(57)【要約】  本発明は、ある種の多層ポリマー積層体、およびそれから製造された高強度積層体を提供する。この多層ポリマー積層体により、本発明の高強度積層体に、改善された音響障壁特性が備わる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの外層が内層のそれぞれの面上にあるように積層された３つのアイオノマー材料層を含む多層ポリマー積層体であって、前記アイオノマー材料のそれぞれが独立に、αオレフィンと、金属イオンで部分的に中和されたα，β−エチレン系不飽和カルボン酸とのコポリマーを含み、前記アイオノマー材料の内層が、約１，０００ｐｓｉ（７ＭＰａ）〜約１５，０００ｐｓｉ（１０３ＭＰａ）の弾性率を有し、前記アイオノマー材料層のそれぞれが、少なくとも約１ミル（０．０２５ｍｍ）以上の厚さを有し、多層ポリマー積層体の全体の厚さが少なくとも約２０ミル（０．５ｍｍ）以上である、多層ポリマー積層体。
【請求項２】
前記アイオノマー材料の２つの外層のそれぞれが、約１６，０００ｐｓｉ（１１０ＭＰａ）〜約１００，０００ｐｓｉ（６９０ＭＰａ）の弾性率を有する、請求項１に記載の多層ポリマー積層体。
【請求項３】
前記アイオノマー材料の２つの外層のそれぞれが、約３０，０００ｐｓｉ（２０７ＭＰａ）〜約８０，０００ｐｓｉ（５５２ＭＰａ）の弾性率を有し、前記アイオノマー材料の内層が、約３，０００ｐｓｉ（２１ＭＰａ）〜約１０，０００ｐｓｉ（６９ＭＰａ）の弾性率を有する、請求項１に記載の高強度積層体。
【請求項４】
前記αオレフィンと前記α，β−エチレン系不飽和カルボン酸とのコポリマーのそれぞれが独立に、約０．１〜約３０重量パーセントの前記α，β−エチレン系不飽和カルボン酸成分を含み、前記アイオノマー材料のそれぞれは独立に、全カルボン酸含有率を基準にして約５〜約１００パーセントが金属イオンで中和されている、請求項１に記載の多層ポリマー積層体。
【請求項５】
前記アイオノマー材料の２つの外層のそれぞれが、約１，０００ｐｓｉ（７ＭＰａ）〜約１５，０００ｐｓｉ（１０３ＭＰａ）の弾性率を有する、請求項１に記載の多層ポリマー積層体。
【請求項６】
２つの剛性シートと、２つの外層が内層のそれぞれの面上にあるように積層された３つのアイオノマー材料層を含む多層ポリマー積層体とを含む高強度積層体であって、前記アイオノマー材料のそれぞれが独立に、αオレフィンと、金属イオンで部分的に中和されたα，β−エチレン系不飽和カルボン酸とのコポリマーを含み、前記アイオノマー材料の内層が、約１，０００ｐｓｉ（７ＭＰａ）〜約１５，０００ｐｓｉ（１０３ＭＰａ）の弾性率を有し、前記アイオノマー材料層のそれぞれが、少なくとも約１ミル（０．０２５ｍｍ）以上の厚さを有し、前記多層ポリマー積層体の全体の厚さが少なくとも約２０ミル（０．５ｍｍ）以上であり、前記２つの剛性シートが前記多層ポリマー積層体の反対側の面上に配置されている、高強度積層体。
【請求項７】
前記剛性シートがガラスである、請求項６に記載の高強度積層体。
【請求項８】
前記アイオノマー材料の２つの外層のそれぞれが、約１６，０００ｐｓｉ（１１０ＭＰａ）〜約１００，０００ｐｓｉ（６９０ＭＰａ）の弾性率を有する、請求項６に記載の高強度積層体。
【請求項９】
前記アイオノマー材料の２つの外層のそれぞれが、約３０，０００ｐｓｉ（２０７ＭＰａ）〜約８０，０００ｐｓｉ（５５２ＭＰａ）の弾性率を有し、前記アイオノマー材料の内層が、約３，０００ｐｓｉ（２１ＭＰａ）〜約１０，０００ｐｓｉ（６９ＭＰａ）の弾性率を有する、請求項６に記載の高強度積層体。
【請求項１０】
前記αオレフィンと前記α，β−エチレン系不飽和カルボン酸とのコポリマーのそれぞれが独立に、約０．１〜約３０重量パーセントの前記α，β−エチレン系不飽和カルボン酸成分を含み、前記アイオノマー材料のそれぞれは独立に、全カルボン酸含有率を基準にして約５〜約１００パーセントが金属イオンで中和されている、請求項６に記載の高強度積層体。
【請求項１１】
前記ガラス剛性シートの一方と前記多層ポリマー積層体との間に配置されたポリマーフィルムまたはシートをさらに含む、請求項７に記載の高強度積層体。
【請求項１２】
前記アイオノマー材料の２つの外層のそれぞれが約１，０００ｐｓｉ（７ＭＰａ）〜約１５，０００ｐｓｉ（１０３ＭＰａ）の弾性率を有する、請求項６に記載の高強度積層体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００５年１２月３０日に出願された米国仮特許出願第６０／７５５，３３６号明細書に対する優先権を主張し、その開示全体を本明細書に援用する。
【０００２】
本発明は、改善された音響障壁特性を有する多層ポリマー積層体、およびそれから製造された高強度積層体に関する。
【背景技術】
【０００３】
安全ガラス用途のガラス積層製品は、高い耐衝撃性および貫入抵抗性を特徴とし、粉砕された場合に、ガラスの破片および残骸が散乱しない。典型的にはガラス積層体は、ポリマーフィルムまたはシートの中間層により互いに接合された２つのガラス板またはガラスパネルからなり、この中間層は２つのガラス板の間に配置される。ガラス板の一方または両方は、ポリカーボネート材料などの光学的に透明な剛性ポリマーシートで置き換えることができる。ポリマーフィルムまたはシートの複数の中間層で互いに接合されたガラス板（またはガラスの代わりに使用される光学的に透明な剛性ポリマーシート）の複数の層を含む安全ガラスもさらに開発されている。
【０００４】
通常、中間層は、靱性および接合性を示し、ガラスの亀裂または破壊が生じた場合にガラスに対する接着力が得られる比較的厚いポリマーフィルムまたはシートでできている。長年にわたって、積層製品を製造するための多種多様なポリマー中間層が開発されている。一般に、これらのポリマー中間層は、必要条件の中で特に、非常に高い光学的透明性（低曇り度）、高い耐衝撃性、高い貫入抵抗性、優れた紫外光抵抗性、長期にわたって良好な熱安定性、ガラスおよび他の剛性ポリマーシートに対する優れた接着性、低い紫外光透過率、低い吸湿性、高い耐湿性、長期にわたって優れた耐候性などの特性を併せ持つ必要がある。現在広く使用されている中間層材料としては、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、ポリウレタン（ＰＵ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、線状低密度ポリエチレン（好ましくはメタロセン触媒によるもの）、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡｃ）、ポリマー脂肪酸ポリアミド、ポリ（エチレンテレフタレート）などのポリエステル樹脂、シリコーンエラストマー、エポキシ樹脂、エラストマー性ポリカーボネートなどを主成分とする複合多成分組成物が挙げられる。
【０００５】
より最近の傾向は、住居およびオフィス構造の建設事業におけるガラス積層製品の使用である。設計者が、より多くのガラス面を建造物中に組み込んでいるため、この何年もの間、建築用ガラスの使用が急速に増加している。建築用ガラス積層製品に対して、耐脅威性の要求が絶えず増加し続けている。これらのより新しい製品は、天災および人災の両方に抵抗するよう設計されている。これらの要求の例としては、最近開発された、ハリケーンが発生しやすい地域において現在義務づけられているハリケーン抵抗性ガラス、盗難防止グレージング、ならびにより最近では建造物およびそれらの居住者を保護するよう設計された耐爆発性ガラス積層製品が挙げられる。これらの製品は、ガラス積層体が破壊された後でさえも、すなわち、ハリケーンによってガラス積層体が強い力の風および飛来する破片の衝撃にさらされる場合、あるいは乗り物または構造内に犯罪的に侵入しようとするために窓に繰り返し衝撃が加えられる場合の後でさえも、貫入に抵抗する十分大きな強度を有する。
【０００６】
さらに、ガラス積層製品は、現在では、建造物の構造要素として組み込むために必要な強度に達している。このような例は、多くの建造物の特徴となっているガラス製階段である。
【０００７】
