CN112771101B - 聚乙烯醇缩醛树脂薄膜和包含其的层叠体 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种聚乙烯醇缩醛树脂薄膜,其由聚乙烯醇缩醛树脂材料构成,至少一个面的波长550nm下的相对漫反射率为3%以上,且一个面的波长550nm下的相对漫反射率与另一个面的波长550nm下的相对漫反射率的差值绝对值为0.5%以上,聚乙烯醇缩醛树脂薄膜中的增塑剂的量基于聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的总质量为0~20质量%。
Description
技术领域
本发明涉及聚乙烯醇缩醛树脂薄膜和包含前述聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的层叠体。
背景技术
由聚乙烯醇缩醛树脂构成的薄膜由于透明性、柔软性、冲击吸收性、与玻璃的粘接性等优异,因此,被广泛用作各种车辆、建筑用的夹层玻璃用中间膜。以往,这种聚乙烯醇缩醛树脂薄膜中,已知为了改善与玻璃层叠时等的良好的操作性、作业性而控制树脂薄膜的表面形状,例如提出了一种夹层玻璃用中间膜,其是由通过压花加工等对两面赋予了微细的凹凸的增塑化聚乙烯醇缩醛树脂层、片构成的夹层玻璃用中间膜(专利文献1和2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2017-214276号公报
专利文献2:日本特开2000-290046号公报
发明内容
发明要解决的问题
近年来,出于对建筑物或交通工具的玻璃赋予各种功能的目的,例如开发出了设有导电层、紫外线/红外线反射层、色彩校正层等功能性层的夹层玻璃用中间膜。对于具有这种功能性的中间膜中使用的树脂薄膜,在要求以卷状卷绕时、与玻璃等透明基材层叠时的良好的操作性、作业性的同时,还要求能充分发挥基于功能性层的期望的功能。
然而,在如上述专利文献1和2中记载的那种两面具有较粗糙的表面形状的夹层玻璃用中间膜上设置功能性层的情况下,在该工序中或层叠后容易引起功能性层的变形、破坏,由此,存在功能性层的功能降低或受损的问题。另外,即使在树脂薄膜的两面形成微细的凹凸,由于两面具有相同的表面形状,因此在将该树脂薄膜以卷状卷绕时彼此接触的树脂薄膜的一个面的凹凸与另一个面的凹凸变得容易嵌合,树脂薄膜彼此的密合性变强,因此,有时卷绕时变得容易产生褶皱并且也产生自粘合。特别是,在增塑剂量少或不含增塑剂的薄膜的树脂薄膜中,容易引起薄膜卷的褶皱的发生,其操作性、作业性未必充分满足。
因此,本发明的目的在于,提供:具有以卷状卷绕时、与透明基材层叠时的优异的操作性、作业性、且设有功能性层的情况下不易产生功能性层的变形、破坏、历经长时间地能发挥高的功能性的低增塑或无增塑的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜。
用于解决问题的方案
本发明人等为了解决上述课题而进行了深入研究,结果完成了本发明。即,本发明提供以下的适合的方式。
[1]一种聚乙烯醇缩醛树脂薄膜,其由聚乙烯醇缩醛树脂材料构成,至少一个面的波长550nm下的相对漫反射率为3%以上,且一个面的波长550nm下的相对漫反射率与另一个面的波长550nm下的相对漫反射率的差值绝对值为0.5%以上,聚乙烯醇缩醛树脂薄膜中的增塑剂的量基于聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的总质量为0~20质量%。
[2]根据前述[1]所述的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜,其中,构成前述聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的聚乙烯醇缩醛树脂材料中的聚乙烯醇缩醛树脂的、使用Brookfield型(B型)粘度计以20℃、30rpm测得的、浓度10质量%的甲苯/乙醇=1/1(质量比)溶液的粘度为100mPa·s以上。
[3]根据前述[1]或[2]所述的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜,其中,前述聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的厚度为10~350μm。
[4]根据前述[1]~[3]中任一项所述的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜,其中,前述聚乙烯醇缩醛树脂薄膜中的聚乙烯醇缩醛树脂的量基于聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的总质量为75质量%以上。
[5]一种带功能性层的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜,其在前述[1]~[4]中任一项所述的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的至少一个面上具有功能性层。
[6]根据前述[5]所述的带功能性层的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜,其中,前述功能性层为导电层。
[7]根据前述[6]所述的带功能性层的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜,其中,形成前述导电层的材料包含银或铜。
[8]根据前述[6]或[7]所述的带功能性层的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜,其中,前述导电层由线宽1~30μm的多个线状导电性材料构成。
[9]一种前述[5]~[8]中任一项所述的带功能性层的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的制造方法,其包括如下步骤:在聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的至少一个面上涂布、印刷或层压构成功能性层的材料。
[10]一种层叠体,其包含:透明基材;和,前述[1]~[4]中任一项所述的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜或前述[5]~[8]中任一项所述的带功能性层的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜。
[11]一种层叠体,其在多个透明基材之间夹持有前述[1]~[4]中任一项所述的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜或前述[5]~[8]中任一项所述的带功能性层的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜。
[12]根据前述[10]或[11]所述的层叠体,其还包含增塑化聚乙烯醇缩醛树脂层。
[13]根据前述[10]~[12]中任一项所述的层叠体,其中,前述透明基材为玻璃。
[14]一种交通工具用玻璃,其是由前述[10]~[13]中任一项所述的层叠体形成的。
发明的效果
根据本发明,可以提供一种低增塑或无增塑的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜,其具有以卷状卷绕时、与透明基材层叠时的优异的操作性、作业性、且设有功能性层的情况下不易产生功能性层的变形、破坏、历经长时间地能发挥高功能性。
附图说明
图1为聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的制造中使用的装置的简图。
具体实施方式
以下,对本发明的实施方式详细地进行说明,但本发明不限定于这些。
<聚乙烯醇缩醛树脂薄膜>
本发明的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜中,至少一个面的波长550nm下的相对漫反射率为3%以上,且一个面的波长550nm下的相对漫反射率与另一个面的波长550nm下的相对漫反射率的差值绝对值为0.5%以上。用于夹层玻璃用中间膜的以往的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜通常其两表面具有相同的表面形状,但本发明的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜以成为上述关系的方式控制两表面的相对漫反射率,从而树脂薄膜的一个面与另一个面具有彼此不同的表面形状。由此,可以抑制将制膜后的长尺寸的薄膜以卷状卷绕时彼此相邻的树脂薄膜的一个面与另一个面之间产生微细的孔隙而空气的卷入所导致的卷褶皱的发生,可以得到良好的外观的薄膜卷。另外,通过适当选择粘贴功能性层、其他层、玻璃等透明基材的面,从而可以得到对功能性层的变形、破坏、夹层玻璃中的发泡等的高的抑制效果。
