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本发明关于一种聚合物膜,特别是关于一种在特定的负荷面积率(materialratio)下具有特定的空隙体积(void volume,Vv)值标准差的聚合物膜。本发明也关于使用该聚合物膜所制备的夹层玻璃(laminated glass)。

背景技术

夹层玻璃是一种将聚合物膜夹在两个玻璃片中间,通过热压合的方式,使玻璃片与聚合物膜紧密结合而形成的具有复合式结构的玻璃材料。夹层玻璃因具有较佳的耐冲击性及隔音性,故被广泛应用于汽车工业与建筑工业。

由于夹层玻璃的制备过程涉及玻璃片与聚合物膜之间的热压合,为了避免空气残留于夹层玻璃的玻璃片与聚合物膜之间,通常预先于聚合物膜表面上押花以形成纹路(即,设计凹凸结构),以利在预压合期间空气可顺利排出,从而避免夹层玻璃中有气泡产生。然而,既有夹层玻璃往往因上述纹路而产生存在在光照下肉眼可见的细丝状条纹,引起光学变形的视觉缺陷,影响夹层玻璃的可视性,也会影响夹层玻璃的透光度,或易发生折射现象而出现眩光,导致观看者眼睛不适的问题。

发明内容

本发明人研究发现,上述问题意外地与聚合物膜表面上所形成的纹路的均匀性有关。若聚合物膜表面上的纹路非常不均匀,则在压合后夹层玻璃容易存在在光照下肉眼可见的细丝状条纹,引起光学变形的视觉缺陷,从而影响夹层玻璃的可视性,也会影响夹层玻璃的透光度。反之,若聚合物膜表面上的纹路过于均匀,则在压合后夹层玻璃容易出现眩光问题,会导致观看者眼睛不适。

基于此,本发明旨在提供一种聚合物膜,具体言之,是关于一种在特定的负荷面积率下具有特定的空隙体积(Vv)值标准差的聚合物膜。本发明聚合物膜在与玻璃片进行热压合后,夹层玻璃不存在光学变形及眩光问题,且具有经提升的光穿透率,进一步可控制空隙体积值于较佳范围内,以进一步改良夹层玻璃的敲击黏附力值测试与气泡残留测试结果。因此,本发明聚合物膜特别适合应用于车用夹层玻璃的制备。

具体言之,本发明的一目的在于提供一种聚合物膜,其中该聚合物膜具有第一表面及第二表面,第一表面在负荷面积率为10%时的空隙体积(Vv)值的标准差为0.5立方微米/平方微米(μm

于本发明的部分实施方案中,聚合物的第一表面在负荷面积率为10%时的Vv值为2立方微米/平方微米至35立方微米/平方微米。

于本发明的部分实施方案中,聚合物的第一表面具有15微米至55微米的表面粗糙度Rz值,所述Rz值是依据JIS B 0601(1994)测量而得。

于本发明的部分实施方案中,聚合物的第二表面在负荷面积率为10%时的Vv值的标准差为0.5立方微米/平方微米至2.5立方微米/平方微米。

于本发明的部分实施方案中,聚合物的第二表面在负荷面积率为10%时的Vv值为2立方微米/平方微米至35立方微米/平方微米。

于本发明的部分实施方案中,聚合物的第二表面具有15微米至55微米的Rz值,所述Rz值是依据JIS B 0601(1994)测量而得。

于本发明的部分实施方案中,该聚合物膜包含聚乙烯醇缩醛(polyvinylacetal),且聚乙烯醇缩醛可选自以下群组:聚(乙烯醇缩甲醛)(poly(vinyl formal))、聚(乙烯醇缩乙醛)、聚(乙烯醇缩丁醛)(poly(vinyl butyral))、聚(乙烯醇缩戊醛)、聚(乙烯醇缩己醛)、及其组合。于本发明的较佳实施方案中,聚乙烯醇缩醛是聚(乙烯醇缩丁醛)。

于本发明的部分实施方案中,聚合物膜具有0.1毫米至2.5毫米的厚度。

本发明的另一目的在于提供一种夹层玻璃,其包含一第一玻璃片、一第二玻璃片、以及位于该第一玻璃片与第二玻璃片之间的中间膜,该中间膜由如上述的聚合物膜所提供。

为使本发明的上述目的、技术特征及优点能更明显易懂,下文以部分具体实施方案进行详细说明。

附图说明

图1是本发明的“空隙体积(Vv)值的标准差”的测试取样示意图。

具体实施方式

以下将具体地描述根据本发明的部分具体实施方案;但,在不背离本发明的精神下,本发明尚可以多种不同形式的方案来实践,不应将本发明保护范围限于所述具体实施方案。

除非另有说明,于本说明书及权利要求书中所使用的“一”、“该”及类似用语应理解为包含单数及复数形式。

除非另有说明,于本说明书及权利要求书中所使用的“第一”、“第二”及类似用语仅是用于区分所描述的元件或成分,本身并无特殊涵义,且并非用于代表先后顺序。

除非另有说明,于本说明书及权利要求书中,用语“负荷面积率”是依据ISO25178-2:2012而定义。负荷面积曲线图为表面高度对其涵盖的区域面积的函数曲线图,负荷面积率是指在一指定高度以上的区域面积。

