热固性乙烯/α-烯烃组合物和由该组合物制造的安全玻璃中间层薄膜制造技术

安全玻璃中间层从包含以下组分的组合物制备：Ａ）均匀线性或者基本上线性的乙烯／α－烯烃共聚体，例如乙烯／１－辛烯；Ｂ）包含至少两个乙烯基基团的活性助剂，例如三羟甲基丙烷三（甲基）丙烯酸酯；和Ｃ）过氧化物，例如Ｌｕｐｅｒｏｘ＃＋［ＴＭ］１０１。所述中间层薄膜具有优异的撕裂强度和透明性的结合。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及热固性乙烯/α-烯烃组合物。一方面，本专利技术涉及包含乙烯/α-烯烃共聚物及含有多个乙烯基基团的化合物的组合物，另一方面本专利技术涉及由该组合物制造的薄膜。在另一方面，本专利技术涉及安全玻璃，其中由所述组合物制造的薄膜被用作层合安全玻璃中的中间层。
技术介绍
层合安全玻璃从二十世纪30年代以来已经被用于汽车的挡风玻璃和建筑物的窗户。安全玻璃通常由两个被聚合物薄膜中间层粘接在一起的玻璃片材组成。当该层合结构或者多层结构遇到石头或者其他物体撞击时，所述中间层起到吸收某些冲击能量的作用。如果所述能量足以使第一玻璃层破裂，所述中间层能够减少传输到第二层的能量并且将该能量从裂缝处散布到较大的面积上。如果该能量还足以使第二玻璃层破裂，所述中间层成为唯一的阻止石头穿过的结构构件。因此，用于生产中间层的聚合物薄膜的抗撕裂性是关键的性能参数。此外，当然，中间层必须具有优异的透明性(即，低雾度)。增塑的聚乙烯醇缩丁醛(PVB)一直被选作用于中间层的材料，因为其具有优异的透明性和抗撕裂性的结合。在厚度为0.76mm(30密耳)时，PVB使安全玻璃具有0.3％的雾度，这远远低于通常建筑应用需要的1％的值，并且甚至低于汽车挡风玻璃需要的0.5％的值。当按照ASTMD-624，方法B测试时，增塑的PVB得到50kN/m的值。在该计算中，分母是测试样品的厚度。虽然增塑的PVB用于形成层合安全玻璃的中间层是优异的，但是它并不是没有缺点。增塑的PVB对潮湿敏感，在制造和使用期间需要进行特殊的防护。增塑的PVB还具有固有的粘性，这要求冷冻运输和存储。此外，增塑的PVB在刚刚低于其21C的玻璃化转变温度下即变脆，从而使具有增塑的PVB中间层的安全玻璃在低于室温的温度下的耐穿透性下降。克服增塑的PVB的这些缺点的一种方法是采用基于基本上线性、甚低密度或者超低密度聚乙烯类共聚体和其共混物以及合金的中间层薄膜，如Friedman等在USP 5,792,560中教导的，其在此引入作为参考。Friedman等教导了由这些聚乙烯类材料制造的中间层薄膜不需要增塑剂，因为所述基本上线性的烯属共聚体具有高抗冲击性能、切口冲击强度和抗撕裂性。然而，Friedman等也公开了这些共聚体具有较差的对基材例如无机玻璃的粘合性，并因而同偶联剂例如乙烯基三乙氧基甲硅烷或者氨基丙基三乙氧基甲硅烷混合。虽然Friedman等的中间层克服了增塑的PVB的某些缺点，例如由Friedman等的组合物制造的薄膜对潮湿不很敏感，并且在低于室温的温度下提供较好的抗撕裂性，但是为达到抗撕裂性商品标准所要求的薄膜厚度使雾度值不能满足商品标准。换言之，为了达到可接受的抗撕裂性，中间层薄膜的厚度必须增加到这样一种地步，即此时薄膜的雾度值是无法接受的。因此，工业上仍然需要开发用于安全玻璃的中间层薄膜，其具有增塑的PVB的高撕裂强度和低雾度性能的结合，而没有增塑的PVB的潮湿敏感性、粘性和在低于室温的温度下较差的抗撕裂性的缺点。在这方面，撕裂雾度指数(THI)为50或以上的中间层薄膜是希望的。对于本专利技术的目的，THI被定义为按照ASTM D-624、方法B测定的撕裂强度(kN/m)除以在0.76mm(30密耳)厚度下测定的雾度百分数。增塑的PVB，具有50kN/m的撕裂强度和0.3的雾度，其THI为167(这是优良的)。对于建筑安全玻璃，最低要求是50kN/m的撕裂强度和1％的雾度。这折合成THI为50。汽车挡风玻璃要求低于0.5％的雾度，需要的THI为至少100。专利技术概述按照本专利技术，可用作安全玻璃中间层的薄膜从一种热固性组合物制备，其包含，基于组合物的总重量A.大约90到大约98％的均匀线性或者基本上线性的乙烯/α-烯烃共聚体，其结晶度为大约10％或以上；B.大约2到大约10％的包含至少两个乙烯基基团的活性助剂；和C.