特許 7522171 ポリマー膜

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-16

(45)【発行日】2024-07-24

(54)【発明の名称】ポリマー膜

(51)【国際特許分類】

   C03C 27/12 20060101AFI20240717BHJP

   C08L 29/14 20060101ALI20240717BHJP

   C08K 5/10 20060101ALI20240717BHJP

【ＦＩ】

C03C27/12 D

C08L29/14

C08K5/10

【請求項の数】 16

(21)【出願番号】P 2022187685

(22)【出願日】2022-11-24

(65)【公開番号】P2023086686

(43)【公開日】2023-06-22

【審査請求日】2022-11-24

(31)【優先権主張番号】110146370

(32)【優先日】2021-12-10

(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW

(31)【優先権主張番号】202111505156.1

(32)【優先日】2021-12-10

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】591057290

【氏名又は名称】長春石油化學股▲分▼有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】110002848

【氏名又は名称】弁理士法人ＮＩＰ＆ＳＢＰＪ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】▲黄▼ 子榮

【審査官】酒井 英夫

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－２３５４３２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０３Ｃ ２７／１２，

Ｂ３２Ｂ １７／０６－１７／１０，２７／３０，

Ｂ６０Ｊ １／００－１／０２，

Ｃ０８Ｌ ２９／１４，

Ｃ０８Ｋ ５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ポリマー膜であって、ポリビニルアセタール樹脂と可塑剤を含み、前記ポリマー膜は単層又は複数層であり、測定温度が１００℃から－２０℃まで下げられ振とう数が１Ｈｚに設定された場合に、前記ポリマー膜の損失正接の最低値が現れる温度は４０℃～６０℃であり、前記損失正接の最低値は０．１３～０．１９であり、複数層である場合に、前記ポリマー膜は、上層の保護層と下層の保護層と前記上層の保護層及び前記下層の保護層に挟まれる中間層とからなる３層構造であり、前記中間層に含まれるポリビニルアセタール樹脂の数平均分子量（Ｍｎ）は１５０，０００～２８０，０００であり、単層である場合に、前記ポリマー膜に含まれるポリビニルアセタール樹脂の数平均分子量（Ｍｎ）は９０，０００～１２５，０００である、ポリマー膜。

【請求項2】

単層である場合に、前記損失正接の最低値が現れる温度はそのガラス転移温度よりも高く、又は複数層である場合には、前記損失正接の最低値が現れる温度はその最大ガラス転移温度よりも高い、請求項１に記載のポリマー膜。

【請求項3】

前記ポリビニルアセタール樹脂は、ポリビニルブチラールである、請求項１に記載のポリマー膜。

【請求項4】

厚みが０．２ｍｍ～２ｍｍである、請求項１に記載のポリマー膜。

【請求項5】

５０℃で１時間熱処理したときの熱収縮率が２％～５％である、請求項１に記載のポリマー膜。

【請求項6】

ＡＳＴＭ Ｄ４１２に基づき測定した伸長率が２２０％～３００％である、請求項１に記載のポリマー膜。

【請求項7】

単層である場合に、前記ポリマー膜の前記ポリビニルアセタール樹脂の水酸基含有比率は２７ｍｏｌ％～３１ｍｏｌ％、及び／又は前記ポリビニルアセタール樹脂のアセタール化度は６８ｍｏｌ％～７２ｍｏｌ％である、請求項１に記載のポリマー膜。

【請求項8】

単層である場合に、前記ポリマー膜の前記ポリビニルアセタール樹脂１００重量部に対して、前記可塑剤は３０～６０重量部である、請求項１に記載のポリマー膜。

【請求項9】

単層である場合に、前記ポリマー膜はヘッドアップディスプレイ用（ｈｅａｄ－ｕｐ ｄｉｓｐｌａｙ，ＨＵＤ）膜である、請求項１～請求項８のいずれか１項に記載のポリマー膜。

【請求項10】

厚肉端と、厚みが前記厚肉端よりも薄い薄肉端と、を有する請求項９に記載のポリマー膜。

【請求項11】

前記保護層の前記ポリビニルアセタール樹脂が有する水酸基含有比率は２７ｍｏｌ％～３１ｍｏｌ％、及び／又はアセタール化度は６８ｍｏｌ％～７２ｍｏｌ％である、請求項１に記載のポリマー膜。

【請求項12】

前記保護層の前記ポリビニルアセタール樹脂１００重量部に対して、前記可塑剤は３０～６０重量部である、請求項１に記載のポリマー膜。

【請求項13】

前記中間層の前記ポリビニルアセタール樹脂が有する水酸基含有比率は２２～２７ｍｏｌ％、及び／又はアセタール化度は６２ｍｏｌ％～６８ｍｏｌ％である、請求項１に記載のポリマー膜。

【請求項14】

前記中間層の前記ポリビニルアセタール樹脂１００重量部に対して、前記可塑剤は６０～９０重量部である、請求項１に記載のポリマー膜。

【請求項15】

合わせガラス用の中間膜とされ、その厚みは０．５～２ｍｍである、請求項１に記載のポリマー膜。

【請求項16】

厚みは０．８ｍｍであり、且つ前記保護層／中間層／保護層の厚みは０．３３５ｍｍ／０．１３ｍｍ／０．３３５ｍｍである、請求項１５に記載のポリマー膜。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は主にポリマー膜体に関し、特に合わせガラスの中間膜に適用されるポリマー膜に関する。

