热塑性中间膜制造技术

一种可用作光学层叠材料的中间层的膜，该光学层叠材料在膜厚度为１２．５－１０００微米时，其雾度值小于４％，所述的膜包括至少一种多分散性指数小于３．５，密度约为０．８５０－０．９０５克／厘米↑［３］，结晶度小于２０重量％的基本为线性的低密度聚烯烃。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及热塑性掺混物的膜。该膜可用于生产光学层叠材料的安全玻璃中间层。安全玻璃已有八十多年的历史，它广泛应用于火车、飞机、轮船等中作为窗户，在汽车工业，如小汽车、卡车和其它交通运输设备中用作挡风玻璃。其特点是具有高的抗冲击性和抗穿透性，而且当它碎裂时，不会散射出玻璃碎片和碎屑。安全玻璃还应用于建筑业和现代建筑的设计中。例如用作商店和办公大楼的窗户。安全玻璃通常是借助于放置在两层玻璃板之间的聚合物膜中间层将两层玻璃板或片固定在一起的夹层物。可以用透光的硬质聚合物板，如聚碳酸酯聚合物板代替一层或两层玻璃板。中间层由相对较厚的聚合物膜构成，该聚合物膜所具备的韧性和粘合性可以使玻璃即使在破裂或破碎情况也能粘结在中间膜上。已有各种聚合物和聚合物组合物用于生产双层或多层无机或聚合物玻璃板的透明中间膜。用于无机和塑料玻璃的聚合物中间层必须具备多种性能，包括非常高的透明度(低雾度)、高的抗冲击性和抗穿透性、极佳的UV光稳定性、对玻璃的高粘合性、低UV光透射率、低吸湿性、高抗湿性以及极高的耐天候性。目前安全玻璃生产中广泛使用的中间层是由复杂的多组分配料构成，这类配料包括聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、聚氨酯(PU)、聚氯乙烯(PVC)、乙烯共聚物(如乙烯-醋酸乙烯酯(EVA))、聚合的脂肪酸聚酰胺(PAM)、聚酯树脂(如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET))、硅氧烷弹性体(SEL)、环氧树脂(ER)或聚碳酸酯(PC)(如弹性聚碳酸酯(EPC))。大多数玻璃层叠材料的生产商在考虑成本后，认为PVB组合物提供了最佳的综合性能。因此这些PVB组合物已成为许多层叠玻璃应用中首选的中间层。尽管普通的PVB中间层性能良好，然而也存在一些缺点。PVB的一个主要缺点是水分敏感性。中间层的湿度的提高会导致雾度增加，并会在最终的层叠平板玻璃产品中出现气泡。在层叠材料的周边特别会出现这种问题，而且这种问题的严重程度会随时间明显增加。这对于生产商和消费者都是无法接受的。因此，必须采取一定的预防措施，使PVB膜的水含量以及最终层叠平板玻璃制品的雾度最小。这些具体的预防措施包括缩短PVB膜的储存时间；在层压之前冷藏PVB膜；预干燥PVB膜；和/或在制备层叠材料的清洁的室内使用去湿剂。这些必要的预防措施增加了用聚乙烯醇缩丁醛生产层叠材料的成本和难度。而且，尽管有这些预防措施并增加了生产成本，但是当层压的玻璃的边缘处于湿气中时，仍会出现雾度。这对许多小汽车设计者所赞赏的平镶式挡风玻璃是一个严重的问题。这些设计要求尽可能少地使层叠材料与将其固定在窗框中的橡胶固定件叠合。为隐藏随时间形成的任何雾度，生产商已绕所有边缘印刷黑色圆点图案，圆点的密度，随距层叠材料边缘的距离增大而下降。PVB的另一个缺点是在膜的配料中需使用增塑剂，用于提高抗冲击性、抗撕裂性和抗穿透性，以及用于改善PVB与玻璃的粘合力。增塑剂会随时间迁移，导致层叠材料的性能变化。特别使人担心的性能变化涉及在层压的玻璃边缘开始出现分层，以及中间层会变得脆性并损失其安全特性。PVB膜和使用PVB膜构成的光学层叠材料的一个非常明显的缺点是由于其非常高的玻璃化转变温度(Tg)(接近21℃的室温(70°F))，使低温时抗冲击性较低。增塑的配料的Tg在0℃至-10℃的范围。在低于0℃的温度下，使用PVB制备的安全玻璃受到冲击时很容易破碎而丧失其安全性能。