除非另有说明,于本说明书及权利要求书中,用语“空隙体积(Vv)”是依据ISO25178-2:2012而定义。空隙体积(Vv)是指在一特定负荷面积率下的每单位面积的空隙的体积。

于本说明书及权利要求书中,用语“空隙体积(Vv)值的标准差”是通过以下方式所计算而得:如图1所示,在30厘米×30厘米的聚合物膜上,于四个角距离两边缘各1厘米处及正中心处裁切3厘米×3厘米的测试样品而得到五个测试样品,对该五个测试样品进行Vv值的测量,并基于该五个Vv值计算而得到空隙体积值的标准差。

除非另有说明,于本说明书及权利要求书中,用语“表面粗糙度Rz值”是指表面的十点平均粗糙度,且是根据JIS B 0601(1994)测量而得。

本发明对照现有技术的功效在于,提供一种在特定的负荷面积率下具有特定的Vv值标准差的聚合物膜,以及利用该聚合物膜提供无光学变形及眩光问题且具有良好光穿透率的夹层玻璃。所述夹层玻璃特别适合应用于汽车工业。以下就本发明聚合物膜及其相关应用提供详细说明。

1.聚合物膜

1.1.聚合物膜的构成

本发明聚合物膜包含聚乙烯醇缩醛作为必要成分,且视需要可进一步包含其他选用成分,如塑化剂或其他现有添加剂。于本发明的部分实施方案中,聚合物膜包含聚乙烯醇缩醛及塑化剂,或者聚合物膜实质上是由聚乙烯醇缩醛及塑化剂所构成,或者聚合物膜是由聚乙烯醇缩醛及塑化剂所构成。

本发明聚合物膜可为由单一层构成的单层膜,或由多个层所构成的多层膜,只要聚合物膜整体而言符合所指定的Vv值标准差的条件即可。于聚合物膜为多层膜的方案中,聚合物膜的各层的材质可为相同或不同,而各自扮演相同或不同的功能层,所述功能层例如是可提供以下一种或多种功能的层:隔音功能、隔热功能、反射功能、抗反射功能、折射功能、抗折射功能、分光功能、及减光功能。

1.1.1.聚乙烯醇缩醛

聚乙烯醇缩醛的实例包括但不限于聚(乙烯醇缩甲醛)、聚(乙烯醇缩乙醛)、聚(乙烯醇缩丁醛)、聚(乙烯醇缩戊醛)、及聚(乙烯醇缩己醛)。前述各聚乙烯醇缩醛可单独使用,也可混合多种使用。于本发明的较佳实施方案中,聚乙烯醇缩醛为聚(乙烯醇缩丁醛)。于后附实施例中,聚合物膜是由聚(乙烯醇缩丁醛)与塑化剂所构成。

聚乙烯醇缩醛的分子量并无特殊限制。于本发明的部分实施方案中,聚乙烯醇缩醛的数量平均分子量(Mn)可为90,000至125,000,更特定言之为105,000至120,000,例如90,000、90,500、91,000、91,500、92,000、92,500、93,000、93,500、94,000、94,500、95,000、95,500、96,000、96,500、97,000、97,500、98,000、98,500、99,000、99,500、100,000、100,500、101,000、101,500、102,000、102,500、103,000、103,500、104,000、104,500、105,000、105,500、106,000、106,500、107,000、107,500、108,000、108,500、109,000、109,500、110,000、110,500、111,000、111,500、112,000、112,500、113,000、113,500、114,000、114,500、115,000、115,500、116,000、116,500、117,000、117,500、118,000、118,500、119,000、119,500、120,000、120,500、121,000、121,500、122,000、122,500、123,000、123,500、124,000、124,500、或125,000,或介于由上述任两个数值所构成的范围内,但本发明不以此为限。

于本发明的部分实施方案中,以聚乙烯醇缩醛的羟基、缩醛基、乙酰基的总重量计,聚乙烯醇缩醛可具有74重量%至84重量%的缩醛基含量(即,缩醛度),例如74重量%、74.5重量%、75重量%、75.5重量%、76重量%、76.5重量%、77重量%、77.5重量%、78重量%、78.5重量%、79重量%、79.5重量%、80重量%、80.5重量%、81重量%、81.5重量%、82重量%、82.5重量%、83重量%、83.5重量%、或84重量%,或介于由上述任两个数值所构成的范围内的缩醛度。以聚乙烯醇缩醛的羟基、缩醛基、乙酰基的总重量计,聚乙烯醇缩醛可具有0.1重量%至3.0重量%的乙酰基含量(即,乙酰度),例如0.1重量%、0.2重量%、0.3重量%、0.4重量%、0.5重量%、0.6重量%、0.7重量%、0.8重量%、0.9重量%、1.0重量%、1.1重量%、1.2重量%、1.3重量%、1.4重量%、1.5重量%、1.6重量%、1.7重量%、1.8重量%、1.9重量%、2.0重量%、2.1重量%、2.2重量%、2.3重量%、2.4重量%、2.5重量%、2.6重量%、2.7重量%、2.8重量%、2.9重量%、或3.0重量%,或介于由上述任两个数值所构成的范围内的乙酰度。