【背景技術】

【0002】

ポリマー膜は現代社会においてとても広く使用されており、製造のための材料も非常に多岐にわたる。ポリマー膜は良好な造膜性を有しており、原料や製造工程の調整によって高い透明性や弾性、靱性、強アルカリ耐性、耐油性、可撓性、耐候性、低温環境での耐衝撃性などの優れた特性を有することができる。ポリマー膜の材料によく使用されるポリビニルアセタール樹脂は、特殊な化学構造を有しており、ガラスや金属、セラミック粉末、プラスチック材料、皮革、木材などのいずれに対しても優れた接着性を持っている。また、ポリビニルアセタール樹脂は顔料や染料に対しても良好な分散性があり、様々な樹脂との相容性にも優れている。

【0003】

応用面では、ポリビニルアセタール樹脂で製造されるポリマー膜は単層膜や多層膜、或いはガラスの間に挟まれる中間膜など、様々な形態で存在することが可能である。しかし、ポリビニルアセタール樹脂は、最終製品の製造前に、延伸や裁断などの変形が関わる多くの加工工程を経る必要がある。そのため、ポリビニルアセタール樹脂が優れた加工性を具備しているか否か、という点が重要な指標となってくる。

【0004】

具体的には、ポリマーの加工性とその粘弾性質には高い関連性があり、粘弾性質とは、材料に変形が生じるときの可逆的・不可逆的な変形係数をいう。さらに、粘弾性質と関係するパラメータには、損失正接（ｔａｎδ）値と、それに対応するガラス転移温度（ｇｌａｓｓ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，Ｔｇ）が含まれる。ｔａｎδはタンデルタやダンピングファクター、損失角正接とも呼ばれ、材料の粘弾性質中のダンピング特性を表現するのに用いられており、材料の損失弾性率（ｌｏｓｓ ｍｏｄｕｌｕｓ，Ｇ”）と貯蔵弾性率（ｓｔｏｒａｇｅ ｍｏｄｕｌｕｓ，Ｇ’）の比に等しい。これに対して、損失正接に対応する温度のピーク値がガラス転移温度であり、それは物質がガラス状態（材料が低流動性の状態にあることを指す）と高弾性状態（材料が高流動性で軟らかな状態にあることを指す）の間で可逆的に変化する温度と見なすことができる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

発明の概要は、本発明を簡潔に要約し、読者に本発明への基本的な理解を得させることを目的としている。発明の概要は、本発明を完全に記述するものではなく、本発明の実施例の重要又は主要構成要素の指摘や本発明の範囲の画定を意図するものでもない。

【0006】

本発明者は、ポリマー膜の加工時の温度条件下において現れる粘弾性質と加工性には更なる関連性があり、当該温度条件下における粘弾性質をコントロールすることによって優れた加工性を具備するポリマー膜を得られることに気づいた。合わせガラス用中間膜とされるポリビニルアセタールフィルムは延伸工程を経るが、この過程では膜を延伸することで所望の形状にする。薄膜が硬すぎれば延伸が難しくなるため、後の展延が容易ではなくなる。一方、軟らかすぎると延伸工程においてシワや破れが生じてしまう。よって、４０～６０℃における薄膜の粘弾性質がスムーズに加工できるか否かの鍵となる。本発明はこれに基づき、ポリマー膜の損失正接（ｔａｎδ）の最低値が発生する温度範囲を画定することにより、流動性や加工性を改良する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

具体的には、本発明の１つの態様において提供するポリマー膜は、ポリビニルアセタール樹脂と可塑剤を含み、ポリマー膜は単層又は複数層であり、且つポリマー膜の損失正接の最低値が現れる温度は４０℃～６０℃である。

【0008】

本発明の実施例によれば、損失正接の最低値は０．１３～０．１９である。

【0009】

本発明の実施例によれば、単層である場合に、損失正接の最低値が現れる温度はそのガラス転移温度よりも高く、複数層である場合には、損失正接の最低値が現れる温度はその最大ガラス転移温度よりも高い。

【0010】

本発明の実施例によれば、ポリビニルアセタール樹脂は、ポリビニルブチラール（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ Ｂｕｔｙｒａｌ，ＰＶＢ）である。

【0011】

本発明の実施例によれば、ポリマー膜の厚みは０．２ｍｍ～２ｍｍである。

【0012】

本発明の実施例によれば、５０℃で１時間熱処理したポリマー膜の熱収縮率（％）（（加熱前長さ－加熱後長さ）／加熱前長さＸ１００）は２％～５％である。

【0013】

本発明の実施例によれば、ＡＳＴＭ Ｄ４１２に基づき測定したポリマー膜の伸長率は２２０％～３００％である。

【0014】

本発明の実施例によれば、単層である場合に、ポリマー膜のポリビニルアセタール樹脂の水酸基含有比率は２７ｍｏｌ％～３１ｍｏｌ％、及び／又はポリビニルアセタール樹脂のアセタール化度は６８ｍｏｌ％～７２ｍｏｌ％である。

【0015】

本発明の実施例によれば、単層である場合に、ポリマー膜のポリビニルアセタール樹脂１００重量部に対して、可塑剤は３０～６０重量部である。

【0016】

本発明の実施例によれば、単層である場合に、ポリマー膜はヘッドアップディスプレイ用（ｈｅａｄ－ｕｐ ｄｉｓｐｌａｙ，ＨＵＤ）膜である。

【0017】

本発明の実施例によれば、ポリマー膜は、厚肉端と、厚みが厚肉端よりも薄い薄肉端を有する。

【0018】

本発明の実施例によれば、複数層である場合に、ポリマー膜は３層構造であり、上下２層の保護層が中間層を挟んでいる。

【0019】

本発明の実施例によれば、保護層のポリビニルアセタール樹脂が有する水酸基含有比率は２７ｍｏｌ％～３１ｍｏｌ％、及び／又はアセタール化度は６８ｍｏｌ％～７２ｍｏｌ％である。