本发明的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜中的至少一个面的波长550nm下的相对漫反射率为3%以上。树脂薄膜如果不具有上述相对漫反射率为3%以上的表面,则有树脂薄膜的一个面与另一个面具有相同的表面形状的倾向,两表面彼此接触时难以产生适度的孔隙,有彼此接触的面间的密合性变强的倾向。因此,将树脂薄膜以卷状卷绕时容易卷入空气而产生褶皱,另外,变得容易自粘合,从而有时薄膜的操作性、作业性降低。进而,将树脂薄膜与玻璃等透明基材层叠时容易掺入气泡,另一方面,不易脱气,因此,得到的夹层玻璃中的发泡变得容易发生。
本发明的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜中,一个面的波长550nm下的相对漫反射率与另一个面的波长550nm下的相对漫反射率的差值绝对值为0.5%以上。一个面与另一个面的上述相对漫反射率的差值绝对值如果低于0.5%,则树脂薄膜的一个面与另一个面成为相同的表面形状,因此,将树脂薄膜以卷状卷绕时薄膜彼此变得容易强烈地密合,变得容易产生卷褶皱、保管时的自粘合。本发明中,聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的一个面与另一个面的上述相对漫反射率的差值绝对值优选0.8%以上、更优选1%以上。前述差值绝对值的上限没有特别限定,通常为5%以下,例如可以为3%以下,优选2.5%以下。
本发明中,优选聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的一个面具有较粗糙的表面形状、另一个面具有较光滑的表面形状。通过具有这种不同的表面形状,从而将树脂薄膜以卷状卷绕时不易卷入空气,可以抑制卷褶皱的发生。另外,薄膜彼此变得不易强烈地密合,因此,可以抑制保管时的自粘合,改善树脂薄膜的操作性、作业性。进而,通过将功能性层层叠于具有较光滑的表面形状的面侧,从而树脂薄膜与功能性层的密合性提高,可以抑制功能性层的经时的变形、破坏。另外,在层叠有功能性层的树脂薄膜的具有较粗糙的表面形状的面侧粘贴玻璃等透明基材,从而可以降低空气的卷入,可以抑制得到的夹层玻璃中的发泡。
本发明的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜中,一个面的波长550nm下的相对漫反射率为3%以上、优选3.5%以上、更优选4%以上,进一步优选4.5%以上、进一步更优选5%以上,另外,优选10%以下,更优选9%以下,进一步优选8%以下。另外,另一个面的波长550nm下的相对漫反射率优选2%以上、更优选2.5%以上、进一步优选3%以上、特别优选3.5%以上,另外,优选7%以下,更优选6.5%以下,进一步优选6%以下。聚乙烯醇缩醛树脂薄膜中,通常波长550nm下的相对漫反射率高的面成为具有较粗糙的表面形状的面,上述相对漫反射率低的面成为具有较光滑的表面形状的面。
本发明中,聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的波长550nm下的相对漫反射率例如可以通过如下方法而调整:控制通过熔融挤出法将聚乙烯醇缩醛树脂材料制膜时使用的辊的表面形状、辊的材质;控制熔融挤出成型时的加压压力;控制压花加工的条件(树脂薄膜温度和辊表面温度等)等方法。
本发明中,聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的波长550nm下的相对漫反射率例如可以如下测定:使用紫外可见近红外分光光度计,从薄膜的各面侧以入射角0°入射光,从而测定。具体而言,可以通过后述的实施例中记载的方法而测定。需要说明的是,上述相对漫反射率中不包括树脂薄膜的镜面反射。
本发明的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜中,一个面(通常具有较粗糙的表面形状的面)的平均表面粗糙度(Rz)优选2μm以上、更优选2.5μm以上、进一步优选3μm以上、特别优选3.5μm以上,另外,优选7.5μm以下,更优选7μm以下,进一步优选6.5μm以下。一个面的平均表面粗糙度如果为上述范围内,则将树脂薄膜以卷状卷绕时彼此相邻的薄膜间产生适度的孔隙,可以抑制空气的卷入,因此,可以抑制卷褶皱,得到良好的外观的薄膜卷。另外,薄膜彼此变得不易强烈地密合,因此,可以抑制保管时的自粘合,改善树脂薄膜的操作性、作业性。
本发明的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜中,另一个面(通常具有较光滑的表面形状的面)的平均表面粗糙度(Rz)优选低于2μm、更优选1.8μm以下,进一步优选1.5μm以下。另一个面的平均表面粗糙度越小越优选,其下限值没有特别限定,可以为0μm,通常为0.01μm以上,可以为0.1μm以上。具有上述范围的平均表面粗糙度的表面适合作为粘贴功能性层的面,通过在这种表面粘贴功能性层,从而可以有效地抑制功能性层的经时的变形、破坏。
本发明中,聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的平均表面粗糙度可以依据JIS B0601-2001而测定。
本发明的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的厚度优选10μm以上、更优选30μm以上、进一步优选40μm以上。聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的厚度如果为前述值以上,则可以抑制聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的收缩或变形,并且在层叠功能性层的情况下,变得不会容易发生由于树脂薄膜的收缩、变形所导致的功能性层的应变等。另外,本发明的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的厚度优选350μm以下,更优选330μm以下,进一步优选200μm以下,特别优选120μm以下,最优选低于100μm。聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的厚度如果为前述值以下,则与本发明的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜相邻地粘贴增塑化聚乙烯醇缩醛树脂层的情况下,可以减少从该增塑化聚乙烯醇缩醛树脂层向本发明的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的增塑剂迁移量。由此,可以改善层叠体的耐贯通性,因此,例如可以得到适合作为碰撞时的头部冲击的降低效果优异的交通工具用玻璃的层叠体。
需要说明的是,聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的厚度例如可以使用厚度计或激光显微镜等而测定。
(聚乙烯醇缩醛树脂)
本发明的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜由包含聚乙烯醇缩醛树脂的聚乙烯醇缩醛树脂材料构成。聚乙烯醇缩醛树脂是通过聚乙烯醇或乙烯乙烯醇共聚物等聚乙烯醇系树脂的缩醛化而制造的树脂。需要说明的是,本发明中“聚乙烯醇缩醛树脂材料”中,包括仅由聚乙烯醇缩醛树脂构成者、和由包含聚乙烯醇缩醛树脂的树脂组合物构成者中的任意者。
本发明中的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜中所含的聚乙烯醇缩醛树脂为1种聚乙烯醇缩醛树脂,或可以为粘均聚合度、缩醛化度、乙酸乙烯酯单元含量、乙烯醇单元含量、乙烯单元含量、缩醛化中使用的醛的分子量和链长中的任1者以上分别不同的2种以上的聚乙烯醇缩醛树脂。在聚乙烯醇缩醛树脂薄膜包含2种以上不同的聚乙烯醇缩醛树脂的情况下,从熔融成型的容易性的观点、以及容易防止制作夹层玻璃时的功能性层、其他层或其他薄膜的变形和使用夹层玻璃时的玻璃的错位等的观点出发,聚乙烯醇缩醛树脂优选为粘均聚合度不同的至少2种聚乙烯醇缩醛树脂的混合物、或为粘均聚合度不同的至少2种聚乙烯醇系树脂的混合物的缩醛化物。
本发明中使用的聚乙烯醇缩醛树脂的缩醛化度优选40摩尔%以上、更优选45摩尔%以上、进一步优选50摩尔%以上、进一步更优选60摩尔%以上、特别优选68摩尔%以上,且优选86摩尔%以下,更优选84摩尔%以下,进一步优选82摩尔%以下。缩醛化度是指,将作为聚乙烯醇缩醛树脂的制造原料的聚乙烯醇系树脂中的主链的包含2个碳的单元(例如乙烯醇单元、乙酸乙烯酯单元、乙烯单元等)为一个重复单元,且以该一个重复单元为基准形成缩醛的上述单元的量。缩醛化度如果处于前述下限值与上限值的范围内,则得到的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的力学强度容易变得充分,聚乙烯醇缩醛树脂与增塑剂的相溶性容易变得良好,故优选。在聚乙烯醇缩醛树脂薄膜包含2种以上不同的聚乙烯醇缩醛树脂的情况下,优选至少1种聚乙烯醇缩醛树脂的缩醛化度处于前述下限值与上限值的范围内。另外,从耐水性的观点出发,聚乙烯醇缩醛树脂的缩醛化度优选65摩尔%以上。缩醛化度可以通过调整缩醛化反应中的醛的用量而调整。