于本发明的较佳实施方案中,以聚乙烯醇缩醛的羟基、缩醛基、乙酰基的总重量计,聚乙烯醇缩醛的羟基含量较佳为16重量%至23重量%,更佳为18重量%至21重量%,例如16重量%、16.5重量%、17重量%、17.5重量%、18重量%、18.5重量%、19重量%、19.5重量%、20重量%、20.5重量%、21重量%、21.5重量%、22重量%、22.5重量%、或23重量%,或介于由上述任两个数值所构成的范围内。当聚乙烯醇缩醛的羟基含量在指定范围内时,聚乙烯醇缩醛与塑化剂具有较佳相容性。若聚乙烯醇缩醛的羟基含量高于指定范围,则塑化剂易有渗出的情形。若聚乙烯醇缩醛的羟基含量低于指定范围,则所制得夹层玻璃的敲击黏附力(pummel adhesion)较差,不符合规格。

1.1.2.塑化剂

本文中,塑化剂是指可改变热塑性树脂的可塑性的化学物质,也可被称为可塑剂。塑化剂的实例包括但不限于多元酸或多元醇的酯,例如三乙二醇双(2-乙基己酸酯)(triethylene glycol bis(2-ethylhexanoate))、四乙二醇双(2-乙基己酸酯)、三乙二醇双(2-乙基丁酸酯)、四乙二醇双(2-乙基丁酸酯)、三乙二醇二庚酸酯、四乙二醇二庚酸酯、己二酸二己酯、己二酸二辛酯、环己基己二酸己酯、己二酸二异壬酯、己二酸庚基壬酯、癸二酸二丁酯、己二酸双[2-(2-丁氧基乙氧基)乙酯]、聚合己二酸酯(polymeric adipate)、二丙二醇二苯甲酸酯、三丙二醇二苯甲酸酯、聚丙二醇二苯甲酸酯、苯甲酸异癸酯、苯甲酸-2-乙基己酯、丙二醇二苯甲酸酯、邻苯二甲酸二异壬酯、对苯二甲酸二丁氧基乙酯、蓖麻油、蓖麻油酸甲酯、大豆油、环氧化大豆油、及其组合。

塑化剂的用量并无特殊限制,只要可提供所预的塑化效果即可。一般而言,塑化剂的用量可控制在以100重量份的聚乙烯醇缩醛计为30重量份至60重量份,例如30重量份、31重量份、32重量份、33重量份、34重量份、35重量份、36重量份、37重量份、38重量份、39重量份、40重量份、41重量份、42重量份、43重量份、44重量份、45重量份、46重量份、47重量份、48重量份、49重量份、50重量份、51重量份、52重量份、53重量份、54重量份、55重量份、56重量份、57重量份、58重量份、59重量份、或60重量份,或介于由上述任两个数值所构成的范围内。

1.1.3.其他现有添加剂

现有添加剂可包含任何可适应性改良聚合物膜在制造过程中的可加工性,或赋予聚合物膜特定功能的物质。现有添加剂的实例包括但不限于染料、颜料、稳定剂、抗氧化剂、阻燃剂、红外线吸收剂、红外线阻挡剂、紫外线吸收剂、紫外线稳定剂、润滑剂、分散剂、表面活性剂、螯合剂、耦合剂、黏结剂、及黏着力控制剂。前述各添加剂可单独使用,也可混合多种使用。例如,聚合物膜可包含染料或颜料以形成有色聚合物膜,或包含紫外线吸收剂或红外线吸收剂以形成具有抗紫外线功能的聚合物膜或形成具有抗红外线功能的聚合物膜。

1.2.聚合物膜的性质

1.2.1.空隙体积(Vv)

聚合物膜的表面的凹凸结构可通过测量表面形貌(surface morphology)的三维影像来呈现。ISO 25178-2:2012即为一种用于评估表面形貌的测量规范,其中揭示一种与表面形貌相关的参数,即,空隙体积(Vv)。Vv定义为在一指定负荷面积率下,单位面积内的空隙体积大小,且可自一区域负荷面积曲线图计算得到,其中区域负荷面积曲线图的Y轴表示表面高度,X轴表示负荷面积率,X轴的负荷面积率为0%时,Y轴的表面高度为最大值,X轴的负荷面积率为100%时,Y轴的表面高度为0。举例而言,负荷面积率为10%时的Vv值是代表,在X轴的负荷面积率为10%所对应的Y轴表面高度处所设的水平割平面(horizontalcutting plane)以下所涵盖的空隙体积大小。因此,当负荷面积率为0%时,Vv值为最大值,当负荷面积率为100%时,Vv值为0。有关Vv参数的相关说明可参照ISO25178-2:2012,其全文并于此,以供参考。