【0020】

本発明の実施例によれば、保護層のポリビニルアセタール樹脂１００重量部に対して、可塑剤は３０～６０重量部である。

【0021】

本発明の実施例によれば、中間層のポリビニルアセタール樹脂が有する水酸基含有比率は２２ｍｏｌ％～２７ｍｏｌ％、及び／又はアセタール化度は６２ｍｏｌ％～６８ｍｏｌ％である。

【0022】

本発明の実施例によれば、中間層のポリビニルアセタール樹脂１００重量部に対して、可塑剤は６０～９０重量部である。

【0023】

本発明の実施例によれば、ポリマー膜は合わせガラス用の中間膜とされ、その厚みは０．５～２ｍｍである。

【0024】

本発明の実施例によれば、ポリマー膜の厚みは０．８ｍｍであり、且つ保護層／中間層／保護層の厚みは０．３３５ｍｍ／０．１３ｍｍ／０．３３５ｍｍである。

【発明の効果】

【0025】

本発明の特長は次の通りである。上述の特徴の画定に基づき、本発明が提供するポリマー膜は、より優れた加工性と流動性を具備している。

【図面の簡単な説明】

【0026】

本発明の上述及び他の目的、特徴、優位点並びに実施例をより明解にするため、図面について以下の通り説明する。

【図1】本発明の異なる実施例に基づくポリマー膜の断面図である。

【図2】本発明の異なる実施例に基づくポリマー膜の断面図である。

【図3】本発明の異なる実施例に基づくポリマー膜の断面図である。

【図4】本発明の異なる実施例に基づくポリマー膜の製造フローチャートである。

【図5】本発明の異なる実施例に基づくポリマー膜の製造フローチャートである。

【0027】

なお、図における各種特徴や構成要素の比率については実際の比率ではなく、本発明に関する具体的な特徴や構成要素を最適な方式で示すため、慣例の作業方式を基にした作図方式により描いている。また、別々の図において、同一又は類似の構成要素符合は、類似の構成要素や部材を指している。

【発明を実施するための形態】

【0028】

本発明をより詳細且つ不備なく叙述するため、以下に本発明の実施形態及び具体的な実施例について説明した記述を提出するが、それらは本発明を実施又は応用する具体的な実施例の唯一の形態ではない。本明細書及び添付する特許請求の範囲において、別途文脈に記載がない限り、「１つ」及び「当該」という用語は複数であると解釈し得る。また、本明細書及び添付する特許請求の範囲において、別途に記載がない限り、「ある物の上に設置される」とは、直接又は間接的にある物の表面と貼り付けられるか、その他の形態で接触すると見なすことができ、表面の画定は明細書の内容の前後／段落の含意及び本明細書が属する分野における通常の知識により判断されるものとする。

【0029】

本発明を画定する数値の範囲やパラメータはいずれもおおよその数値ではあるが、具体的な実施例における関連数値は可能な限り精確に示している。しかしながら、如何なる数値であれ、個別の試験方法に起因する標準偏差を含むことは本質的に不可避である。これにおいて、「約」は一般的に、実際の数値が特定の数値又は範囲の±１０％、５％、１％又は０．５％以内であることを指す。或いは、「約」という用語は、本発明が属する分野の当業者によって考慮・判断される場合、実際の数値が平均値の許容可能な標準誤差内にあることを意味する。従って、反対の説明がない限り、本明細書及び添付する特許請求の範囲が開示する数値のパラメータはいずれも近似値であり、必要に応じて変化すると見なし得る。少なくとも、それらの数値のパラメータは、指し示される有効な桁数と通常の桁上げ法方法を適用することによって得た数値であると解釈されるべきである。

【0030】

本発明はポリマー膜を提供するが、それはポリビニルアセタール樹脂と可塑剤を含む。具体的に、本明細書に記載のポリビニルアセタール樹脂とは、ポリビニルアルコールとアルデヒドとが縮合されて成る樹脂組成物をいう。上述のポリビニルアルコールはポリビニルエステルを鹸化することにより得ることができ、ポリビニルアルコールの鹸化度は通常、７０ｍｏｌｅ％～９９．９ｍｏｌｅ％の範囲内であり、例えば、７０ｍｏｌｅ％、７５ｍｏｌｅ％、８０ｍｏｌｅ％、８５ｍｏｌｅ％、９０ｍｏｌｅ％、９５ｍｏｌｅ％、９９ｍｏｌｅ％又は９９．９ｍｏｌｅ％である。上述のアルデヒドには通常は炭素数１～１０のアルデヒドを使用することができ、例えば、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ｎ－ブチルアルデヒド、イソブチルアルデヒド、ｎ－バレルアルデヒド、２－エチルブチルアルデヒド、ｎ－ヘキサアルデヒド、ｎ－オクタアルデヒド、ｎ－ノニルアルデヒド、ｎ－デシルアルデヒド及びベンズアルデヒドなどであり、好適には、アルデヒドはプロピオンアルデヒド、ｎ－ブチルアルデヒド、イソブチルアルデヒド、ｎ－ヘキサアルデヒド又はｎ－バレルアルデヒドであり、より好適には、プロピオンアルデヒド、ｎ－ブチルアルデヒド又はイソブチルアルデヒドである。本発明の実施例によれば、ポリビニルアセタールは、ポリビニルブチラール（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ Ｂｕｔｙｒａｌ，ＰＶＢ）である。