聚乙烯醇缩醛树脂的乙酸乙烯酯单元含量优选0.1摩尔%以上、更优选0.3摩尔%以上、进一步优选0.5摩尔%以上,且优选30摩尔%以下,更优选20摩尔%以下,特别优选0.5~3摩尔%或5~8摩尔%。乙酸乙烯酯单元的含量是指,将作为聚乙烯醇缩醛树脂的制造原料的聚乙烯醇系树脂中的主链的包含2个碳的单元(例如乙烯醇单元、乙酸乙烯酯单元、乙烯单元等)为一个重复单元,且以该一个重复单元为基准的乙酸乙烯酯单元的量。乙酸乙烯酯单元含量能对聚乙烯醇缩醛树脂的极性产生影响,据此,聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的增塑剂相溶性或机械强度能变化。乙酸乙烯酯单元含量如果处于前述下限值与上限值的范围内,则与根据情况相邻并层叠的增塑化聚乙烯醇缩醛树脂层的良好接合以及光学畸变的降低等容易达成。在聚乙烯醇缩醛树脂薄膜包含2种以上不同的聚乙烯醇缩醛树脂的情况下,优选至少1种聚乙烯醇缩醛树脂的乙酸乙烯酯单元含量处于前述范围内。乙酸乙烯酯单元的含量可以通过适宜调整原料的聚乙烯醇系树脂的皂化度而调整。
聚乙烯醇缩醛树脂的乙烯醇单元含量优选9~36摩尔%、更优选18~34摩尔%、进一步优选22~34摩尔%、进一步更优选26~34摩尔%、特别优选26~31摩尔%、特别是更优选26~30摩尔%。乙烯醇单元含量是指,将作为聚乙烯醇缩醛树脂的制造原料的聚乙烯醇系树脂中的主链的包含2个碳的单元(例如乙烯醇单元、乙酸乙烯酯单元、乙烯单元等)为一个重复单元,且以该一个重复单元为基准的乙烯醇单元的量。乙烯醇单元含量如果处于前述范围内,则与根据情况相邻并层叠的增塑化聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的折射率差变小,容易得到光学畸变少的夹层玻璃。另一方面,进一步为了也赋予隔音性能,优选的乙烯醇单元含量为9~29摩尔%、更优选12~26摩尔%、进一步优选15~23摩尔%、特别优选16~20摩尔%。在聚乙烯醇缩醛树脂薄膜包含2种以上不同的聚乙烯醇缩醛树脂的情况下,优选至少1种聚乙烯醇缩醛树脂的乙烯醇单元含量处于前述范围内。乙烯醇单元含量可以通过调整缩醛化反应中的醛的用量而调整为前述范围内。
聚乙烯醇缩醛树脂通常由形成缩醛的单元、乙烯醇单元和乙酸乙烯酯单元构成,这些各单元量例如通过JIS K6728“聚乙烯醇缩丁醛试验方法”或核磁共振法(NMR)而测定。
构成本发明的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的聚乙烯醇缩醛树脂材料中的聚乙烯醇缩醛树脂的、使用Brookfield型(B型)粘度计以20℃、30rpm测得的、浓度10质量%的甲苯/乙醇=1/1(质量比)溶液的粘度优选100mPa·s以上、更优选200mPa·s以上、进一步优选240mPa·s以上、特别优选265mPa·s以上。聚乙烯醇缩醛树脂的前述粘度如果为前述下限值以上,则可以抑制在层叠功能性层制作夹层玻璃时功能性层的变形、破坏,能有效地防止得到的夹层玻璃中由于热而玻璃错位的现象。从容易得到良好的制膜性的观点出发,前述粘度的上限值通常为1000mPa·s以下,优选800mPa·s以下,更优选500mPa·s以下,进一步优选450mPa·s以下。
前述粘度可以通过使用或并用使用粘均聚合度高的聚乙烯醇系树脂作为原料或原料的一部分而制造的聚乙烯醇缩醛树脂而调整。用于构成聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的聚乙烯醇缩醛树脂由多个树脂的混合物构成的情况下,前述粘度为这种混合物的粘度。
前述聚乙烯醇缩醛树脂材料中的聚乙烯醇缩醛树脂的峰顶分子量优选115000~200000、更优选120000~160000、特别优选130000~150000。聚乙烯醇缩醛树脂的峰顶分子量如果处于前述范围内,则容易得到适合的薄膜制膜性和适合的薄膜物性(例如层压适合性、耐蠕变性和断裂强度)。前述峰顶分子量可以通过使用或并用使用粘均聚合度高的聚乙烯醇系树脂作为原料或原料的一部分而制造的聚乙烯醇缩醛树脂而调整。
前述聚乙烯醇缩醛树脂材料中的聚乙烯醇缩醛树脂的分子量分布、即、重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)之比(Mw/Mn)优选2.7以上、更优选2.8以上、特别优选2.9以上。聚乙烯醇缩醛树脂的分子量分布如果为前述下限值以上,则容易兼顾制膜性和适合的薄膜物性(例如层压适合性、耐蠕变性和断裂强度)。前述分子量分布可以通过将粘均聚合度不同的聚乙烯醇系树脂的混合物缩醛化、或将粘均聚合度不同的聚乙烯醇系树脂的缩醛化物混合而调整。分子量分布的上限值没有特别限定,从制膜容易性的观点出发,通常为10以下,优选5以下。
在前述聚乙烯醇缩醛树脂材料包含2种以上不同的聚乙烯醇缩醛树脂的情况下,优选至少1种聚乙烯醇缩醛树脂的峰顶分子量和分子量分布处于上述范围内。
需要说明的是,峰顶分子量和分子量分布例如利用凝胶渗透色谱法(GPC)、以分子量已知的聚苯乙烯为标准而求出。
本发明中使用的聚乙烯醇缩醛树脂可以通过以往公知的方法而制造,代表性地,可以通过将聚乙烯醇系树脂(例如聚乙烯醇树脂或乙烯乙烯醇共聚物)利用醛缩醛化而制造。没有限定,具体而言例如,将浓度3~30质量%的聚乙烯醇或乙烯乙烯醇共聚物的水溶液保持为80~100℃的温度范围内后,用10~60分钟缓慢地冷却,温度降低至-10~30℃后,添加醛和酸催化剂,边将温度保持为恒定边进行30~300分钟的缩醛化反应。接着,将反应液用30~200分钟升温至20~80℃的温度,保持30~300分钟后,将反应液根据需要进行过滤后,添加碱等中和剂进行中和,将树脂过滤、水洗和干燥,从而可以制造本发明中能使用的聚乙烯醇缩醛树脂。
缩醛化反应中使用的酸催化剂没有特别限定,可以使用有机酸和无机酸,均可。作为这种酸催化剂的例子,可以举出乙酸、对甲苯磺酸、硝酸、硫酸和盐酸等。其中,从酸的强度和清洗时的去除容易性的观点出发,优选使用盐酸、硫酸和硝酸。
从容易得到具有适合的断裂能的聚乙烯醇缩醛树脂的观点出发,聚乙烯醇缩醛树脂的制造中使用的醛或酮化合物优选为具有2~10个碳原子的直链状、支链状或环状化合物,更优选为直链状或支链状化合物。由此,也可以带来相应的直链状或支链状的缩醛基。另外,本发明中使用的聚乙烯醇缩醛树脂可以为通过多个醛或酮化合物的混合物将聚乙烯醇或乙烯乙烯醇共聚物缩醛化而得到的缩醛化物。
本发明中使用的聚乙烯醇缩醛树脂优选通过至少1种聚乙烯醇系树脂、与具有2~10个碳原子的1个以上脂肪族非支链的醛的反应而产生。作为这种醛,从容易得到具有适合的断裂能的聚乙烯醇缩醛树脂的观点出发,优选正丁醛。缩醛化中使用的醛中的正丁醛的含量优选50质量%以上、更优选80质量%以上、进一步优选95质量%以上、特别优选99质量%以上,可以为100质量%。本发明的优选的一方式中,聚乙烯醇缩醛树脂为聚乙烯醇缩丁醛树脂。
用于制造聚乙烯醇缩醛树脂的聚乙烯醇系树脂可以为单独、或可以为粘均聚合度或水解度等不同的聚乙烯醇系树脂的混合物。
成为聚乙烯醇缩醛树脂的原料的聚乙烯醇系树脂的粘均聚合度优选100以上、更优选300以上、进一步优选400以上、进一步更优选600以上、特别优选700以上、特别是更优选750以上。聚乙烯醇系树脂的粘均聚合度如果为前述下限值以上,则制作夹层玻璃时容易抑制功能性层的变形和破坏,能防止得到的夹层玻璃中由于热而玻璃错位的现象。另外,聚乙烯醇系树脂的粘均聚合度优选5000以下,更优选3000以下,进一步优选2500以下,特别优选2300以下,特别是更优选2000以下。聚乙烯醇系树脂的粘均聚合度如果为前述上限值以下,则容易得到良好的制膜性。
需要说明的是,聚乙烯醇缩醛树脂的优选的粘均聚合度的值与上述聚乙烯醇系树脂的优选的粘均聚合度的值相同。在聚乙烯醇缩醛树脂薄膜包含2种以上不同的聚乙烯醇缩醛树脂的情况下,优选至少1种聚乙烯醇缩醛树脂的粘均聚合度为前述下限值以上且前述上限值以下。聚乙烯醇系树脂的粘均聚合度可以基于JIS K 6726“聚乙烯醇试验方法”而测定。
从容易得到良好的制膜性的观点出发,聚乙烯醇缩醛树脂薄膜优选包含未交联的聚乙烯醇缩醛。聚乙烯醇缩醛树脂薄膜也可以包含经交联的聚乙烯醇缩醛。用于使聚乙烯醇缩醛交联的方法例如记载于EP 1527107B1和WO2004/063231A1(含羧基的聚乙烯醇缩醛的热自交联)、EP 1606325A1(利用聚醛交联了的聚乙烯醇缩醛)、和WO 2003/020776A1(利用乙醛酸交联了的聚乙烯醇缩醛)。另外,通过适宜调整缩醛化反应条件,从而控制生成的分子间缩醛键量、或控制残留羟基的封端化度也是有用的方法。
(增塑剂)