至少引发量的有机过氧化物。由这些组合物制造的薄膜，相对于(i)从除了所述活性助剂(其不存在)以外在各个方面类似的组合物和(ii)在相似条件下生产的薄膜，具有提高的THI。乙烯/α-烯烃共聚体通常是乙烯/α-烯烃共聚物或者乙烯和至少一种C3-C10α-烯烃的三元共聚物。所述活性助剂可以是任何包含至少两个乙烯基基团的化合物，但是优选具有至少两个乙烯基基团的(甲基)丙烯酸酯，例如三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯。本专利技术的热固性组合物可以包括其他材料，例如硅烷官能的偶联剂、紫外(UV)吸光剂、红外线(IR)阻断剂、着色剂和染料。专利技术详述本专利技术的均匀线性和基本上线性的乙烯/α-烯烃共聚体包含乙烯和至少一种C3-C20α-烯烃(优选脂肪族α-烯烃)共聚单体。C3-C20α-烯烃的实例包括丙烯、1-丁烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二烯、1-十四烯、1-十六稀、1-十八烯和1-二十烯。所述α-烯烃也可以包含环状结构例如环己烷或者环戊烷，产生例如3-环己基-1-丙烯(烯丙基环己烷)和乙烯基环己烷的α-烯烃。虽然不是术语α-烯烃的传统意义，对于本专利技术的目的，醋酸乙烯酯、丙烯酸和丙烯酸烷基酯和甲基丙烯酸烷基酯类是α-烯烃并且可用于代替某些或者所有上述α-烯烃。类似地，对于本专利技术的目的，苯乙烯及其有关的烯烃(例如α-甲基苯乙烯等)是α-烯烃。在此“共聚体”指两种或多种共聚单体的聚合物，例如共聚物、三元共聚物等等。均相线性或者基本上线性聚合物是使用单一位点催化剂制备的乙烯高聚物。术语均匀的指任何共聚单体随机地分布于给定的共聚体分子中并且在共聚体内基本上所有共聚体分子具有相同的乙烯/共聚单体比。当密度下降和/或数均分子量下降时，均相线性和基本上线性乙烯聚合物的DSC熔融峰变宽。然而，不同于非均相聚合物，当均相聚合物具有大于115℃的熔融峰时(例如在聚合物具有大于0.940g/cm3的密度时)，这类聚合物不另外具有不同的较低温度熔融峰。此外，均相线性或者基本上线性乙烯聚合物没有可测量的高密度级分，(即如通过温度上升洗脱分级测定的短链支链分布，其描述于USP5,089,321，该文献在此引为参考，并作为本申请的一部分)，例如它们不包含任何支化度小于或等于2甲基/1000碳的聚合物级分。所述均相线性或者基本上线性的乙烯聚合物特征在于具有窄分子量分布(Mw/Mn)。对于所述线性和基本上线性的乙烯聚合物，Mw/Mn为1.5到3.0、优选1.8到2.2。对于均相线性和基本上线性的乙烯聚合物，共聚单体支链的分布特征为SCBDI(短链支链分布指数)或者CDBI(组成分布支链指数)，并且定义为具有的共聚单体含量在中值总摩尔共聚单体含量的50％内的聚合物分子的重量百分数。聚合物的CDBI可以容易地由从本领域已知技术获得的数据计算，例如温度上升洗脱分级(在此缩写为“TREF”)，例如由Wild等描述的，Journal of Polymer Scienee，Poly.Phys.Ed.，Vol.20，第441页(1982)，或者在USP 4,798,081中描述的，两者的公开在此引入作为参考。对于可用于本专利技术的薄膜结构的基本上线性的聚合物，SCBDI或者CDBI优选大于大约50％、尤其大于大约70％、更优选大于大约90％。均相线性乙烯/α-烯烃共聚体可以使用提供均匀短链支链分布的聚合过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热固性乙烯／α－烯烃组合物，其包含，基于组合物的总重量：Ａ．大约９０到大约９８％的均匀线性或者基本上线性的乙烯／α－烯烃共聚体，其结晶度为大约１０％或以上；Ｂ．大约２到大约１０％的（甲基）丙烯酸酯、双马来酰亚胺或者三烯丙基（异） 氰脲酸酯的活性助剂，其包含至少两个乙烯基基团；和Ｃ．至少引发量的有机过氧化物。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：HG赫克，DP瓦斯泽茨尔克，
申请(专利权)人：杜邦唐弹性体公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]