【0031】

また、可塑剤は通常、ポリビニルアセタール樹脂と併用されて、材料の粘弾性質に影響する。具体的には、可塑剤は非限定的に、一塩基酸エステル、多塩基酸エステル、有機リン酸及び有機亜リン酸からなる群から選択される。可塑剤はより具体的には、トリエチレングリコールビス（２－エチルヘキサノアート）（ｔｒｉｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ ｂｉｓ（２－ｅｔｈｙｌｈｅｘａｎｏａｔｅ），３ＧＯ）、テトラエチレングリコールビス（２－エチルヘキサノアート）、トリエチレングリコールビス（２－エチルブタノエート）、テトラエチレングリコールビス（２－エチルブタノエート）、トリエチレングリコールジヘプタノエート、テトラエチレングリコールジヘプタノエート、アジピン酸ジヘキシル、アジピン酸ジオクチル、アジピン酸ヘキシルシクロヘキシル、アジピン酸ジイソノニル、アジピン酸ヘプチルノニル、セバシン酸ジブチル、アジピン酸ビス［２－（２－ブトキシエトキシ）エチル］、ポリアジペート、プロピレングリコールジベンゾエート、ジプロピレングリコールジベンゾエート、トリプロピレングリコールジベンゾエート、ポリプロピレングリコールジベンゾエート、２，２，４－トリメチル－１，３－ペンタンジオールジベンゾエート、イソデシルベンゾエート、２－エチルヘキシルベンゾエート、フタル酸ジイソノニル、ジブトキシエチルテレフタレート、ひまし油、リシノール酸メチル、大豆油、及びエポキシ化大豆油からなる群から選択される。

【0032】

本発明が提供するポリマー膜は単層又は複数層の構造であり、損失正接の最低値が現れる温度は４０℃～６０℃であり、例えば４２．２８℃、４８．２９℃、４９．７７℃、５１．４３℃、５２．２３℃、５４．２１℃、５６．１８℃、５８．２７℃又は５９．１４℃であるが、これらに限定されない。

【0033】

損失正接とは、ｔａｎδ（又はロスファクター、ダンピングファクター、損失角正接と呼ばれる）をいい、材料の粘弾性質中のダンピング特性を表現するのに用いられ、また、材料の損失弾性率（粘性係数、ｌｏｓｓ ｍｏｄｕｌｕｓ，Ｇ’’とも呼ばれる）と貯蔵弾性率（弾性係数、ｓｔｏｒａｇｅ ｍｏｄｕｌｕｓ，Ｇ’とも呼ばれる）の比に等しい。特定の理論に限定されるものではないが、損失正接には最低値が現れ、この最下点はエネルギーが主に貯蔵されていることを表しており、この最下点の温度を越えた後は、エネルギーが徐々に消費へ転じ、このときに粘性が上昇しはじめる。よって、この最下点を調整することにより加工工程における要求を満たすことができる。例えば、この最下点が加工温度より低い場合には、膜が軟らかすぎて破れを招いてしまい、逆にこの最下点が加工温度より高い場合には、膜に靱性がありすぎて展延が難しくなってしまう。

【0034】

本発明の幾つかの実施例によれば、損失正接の最低値は０．１３～０．１９であり、例えば、０．１３８、０．１４１、０．１４４、０．１４９、０．１５１、０．１７４、０．１７７、０．１７９又は０．１８１であるが、これらに限定されない。本発明の幾つかの実施例によれば、ポリマー膜は単層膜体の構造であり、且つＴｇを有し、損失正接の最低値が現れる温度はその該Ｔｇよりも高い。本発明の別の幾つかの実施例によれば、ポリマー膜は多層膜体の構造であり、且つ最大Ｔｇを有し、損失正接の最低値が現れる温度は該最大Ｔｇよりも高い。本明細書で用いる「Ｔｇ」とはガラス転移温度をいい、それは物質がガラス状態（材料が低流動性の状態にあることを指す）と高弾性状態（材料が高流動性で軟らかな状態にあることを指す）の間で可逆的に変化する温度をいう。また、損失正接のピーク値が生じる温度がガラス転移温度である。

【0035】

本明細書に記載のポリビニルアセタール樹脂の水酸基含有比率とは、水酸基と結合したエチレン量を主鎖のエチレンの総量で割って求めたモル分率を百分率で表したものである。本明細書に記載のポリビニルアセタール樹脂のアセタール化度とは、アセタール基と結合したエチレン量を主鎖のエチレンの総量で割って求めたモル分率を百分率で表したものである。本明細書に記載のポリビニルアセタール樹脂のアセチル化度とは、主鎖のエチレンの総量から水酸基と結合したエチレン量及びアセタール基と結合したエチレン量を引いて得た値を主鎖のエチレンの総量で割って求めたモル分率を百分率で表したものである。

【0036】

上述の水酸基含有比率、アセタール化度及びアセチル化度は、ＪＩＳ Ｋ６７２８の「ポリビニルブチラール試験方法」に基づき測定した結果を算出したものである。

【0037】

図１～図３は、本発明の異なる実施例に基づくポリマー膜の断面図である。上述の異なる実施例は、それぞれ本発明のポリマー膜の異なる構造態様を表現するものである。具体的には、本発明が提供するポリマー膜は、単層膜構造（図１に示す通り）、３層膜構造（図２に示す通り）及びくさび形膜構造（図３に示す通り）であり得る。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない前提において、当業者は上述の構造態様の内容を必要に応じて調整又は修正することが可能である。

