性能增强的具有受控的脱粘区域处理的夹层和层叠体制造技术

本发明专利技术涉及一种层叠结构体，其包括具有离散区域的粘合剂聚合物夹层(API)。这种离散区域位于API和玻璃基板的界面处。通常，离散区域包括脱粘和粘合这两组离散区域。这些区域允许改性API玻璃脱粘、层叠体韧性和层叠体耐久性的独特组合。描述了各种空间图案和脱粘密度，以及所得的材料性质。以及所得的材料性质。以及所得的材料性质。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】性能增强的具有受控的脱粘区域处理的夹层和层叠体
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2020年5月22日提交的美国临时申请号63/028,782、2020年12月16日提交的美国临时申请号63/126,135、2021年3月1日提交的美国临时申请号63/155,009、2021年5月21日提交的美国临时申请号63/191,486、2021年5月21日提交的美国临时申请号63/191,447、2021年5月21日提交的美国临时申请号63/191,518、2021年5月21日提交的美国临时申请号63/191,545、和2021年5月21日提交的美国临时申请号63/191,577的权益，出于任何和所有目的，将其全部内容并入本文中。


[0003]本专利技术涉及基于热塑性树脂的夹层，其通过使用受控的脱粘区域处理(debonding zone treatment)给刚性基板提供增强的性能，并且涉及包括这种夹层的刚性基板层叠体。

技术介绍

[0004]层叠玻璃通常是通过将两片玻璃层叠到聚合物夹层上制成的。与实心玻璃片材相比，层叠玻璃的一个特别优势是由于玻璃粘合到夹层片材上而抗冲击和抗震碎性。
[0005]在安全玻璃层叠体中，夹层与玻璃的最佳粘合是平衡的。过大的粘合力会降低层叠体在冲击事件过程中吸收和耗散能量的能力，而过小的粘合力可导致光学缺陷(在层叠时以及随后的环境暴露和风化时)，并且还会不利地影响夹层在冲击时保留玻璃碎片的能力。
[0006]许多出版物公开了用于调整夹层和玻璃基板之间的粘合力的技术，该技术能够使层叠结构体吸收和耗散高能事件(例如冲击)。例如，美国专利号3,607,178描述了在层叠之前用含有钙盐和镁盐的水清洗玻璃，以及美国专利号4,292,372描述了将羧酸钙和/或羧酸镁掺入夹层片材中以降低粘合力。
[0007]许多不同的材料已被用作聚合物夹层。例如，含有聚乙烯醇缩醛(也已知为聚乙烯醇缩丁醛)和增塑剂的片材被广泛用作层叠玻璃的夹层，因为它们具有优异的玻璃粘合性。可以制成具有良好的透明度、机械强度、柔性、声阻尼和抗震碎性的包含这种夹层的层叠玻璃。
[0008]至少部分中和的乙烯酸共聚物(离聚物)也已被用作制备层叠安全玻璃的夹层，例如，如美国专利号3,404,134；3,344,014；7,445,683；7,763,360；7,951,865；7,960,017；8,399,097；8,399,098；美国专利申请公开号2018/0117883和2019/0030863；国际专利申请号WO2016/076336A1；WO2016/076337A1；WO2016/076338A1；WO2016/076339A1；和WO2016/076340A1；和美国专利申请号16/781787中所公开的。
[0009]虽然可以选择离聚物树脂来生产具有优异弯曲强度和光学性能的夹层，但对玻璃的粘合性可能不是最佳的。特别是，由于离聚物通常是中和的酸共聚物，特别是在高湿度环境中，它们可能会使层叠缺陷发展。
[0010]例如，当使用离聚物树脂作为浮法玻璃的夹层时，在玻璃的“锡侧”上的粘合力通
常令人满意，但在玻璃的“空气侧”上则不令人满意，因此在层叠过程中需要考虑特殊的预防措施以恰当地定向此类玻璃片材，从而确保“锡侧”与夹层接触。
[0011]其他树脂也可用作浮法玻璃的夹层或部分夹层，包括聚乙烯醇缩丁醛和热塑性弹性体。这些也可能表现出粘合力、层叠体韧性和耐久性方面的困难。
[0012]专利参考文献还讨论了通过使用底漆(primer)来增强粘合力的途径。例如，美国专利号3,445,423公开了使用γ
‑
氨基丙基
‑
三乙氧基硅烷溶液作为使用聚氨酯组合物将挡风玻璃的外边缘部分结合到金属接收构件上的底漆。
[0013]美国专利号3,881,043公开了将粘合底漆施加到挡风玻璃的周边以降低过早分层的趋势的应用。另一个实施方案涉及在整个界面表面范围内以点状图案施加粘合促进组合物以增加粘合的整体量级(magnitude)的应用。
[0014]美国专利号5,342,653；5,478,412；和5,547,736公开了一种将抗粘合突起施加到片材表面以在突起之间抵消片材对玻璃的高粘合力的方法。据说这些突起以粘合手段的物理阻挡起作用，并且优选地，不依赖于化学手段。
[0015]美国专利号10,022,908公开了将底漆施加到夹层表面，这提高了夹层和玻璃表面之间的粘合力，并且可以在暴露于高湿度条件下提供增加的粘合保持力。
[0016]美国专利号3,505,160公开了在挡风玻璃的内部应用粘合力降低物质(“不良粘合剂”)，以增加在事故情景中可能发生乘员撞击的区域中的冲击性能。
[0017]美国专利申请公开号2019/0030863公开了某类硅烷可以作为钠中和离聚物的玻璃粘合促进剂以非常特定的量和在有限的条件下成功且有利地使用，从而允许在制备具有增强的夹层与玻璃粘合性的夹层和玻璃层叠体时最佳使用此类离聚物。
[0018]大多数现有技术涉及其中总粘合力从层叠体界面的一边到另一边是单调的方法。此外，其中没有公开改进的粘合力、层叠体韧性和层叠体耐久性的组合。

