具有光致變色性質(zhì)的含有增塑劑的聚乙烯醇縮醛的多層膜的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及適于作為層疊安全玻璃中的夾層的含有增塑劑的膜，所述膜由至少兩 個(gè)基于含有增塑劑的聚乙烯醇縮醛的單個(gè)膜組成，其中所述單個(gè)膜包含光致變色化合物并 具有不同的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
【背景技術(shù)】
[0002] 層疊安全玻璃通常由兩塊玻璃板和中間膜組成，所述中間膜將玻璃板粘合在一 起。含有增塑劑的部分縮醛化的聚乙烯醇(聚乙烯醇縮醛)，特別是聚乙烯醇縮丁醛（PVB)主 要用作膜材料。層疊安全玻璃（LSG)例如在汽車行業(yè)中用作擋風(fēng)玻璃或側(cè)窗，以及在建筑 行業(yè)中用作安全玻璃。
[0003] 為了減少穿過(guò)層疊玻璃的陽(yáng)光的量，長(zhǎng)久以來(lái)已知的是向?qū)盈B玻璃的夾層膜中添 加顏料或染料。此類著色對(duì)于擋風(fēng)玻璃或建筑物用途是已知的，用于減少通過(guò)該層疊玻璃 的傳熱。
[0004] 將該膜著色或染色永久降低透明度。在沒(méi)有陽(yáng)光的情況下，尤其是在晚上，透明度 可能變得過(guò)低。因此，向該夾層膜中引入光致變色化合物，所述化合物根據(jù)施加在該膜上的 陽(yáng)光輻射的強(qiáng)度而改變它們的顏色或暗度。光致變色化合物通過(guò)UV輻射由透明或略微著 色狀態(tài)變?yōu)樯钌珷顟B(tài)。由深色向透明或略微著色(脫色)的逆反應(yīng)通常是溫度依賴性的。此 類技術(shù)例如公開(kāi)在US427742中。
[0005] 該脫色反應(yīng)以及由此在該夾層的透明與深色狀態(tài)之間的切換時(shí)間取決于窗玻璃 的溫度，導(dǎo)致在高溫下的快速脫色和在低溫下的緩慢脫色。
[0006] 這可能導(dǎo)致在較高溫度下的透明膜和在較低溫度下的深色膜，而與施加在該膜上 的輻射無(wú)關(guān)。此類切換行為是不合意的，因?yàn)樵谙奶?高溫和高輻射量)，需要更深色的膜以 阻擋陽(yáng)光(且在冬天反之亦然)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供具有降低的溫度依賴性切換行為的用于層疊窗玻 璃的夾層膜。
[0008] 已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，脫色反應(yīng)的速度以及由此在該夾層的透明與深色狀態(tài)之間的切換時(shí)間 可以受到該夾層的T g影響。
[0009] 本發(fā)明基于選擇至少兩種單獨(dú)的基于含有增塑劑的聚乙烯醇縮醛的光致變色夾 層膜(其具有不同的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度)，而不是選擇具有作為高溫與低溫(例如在夏天和冬 天）之間的折衷的平均1的夾層膜。根據(jù)溫度，各膜表現(xiàn)出不同的切換行為。采用此類選 擇，所觀察到的切換時(shí)間看上去幾乎與溫度無(wú)關(guān)。
[0010] 本發(fā)明的目的因此是由至少兩個(gè)基于含有增塑劑的聚乙烯醇縮醛的單個(gè)膜組成 的用于層疊玻璃的光致變色夾層膜，其特征在于所述單個(gè)膜各自包含至少一種光致變色化 合物并具有相差至少5 K的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。優(yōu)選地，該單個(gè)膜的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度相差至 少 10、15 或 20 K。
[0011] 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度方面的差異可以通過(guò)單個(gè)膜的不同增塑劑含量來(lái)實(shí)現(xiàn)。該單個(gè)膜 的增塑劑含量?jī)?yōu)選相差至少5重量％，更優(yōu)選相差至少10重量％和尤其相差至少15重量％。
