含有扭曲向列型液晶的多层层压材料制造技术

本发明专利技术提供多层层压材料，其具有一层或多层含有扭曲向列型液晶的层和一层或多层聚合物片材层，所述聚合物片材含有模量为２０，０００ｐｓｉ（１３８ＭＰａ）或更小的聚合物。扭曲向列型液晶层反射红外辐射。因此，所述的多层层压材料可以用于减少红外能量的透射。例如，在一些实施方案中，多层层压材料用作窗户以降低冷却结构体例如汽车或建筑物内部所必须的能耗。优选，多层层压材料保持安全玻璃的有益性能。多层层压材料可以包括额外层，例如红外吸收层、半波片等，从而使红外能量的透射最小化。多层层压材料也可以进一步包括其它额外层，例如聚合物膜、聚合物片材、硬质片材等。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利技术背景玻璃层压产品已在近一个世纪以来对社会做出了贡献。除了公知在遮风屏中使用的日用汽车安全玻璃以外，层压玻璃用作火车、飞机、船舶和几乎任何其它运输工具的窗户。安全玻璃的特征在于高的抗冲击性和抗穿透性，并且在破碎时不会散射玻璃碎片和碎屑。安全玻璃通常由两个玻璃片材或板与聚合物膜或片材的中间层粘合在一起的夹心结构构成，其中聚合物膜或片材中间层位于两个玻璃片材之间。玻璃片材的一个或两个可以被光学透明的硬质聚合物片材代替，例如聚碳酸酯材料的片材。安全玻璃进一步演变成包括与聚合物膜或片材中间层粘合在一起的多层玻璃和聚合物片材。中间层通常是较厚的聚合物片材，其显示韧性和粘合性，从而在断裂或粉碎时提供对玻璃的粘合性。通常，希望这些聚合物中间层除了其它需要以外具有以下特性的组合：非常高的光学透明性、低雾度、高抗冲击性、高抗穿透性、优异的抗紫外光性、良好的长期热稳定性、对玻璃和其它硬质聚合物片材的优异粘合性、低的紫外光透射率、低吸湿性、高抗湿性以及优异的长期耐候性。最近的趋势是在住宅和办公建筑结构内使用玻璃层压产品。建筑玻璃的使用在近年来快速发展，因为设计师在建筑物中采用更多的玻璃表面。防暴性已经成为建筑玻璃层压产品的不断增加的要求。这些新型产品设计成能抵抗自然灾害和人为灾害。这些需求的例子包括最近开发抗飓风玻璃(目前应用在易受飓风袭击的区域)、防盗玻璃，以及设计用于保护建筑物和其居住者的更新型的防爆玻璃层压产品。一些这些产品具有足够的强度，即使在玻璃层压材料已被破坏之后也能抵抗入侵；例如，在出现飓风或由于罪犯试图侵入车辆或建筑物而对窗户进行重复冲击时，玻璃层压材料经受强风和飞行碎片的冲击。社会上还需要比上述安全特性具有更多功能的层压玻璃产品。一种需求领域是降低结构体内的能耗，例如使用层压玻璃的汽车或建筑物。照射在地球上的太阳能处于350-2100nm的宽光谱范围内。接近一半的太阳能处于750-2100nm的近红外区域中。从可见光区域除去能量将牺牲窗户的视觉透明性，进而损害了窗户的一个优点。但是，因为人眼不能感受近红外区域，所以已经试图通过改进玻璃和/或聚合物中间层、通过添加其它层或其组合来防止来自近红外区域的能量穿-->过玻璃层压材料。已经知道液晶有许多不同的形式，包括近晶型、向列型和扭曲向列型(或胆甾醇或手性向列型)。对于液晶结构和特别是扭曲向列型液晶的总体描述公开在“The Physics of Liquids Crystals”，P.G.deGennes和J.Prost.Oxford University Press，1995。扭曲向列型液晶材料也公开在例如US 3,679,290、US 4,637,896、US 6,300,454、US6,417,902、US 6,486,338和其中公开的参考文献中。液晶材料的手性确定了扭曲向列相的存在。水性分子可以或者存在于液晶分子自身中，或者可以作为掺杂剂加入到向列相中，由此诱导形成扭曲向列型中间相。液晶材料已经考虑用于能控制太阳能辐射的釉面(glazing)。在基质材料内引入胶束状液晶材料(液晶材料的离散颗粒)的设备通常显示对于透明釉面而言不能接受的雾度。液晶材料的连续涂层和膜(非胶束状液晶材料)已经公开在US 3,679,290、US 5,731,886、US5,506,704、U S5,793,456、US6,831,720、US6,630,974、US 6,661,486、US 6,710,823、US 6,656,543和US6,800,337中。液晶材料已经用于窗户釉面装置中，如US 5,156,452、US 5,285,299、US 5,940,150、US6,072,549、US6,369,868、US6,473,143和US 6,633,354中所述。希望有一种低雾度的釉面装置，其能有效降低光的透射，特别是波长比可见光区域更长的那些光的透射，并且也是有效的安全玻璃装置。专利技术概述在一个方面，本专利技术提供一种用于反射红外辐射的多层层压制品，其包含：(a)至少一层具有胆甾醇红外反射性能的非胶束状扭曲向列型液晶；和(b)至少一层聚合物片材，所述聚合物片材含有按照ASTM方法D-638检测的模量为20,000psi(138MPa)或以下的聚合物，其中至少一层非胶束状扭曲向列型液晶的至少一个表面与至少一层聚合物片材的至少一个表面接触。