玻璃如二氧化硅或氧化鋁；聚氨基甲酸酯；填充或未填充的硅酮樹脂及具有再熟化有機(jī)基如聚甲基丙烯酸甲酯的硅酮樹脂；聚酰胺酯樹脂；以及經(jīng)離子束沉積的碳，所以這些物質(zhì)是比該被保護(hù)的聚碳酸酯下面層更硬且更具脆性。這些已廣泛應(yīng)用于保護(hù)聚碳酸酯上釉壓層物的硬涂層為那些以膠質(zhì)二氧化硅涂料為基礎(chǔ)的涂層，且可在美國專利4,239,798；4,243,7209；4,298,632；及4,308,317中所揭示內(nèi)容為例證。通常，底漆是需要的，以便確保在耐磨損性硬涂層及下層基材之間有良好的粘附力。
然而，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在利用相當(dāng)脆性硬涂層配合聚碳酸酯的耐沖擊震動(dòng)性壓層物中，該具有相當(dāng)脆性的物質(zhì)在沖擊下會(huì)裂化，而使聚碳酸酯層，特別是最后面的聚碳酸酯層散裂，進(jìn)而損害到在壓層物后面受暴露的標(biāo)的物。此一散裂會(huì)發(fā)生，是由于聚碳酸酯的所謂的“切口敏感”特性所致。因此，在此類壓層物中若外罩脆性層破裂時(shí)，破碎線將傳導(dǎo)至聚碳酸酯并充當(dāng)為“臨界”切口而使聚碳酸酯無法達(dá)成此正常耐沖擊性物質(zhì)典型的些微能量吸收的脆性情況。
此缺點(diǎn)可由提供一利用聚碳酸酯覆在具特殊厚度的相對更具脆性物質(zhì)上面的耐沖擊震動(dòng)性壓層物而克服，因此可得到展現(xiàn)了減少切口敏感度的壓層物，由此使它們從實(shí)務(wù)觀點(diǎn)來看更有效用。
然而，須注意的是，縱使這些已知的壓層物可用于許多領(lǐng)域中，例如上文提及的，而且它們也具有優(yōu)異的耐穿透及耐散裂性以及相當(dāng)輕的重量，且在寬度的溫度范圍內(nèi)具有良好的清澈度、強(qiáng)度及完整性但是仍然還有某些缺點(diǎn)。例如，這些已知的壓層物相當(dāng)厚，且在延長使用后常常會(huì)變成不對稱性的玻璃/聚碳酸酯壓層物，特別地會(huì)顯現(xiàn)出腫脹、應(yīng)力裂化、甚至?xí)与x。再者，在這些使用聚碳酸酯的壓層物中，一般都需要粘合劑中間層以使聚碳酸酯與玻璃或其它結(jié)構(gòu)性物質(zhì)接合起來。然而該所用的中間層或粘合劑對聚碳酸酯而言常表現(xiàn)出低粘附力，或彼此并不相容，因此會(huì)引起層離、濁霧及應(yīng)力裂化。
因此，需要一可展現(xiàn)優(yōu)異耐穿透及散裂性，同時(shí)相當(dāng)薄且質(zhì)輕，并且在寬廣的溫度范圍內(nèi)具有良好清澈度、強(qiáng)度及完整性，同樣地又可提供耐磨耗性，抗化學(xué)性及耐穿透性的改良的耐沖擊及震動(dòng)性壓層物；本發(fā)明是為提供此類物或壓層物。
本發(fā)明是提供一種包含多個(gè)層板且包括一層有控制好分子量的聚碳酸酯的耐沖擊震動(dòng)性壓層物，其中該聚碳酸酯的分子量受到控制以便提供較佳的力量侵入性能。經(jīng)由控制聚碳酸酯的分子量，意想不到地發(fā)現(xiàn)，耐沖擊性可在一定的薄板厚度下增進(jìn)，或者相反地，為了一定的性能可將薄板厚度減小，因此，本發(fā)明為提供一種包含多個(gè)層板且包括一聚碳酸酯的耐沖擊及耐震動(dòng)性壓層物；其中該聚碳酸酯具有約31,500以上的分子量，此壓層物可進(jìn)一步包含一耐磨損性涂層在外表面上并可進(jìn)一步包含一玻璃層。適用于本發(fā)明的壓層物的聚碳酸酯可額外地具有范圍在約0.6至約4.5克/10分鐘的熔化流量。因此本發(fā)明為提供一包含多個(gè)層板且包括一聚碳酸酯層的耐沖擊及耐震動(dòng)性壓層物，其中該聚碳酸酯具有約31,500以上的分子量，由此可增進(jìn)如ASTM試驗(yàn)F-1233所測量的壓層物的力量侵入性能；同時(shí)本發(fā)明也進(jìn)一步提供一種包含多個(gè)層板且包括一聚碳酸酯的耐沖擊及耐震動(dòng)性壓層物，其中該聚碳酸酯具有約31,500以上的分子量，由此可增進(jìn).H.P.White試驗(yàn)TP/0500.01所測量的壓層物的力量侵入性能。