この傾向の一部では、ガラス積層体中間層材料としてコポリエチレンアイオノマー樹脂が使用されている。このようなアイオノマー樹脂は、ポリビニルブチラールおよびエチレン酢酸ビニル材料などの他の一般的な中間層材料に対して見出されているよりもはるかに高い強度が得られる。たとえば、米国特許第３，３４４，０１４号明細書、米国特許第４，６６３，２２８号明細書、米国特許第４，６６８，５７４号明細書、米国特許第４，７９９，３４６号明細書、米国特許第５，００２，８２０号明細書、米国特許第５，７６３，０６２号明細書、国際公開第９９／５８３３４号パンフレット、および国際公開第２００４／０１１７５５号パンフレットを参照されたい。
【０００８】
ある種のアイオノマー材料を含む多層積層構造体が、当該技術分野において開示されている。Ｃｌｏｃｋらの米国特許第３，７６２，９８８号明細書には、コア層としての金属イオンまたはアミンで中和されているポリ（エチレン−コ−メタクリル酸）材料と、負荷分散層とを含むことができるガラス積層体多層中間層が開示されている。Ｆｒｉｅｄｍａｎらの米国特許第６，４３２，５２２号明細書には、少なくとも２つのポリマーフィルム層を含む中間層フィルムと、弾性率が少なくとも２５，０００ｐｓｉであり、アイオノマー材料であってよいコア層と、最大弾性率が１５，０００ｐｓｉである表面フィルム層とを含む光学的に透明なグレージングが開示されている。Ｖｏｇｅｌらの米国特許出願公開第２００２／００５５００６号明細書および米国特許出願公開第２００５／０１０６３８６号明細書には、ａ）アイオノマーから実質的になる第１の同時押出ポリマー層と、ｂ）アイオノマー、アイオノマー−ポリエチレンブレンド、およびアイオノマー−ポリアミドブレンドからなる群から選択される少なくとも１つの第２の同時押出ポリマー層とを含む多層フィルムまたはシートが開示されている。
【０００９】
Ｒｏｂｅｒｔｓらの米国特許出願公開第２００５／０１３６２６３号明細書には、実質的に可塑剤を含有せずアイオノマーを含むことができるポリマー材料から形成された透明可撓性基層と、透明可撓性基層よりも高い耐摩耗性を有する第１の透明可撓性保護層とを含む透明多層シートであって、亀裂や破損を生じさせずに円筒形に巻き取ることができるように十分に可撓性である透明多層シートを含む可撓性窓が開示されている。Ｄｕｒｂｉｎらの国際公開第０１／６０６０４号パンフレットには、アイオノマー樹脂の層と、アイオノマー層よりも高い粘度を有するポリマー材料層との間に接合された、赤外線を反射する透明可撓性プラスチックを含む積層グレージングが開示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
社会では、積層ガラス製品に対して、前述の安全および強度特性以外のさらなる機能性が要求され続けている。ある分野では、ガラス積層体が取り付けられる建造物または自動車などの構造内に入り込む騒音を減少させるための音響障壁として機能することがガラス積層体に求められている。遮音性積層ガラスは一般に当該技術分野において周知であり、一般に、低弾性率の高可塑化ポリ（ビニルアセタール）シートを含むものが開示されているが、これは低貫入抵抗性を有する積層体が得られるという欠点を有する。遮音性積層体の開示としては、たとえば、米国特許第５，１９０，８２６号明細書、米国特許第５，３４０，６５４号明細書、米国特許第５，３６８，９１７号明細書、米国特許第５，４６４，６５９号明細書、米国特許第５，４７８，６１５号明細書、米国特許第５，７７３，１０２号明細書、米国特許第６，０７４，７３２号明細書、米国特許第６，１１９，８０７号明細書、米国特許第６，１３２，８８２号明細書、米国特許第６，４３２，５２２号明細書、米国特許第６，８２５，２５５号明細書、国際公開第０１／１９７４７号パンフレット、および国際公開第２００４／０３９５８１号パンフレットが挙げられる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
一態様において、本発明は、２つの外層が内層のそれぞれの面上にあるように積層された３つのアイオノマー材料層を含む多層ポリマー積層体であって、アイオノマー材料の内層が、約１，０００ｐｓｉ（７ＭＰａ）〜約１５，０００ｐｓｉ（１０３ＭＰａ）、好ましくは約３，０００ｐｓｉ（２１ＭＰａ）〜約１０，０００ｐｓｉ（６９ＭＰａ）の弾性率を有し、アイオノマー材料の各層が、少なくとも約１ミル（０．０２５ｍｍ）以上の厚さを有し、多層ポリマー積層体の全体の厚さが少なくとも約２０ミル（０．５ｍｍ）以上となる多層ポリマー積層体を提供する。それぞれのアイオノマー材料は独立に、α−オレフィンと、金属イオンで部分的に中和されたα，β−エチレン系不飽和カルボン酸とのコポリマーを含む。
【００１２】
本発明の多層ポリマー積層体の好ましい実施形態においては、アイオノマー材料の２つの外層のそれぞれが、約１６，０００ｐｓｉ（１１０ＭＰａ）〜約１００，０００ｐｓｉ（６９０ＭＰａ）、好ましくは約３０，０００ｐｓｉ（２０７ＭＰａ）〜約８０，０００ｐｓｉ（５５２ＭＰａ）、より好ましくは約５０，０００ｐｓｉ（３４５ＭＰａ）〜約７５，０００ｐｓｉ（５１７ＭＰａ）の弾性率を有する。
【００１３】
本発明の多層ポリマー積層体の別の実施形態においては、アイオノマー材料の２つの外層のそれぞれが、約１，０００ｐｓｉ（７ＭＰａ）〜約１５，０００ｐｓｉ（１０３ＭＰａ）、好ましくは約３，０００ｐｓｉ（２１ＭＰａ）〜約１０，０００ｐｓｉ（６９ＭＰａ）の弾性率を有する。
【００１４】
別の一態様においては、本発明は、２つの剛性シートと、３つのアイオノマー材料層を含む多層ポリマー積層体であって、２つの外層が、内層のそれぞれの面上にあるように積層された多層ポリマー積層体とを含む高強度積層体であって、アイオノマー材料の内層が、約１，０００ｐｓｉ（７ＭＰａ）〜約１５，０００ｐｓｉ（１０３ＭＰａ）、好ましくは約３，０００ｐｓｉ（２１ＭＰａ）〜約１０，０００ｐｓｉ（６９ＭＰａ）の弾性率を有し、アイオノマー材料の各層が、少なくとも約１ミル（０．０２５ｃｍ）以上の厚さを有し、多層ポリマー積層体の全体の厚さが少なくとも約２０ミル（０．５ｍｍ）以上であり、２つの剛性シートが、多層ポリマー積層体の反対側に配置される、高強度積層体を提供する。好ましくは、剛性シートがガラスである。
【００１５】
本発明の高強度積層体の好ましい実施形態においては、アイオノマー材料の２つの外層のそれぞれが、約１６，０００ｐｓｉ（１１０ＭＰａ）〜約１００，０００ｐｓｉ（６９０ＭＰａ）、好ましくは約３０，０００ｐｓｉ（２０７ＭＰａ）〜約８０，０００ｐｓｉ（５５２ＭＰａ）、より好ましくは約５０，０００ｐｓｉ（３４５ＭＰａ）〜約７５，０００ｐｓｉ（５１７ＭＰａ）の弾性率を有する。
【００１６】
本発明の高強度積層体の別の実施形態においては、アイオノマー材料の２つの外層のそれぞれが、約１，０００ｐｓｉ（７ＭＰａ）〜約１５，０００ｐｓｉ（１０３ＭＰａ）、好ましくは約３，０００ｐｓｉ（２１ＭＰａ）〜約１０，０００ｐｓｉ（６９ＭＰａ）の弾性率を有する。
【００１７】
安全ガラスに一般に必要であると考えられる高い透明性および優れた貫入抵抗性を維持し、改善された音響障壁特性が得られる高強度積層体が、本発明の多層積層体によって得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本明細書において言及されるすべての刊行物、特許出願、特許、およびその他の参考文献は、それらの記載内容全体が本明細書に援用される。特に定義されない限り、本明細書において使用されるすべての技術用語および科学用語は、本発明が属する技術分野の当業者に一般に理解されている意味と同じ意味を有する。矛盾が生じる場合には、定義を含めて本明細書に従うものとする。
【００１９】
特に他の記載がない限り、すべてのパーセント値、部数、比率などは重量を基準としている。
【００２０】
ある量、濃度、あるいはその他の値またはパラメータが、ある範囲、好ましい範囲、あるいは一連の上位の好ましい値および下位の好ましい値のいずれかで与えられる場合、複数の範囲が別個に開示されているかどうかとは無関係に、任意の上限値または好ましい値と、任意の下限値または好ましい値とのあらゆる組み合わせから形成されるあらゆる範囲を明確に開示しているものと理解すべきである。本明細書内にある数値範囲が記載されている場合、特に明記しない限り、その範囲が、その範囲の端点、ならびにその範囲内のあらゆる整数および分数を含むことを意図している。ある範囲が画定される場合に、本発明の範囲が、記載される特定の値に限定されることを意図するものではない。
