透明性、抑制热裂现象优异的聚乙烯醇缩醛薄膜的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及聚乙烯醇缩醛薄膜。更详细而言，涉及在制成夹层玻璃时透明性优异、 与玻璃的密合性良好、且不易产生热裂(heat cracking)现象的聚乙烯醇缩醛薄膜。
【背景技术】
[0002] 以聚乙烯醇缩丁醛为代表的聚乙烯醇缩醛对各种有机?无机基材的粘接性、相容 性、以及在有机溶剂中的溶解性优异，作为各种粘接剂、陶瓷用粘合剂、各种墨、涂料等、安 全玻璃中间膜被广泛利用。
[0003] 其中，包含聚乙烯醇缩醛和增塑剂的薄膜由于与玻璃的粘接性、透明性、以及力学 强度和柔软性优异，因此被广泛地用作夹层玻璃用中间膜。
[0004] 对于前述夹层玻璃用中间膜，根据其表面状态，会对制成夹层玻璃时的透明性、玻 璃粘接性产生影响，但通常利用压花加工施加将在玻璃和薄膜之间产生的空气去除的形 状，并利用热压接使玻璃和薄膜合在一起，由此来制作(例如参照专利文献1)。
[0005] 另外，这些夹层玻璃因皱纹、裂纹、空隙、残留在界面的凹凸的影响而导致玻璃和 薄膜的密合性差，由于玻璃和薄膜的粘接面的不均衡而在玻璃上照射到日光的高温部和周 边的低温部产生明显温度差的情况下，有时会发生热应力、产生玻璃破损的热裂现象。虽然 很多文献中对于热裂现象进行了讨论，但由于需要在夹层玻璃中使用强化玻璃、或进行夹 丝玻璃等对玻璃的加工，因此作为夹层玻璃的用途受限(例如参照专利文献2)。
[0006] 现有技术文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1:日本特开平6-127983号公报 [0009] 专利文献2:日本特开2004-076458号公报
【发明内容】
[0010] 发明要解决的问题
[0011] 本发明用于解决上述课题，其目的在于，提供一种透明性优异、能够抑制热裂现象 的聚乙烯醇缩醛薄膜。
[0012] 用于解决问题的方案
[0013] 本发明人等为达成上述课题而进行了努力研究，结果发现，满足某特定条件的聚 乙烯醇缩醛薄膜透明性优异，进而不容易产生热裂现象，从而完成了本发明。即，通过提供 如下的夹层玻璃用中间膜，可达成上述课题:所述夹层玻璃用中间膜在制成夹层玻璃时，与 玻璃接触侧的薄膜表面的、通过使用扫描探针显微镜（以下，简写为"SPM"）的纳米压痕测定 算出的凸部的最上部的复合弹性模量(GPa)与凹部的最下部的复合弹性模量(GPa)的比为 0.90以下。进而，通过提供如下的聚乙烯醇缩醛薄膜，可达成上述课题:所述聚乙烯醇缩醛 薄膜的凸部的最上部的硬度(GPa)与凹部的最下部的硬度(GPa)的比为0.90以下。
[0014] 发明的效果
[0015] 本发明的聚乙烯醇缩醛薄膜表面的凸部和凹部的复合弹性模量有差异，在与玻璃 粘接时，复合弹性模量低的凸部与凹部相比，比较容易变形，在热压接时，将玻璃和薄膜间 产生的空气层赶出，并且凸部优先发生形状变化，由此可保持玻璃密合性。因此能够容易地 制作皱纹、裂纹、空隙、以及残留在界面的微小的凹凸少的夹层玻璃，进而由于在玻璃和薄 膜的界面不存在密合不均，因此能够获得热应力少的夹层玻璃。
【附图说明】
[0016] 图1是用SPM对实施例中得到的聚乙烯醇缩醛薄膜进行纳米压痕测定时的探针压 入后的压痕图像的一例。
[0017] 图2是用SPM对实施例中得到的聚乙烯醇缩醛薄膜进行纳米压痕测定时的载荷-位 移曲线的一例。
