具有熔体破裂表面的多层聚合物中间层的制作方法
【专利说明】
[0001] 本申请为一项发明专利申请的分案申请，其母案的申请日为2008年4月10日、申 请号为200880019834.X、发明名称为"具有熔体破裂表面的多层聚合物中间层"。
技术领域
[0002] 本发明属于聚合物中间层和包括该聚合物中间层的多层玻璃面板的领域，更具体 地说，本发明属于包括多个热塑性聚合物层的聚合物中间层的领域。
【背景技术】
[0003] 聚（乙烯醇缩丁醛）（PVB)通常用于聚合物层的制造，该聚合物层能够用作光透射 型层压材料如安全玻璃或聚合物层压材料中的中间层。安全玻璃常常指透明层压材料，后 者包括布置在两片玻璃之间的聚（乙烯醇缩丁醛）层。安全玻璃常常用来提供在建筑和和 汽车窗口中的透明隔板。它的主要功能是吸收能量，如由来自物体的风所引起的能量，但不 允许穿过该窗口或不允许玻璃碎片的分散，因此最大程度减少对一个合围区域内的物体或 人的损伤或伤害。安全玻璃还可用于提供其它有益作用，如衰减噪声，减少UV和/或IR光 透射率，和/或增强窗口的外观和美学外观。
[0004] 在安全玻璃中见到的热塑性聚合物能够由单层的热塑性聚合物如聚（乙烯醇缩 丁醛）组成，它有一种或多种物理特性得到改性以便例如减少透过玻璃的声波的百分透过 率。在隔音的普通尝试包括使用具有低玻璃化转变温度的热塑性聚合物。其它尝试包括使 用两个相邻的热塑性聚合物层，其中各层具有不同的特性（参见，例如美国专利5, 340, 654 和 5, 190, 826,和美国专利申请 2003/0139520A1)。
[0005] 多层中间层遇到的特殊问题是在加工的层压阶段产生的。尽管单层中间层通常用 辊压花以赋予有利于脱气的织构，但是，如果中间层的外表面的压花转移到内部较软的层 中，则在两个相对刚性层之间的具有相对较软内层的三层式中间层（如在一些隔音中间层 所见到的）会产生光学畸变。欧洲专利申请EP0 710 545A1详细描述了这一问题，并且 警告在三层式中间层的外层上太深地压花。
[0006] 需要其它组合物和方法来改进多层式中间层和采用它们的多层窗玻璃板，和具体 地说，在包括聚（乙烯醇缩丁醛）层的多层窗玻璃板中，没有负面地影响光学质量。
【发明内容】
[0007] 本发明提供具有柔软聚合物内层和相对刚性外层的多层式中间层，它能够被层压 但却没有不可接受的光学畸变并且用于各种多层玻璃面板型应用中。
[0008] 本发明的多层式中间层具有通过控制在中间层的形成过程中在中间层的暴露表 面或多层式中间层的各自层上发生的熔体破裂所形成的表面外形结构。
[0009] 通过精确地控制中间层的表面外形结构，中间层与硬质基材的层压不会导致不可 接受的光学畸变，这一光学畸变是由表面外形结构通过外部较硬层转移到该中间层的较软 内部层所引起的。
【附图说明】
[0010] 图1表示本发明的多个歧管共挤出设备的示意性横剖面视图。
【具体实施方式】
[0011] 本发明涉及可用于层压玻璃应用中的多层式中间层，其中具有相对刚性外层和柔 软内层的多层式中间层的使用是所希望的。
[0012] 采用较软内层的一种类型的多层式中间层是多层隔音型的中间层（acoustic interlayer)。正如这里所公开，本发明的隔音中间层包括多层，其中优选的实施方案具有 夹在两个相对刚性层之间的相对柔软层。所得三层式中间层能够一般直接用于层压过程中 代替普通的单层式中间层，对于层压过程几乎没有改变。
[0013] 尽管本发明在这里通篇描述为适用于隔音中间层，但是本领域中普通技术人员可 以理解本发明包括多层式中间层（例如三层式中间层），它具有布置在外层之间的比外层 更软的内部聚合物层，它包括非隔音型多层式中间层。