【００２１】
ある範囲またはある範囲の端点の説明に用語「約」が使用される場合、本開示が、言及されるそのような特定の値または端点を含むものと理解すべきである。
【００２２】
本発明の複数の要素または成分を説明するために「ａ」または「ａｎ」が使用される。これは単に便宜上のものであり、本発明の一般的な意味を提供するために行っている。この記述は、１つまたは少なくとも１つを含むものと読むべきであり、明らかに別の意味である場合を除けば、単数形は複数形も含んでいる。
【００２３】
あるポリマーを説明する場合、本出願人が、ポリマーの製造に使用されるモノマーによって、またはポリマーの製造に使用されるモノマー量によってそのポリマーに言及することがあることを理解されたい。このような説明は、最終的なポリマーを説明するために使用される具体的な命名を含まない場合もあり、特定の方法によって得られる生成物に関する用語を含まない場合もあるが、このようなモノマーおよび量に対するあらゆる言及は、それらのモノマーまたはそのモノマー量、ならびに対応するポリマー、およびそれらの組成物から、ポリマーが製造されることを意味するものと解釈すべきである。
【００２４】
本明細書における材料、方法、および実施例は、明記されている場合を除けば、単なる説明であって、限定を意図したものではない。
【００２５】
すべての弾性率への言及は、ＡＳＴＭ  Ｄ  ６３８−０３（２００３）に準拠した弾性率測定値である。
【００２６】
本発明の多層ポリマー積層体は、２つの外層が内層のそれぞれの面上にあるように積層された３つのアイオノマー材料層を含む。内層は、約１，０００ｐｓｉ（７ＭＰａ）〜約１５，０００ｐｓｉ（１０３ＭＰａ）、好ましくは約３，０００ｐｓｉ（２１ＭＰａ）〜約１０，０００ｐｓｉ（６９ＭＰａ）の弾性率、および約１ミル以上の厚さを有するアイオノマー材料の「軟質層」である。好ましくは、内層の厚さは２０ミル（０．５ｍｍ）以上である。
【００２７】
最も好ましい実施形態においては、２つの外層は、それぞれが、約１６，０００ｐｓｉ（１１０ＭＰａ）〜約１００，０００ｐｓｉ（６９０ＭＰａ）、好ましくは約３０，０００ｐｓｉ（２０７ＭＰａ）〜約８０，０００ｐｓｉ（５５２ＭＰａ）、より好ましくは約５０，０００ｐｓｉ（３４５ＭＰａ）〜約７５，０００ｐｓｉ（５１７ＭＰａ）の弾性率、および約１ミル（０．０２５ｍｍ）以上の厚さを有するアイオノマー材料の「剛直層」である。２つの外層のアイオノマー材料は、同種の場合も異種の場合もある。多層ポリマー積層体のこの実施形態は、「剛直層−軟質層−剛直層」構造を含む。
【００２８】
別の一実施形態においては、２つの外層は、それぞれが約１，０００ｐｓｉ（７ＭＰａ）〜約１５，０００ｐｓｉ（１０３ＭＰａ）、好ましくは約３，０００ｐｓｉ（２１ＭＰａ）〜約１０，０００ｐｓｉ（６９ＭＰａ）の弾性率、および約１ミル（０．０２５ｍｍ）以上の厚さを有するアイオノマー材料の「軟質層」である。２つの外層のアイオノマー材料は、同種の場合も異種の場合もあり、内層のアイオノマー材料と同種の場合も異種の場合もある。多層ポリマー積層体のこの実施形態は、「軟質層−軟質層−軟質層」構造を含む。
【００２９】
本発明の多層ポリマー積層体の厚さは、より厚い積層体の貫入強度が増加することに基づいて、約２０ミル（０．５ｍｍ）以上、好ましくは約３０ミル（０．７５ｍｍ）以上、さらにより好ましくは約６０ミル（１．５ｍｍ）以上である。ハリケーン抵抗性および耐脅威性の最終用途において現在要求されている条件の多くを満たすために、貫入強度の増加が本発明内で必要となる。多くの最終用途では、多層ポリマー積層体中間層がさらに厚くなることが要求される。６０ミル（１．５０ｍｍ）、９０ミル（２．２５ｍｍ）、さらには１２０ミル（３．００ｍｍ）より厚い中間層が、市場において一般的になりつつある。
【００３０】
好ましい一実施形態においては、本発明の多層ポリマー積層体の全体の厚さは、約２０ミル（０．５ｍｍ）〜約５００ミル（１２．７ｍｍ）、好ましくは約３０ミル（０．７５ｍｍ）〜約２５０ミル、（６．４ｍｍ）、より好ましくは約６０ミル、（１．５ｍｍ）〜約１２０ミル、（３．０ｍｍ）である。
【００３１】
好ましくは、本発明の多層ポリマー積層体は、７５パーセント以上の光透過率を有する。
【００３２】
「剛直層−軟質層−剛直層」構造を有する本発明の多層ポリマー積層体は、１つ以上の組のアイオノマー材料層をさらに含む。各組は、約１６，０００ｐｓｉ（１１０ＭＰａ）〜約１００，０００ｐｓｉ（６９０ＭＰａ）、好ましくは約３０，０００ｐｓｉ（２０７ＭＰａ）〜約８０，０００ｐｓｉ（５５２ＭＰａ）、より好ましくは約５０，０００ｐｓｉ（３４５ＭＰａ）〜約７５，０００ｐｓｉ（５１７ＭＰａ）の弾性率、および約１ミル（０．０２５ｍｍ）以上の厚さを有する１つのアイオノマー材料層を有する。他方のアイオノマー材料層は、約１，０００ｐｓｉ（７ＭＰａ）〜約１５，０００ｐｓｉ（１０３ＭＰａ）、好ましくは約３，０００ｐｓｉ（２１ＭＰａ）〜約１０，０００ｐｓｉ（６９ＭＰａ）の弾性率、および約１ミル以上の厚さを有する。好ましくは、この層の厚さは２０ミル（０．５ｍｍ）以上である。結果として得られる多層ポリマー積層体の外層は常に「剛直層」であり、そのため５層積層体の場合、追加の組の層によって「剛直層−軟質層−剛直層−軟質層−剛直層」構造が得られる。
【００３３】
「軟質層−軟質層−軟質層」構造を有する本発明の多層ポリマー積層体は、１つ以上のアイオノマー材料層をさらに含む。各アイオノマー材料層は、約１，０００ｐｓｉ（７ＭＰａ）〜約１５，０００ｐｓｉ（１０３ＭＰａ）、好ましくは約３，０００ｐｓｉ（２１ＭＰａ）〜約１０，０００ｐｓｉ（６９ＭＰａ）の弾性率、および約１ミル（０．０２５ｍｍ）以上の厚さを有する。
【００３４】
本発明のそれぞれのアイオノマー材料は独立に、αオレフィンと、金属イオンで部分的に中和されたα，β−エチレン系不飽和カルボン酸とのコポリマーを含む。αオレフィンとα，β−エチレン系不飽和カルボン酸とのコポリマーのそれぞれは、独立に、約０．１〜約３０重量パーセントはα，β−エチレン系不飽和カルボン酸成分を含む。好ましくは、αオレフィンとα，β−エチレン系不飽和カルボン酸とのコポリマーのそれぞれは、独立に、約１０〜約２５重量パーセントのα，β−エチレン系不飽和カルボン酸成分を含む。より好ましくは、αオレフィンとα，β−エチレン系不飽和カルボン酸とのコポリマーのそれぞれは、独立に、約１５〜約２５重量パーセントのα，β−エチレン系不飽和カルボン酸成分を含む。αオレフィンは、２〜１０個の炭素原子を含む。好ましくは、αオレフィンは、エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−ヘプテン、３−メチル−１−ブテン、４−メチル−１−ペンテンなど、およびそれらの混合物からなる群から選択することができる。より好ましくは、αオレフィンはエチレンである。好ましくは、α，β−エチレン系不飽和カルボン酸成分は、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、モノメチルマレイン酸、およびそれらの混合物からなる群から選択することができる。より好ましくは、α，β−エチレン系不飽和カルボン酸成分は、アクリル酸、メタクリル酸、およびそれらの混合物からなる群から選択することができる。
【００３５】
