CN101821213A - 夹层玻璃用中间膜及夹层玻璃 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种隔热性出色而且可使红外线通信波充分地透过的夹层玻璃用中间膜。本发明是在面内具有红外线通信波透过区域和透明区域的夹层玻璃用中间膜,其中,所述红外线通信波透过区域含有粘合剂树脂和掺杂了三价或四价的金属的氧化锌粒子,所述透明区域含有粘合剂树脂和六硼化金属微粒。

Description

夹层玻璃用中间膜及夹层玻璃
技术领域
本发明涉及一种隔热性出色而且可使红外线通信波充分地透过的夹层玻璃用中间膜。另外,本发明还涉及使用该夹层玻璃用中间膜而成的夹层玻璃。
背景技术
夹层玻璃由于即使受到外部冲击而破损也很少发生玻璃破片的飞散,所以安全。因此,夹层玻璃被广泛用作汽车等车辆、飞机、建筑物等的窗玻璃等。作为夹层玻璃,可举出在至少一对玻璃板之间介在例如将被增塑剂增塑的聚乙烯醇缩醛作为粘合剂树脂的夹层玻璃用中间膜并使它们层叠、一体化而成的夹层玻璃等。
红外线的波长域具有长于可见光线的波长域的780nm以上的波长域。另外,红外线的能量为紫外线的能量的约10%。但是,由于如果红外线被物质吸收,则被作为热释放,所以周围的温度上升。例如,如果阻挡透过汽车的前窗玻璃或侧窗玻璃的红外线,则可抑制汽车内部的温度的上升。近年来,汽车等的开口部的面积存在增加的趋势,所以需要使夹层玻璃的红外线透过率降低。
在专利文献1中公开了使六硼化镧微粒分散从而使红外线隔热性能提高的夹层玻璃用中间膜。六硼化镧微粒由于具有高的红外线阻挡性能而可通过只在夹层玻璃用中间膜中分散很少的量来实现充分的红外线阻挡率。
近年来,开发了使用红外线通信波进行控制等的车载仪器。例如,雨传感器使波长850nm附近的红外线被前窗玻璃的雨滴反射从而检测雨滴的有无。在这样的车载仪器的控制等中使用的红外线通信波是波长800~1000nm附近的近红外线。
六硼化镧微粒不仅可阻挡波长不到1500nm的红外线,尤其还可阻挡波长800~1000nm附近的近红外线。因而,如果使用含有六硼化镧微粒的夹层玻璃用中间膜,则存在不使红外线通信波透过从而变得不能使用车载仪器的问题。
与此相对,在专利文献2中公开了通过设置实质上不含有红外线阻挡微粒的红外线透过区域从而红外线通信波在车内与外部之间透过的夹层玻璃用中间膜。
但是,如果设置红外线透过区域,则虽然红外线通信波透过,但前窗玻璃整体的红外线阻挡性能显著地降低,从而不能防止车内温度的上升。
专利文献1:特开2001-89202号公报
专利文献2:特开2002-173347号公报
发明内容
本发明的目的在于提供一种隔热性出色而且可使红外线通信波充分地透过的夹层玻璃用中间膜。另外,其目的还在于提供一种使用该夹层玻璃用中间膜而成的夹层玻璃。
本发明的夹层玻璃用中间膜,其特征在于,在面内具有红外线通信波透过区域和透明区域,所述红外线通信波透过区域含有粘合剂树脂和掺杂了三价或四价的金属的氧化锌粒子,所述透明区域含有粘合剂树脂和六硼化金属微粒。
以下对本发明进行详述。
本发明人发现掺杂了三价或四价的金属的氧化锌粒子具有虽然阻挡1500~2100nm的红外线、但波长为800~1000nm的红外线比较容易透过的性质。还有,在面内具有红外线通信波透过区域和透明区域的夹层玻璃用中间膜中,通过在透明区域中含有六硼化金属微粒而且在红外线通信波透过区域中含有掺杂了三价或四价的金属的氧化锌粒子,可同时实现高隔热性和红外线通信波的透过性,以至完成本发明。
本发明的夹层玻璃用中间膜在面内具有红外线通信波透过区域和透明区域。