【0038】

単層膜

【0039】

図１を参照されたい。本発明が提供するポリマー膜１００Ａは、層体１０１を有する。層体１０１の厚みは、好適には０．２～２ｍｍであり、より好適には０．３８～１．５２ｍｍであり、例えば、０．３８、０．７６又は１．５２ｍｍであるが、これらに限定されない。層体１０１のガラス転移温度は１０～３５℃であり得るが、好適には２５～３５℃であり、より好適には２８～３３℃であるが、本発明はこれらに限定されない。

【0040】

本発明が提供するポリマー膜１００Ａ中、層体１０１が含むポリビニルアセタール樹脂の水酸基含有比率は２６～３１ｍｏｌ％であり、好適には２７．１～２９．６ｍｏｌ％であり、例えば、２７．１、２７．４、２７．５又は２９．６ｍｏｌ％であるが、これらに限定されない。層体１０１が含むポリビニルアセタール樹脂のアセタール化度は６８～７３ｍｏｌ％であり、好適には６９．４～７１．９ｍｏｌ％であり、例えば、６９．４、７１．５、７１．６又は７１．９ｍｏｌ％であるが、これらに限定されない。層体１０１が含むポリビニルアセタール樹脂のアセチル化度は０．１～３．０ｍｏｌ％であり、好適には１．０ｍｏｌ％であるが、本発明はこれらに限定されない。

【0041】

本発明が提供するポリマー膜１００Ａ中、層体１０１が含むポリビニルアセタール樹脂の仮比重は０．２００～０．３００であり得るが、好適には０．２４０～０．２６０であり、より好適には０．２４９～０．２５８であるが、本発明はこれらに限定されない。本明細書に記載の仮比重は、ＪＩＳ Ｋ６７２０に基づき測定したものである。

【0042】

本発明が提供するポリマー膜１００Ａ中、層体１０１が含むポリビニルアセタール樹脂の数平均分子量（Ｍｎ）は９０，０００～１２５，０００であり得るが、好適には１０５，０００～１２０，０００であり、より好適には１０６，２５０～１１５，２００であるが、本発明はこれらに限定されない。

【0043】

３層膜

【0044】

図２を参照されたい。本発明が提供するポリマー膜１００Ｂは、中間層１０２が上下２層の保護層１０４の間に挟まれて設けられた構造態様である。しかしながら、この３層構造以外にも、当業者は必要に応じて第４、第５又は第６層などを増設することが可能であり、同様に中間層と保護層を交互に積層して形成するのが好ましい。具体的には、中間層１０２の厚みは、好適には０．１１～０．１５ｍｍであり、より好適には０．１３ｍｍである。保護層１０４の厚みは、好適には０．３２～０．３５ｍｍであり、より好適には０．３３５ｍｍである。ポリマー膜１００Ｂの厚みは、好適には０．５～２ｍｍであり、より好適には０．７５～０．８５ｍｍであり、例えば、０．７５、０．７６、０．７７、０．７８、０．８、０．８２又は０．８５ｍｍである。好ましい実施形態において、ポリマー膜は３層構造であり、上下２層の保護層が中間層を挟んでおり、それは合わせガラス用の中間膜とされる。

【0045】

本発明が提供するポリマー膜１００Ｂのうち、中間層１０２のガラス転移温度は－１０～６℃であり得るが、好適には－８～０℃であり、より好適には－７～－２℃であるが、本発明はこれらに限定されない。保護層１０４のガラス転移温度は１０～３５℃であり得るが、好適には２５～３５℃であり、より好適には２８～３３℃であるが、本発明はこれらに限定されない。

【0046】

本発明が提供するポリマー膜１００Ｂのうち、中間層１０２が含むポリビニルアセタール樹脂の水酸基含有比率は２２～２７ｍｏｌ％であり、好適には２３．８～２６．２ｍｏｌ％であり、例えば、２３．８、２４．９又は２６．２ｍｏｌ％であるが、これらに限定されない。中間層１０２が含むポリビニルアセタール樹脂のアセタール化度は６２～６８ｍｏｌ％であり、好適には６３．３～６７．６ｍｏｌ％であり、例えば、６３．３、６３．７又は６７．６ｍｏｌ％であるが、これらに限定されない。中間層１０２が含むポリビニルアセタール樹脂のアセチル化度は７～１３ｍｏｌ％であり、例えば、８．６、１０．５又は１１．４ｍｏｌ％であるが、これらに限定されない。本発明はこれらに限定されない。一方、保護層１０４が含むポリビニルアセタール樹脂の水酸基含有比率は２６～３１ｍｏｌ％であり、好適には２７．４～３０．１ｍｏｌ％であり、例えば、２７．４、２７．８又は３０．１ｍｏｌ％であるが、これらに限定されない。保護層１０４が含むポリビニルアセタール樹脂のアセタール化度は６８～７３ｍｏｌ％であり、好適には６８．９～７１．６ｍｏｌ％であり、例えば、６８．９、７１．２、又は７１．６ｍｏｌ％であるが、これらに限定されない。保護層１０４が含むポリビニルアセタール樹脂のアセチル化度は０．１～３．０ｍｏｌ％であり、好適には１．０ｍｏｌ％であるが、本発明はこれらに限定されない。