根據(jù)本發(fā)明，是提供包含多個(gè)層板且包括一層控制好分子量的聚碳酸酯的耐沖擊震動(dòng)性壓層物。用于每一層面的各特定物質(zhì)層可層層往上鋪設(shè)以形成壓層物，此類壓層物可以薄板形式使用，并可將用于每一層面的各特定物質(zhì)層往上鋪設(shè)好以形成壓層物。
在討論聚碳酸酯的范圍時(shí)，須注意到多種類的類似物都可用于本發(fā)明的壓層物中，此類聚碳酸酯包括，但并不限制于那些揭示于美國專利案號3,161,615號；3,220,973號；3,312,659號；3,312,660號；3,31 3,777號；3,666,613號；及3,189,662號中的那些物質(zhì)，最后提及的專利也揭示出與聚硅氧烷配合的聚碳酸酯嵌段共聚物，它們在壓層物中的用途揭示于美國專利4,027,072中，所有這些專利的揭示內(nèi)容將并入本文供參考。本發(fā)明的壓層物要求聚碳酸酯聚合物的重量平均分子量為超過約31,500，更佳地超過32,000，最佳地超過約32,500。此含有聚碳酸酯的層面的分子量較顯著地高于35,000，然而，當(dāng)分子量增加時(shí)，熱塑性處理的困難也會(huì)增加。所以，將這些較高分子量樹脂處理成可用于本發(fā)明實(shí)務(wù)中的薄板、薄膜或模塑成形物件的能力將易受限于和處理設(shè)備有關(guān)的化學(xué)與物理問題，例如熔化時(shí)的熱降解作用及處理和較高分子量樹脂有關(guān)聯(lián)的較高粘度樹脂的能力。因此就要指望高級的處理技術(shù)以及穩(wěn)定劑技術(shù)以使較高分子量樹脂的使用簡單化。目前的技術(shù)似乎較佳地限制在最大分子量為55,000，而為了更簡易的加工處理，此最大值降低至約47,000。
上文定義的分子量是指由凝膠滲透層析法(GPC)測量并以已知分子量的聚碳酸酯標(biāo)準(zhǔn)物(其分子量已用其它測量分子量正確方法測得)校正所得的重量平均分子量。此與以聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)物為基礎(chǔ)的一般性GPC相反，若是在聚碳酸酯聚合物的情況中此種一般性測量法就會(huì)因一隨著二至三倍真實(shí)重量平均分子量變化的因子而弄錯(cuò)。欲用于本發(fā)明壓層物中的樹脂的另一定義特征是一已知為熔化流量(特別是如ASTM試驗(yàn)號碼D1238在300℃下用1.2公斤操作所定義)的性質(zhì)。適用于本發(fā)明壓層物的聚碳酸酯具有范圍在0.6至4.5克/10分鐘，更佳地0.9至4.5克/10分鐘，最佳地約1.0至4.5克/10分鐘的熔化流量。
一般而言，壓層物各層必須以某一合適方式互相結(jié)合。這些粘合劑層都是中間層且可為任何此技術(shù)中已知的合適粘合劑中間層。這些粘合劑中間層包括聚乙烯醇縮丁醛樹脂、乙烯三聚物、環(huán)氧衍生物、聚氨基甲酸酯、硅酮、丙烯酸系化合物及乙烯丙烯酸。較佳地此粘合劑中間層的厚度為從5密耳至約60密耳，然而此厚度將視所選擇欲結(jié)合的物質(zhì)及使用時(shí)所期望的嚴(yán)酷性而變化。該與任何聚碳酸酯或折接觸的中間層不僅必須提供良好粘附力，同時(shí)在聚碳酸酯不受保護(hù)下也必須能與敏感的未受保護(hù)的聚碳酸酯樹脂(特別是指其增塑劑含量)呈化學(xué)性相容。供與聚碳酸酯層板接觸的較佳的中間層為聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物，其典型地是不含任何增塑劑。