[0018] 图3是表示本发明的实施方式的聚乙烯醇缩醛薄膜的薄膜表面的图的一例。
【具体实施方式】
[0019] 本发明的聚乙烯醇缩醛薄膜为如下的聚乙烯醇缩醛薄膜:制成夹层玻璃时在与玻 璃接触侧的薄膜表面具有微小的凹凸形状，进而通过SPM纳米压痕测定算出的薄膜表面的 凸部的最上部的复合弹性模量与凹部的最下部的复合弹性模量的比、即（凸部的最上部的 复合弹性模量)/(凹部的最下部的复合弹性模量)为0.90以下。另外，优选凸部的最上部的 硬度与凹部的最下部的硬度的比、即（凸部的最上部的硬度）八凹部的最下部的硬度）为 0.90以下的聚乙烯醇缩醛薄膜。
[0020] 薄膜表面的凹部和凸部的复合弹性模量和硬度的测定用SPM进行。在本发明的聚 乙烯醇缩醛薄膜的SPM测定中，利用纳米压痕法在试样的表面将微细的探针压入到规定的 压入深度，由此检测载荷和压入深度的位移，能够由得到的载荷-位移曲线(卸载曲线)在理 论上算出复合弹性模量、硬度。
[0021] 在SPM纳米压痕法中，可得到探针压入时的成像图像和探针压入时的载荷-位移曲 线。作为可得到的数据，例如，可以得到如图1、图2所示的数据。根据利用SPM得到的薄膜表 面的成像，在压入探针前以目视特定出凸部的最上部和凹部的最下部，以各个点的载荷-位 移曲线为基础，算出复合弹性模量、硬度。实际上测定了复合弹性模量、硬度的薄膜表面的 探针压入后的压痕图像可作为如图1所示那样利用了 SPM的成像功能的图像而得到。通过本 测定，由探针的载荷和接触面积观测此时的残留深度、接触深度，从而可以如图2那样地示 出压入时和卸载时的载荷-位移曲线。载荷-位移曲线(压入)是表示直到将探针压入为止的 对探针施加的每个位移的载荷的曲线，载荷-位移曲线（卸载)是表示从探针的压入结束到 对探针施加的载荷为零时的每个位移的载荷的曲线。需要说明的是，通常，以利用SPM纳米 压痕法求出的复合弹性模量和硬度为代表的各值是基于W.C.Oliver and G.M.Pharr: J.Mater.Res. 7,1564(1992)中记载的分析方法而求出的。
[0022] 关于本测定中的复合弹性模量Er，可以由刚度S和接触投影面积Ac用式（1)算出。 刚度妯载荷-位移曲线的卸载曲线的斜率算出。
[0023]
[0024] 需要说明的是，前述卸载曲线的斜率是指高位移时的卸载曲线的斜率，即，将探针 压入后，卸载刚刚开始后的卸载曲线的斜率。接触投影面积Ac可由接触深度(规定的压入深 度与由最大载荷的卸载曲线的斜率求出的接触点的周边表面的表面位移的差)和探针的几 何学形状固有的常数及修正项通过规定的式子求出。
[0025] 关于本测定中的硬度H，可以由最大载荷Wmax和接触投影面积Ac用式(2)算出。最 大载荷Wmax是指将探针压入到规定的压入深度为止时的载荷。
[0026] H=ffmax/Ac (2)
[0027] SPM纳米压痕法的测定条件可以适宜设定，例如，可以设定为压入压力50μΝ、压入 深度的上限200nm来进行。
[0028] 本发明的聚乙烯醇缩醛薄膜在利用上述SPM纳米压痕法的测定中复合弹性模量和 硬度通常为凹部2凸部。因此，（凸部的最上部的复合弹性模量)/(凹部的最下部的复合弹 性模量)或（凸部的最上部的硬度)/(凹部的最下部的硬度)通常为1.00以下。如果此处（凸 部的最上部的复合弹性模量)/(凹部的最下部的复合弹性模量)或（凸部的最上部的硬度)/ (凹部的最下部的硬度)变小，则表示复合弹性模量或硬度的凹凸差大，反之，如果（凸部的 最上部的复合弹性模量)/(凹部的最下部的复合弹性模量)或（凸部的最上部的硬度)/(凹 部的最下部的硬度)接近1.00,则意味着复合弹性模量或硬度没有凹凸差。