[0012] 在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度方面的差異可以通過(guò)各個(gè)單個(gè)膜 中聚乙烯醇縮醛的不同化學(xué)來(lái)實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選地，第一單個(gè)膜包含具有0. 1至11摩爾％、優(yōu)選 〇.卜4摩爾％、更優(yōu)選〇. 1-2摩爾％的聚乙酸乙烯酯基團(tuán)部分的聚乙烯醇縮醛。獨(dú)立于該第 一單個(gè)膜，第二單個(gè)膜可以包含具有5至8摩爾％、優(yōu)選5至7. 9摩爾％、更優(yōu)選5至7. 5摩 爾％、最優(yōu)選5至7. 5摩爾％或5. 3至7. 2摩爾％的聚乙酸乙烯酯基團(tuán)部分的聚乙烯醇縮 醛。
[0013] 除了光致變色特征之外，該夾層膜可以具有聲音衰減性質(zhì)。在本發(fā)明的這種實(shí)施 方案中，一個(gè)或多個(gè)包含光致變色化合物的該單個(gè)膜可以具有聲音衰減性質(zhì)。此外，該夾層 膜可以包含附加的單個(gè)膜，其不包含光致變色化合物并具有聲音衰減性質(zhì)。
[0014] 按照IS0/PAS 16940 (如07/16/2002)在由厚度為0· 8毫米的夾層膜所組成的試 樣上測(cè)定該聲音衰減性質(zhì)特征，所述夾層膜層疊在兩塊厚度為2毫米的玻璃板之間。每次 測(cè)定第一模式。
[0015] 本發(fā)明的夾層膜的吸音效果應(yīng)當(dāng)在未來(lái)的玻璃層疊件的應(yīng)用溫度下最高。在汽車 玻璃中，該應(yīng)用溫度為大約20°C，因?yàn)樵摯皯粼诙毂患訜幔谙奶毂豢照{(diào)裝置冷卻。在上 述實(shí)驗(yàn)設(shè)置中，本發(fā)明的膜優(yōu)選在17. 5-22. 5°C的溫度范圍內(nèi)表現(xiàn)出最大衰減；在這里尤 其是大于22%、優(yōu)選大于23%和更優(yōu)選大于24%的衰減值。
[0016] 優(yōu)選地，本發(fā)明的膜在2毫米玻璃/0. 8毫米膜/2毫米玻璃層疊件中表現(xiàn)出根據(jù) IS0/PAS 16940 (如07/16/2002)測(cè)得的大于10%的在10°C下的第一模式衰減值、大于10% 的在15°C下的第一模式衰減值和大于21%的在20°C下的第一模式衰減值。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明使用的該單個(gè)膜可以各自以幾乎任意厚度使用，只要不會(huì)不利地改變 該隔音特征。所有單個(gè)膜例如可以具有相同的厚度；但是，不同厚度的單個(gè)膜的組合也是可 能的。
[0018] 該光致變色夾層膜可以由至少三個(gè)單個(gè)膜組成（A/B/A)，其中在該夾層膜外側(cè)上 的兩個(gè)單個(gè)膜(A)具有與夾層膜內(nèi)側(cè)上的單個(gè)膜（B)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度相差至少5 K的玻 璃化轉(zhuǎn)變溫度。
[0019] 在三層膜A/B/A形式的本發(fā)明的夾層膜的優(yōu)選排列中，外層膜A具有大致相同的 厚度，而內(nèi)層膜B可以盡可能薄。多層膜總厚度為0. 76毫米，該內(nèi)層膜可以具有0. 075至 (bis) 0· 32毫米的厚度。
[0020] 本發(fā)明的多層膜優(yōu)選具有例如0. 38、0. 76、1. 14毫米（即0. 38毫米的倍數(shù))的行業(yè) 慣例總厚度。
[0021] 本發(fā)明中使用的光致變色化合物可以是有機(jī)染料或無(wú)機(jī)顏料，例如選自三芳基甲 烷類、芪類、氮雜芪類、硝酮類、俘精酸酐類、螺環(huán)吡喃類、萘并吡喃類、螺環(huán)-噁嗪類和醌類 的化合物。
[0022] 作為實(shí)例，下式顯示了光致變色化合物的切換反應(yīng)：