[0014] 根据本发明，现在令人吃惊地发现，多层式中间层的脱气能够在没有通过熔体 破裂的有意引入到多层式中间层的外层中所进行的任何压花的情况下得到促进。熔体 破裂典型地通过矩形的片材成型口模形成该层来控制，该口模是由处在比挤出熔体的 本体的温度更低的温度下的成型段所形成。这通过让调理流体流过刚好在成型段表面 之下的通道来实现。熔体破裂能够通过控制挤塑层的其它工艺参数来进一步在多层式 中间层的外层的一个或两个外表面中得到控制（参见US专利5,455, 103、6,077,374、 5, 425, 977、4, 281，980 和 4, 575, 540,以及PolymerProcessingInstabilities:Control andUnderstanding,EditedbySavvasHatzikiriakosandKalmanMigler，CRCPress 2004,ISBN0824753860)〇
[0015] 在本发明的各种实施方案中，熔体破裂能够在聚合物层的一个面上诱导，例如通 过将聚合物挤出到模头辊上，或在聚合物层的两个面上诱导，例如通过将聚合物直接挤出 到空气中和然后进入到冷却浴中。
[0016] 聚合物外层的一个或两个表面通过使用这一受控制的熔体破裂生产具有所需"粗 糙度"，或"Rz"，和RSM的聚合物层而产生的。1^是聚合物层的表面外形结构的量度并且是该 表面与平面分歧的指标。RSM是在聚合物层的表面的外形结构中的各峰之间的距离的量度。 下面将描述两种测量方法。
[0017] 在本发明的各种实施方案中，生产多层式中间层，没有压花，其中中间层的外表面 具有通过熔体破裂所赋予的20-60或25-50的艮值。两个外表面能够具有相同的Rz值或 不同的&值。在其它实施方案中，两个外表面中的仅仅一个具有指定的1^值。在仍然其它 实施方案中，中间层的任一个或两个外层在内表面上具有指定的&值，该内表面被布置与 内部、相对柔软的层接触。
[0018] 在本发明的各种实施方案中，本发明的中间层的外表面具有低于800, 750,或700 的RSM值。在再一个实施方案中，仅仅一个外表面具有指定的M直。在仍然其它的实施方 案中，中间层的外层的内表面中的一个或两者具有指定的RSM值。给出的RSM值能够与在任 何合适的结合（combination)中给出的&值相结合以得到所需表面特征。也就是说，本发 明的中间层能够具有20-60的艮值和低于800、低于750或低于700的RSM值，并且还可以 具有25-50的艮值和低于800、低于750或低于700的RSM值。
[0019] 具有规定的艮和/或RSM值的所得中间层能够容易地在两个窗玻璃层如玻璃之间 层压。以上给出的&和RSM值，它们通过熔体破裂产生和它们在三层式中间层的外层的至 少一个外表面上和优选两个外表面上存在，得到外表面，该外表面能够在它们被放置与玻 璃层接触并进行层压之后容易地脱气，例如通过使用夹辊或真空环脱气过程。
[0020] 在这里对于艮和RSM所使用的"由熔体破裂所赋予"是指，由R2和RSM测量的表面 织构是通过在挤出时的熔体破裂现象所产生的。
[0021] 用于减少穿过玻璃板的声波传输的本发明多层式中间层包括现有技术中已知的 那些，例如但不限于，在美国专利5, 190, 826中公开的那些，该专利教导了不同碳长度的缩 醛的使用，日本专利申请3124441A和美国专利申请2003/0139520A1，它们教导不同聚合 度的使用，以及日本专利3, 377, 848和美国专利5, 340, 654,它们教导在两个相邻层当中的 一个中至少5mol%的残留乙酸酯水平作为组成差异的使用。在优选的实施方案中，通过将 多层式中间层引入多层玻璃面板中可以将优异的噪声抑制特性赋予该多层玻璃面板，其中 该中间层包括具有不同增塑剂浓度的两个聚合物层。
[0022] 通过配制如上所述的聚合物层，穿过多层玻璃面板的声传输能够在所研宄的频率 或频率区域中减少例如多于2分贝。此外，因为具有三个聚合物层的实施方案能够被配制 成容易处理的并用作普通方法中的普通中间层的直接替代，所以本发明的中间层将可以用 于许多应用中但不需要对在该应用中使用的制造方法作任何改进。例如，汽车挡风玻璃应 用能够包括普通聚合物中间层的使用，后者能够用本发明的中间层替代但不改变用于形成 成品挡风玻璃的层压过程。
[0023] 在这里使用的"中间层"是用于多层玻璃应用中以提供足够的抗穿透性能和玻璃