上述嵌段共聚物的實(shí)例是General Electric LR-3320。此物質(zhì)的比重為1.12，抗張強(qiáng)度為2500至3900psi(磅/平方英寸)，延伸率為230至430，撕裂強(qiáng)度(Die C)為230-430lb/in(磅/英寸)，脆性溫度在-76°F以下，而熱撓曲溫度(在66psi負(fù)荷量下10密耳)為160°F。
另一此類嵌段共聚物，特別是General Electric LR-5630，其具有1.07的比重，抗張強(qiáng)度為2200至2500psi，而延伸率為500-700％，撕裂強(qiáng)度(Die C)為200lb/in，并且其脆性溫度是在76°F以下，而熱撓曲溫度(66psi)為130°F。
雖然上文美國專利3,189,662已揭示出上述嵌段共聚物用作為各零件與壓層物的結(jié)合物質(zhì)，并可用于粘合劑配方中；但意外地發(fā)現(xiàn)到，當(dāng)此類物質(zhì)以薄板形態(tài)使用，并多樣化地與其它物質(zhì)如聚碳酸酯、其它樹脂及玻璃層層鋪設(shè)成壓層物時(shí)，不僅可提供優(yōu)異的粘附特性，事實(shí)上還可提高壓層物結(jié)構(gòu)；在相當(dāng)寬廣的溫度范圍內(nèi)也可提供增進(jìn)的強(qiáng)度及耐久性。這些物理特性，連同在此寬度溫度范圍下有利的耐侯性及光學(xué)清澈度使它們特別可用于所謂的安全性上釉應(yīng)用(此應(yīng)用中需要耐穿透性及耐散裂性)。當(dāng)然，須明了的是，雖然在許多案例中需要有光學(xué)清澈度并且不要有顏色，但若需要的話，可將壓層物中的一層或多層染色或著色以便提供光遮散性及其類似性質(zhì)。同時(shí)也須了解的是，若有指示也可使用光穩(wěn)定劑及熱穩(wěn)定劑。
在制造本發(fā)明的壓層物時(shí)，多種其它物質(zhì)都可使用作為前面層或沖擊震動(dòng)接受層，或者也可作為替代性內(nèi)部層板。此類其它物質(zhì)包括固態(tài)樹脂狀物質(zhì)、玻璃、及固態(tài)結(jié)構(gòu)性物質(zhì)。在這些當(dāng)中，較佳的樹脂狀物質(zhì)為衍生自種來源于丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯以及其類似物的已知單體的丙烯酸酯聚合物，其包括但并不受限于甲酯、乙酯、異丙酯、丁酯、叔丁酯及2-乙基己酯。更佳的丙烯酸酯聚合物是聚甲基丙烯酸甲酯。固態(tài)結(jié)構(gòu)性物質(zhì)包括木材、陶瓷、金屬、金屬陶瓷及其類似物。再者，在制造本發(fā)明壓層物時(shí)任何用于所謂安全性應(yīng)用的一般形態(tài)玻璃可與其它材料配合使用，其包括熱強(qiáng)化玻璃或回火玻璃、以及通用的未回火玻璃。