在本发明中,“红外线通信波透过区域”是指在红外线通信波中通常被使用的800~1000nm的红外线可透过的区域。另外,“红外线通信波”不限定于在信息通信中使用的红外线通信波,还包括在传感器中使用的800~1000nm的振幅或频率没有被调制的红外线。
上述红外线通信波透过区域含有粘合剂树脂和掺杂了三价或四价的金属的氧化锌粒子。
对在上述红外线通信波透过区域中含有的粘合剂树脂没有特别限定,例如可举出聚乙烯醇缩醛树脂、聚氨酯树脂、乙烯-乙酸乙烯酯树脂、乙烯-丙烯酸乙酯树脂、氯乙烯树脂、聚酯树脂等。含有上述粘合剂树脂的片材的胶粘性、耐候性、耐贯通性、透明性等要求于夹层玻璃用中间膜的性能出色。其中,由于被广泛用作前窗玻璃用中间膜,所以优选聚乙烯醇缩醛树脂,特别优选聚乙烯醇缩丁醛树脂。
上述掺杂了三价或四价的金属的氧化锌粒子具有虽然阻挡波长1500~2100nm的红外线但波长800~1000nm的红外线比较容易透过的性质。通过含有这样的掺杂了三价或四价的金属的氧化锌粒子,上述红外线通信波透过区域可透过红外线通信波,另一方面,可阻挡波长1500~2100nm附近的红外线从而抑制车内温度的上升。
上述掺杂了三价或四价的金属的氧化锌粒子例如可举出掺杂铟的氧化锌粒子、掺杂铝的氧化锌粒子、掺杂镓的氧化锌粒子等。其中,优选掺杂镓的氧化锌粒子。
此外,上述掺杂了三价或四价的金属的氧化锌粒子也可以被树脂、金属、金属氧化物等覆盖表面。
上述掺杂了三价或四价的金属的氧化锌粒子的体积平均粒径的优选下限为0.001μm、优选上限为0.1μm。如果上述掺杂了三价或四价的金属的氧化锌粒子的体积平均粒径不到0.001μm,则有时变得不能充分地得到波长1500~2100nm的红外线的阻挡性能,如果超过0.1μm,则有时得到的夹层玻璃用中间膜的透明性降低。上述掺杂了三价或四价的金属的氧化锌粒子的体积平均粒径的更优选上限为0.08μm。
上述红外线通信波透过区域中的上述掺杂了三价或四价的金属的氧化锌粒子的含量的优选下限相对上述粘合剂树脂100重量份为0.1重量份、优选上限为10重量份。如果上述掺杂了三价或四价的金属的氧化锌粒子的含量不到0.1重量份,则有时变得不能充分地得到波长1500~2100nm的红外线的阻挡性能,如果超过10重量份,则有时得到的夹层玻璃用中间膜的透明性降低。上述掺杂了三价或四价的金属的氧化锌粒子的含量的更优选上限为5重量份,进一步优选的上限为3重量份。
上述掺杂了三价或四价的金属的氧化锌粒子可利用以往公知的方法制造。
例如掺杂镓的氧化锌粒子可通过在还原条件下烧成利用共沉淀法或等离子喷镀法得到的掺杂镓的量为2~20重量%的氧化锌粉末、根据需要添加添加剂或分散剂等表面改性剂、然后粉砕的方法等来制造。
上述红外线通信波透过区域也可含有增塑剂。尤其在上述粘合剂树脂为聚乙烯醇缩丁醛树脂的情况下,优选含有增塑剂。
对上述增塑剂没有特别限定,例如可举出一元有机酸酯、多元有机酸酯等有机增塑剂或有机磷酸增塑剂、有机亚磷酸增塑剂等磷酸增塑剂等。
上述增塑剂例如可举出三甘醇二-2-乙基丁酸酯、三甘醇二-2-乙基己酸酯、三甘醇二辛酸酯、三甘醇二正辛酸酯、三甘醇二正庚酸酯、四甘醇二正庚酸酯、癸二酸二丁酯、壬二酸二辛酯、二丁基卡必醇己二酸酯、磷酸三丁氧基乙酯、磷酸异癸基苯基酯、磷酸三异丙酯等。
对上述红外线通信波透过区域中的上述增塑剂的含量没有特别限定。在使用聚乙烯醇缩丁醛树脂作为上述粘合剂树脂的情况下,上述增塑剂的含量的优选下限相对聚乙烯醇缩丁醛树脂100重量份为20重量份、优选上限为75重量份。如果上述增塑剂的含量不到20重量份,则有时夹层玻璃用中间膜不能充分地吸收玻璃破损时的冲击,如果超过75重量份,则有时得到的夹层玻璃用中间膜变得过软并耐贯通性降低。