【0047】

本発明が提供するポリマー膜１００Ｂのうち、中間層１０２が含むポリビニルアセタール樹脂の仮比重は０．２００～０．３００であり得るが、好適には０．２４０～０．２６０であり、より好適には０．２４７～０．２５８であるが、本発明はこれらに限定されない。保護層１０４が含むポリビニルアセタール樹脂の仮比重は０．２００～０．３００であり得るが、好適には０．２４０～０．２６０であり、より好適には０．２５１～０．２５７であるが、本発明はこれらに限定されない。

【0048】

本発明が提供するポリマー膜１００Ｂのうち、中間層１０２が含むポリビニルアセタール樹脂の数平均分子量（Ｍｎ）は１００，０００～２８０，０００であり得るが、好適には１２０，０００～２５０，０００であり、より好適には１５０，０００～２２５，０００であるが、本発明はこれらに限定されない。保護層１０４が含むポリビニルアセタール樹脂の数平均分子量（Ｍｎ）は９０，０００～１２５，０００であり得るが、好適には１０５，０００～１２０，０００であり、より好適には１０７，９５０～１１２，０００であるが、本発明はこれらに限定されない。

【0049】

くさび形膜

【0050】

図３を参照されたい。本発明はここではポリマー膜１００Ｃを提供する。本発明の幾つかの実施例によれば、ポリマー膜１００Ｃはヘッドアップディスプレイ用（ｈｅａｄ－ｕｐ ｄｉｓｐｌａｙ，ＨＵＤ）膜とすることができる。具体的には、ポリマー膜１００Ｃは、ＨＵＤ膜とした際に投影映像にオーバーラップが存在する状況を回避するため、膜体の両端にそれぞれ厚肉端と、厚みが厚肉端よりも薄い薄肉端が設けられている。薄肉端は厚さＴ_１を有し、厚肉端は厚さＴ_２を有する。厚さＴ_１は０．７～０．８ｍｍであり、好適には０．７６ｍｍである。厚さＴ_２は１．４～１．５ｍｍであり、好適には１．４５ｍｍである。さらに、ポリマー膜１００Ｃは、全体すべてがくさび形を呈する膜体構造と説明され、且つその幅Ｗ_１は１２００ｍｍである。

【0051】

本発明が提供するポリマー膜１００Ｃのうち、ポリマー膜１００Ｃが含むポリビニルアセタール樹脂の範囲は、上述した単層膜の実施例の内容と類似しており、ポリマー膜１００Ｃが含むポリビニルアセタール樹脂の水酸基含有比率は２６～３１ｍｏｌ％であり、好適には２８．３～２８．７ｍｏｌ％であり、例えば、２８．３又は２８．７ｍｏｌ％であるが、これらに限定されない。ポリマー膜１００Ｃが含むポリビニルアセタール樹脂のアセタール化度（ｍｏｌ％）は６８～７３ｍｏｌ％であり、好適には７０．３～７０．７ｍｏｌ％であり、例えば、７０．３又は７０．７ｍｏｌ％であるが、これらに限定されない。ポリマー膜１００Ｃが含むポリビニルアセタール樹脂のアセチル化度（ｍｏｌ％）は０．１～３．０ｍｏｌ％であり、好適には１．０ｍｏｌ％であるが、本発明はこれらに限定されない。

【0052】

ポリマー膜の製造工程

【0053】

図４～図５は、それぞれ本発明の異なる実施例におけるポリマー膜の製造フローチャートである。最初に図４を参照されたい。ここで提供するポリマー膜の製造工程は、上述の単層膜及びくさび形膜のような態様を製造するのに用いられ、その工程は工程Ｓ１００～Ｓ１０２を少なくとも含む。

【0054】

具体的には、工程Ｓ１００において、ポリビニルアセタール樹脂と可塑剤を混練して樹脂組成物を形成する。そのうち、ポリビニルアセタール樹脂１００重量部に対して、可塑剤は好適には３０～６０重量部であり、より好適には、可塑剤は３５～４５重量部であり、例えば、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２、４３、４４又は４５重量部である。なお、混練時の操作温度と回転数については慣用の方法や必要に応じて調整することができ、本案は細かな条件について限定しない。

【0055】

工程Ｓ１０２では、樹脂組成物をポリマー膜に調製する。ここで、調製方法については、例えば、押出成形や熱プレス成形など、慣用の薄膜調製方法を用いることができる。また、この工程では、調製するポリマー膜の態様に基づき、細部の調整を行うことができる。例えば、細部を調整することにより幾何学的パラメータの異なる単層膜やくさび形膜を調製することができる。

【0056】

再び図５を参照されたい。ここで提供するポリマー膜の製造工程は、上述の３層膜のような態様を調製するのに用いられ、その工程は工程Ｓ２００～Ｓ２０６を少なくとも含む。

【0057】

具体的には、工程Ｓ２００において、第１ポリビニルアセタール樹脂と可塑剤を混練して第１樹脂組成物を形成する。そのうち、第１ポリビニルアセタール樹脂１００重量部に対して、可塑剤は好適には６０～９０重量部であり、より好適には、可塑剤は６０～７０重量部であり、例えば、６０、６１、６２、６３、６４、６５、６６、６７、６８、６９又は７０重量部である。なお、混練時の操作温度と回転数については慣用の方法や必要に応じて調整することができ、本案は細かな条件について限定しない。