技术实现思路

[0019]本专利技术通过提供如下手段解决了上述问题，其中在保持足够的层叠体的完整性和耐久性、但提供改进的冲击性能的同时改进利用夹层/玻璃层叠组件的多模态结合坚固性(multi
‑
modal bonding robustness)制备的层叠体的完整性。这是通过在粘合剂聚合物夹层和玻璃基板的界面处提供离散脱粘区域实现的。
[0020]在一个实施方案中，本专利技术涉及一种粘合剂聚合物夹层(API)，其包括：
[0021]第一聚合物材料，
[0022]第一和第二表面，
[0023]第一表面上的具有最大平均剥离粘合力的第一离散区域，和
[0024]第一表面上的具有大于约0.01kJ/m2的最小平均剥离粘合力的第二离散区域，
[0025]其中最大平均剥离粘合力比最小平均剥离粘合力大至少约2倍。
[0026]在另一个实施方案中，本专利技术涉及如上所述的粘合剂聚合物夹层(API)，其中所述第一或第二离散区域中的一个包含第一聚合物材料，并且第一和第二离散区域中的另一个包含与第一聚合物材料在化学和/或物理上不同的第一材料。
[0027]在又一个实施方案中，本专利技术涉及如上所述的粘合剂聚合物夹层(API)，其中第一材料的特征在于：(i)与第一聚合物材料不同的分子量，(ii)与第一聚合物材料不同的结晶
度，(iii)与第一聚合物材料不同的密度，(iv)与第一聚合物材料不同的玻璃化转变温度，(v)与第一聚合物材料不同的熔体流动指数，或(vi)所述特征的一种以上的组合。
[0028]在一个实施方案中，本专利技术涉及如上所述的粘合剂聚合物夹层(API)，其中所述第一离散区域和/或第二离本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种粘合剂聚合物夹层(API)，包括：第一聚合物材料，第一表面和第二表面，第一表面上的具有最大平均剥离粘合力的第一离散区域，和第一表面上的具有大于约0.01kJ/m2的最小平均剥离粘合力的第二离散区域，其中最大平均剥离粘合力比最小平均剥离粘合力大至少约2倍。2.根据权利要求1所述的API，其中所述第一离散区域或所述第二离散区域中的一个包含第一聚合物材料，并且所述第一离散区域和所述第二离散区域中的另一个包含与第一聚合物材料在化学和/或物理上不同的第一材料。3.根据权利要求2所述的API，其中第一材料的特征在于：(i)与第一聚合物材料不同的分子量，(ii)与第一聚合物材料不同的结晶度，(iii)与第一聚合物材料不同的密度，(iv)与第一聚合物材料不同的玻璃化转变温度，(v)与第一聚合物材料不同的熔体流动指数，或(vi)所述特征的一种以上的组合。4.根据权利要求1所述的粘合剂聚合物夹层(API)，其中所述第一离散区域和/或所述第二离散区域以有序图案分布。5.根据权利要求1所述的API，其中，所述第一离散区域和/或所述第二离散区域随机分布。6.根据权利要求1所述的API，其中所述第一离散区域或所述第二离散区域中的一个基本上是连续的，并且所述第一离散区域或所述第二离散区域中的另一个的特征在于：(i)规则形状，(ii)随机或无规形状，(iii)一维图案，和/或(iv)一簇规则、无规和/或一维图案。7.根据权利要求1所述的API，其中所述第一离散区域和所述第二离散区域中的一个的重量含量占API总量的百分比在约0.00001％至约30％的范围内。8.根据权利要求1所述的API，其中所述API包含至少两个区域，其中具有最大平均剥离粘合力的区域的平均剥离粘合力比具有最小平均剥离粘合力的区域的平均剥离粘合力大约2倍至约250倍。9.根据权利要求1所述的API，其中所述API包含至少两个区域，其中至少一个区域的平均剥离粘合力为约0.01至约12.0kJ/m2。10.根据权利要求1所述的API，其中所述第一聚合物材料包含聚乙烯醇缩醛、离聚物、热塑性弹性体、乙烯乙酸乙烯酯或它们的组合。11.根据权利要求1所述的API，其中所述第一材料包含聚乙烯醇缩醛、离聚物、热塑性弹性体、硅烷、乙烯乙酸乙烯酯或它们的组合。12.根据权利要求11所述的粘合剂聚合物夹层(API)，其中第二离散区域是第一聚合物材料，并且第一聚合物材料是离聚物树脂。13.根据权利要求11所述的API，其中第一离散区域是第一聚合物材料，并且第一聚合物材料是聚乙烯醇缩醛。14.根据权利要求12或13所述的API，其中第一材料是粘合改性剂。
15.根据权利要求14所述的API，其中所述粘合改性剂以第一聚合物材料的约0.001重量％至约75重量％的范围存在...

【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：可乐丽欧洲有限责任公司，
类型：发明
国别省市：