在夹层玻璃的制备过程中,为了使空气顺利排出而不残留于聚合物膜与玻璃片之间,聚合物膜的表面需要形成有纹路(即,特定的凹凸结构)以利排气。然而,研究发现,当聚合物膜表面的Vv值标准差过大,经过热压合工艺后夹层玻璃中间存在在光照下肉眼可见的细丝状条纹,对观看者而言将产生光学变形的视觉缺陷,影响夹层玻璃的可视性,甚至影响夹层玻璃的透光度。另一方面,若聚合物膜表面的Vv值标准差过小,夹层玻璃则会有眩光问题,引起观看者的眼睛不适。

有鉴于此,本发明的一技术特征在于将聚合物膜的Vv值标准差控制在特定范围内以避免夹层玻璃的光学变形问题及眩光问题。具体言之,本发明聚合物膜的第一表面在负荷面积率为10%时的Vv值标准差为0.5立方微米/平方微米至2.5立方微米/平方微米,例如0.5立方微米/平方微米、0.6立方微米/平方微米、0.7立方微米/平方微米、0.8立方微米/平方微米、0.9立方微米/平方微米、1.0立方微米/平方微米、1.1立方微米/平方微米、1.2立方微米/平方微米、1.3立方微米/平方微米、1.4立方微米/平方微米、1.5立方微米/平方微米、1.6立方微米/平方微米、1.7立方微米/平方微米、1.8立方微米/平方微米、1.9立方微米/平方微米、2.0立方微米/平方微米、2.1立方微米/平方微米、2.2立方微米/平方微米、2.3立方微米/平方微米、2.4立方微米/平方微米、或2.5立方微米/平方微米,或介于由上述任两个数值所构成的范围内。

此外,Vv值越小表示聚合物膜表面的凹槽较浅,容易使得在聚合物膜与玻璃片之间的空气不易被完全排出而不容易完整地结合。鉴于此,为了使夹层玻璃没有气泡残留且没有边缘脱胶瑕疵,本发明聚合物膜的第一表面较佳具有在特定范围内的Vv值。于本发明的部分实施方案中,聚合物膜的第一表面在负荷面积率为10%时的Vv值为2立方微米/平方微米至35立方微米/平方微米,例如2立方微米/平方微米、2.5立方微米/平方微米、3立方微米/平方微米、3.5立方微米/平方微米、4立方微米/平方微米、4.5立方微米/平方微米、5立方微米/平方微米、5.5立方微米/平方微米、6立方微米/平方微米、6.5立方微米/平方微米、7立方微米/平方微米、7.5立方微米/平方微米、8立方微米/平方微米、8.5立方微米/平方微米、9立方微米/平方微米、9.5立方微米/平方微米、10立方微米/平方微米、10.5立方微米/平方微米、11立方微米/平方微米、11.5立方微米/平方微米、12立方微米/平方微米、12.5立方微米/平方微米、13立方微米/平方微米、13.5立方微米/平方微米、14立方微米/平方微米、14.5立方微米/平方微米、15立方微米/平方微米、15.5立方微米/平方微米、16立方微米/平方微米、16.5立方微米/平方微米、17立方微米/平方微米、17.5立方微米/平方微米、18立方微米/平方微米、18.5立方微米/平方微米、19立方微米/平方微米、19.5立方微米/平方微米、20立方微米/平方微米、20.5立方微米/平方微米、21立方微米/平方微米、21.5立方微米/平方微米、22立方微米/平方微米、22.5立方微米/平方微米、23立方微米/平方微米、23.5立方微米/平方微米、24立方微米/平方微米、24.5立方微米/平方微米、25立方微米/平方微米、25.5立方微米/平方微米、26立方微米/平方微米、26.5立方微米/平方微米、27立方微米/平方微米、27.5立方微米/平方微米、28立方微米/平方微米、28.5立方微米/平方微米、29立方微米/平方微米、29.5立方微米/平方微米、30立方微米/平方微米、30.5立方微米/平方微米、31立方微米/平方微米、31.5立方微米/平方微米、32立方微米/平方微米、32.5立方微米/平方微米、33立方微米/平方微米、33.5立方微米/平方微米、34立方微米/平方微米、34.5立方微米/平方微米、或35立方微米/平方微米,或介于由上述任两个数值所构成的范围内。

于本发明的较佳实施方案中,聚合物膜的第二表面在负荷面积率为10%时的Vv值标准差也为0.5立方微米/平方微米至2.5立方微米/平方微米。此外,聚合物的第二表面在负荷面积率为10%时的Vv值可为2立方微米/平方微米至35立方微米/平方微米。有关第二表面的Vv值的具体数值例示可参照第一表面的相关叙述,于此不再赘述。

1.2.2.Rz值

于本发明的部分实施方案中,聚合物膜的第一表面具有15微米至55微米的Rz值,例如15微米、16微米、17微米、18微米、19微米、20微米、21微米、22微米、23微米、24微米、25微米、26微米、27微米、28微米、29微米、30微米、31微米、32微米、33微米、34微米、35微米、36微米、37微米、38微米、39微米、40微米、41微米、42微米、43微米、44微米、45微米、46微米、47微米、48微米、49微米、50微米、51微米、52微米、53微米、54微米、或55微米,或介于由上述任两个数值所构成的范围内。所述Rz值是依据JIS B 0601(1994)测量而得。