上述红外线通信波透过区域也可含有着色剂。
上述着色剂可为无机颜料、有机颜料、染料的任意一种。作为上述着色剂,例如可举出硫酸钡、碳酸钡、碳酸钙、氧化铝、粘土、二氧化硅、滑石、碳酸镁、氧化钛、炭黑、苯胺黑、花青黑、蒽醌蓝、蒽醌绿、蒽醌黄、蒽醌红、联二茴香胺红、异吲哚啉酮黄、蒽素嘧啶黄、酞菁蓝、酞菁绿等。
上述红外线通信波透过区域也可根据需要含有紫外线吸收剂、抗氧剂、颜料、染料、胶粘力调节剂、表面活性剂、阻燃剂、防静电剂等以往公知的添加剂。
上述透明区域含有粘合剂树脂和六硼化金属微粒。上述六硼化金属微粒由于红外线阻挡性能极高,所以可通过具有含有上述六硼化金属微粒的透明区域来有效地防止车内温度的上升。
上述六硼化金属例如可举出六硼化镧(LaB6)、六硼化钇(YB6)、六硼化铈(CeB6)、六硼化镨(PrB6)、六硼化钕(NdB6)、六硼化钐(SmB6)、六硼化铕(EuB6)、六硼化钆(GdB6)、六硼化铽(TbB6)、六硼化镝(DyB6)、六硼化钬(HoB6)、六硼化铒(ErB6)、六硼化铥(TmB6)、六硼化镱(YbB6)、六硼化镥(LuB6)、六硼化锶(SrB6)、六硼化钙(CaB6)、六硼化钛(TiB6)、六硼化锆(ZrB6)、六硼化铪(HfB6)、六硼化钒(VB6)、六硼化铌(NbB6)、六硼化铬(CrB6)、六硼化钼(MoB6)。这些六硼化金属微粒可单独使用,也可并用两种以上。其中,优选六硼化镧(LaB6)微粒。
上述六硼化金属微粒的体积平均粒径的优选下限为0.001μm、优选上限为0.1μm。如果上述六硼化金属微粒的体积平均粒径不到0.001μm,则若没有过量地添加,有时变得不能充分地得到红外线阻挡性能,如果超过0.1μm,则有时得到的夹层玻璃用中间膜的透明性会降低。上述六硼化金属微粒的体积平均粒径的更优选上限为0.08μm。
上述六硼化金属微粒的含量的优选下限相对上述粘合剂树脂100重量份为0.005重量份、优选上限为1.0重量份。如果上述六硼化金属微粒的含量不到0.005重量份,则有时不能充分地得到红外线阻挡性能,如果超过1.0重量份,则有时得到的夹层玻璃用中间膜的透明性会降低。
对在上述透明区域中含有的粘合剂树脂没有特别限定,可使用与在上述红外线通信波透过区域中使用的粘合剂树脂同样的粘合剂树脂。另外,也可与上述红外线通信波透过区域同样地含有增塑剂或添加剂。
为了得到更高的红外线阻挡効果,上述透明区域也可进一步含有上述掺杂了三价或四价的金属的氧化锌粒子。上述透明区域中的上述掺杂了三价或四价的金属的氧化锌粒子的含量的优选下限相对上述粘合剂树脂100重量份为0.1重量份,优选上限为5重量份。上述掺杂了三价或四价的金属的氧化锌粒子的含量的更优选上限为2重量份。
在本发明的夹层玻璃用中间膜中,只要上述红外线通信波透过区域被配置于面内的任意部分即可。例如,如图2所示,也能够以带状配置上述红外线通信波透过区域和透明区域。另外,也可只在设置了利用红外线通信波控制等的车载仪器的部位配置上述红外线通信波透过区域。进而,如图3所示,也可成为用上述透明区域夹入上述红外线通信波透过区域的层叠结构。
对本发明的夹层玻璃用中间膜的厚度没有特别限定,例如在汽车用前窗玻璃中使用的夹层玻璃用中间膜的通常的厚度为0.1~3.0mm。
对制造本发明的夹层玻璃用中间膜的方法没有特别限定,例如可举出从在成为透明区域的上下表面层之间配置了成为红外线通信波透过区域的中间层的多层挤出模具,将中间层以比上下表面层还狭的宽度挤出成3层片材的方法;或者,使用导管将红外线通信波透过区域的原料注入到模具内的方法等。
使用本发明的夹层玻璃用中间膜而成的夹层玻璃也是本发明之一。