而许多其它的聚合物和配料虽然没有象PVB或SurlynTM树脂(Dupont离聚物树脂)那样明显的吸湿性问题，但是在可比较的成本下，它们缺乏PVB膜的综合性能。而且，这样的一些聚合物和配料需要增强处理，例如辐照、或使用另外的化学组分，如增塑剂，这些组分会影响膜和光学层叠材料(如使用该膜的平板玻璃制品)的成本和性能。增塑剂会随时间迁移。这会对膜和使用该膜生产的制品产生不利影响。最近研制的茂金属催化的线性低密度聚乙烯(LLDPE)，具有非常低的热封温度、低的可提取物质以及改善的透明度(与用普通的和改性的Ziegler-Natta催化剂聚合的LLDPE相比)，这种线性低密度聚乙烯已设计用于包装应用。例如，在美国专利-A-5,420,220中披露的一种茂金属LLDPE膜，密度至少为0.900克/厘米3，具有低热封温度、低的可提取物质以及小于20％的雾度值。该专利披露的包装膜与普通的Ziegler-NattaLLDPE挤出的膜(其典型的雾度值大于10％)相比，具有更低的雾度。但是，测定雾度采用的是针对非常薄的膜样品(0.8-1.0密尔，大约20-25微米)的ASTM D-1003法。光学层叠材料使用的膜则厚得多(7-14密尔)，所披露的包装膜不能提供所需要的光学性质。例如，安全玻璃制品必须具有低于4％的雾度，有些低于2％或1％，在要求最严格的小汽车挡风玻璃应用中，膜的厚度在5-40密尔，雾度为0.3-0.5％。现已发现由含一种中间膜的聚合物玻璃和/或无机安全玻璃可以制造具有改善性能的经济的、易加工的光学层叠材料，这种中间膜由基于基本为线性的极低密度或超低密度聚乙烯的聚合物、共聚物、或三元共聚物、它们的掺和物以及掺和聚合物的配料构成。在现代工业中，术语线性低密度聚乙烯(LLDPE)指密度为0.925-0.910克/厘米3的乙烯聚合物或共聚物；术语线性极低密度的聚乙烯(LVLDPE)的密度为0.910-0.880克/厘米3；线性超低密度聚乙烯(LULDPE)的密度为0.880-0.850克/厘米3。使用各种茂金属催化剂体系可以生产极低密度和超低密度聚乙烯，以及其与丁烯、辛烯、己烯、丙烯、戊烯和其它共聚单体的共聚物。基本为线性的极低密度和超低密度乙烯聚合物和共聚物提供的中间膜和玻璃“夹层物”具有高的透明度、非常高的抗湿性、储存、加工和使用期间极低的吸湿性、极高的UV光稳定性以及优良的耐热性。这些聚合物的低密度、高产率(由一个单位重量树脂制备的膜的平方米数较高)、以及较高的抗冲击性和抗穿透性使人们能够使用较薄的中间膜，而且与PVB和EVA膜以及它们的光学层叠材料相比，提供了明显的经济优势。建议的中间层的成本较普通的PVB中间层成本低30-300％。中间层成本一般约占最后的光学层叠材料成本的30％。因此，中间层成本的显著下降会使层压玻璃制品的成本明显下降。本专利技术提供了一种经济的、易加工的安全玻璃中间膜，该膜由基于至少一种多分散性指数小于3.5、密度约为0.850-0.905克/厘米3和结晶度小于20％的线性低密度聚烯烃的配料构成，它具有改善的性能，诸如高透明度、极低的吸湿性、储存和加工期间的低的水分敏感性、极高的UV光稳定性、良好的耐热性以及高产率，用上述中间层可构成高抗冲击性和抗穿透性的层叠材料。本专利技术还提供了含中间膜的光学层叠材料，并提供了生产这些产品的方法，该方法包括下列步骤，选择一种茂金属催化的密度约小于0.905克/厘米3的极低密度聚乙烯(LVLDPE)或密度约小于0.880克/厘米3的超低密度聚乙烯(LULDPE)作为中间层材料，将该中间层置于至少两片无机或聚合物玻璃板之间。应理解在此所用的术语“LVLDPE”和“LULDPE”不仅包括均聚乙烯，还包括乙烯与本领域所知的其它共聚单体的共聚物，例如与α-烯烃(如丁烯、辛烯、丙烯、戊烯和己烯)的共聚物。中间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：M·弗里德曼，L·劳西里科，
申请(专利权)人：诺顿操作塑料有限公司，
类型：发明
国别省市：