于本发明的较佳实施方案中,聚合物膜的第二表面较佳也具有15微米至55微米的Rz值。有关第二表面的Rz值的具体数值例示可参照第一表面的相关叙述。

1.2.3.玻璃转移温度(Tg)

于本发明的部分实施方案中,聚合物膜的玻璃转移温度(Tg)可控制在10℃至22℃,例如10℃、11℃、12℃、13℃、14℃、15℃、16℃、17℃、18℃、19℃、20℃、21℃、或22℃,或介于由上述任两个数值所构成的范围内。若聚合物膜的Tg高于指定范围,则聚合物膜相对较硬,实施机械押花时可能不易形成所欲纹路。若聚合物膜的Tg低于指定范围,则聚合物膜相对较软,实施机械押花时聚合物膜可能容易破裂。于本发明的较佳实施方案中,聚合物膜的Tg为12℃至15℃。

1.2.4.厚度

在符合所指定的Vv值标准差的条件下,本发明聚合物膜的厚度可视实际需要而调整。一般而言,聚合物膜的厚度可为0.1毫米至2.5毫米,例如0.1毫米、0.15毫米、0.2毫米、0.25毫米、0.3毫米、0.35毫米、0.4毫米、0.45毫米、0.5毫米、0.55毫米、0.6毫米、0.65毫米、0.7毫米、0.75毫米、0.8毫米、0.85毫米、0.9毫米、0.95毫米、1.0毫米、1.05毫米、1.1毫米、1.15毫米、1.2毫米、1.25毫米、1.3毫米、1.35毫米、1.4毫米、1.45毫米、1.5毫米、1.55毫米、1.6毫米、1.65毫米、1.7毫米、1.75毫米、1.8毫米、1.85毫米、1.9毫米、1.95毫米、2.0毫米、2.05毫米、2.1毫米、2.15毫米、2.2毫米、2.25毫米、2.3毫米、2.35毫米、2.4毫米、2.45毫米、或2.5毫米,或介于由上述任两个数值所构成的范围内。于后附实施例中,聚合物膜的厚度为0.38毫米、0.76毫米、或1.52毫米。

本发明的聚合物膜并不限于如前所述的厚度均等的膜。本发明聚合物膜也可为两端厚度不同的楔形膜,所述楔形膜通常用于制备车用抬头显示器(head-up display,HUD),因此,于本文中,两端厚度不同的楔形膜也被称为“HUD膜”。于本发明的部分实施方案中,HUD膜的薄端的厚度可为0.5至1毫米,例如0.5毫米、0.55毫米、0.6毫米、0.65毫米、0.7毫米、0.75毫米、0.8毫米、0.85毫米、0.9毫米、0.95毫米、或1毫米,或介于由上述任两个数值所构成的范围内。于本发明的部分实施方案中,HUD膜的厚端的厚度可为1.2毫米至1.7毫米,例如1.2毫米、1.25毫米、1.3毫米、1.35毫米、1.4毫米、1.45毫米、1.5毫米、1.55毫米、1.6毫米、1.65毫米、或1.7毫米,或介于由上述任两个数值所构成的范围内。于后附实施例中,HUD膜的薄端的厚度为0.76毫米且厚端的厚度为1.45毫米,且HUD膜的宽度为1210毫米。

1.3.聚合物膜的制备

本发明聚合物膜的制备方式并无特殊限制,例如可将聚乙烯醇缩醛与选用成分(如塑化剂)混合捏揉而得到一聚合物膜组合物,再利用现有薄膜制备方法将聚合物膜组合物成膜,并进行机械押花,以利于聚合物膜表面提供所欲的Vv值标准差、Vv值、及Rz值。所述薄膜制备方法的实例包括但不限于压延法、流延法、挤出拉幅法、直接挤出法、及挤出吹塑法。

于本发明的部分实施方案中,是以如下方式制备聚合物膜,但本发明并不以此为限:使用混合机将树脂态的聚乙烯醇缩醛与塑化剂在100℃至150℃的温度及10rpm至50rpm的转速下混合,并捏揉5分钟至30分钟而得到聚合物膜组合物。待聚合物膜组合物冷却至室温后,将聚合物膜组合物置于挤出机中挤出成膜。视需要重复上述成膜步骤并调整聚合物膜组合物的组成以提供不同功能的膜,并层合各膜可形成具多层结构的聚合物膜。

聚合物膜后续再通过预热及机械押花即可提供所欲的Vv值标准差、Vv值、及Rz值,其中可通过调整上下押花轮的角度以使得所押出的聚合物膜成楔形,以制作HUD膜。机械押花是指利用滚轮在成形后的聚合物膜的表面制造纹路。机械押花的方法包括但不限于押花轮法及压延轮法,其中押花轮法是较佳的。机械押花的纹路样式并无特殊限制,例如包括菱形、线形、锯齿形、正方形、锥形、圆形、近似圆形、及不规则形。前述各纹路样式系可单独采用,也可同时采用多种。