可用于本發(fā)明的壓層物中的固態(tài)樹脂狀物質(zhì)包括以丙烯腈、丁二烯及苯乙烯的組合物為基的ABS塑料；縮醛均聚物；由三噁烷與環(huán)氧乙烯聚合物所產(chǎn)生的縮醛共聚物；包括聚丙烯酸酯及聚甲基丙烯酸甲酯的丙烯酸系化合物；經(jīng)橡膠改性的丙烯酸系化合物；環(huán)氧樹脂；尼龍，例如那些由二胺及二酸所制備者及那從胺基酸或胺基酸衍生物中制備者；酚醛樹脂；聚碳酸酯；以氧化苯為基的樹脂，如聚苯醚及聚苯醚與苯乙烯樹脂的摻合物；聚芳基醚，聚酯、聚乙烯；聚苯硫醚；聚丙烯；聚砜；聚氨基甲酸酯；硅酮；乙烯聚合物如乙烯基醋酸乙酯；導(dǎo)電性塑料；以及有次序的芳族共聚物及其類似物。在制造本發(fā)明的壓層物時(shí)這些固態(tài)樹脂狀物質(zhì)可被制成薄片并使用作為其它額外材料，除了早先述及的聚碳酸酯的外還可包括在美國專利3,622,440中所揭示的物質(zhì)，此專利將并入本文供參考。
本文中所提及的沒有進(jìn)一步說明或指示的有控制好分子量的聚碳酸酯層指雙苯酚-A或2，2-雙(4-羥基苯酚)-丙烷。聚碳酸酯主要由兩個(gè)方法中之一制造。第一個(gè)方法即是所謂的光氣衍生物與二羥基苯酚的界面聚合反應(yīng)，若需要聚合物有分枝，可使用多羥基苯酚。第二個(gè)方法是所謂的熔化聚合反應(yīng)，其基本上為碳酸酯與二羥基苯酚的酯基轉(zhuǎn)移反應(yīng)。在此二個(gè)方法中利用一羥基苯酚作為鏈終止劑來調(diào)節(jié)該所需的聚酯聚合物的平均分子量。因此，存在于聚合物反應(yīng)器內(nèi)的單羥基鏈終止劑的摩爾比例(相對于該欲組合的聚合物中重復(fù)單元的摩爾量)將可控制該所得聚合物的平均分子量。此反應(yīng)也曾用來降低此類聚合物的分子量，其為在額外的鏈終止分子存在下由聚合物進(jìn)行酯基轉(zhuǎn)移。
若需要的話，也可使用粘合促進(jìn)底漆，此類物質(zhì)已為人熟知，且包括有乙烯基烷氧基硅烷、胺基烷氧基硅烷、烷氧基硅烷、甲硅烷基過氧化物及胺基烷基烷氧基硅烷。這些物質(zhì)揭示于早先提及的美國專利3,666,614中及其它處。
雖然本發(fā)明對壓層物的厚度及大小并無限制，或者對用于其制備的層面數(shù)目并無限制，但本發(fā)明的特征是該類壓層物含有盡可能小的層板數(shù)，以便提供薄的、強(qiáng)韌的壓層物，且仍能展現(xiàn)目前已知的相當(dāng)厚的類似形態(tài)壓層物的所有優(yōu)點(diǎn)。在此關(guān)連中須注意的是，在最簡單的形式中，本發(fā)明含有一層可被壓層或涂覆的有控制好分子量的聚碳酸酯。此實(shí)例中，較佳地為使用一耐磨損性涂層。
在那些使用聚碳酸酯作為壓層物中的之一層面的例子中，由于其具有相當(dāng)?shù)娜彳浂?，所以通常?huì)特別在其暴露的表面上用一小于2密耳厚，較佳地為約0.05至1密耳厚的耐磨損或耐刮損性透明保護(hù)層來保護(hù)。最小厚度僅受應(yīng)用技術(shù)及所需的耐磨損性涂層的耐久性限制。最大的可接受涂層厚度為耐磨損性涂層面的相對脆性的函數(shù)。內(nèi)表面也可依此涂覆以預(yù)防在層面鋪設(shè)或其類似情況期間受到磨損。一般而言，此類已知耐磨損性層可為金屬氧化物；經(jīng)改性的三聚氰胺；紫外線可硬化的有機(jī)化合物如丙烯酸化的單體或這些單體與經(jīng)丙烯酸酯改性的聚合物樹脂的混合物；無機(jī)玻璃如二氧化硅或氧化鋁；聚氨基甲酸酯；已填充或未填充的硅酮樹脂及帶有再熟化基如聚甲基丙烯酸甲酯的硅酮樹脂；聚酰胺酯樹脂，以及經(jīng)離子束沉積的碳；所有這些物質(zhì)都比受保護(hù)的聚碳酸酯下面層更硬且更脆。此硬涂層可為數(shù)個(gè)此技術(shù)中已知中的任何一個(gè)。美國專利4,478,876揭示出一用耐磨耗性硅酮硬涂層來涂覆固態(tài)基材如聚碳酸酯、聚酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸酯、及聚酰胺的方法。美國專利3,707,397揭示了供聚碳酸酯用的有機(jī)聚硅氧烷硬涂層。美國專利3,843,390揭示聚酯三聚氰胺及丙烯酸系三聚氰胺硬涂層。美國專利2,332,461則揭示了烯丙基樹脂硬涂層。目前最可能廣泛地用來保護(hù)聚碳酸酯上釉層板的硬涂層為那些以膠質(zhì)二氧化硅涂料為基的硬涂層，且可以美國專利4,239,798；4,243,720；4,298,632；及4,308,318中揭示內(nèi)容作為例證。經(jīng)常性地，還需要一底漆以確使在耐磨損性硬涂層與下面層基材之間有良好的粘附力。
