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発明の名称 合わせガラス用中間膜及び合わせガラス
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−163640(P2001−163640A)
公開日 平成13年6月19日(2001.6.19)
出願番号 特願平11−311241
出願日 平成11年11月1日(1999.11.1)
代理人
発明者 小幡 真稔
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 可塑化ポリビニルアセタール樹脂膜とポリエステル樹脂膜とからなり、最外層が可塑化ポリビニルアセタール樹脂膜である合わせガラス用中間膜であって、該中間膜を用いた合わせガラスにおいて、ガラスと可塑化ポリビニルアセタール樹脂膜との90度ピール接着力が20℃において40〜80N/cmであることを特徴とする合わせガラス用中間膜。
【請求項2】 可塑化ポリビニルアセタール樹脂膜が、マグネシウムを40ppm以下含有し、且つ、カリウムを100ppm以下含有する可塑化ポリビニルアセタール樹脂膜であることを特徴とする請求項1記載の合わせガラス用中間膜。
【請求項3】 可塑化ポリビニルアセタール樹脂膜に用いられるポリビニルアセタール樹脂が、ブチラール化度60〜70モル%のポリビニルブチラール樹脂であることを特徴とする請求項1又は2記載の合わせガラス用中間膜。
【請求項4】 請求項1〜3いずれか1項記載の合わせガラス用中間膜であって、該中間膜を少なくとも一対のガラス間に介在させ一体化させてなる合わせガラスを、50℃、相対湿度95%の雰囲気下に4週間放置した際の、合わせガラス周縁部からの白化距離が4mm以下であることを特徴とする合わせガラス用中間膜。
【請求項5】 少なくとも一対のガラス間に、請求項1〜4いずれか1項記載の合わせガラス用中間膜を介在させ、一体化させてなることを特徴とする合わせガラス。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、合わせガラス用中間膜、及びその中間膜を用いた合わせガラスに関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、合わせガラスは、自動車用、建築用等の窓ガラスとして広く使用されている。この合わせガラスは、少なくとも一対のガラス間に、可塑剤により可塑化されたポリビニルブチラール樹脂のような可塑化ポリビニルアセタール樹脂を製膜してなる合わせガラス用中間膜を介在させ、一体化させて製せられたものが代表的である。このような合わせガラスは、透明性、耐候性および接着性がよく、さらに耐貫通性に優れている。即ち、これに衝撃が加えられるとガラスは破損するものの、ガラス間に介在させた中間膜は容易には破損せず、又、ガラスは破損後においても中間膜に貼着したままであるため、その破片が飛散することは少なく、従って、例えば自動車や建築物の内部にある人体がガラスの破片により傷害を受けることを防止する機能を有する。
【0003】しかし、上記合わせガラスが湿度の高い雰囲気下に放置された場合、合わせガラスの周縁部では、通常中間膜が直接環境空気と接触しているため、周縁部の中間膜が吸湿により白化現象を起こし易くなるという耐湿性上の問題が発生する。即ち、この耐湿性の性能については、周縁部端部が露出する自動車等のサイドガラスのみならず、フロントガラスにおいても、オープンエッジ化等に伴い、高い品質水準が要求されてきている。
【0004】上記問題点に対応するため、例えば、特開平7−41340号公報では、「ポリビニルアセタール樹脂と可塑剤、カルボン酸金属塩及び直鎖脂肪酸を含有する樹脂組成物からなる合わせガラス用中間膜」が開示されている。しかし、上記合わせガラス用中間膜を用いた合わせガラスでは、耐湿試験後の周辺部の白化は低減されるものの、依然として十分ではない。また、金属塩の添加量を低減すると、白化現象は改善されるが、耐貫通性が低下してしまう。特に、自動車等のフロントガラスにおいては、耐貫通性の品質水準を維持することが必要不可欠であるため、金属塩の添加量を低減することは難しいとされてきた。また、自動車等のサイドガラスにおいても、防犯等の目的でかなりの水準の耐貫通性が要求されてきている。