【0058】

工程Ｓ２０２では、第２ポリビニルアセタール樹脂と可塑剤を混練して第２樹脂組成物を形成する。そのうち、ポリビニルアセタール樹脂１００重量部に対して、可塑剤は好適には３０～６０重量部であり、より好適には、可塑剤は３５～４５重量部であり、例えば、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２、４３、４４又は４５重量部である。なお、混練時の操作温度と回転数についても慣用の方法や必要に応じて調整することができ、本案は細かな条件について限定しない。

【0059】

工程Ｓ２０４では、第１樹脂組成物及び第２樹脂組成物をそれぞれ第１層及び第２層に調製するが、ここで、調製方法については、例えば押出成形や熱プレス成形など、慣用の薄膜調製方法を用いて実施することができる。工程Ｓ２０６では、第１層と第２層を結合してポリマー膜を形成するが、そのうち、第１層は中間層とし、第２層は保護層とする。なお、調製方法については同様に、例えば押出成形や熱プレス成形など、慣用の薄膜調製方法を用いることができる。少なくとも１つの実施例によれば、工程Ｓ２０４及び工程Ｓ２０６は、第２樹脂組成物（保護層とする）と第１樹脂組成物（中間層とする）をＴ－ｄｉｅ法で共押出して、３層構造を有する中間膜を押し出すものでよく、中間膜の構造は保護層／中間層／保護層とする。

【0060】

ポリビニルアセタール樹脂の分子量の測定

【0061】

ゲル浸透クロマトグラフィー（ｇｅｌ ｐｅｒｍｅａｔｉｏｎ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ，ＧＰＣ）を用いてポリビニルアセタール樹脂の分子量分布を測定した。ここでは、ポリビニルアセタール樹脂をテトラヒドロフラン（ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｆｕｒａｎ，ＴＨＦ）中に溶解して、下記条件下でＧＰＣによる解析を行い、ポリスチレン標準品（Ｗａｔｅｒｓ ＰＳ ＳＴＤ）に対する面積比によりその分子量を計算した。
装置：Ｗａｔｅｒｓ １５１５ ＰＵＭＰ ｓｙｓｔｅｍ
検出器：Ｗａｔｅｒｓ ２４１４ ＲＩ
溶出条件：１．０ミリリットル／分（ｍＬ／ｍｉｎ）、ＴＨＦ
カラム：Ｗａｔｅｒｓ Ｓｔｙｒａｇｅｌ ＨＲ５ ＴＨＦ、Ｗａｔｅｒｓ Ｓｔｙｒａｇｅｌ ＨＲ４ ＴＨＦ、Ｗａｔｅｒｓ Ｓｔｙｒａｇｅｌ ＨＲ３ ＴＨＦ、Ｗａｔｅｒｓ Ｓｔｙｒａｇｅｌ ＨＲ１ ＴＨＦ

【0062】

上記工程により調製されて成るポリマー膜を測定対象膜とし、以下の様々な特性測定を行うことができる。

【0063】

粘弾性質の測定

【0064】

本明細書で粘弾性質の測定に用いた方法には、少なくとも以下の工程が含まれる。先ず、測定対象膜を直径８ｍｍの円形にカットし、測定対象膜を恒温恒湿器に２４時間放置し、その温度と相対湿度はそれぞれ２３℃と５５％を維持するようにコントロールした。なお、注意すべき点として、円形にカットする工程では、測定対象膜の幅方向の中央部をカットした。

【0065】

次に、測定対象膜を回転レオメータ（Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｈｙｂｒｉｄ Ｒｈｅｏｍｅｔｅｒ ＩＩ，ＤＨＲ）（ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ製）に入れ、振とう法により粘弾性質の分析を行った。分析条件は以下の通りである。測定温度は１００℃から－２０℃まで下げ、且つその降温速度は３℃／ｍｉｎとし、振とう数は１Ｈｚに設定し、測定対象膜を１％のひずみに維持し、治具圧力は１Ｎに設定した。上述の方法により、分析結果から測定対象膜の損失正接とガラス転移温度を得た。

【0066】

熱収縮率の測定

【0067】

本明細書で用いた熱収縮率の測定方法は、以下の機器によって測定するものである。
加熱乾燥器（型番：Ｂｉｎｄｅｒ ＦＤ－１１５Ｗ）
熱風循環乾燥機
計尺機（精度１ｍｍ）

【0068】

本明細書で熱収縮率の測定に用いた方法には、少なくとも以下の工程が含まれる。測定対象膜を辺の長さが１７ｃｍの正方形にカットし、且つ測定対象膜内に１５ｃｍの正方形の線を引いた。次に、測定対象膜を５０℃に温度設定した乾燥器内に１時間吊るした後、取り出して室温環境に１時間置いた。最後に、測定対象膜の熱収縮率を測定した。

【0069】

熱収縮率の計算方法は、熱収縮率（％）＝（加熱前長さ－加熱後長さ）／加熱前長さ＊１００である。特定の理論に限定されるものではないが、計算により得た熱収縮率数値の結果が高いほど、測定対象膜の流動性が高く且つ軟らかな状態となる傾向にある一方で、熱収縮率数値の結果が低いほど、測定対象膜の流動性が低く且つ硬い状態となる傾向にある。少なくとも１つの実施例によれば、５０℃で１時間熱処理した際に測定対象膜の現す熱収縮率数値が２％～５％の範囲内である場合、その測定対象膜は良好な加工性を具備していると見なし得る。

【0070】

伸長率の測定

【0071】

本明細書で用いる伸長率の測定方法は、ＡＳＴＭ Ｄ４１２の試験基準に従ったものであり、採用した機器はＧＯＴＥＣＨ製のＡＩ－７０００Ｍ引っ張り試験機である。具体的には、上述の方法は少なくとも以下の工程を含む。測定対象膜を相対湿度２３％、温度２３℃の環境下に２時間放置した。