底漆為一此技術(shù)中已知的組份，其可使硬涂層與該允許有熱膨脹系數(shù)差異的基材結(jié)合在一起。在那些硬涂層與基材之間其熱膨脹系數(shù)并無法配合的例子中，視情況所選的底漆就變得很需要，因?yàn)樵摰灼峥稍趦蓪用嬷g增進(jìn)粘附力。此類底漆揭示于下列美國專利的揭示內(nèi)容中4,313,979；4,395,463；4,477,499及4,559,271。新近地，美國專利5,041,313關(guān)于一種制造硅酮硬涂層復(fù)合材料及其底漆組合物的方法，用該底漆及硬涂層則可涂布于芳族熱塑性基材上。聚碳酸酯為一芳族熱塑性塑料。
若硬涂層與基材間的熱膨脹系數(shù)能充分良好地配合時(shí)，就較不需要底漆。決定是否需要使用該視情況需要的底漆的判據(jù)在于基材與硬涂層之間是否存在有足夠的粘附力而不需要底漆即能確保良好的粘著。相同的考慮也可應(yīng)用在硬涂層與任一視需要的底漆上。
當(dāng)玻璃為壓層物的基材或組份時(shí)，玻璃與其它層如底漆及/或硬涂層及基材之間的熱膨脹系數(shù)能否配合就變成更顯著的考慮因素。應(yīng)注意的是，若壓層物含有聚碳酸酯時(shí)，就應(yīng)將紫外線穩(wěn)定劑加入于硬涂層及視需要的底漆的任一個(gè)中或二者之中。
將表面薄膜粘附到基材或核心壓層物上的方法可利用敏壓性粘合劑。合適的敏壓性粘合劑為數(shù)個(gè)此技術(shù)中所熟知者中之一。以丙烯酸系為基的敏壓性粘合劑揭示于美國專利RE 24,906；3,558,574；3,535,293；及3,299,010中。以硅酮為基的敏壓性粘合劑則揭示于美國專利2,857,356；2,736,721；及2,814,601中。美國專利4,370,358揭示一可使敏壓性粘合劑熟化的紫外線可熟化硅酮。美國專利4,791,163揭示一含有機(jī)敏壓性粘合劑及以硅酮為基的敏壓性粘合劑的水性乳液。新近地，美國專利5,190,827也揭示了一可使敏壓性粘合劑組合物熟化的無溶劑性有機(jī)聚硅氧烷組合物。
在這些相關(guān)連中，須注意的是，本發(fā)明的壓層物可制得更薄，同時(shí)還能展現(xiàn)有利的特性如耐沖擊性，以便能輕易地適用于標(biāo)準(zhǔn)尺寸的玻璃框內(nèi)；例如，用在建筑應(yīng)用上的13/16＂玻璃框。再者，當(dāng)實(shí)施例的壓層物中較佳物質(zhì)是聚碳酸酯，其它物質(zhì)可額外地提供特定壓層物需要的厚度，例如，其它物質(zhì)(如玻璃或丙烯酸酯塑料)的層板厚度、粘合劑(如嵌段共聚物中間層)的厚度都是貢獻(xiàn)者。然而此類物質(zhì)應(yīng)以可提供至少足以進(jìn)行其功能的量使用，該組份薄板或薄膜的實(shí)際厚度可廣泛變化。
聚碳酸酯或聚硅氧烷、玻璃或其它固態(tài)結(jié)構(gòu)性物質(zhì)及固態(tài)樹脂狀物質(zhì)可以任何組成方式使用。當(dāng)使用額外的聚碳酸酯層板時(shí)，則只要至少一層有控制分子量層板的聚碳酸酯存在，并且較佳地有一聚硅氧烷-聚碳酸酯作為中間層。