预热及机械押花条件依照所使用的聚合物膜的组成不同而适应性调整。一般而言,预热轮温度可为45℃至82℃,特定言之为58℃至75℃,更特定言之为60℃至75℃。押花轮温度可为80℃至150℃,特定言之为90℃至140℃,更特定言之为110℃至130℃。押花轮扭力可为0.3N·m(牛顿.米)至1.8N·m,特定言之为0.75N·m至1.55N·m,更特定言之为0.8N·m至1.5N·m。押花轮压力可为2kg/cm

针对聚合物膜的Vv性质,研究发现可通过押花轮扭力或预热轮温度来调整Vv值与Vv值标准差。押花轮扭力越大,聚合物膜的Vv值标准差越大,且Vv值越大。预热轮温度越高,聚合物膜的Vv值标准差越小。

2.夹层玻璃

本发明的聚合物膜可用于制备夹层玻璃。因此,本发明亦提供一种夹层玻璃,其包含第一玻璃片、第二玻璃片、以及位于该第一玻璃片与第二玻璃片之间的中间膜,该中间膜是由如上所述的聚合物膜所提供。

第一玻璃片与第二玻璃片可相同或不同,且可为任何习用于制备夹层玻璃的玻璃片,例如浮法玻璃(float glass)、强化玻璃、夹丝玻璃、或普通平板玻璃,但本发明并不限于此。于后附实施例中,是使用浮法玻璃作为第一玻璃片与第二玻璃片。

本发明的夹层玻璃可通过相关技术领域中现有的夹层玻璃制备方法而制得。举例言之,可以如下方式进行夹层玻璃的制备:将聚合物膜夹置于两个玻璃片之间以得到一积层物,将积层物放入真空袋中并在20℃至30℃的温度下抽真空(真空度>500毫米汞柱(mmHg))至少10分钟,接着将装有积层物的真空袋放入加热炉中,从60℃缓慢升温至130℃,至少历时30分钟之后,将真空袋从加热炉中取出,完成预压合。接着将预压合后的积层物置于高压釜中,于高温高压条件下热压100分钟至150分钟,制得夹层玻璃。一般而言,所述高温高压条件可为10巴至15巴的压力及100℃至150℃的温度。

3.实施例

3.1.测量方式说明

兹以下列具体实施方案进一步例示说明本发明,其中,所采用的测量仪器及方法分别如下:

[聚乙烯醇缩醛的分子量的测量]

利用胶体渗透层析法(gel permeation chromatography,GPC)来测量聚乙烯醇缩醛的分子量分布,其中是将聚乙烯醇缩醛溶解于四氢呋喃(tetrahydrofuran,THF)中,在以下条件下进行GPC分析,并以对应聚苯乙烯标准品(Waters PS STD)面积的比率计算其分子量。

装置:Waters 1515 PUMP system

探测器:Waters 2414 RI

冲提条件:1.0毫升/分钟(mL/min),THF

管柱:Waters Styragel HR5 THF、Waters Styragel HR4 THF、Waters StyragelHR3 THF、Waters Styragel HR1 THF

[聚乙烯醇缩醛的缩醛度的测量]

聚乙烯醇缩醛的缩醛度是依据JIS K6728所测得。

[聚乙烯醇缩醛的乙酰度的测量]

聚乙烯醇缩醛的乙酰度是依据JIS K6728所测得。

[聚乙烯醇缩醛的羟基含量的测量]

聚乙烯醇缩醛的羟基含量是依据JIS K6728所测得。

[玻璃转移温度(Tg)的测量]

利用差示扫描量热仪(型号:TA DSC 25,购自TA仪器(TA Instruments))在氮气氛围下测量聚合物膜的Tg。首先,取7毫克的聚合物膜作为样品放入差示扫描量热仪的样品载台上,以10℃/分钟的升温速率升温至150℃后在该温度下保持5分钟。接着,使样品在-50℃平衡并在该温度下保持5分钟,接着,以10℃/分钟的升温速率升温至100℃而得到温度对热流(heat flow)的曲线图(X轴为温度,Y轴为热流),并将玻璃转化中点(midpoint)所对应的温度记录为Tg。

[气泡残留测试]

将夹层玻璃裁切成30厘米×30厘米的测试样品。将测试样品以垂直置放的方式放入120℃的烘箱中14天,以肉眼观察测试样品是否有气泡残留,其中所述气泡是指在夹层玻璃边缘部存在于玻璃与聚合物膜之间且未与外部空气接触的气泡。评估标准如下:若测试样品无气泡残留,纪录为“◎”,代表气泡测试结果极佳;若测试样品中有直径小于0.5毫米的气泡残留且气泡数量为一颗,纪录为“○”,代表气泡测试结果良好;以及若测试样品中有直径小于0.5毫米的气泡残留且气泡数量为两颗以上,或者有直径0.5毫米以上的气泡残留,纪录为“×”,代表气泡测试结果不佳。

[空隙体积(Vv)的测量及Vv值标准差的计算]