本发明的夹层玻璃用中间膜被夹入到一对透明板间的夹层玻璃也是本发明之一。
对在本发明的夹层玻璃中使用的透明板没有特别限定,可使用通常使用的透明板玻璃。例如可举出浮法玻璃板、磨光玻璃板、压花玻璃、夹丝玻璃、夹线板玻璃、着色的板玻璃、吸热玻璃、热反射玻璃、绿色玻璃等玻璃板。另外,还可使用聚碳酸酯或聚丙烯酸酯等有机塑料板。在一对透明板中,优选至少一张透明板为玻璃板。
如果利用本发明,则可提供隔热性出色而且可使红外线通信波充分地透过的夹层玻璃用中间膜。另外,还可提供使用该夹层玻璃用中间膜而成的夹层玻璃。
附图说明
图1是在制造实施例1的夹层玻璃用中间膜时使用的设置了用于形成红外线通信波透过区域的缝隙、已插入导管的L型模具的模式图。
图2是表示在实施例1中得到的夹层玻璃用中间膜的红外线通信波透过区域及透明区域的模式图。
图3是在实施例1中得到的已形成红外线通信波透过区域的夹层玻璃用中间膜的一部分截面图。
图中,1-缝隙形状的开口部,2-导管,3-L模头模具,4-红外线通信波透过区域,5-透明区域,6-构成红外线通信波透过区域的层,7-构成透明区域的层
具体实施方式
以下举出实施例对本发明更详细地说明,但本发明不被这些实施例所限定。
(实施例1)
如图1所示,使用具备L模头模具3的挤出机,作为透明区域的原料,将混合了三甘醇二-2-乙基己酸酯(3GO)140重量份、聚乙烯醇缩丁醛树脂360重量份、体积平均粒径0.02μm的六硼化镧微粒0.1重量份的混合物供给到挤出机中,所述L模头模具3中,具有用于形成红外线通信波透过区域的缝隙形状的开口部1的导管2被插入到模具内部。接着,作为红外线通信波透过区域的原料,将混合了三甘醇二-2-乙基己酸酯(3GO)140重量份、聚乙烯醇缩丁醛树脂360重量份、体积平均粒径0.02μm的掺杂镓的氧化锌粒子5重量份的混合物供给到导管中,通过进行挤出成形,如图2所示,得到在面内具有红外线通信波透过区域4和透明区域5的厚0.8mm的夹层玻璃用中间膜。在得到的夹层玻璃用中间膜的红外线通信波透过区域中,厚约0.72mm的构成红外线通信波透过区域的层6被厚约0.04mm的构成透明区域的层7夹持。将得到的夹层玻璃用中间膜的一部分的截面结构示于图3。
将得到的夹层玻璃用中间膜夹入到厚2.5mm的2张透明浮法玻璃板中,将其在真空箱内在160℃下保持30分钟而临时胶粘形成层叠体,将该层叠体放入高压反应装置中,以压力1.3MPa、温度135℃使其贴合在一起,得到夹层玻璃用中间膜及夹层玻璃试验片。
(实施例2)
作为红外线通信波透过区域的原料,使用混合了三甘醇二-2-乙基己酸酯(3GO)140重量份、聚乙烯醇缩丁醛树脂360重量份、体积平均粒径0.02μm的掺杂镓的氧化锌粒子5重量份、蒽醌蓝3重量份的混合物,除此以外,与实施例1同样地进行,得到夹层玻璃用中间膜及夹层玻璃试验片。
(实施例3)
作为透明区域的原料,使用混合了体积平均粒径0.02μm的掺杂镓的氧化锌粒子5重量份、六硼化镧微粒0.1重量份、三甘醇二-2-乙基己酸酯(3GO)140重量份、聚乙烯醇缩丁醛树脂360重量份的混合物,除此以外,与实施例2同样地进行,得到夹层玻璃用中间膜及夹层玻璃试验片。
(实施例4)
作为透明区域的原料,使用混合了体积平均粒径0.02μm的掺杂镓的氧化锌粒子5重量份、六硼化镧微粒0.05重量份、三甘醇二-2-乙基己酸酯(3GO)140重量份、聚乙烯醇缩丁醛树脂360重量份的混合物,除此以外,与实施例2同样地进行,得到夹层玻璃用中间膜及夹层玻璃试验片。
(实施例5)