因此，舉例說明，壓層物可包含一硬涂層作為涂膜、聚碳酸酯層、聚硅氧烷-聚碳酸酯中間層，及可為單折層的另一合適薄膜的其它物質(zhì)層、固態(tài)樹脂狀物質(zhì)或具有視需要的紫外線，耐磨損硬涂層或薄膜的固態(tài)結(jié)構(gòu)性物質(zhì)。另一方面，須明了的是其它物質(zhì)層可為多折層的合適上釉層板、固態(tài)樹脂狀物質(zhì)、具有一視需要的紫外線，耐磨損性硬涂層或薄膜的固態(tài)結(jié)構(gòu)性物質(zhì)，在此實(shí)例中，任何二或多個(gè)上述提及的組份都可以多折層存在而作為獨(dú)立各折層。耐磨損性硬薄膜或涂層較佳地出現(xiàn)在壓層物的外側(cè)板層將承受紫外線如太陽光的情況中。本發(fā)明的較佳的壓層物為那些具有一或多層控制好分子量且較佳地具有聚硅氧烷-聚碳酸酯排列在聚碳酸酯層之間的壓層物。
具有聚硅氧烷-聚碳酸酯中間層排列在有控制好分子量的聚碳酸酯層間的壓層物可依序地裝備外側(cè)板及內(nèi)側(cè)板涂層；其包括了那些除外側(cè)板涂層也裝備紫外線保護(hù)用穩(wěn)定劑的具有相同排列層的壓層物，以及那些具有聚硅氧烷-聚碳酸酯中間層排列在各層之間且一涂覆著硬涂層的內(nèi)側(cè)板聚碳酸酯折層外也有一玻璃外板層的壓層物。
另一方面，本發(fā)明的特征是，此壓層物最佳地由最小層數(shù)制得，一般而言，其每一層都相當(dāng)薄，因而可提供整體上大大地減少了厚度且同時(shí)在外側(cè)層板承受沖擊時(shí)仍可提供優(yōu)異的耐穿透衰弱性及耐散裂性的壓層物。
同時(shí)須了解且如早先提及的是，若需要的話本發(fā)明的壓層物的沖擊接受表面可涂覆一相當(dāng)硬的耐磨損性涂層或是一聚氨基甲酸酯或其它可展緩物質(zhì)的軟涂層。
須進(jìn)一步明了的是，本發(fā)明的壓層物可與其它材料結(jié)合，例如纖維玻璃補(bǔ)強(qiáng)塑膠板、粒片板及可用作為墻壁、隔板或其它固態(tài)屏障及其類似物的類似板。
在制備本發(fā)明的壓層物時(shí)，層板或?qū)用媸侨缢Ｍ貙訉愉佋O(shè)好，再使用壓力及/或熱或是經(jīng)現(xiàn)場澆鑄技巧結(jié)合。此結(jié)合可使用壓力機(jī)、壓熱器、滾輪、真空袋及所有此技術(shù)中已知的此類裝置來完成。
本發(fā)明的壓層物相對于各種結(jié)構(gòu)性及粘合劑組份層板可為對稱或非對稱性。再者，本發(fā)明所提供的改良是，由增加聚碳酸酯的分子量以使聚碳酸酯的厚度減少，但在耐震動(dòng)及耐穿透試驗(yàn)上仍能達(dá)到相同性能。若聚碳酸酯樹脂的分子量增加，且聚碳酸酯層板的厚度仍保持不變(相對于早先技術(shù)的層板)時(shí)，該利用高分子量聚碳酸酯樹脂所制造的安全性上釉壓層物的性能，在力量侵入試驗(yàn)上與具有低分子量聚碳酸酯樹脂的相同壓層物比較時(shí)就會(huì)有所增進(jìn)。
本文中所列舉的所有美國專利都將并入本文中供參考；并且將特別述及對稱及不對稱性壓層物、具有粘合劑中間層的壓層物、耐磨損性涂覆，各種穩(wěn)定劑及揭示于并入本文的參考文中的壓層物制造方法或組合方法。
實(shí)驗(yàn)為了更完整地解說本發(fā)明，將以下列實(shí)施例述說。須明了的是，這些實(shí)施例僅是解說性，并不能推定為本發(fā)明將會(huì)限制在本文上述的特定具體實(shí)施例上。在這些實(shí)施例中，除非個(gè)別方面有指示，否則所有份數(shù)及百分比皆表示為重量比。
表1聚碳酸酯樹脂分子量對依此制得的壓層物的力量侵入性能的比較壓層物樹脂分析 薄板分析力量侵結(jié)構(gòu) 熔化流量 熔化流量入試驗(yàn)MW/MNMW/MN ASTMH.P.