[0029]本发明的聚乙烯醇缩醛薄膜利用上述SPM纳米压痕法测定的薄膜表面的凸部的最 上部与凹部的最下部的复合弹性模量的比、即（凸部的最上部的复合弹性模量)/(凹部的最 下部的复合弹性模量)优选为0.90以下，更优选为0.70以下。另外，（凸部的最上部的复合弹 性模量)/(凹部的最下部的复合弹性模量)进一步优选为0.40以上。通过将满足这样的范围 的薄膜用作夹层玻璃用中间膜，能够得到透明性优异、不容易产生热裂现象的夹层玻璃。
[0030] 另外，薄膜表面的凸部的最上部与凹部的最下部的硬度的比、即（凸部的最上部的 硬度)/(凹部的最下部的硬度)优选为0.90以下，更优选为0.70以下。另外，（凸部的最上部 的硬度)/(凹部的最下部的硬度)进一步优选为0.50以上。通过将满足这样的范围的聚乙烯 醇缩醛薄膜用作夹层玻璃用中间膜，能够得到透明性优异、不容易产生热裂现象的夹层玻 璃。
[0031] 用SPM纳米压痕法测定的薄膜表面的凸部的最上部与凹部的最下部的复合弹性模 量的比大于0.90时，由于凹部和凸部的复合弹性模量的差少，因此玻璃和薄膜之间产生的 空气去除不充分，或压花形状直接被转印，需要对压花形状采取措施、对温度、湿度进行严 格的管理。另外，用SPM纳米压痕法测定的薄膜表面凸部的最上部和凹部的最下部的硬度的 比大于0.90时，同样地，由于凹部和凸部的硬度差少，因此导致玻璃和薄膜之间产生的空气 去除不充分，或引起压花形状直接被转印的状态，需要对压花形状采取措施、对温度、湿度 进行严格的管理。
[0032]聚乙烯醇缩醛薄膜的表面粗糙度可以通过由激光显微镜得到的10点平均表面粗 糙度Rz求出。10点平均表面粗糙度Rz是指如下的值:从粗糙度曲线中沿该平均线的方向仅 选取基准长度，求出从该选取部分的平均线沿纵向倍率方向测定的、从最高的峰顶起到第5 个峰顶为止的峰顶标高的绝对值的平均值和从最低的谷底起到第5个谷底为止的标高的绝 对值的平均值之和，将该值用微米(μπι)表示的值，其依照JIS B0601(1994)。
[0033]本发明的聚乙烯醇缩醛薄膜的表面粗糙度优选Rz值为30μπι以上，更优选为50~70 μπι，进一步优选为60~69μπι。作为其理由，是因为:在Rz值小于30μπι的情况下，有时在玻璃和 薄膜之间产生的空气的除去不充分，另外，在Rz值大于70μπι的情况下，有时会成为压花形状 直接被转印的状态。
[0034]本发明的夹层玻璃的透明性可以利用雾度仪测定雾度值来评价。对于装置，在依 照JISK7105的单光束的测光方式中，将测定光设为D65光，作为校正标准板，将使用了雾度 值0.6%时的值作为基准值。雾度值通过扩散透过率和总透光率来求出，使用通过(扩散透 过率)/(总透光率）Χ 100算出的值。雾度优选为1.0%以下，最适为0.3%以下。
[0035]关于本发明的聚乙烯醇缩醛薄膜的玻璃密合性，可以在将聚乙烯醇缩醛薄膜和玻 璃压接后，经过48小时后，通过利用Autograph测定90°剥离粘合力(N/20mm)来评价。作为 90°剥离粘合力的测定条件，例如，剥离角度设为90°，拉伸速度为300mm/min，温度设为23 °C，相对湿度设为50%RH。剥离粘合力优选为12(N/20mm)以上，更优选为17(N/20mm)以上。 [0036]本