作为透明区域的原料,使用混合了体积平均粒径0.02μm的掺杂镓的氧化锌粒子2重量份、六硼化镧微粒0.05重量份、三甘醇二-2-乙基己酸酯(3GO)140重量份、聚乙烯醇缩丁醛树脂360重量份的混合物,除此以外,与实施例2同样地进行,得到夹层玻璃用中间膜及夹层玻璃试验片。
(实施例6)
使掺杂镓的氧化锌粒子的配合量设为3.5重量份,除此以外,与实施例1同样地进行,得到夹层玻璃用中间膜及夹层玻璃试验片。
(实施例7)
使掺杂镓的氧化锌粒子的配合量设为2重量份,除此以外,与实施例1同样地进行,得到夹层玻璃用中间膜及夹层玻璃试验片。
(比较例1)
作为红外线通信波透过区域的原料,使用混合了体积平均粒径0.02μm的六硼化镧微粒0.1重量份、三甘醇二-2-乙基己酸酯(3GO)140重量份、聚乙烯醇缩丁醛树脂360重量份、蒽醌蓝3重量份的混合物,除此以外,与实施例1同样地进行,得到夹层玻璃用中间膜及夹层玻璃试验片。
(比较例2)
作为红外线通信波透过区域的原料,使用混合了体积平均粒径0.02μ
m的六硼化镧微粒0.05重量份、三甘醇二-2-乙基己酸酯(3GO)140重量份、聚乙烯醇缩丁醛树脂360重量份、蒽醌蓝3重量份的混合物,而且,作为透明区域的原料,使用体积平均粒径0.02μm的六硼化镧微粒0.05重量份、三甘醇二-2-乙基己酸酯(3GO)140重量份、聚乙烯醇缩丁醛树脂360重量份,除此以外,与实施例1同样地进行,得到夹层玻璃用中间膜及夹层玻璃试验片。
<评价>
对在实施例1~7及比较例1、2中得到的夹层玻璃用中间膜,进行了以下评价。将结果示于表1。
(分光特性)
对得到的夹层玻璃用中间膜的透明区域的中央部及红外线通信波透过区域的中央部的(1)波长380~780nm的可见光线透过率、(2)波长800~2100nm的红外线透过率及(3)波长900nm的红外线透过率,使用分光光度计(日立制作所公司制、“U4000”),利用基于JIS R 3106的方法进行测定。
(隔热性的评价)
对于隔热性而言,将透明区域的波长800~2100nm的红外线透过率为70%以下的情况评价为○,将超过70%的情况评价为×。
通常认为:如果波长800~2100nm的红外线透过率为70%以下,则在汽车的前窗玻璃或侧窗玻璃中使用时,可抑制汽车内部的温度的上升。波长800~2100nm的红外线透过率更优选为65%以下。
(传感器工作性的评价)
将在实施例及比较例中得到的夹层玻璃用中间膜夹入到2张绿玻璃板(厚2.0mm)中,将其在真空箱内在160℃下保持30分钟而临时胶粘形成层叠体,将该层叠体放入高压反应装置中,以压力1.3MPa、温度135℃使其贴合在一起,得到夹层玻璃试验片。在得到的夹层玻璃试验片的红外线通信波透过区域中安装雨传感器,然后确认雨传感器是否正常地工作。将工作良好的情况评价为○、将传感器进行错误工作或以至不能工作的情况评价为×。
产业上的可利用性
如果利用本发明,则可提供隔热性出色而且可使红外线通信波充分地透过的夹层玻璃用中间膜。另外,还可提供使用该夹层玻璃用中间膜而成的夹层玻璃。

Claims (3)

1.一种夹层玻璃用中间膜,其特征在于,
所述夹层玻璃用中间膜在面内具有红外线通信波透过区域和透明区域,
所述红外线通信波透过区域含有粘合剂树脂和掺杂有三价或四价的金属的氧化锌粒子,
所述透明区域含有粘合剂树脂和六硼化金属微粒。
2.根据权利要求1所述的夹层玻璃用中间膜,其特征在于,
透明区域还含有掺杂有三价或四价的金属的氧化锌粒子。
3.一种夹层玻璃,其特征在于,
权利要求1或2所述的夹层玻璃用中间膜被夹在一对透明板之间。
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