g/10min g/10min 白色對照組MPC5005.94 28.3/9.2II/15MPC5005.60 II/15MPC5005.94 28.3/9.2 7.49** 29.3/8.9*III/20I/14/29.5/7.9**MPC5005.94 28.3/9.2 7.49** 29.3/8.9III/19I/1429.5/7.9**發(fā)明組MPC5003.22 32.1/14.6 3.92* 33.2/19.5* III/193.97** 32.5/13.3**MPC5003.22 32.1/14.6 3.92* 33.2/19.5 IV/273.97** 32.5/13.3**MPC5003.22 32.1/14.6 3.92* 33.2/19.5* III/19 II/203.97** 32.5/13.3**MPC5003.22 32.1/14.6 3.92* 33.2/19.5 III/20 II/173.97** 32.5/13.3**
表1(續(xù))聚碳酸酯樹脂分子量對依此制得的壓層物的力量侵入性能的比較壓層物樹脂分析 薄板分析力量侵結(jié)構(gòu) 熔化流量 熔化流量入試驗(yàn)MW/MN MW/MN ASTMH.P.
g/10min g/10min白色MPC5003.22 32.1/14.6 4.07* 31.9/14.6* II/15 I/143.70** 32.0/14.6**MPC5003.22 32.1/14.6 4.07* 31.9/14.6 III/18 I/143.70** 32.0/14.6**表1注解1)MPC為一具有下列組態(tài)的對稱性安全性上釉壓層物硬涂層、底漆、1/8″聚碳酸酯薄板、粘合劑中間層、1/4″聚碳酸酯核心薄板、粘合劑中間層、1/8″聚碳酸酯薄板、及硬涂層。
2)力量侵入結(jié)果報(bào)告成ASTM試驗(yàn)編號F-1233和H.P.白色試驗(yàn)編號TP/0500.01中物體通行性能所通過的達(dá)成/最后步驟等級。
3)MW/MN為聚碳酸酯樹脂的分子量，重量平均分子量與數(shù)均分子量之間的分?jǐn)?shù)關(guān)系以千為單位來表示。因此，31.7/13.0的MW/MN代表重量平均分子為31,700而數(shù)均分子量為13,000。該重量平均分子量以本發(fā)明說明中概述的GPC方法測得。
4)*表示1/8″外側(cè)聚碳酸酯薄板的數(shù)據(jù)。
**表示1/4″核心聚碳酸酯薄板的數(shù)據(jù)。
表2聚碳酸酯樹脂分子量對依此制得的壓層物的力量侵入性能的比較壓層物樹脂分析 薄板分析力量侵結(jié)構(gòu) 熔化流量 熔化流量入試驗(yàn)MW/MNMW/MN ASTM H.P.