本発明者は、耐貫通性の水準を維持しながら、金属塩の添加量を低減することにより、合わせガラスの性能が長期に安定して優れるとともに、合わせガラスを製造する際においても、中間膜とガラスとの間で安定した接着力が得られ、且つ発泡率を抑えることができるため歩留まりが向上することができる方法を見出したものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の問題点を解決するため、透明性、耐候性、接着性及び耐貫通性等の合わせガラスとして必要な基本性能に優れ、且つ、湿度の高い雰囲気下に放置された場合でも合わせガラスの周縁部に白化現象を起こすことが少ない合わせガラスを得るに適する合わせガラス用中間膜及びその中間膜を用いた合わせガラスを提供することを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明(以下、発明1という)による合わせガラス用中間膜は、可塑化ポリビニルアセタール樹脂膜とポリエステル樹脂膜とからなり、最外層が可塑化ポリビニルアセタール樹脂膜である合わせガラス用中間膜であって、該中間膜を用いた合わせガラスにおいて、ガラスと可塑化ポリビニルアセタール樹脂膜との90度ピール接着力が20℃において40〜80N/cmであることを特徴とする。
【0007】請求項2に記載の発明(以下、発明2という)による合わせガラス用中間膜は、上記発明1による合わせガラス用中間膜において、可塑化ポリビニルアセタール樹脂膜が、マグネシウムを40ppm以下で、且つ、カリウムを100ppm以下含有する可塑化ポリビニルアセタール樹脂膜であることを特徴とする。
【0008】請求項3に記載の発明(以下、発明3という)による合わせガラス用中間膜は、上記発明1又は2による合わせガラス用中間膜において用いられるポリビニルアセタール樹脂が、ブチラール化度60〜70モル%のポリビニルブチラール樹脂であることを特徴とする。
【0009】請求項4に記載の発明(以下、発明4という)による合わせガラス用中間膜は、上記発明1〜3いずれかによる合わせガラス用中間膜を、少なくとも一対のガラス間に介在させ一体化させてなる合わせガラスを、50℃、相対湿度95%の雰囲気下に4週間放置した際の、合わせガラス周縁部からの白化距離が4mm以下であることを特徴とする。
【0010】請求項5に記載の発明(以下、発明5という)による合わせガラスは、少なくとも一対のガラス間に、上記発明1〜4いずれかによる合わせガラス用中間膜を介在させ、一体化させてなることを特徴とする。以下、本発明を詳しく説明する。
【0011】発明1による合わせガラス用中間膜(以下、単に中間膜という)においては、この中間膜を用いた合わせガラスにおいて、ガラスと可塑化ポリビニルアセタール樹脂膜との90度ピール接着力が20℃において40〜80N/cmであることが必要である。これは、発明1の中間膜が、可塑化ポリビニルアセタール樹脂膜と、可塑化ポリビニルアセタール樹脂膜よりも引張強度の大きいポリエステル樹脂膜とからなるため、耐貫通性能が向上することにより、可塑化ポリビニルアセタール樹脂膜のみからなる従来の中間膜を用いた場合の上記90度ピール接着力の水準である20〜40N/cmの範囲を上げることが可能となったことによるものであり、この範囲を外れると、得られる合わせガラスの耐貫通性が低下する。
【0012】発明1による中間膜において、可塑化ポリビニルアセタール樹脂膜に用いられるポリビニルアセタール樹脂としては、一般に合わせガラス用中間膜の主成分として用いられるポリビニルアセタール樹脂が使用でき、より具体的には、ブチラール化度が60〜70モル%のポリビニルブチラール樹脂(以下、PVBという)が好適に使用される。ブチラール化度が60モル%未満では、後述する可塑剤との相溶性が低下することがあり、ブチラール化度が70モル%を超えると、PVBの製造プロセスが長時間を要することがある。このブチラール化度は、例えば、JIS K 6728「ポリビニルブチラール試験方法」に準拠して測定することができる。
【0013】また、上記PVBの平均重合度は、1000〜2000であるものが好ましい。平均重合度が1000未満では、得られる合わせガラスの耐貫通性等が低下することがあり、平均重合度が2000を超えると、中間膜の製造が困難となることがある。この平均重合度は、例えば、JIS K 6728「ポリビニルブチラール試験方法」に準拠して測定することができる。
【0014】発明1による中間膜において、可塑化ポリビニルアセタール樹脂膜に用いられる可塑剤としては、特に限定されず、一般に中間膜に用いられるもの、例えば、トリエチレングリコールジ2−エチルヘキサノエート(3GO)、トリエチレングリコールジ2−エチルブチレート(3GH)、ジヘキシルアジペート(DHA)、テトラエチレングリコールジヘプタノエート(4G7)、テトラエチレングリコールジ2−エチルヘキサノエート(4GO)等が挙げられ、これらの1種もしくは2種以上が好適に用いられる。
【0015】上記可塑化ポリビニルアセタール樹脂膜に用いられる可塑剤の添加量は、ポリビニルアセタール樹脂100重量部に対して20〜60重量部であるのが好ましい。
【0016】発明1による中間膜において用いられるポリエステル樹脂膜は、特に限定されず、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂膜が好適に用いられる。また、このPET樹脂膜に金属微粒子を蒸着して断熱性を付与する等の機能性を持たせることもできる。