本发明中,聚乙烯醇缩醛树脂薄膜中的增塑剂的量基于聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的总质量为0~20质量%。前述增塑剂量如果超过20质量%,则无法得到良好的制膜性,有层叠功能性层来制作夹层玻璃时变得容易产生功能性层的变形和破坏的倾向,变得无法发挥良好的功能性。虽然通过减少增塑剂量或不配混增塑剂,聚乙烯醇缩醛树脂薄膜有成膜性和操作性优异的倾向,能成为适于层叠功能性层的树脂薄膜,但同时在低增塑或无增塑的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜中,有变得容易产生卷褶皱的倾向。本发明的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜中,将树脂薄膜的两表面的相对漫反射率以成为上述特定的关系的方式进行控制,从而树脂薄膜的一个面与另一个面具有不同的表面形状。因此,即使为源自增塑剂量少而原本容易产生卷褶皱的树脂薄膜,在相邻的树脂薄膜间也产生适度的孔隙,可以有效地抑制卷褶皱的发生,且在较光滑的面上层叠功能性层,从而可以得到不易产生功能性层的经时的变形和破坏的夹层玻璃。
前述增塑剂量基于聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的总质量优选为0~19质量%、更优选0~15质量%、进一步优选0~10质量%、特别优选0~5质量%。聚乙烯醇缩醛树脂薄膜中的增塑剂的量如果处于前述范围内,则有聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的制膜性和操作性优异的倾向,使用该聚乙烯醇缩醛树脂薄膜制作夹层玻璃时抑制功能性层的变形、破坏,其结果,可以得到良好的功能性。
聚乙烯醇缩醛树脂薄膜中包含增塑剂的情况下,作为增塑剂,优选使用下述组的1个或多个化合物。
·多元的脂肪族或芳香族酸的酯。例如可以举出己二酸二烷基酯(例如己二酸二己酯、己二酸二-2-乙基丁酯、己二酸二辛酯、己二酸二-2-乙基己酯、己二酸己基环己酯、己二酸二庚酯、己二酸二壬酯、己二酸二异壬酯、己二酸庚基壬酯);己二酸与包含醇或醚化合物的醇的酯(例如己二酸二(丁氧基乙基)酯、己二酸二(丁氧基乙氧基乙基)酯);癸二酸二烷基酯(例如癸二酸二丁酯);癸二酸与包含脂环式或醚化合物的醇的酯;邻苯二甲酸的酯(例如邻苯二甲酸丁基苄酯、邻苯二甲酸双-2-丁氧基乙酯);和脂环式多元羧酸与脂肪族醇的酯(例如1,2-环己烷二羧酸二异壬基酯)。
·多元的脂肪族或芳香族醇或具有1个以上的脂肪族或芳香族取代基的低聚醚甘醇的酯或醚。例如可以举出甘油、二甘醇、三甘醇、四甘醇等与直链状或支链状的脂肪族或脂环式羧酸的酯。具体而言,可以举出二甘醇-双-(2-乙基己酸酯)、三甘醇-双-(2-乙基己酸酯)(以下中,也有时称为“3GO”)、三甘醇-双-(2-乙基丁酸酯)、四甘醇-双-正庚酸酯、三甘醇-双-正庚酸酯、三甘醇-双-正己酸酯、四甘醇二甲醚、和二丙二醇二苯甲酸酯。
·脂肪族或芳香族醇的磷酸酯。例如可以举出磷酸三(2-乙基己基)酯、磷酸三乙酯、磷酸二苯基-2-乙基己酯、和磷酸三甲苯酯。
·柠檬酸、琥珀酸和/或富马酸的酯。
另外,也可以使用由多元醇与多元羧酸构成的聚酯或低聚酯、它们的末端酯化物或醚化物、由内酯或羟基羧酸构成的聚酯或低聚酯、或它们的末端酯化物或醚化物等作为增塑剂。
聚乙烯醇缩醛树脂薄膜中包含增塑剂的情况下,从抑制伴有增塑剂在该聚乙烯醇缩醛树脂薄膜与能层叠的增塑化聚乙烯醇缩醛树脂层之间迁移的问题(例如经时的物性变化等问题)的观点出发,优选使用:与层叠的增塑化聚乙烯醇缩醛树脂层中所含者相同的增塑剂、或不有损该增塑化聚乙烯醇缩醛树脂层的物性(例如耐热性、耐光性、透明性和增塑化效率)的增塑剂。从这种观点出发,作为增塑剂,优选包含3GO、三甘醇-双(2-乙基丁酸酯)、四甘醇-双-(2-乙基己酸酯)、四甘醇-双庚酸酯,特别优选包含三甘醇-双-(2-乙基己酸酯)。
进而,本发明的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜可以包含其他添加剂。作为这种添加剂,例如可以举出水、紫外线吸收剂、抗氧化剂、粘接调节剂、增白剂或荧光增白剂、稳定剂、色素、加工助剂、耐冲击性改良剂、流动性改良剂、交联剂、颜料、发光材料、折射率调节剂、隔热材料、有机或无机纳米颗粒、焙烧硅酸和表面活性剂等。
一方式中,层叠导电层作为功能性层的情况下,为了抑制导电性结构体的腐蚀,优选聚乙烯醇缩醛树脂薄膜含有防腐蚀剂。这种情况下,聚乙烯醇缩醛树脂薄膜中含有的防腐蚀剂的量基于构成聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的树脂材料的质量优选为0.005~5质量%。作为防腐蚀剂的例子,可以举出进行了取代的或未进行取代的苯并***。
本发明的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜中的聚乙烯醇缩醛树脂的量基于聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的总质量优选为75质量%以上、更优选80质量%以上、进一步优选85质量%以上、更优选90质量%以上、特别优选95质量%以上。聚乙烯醇缩醛树脂薄膜中的聚乙烯醇缩醛树脂的量如果处于前述范围内,则容易制造透明性、制膜性和操作性优异的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜,制作使用该聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的夹层玻璃时容易抑制功能性层的变形、破坏,其结果,容易得到良好的功能性。
本发明的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜可以具有基于多成分的层分离结构,但层分离结构的岛成分的平均粒径优选低于100nm、更优选低于80nm,特别优选不示出海岛的层分离结构。不示出海岛的层分离结构,或示出充分细的粒径,从而可以确保也能用于车的挡风玻璃等的透明性。
<聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的制造方法>
聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的制造方法没有特别限定。将前述聚乙烯醇缩醛树脂、根据情况的规定量的增塑剂、和根据需要的其他添加剂配混,将其均匀地混炼后,通过挤出法、压延法、加压法、浇铸法、吹胀法等公知的制膜方法,成型为薄膜状,从而能制作。
公知的制膜方法中,特别适合采用使用挤出机制造薄膜的方法。挤出时的树脂温度优选150~250℃、更优选170~230℃。树脂温度如果过度变高,则引起聚乙烯醇缩醛树脂分解,挥发性物质的含量变多。另一方面,温度过低的情况下,挥发性物质的含量也变多。为了有效地去除挥发性物质,优选从挤出机的排气口通过减压去除挥发性物质。
熔融挤出中,通过使用表面形状、材质不同的冷却辊,从而可以控制树脂薄膜表面的波长550nm下的相对漫反射率为特定的范围。例如,为了形成平滑的面,可以使用以金属弹性辊和金属刚性体辊等镜面金属冷却辊为代表的平滑的(镜面)冷却辊,为了形成粗糙的面,可以使用对应于期望的表面形状(表面粗糙度)的金属制、硬质橡胶制等的压花辊。为了控制树脂薄膜的两表面的表面形状使得树脂薄膜的各表面的波长550nm下的相对漫反射率成为上述特定的范围,优选的是,适宜选择这些辊,将从T模头挤出的树脂材料制膜,优选使夹持挤出后的树脂材料的辊对的一者为镜面辊、另一者为适于形成凹凸的压花辊。通过这种方法,可以得到具有平滑的面和较粗糙的面的树脂薄膜。
从容易控制聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的两表面的表面形状、容易得到上述特定的相对漫反射率的观点出发,优选制膜时的辊对的至少一者使用弹性辊,更优选使用金属弹性辊。另外,从同样的观点出发,与聚乙烯醇缩醛树脂薄膜中所含的聚乙烯醇缩醛树脂的玻璃化转变温度相比,从冷却辊剥离时的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的温度优选低5℃以上、更优选低10℃以上、进一步优选低20℃以上、特别优选低40℃以上。从冷却辊剥离时的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的温度与上述玻璃化转变温度如果满足上述关系,则容易降低源自从冷却辊剥离时的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的粘合性的表面粗糙、或源自薄膜的收缩等的厚度不均。需要说明的是,在聚乙烯醇缩醛树脂薄膜中所含的聚乙烯醇缩醛树脂为2种以上不同的聚乙烯醇缩醛树脂的情况下,优选至少1种聚乙烯醇缩醛树脂的玻璃化转变温度与冷却辊的剥离点处的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的温度满足上述关系。
本发明中,聚乙烯醇缩醛树脂薄膜表面的波长550nm下的相对漫反射率受到树脂薄膜的表面形状的影响,但根据表面凹凸的间距、尖锐度等而其值也变化,因此,表面粗糙度(Rz)与上述漫反射率未必具有恒定的相关关系。因此,本发明的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜中,重要的是,将各表面中的上述相对漫反射率控制为上述特定的范围。
