[发明专利]多层聚合物片材和由其制备的轻量层合体

说明书

技术领域

本发明涉及多层聚合物片材和由其制备的轻量层合体。该层合体还具 有改善的隔音特性。

背景技术

本说明书中引用了若干份专利和出版物以更全面地描述本发明所属的 现有技术水平。这些专利和出版物各自的全部公开内容均以引用方式并入 本文。

用于安全玻璃应用的玻璃层合制品的特征在于高抗冲击性和耐穿透 性。这些在破碎时不飞溅玻璃碎片和碎屑的层合体，通常由两块玻璃片材 或平板与聚合物膜或片材的夹层粘结在一起的夹心板构成，所述夹层布置 在两块玻璃片材之间。这两块玻璃片材中的一者或两者均可被光学透明的 刚性聚合物片材替换，例如由聚碳酸酯材料制成的片材。安全玻璃已进一 步演变为包括多层玻璃片材(或代替玻璃使用的光学透明的刚性聚合物片 材)，它们通过聚合物膜或片材的夹层粘结在一起。

夹层通常由相对较厚的聚合物膜或片材制成，它们表现出韧性和可粘 结性以便在发生断裂或破碎的情况下为玻璃提供粘合力。多年以来，人们 开发出了用于制备层合产品的多种聚合物夹层。一般来讲，这些聚合物夹 层必须具有多种特性的组合，包括：极高的光学透明度(低雾度)、高抗 冲击性、高耐穿透性、优异的耐紫外线性能、良好的长期热稳定性、与玻 璃和其它刚性聚合物片材之间的优异粘合力、低紫外线透射比、低吸潮 性、高防潮性、优异的长期耐侯性以及其它要求。目前广泛使用的夹层材 料包括复合多组分组合物，它们基于聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、聚氨酯(PU)、 聚氯乙烯(PVC)、线性低密度聚乙烯(优选地茂金属催化的)、乙烯-乙酸 乙烯酯(EVA)、聚合脂肪酸聚酰胺、聚酯树脂，诸如聚对苯二甲酸乙二醇 酯、硅氧烷弹性体、环氧树脂、弹性体聚碳酸酯、离聚物等。

这种趋势中的一部分已经将共聚乙烯离聚物树脂用作玻璃层合体夹层 材料。此类离聚物树脂提供比对于其它常用夹层材料，诸如聚乙烯醇缩丁 醛和乙烯-乙酸乙烯酯材料所发现的显著更高的强度。参见例如美国专利 3,344,014；4,663,228；4,668,574；4,799,346；5,002,820和5,763,062；以及 国际专利申请公布WO99/58334和WO2004/011755。此外，在提供具有改 善的透明度的离聚物树脂方面也取得了进步。参见，例如美国专利 8,399,096和8,399,097。

现有技术已经描述了包括离聚物夹层材料的多层层合构造。例如， Clock等人在美国专利3,762,988中描述了玻璃层合体多层夹层，其具有已 经被金属离子或胺中和的聚(乙烯-共聚-甲基丙烯酸)材料作为芯层和负荷 分配层。Friedman等人在美国专利6,432,522中描述了包括夹层膜的光学透 明窗用玻璃，所述夹层膜包括至少两个聚合物膜层：具有至少25,000psi的 模量的芯层，其可以为离聚物材料，和具有15,000psi的最大模量的表面膜 层。Vogel等人在美国专利申请公布2002/0055006和2005/0106386中描述 了多层膜或片材，其包括：a)第一共挤出的聚合物层，其基本上由离聚物 组成，和b)至少一个共挤出的第二聚合物层，其选自离聚物、离聚物-聚 乙烯共混物和离聚物-聚酰胺共混物。Roberts等人在美国专利申请公布 2005/0136263中描述了柔性窗，其包括透明的多层片材，所述透明多层片 材依次包括由基本上不含增塑剂的聚合物材料形成的透明柔性基底层，所 述聚合物材料可包含离聚物，和具有比透明柔性基底层大的耐磨性的第一 透明柔性保护层。透明的多层片材是足够柔性的以卷绕成圆筒形状但不断 裂或破碎。Durbin等人在国际专利申请公布WO01/60604中描述了层合窗 用玻璃，其包括透明柔性塑料，所述柔性透明塑料反射红外线辐射并粘结 在离聚物树脂层片和具有比离聚物层高的粘度的聚合物材料层片之间。 Samuels等人在美国专利8,101,267中描述了包封材料，所述包封材料包括 三个离聚物材料层，其中中间离聚物层的模量低于外层中离聚物材料的模 量。Lenges等人在美国专利申请公布2012/0067420A11和美国专利 8,080,728中描述了三层夹层，其具有两个离聚物外层和非离聚物中间层。