[0023] 本發(fā)明的單個(gè)膜包含含有增塑劑的聚乙烯醇縮醛，所述聚乙烯醇縮醛通過(guò)用醛來(lái) 縮醛化完全或部分皂化的聚乙烯醇獲得。第一單個(gè)膜包含具有17-22重量％、優(yōu)選18-21重 量％和更優(yōu)選19. 5-20. 5重量％的聚乙烯醇基團(tuán)部分的聚乙烯醇縮醛。優(yōu)選地，第二單個(gè) 膜包含具有小于14重量％、優(yōu)選11-13. 5重量％和更優(yōu)選小于11. 5-13重量％的聚乙烯醇 基團(tuán)部分的聚乙烯醇縮醛。
[0024] 增塑劑與部分縮醛化的聚乙烯醇的相容性通常隨著該增塑劑的降低的極性特征 而降低。具有較高極性的增塑劑因此與具有較低極性的那些增塑劑相比與聚乙烯醇縮醛的 相容性更高?；蛘?，具有較低極性的增塑劑的相容性隨著提高的縮醛化程度（即隨著聚乙烯 醇縮醛的羥基數(shù)量的降低以及由此造成的極性的降低）而提高。
[0025] 由于聚乙烯醇基團(tuán)的不同部分，該單個(gè)膜可以采用不同的增塑劑量，而不會(huì)發(fā)生 增塑劑的滲出。優(yōu)選地，基于該膜的配方，該單個(gè)膜因此包含相差至少5重量％、更優(yōu)選相差 至少7. 5重量％和最優(yōu)選相差至少10重量％的增塑劑含量。
[0026] 該單個(gè)膜可以含有相同或不同的增塑劑。使用相同的增塑劑是優(yōu)選的；單個(gè)膜中 增塑劑共混物的組成有可能因迀移而略微改變。
[0027] 該單個(gè)膜可以包含對(duì)于PVB膜已知的下列增塑劑的至少一種的增塑劑或增塑劑 共混物： -多價(jià)脂族或芳族酸的酯，例如己二酸二烷基酯如己二酸二己酯、己二酸二辛酯、己二 酸己基環(huán)己酯、己二酸庚酯和壬酯的混合物、己二酸二異壬酯、己二酸庚基壬酯和己二酸與 含有脂環(huán)族鍵或醚鍵的酯醇的酯，癸二酸二烷基酯如癸二酸二丁酯和癸二酸與含有脂環(huán)族 鍵或醚鍵的酯醇的酯，鄰苯二甲酸的酯如鄰苯二甲酸丁基芐酯或鄰苯二甲酸雙-2-丁氧基 乙酯，環(huán)己烷二甲酸的酯如1，2-環(huán)己烷二甲酸二異壬酯， -具有一個(gè)或多個(gè)非支鏈或支鏈脂族或芳族取代基的多價(jià)脂族或芳族醇或低聚醚二 醇的酯或醚，例如二_、三-或四-甘醇與直鏈或支鏈的脂族或脂環(huán)族羧酸的酯類；二乙二 醇雙（2-乙基己酸酯）、三乙二醇雙（2-乙基己酸酯）、三乙二醇雙（2-乙基丁酸酯）、四乙 二醇雙正庚酸酯、三乙二醇雙正庚酸酯、三乙二醇雙正己酸酯、四乙二醇二甲醚和/或二丙 二醇苯甲酸酯可以作為后一類的實(shí)例， -與脂族或芳族酯醇的磷酸酯，如磷酸三（2-乙基己酯）（T0F)、磷酸三乙酯、磷酸二苯 基-2-乙基己酯和/或磷酸三甲苯酯，檸檬酸、琥珀酸和/或富馬酸的酯。
[0028] 特別優(yōu)選地使用以下增塑劑的一種或多種： -癸二酸二（2-乙基己酯）（D0S)、己二酸二（2-乙基己酯）（D0A)、己二酸二己酯 (DHA)、癸二酸二丁酯（DBS)、雙正庚酸三乙二醇酯（3G7)、雙正庚酸四乙二醇酯（4G7)、三乙 二醇雙（2-乙基己酸酯）（3G0或3G8)、四乙二醇雙（正-2-乙基己酸酯）（4G0或4G8)、 己二酸二（2-丁氧基乙酯）（DBEA)、己二酸二（2-丁氧基乙氧基乙酯）（DBEEA)、癸二酸 二（2-丁氧基乙酯）（DBES)、鄰苯二甲酸二（2-乙基己酯）（DOP)、鄰苯二甲酸二異壬酯 (DINP)、雙-異壬酸三乙二醇酯、三乙二醇雙（2-丙基己酸酯）、1，2-環(huán)己烷二甲酸二異壬 酯（DINCH)、磷酸三（2-乙基己酯）（TOF)和二丙二醇苯甲酸酯。
[0029] 此外，本發(fā)明的單個(gè)膜可以包含本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其它添加劑如剩余量的 7K、UV吸收劑、抗氧化劑、粘附調(diào)節(jié)劑、光學(xué)增白劑、穩(wěn)定劑、著色劑、加工助劑、有機(jī)或無(wú)機(jī) 納米粒子、熱解法二氧化硅和/或表面活性物質(zhì)。
[0030] 在本發(fā)明的一個(gè)變體中，所有單個(gè)膜以大致相同的濃度包含提到的添加劑。在本 發(fā)明的特殊變體中，該單個(gè)膜的至少一個(gè)不包含粘附調(diào)節(jié)劑(防粘劑)。在本發(fā)明的范圍內(nèi)， 防粘劑指的是在其幫助下可以調(diào)節(jié)含有增塑劑的聚乙烯醇縮醛膜對(duì)玻璃表面的粘附力的