<带功能性层的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜>
本发明的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜由于抑制层叠功能性层等其他层时的经时的变形和破坏的效果优异,因此,适合作为用于层叠功能性层的树脂薄膜。因此,本发明也将在本发明的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的至少一个面具有功能性层的带功能性层的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜作为对象。本发明中功能性层是指,对夹层玻璃等层叠体赋予特定的功能的层。功能性层可以为1层或多层。聚乙烯醇缩醛树脂薄膜具有多个功能性层的情况下,各功能性层的种类可以相同也可以不同。
设置功能性层的情况下,优选在本发明的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的表面中的、波长550nm下的相对漫反射率低的面设置功能性层。通过在相对漫反射率低的面设置功能性层,从而树脂薄膜与功能性层的密合性改善,变得不易产生功能性层的经时的变形、破坏。带功能性层的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜具有多个功能性层的情况下,可以根据功能性层的种类、目的而适宜选择层叠的面,但形成后述的层叠体(夹层玻璃)时,通过使本发明的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的相对反射率高的面与透明基材粘贴,从而可以有效地抑制夹层玻璃等中的发泡,因此,优选多个功能性层均设置于相对漫反射率低的面。
在聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的具有功能性层的面,聚乙烯醇缩醛树脂薄膜可以在其面的整面具有功能性层,也可以在其面的一部分具有功能性层。将后述的增塑化聚乙烯醇缩醛树脂层层叠于聚乙烯醇缩醛树脂薄膜而制作层叠体的情况下,优选聚乙烯醇缩醛树脂薄膜在其面的一部分具有功能性层使得增塑化聚乙烯醇缩醛树脂层中的增塑剂可以向聚乙烯醇缩醛树脂薄膜迁移。但是,只要功能性层不妨碍增塑剂从增塑化聚乙烯醇缩醛树脂层向聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的迁移,就不限定于此。
功能性层优选为选自由导电层、红外线反射层或紫外线反射层那样的特定波长电磁波反射层、色彩校正层、红外线吸收层、紫外线吸收层、荧光/发光层、隔音层、电致变色层、光致变色层、热致变色层、设计性层和高弹性模量层组成的组中的1者以上。
本发明的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的增塑剂含量较少,因此,不易产生树脂薄膜的变形等,且以树脂薄膜的两面具有上述特定的相对漫反射率的方式构成,因此,通过适当选择层叠功能性层的面,从而可以得到对功能性层的经时的变形和破坏的高的抑制效果。因此,本发明的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜特别适合于制造在以往的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜中包含容易产生变形、断裂的导电层的树脂薄膜。因此,本发明的一方式中,功能性层优选为导电层。
从电阻和制造的容易性等的观点出发,导电层的厚度优选1~30μm、更优选2~15μm、特别优选3~10μm。导电层的厚度用厚度计或激光显微镜等而测定。
从电阻、放热性能、电磁波吸收性和光学特性等的观点出发,导电层优选具有线状、格子状或网状的形状。此处,作为线状的例子,可以举出直线状、波浪线状和Z字形状等。1个导电层中,可以为单一的形状,也可以混合存在多个形状。
某一方式、例如通过印刷法形成导电层,例如在前方可视性的确保不重要的区域中,将层叠体(夹层玻璃)部分地加热、或用作传感器或天线的方式中,从充分的放热量或作为传感器或天线的功能性的确保和制造容易性的观点出发,导电层优选由线宽0.001~5mm的多个线状导电性材料构成。即,构成前述线状、格子状或网状的形状的线状导电性材料(布线)的线宽优选0.001~5mm。前述线宽更优选0.01~2mm、特别优选0.03~1mm。
另一方式、例如将层叠体整面地加热的方式中,从容易确保充分的放热量和良好的前方可视性这两者的观点出发,导电层优选由线宽1~30μm的多个线状导电性材料构成。即,构成前述线状、格子状或网状的形状的线状导电性材料的线宽优选1~30μm。前述线宽更优选2~15μm、特别优选3~12μm。
从电阻或放热量的确保的容易性、和制造容易性的观点出发,构成导电层的导电性材料优选包含银或铜,更优选仅由银或铜构成。另外,从经济的观点出发,构成导电层的导电性材料更优选包含铜,更优选仅由铜构成。
导电层基于金属箔的方式中,优选导电层的至少一面进行低反射率处理,更优选导电层的两面进行低反射率处理。本发明中“进行低反射率处理”是指,进行处理使得依据JIS R 3106而测定的可见光反射率成为30%以下。从前方可视性的观点出发,更优选进行处理使得可见光反射率成为10%以下。可见光反射率如果为前述上限值以下,则使用具有导电层的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜制作层叠体时,容易得到期望的可见光反射率,使用层叠体作为交通工具用夹层玻璃的情况下等,有前方可视性优异的倾向。
作为低反射率处理的方法,例如可以举出黑化处理(暗色化处理)、褐色化处理和镀覆处理等。从工序通过性的观点出发,低反射率处理优选为黑化处理。因此,从良好的前方可视性的观点出发,特别优选对导电层的单面、两面或整面进行黑化处理使得可见光反射率成为10%以下。黑化处理具体而言使用碱系黑化液等而进行。
<带功能性层的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的制造方法>
带功能性层的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的制造方法没有特别限制,例如,可以通过包括如下步骤的方法而制造:在设有功能性层的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的至少一个面涂布、印刷或层压构成功能性层的材料。
前述涂布、印刷或层压构成功能性层的材料的方法没有特别限定。
作为涂布的方法,例如可以举出如下方法:将构成聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的树脂材料的熔融物涂布于功能性层的方法(例如在功能性层上熔融挤出前述树脂材料的方法、或在功能性层上通过刮刀涂布等涂布前述树脂材料的方法);在聚乙烯醇缩醛树脂薄膜上通过蒸镀、溅射或电气蒸镀赋予功能性层的方法;功能性层由树脂材料构成的情况下,将构成聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的树脂材料与构成功能性层的树脂材料同时挤出的方法;或使聚乙烯醇缩醛树脂薄膜浸渍于构成功能性层的树脂材料的溶液中的方法。
作为印刷的方法,例如可以举出丝网印刷、柔性印刷、或凹版印刷。该印刷的方法中,可以使用在层叠具有功能性层的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜之前进行干燥或通过热或光进行固化的墨。
作为层压的(贴合)方法,例如可以举出如下方法:将功能性层与聚乙烯醇缩醛树脂薄膜重叠并进行热压接的方法;将溶剂、或包含构成聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的树脂和溶剂的树脂材料(组合物)的溶液涂布于功能性层和聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的一者或两者,或注入至功能性层与聚乙烯醇缩醛树脂薄膜之间,使功能性层与聚乙烯醇缩醛树脂薄膜接合的方法;用粘接剂使功能性层与聚乙烯醇缩醛树脂薄膜接合的方法。作为使用粘接剂接合的方法中能使用的粘接剂,可以使用本技术领域中通常使用的粘接剂,可以举出丙烯酸酯系粘接剂、氨基甲酸酯系粘接剂、环氧系粘接剂和热熔粘接剂。光学上要求优异的特性的方式中,从不产生源自粘接剂的雾度的观点出发,优选不使用粘接剂地将功能性层与聚乙烯醇缩醛树脂薄膜接合的方法。
功能性层为导电层的方式中,印刷法中使用的墨通常包含导电性颗粒和/或导电性纤维。导电性颗粒或导电性纤维没有特别限定,例如可以举出金属颗粒(例如金、银、铜、锌、铁或铝的颗粒);用金属覆盖了的颗粒或纤维(例如镀银的玻璃纤维或玻璃小球);或导电性炭黑、碳纳米管、石墨或石墨烯的颗粒或纤维等。进而,导电性颗粒可以为导电性金属氧化物的颗粒等半导体的颗粒、例如铟掺杂氧化锡、铟掺杂氧化锌或锑掺杂氧化锡的颗粒。从导电性的观点出发,前述墨优选包含银颗粒、铜颗粒和/或碳纳米管,更优选包含银颗粒或铜颗粒,从经济的观点出发,特别优选包含铜颗粒。