首先,将聚合物膜裁切成3厘米×3厘米的测试样品。在24±3℃的温度与63±3%的相对湿度下,根据ISO 25178-2:2012的规范,利用雷射扫描共轭焦显微镜(laserscanning confocal microscope)(型号:LEXT OLS5000-SAF,购自奥林巴斯(Olympus))来测量聚合物膜在10%负荷面积率时的空隙体积(Vv)值。Vv值的测量条件如下:光源具有405奈米的波长,接物镜倍率为100倍(MPLAPON-100xLEXT),光学变焦(optical zoom)为50倍,图像面积为1500微米×1500微米,解析度为1024像素×1024像素,操作条件设定为自动倾斜去除(auto tilt removal),不使用滤光片。于所得到的负荷面积曲线图中,可获得在10%至80%负荷面积率时的核心部空隙体积(Vvc)值以及在80%负荷面积率时的波谷部空隙体积(Vvv)值,空隙体积(Vv)值即为波谷部空隙体积(Vvv)的值与核心部空隙体积(Vvc)的值的总和。空隙体积(Vv)值的单位为立方微米/平方微米。于后附实施例中,是基于五个Vv值进行平均计算而得到Vv值。取样方式如图1所示,取一片30厘米×30厘米的聚合物膜,在聚合物膜的四个角距离边缘各1厘米处裁切3厘米×3厘米的测试样品,以及在聚合物膜的中心处裁切3厘米×3厘米的测试样品,获得共五个测试样品。

此外,对五个Vv值进行标准差计算,得到Vv值标准差。

[表面粗糙度Rz值的测量]

聚合物膜的表面粗糙度Rz值是利用粗糙度测试仪(型号:SE300,购自小坂研究所(Kosaka Laboratory Ltd.))并根据JIS B 0601(1994)测量而得。首先,将聚合物膜裁切为8厘米×30厘米的大小作为测试样品。测量条件设定如下:垂直放大率(verticalmagnification)设定为自动,水平放大率(horizontal magnification)设定为25毫米/λc,截止(cut off)距离设定为2.5毫米(即,每2.5毫米计算一次),评估长度为截止距离的七倍,且基准长度设定为17.5毫米,测量方向为机械方向(machine direction)。

[光学变形的评价]

首先,准备30厘米×30厘米的夹层玻璃作为测试样品,并准备投影机、样品支架、及白色屏幕。将投影机、样品支架及白色屏幕放到暗室中,其中样品支架置于投影机与白色屏幕之间,投影机与样品支架之间的距离以及样品支架与白色屏幕之间的距离均为1.5米。将测试样品安置到样品支架上,并调整角度使得测试样品相对于垂直地面的轴朝投影机倾斜15度。开启投影机光源,使光线通过测试样品而投射到白色屏幕上。观察白色屏幕是否有显著的明暗度区别(即,连续的明暗条纹),若无,表示夹层玻璃中不存在细丝状条纹(光波纹),纪录为“无”;若有,表示夹层玻璃中存在有细丝状条纹(光波纹),纪录为“有”。

[光穿透率测量]

夹层玻璃的光穿透率的分析是根据ASTM D1003来进行。首先,取两片长度6厘米×宽度6厘米×厚度3毫米的平板玻璃片,以水清洗并吹干。将两片玻璃片对贴,利用雾度计(型号:NDH2000 Haze meter,购自日本电色(Nippon Denshoku))来测定两片玻璃片的光穿透率。接着,将聚合物膜置于两片玻璃片之间,以热压机在150℃及2kg/cm

[眩光评价]

将聚合物膜裁切成50厘米×50厘米的测试样品后,将测试样品放置在60厘米×60厘米×厚度2毫米的玻璃片上。于玻璃片下方30厘米处放置白炽灯。让10位测试人员在测试样品上方100厘米处以肉眼直视膜片,并纪录测试人员的眼睛是否感到不适。评价标准如下:若眼睛感到不适的测试人员人数为0至3人,表示眩光评价良好,纪录为“A”;若眼睛感到不适的测试人员人数为4至6人,表示眩光评价普通,纪录为“B”;若眼睛感到不适的测试人员人数为7至10人,表示眩光评价不良,纪录为“C”。

[敲击黏附力值的测试(pummel adhesion test)]

准备三片30厘米×15厘米的夹层玻璃,并将夹层玻璃在-20℃下放置2小时。接着,在20℃至25℃的温度下将夹层玻璃放在用于敲击黏附力测试的自动敲击机上,以一磅重的铁锤从夹层玻璃的端部开始敲打,并以约12.7毫米的间隔在横向上连续敲打至夹层玻璃的中央处。将敲击过的夹层玻璃在室温下放置30分钟,之后与标准试片进行比较,依据敲击过的夹层玻璃的聚合物膜的暴露程度来评价夹层玻璃,且评价结果以0至9的数值表示,数值为0表示聚合物膜的暴露程度为大于90%,数值为1表示聚合物膜的暴露程度为90%以下且大于80%,数值为2表示聚合物膜的暴露程度为80%以下且大于70%,数值为3表示聚合物膜的暴露程度为70%以下且大于60%,数值为4表示聚合物膜的暴露程度为60%以下且大于50%,数值为5表示聚合物膜的暴露程度为50%以下且大于40%,数值为6表示聚合物膜的暴露程度为40%以下且大于30%,数值为7表示聚合物膜的暴露程度为30%以下且大于20%,数值为8表示聚合物膜的暴露程度为20%以下且大于10%,数值为9表示聚合物膜的暴露程度为10%以下。若数值大于6,表示接着性过高,玻璃不易碎裂容易使人撞击受伤,不适合作为车用夹层玻璃。若数值小于4,表示接着性过差,玻璃容易碎裂喷出,也不适合作为车用夹层玻璃。若数值介于4至6之间,表示接着性适中,适合作为车用夹层玻璃。