在另一个方面，多层层压制品包含至少两层具有胆甾醇红外反射性能的非胶束状扭曲向列型液晶，其中至少一层是非胶束的右手扭曲向列型液晶层和至少一层是非胶束的左手扭曲向列型液晶层。在一个实施方案中，有相等数目的非胶束的右手扭曲向列型液晶层和非胶束的左手扭曲向列型液晶层。在一个这种有相等数目的右手和左手扭曲向列型液晶层的实施方案中，对于每个在波长λ0的波长区域中显示-->光反射的非胶束状右手扭曲向列型液晶层，有一个在大约相同波长显示光反射的相应的非胶束状左手扭曲向列型液晶层。在另一个方面，所述至少一层非胶束状扭曲向列型液晶具有大于100nm、优选大于120nm和更优选大于150nm的反射带宽。在另一个方面，多层层压制品进一步含有至少一层半波片，其中有至少具有相同手性的非胶束状扭曲向列型液晶的第一层和第二层，和其中至少一层半波片位于所述具有相同手性的扭曲向列型液晶的第一层和第二层之间。在一个实施方案中，多层层压制品进一步含有n层的半波片，其中n是整数，其中有n对的非胶束状扭曲向列型液晶层，一对中的每层具有相同的手性，且一对中的每层显示在相同波长区域中的光反射，和其中用于相同波长λ0的半波片位于每对具有相同手性的非胶束状扭曲向列型液晶的层之间。在另一个方面，多层层压制品进一步含有至少一层红外吸收层。多层层压制品可以进一步含有至少一层聚合物膜、至少一层硬质片材或这两者。另一个实施方案包括两层聚合物片材和两层硬质片材。扭曲向列型液晶层可以是膜的形式。优选，扭曲向列型液晶层是在聚合物片材上的涂层的形式，或是在层压材料中存在的其它层之一上的涂层，例如聚合物膜、硬质片材或半波片。重要的是为了层压材料的透明性和低雾度而保持扭曲向列型液晶层的非胶束状结构。优选，本专利技术的多层层压制品的各层透射大于50％的可见光。更优选，本专利技术的多层层压制品透射大于50％的可见光。本专利技术的多层层压制品通过反射不希望有的红外辐射而降低了所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于反射红外辐射的多层层压制品，其包含：　　　（ａ）至少一层具有胆甾醇红外反射性能的非胶束状扭曲向列型液晶；和　　　　（ｂ）至少一层聚合物片材，所述聚合物片材包含按照ＡＳＴＭ方法Ｄ－６３８检测的模量为２０，０００ｐｓｉ（１３８ＭＰａ）或更小的聚合物，　　　　其中至少一层所述非胶束状扭曲向列型液晶的至少一个表面与至少一层所述聚合物片材的至少一个表面接触。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-5-26 60/685,292;US 2005-5-27 60/685,719;US1.一种用于反射红外辐射的多层层压制品，其包含：
(a)至少一层具有胆甾醇红外反射性能的非胶束状扭曲向列型液
晶；和
(b)至少一层聚合物片材，所述聚合物片材包含按照ASTM方
法D-638检测的模量为20,000psi(138MPa)或更小的聚合物，
其中至少一层所述非胶束状扭曲向列型液晶的至少一个表面与
至少一层所述聚合物片材的至少一个表面接触。
2.权利要求1的多层层压制品，其中所述聚合物片材包含聚乙烯
醇缩丁醛或乙烯/乙酸乙烯酯共聚物。
3.权利要求1的多层层压制品，进一步包括
(c)至少一层聚合物膜，选自双轴取向聚对苯二甲酸乙二醇酯
膜、乙酸纤维素膜和聚碳酸酯膜；和
(d)至少一层硬质片材，选自玻璃、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、
环状聚烯烃、环状聚烯烃乙烯降冰片烯聚合物、茂金属催化的聚苯乙
烯以及它们的组合。
4.权利要求1的多层层压制品，进一步包括在至少一层所述非胶
束状扭曲向列型液晶的至少一个表面上的粘合剂或底漆。
5.权利要求4的多层层压制品，其中所述粘合剂或底漆包括γ-
环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、环氧树
脂、硅氧烷树脂或聚烯丙基胺。
6.权利要求5的多层层压制品，其中所述粘合剂导致所述非胶束
状扭曲向列型液晶的峰值反射的波长位移大于30nm。
7.权利要求1的多层层压制品，其中有至少两层所述具有胆甾醇
红外反射性能的非胶束状扭曲向列型液晶，其中至少一层是非胶束右
手扭曲向列型液晶层和至少一层是非胶束左手扭曲向列型液晶层。
8.权利要求7的多层层压制品，其中所述聚合物片材包含聚乙烯
醇缩丁醛或乙烯/乙酸乙烯酯共聚物。
9.权利要求7的多层层压制品，进一步包括
(c)至少一层聚合物膜，选自双轴取向聚对苯二甲酸乙二醇酯
膜、乙酸纤维素膜和聚碳酸酯膜；和
(d)至少一层硬质片材，选自玻璃、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、
环状聚烯烃、环状聚烯烃乙烯降冰片烯聚合物、茂金属催化的聚苯乙
烯以及它们的组合。
10.权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：LA西尔弗曼，MB戈德芬戈，RA海斯，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]