本发明的优选一方式中,导电层(导电性结构体)为金属箔的蚀刻结构体。从赋予导电性结构体时的生产效率高的观点和黑化处理容易性的观点出发,优选该方式。使金属箔与聚乙烯醇缩醛树脂薄膜接合的工序例如可以以下述方法(I)~(III)中的任意者进行。
(I)将聚乙烯醇缩醛树脂薄膜与金属箔重叠并热压接的方法、
(II)在金属箔上覆盖构成聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的树脂材料的熔融物并接合的方法、例如在金属箔上熔融挤出前述树脂材料的方法、或将前述树脂材料通过刮刀涂布等涂布在金属箔上的方法、或
(III)将溶剂、或包含构成聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的树脂和溶剂的树脂材料(组合物)的溶液或分散液涂布于金属箔和聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的一者或两者,或注入至金属箔与聚乙烯醇缩醛树脂薄膜之间,使金属箔与聚乙烯醇缩醛树脂薄膜接合的方法。
上述方法(I)中的将金属箔与聚乙烯醇缩醛树脂薄膜热压接时的接合温度取决于构成聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的树脂的种类,通常为90~170℃、优选100~160℃、更优选105~155℃、进一步优选105~150℃。接合温度如果为上述范围内,则容易得到良好的接合强度。
从降低聚乙烯醇缩醛树脂薄膜中的挥发性物质的含量的观点出发,上述方法(II)中的挤出时的树脂温度优选150~250℃、更优选170~230℃。
作为上述方法(III)中的溶剂,优选使用聚乙烯醇缩醛树脂中通常使用的增塑剂。
由得到的带金属箔的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜形成导电层的期望的形状的工序可以利用公知的光刻法的手法而进行。前述工序例如如后述的实施例中记载,首先,在带金属箔的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的金属箔上层压干膜抗蚀剂后,利用光刻法的手法,形成耐蚀刻图案,接着,使赋予了耐蚀刻图案的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜浸渍于蚀刻液以形成导电层的形状后,通过公知的方法,将残留的光致抗蚀层去除,从而可以进行。
<层叠体>
本发明涉及一种层叠体,其包含:透明基材;和,本发明的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜或带功能性层的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜。本发明还涉及一种层叠体,其在多个透明基材之间包含本发明的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜或带功能性层的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜。
从透明性、耐气候性和力学强度的观点出发,前述透明基材优选为无机玻璃(以下,也有时简称为玻璃)、或甲基丙烯酸类树脂片、聚碳酸酯树脂片、聚苯乙烯系树脂片、聚酯系树脂片、聚酰亚胺系树脂片、或聚环烯烃系树脂片等有机玻璃,更优选为无机玻璃、甲基丙烯酸类树脂片或聚碳酸酯树脂片,特别优选为无机玻璃。作为无机玻璃,没有特别限制,可以举出浮法玻璃、强化玻璃、半强化玻璃、化学强化玻璃、绿玻璃或石英玻璃等。另外,对使用的透明基材的形状没有特别限制,可以为单纯的平面状的透明基材,也可以为具有曲率的透明基材。
包含带功能性层的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的层叠体中,前述聚乙烯醇缩醛树脂薄膜中的功能性层可以与透明基材接触,也可以与后述的增塑化聚乙烯醇缩醛树脂层等其他层接触。
包含导电层作为功能性层的情况下,导电层的各布线通常与母线连接。作为母线,使用本技术领域中通常使用的母线,作为其例子,可以举出金属箔带、带导电性粘合剂的金属箔带和导电性糊剂等。另外,形成导电层时的同时,通过残留金属箔的一部分作为母线,从而可以形成母线。在母线上分别连接供电线,各供电线连接于电源,因此,向导电性结构体供给电流。
本发明中,层叠体可以还包含增塑化聚乙烯醇缩醛树脂层。增塑化聚乙烯醇缩醛树脂层为含有聚乙烯醇缩醛树脂和增塑剂的层。作为增塑化聚乙烯醇缩醛树脂层中所含的聚乙烯醇缩醛树脂和增塑剂,可以使用与作为能构成本发明的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜者的上述示例的物质同样的物质。
对于增塑化聚乙烯醇缩醛树脂层中的增塑剂的含量,在层叠层前的初始状态下,基于增塑化聚乙烯醇缩醛树脂层的总质量,优选16.0质量%以上、更优选16.1~36.0质量%、进一步优选22.0~32.0质量%、特别优选26.0~30.0质量%。前述增塑剂含量如果处于前述范围内,则容易得到耐冲击性优异的夹层玻璃。另外,作为增塑化聚乙烯醇缩醛树脂层,也可以使用具有隔音功能的增塑化聚乙烯醇缩醛树脂层。此时,对于增塑剂的含量,在层叠层前的初始状态下,基于增塑化聚乙烯醇缩醛树脂层的总质量,优选30质量%以上、更优选30~50质量%、进一步优选31~40质量%、特别优选32~35质量%。
增塑化聚乙烯醇缩醛树脂层根据需要可以含有作为构成本发明的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的添加剂示例的添加剂。另外,增塑化聚乙烯醇缩醛树脂层可以通过与本发明的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜同样的方法而制造。
增塑化聚乙烯醇缩醛树脂层的厚度优选100~1600μm、更优选350~1200μm、进一步优选700~900μm。增塑化聚乙烯醇缩醛树脂层的厚度如果处于前述范围内,则容易得到优异的耐贯通性。上述厚度用厚度计或激光显微镜等而测定。
层叠体具有增塑化聚乙烯醇缩醛树脂层的情况下,构成本发明的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的聚乙烯醇缩醛树脂的乙烯醇单元的量、与构成前述增塑化聚乙烯醇缩醛树脂层的聚乙烯醇缩醛树脂的乙烯醇单元的量之差优选5摩尔%以下、更优选3摩尔%以下、特别优选1摩尔%以下。构成本发明的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的聚乙烯醇缩醛树脂或构成增塑化聚乙烯醇缩醛树脂层的聚乙烯醇缩醛树脂由多个树脂的混合物构成的情况下,构成本发明的聚乙烯醇缩醛树脂层的聚乙烯醇缩醛树脂的平均乙烯醇单元的量与增塑化聚乙烯醇缩醛树脂层的聚乙烯醇缩醛树脂的平均乙烯醇单元的量优选满足前述关系。前述差如果为前述上限值以下,则层叠体中增塑剂迁移后的平衡状态下的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜与增塑化聚乙烯醇缩醛树脂层的折射率差变小,因此,使用彼此尺寸不同的增塑化聚乙烯醇缩醛树脂层与聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的情况下,不易可视其边界,故优选。
另一方面,对构成本发明的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的聚乙烯醇缩醛树脂的乙烯醇单元的量、与构成前述增塑化聚乙烯醇缩醛树脂层的聚乙烯醇缩醛树脂的乙烯醇单元的量赋予差,从而在增塑剂迁移后的平衡状态下,也可以对聚乙烯醇缩醛树脂薄膜中的增塑剂量与增塑化聚乙烯醇缩醛树脂层中的增塑剂量之间赋予差,得到隔音性能优异的层叠体。上述情况下,前述乙烯醇单元的量之差优选5摩尔%以上、更优选8摩尔%以上。
增塑化聚乙烯醇缩醛树脂层可以为市售的增塑化聚乙烯醇缩丁醛片,也可以为分散有具有红外线吸收能力或反射能力的纳米颗粒的增塑化聚乙烯醇缩醛树脂层、经着色的增塑化聚乙烯醇缩醛树脂层、或具有隔音功能的增塑化聚乙烯醇缩醛树脂层。
<层叠体的制造方法>
层叠体可以以对本领域技术人员来说公知的方法而制造。例如,在透明基材上以任意的顺序重叠并配置任意的张数的本发明的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜或带功能性层的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜和根据情况的增塑化聚乙烯醇缩醛树脂层,进一步重叠另一张透明基材,对于其,作为预压接工序,提高温度以使聚乙烯醇缩醛树脂薄膜和根据情况的增塑化聚乙烯醇缩醛树脂层整面或局部地熔接于透明基材,接着,在高压釜中进行处理,从而可以制造层叠体。另外,将本发明的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜或带功能性层的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜以及根据情况的增塑化聚乙烯醇缩醛树脂层等的、构成层叠体的透明基材以外的层预先进行预粘接后,配置于2张透明基材之间,在高温下彼此熔接,从而可以制造层叠体。