本発明のアイオノマー材料は、場合により他の不飽和コモノマーを含有することができる。他の不飽和コモノマーは、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、メタクリル酸プロピル、アクリル酸イソプロピル、メタクリル酸イソプロピル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸ブチル、アクリル酸イソブチル、メタクリル酸イソブチル、アクリル酸ｔｅｒｔ−ブチル、メタクリル酸ｔｅｒｔ−ブチル、アクリル酸オクチル、メタクリル酸オクチル、アクリル酸ウンデシル、メタクリル酸ウンデシル、アクリル酸オクタデシル、メタクリル酸オクタデシル、アクリル酸ドデシル、メタクリル酸ドデシル、アクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸イソボルニル、メタクリル酸イソボルニル、アクリル酸ラウリル、メタクリル酸ラウリル、アクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、ポリ（エチレングリコール）アクリレート、ポリ（エチレングリコール）メタクリレート、ポリ（エチレングリコール）メチルエーテルアクリレート、ポリ（エチレングリコール）メチルエーテルメタクリレート、ポリ（エチレングリコール）ベヘニルエーテルアクリレート、ポリ（エチレングリコール）ベヘニルエーテルメタクリレート、ポリ（エチレングリコール）４−ノニルフェニルエーテルアクリレート、ポリ（エチレングリコール）４−ノニルフェニルエーテルメタクリレート、ポリ（エチレングリコール）フェニルエーテルアクリレート、ポリ（エチレングリコール）フェニルエーテルメタクリレート、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジブチル、フマル酸ジメチル、フマル酸ジエチル、フマル酸ジブチル、フマル酸ジメンチル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、およびそれらの混合物からなる群から選択することができる。好ましくは、他の不飽和コモノマーは、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸ブチル、アクリル酸イソブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸グリシジル、酢酸ビニル、およびそれらの混合物からなる群から選択される。他の不飽和コモノマーの量は、希望する弾性率を有するアイオノマー材料が得られるように調整することができる。好ましくは、本発明のエチレンコポリマーは、組成物の全重量を基準にして、０〜約５０重量パーセントの間の他の不飽和コモノマーを含む。より好ましくは、本発明のエチレンコポリマーは、組成物の全重量を基準にして、０〜約２５重量パーセントの間の他の不飽和コモノマーを含む。最も好ましくは、本発明のエチレンコポリマーは、組成物の全重量を基準にして、０重量パーセント〜約１０重量パーセントの間の他の不飽和コモノマーを含む。本発明のエチレンコポリマーは、たとえば、米国特許第３，２６４，２７２号明細書、米国特許第３，３５５，３１９号明細書、米国特許第３，４０４，１３４号明細書、米国特許第３，５２０，８６１号明細書、米国特許第４，２４８，９９０号明細書、米国特許第５，０２８，６７４号明細書、米国特許第５，０５７，５９３号明細書、米国特許第５，８２７，５５９号明細書、米国特許第６，５００，８８８号明細書、および米国特許第６，５１８，３６５号明細書に開示されるように重合させることができる。
【００３６】
本発明のアイオノマー材料は、独立に、全カルボン酸含有率を基準にして約５〜約１００パーセントが金属イオンで中和される。金属イオンは一価、二価、三価、多価、またはそれらの混合物であってよい。好ましい一価金属イオンは、ナトリウム、カリウム、リチウム、銀、水銀、銅、およびそれらの混合物からなる群から選択される。好ましい二価金属イオンは、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、銅、カドミウム、水銀、スズ、鉛、鉄、コバルト、ニッケル、亜鉛、およびそれらの混合物からなる群から選択される。好ましい三価金属イオンは、アルミニウム、スカンジウム、鉄、イットリウム、およびそれらの混合物からなる群から選択される。好ましい多価金属イオンは、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、タンタル、タングステン、クロム、セリウム、鉄、およびそれらの混合物からなる群から選択される。好ましくは、金属イオンが多価である場合、米国特許第３，４０４，１３４号明細書に開示されているようにステアレート基、オレエート基、サリチレート基、およびフェノレート基などの錯化剤が含まれる。より好ましくは、金属イオンは、ナトリウム、リチウム、マグネシウム、亜鉛、アルミニウム、およびそれらの混合物からなる群から選択される。最も好ましくは、金属イオンは、ナトリウム、亜鉛、およびそれらの混合物からなる群から選択される。高い光学的透明性が得られるので、ナトリウムイオンが好ましい。高耐湿性が得られるので亜鉛イオンが最も好ましい。好ましくは、アイオノマー材料は、独立に、全カルボン酸含有率を基準にして約１０〜約９０パーセントが金属イオンで中和される。より好ましくは、アイオノマー材料は、独立に、全カルボン酸含有率を基準にして約１５〜５０パーセントが金属イオンで中和される。本発明のアイオノマー材料は、たとえば、米国特許第３，４０４，１３４号明細書、米国特許第４，６６６，９８８号明細書、米国特許第４，７７４，２９０号明細書、および米国特許第４，８４７，１６４号明細書に開示されるように中和することができる。
【００３７】
本発明の組成物は、当該技術分野において周知の添加剤を使用することができる。添加剤としては、可塑剤、加工助剤、流動向上剤、潤滑剤、顔料、染料、難燃剤、衝撃改質剤、結晶化度を増加させるための核剤、シリカなどのブロッキング防止剤、熱安定剤、ＵＶ吸収剤、ＵＶ安定剤、分散剤、界面活性剤、キレート剤、カップリング剤、接着剤、およびプライマーが挙げられる。典型的な着色剤としては、黄変を軽減するための青味剤、積層体を着色するための着色剤、ならびに無機または有機の赤外線吸収剤などの太陽光を制御するための着色剤が挙げられる。
【００３８】
本発明の組成物は、高透明性および低曇り度を得るために、層組成物の全重量を基準して５重量パーセント以下、好ましくは１重量パーセント以下の顔料を含むことができる。低曇り度を得るためには顔料は透明顔料であるべきである。一般に、透明顔料はナノ粒子である。顔料ナノ粒子は、好ましくは約２００ｎｍ未満、より好ましくは約１００ｎｍ未満、さらにより好ましくは約５０ｎｍ未満、最も好ましくは約１ｎｍ〜約２０ｎｍの範囲内の公称粒度を有する。本発明において使用可能な顔料濃縮組成物の好ましい形成方法の１つが、たとえば国際公開第０１／００４０４号パンフレットに開示されている。
【００３９】
本発明の多層ポリマー積層体および高強度積層体の曇り度は５パーセント以下、好ましくは２．５パーセント以下となるべきである。
【００４０】
本発明の積層体中でより強い接着力が望まれる場合には、層中にシランカップリング剤を混入させることができる。典型的には、シランカップリング剤は、組成物の全重量を基準にして約０．０１〜約５重量パーセントの量で加えられる。
【００４１】
本発明の組成物は、有効量の熱安定剤を含むことができる。当該技術分野において周知のあらゆる熱安定剤で、本発明における有用性が見出されるであろう。本発明の組成物は、組成物の全重量を基準にして、好ましくは０〜約１０．０重量パーセント、より好ましくは０〜約５．０重量パーセントの熱安定剤、最も好ましくは０〜約１．０重量パーセントの熱安定剤を含む。
【００４２】
本発明の組成物は、有効量のＵＶ吸収剤を含むことができる。当該技術分野において周知のあらゆるＵＶ吸収剤で、本発明における有用性が見出されるであろう。本発明の組成物は、組成物の全重量を基準にして、好ましくは０〜約１０．０重量パーセント、より好ましくは０〜約５．０重量パーセント、最も好ましくは０〜約１．０重量パーセントのＵＶ吸収剤を含む。
【００４３】