【0017】また、発明1による中間膜において、可塑化ポリビニルアセタール樹脂膜には、マグネシウム(Mg)を40ppm以下含有し、且つ、カリウム(K)を100ppm以下含有することが好ましい。Mgの含有量が40ppmを超えたり、Kの含有量が100ppmを超えると、高湿度雰囲気下での合わせガラス周縁部からの白化距離が大きくなってしまうことがある。
【0018】発明1による中間膜において、可塑化ポリビニルアセタール樹脂膜に含有される接着力調整剤は、可塑化ポリビニルアセタール樹脂膜に、Mgを40ppm以下含有し、且つ、Kを100ppm以下含有するように添加されることが好ましい。即ち、発明1による中間膜においては、ポリエステル樹脂膜を用いているので、耐貫通性の水準を維持しながら、上記接着力調整剤の添加量を、上述したように抑えることができる。
【0019】また、上記接着力調整剤としては、特に限定されず、例えば、有機酸マグネシウム塩、有機酸カリウム塩等の有機酸金属塩等が挙げられ、酢酸マグネシウム、プロピオン酸マグネシウム、2−エチルブタン酸マグネシウム、2−エチルヘキサン酸マグネシウム等のカルボン酸マグネシウム塩が好ましく、炭素数が1〜28のカルボン酸マグネシウム塩がより好ましい。また、これらの1種もしくは2種以上が好適に用いられる。
【0020】この接着力調整剤には、さらに、他の接着力調整剤として公知の(例えば、特願昭49−27406号)変成シリコンオイルを併用することもできる。当該変性シリコンオイルとしては、例えば、エーテル変性シリコンオイル、エポキシ変性シリコンオイル、エステル変性シリコンオイル、アミン変性シリコンオイル等が挙げられ、これらは一般にポリシロキサンに、変性すべき化合物を反応せしめて得られる粘綢な液体である。この変性シリコンオイルの添加量は、0.005〜0.5重量部が好ましく、0.02〜0.2重量部がより好ましい。
【0021】また、発明1による中間膜において、可塑化ポリビニルアセタール樹脂膜には、本発明の課題達成を阻害しない範囲内で必要に応じて、中間膜の劣化を防止するための安定剤、酸化防止剤、耐候性や耐光性改善のための紫外線吸収剤等の各種添加剤の1種もしくは2種以上が含有されていてもよい。
【0022】次に、発明4による中間膜は、上記発明1〜3いずれかによる合わせガラス用中間膜を、少なくとも一対のガラス間に介在させ一体化させてなる合わせガラスを、50℃、相対湿度95%の雰囲気下に4週間放置した際の、合わせガラス周縁部からの白化距離が4mm以下であることが必要である。
【0023】即ち、発明1の中間膜において、90度ピール接着力を20℃において40〜80N/cmとすることにより、接着力調整剤としての金属塩の添加量を低減することができ、上記白化距離を4mm以下にすることができるのである。
【0024】また、発明5による合わせガラスは、少なくとも一対のガラス間に、発明1〜4いずれかによる合わせガラス用中間膜を介在させ、一体化させてなることが必要である。
【0025】上記ガラスの種類としては、特に限定されず、例えば、フロート板ガラス、磨き板ガラス、型板ガラス等の各種無機ガラス又は有機ガラスが挙げられ、これらの1種もしくは2種以上が好適に用いられる。また、ガラスの厚みは、特に限定されず、用途によって適宜選択されればよいが、実用的には2.0〜4.0mmが好ましい。
【0026】
【発明の実施の形態】本発明をさらに詳しく説明するため以下に実施例を挙げるが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
【0027】(実施例1)
(1)合わせガラス用中間膜の製造ポリビニルアセタール樹脂として、ブチラール化度68.5モル%、ビニルアセテート成分1モル%、重合度1700のPVBを用い、このPVB100重量部に対し、トリエチレングリコールジ2−エチルヘキサノエート39重量部を添加し、さらに、酢酸マグネシウム10ppm及び2−エチル酪酸マグネシウム20ppmを添加して、ミキシングロールで十分に溶融混練した後、プレス成形機を用いて150℃で30分間プレス成形し、平均膜厚0.38mmの合わせガラス用中間膜を得た。
【0028】(2)合わせガラスの製造(1)で得られた中間膜を含水率が0.3〜0.5%になるように調整し、これを中間膜/PET(厚み75μm)/中間膜の順に重ね合わせ、両側から透明な2.4mm厚のフロートガラスで挟み、これをゴムバッグ内に入れて2.7kPaの真空度で20分間脱気した後、脱気したままの状態で90℃のオーブンに移し、30分間保持した。このようにして予備接着された合わせガラスを、エアー式オートクレーブ内で温度140℃、圧力1.3MPaの条件で20分間熱プレスし、合わせガラスを得た。