此时,优选与透明基材接触的本发明的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的表面为波长550nm下的相对漫反射率高的面。相对漫反射率高的面与透明基材接触,从而使透明基材与聚乙烯醇缩醛树脂薄膜粘贴时变得容易脱气,可以抑制层叠体(夹层玻璃)中的发泡。
本发明的层叠体可以作为建筑物或交通工具中使用的夹层玻璃使用。因此,本发明还涉及作为交通工具用夹层玻璃的层叠体。交通工具用夹层玻璃是指,用于火车、电车、汽车、船舶或航空机的交通工具的、挡风玻璃、后玻璃、顶玻璃或侧窗玻璃等。
本发明中,在层叠体包含相邻或接近于聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的增塑化聚乙烯醇缩醛树脂层的情况下,通常,增塑化聚乙烯醇缩醛树脂层中所含的增塑剂随着时间经过而向聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的层迁移,增塑化聚乙烯醇缩醛树脂层中所含的增塑剂量与聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的层中所含的增塑剂量成为同等程度。本发明中,该平均增塑剂量优选18~35质量%、更优选20~30质量%、特别优选25~29质量%。平均增塑剂量如果处于前述范围内,则容易得到例如可以缓和碰撞时的对乘车人物的头部的冲击等的、夹层玻璃的期望的特性。通过调整增塑化聚乙烯醇缩醛树脂层中所含的增塑剂的量、增塑化聚乙烯醇缩醛树脂层的厚度、聚乙烯醇缩醛树脂薄膜中所含的增塑剂的量、和聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的厚度,从而平均增塑剂量可以调整为前述范围内。
实施例
以下,根据实施例和比较例对本发明具体地进行说明,但本发明不限定于这些实施例。需要说明的是,以下的实施例中“%”只要没有特别限定就是指“质量%”。
[实施例1]
(1)聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的制作
将具有表1所示的物性的聚乙烯醇缩丁醛树脂1(以下,称为“树脂1”)进行熔融混炼以股线状挤出,粒料化。使用单螺杆挤出机和T模头,将得到的粒料以230℃进行熔融挤出。使用金属弹性辊(辊A)和硬质橡胶辊(辊B)作为冷却辊进行夹持,在后述的条件下进行卷取,从而得到金属弹性辊侧的表面(1面)为平滑的、平均厚度50μm的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜(1)的卷。
上述制造使用图1所示的装置进行,所使用的T模头的宽度为500mm、辊A和B的宽度为600mm。另外,对于距离薄膜宽度方向的中心超过150mm的两端部,使用剪切刀以在线进行分切,使得得到的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的宽度成为300mm。在卷取张力90N/m宽、卷取速度10m/分钟、卷长300m下,以卷状卷取于内径76mm、外径88mm、宽度400mm的ABS树脂制芯。
[表1]
对于上述表1和下述表2中记载的聚乙烯醇缩醛树脂1和2、以及各混合物的粘度,在甲苯/乙醇=1/1的混合溶液中加入聚乙烯醇缩醛树脂1、2和它们的各比率的混合物,使得浓度成为10质量%,使其溶解,使用Brookfield型(B型)粘度计以20℃、30rpm测定得到的溶液的粘度。
(2)聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的物性/特性的评价
依据下述的方法测定得到的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜(1)的波长550nm下的相对漫反射率和平均表面粗糙度Rz,评价聚乙烯醇缩醛树脂薄膜卷(1)的外观。将结果示于表2。
<波长550nm下的相对漫反射率的测定>
使用设置有附带积分球的装置(株式会社岛津制作所制、ISR603)的紫外可见近红外分光光度计(株式会社岛津制作所制、UV-3600Plus),以入射角0度使光入射,在波长550nm下,测定聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的不含镜面反射的相对漫反射率。测定中,在使1面面对光源侧,直接使光入射至1面的情况、使2面面对光源侧、直接使光入射至2面的情况下进行,将前者作为1面的相对漫反射率、后者作为2面的相对漫反射率。标准板使用硫酸钡。相对漫反射率是用下式算出的值。
相对漫反射率=(测定试样中的漫反射光的量)/(标准板中的漫反射光的量)×100
<薄膜表面的平均表面粗糙度的测定>
依据JIS B0601-2001,对于后述的辊A侧的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜面(以下中也称为“1面”)和辊B侧的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜面(以下中也称为“2面”),分别测定平均表面粗糙度Rz。
<薄膜卷的外观的评价>
以目视观察聚乙烯醇缩醛树脂薄膜卷的表面(宽度300mm×长度300mm)的褶皱的有无,以下述基准进行评价。将结果示于表2。
A:观察不到褶皱。
B:观察到1条以上且低于6条的褶皱。
C:观察到6条以上且低于10条的褶皱。
D:观察到10条以上的褶皱。
[实施例2]
将树脂1变更为树脂1:表1中记载的聚乙烯醇缩丁醛树脂2(以下,称为“树脂2”)=75:25(质量比)的混合物,除此之外,与实施例1同样地制造聚乙烯醇缩醛树脂薄膜(2)的卷并进行评价。将结果示于表2。
[实施例3]
将辊A的金属弹性辊变更为金属刚性体辊,除此之外,与实施例2同样地制造聚乙烯醇缩醛树脂薄膜(3)的卷并进行评价。将结果示于表2。
[实施例4]
将树脂1:树脂2=75:25(质量比)的混合物变更为树脂1:树脂2=50:50(质量比)的混合物,除此之外,与实施例3同样地制造聚乙烯醇缩醛树脂薄膜(4)的卷,并进行评价。将结果示于表2。
[实施例5]
将树脂1:树脂2=75:25(质量比)的混合物变更为(树脂1:树脂2=75:25(质量比)的混合物):增塑剂(3GO)=82:18(质量比)的混合物,除此之外,与实施例2同样地制造聚乙烯醇缩醛树脂薄膜(5)的卷,并进行评价。将结果示于表2。
[实施例6]
将薄膜的平均厚度变更为125μm,除此之外,与实施例2同样地制造聚乙烯醇缩醛树脂薄膜(6)的卷,并进行评价。将结果示于表2。
[实施例7]
将薄膜的平均厚度变更为300μm,除此之外,与实施例2同样地制造聚乙烯醇缩醛树脂薄膜(7)的卷,并进行评价。将结果示于表2。
[比较例1]
将辊B的硬质橡胶辊变更为金属弹性辊,除此之外,与实施例1同样地制造聚乙烯醇缩醛树脂薄膜(8)的卷,并进行评价。将结果示于表2。
[比较例2]
将辊A的金属弹性辊变更为硬质橡胶辊,除此之外,与实施例1同样地制造聚乙烯醇缩醛树脂薄膜(9)的卷,并进行评价。将结果示于表2。
[比较例3]
将树脂1:树脂2=75:25(质量比)的混合物变更为(树脂1:树脂2=75:25(质量比)的混合物):增塑剂(3GO)=78:22(质量比),除此之外,与实施例2同样地制造聚乙烯醇缩醛树脂薄膜(10)的卷,并进行评价。将结果示于表2。
[表2]
[实施例1~7和比较例1~3]
(3)带功能性层(导电层)的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的制作
在上述实施例1~7和比较例1~3中制造的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜(1)~(10)上,分别地,将单面经黑化处理的厚度7μm的铜箔以黑化处理面与聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的一面接触的朝向重叠。接着,将其上下用厚度50μm的PET薄膜夹持,使其通过设定为110℃的热压接辊之间(压力:0.2MPa、速度0.5m/分钟)后,将上下的PET薄膜剥离,从而得到接合有铜箔的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜。