本発明の組成物は、有効量のヒンダードアミン光安定剤（ＨＡＬＳ）を含むことができる。当該技術分野において周知のあらゆるヒンダードアミン光安定剤で、本発明における有用性が見出されるであろう。一般に、ＨＡＬＳは、一般にアミン官能基に隣接する炭素原子状の脂肪族置換基に由来する立体障害をさらに有する、第２級アミン、第３級アミン、アセチル化アミン、Ｎ−ヒドロカルビルオキシ置換アミン、ヒドロキシ置換Ｎ−ヒドロカルビルオキシ置換アミン、またはその他の置換環状アミンである。本発明の組成物は、組成物の全重量を基準にして、好ましくは０〜約１０．０重量パーセント、より好ましくは０〜約５．０重量パーセント、最も好ましくは０〜約１．０重量パーセントのヒンダードアミン光安定剤を含む。
【００４４】
本発明の組成物は、熱硬化性層の形成の限界まで樹脂のメルトフローを効率的に低下させる添加剤をさらに含むことができる。このような添加剤を使用することで、本発明の多層ポリマー積層体および高強度積層体の最高最終使用温度が上昇する。典型的には、最終使用温度が２０℃〜７０℃上昇する。さらに、このような材料を使用して製造された積層体は耐火性となる。多層ポリマー積層体の組成物のメルトフローを低下させることによって、これらの組成物が溶融し、積層体から流出して、炎のさらなる燃料として機能する傾向が小さくなる。メルトフローを低下させる添加剤の例は有機過酸化物である。好ましくは、有機過酸化物は、約１００℃以上の温度で分解してラジカルを発生する。より好ましくは、混合作業における安定性を改善するために、有機過酸化物は約７０℃以上において１０時間の半減期が得られる分解温度を有する。典型的には、有機過酸化物は、エチレンコポリマー組成物の全重量を基準にして約０．０１〜約１０重量パーセントの量で加えられる。必要に応じて、ジブチルスズジラウレートなどの開始剤を使用することができる。典型的には、開始剤は、エチレンコポリマー組成物の全重量を基準にして約０．０１重量パーセント〜約０．０５重量パーセントの量で加えられる。必要に応じて、反応および安定性の制御を向上させるために、ヒドロキノン、ヒドロキノンモノメチルエーテル、ｐ−ベンゾキノン、およびメチルヒドロキノンなどの阻害剤を加えることができる。典型的には、阻害剤は、組成物の全重量を基準にして約５重量パーセント未満の量で加えられる。
【００４５】
本発明の多層ポリマー積層体は、積層、同時押出、カレンダー加工、射出成形、インフレーションフィルム、浸漬コーティング、溶液コーティング、溶液流延、ブレード、パドル、エアナイフ、印刷、Ｄａｈｌｇｒｅｎ、グラビア印刷、粉末コーティング、吹き付け、または他の技術分野の方法によって形成することができる。これらの方法のそれぞれのパラメータは、ポリマー材料の粘度特性、および積層体の層の所望の厚さに基づいて、当業者により容易に決定することができる。好ましくは、多層ポリマー積層体は、同時押出法またはラミネート法によって製造される。
【００４６】
本発明の多層ポリマー積層体を製造するためのラミネート法は、一般に、予備プレス組立体を形成するステップ、すなわち、あらかじめ形成された層を希望する順序で積み重ねた後に積層するステップを含む。たとえば、接着剤および／または結合層ラミネート、溶剤積層、熱ラミネート、およびそれらの組み合わせなどのあらゆるラミネート法または複数の方法の組み合わせを使用することができる。好ましくは、あらかじめ形成された層は、ラミネートプロセス中の脱気を促進するための粗面を含む。
【００４７】
より好ましくは、多層ポリマー積層体は、同時押出法により形成される。この方法は、予備プレス組立体の形成が回避され、積層プロセス中に要求される真空が低くなるため、より効率的な方法となる。連続した長さで出現するシートなどの「エンドレス」製品を形成する場合には、同時押出が特に好ましい。同時押出では、一般に各層組成物が個別の押出機から供給される。多層ポリマー積層体中に含まれる２つ以上の層組成物が同一である場合は、希望通りにそれらを同じ押出機から供給することも、個別の押出機から供給することもできる。各層組成物について、溶融ポリマーとして、あるいはプラスチックのペレットまたは顆粒としてのいずれかで供給されるポリマー材料は、流動化および均一化が行われる。必要に応じて前述のような添加剤を加えることができる。好ましくは、本発明のポリマー組成物の溶融加工温度は約５０℃〜約３００℃であり、より好ましくは約１００℃〜約２５０℃である。本発明のポリマー組成物は、優れた熱安定性を有し、有効溶融粘度を低下させるのに十分高い温度で加工することができる。未使用のポリマー組成物とともに、再利用のポリマー組成物を使用することができる。溶融材料は同時押出アダプターに送られ、そこで溶融材料が組み合わされて多層同時押出構造が形成される。得られた層状ポリマー材料は、所定の間隙で開かれた押出ダイに通される。ダイ開口部は、ある広い範囲内にあってよい。押出力は、ピストンまたはラム（ラム押出）によってか、あるいは回転するスクリュー（スクリュー押出）によって作用させることができ、これは材料の加熱および可塑化が行われるシリンダー内で動作し、次に、材料がシリンダーからダイを通じて連続流として押し出される。当該技術分野において周知のように、一軸スクリュー押出機、二軸スクリュー押出機、および多軸スクリュー押出機を使用することができる。シートおよびストリップ（スロットダイ）、ならびに中空および中実の断面（円形ダイ）などの種々の製品を製造するために、さまざまな種類のダイが使用される。一般に、多層シートの製造のために、スロットダイ（Ｔ字型または「コートハンガー」ダイ）が使用される。このダイは、１０フィート程度の幅を有することができ、典型的には、内圧によるリップのゆがみを最小限にするために最終ランド上に厚肉部分を有することができる。
【００４８】
本発明の多層ポリマー積層体シートは、次に、典型的には約１５℃〜約５５℃の範囲内に維持された一次冷却ロールまたはキャスティングロールによって意図するゲージ厚さまでドローダウンされる。未完成の多層流延シートは、シートを巻き取るロールの速度に依存して、大きなドローダウンおよび薄層化を行うことができる。典型的なドローダウン比は約１：１〜約５：１〜約４０：１の範囲である。次に、本発明の多層ポリマー積層体シートは、平坦シートとしてローラー上に巻き取られ、冷却されて、固化する。これは、水浴中、または水冷用のコアを有する２つ以上のクロムめっき冷却ロール上にシートを通すことによって行うことができる。次に、流延多層ポリマー積層体シートは、ニップロールを通って、端部を切り取るためのスリッターに送られ、シートが後に変形するのを防止しながら、巻き取りまたは切断、ならびに積み重ねが行われる。
【００４９】
本発明の多層ポリマー積層体は、平滑な表面を有することができる。高強度積層体などの積層体中の中間層として本発明の多層ポリマー積層体が使用される場合、好ましくは、積層プロセス中に積層体の複数の表面の間から大部分の空気を効率的に除去できるようにするために、本発明の多層ポリマー積層体は少なくとも１つの粗面を有する。これは、たとえば、前述のような押出後にシートを機械的にエンボス加工することによって、または押出中のメルトフラクチャーによって実現することができる。
【００５０】
本発明は、本発明の多層ポリマー積層体と２つの剛性シートとを含む高強度積層体も提供する。本発明の多層ポリマー積層体から製造された高強度積層体は、当該技術分野の単層シート、または異なる構造の多層ポリマー積層体よりも有益となる。
【００５１】
剛性シートは、ガラス、あるいは、たとえば、ポリカーボネート、アクリル、ポリアクリレート、エチレンノルボルネンポリマーなどの環状ポリオレフィン、メタロセン触媒によるポリスチレンなど、およびそれらの組み合わせなどの剛性透明プラスチックシートであってよい。積層体に透明性が不要である場合には、剛性ポリマーシートおよびガラスの代わりに、金属板またはセラミック板を使用することができる。
【００５２】
好ましくは、剛性シートはガラスである。用語「ガラス」は、窓ガラス、厚板ガラス、ケイ酸塩ガラス、板ガラス、およびフロートガラスだけを含むのではなく、色ガラス、ソーラーヒーティングを制御する成分などを含む特殊ガラス、ソーラーコントロールの目的で銀またはインジウムスズ酸化物などのスパッタ金属がコーティングされたガラス、Ｅガラス、Ｔｏｒｏｇｌａｓｓ、およびＳｏｌｅｘ（登録商標）ガラスも含むことを意味している。このような特殊ガラスは、たとえば、米国特許第４，６１５，９８９号明細書、米国特許第５，１７３，２１２号明細書、米国特許第５，２６４，２８６号明細書、米国特許第６，１５０，０２８号明細書、米国特許第６，３４０，６４６号明細書、米国特許第６，４６１，７３６号明細書、および米国特許第６，４６８，９３４号明細書に開示されている。個別の積層体用に選択すべきガラスの種類は、意図する用途によって決定される。