【0029】(3)評価(1)で得られた中間膜の性能(Mg及びKの含有量及び90度ピール接着力)及び(2)で得られた合わせガラスの性能(耐貫通性及び耐湿性)を以下の方法で評価した。その結果は表1に示すとおりであった。
【0030】1.Mg及びKの含有量(1)で得られた中間膜を、硫酸と硝酸で加熱分解し、この分解物を超純水で定容した後、ICP−AES装置(日本ジャーレルアッシュ社製、ICAP−575型)を用いてICP発光元素分析法(ICP−AES法)により、中間膜中のMg及びKの含有量を測定した。
【0031】2.90度ピール接着力(1)で得られた中間膜(厚み0.76mm)、PET(厚み100μm)及びガラス(2.5mmフロートガラス)を、図1に示す構成に積層して、幅10mm、長さ100mmのピール接着力測定用試験片を得た。この試験片を用い、テンシロン試験機で20±2℃、引張速度500mm/分の条件下、図2に示す方法で引張試験を行い90度ピール接着力を測定した。この試験では、中間膜とガラスとは常に直角になるように引張試験を行った。上記90度ピール接着力が大きいほど中間膜とガラスとの接着性に優れ、90度ピール接着力が小さいほど中間膜とガラスとの接着性に劣る。
【0032】3.耐湿性(2)で得られた合わせガラスを、50℃、相対湿度95%の雰囲気下に4週間放置した後、取り出してすぐにガラス周縁端部の白化距離を測定した。この白化距離が小さいほど耐湿性に優れ、白化距離が大きいほど耐湿性に劣る。上記白化距離が2mm以下であれば良好とし、それを超えるものを不良とした。
【0033】4.耐貫通性(2)で得られた300mm×300mmの合わせガラスに、質量2260±20g、直径約82mmの鋼球を鉛直上方より落下させ、供試体数の50%が鋼球の貫通を防止できる落球高さを測定した。この落球高さが高いほど耐貫通性に優れ、落球高さが小さいほど耐貫通性に劣る。上記落球高さが5m以上であれば良好とし、それ未満のものを不良とした。
【0034】(実施例2)中間膜の製造において、接着力調整剤として、2−エチル酪酸マグネシウム20ppmの代わりに、2−エチルヘキシル酸マグネシウム30ppmを添加したこと以外は実施例1と同様にして中間膜及び合わせガラスを得た。
【0035】(実施例3)中間膜の製造において、接着力調整剤として、2−エチル酪酸マグネシウムを20ppm、2−エチルヘキシル酸マグネシウムを20ppm添加したこと以外は実施例1と同様にして中間膜及び合わせガラスを得た。
【0036】(実施例4)中間膜の製造において、接着力調整剤として、2−エチル酪酸マグネシウム20ppmの代わりに、ヘキサン酸カリウム50ppmを添加したこと以外は実施例1と同様にして中間膜及び合わせガラスを得た。
【0037】(比較例1)合わせガラスの製造において、PETを用いないで中間膜を2枚重ねたこと以外は、実施例1と同様にして合わせガラスを得た。
【0038】(比較例2)中間膜の製造において、接着力調整剤として、酢酸マグネシウムの添加量を25ppm及び2−エチル酪酸マグネシウムの添加量を25ppmとしたこと以外は実施例1と同様にして中間膜を得た。次に、合わせガラスの製造において、PETを用いないで中間膜を2枚重ねたこと以外は、実施例1と同様にして合わせガラスを得た。
【0039】(比較例3)中間膜の製造において、接着力調整剤を用いないこと以外は実施例1と同様にして中間膜及び合わせガラスを得た。
【0040】(比較例4)中間膜の製造において、接着力調整剤として、酢酸マグネシウム21ppm及び酢酸カリウム143ppmを添加したこと以外は実施例1と同様にして中間膜及び合わせガラスを得た。
【0041】
【表1】

【0042】表1から明らかなように、本発明による実施例の合わせガラス用中間膜は、ガラスとの接着力に優れ、また、本発明による実施例の合わせガラスは、耐貫通性に優れ、且つ耐湿性にも優れている。
【0043】これに対して、PETを用いない比較例1の中間膜は耐貫通性に劣り、また、PETを用いないで耐貫通性を改善し、90度ピール接着力が40N/cm未満の比較例2の中間膜は、接着力が適正でなく、耐湿性にも劣る。さらに、接着力調整剤を用いない比較例3の中間膜は、90度ピール接着力が80N/cmを超えて接着力が適正でなく、耐貫通性も劣る。
【0044】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の合わせガラス用中間膜は、ガラスとの接着力に優れ、それを用いた合わせガラスは耐貫通性にも優れており、且つ耐湿性にも優れている。従って、本発明の合わせガラス用中間膜及び合わせガラスは、自動車用や建築用等の窓ガラス用等として好適に用いられる。
【0045】




 

 


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