接着,在前述接合有铜箔的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的铜箔上层压干膜抗蚀剂后,利用光刻的手法形成耐蚀刻图案。接着,使形成有前述耐蚀刻图案的、接合有铜箔的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜浸渍于铜蚀刻液以形成导电性结构体,然后,通过常规方法,将残留的光致抗蚀剂层去除。由此,得到具有导电层的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜。该具有导电层的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜在聚乙烯醇缩醛树脂薄膜与导电性结构体(导电层)之间不具有粘接剂层。导电性结构体具有在纵横各5cm的正方形的内部、线宽10μm的铜线以500μm间隔以格子状并列而成的铜网结构,具有其上边和下边与相当于母线的宽度5mm的铜线结构连接的结构,作为导电性结构体能发挥功能。
(4)层叠体(夹层玻璃)的制作
将上述得到的具有导电性结构体的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜切成纵5cm、横5cm,配置于纵10cm、横10cm、厚度3mm的玻璃上。此时,以前述薄膜的不具有导电性结构体的面与玻璃接触的朝向、且导电性结构体朝向玻璃的中央附近的方式配置。接着,在位于导电性结构体的两端部的各母线(5mm宽铜线)上,以各电极端部从玻璃向外突出的方式粘贴电极(带导电性粘合剂的铜箔带)。进而,在其上重叠纵10cm、横10cm、厚度0.76mm的增塑聚乙烯醇缩醛树脂层(含有乙烯醇单元的量29摩尔%和粘均聚合度1700的相对于聚乙烯醇缩丁醛树脂100质量份为39质量份的作为增塑剂的3GO)、和纵10cm、横10cm、厚度3mm的玻璃而配置。
接着,将其放入到真空袋中,使用真空泵在室温下进行15分钟减压后,在减压下升温至100℃、保持原样进行60分钟加热。降温后,返回到常压,取出预层压后的层叠体。之后,将其投入至高压釜,在140℃、1.2MPa下进行30分钟处理,制作层叠体。
(5)层叠体的物性/特性的评价
对于得到的层叠体,依据以下的方法,评价通电性、烘烤试验后的外观和导电性结构体的可视性。将结果示于表3。
<通电性的评价>
用试验器测定粘附于各母线的2个电极间的电阻。在制作夹层玻璃前后测定电阻值,以下述基准评价通电性。
A:制作夹层玻璃后的电阻值极良好,为制作夹层玻璃前的电阻值的1.5倍以内。
B:制作夹层玻璃后的电阻值良好,为超过制作夹层玻璃前的电阻值的1.5倍且为2倍以内。
C:制作夹层玻璃后的电阻值超过制作夹层玻璃前的电阻值的2倍且为4倍以内,但能实用。
D:制作夹层玻璃后的电阻值超过制作夹层玻璃前的电阻值的4倍,无法实用。
<烘烤试验后的外观的评价>
将上述<夹层玻璃的制作>中得到的夹层玻璃10张在120℃的烘箱内放置200小时。放置后的夹层玻璃中,以俯视在目视下观察除距离端部1cm以内的区域之外的部分的发泡的有无,以下述基准评价发泡的状态。
A:10张全部夹层玻璃中观察不到发泡。
B:1张以上且低于3张的夹层玻璃中观察到发泡。
C:3张以上且低于5张的夹层玻璃中观察到发泡。
D:5张以上的夹层玻璃中观察到发泡。
<导电性结构体的可视性的官能评价>
将使黑化处理面侧面向观察者的夹层玻璃配置于距离观察者约50cm的位置,观察者通过玻璃观察5m部位时,以下述基准在官能上评价是否能可视导电性结构体的铜线,判断能否用于要求前方可视性的用途。
A极良好,基本不担心。
B使焦点偏离时稍担心,但良好。
C稍担心,但能实用。
D担心,无法实用。
[实施例8]
将导电性结构体的线宽变更为5μm,除此之外,与实施例2同样地进行层叠体的制作和评价。将结果示于表3。
[实施例9]
将导电性结构体的线宽变更为20μm,除此之外,与实施例2同样地进行层叠体的制作和评价。将结果示于表3。
[实施例10]
将导电性结构体的线宽变更为30μm,除此之外,与实施例2同样地进行层叠体的制作和评价。将结果示于表3。
[实施例11]
将导电性结构体的线宽变更为40μm,除此之外,与实施例2同样地进行层叠体的制作和评价。将结果示于表3。
[表3]
聚乙烯醇缩醛树脂薄膜中的增塑剂量基于聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的总量为0~20质量%、至少一个面的波长550nm下的相对漫反射率为3%以上、且各表面的波长550nm下的相对漫反射率的差值绝对值为0.5%以上的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜中,以卷状卷绕时的外观良好,可以得到通电性和烘烤试验后的外观优异的层叠体(实施例1~11)。另一方面,不满足本发明的限定的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜(比较例1~3)中,层叠体的通电性和烘烤试验后的外观差。
Claims (14)
1.一种聚乙烯醇缩醛树脂薄膜,其由聚乙烯醇缩醛树脂材料构成,至少一个面的波长550nm下的相对漫反射率为3%以上,且一个面的波长550nm下的相对漫反射率与另一个面的波长550nm下的相对漫反射率的差值绝对值为0.5%以上,聚乙烯醇缩醛树脂薄膜中的增塑剂的量基于聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的总质量为0~20质量%,
其中,构成所述聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的聚乙烯醇缩醛树脂材料中的聚乙烯醇缩醛树脂的、使用Brookfield型粘度计以20℃、30rpm测得的、浓度10质量%的甲苯/乙醇的质量比=1/1的溶液的粘度为大于200mPa·s且1000mPa·s以下。
2.根据权利要求1所述的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜,其中,构成所述聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的聚乙烯醇缩醛树脂材料中的聚乙烯醇缩醛树脂的、使用Brookfield型粘度计以20℃、30rpm测得的、浓度10质量%的甲苯/乙醇的质量比=1/1的溶液的粘度为240mPa·s以上且800mPa·s以下。
3.根据权利要求1或2所述的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜,其中,所述聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的厚度为10~350μm。
4.根据权利要求1或2所述的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜,其中,所述聚乙烯醇缩醛树脂薄膜中的聚乙烯醇缩醛树脂的量基于聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的总质量为75质量%以上。
5.一种带功能性层的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜,其在权利要求1~4中任一项所述的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的至少一个面上具有功能性层。
6.根据权利要求5所述的带功能性层的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜,其中,所述功能性层为导电层。
7.根据权利要求6所述的带功能性层的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜,其中,形成所述导电层的材料包含银或铜。
8.根据权利要求6或7所述的带功能性层的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜,其中,所述导电层由线宽1~30μm的多个线状导电性材料构成。
9.一种权利要求5~8中任一项所述的带功能性层的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的制造方法,其包括如下步骤:在聚乙烯醇缩醛树脂薄膜的至少一个面上涂布、印刷或层压构成功能性层的材料。
10.一种层叠体,其包含:透明基材;和,权利要求1~4中任一项所述的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜或权利要求5~8中任一项所述的带功能性层的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜。
11.一种层叠体,其在多个透明基材之间夹持有权利要求1~4中任一项所述的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜或权利要求5~8中任一项所述的带功能性层的聚乙烯醇缩醛树脂薄膜。
12.根据权利要求10或11所述的层叠体,其还包含增塑化聚乙烯醇缩醛树脂层。
13.根据权利要求10或11所述的层叠体,其中,所述透明基材为玻璃。
14.一种交通工具用玻璃,其是由权利要求10~13中任一项所述的层叠体形成的。
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