3.2.聚合物膜的制备及性质量测

首先,将100重量份的聚(乙烯醇缩丁醛)(PVB,购自长春石油化学股份有限公司)与40重量份的塑化剂(三乙二醇双(2-乙基己酸酯))混合而得到一混合物,使用混合机在120℃下以35rpm的旋转速度捏揉该混合物15分钟之后,冷却至室温而得到一聚合物膜组合物。接着,将聚合物膜组合物置于挤出机中,挤出成聚合物膜。

根据表1-1及表1-2所示参数条件对聚合物膜的两表面进行预热及机械押花,得到实施例1至11及比较实施例1至9的聚合物膜。除了表1-1及表1-2所示参数条件之外,聚合物膜通过押花轮之间的线速度为18m/min。依照前文所载方法测量实施例1至11及比较实施例1至9所使用的PVB的分子量、缩醛度、乙酰度与羟基含量比,并将结果纪录于表2-1至表2-2中。另外,依照前文测量方法测量实施例1至11及比较实施例1至9的聚合物膜的厚度、Tg、Vv、Vv标准差、与Rz,并将结果纪录于表2-3至表2-4中。

表1-1:实施例1至11的聚合物膜的机械押花参数条件

表1-2:比较实施例1至9的聚合物膜的机械押花参数条件

表2-1:实施例1至11的PVB的性质

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表2-2:比较实施例1至9的PVB的性质

表2-3:实施例1至11的聚合物膜的性质

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表2-4:比较实施例1至9的聚合物膜的性质

3.3.夹层玻璃的制备及性质评估

分别使用实施例1至11及比较实施例1至9的聚合物膜来制备夹层玻璃。首先,准备两片洁净的透明浮法玻璃片(长度为300毫米、宽度为300毫米、厚度为2至2.2毫米),接着,将实施例1至11及比较实施例1至9的聚合物膜分别夹在两片透明浮法玻璃片之间而得到一积层物,利用真空袋式方法对积层物进行抽真空,以进行预压合。真空袋式的操作方式如下所述:将积层物放入真空袋中并在20℃至30℃的温度下抽真空(真空度>500毫米汞柱(mmHg))至少10分钟,接着将装有积层物的真空袋放入加热炉中,首先在20℃至30℃的温度下维持10至20分钟,再升温至60℃至130℃并维持15至45分钟,之后将真空袋从加热炉中取出并在室温下冷却。冷却后解开真空并取出积层物。将经预压合的积层物置于高压釜中以13巴的压力及135℃的温度热压120分钟,接着冷却至室温,制得夹层玻璃。

依照前文所载方法,对实施例1至11及比较实施例1至9的夹层玻璃进行光学变形评价、光穿透率测量、眩光评价、敲击黏附力值测试、与气泡残留测试,并将结果纪录于表3-1及表3-2中。

表3-1:实施例1至11的夹层玻璃的性质

表3-2:比较实施例1至9的夹层玻璃的性质

如表3-1所示,由本发明聚合物膜所制得的夹层玻璃在光学变形评价、眩光评价、敲击黏附力值测试与气泡残留测试中均获得令人满意的结果且同时具有至少87%的光穿透率。实施例1至11显示,当聚合物膜表面的Vv值标准差在指定范围内,所制得夹层玻璃均具备光学变形、无眩光、良好穿透率的优点。尤其,实施例1至10进一步显示,当聚合物膜表面的Vv值标准差在指定范围内,且Vv值及Rz值均在较佳范围内时,所制得夹层玻璃在具备无光学变形、无眩光、良好穿透率的优点的情况下,更具有合宜的敲击黏附力值,也无气泡残留。

相较于此,如表3-2所示,由不属于本发明的聚合物膜所制得的夹层玻璃则无法同时具备无光学变形、无眩光、良好穿透率的优点。具体言之,比较实施例1至9显示,若聚合物膜表面的Vv值标准差不在指定范围内,即使Vv值及Rz值均在较佳范围内,所制得夹层玻璃也无法同时具备无光学变形、无眩光、良好穿透率的优点。

上述实施例仅为例示性说明本发明的原理及其功效,并阐述本发明的技术特征,而非用于限制本发明的保护范畴。任何本领域技术人员在不违背本发明的技术原理及精神下,可轻易完成的改变或安排,均属本发明所主张的范围。

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06120115937131