g/10min g/10min白色對照組MPC3755.94 28.3/9.2 II/15I/14MPC3755.94 28.3/9.2 II/10I/12FE250 5.94 28.3/9.2 II/14I/14FE250 5.94 28.3/9.2 I/5 I/13發(fā)明組MPC3753.22 32.1/14.6 3.62 31.8/12.4 II/14I/14MPC3753.22 32.1/14.6 3.62 31.8/12.4 II/15I/14FE250 3.22 32.1/14.6 3.92 33.2/19.5 II/15I/13FE250 3.22 32.1/14.6 3.92 33.2/19.5 II/10I/11FE250 3.22 32.1/14.6 4.07 31.9/14.6 II/15I/14FE250 3.22 32.1/14.6 4.07 31.9/14.6 II/10I/14表2注解(相對于表1的注解)11)MPC375為一具有下列組態(tài)的對稱性安全性上釉壓層物硬涂層、底漆、3/16″聚碳酸酯薄板、粘合劑中間層、3/16″聚碳酸酯薄板、底漆、及硬涂層。
2)FE250為一在層面組態(tài)上除了聚碳酸酯層以1/8″厚取代3/16″厚之外，其余和MPC375相同的對稱性安全性上釉壓層物。
3)力量侵入結(jié)果報(bào)告成ASTM試驗(yàn)編號F-1233和H.P.白色試驗(yàn)編號TP/0500.01中物體通行性能所通過的達(dá)成/最后步驟等級。
4)MW/MN為聚碳酸酯樹脂的分子量，重量平均分子量與數(shù)均分子量之間的分?jǐn)?shù)關(guān)系以千為單位來表示。因此，31.7/13.0的MW/MN代表重量平均分子為31,700而數(shù)均分子量為13,000。該重量平均分子量以本發(fā)明說明中概述的GPC方法測得。
觀察表1及表2后，顯示出利用較高分子量的聚碳酸酯會(huì)有使本發(fā)明壓層物的力量侵入性能增進(jìn)的趨勢，此乃相對于使用具有較低分子量的商品化聚碳酸酯的相同壓層物。這些結(jié)果的詳細(xì)分析顯示了數(shù)據(jù)有些散亂，然而，此一趨勢似乎可相當(dāng)確立，亦即若以較高分子量的聚碳酸酯取代較低分子量的聚碳酸酯且所有其它因子在實(shí)驗(yàn)盡可能地一致或不變時(shí)，就可達(dá)到較佳的力量侵入性能。
權(quán)利要求
1.一種耐沖擊及耐震動(dòng)性壓層物，其包含多個(gè)層板并包括一聚碳酸酯層，其中該聚碳酸酯具有約31,500的分子量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的壓層物，其可進(jìn)一步包含一耐磨損性涂層在外表面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的壓層物，其可進(jìn)一步包含一選自玻璃及丙烯酸酯聚合物的層面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的壓層物，其中該聚碳酸酯可額外地具有范圍在約0.6至約4.5克/10分鐘的熔化流量。
5.一種耐沖擊及耐震動(dòng)性壓層物，其包含多個(gè)層板并包括一聚碳酸酯層，其中該聚碳酸酯具有約32,000的分子量。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的壓層物，其中該聚碳酸酯額外地具有范圍在約0.9至約4.5克/10分鐘的熔化流量。
7.一種耐沖擊及耐震動(dòng)性壓層物，其包含多個(gè)層板并包括一聚碳酸酯層，其中該聚碳酸酯具有約32,500的分子量。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的壓層物，其中該聚碳酸酯額外地具有范圍在約1.0至約4.5克/10分鐘的熔化流量。
9.一種耐沖擊及耐震動(dòng)性壓層物，其包含多個(gè)層板且包括一聚碳酸酯層，其中該聚碳酸酯具有范圍在約0.6至約4.5克/10分鐘的熔化流量。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的壓層物，該壓層物可進(jìn)一步包含一由聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物所組成的層板。
全文摘要
一種包含一具有重量平均分子量超過31,500的聚碳酸酯層的安全性上釉壓層物，此壓層物可提供改良的對抗力量侵入的耐沖擊性。
文檔編號B32B27/36GK1134357SQ951200
公開日1996年10月30日 申請日期1995年12月1日 優(yōu)先權(quán)日1994年12月2日
發(fā)明者尼爾斯·R·羅森奎斯特 申請人:通用電氣公司