【００５３】
本発明の高強度積層体は、高強度積層体にさらなる特徴を付与するために、ポリマーフィルムまたはポリマーシートの１つ以上の層をさらに含むことができる。フィルムとシートとの違いは厚さであるが、フィルムがシートとなる厚さを定義する工業基準は存在しない。本明細書において、「フィルム」は約１０ミル（０．２５ｍｍ）以下の厚さを意味し、「シート」は約１０ミル（０．２５ｍｍ）を超える厚さを意味する。周知のあらゆるポリマーをフィルムまたはシートの材料として使用することができる。好ましくは、ポリマーのフィルムまたはシートは透明である。
【００５４】
ポリマーフィルム層としての使用に好ましいフィルムは、延伸済みおよび未延伸のポリエステルフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリウレタンフィルム、およびポリ塩化ビニルフィルムである。最も好ましくは、追加のフィルム層が、二軸延伸ポリ（エチレンテレフタレート）である。
【００５５】
ポリマーフィルムとして二重層および多層フィルム構造を使用することもできる。多層フィルムの利点の１つは、重要な使用要求を解決するために個別の性質をフィルム内で調整しながら、より高価な成分をより必要性が高くなる外層に移行できることである。追加層は、障壁層、接着層、ブロッキング防止層、または他の目的で機能することができる。
【００５６】
好ましくは、追加ポリマーシートは、ポリ（ビニルブチラール）組成物、遮音性ポリビニルアセタール組成物、遮音性ポリビニルブチラール組成物、エチレン酢酸ビニル組成物、酸官能性が組み込まれたエチレンコポリマー組成物およびそれより誘導されるアイオノマー、熱可塑性ポリウレタン組成物、ポリ塩化ビニルコポリマー組成物、ＩＳＤポリアクリレート材料などの遮音性組成物、ならびにそれらの組み合わせで構成される。
【００５７】
本発明の高強度積層体の製造方法は、当該技術分野において周知のあらゆる方法によって製造することができる。特に、本発明の積層体は、後述のオートクレーブ法および非オートクレーブ法によって製造することができる。
【００５８】
典型的なオートクレーブ法の１つでは、ガラス板、本発明の多層ポリマー積層体を含む中間層、および第２のガラス板を、熱および圧力下、ならびに空気を除去するために真空（たとえば、約２７〜２８インチ（６８９〜７１１ｍｍ）Ｈｇの範囲内）下で互いに積層する。好ましくは、中間層をガラス板のスズ側に接触させる。好ましくは、ガラス板は洗浄および乾燥を行っておく。典型的なガラスの種類の１つは、厚さ９０ミルのアニールした板ガラスである。典型的な手順の１つでは、ガラス板の間に中間層が配置されて、ガラス／中間層／ガラス予備プレス組立体が形成される。この予備プレス組立体を、減圧を維持することができるバッグ（「真空バッグ」）中に入れる。真空ライン、またはバッグを真空にする他の手段を使用してバッグから空気を抜き取る。減圧を維持しながら、バッグを封止する。封止したバッグを、温度が約１３０℃〜約１８０℃で、圧力が約２００ｐｓｉ（１５バール）のオートクレーブ中に約１０〜約５０分間入れる。好ましくは、バッグは、温度約１２０℃〜約１６０℃で２０分間〜約４５分間オートクレーブ処理される。より好ましくは、バッグは温度約１３５℃〜約１５５℃で２０分間〜約４０分間オートクレーブ処理される。真空バッグの代わりに真空リングを使用することもできる。真空バッグの種類の１つは米国特許第３，３１１，５１７号明細書に開示されている。
【００５９】
あるいは、ガラス／中間層／ガラス予備プレス組立体中に取り込まれた空気は、ニップロール法によって除去することもできる。たとえば、ガラス／中間層／ガラス予備プレス組立体は、オーブン中で約８０℃〜約１２０℃の間、好ましくは約９０℃〜約１００℃の間に、約３０分間加熱することができる。その後、加熱したガラス／中間層／ガラス予備プレス組立体を１組のニップロールに通すことで、ガラスと中間層との間の空隙中の空気を絞り出し、組立体の端部を封止することができる。
【００６０】
次に、予備プレス組立体を空気オートクレーブ中に入れ、温度を約１２０℃〜約１６０℃の間、好ましくは約１３５℃〜約１６０℃の間に上昇させ、圧力を約１００ｐｓｉｇ〜約３００ｐｓｉｇの間、好ましくは約２００ｐｓｉｇ（１４．３ｂａｒ）に上昇させることができる。これらの条件を約１５分間〜約１時間、好ましくは約２０分間〜約５０分間維持し、その後、オートクレーブに余分な空気が入らないようにしながら空気を冷却する。約２０分間冷却した後、過剰の空気圧を排出し、積層体をオートクレーブから取り出す。当該技術分野において周知の実質的にあらゆる積層方法を、本発明の中間層に使用することができる。
【００６１】
本発明の積層体は、非オートクレーブ法で製造することもできる。このような非オートクレーブ法は、たとえば、米国特許第３，２３４，０６２号明細書、米国特許第３，８５２，１３６号明細書、米国特許第４，３４１，５７６号明細書、米国特許第４，３８５，９５１号明細書、米国特許第４，３９８，９７９号明細書、米国特許第５，５３６，３４７号明細書、米国特許第５，８５３，５１６号明細書、米国特許第６，３４２，１１６号明細書、米国特許第５，４１５，９０９号明細書、米国特許出願公開第２００４／０１８２４９３号明細書、欧州特許第１  ２３５  ６８３Ｂ１号明細書、国際公開第９１／０１８８０号パンフレット、および国際公開第０３／０５７４７８Ａ１号パンフレットに開示されている。一般に、前記非オートクレーブ法は、予備プレス組立体の加熱と、真空、圧力、またはその両方の使用とを含む。たとえば、予備プレスを加熱オーブンおよびニップロールに連続的に通すことができる。
【００６２】
本発明の高強度積層体中に、接着剤、プライマー、ならびにポリマーシートおよびフィルムの「追加層」を組み込むことができる。
【００６３】
建築における使用、ならびに自動車、トラック、および列車などの運搬用車両における使用の場合、本発明の代表的な高強度積層体の１つは、２つのガラス層を有し、本発明の多層ポリマー積層体中間層がそれらのガラス層に直接接着する。高強度積層体の全体の厚さが約３ｍｍ〜約３０ｍｍである。中間層の典型的な厚さは約０．３８ｍｍ〜約４．６ｍｍであり、各ガラス層は通常少なくとも１ｍｍ以上の厚さである。本発明の中間層は、ガラスに直接接着するので、ガラスと中間層との間に中間接着層やコーティングは不要である。
【実施例】
【００６４】
実施例および比較実験
標準積層手順
積層体中の層が希望する順序で積み重ねられた予備プレス組立体を、真空バッグ中に入れ、９０℃〜１００℃で３０分間加熱することで、予備プレス組立体の層の間に含まれる空気を除去する。その予備プレス組立体を、空気オートクレーブ中２００ｐｓｉｇ（１４．３バール）の圧力で１３５℃で３０分間加熱する。次に、ガスを追加することなく空気を冷却することで、オートクレーブ内の圧力を低下させる。２０分間冷却すると、空気の温度は約５０℃未満となり、その後、過剰の圧力を排出し、積層体をオートクレーブから取り出す。
【００６５】
分析方法
弾性率
すべての弾性率は、ＡＳＴＭ  Ｄ  ６３８−０３（２００３）に準拠して測定した。
【００６６】
曇り度
曇り度は、積層体を透過する非散乱光の経路によって画定される軸から２．５度を超える角度で散乱する光束のパーセント値である。曇り度は、Ｃｏｌｕｍｂｉａ，ＭＤのＢＹＫ−Ｇａｒｄｎｅｒ  ＵＳＡより入手可能なＨａｚｅｇａｒｄヘイズメーターを使用し、ＡＳＴＭ規格Ｄ１００３−６１の方法Ａに一致するＡＳＴＭ規格ＮＦ−５４−１１１に準拠して測定した。曇り度は、積層体の左側、積層体の中央、および積層体の右側で測定し、これらの測定値を平均して、各シート厚さにおける平均曇り度を求めた。
【００６７】
透過率
パーセント透過率は、ＵＶ−Ｖｉｓ分光計による３５０ｎｍ〜８００ｎｍの間の算術平均透過率を表している。
【００６８】