【0072】

伸長率の計算方法は、伸長率（％）＝（延伸後長さ－延伸前長さ）／延伸前長さ＊１００である。少なくとも１つの実施例によれば、測定対象膜の現す伸長率数値が２２０％～３００％の範囲内である場合、その測定対象膜は良好な加工性を具備していると見なし得る。伸長率が３００％より大きい場合には、延伸工程において変形しやすくなるが、伸長率が２２０％より小さい場合には、延伸しにくくなるため、使用において展延が難しくなってしまう。

【0073】

実施例１～９

【0074】

本発明は、上述の内容に基づき実施例１～９のポリマー膜を提供する。各実施例は異なるパラメータで調製することにより異なる特性を生じるように調整し、さらにポリマー膜の粘弾性質、熱収縮率及び伸長率の特性について分析を行った。実施例１～９の詳細なパラメータの画定及び特性分析結果は表１に示す通りである。

【0075】

実施例１～９のポリマー膜の調製方法について以下に簡単に説明する。

【0076】

保護層用樹脂組成物の調製：混練機で１００重量部の第１ポリビニルアセタール樹脂（例示的にＰＶＢ樹脂を使用）と３５～４５重量部の可塑剤（例示的に３ＧＯを使用）を十分に混練し、保護層用樹脂組成物を得た。

【0077】

中間層用樹脂組成物の調製：混練機で１００重量部の第２ポリビニルアセタール樹脂（例示的にＰＶＢ樹脂を使用）と６０～７０重量部の可塑剤（例示的に３ＧＯを使用）を十分に混練し、中間層用樹脂組成物を得た。

【0078】

膜体の調製：実施例１～４は、押出機で保護層用樹脂組成物を単層膜の形態に押し出し、厚みは０．３８～１．５２ｍｍとした。実施例５と６は、くさび形膜（即ちＨＵＤ膜）の形態を採用し、押出機で前述の樹脂組成物を一端が厚く一端が薄くなるように押し出し、厚肉端と薄肉端の厚みはそれぞれ１．４５ｍｍと０．７６ｍｍとし、ＨＵＤ膜の幅は約１２００ｍｍとした。実施例７～９は、保護層用樹脂組成物と中間層用樹脂組成物をＴ－ｄｉｅ法で共押出して３層膜の形態に押し出し、厚みは０．８ｍｍとし、その構造は保護層／中間層／保護層（厚み：０．３３５ｍｍ／０．１３ｍｍ／０．３３５ｍｍ）とした。

【0079】

比較例１～８

【0080】

実施例１～９と類似する調製方法により比較例１～８のポリマー膜を調製した。異なる点は表２に示す通りである。さらに、ポリマー膜の粘弾性質、熱収縮率及び伸長率の特性について分析を行った。分析と評価の方法は実施例１～９と同じである。

【0081】

なお、比較例１～４は、単層膜の形態を採用し、比較例５と６はくさび形膜（即ちＨＵＤ膜）の形態を採用し、比較例７～８は３層膜（中間層が上下２層の保護層の間に挟まれている）の形態を採用した。比較例１～８の詳細なパラメータの画定及び特性分析結果は表２に示す通りである。

【0082】

【表1】

【0083】

【表2】

【0084】

表１と表２から分かるように、実施例１～９のポリマー膜は、単層膜であれ多層膜であれ、ポリマー膜の損失正接の最低値が現れる温度を４０℃～６０℃にコントロールすることによって、実施例１～９のポリマー膜に比較例１～８のポリマー膜よりも優れた流動性と加工性を示させていた。表２からさらに理解できる点として、比較例１、３、５及び７の損失正接の最低値が現れる温度はいずれも４０℃未満であり、それらの熱収縮率はいずれも５％より大きく、伸長率も３００％超となっており、比較例１、３、５及び７のポリマー膜は軟らかすぎるために延伸工程において変形や破れが生じやすいことが示された。一方、比較例２、４、６及び８の損失正接の最低値が現れる温度はいずれも６０℃より高く、それらの熱収縮率はいずれも２％未満、伸長率も２２０％未満となっており、比較例２、４、６及び８のポリマー膜は靭性がありすぎるために展延しにくいことが示された。

【0085】

要約すると、本発明はポリマー膜を提供し、それはポリビニルアセタール樹脂と可塑剤を含み、ポリマー膜は単層又は複数層であり、且つポリマー膜の損失正接の最低値が現れる温度は４０℃～６０℃である。本発明が提供するポリマー膜は良好な流動性と加工性を有する。

【0086】

本明細書で別段に定義されない限り、本明細書で使用される全ての科学・技術用語は、本分野の当業者が一般的に理解するのと同じ意味を有するものとする。また、文脈で別段の要求がない限り、単数の用語は複数を含むものとし、複数の用語は単数を含むものとする。

【0087】

以上で本発明について詳細に説明したが、上述は本発明の好ましい実施例に過ぎず、本発明の実施範囲を限定するものではない。本発明の特許請求の範囲に基づく同等変化や修飾はいずれも本発明の特許請求の範囲に属するものである。

【符号の説明】

【0088】

１００Ａ～１００Ｃ ポリマー膜
１０１ 層体
１０２ 中間層
１０４ 保護層
Ｗ_１ 幅
Ｔ_１、Ｔ_２ 厚さ
Ｓ１００～Ｓ１０２、Ｓ２００～Ｓ２０６ 工程

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】