剥離試験
９０度剥離強度接着試験法によって剥離試験を行った。Ｍｏｄｅｌ  ＳＰ−１０２Ｂ−３Ｍ９０  ＳＬＩＰ／ＰＥＥＬ  Ｔｅｓｔｅｒ（Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｏｒｓ，Ｉｎｃ．，Ｓｔｒｏｎｇｓｖｉｌｌｅ，Ｏｈｉｏ  ４４１４９）を使用して９０度の角度で積層体を剥離した。積層体は５インチ／分の速度で剥離した。
【００６９】
音響損失係数測定
ガラスビーム試料の入力インピーダンスを測定することによって音響損失係数を求めた。ガラス／多層ポリマー積層体／ガラス積層体、（約２５ｍｍ×３００ｍｍ）の中央を衝撃ボタン（直径１５ｍｍ）上に置き、シアノアクリル接着剤で固定した。衝撃ボタンはインピーダンスヘッド上に支持されており、これは、衝撃ボタンによって試験体に測定された力を加えるために使用した。０〜７０００Ｈｚの間のホワイトノイズ型の力を使用して、試験体に力を加えた。次に、次式を使用して損失係数を計算した：
損失係数＝Δｆi／ｆresi
式中、Δｆiは、最大インピーダンスよりも３ｄＢ小さいインピーダンスを有する共鳴曲線上の周波数の間の周波数差であり、およびｆresiは共鳴周波数である。試験体は、測定前および測定中は所望の設定温度の環境室中に維持した。試料は、１０℃、２０℃、および３０℃の温度で試験を行った。インピーダンスはダッシュポットに接続し、ダッシュポットは電力増幅器に接続し、電力増幅器は雑音発生器に接続した。インピーダンスは、ＦＦＴアナライザー／コンピューターセットアップによって測定した。このような方法は、たとえばＩＳＯ  １４０試験プロトコルにまとめられている。
【００７０】
比較実験ＣＥ１
層Ａ、Ｂ、およびＣのすべてが、１９重量パーセントのメタクリル酸を含み、３７パーセントの量までナトリウムイオンで中和されたエチレン−コ−メタクリル酸コポリマーである、「剛直層−剛直層−剛直層」構造（層Ａ／Ｂ／Ｃ）を有する多層ポリマー積層体を作製した。
【００７１】
Ａ層のコポリマーは、以下の温度プロファイルを有する直径１．０インチ（Ｌ／Ｄ＝２４）のＫｉｌｌｉｏｎ押出機（押出機Ａ）に供給した。
【００７２】
押出機                    温度
ゾーン                   （℃）
供給                   周囲温度
ゾーン1                   180
ゾーン2                   205
ゾーン3                   210
【００７３】
Ｂ層のコポリマーは、以下の温度プロファイルを有する直径１．５インチ（Ｌ／Ｄ＝２４）のＫｉｌｌｉｏｎ押出機（押出機Ｂ）に供給した。
【００７４】
押出機                   温度
ゾーン                   （℃）
供給                   周囲温度
ゾーン1                  170
ゾーン2                  180
ゾーン3                  206
ブロック                 210
ダイ                     210
【００７５】
Ｃ層のコポリマーは、以下の温度プロファイルを有する直径１．２５インチ（Ｌ／Ｄ＝２４）のＫｉｌｌｉｏｎ押出機（押出機Ｃ）に供給した。
【００７６】
押出機                    温度
ゾーン                  （℃）
供給                   周囲温度
ゾーン1                   170
ゾーン2                   180
ゾーン3                   205
【００７７】
押出機Ａの処理量は、スクリュー速度を１５．２ｒｐｍに調整することによって制御した。押出機Ｂの処理量は、スクリュー速度を７０．６ｒｐｍに調整することによって制御した。押出機Ｃの処理量は、スクリュー速度を１０．８ｒｐｍに調整することによって制御した。押出機は、公称間隙０．０３８インチの１４インチの「コートハンガー」同時押出ダイに供給した。キャストされた多層ポリマー積層体を、Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標）剥離フィルムで覆われた直径６インチのゴムニップロール１つと、多層ポリマー積層体を約２０℃の温度に維持する直径１２インチの艶出しクロム冷却ロール２つとからなる３本ロールスタック中に供給した。次に、公称厚さ２．５ミル（０．０６４ｍｍ）のＡ層、公称厚さ２５ミル（０．６４ｍｍ）のＢ層、および公称厚さ２．５ミル（０．０６４ｍｍ）のＣ層からなる公称厚さ３０ミル（０．７６ｍｍ）のＡ／Ｂ／Ｃ多層ポリマー積層体を、４．６フィート／分の速度で紙管上に巻き取った。
【００７８】
この多層ポリマー積層体は平均曇り度が０．７８であることが分かった。
【００７９】
比較実験ＣＥ２
１つのガラス層と、比較実験ＣＥ１で作製した多層ポリマー積層体とからなる積層体を以下の方法で作製した。比較実験ＣＥ１で作製した多層ポリマー積層体を、相対湿度（ＲＨ）８パーセント未満および温度７２°Ｆで終夜コンディショニングした。順番に、アニールした透明フロートガラス板層、ガラス層のスズ側を多層ポリマー積層体と接触するようにした比較実験ＣＥ１で作製した多層ポリマー積層体、薄いＴｅｆｌｏｎ（登録商標）フィルム層、およびアニールした透明フロートガラス層（各層の寸法は７インチ×３．５インチ（１７８ｍｍ×８９ｍｍ）；ガラス層の厚さ２．５ｍｍ；多層ポリマー積層体の厚さ３０ミル（０．７５ｍｍ））からなるガラス／多層ポリマー積層体／Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標）フィルム／ガラス予備プレス組立体を、標準積層手順により積層した。Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標）フィルムおよびガラスカバーシートを除去して、所望の積層体を得た。
【００８０】
この積層体の剥離接着力は３．０ポンド・インチであった。
【００８１】
比較実験ＣＥ３
比較実験ＣＥ２に記載の方法を使用して、１つのガラス層と、比較実験ＣＥ１で作製した多層ポリマー積層体とからなる積層体を作製したが、唯一の相違点は、比較実験ＣＥ１で作製した多層ポリマー積層体を、相対湿度（ＲＨ）２３パーセントおよび温度７２°Ｆで終夜コンディショニングした後に予備プレス組立体中に使用したことであった。
【００８２】
この積層体の剥離接着力は３．９ポンド・インチであった。
【００８３】
比較実験ＣＥ４
比較実験ＣＥ２に記載の方法を使用して、１つのガラス層と、比較実験ＣＥ１で作製した多層ポリマー積層体とからなる積層体を作製したが、唯一の相違点は、比較実験ＣＥ１で作製した多層ポリマー積層体を、相対湿度（ＲＨ）５０パーセントおよび温度７２°Ｆで終夜コンディショニングした後に予備プレス組立体中に使用したことであった。
【００８４】
この積層体の剥離接着力は０．８ポンド・インチであった。
【００８５】
比較実験ＣＥ５
１つのガラス層、比較実験ＣＥ１で作製した多層ポリマー積層体、および１つのガラス層とからなる積層体を以下の方法で作製した。比較実験ＣＥ１で作製した多層ポリマー積層体を、相対湿度（ＲＨ）２３パーセントおよび温度７２°Ｆで終夜コンディショニングした。順番に、アニールした透明フロートガラス板層、比較実験ＣＥ１で作製した多層ポリマー積層体、およびアニールした透明フロートガラス層（各層の寸法は１２インチ×１２インチ（３０５ｍｍ×３０５ｍｍ）；ガラス層の厚さ２．１５ｍｍ；多層ポリマー積層体の厚さ３０ミル（０．７５ｍｍ））からなるガラス／多層ポリマー積層体／ガラス予備プレス組立体を、標準積層手順により積層した。
【００８６】
この積層体は、平均曇り度が０．７８であり、透過率が８７．４パーセントであった。
【００８７】
この積層体を約２５ｍｍ×２７７ｍｍの積層体ストリップに切断し、音響損失係数測定プロトコルに従った。種々の照明周波数および３つの温度において計算した損失係数を表Ｉに示す。
【００８８】
2009522136.tif 000002
【００８９】
比較実験ＣＥ６
「剛直層−剛直層−剛直層」構造（層Ａ／Ｂ／Ｃ）を有する多層ポリマー積層体を、比較実験１に記載の方法を使用して作製したが、以下の相違点を有した。１１重量パーセントのメタクリル酸および６重量パーセントのマレイン酸モノメチルエステルを含み、酸官能性の全量に基づいて４０パーセントの量までナトリウムイオンと亜鉛イオンとの混合物で中和されたエチレン−コ−メタクリル酸−コ−マレイン酸モノメチルエステルターポリマーから層Ａを形成した。１９重量パーセントのメタクリル酸を含み、３７パーセントの量までナトリウムイオンで中和されたエチレン−コ−メタクリル酸コポリマーから層Ｂを形成した。層Ｃは、層Ａに使用したものと実質的に同じターポリマーから形成した。押出機Ａの処理量は、スクリュー速度を７０．０ｒｐｍに調整することによって制御した。押出機Ｂの処理量は、スクリュー速度を１３．４ｒｐｍに調整することによって制御した。押出機Ｃの処理量は、スクリュー速度を１４．６ｒｐｍに調整することによって制御した。３本ロールスタックに通した後、得られた多層ポリマー積層体を４．５フィート／分の速度で紙管上に巻き取った。
【００９０】
比較実験ＣＥ７
比較実験２に記載の方法を使用して、１つのガラス層と、比較実験ＣＥ６で作製した多層ポリマー積層体とからなる積層体を作製した。
【００９１】
この積層体の剥離接着力は１．３ポンド・インチであった。
【００９２】
比較実験ＣＥ８
比較実験３に記載の方法を使用して、１つのガラス層と、比較実験ＣＥ６で作製した多層ポリマー積層体とからなる積層体を作製した。
【００９３】
この積層体の剥離接着力は１．２ポンド・インチであった。
【００９４】
比較実験ＣＥ９
比較実験４に記載の方法を使用して、１つのガラス層と、比較実験ＣＥ６で作製した多層ポリマー積層体とからなる積層体を作製した。
【００９５】
この積層体の剥離接着力は０．６ポンド・インチであった。
【００９６】
比較実験ＣＥ１０
比較実験５に記載の方法を使用して、１つのガラス層と、比較実験ＣＥ６で作製した多層ポリマー積層体と、１つのガラス層からなる積層体を作製した。
【００９７】
この積層体の透過率は８４．９パーセントであった。
【００９８】
この積層体を約２５ｍｍ×２７７ｍｍの積層体ストリップに切断し、音響損失係数測定プロトコルに従った。種々の照明周波数および３つの温度において計算した損失係数を表ＩＩに示す。
【００９９】
2009522136.tif 000003
【０１００】
比較実験１１
比較実験１に記載の方法を使用して、「軟質層−剛直層−軟質層」構造（層Ａ／Ｂ／Ｃ）を有する多層ポリマー積層体を作製したが、以下の相違点を有した。９．６重量パーセントのメタクリル酸および２３．５重量パーセントのアクリル酸ｎ−ブチルを含み、５２パーセントの量までナトリウムイオンで中和されたエチレン−コ−メタクリル酸−コ−アクリル酸ｎ−ブチルターポリマーから層Ａを形成した。１９重量パーセントのメタクリル酸を含み、３７パーセントの量までナトリウムイオンで中和されたエチレン−コ−メタクリル酸コポリマーから層Ｂを形成した。層Ｃは、層Ａに使用したものと実質的に同じターポリマーから形成した。押出機Ａの処理量は、スクリュー速度を７０．５ｒｐｍに調整することによって制御した。押出機Ｂの処理量は、スクリュー速度を１４．５ｒｐｍに調整することによって制御した。押出機Ｃの処理量は、スクリュー速度を１５．１ｒｐｍに調整することによって制御した。３本ロールスタックに通した後、得られた多層ポリマー積層体を４．５フィート／分の速度で紙管上に巻き取った。
【０１０１】
比較実験１２
比較実験２に記載の方法を使用して、１つのガラス層と、比較実験ＣＥ１１で作製した多層ポリマー積層体とからなる積層体を作製した。
【０１０２】
この積層体の剥離接着力は１８．５ポンド・インチであった。
【０１０３】
比較実験ＣＥ１３
比較実験３に記載の方法を使用して、１つのガラス層と、比較実験ＣＥ１１で作製した多層ポリマー積層体とからなる積層体を作製した。
【０１０４】
この積層体の剥離接着力は９．５ポンド・インチであった。
【０１０５】
比較実験ＣＥ１４
比較実験４に記載の方法を使用して、１つのガラス層と、比較実験ＣＥ１１で作製した多層ポリマー積層体とからなる積層体を作製した。
【０１０６】
この積層体の剥離接着力は８．６ポンド・インチであった。
【０１０７】
比較実験ＣＥ１５
比較実験５に記載の方法を使用して、１つのガラス層と、比較実験ＣＥ１１で作製した多層ポリマー積層体と、１つのガラス層からなる積層体を作製した。
【０１０８】
この積層体は、平均曇り度が０．８７であり、透過率が８４．１パーセントであった。
【０１０９】
この積層体を約２５ｍｍ×２７７ｍｍの積層体ストリップに切断し、音響損失係数測定プロトコルに従った。種々の照明周波数および３つの温度において計算した損失係数を表ＩＩＩに示す。
【０１１０】
2009522136.tif 000004
【０１１１】
実施例１
比較実験１に記載の方法を使用して、「剛直層−軟質層−剛直層」構造（層Ａ／Ｂ／Ｃ）を有する多層ポリマー積層体を作製したが、以下の相違点を有した。１９重量パーセントのメタクリル酸を含み、３７パーセントの量までナトリウムイオンで中和されたエチレン−コ−メタクリル酸コポリマーから層Ａを形成した。９．６重量パーセントのメタクリル酸および２３．５重量パーセントのアクリル酸ｎ−ブチルを含み、５２パーセントの量までナトリウムイオンで中和されたエチレン−コ−メタクリル酸−コ−アクリル酸ｎ−ブチルターポリマーから層Ｂを形成した。層Ｃは、層Ａに使用したものと実質的に同じターポリマーから形成した。押出機Ａの処理量は、スクリュー速度を７０．６ｒｐｍに調整することによって制御した。押出機Ｂの処理量は、スクリュー速度を１５．４ｒｐｍに調整することによって制御した。押出機Ｃの処理量は、スクリュー速度を１４．３ｒｐｍに調整することによって制御した。３本ロールスタックに通した後、得られた多層ポリマー積層体を４．２フィート／分の速度で紙管上に巻き取った。
【０１１２】
実施例２
比較実験２に記載の方法を使用して、１つのガラス層と、実施例１で作製した多層ポリマー積層体とからなる積層体を作製した。
【０１１３】
この積層体の剥離接着力は１０．８ポンド・インチであった。
【０１１４】
実施例３
比較実験３に記載の方法を使用して、１つのガラス層と、実施例１で作製した多層ポリマー積層体とからなる積層体を作製した。
【０１１５】
この積層体の剥離接着力は７．７ポンド・インチであった。
【０１１６】
実施例４
比較実験４に記載の方法を使用して、１つのガラス層と、実施例１で作製した多層ポリマー積層体とからなる積層体を作製した。
【０１１７】
この積層体の剥離接着力は６．５ポンド・インチであった。
【０１１８】
実施例５
比較実験ＣＥ５に記載の方法を使用して、１つのガラス層と、実施例１で作製した多層ポリマー積層体と、１つのガラス層からなる積層体を作製した。
【０１１９】
この積層体の透過率は８４．５パーセントであった。
【０１２０】
この積層体を約２５ｍｍ×２７７ｍｍの積層体ストリップに切断し、音響損失係数測定プロトコルに従った。種々の照明周波数および３つの温度において計算した損失係数を表ＩＶに示す。
【０１２１】
2009522136.tif 000005
【０１２２】
比較実験ＣＥ５、１０および１５の音響損失測定をこの実施例と比較すると、ガラス／多層ポリマー積層体／ガラス積層体の音響特性は、多層ポリマー積層体の構造に大きく依存することが示されている。比較実験ＣＥ５および１０では、「剛直層−剛直層−剛直層」構造は、高周波数において低損失の結果が得られた。比較実験ＣＥ１５では、「軟質層−剛直層−軟質層」構造は、高周波数におけるすべての周波数で中程度の損失の結果が得られた。しかし、この実施例で使用した本発明の「剛直層−軟質層−剛直層」構造は、高周波数で高損失の結果が得られ、したがって、「剛直層−剛直層−剛直層」構造および「軟質層−剛直層−軟質層」構造よりも音響障壁特性が優れている。
【国際調査報告】
2009522136.tif 000006
2009522136.tif 000007
2009522136.tif 000008