DE102018004652B4 - Harzfolie für Verbundglas sowie Verbundglas und dessen Herstellung - Google Patents

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Abstract

Harzfolie für Verbundglas, umfassend:eine Harzschicht, welche ein Polyvinylacetalharz und eine Kontaktfläche in direktem Kontakt mit Glas umfasst,wobei die Kontaktfläche eine Rz-Rauheit von 25 bis 90 µm und einen maximalen statischen Reibungskoeffizienten bei 20°C von 0,85 bis 1,60 aufweist undder Index der kompressiven elastischen Verformung, der durch die folgende Gleichung 1 definiert ist und ausgehend von der Kontaktfläche in senkrechter Richtung bei 35°C gemessen wird, 40 bis 310 µm/N beträgt:Index der kompressiven elastischen Verformung=d/F,wobei F eine Kraft von 0,05 bis 0,6 N ist, die in der Richtung senkrecht zur Kontaktfläche durch eine Spitze mit einem flachen Ende und einem Durchmesser von 4 mm ausgeübt wird, und d die Tiefe in µm ist, die von der Spitze in senkrechter Richtung kompressiv verformt wird.

Description

  • Fachgebiet
  • Ausführungsformen beziehen sich auf eine Harzfolie für Verbundglas, die Harzfolie umfassendes Verbundglas und ein Verfahren zur Herstellung des Verbundglases.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Im Allgemeinen weist Verbundglas, das aus einem Paar Glasscheiben und einer zwischen diesen Scheiben angeordneten Harzfolie besteht, eine ausgezeichnete Sicherheit auf, denn wenn es bricht, fliegen keine Bruchstücke herum. Daher wird es verbreitet als Fensterglas für Fahrzeuge, wie Autos, und für Gebäude verwendet.
  • Solches Verbundglas sollte nicht nur die Fähigkeit haben, zu verhindern, dass Glasbruchstücke umherfliegen, sondern muss auch die Fähigkeit zur Schalldämmung aufweisen. Die Fähigkeit zur Schalldämmung wird als Transmissionsverlust repräsentiert, der von der Frequenz abhängt. Insbesondere spezifiziert JIS A 4706 Schalldämmungsbewertungen gemäß einem Transmissionsverlust bei einer willkürlichen Frequenz von 500 Hz oder mehr.
  • Herkömmliches Verbundglas hat zwar eine gute Fähigkeit, zu verhindern, dass Glasstücke umherfliegen, weist aber das Problem auf, dass die Schalldämmungsleistung aufgrund des Koinzidenzeffekts im Frequenzbereich um etwa 2000 Hz verschlechtert ist. Somit wird eine Verbesserung gefordert. Der Koinzidenzeffekt bezieht sich auf das Phänomen, dass sich beim Auftreffen einer Schallwelle auf eine Glasplatte aufgrund der Steifigkeit und Trägheit der Glasplatte eine Transversalwelle entlang der Oberfläche der Glasplatte ausbreitet, und die Resonanz zwischen der Transversalwelle und der auftreffenden Schallwelle verursacht eine Schalltransmission.
  • Andererseits haben die menschlichen Ohren gemäß der Kurve gleicher Lautheit bei einer Frequenz im Bereich von 1000 bis 6000 Hz eine signifikant höhere Empfindlichkeit als in anderen Frequenzbereichen. Daher ist es bei der Verbesserung der Schalldämmung wichtig, die durch den Koinzidenzeffekt verursachte Verschlechterung der Schalldämmungsleistung zu verhindern.
  • Um die Schalldämmungsleistung von Verbundglas zu verbessern, ist es notwendig, eine Verschlechterung der Schalldämmungsleistung im Minimalbereich des durch den Koinzidenzeffekt verursachten Transmissionsverlusts zu verhindern. Um eine Verschlechterung der Schalldämmungsleistung im Minimalbereich des Transmissionsverlusts zu verhindern, wurde eine Vielzahl von Maßnahmen vorgeschlagen, wie eine Erhöhung des Gewichts des Verbundglases, ein Aufbau des Verbundglases, bei dem es aus mehreren Schichten besteht, eine Teilung der Fläche des Verbundglases und eine Verbesserung der Trägerstruktur des Verbundglases. Diese Maßnahmen sind jedoch nicht ausreichend wirksam, und ihre kommerziellen Werte sind aufgrund einer Erhöhung der Herstellungskosten gering.
  • Indessen wurden die Kriterien für die Schalldämmungsleistung in den letzten Jahren immer strenger. Insbesondere im Falle von Fensterscheiben zur Verwendung in der Architektur ist in der Nähe der Raumtemperatur eine hohe Leistung der Schalldämmung erforderlich. Daher muss Verbundglas eine gute Schalldämmungsfähigkeit haben, auch wenn sich die Umgebungstemperatur über einen weiten Bereich von einem Niedertemperaturbereich bis zu einem Hochtemperaturbereich verändert.
  • Das herkömmliche Verbundglas, das unter Verwendung einer aus einem weichgemachten Polyvinylacetalharz bestehenden Harzfolie hergestellt wird, weist jedoch das Problem auf, dass die Temperatur für die maximale Schalldämmungsleistung Raumtemperatur oder höher ist und die Schalldämmungsleistung um Raumtemperatur herum schlecht ist. Außerdem wurden zwar Versuche unternommen, eine gute Leistung der Schalldämmung zu gewährleisten, doch ist die Harzfolie zu weich, so dass leicht ein Problem wie Scheibenscherung, Schaumbildung und dergleichen auftritt, wenn die Harzfolie bei der Herstellung von Verbundglas mit Glasscheiben kombiniert wird.
  • Insbesondere offenbart die Japanische Offenlegungsschrift JP H02 - 229 742 A eine Polymerfolie mit einer Glasübergangstemperatur von 15°C oder weniger, zum Beispiel eine Polymerfolie, die aus einem Laminat aus einer Vinylchlorid-Ethylen-Glycidylmethacrylat-Copolymerfolie und einer weichgemachten Polyvinylacetalfolie besteht. Diese Polymerfolie kann jedoch bei den Schalldämmungsbewertungen gemäß JIS A 4706 keine Schalldämmungsbewertung von Ts-35 oder höher aufweisen. Sie weist auch nur einen begrenzten Temperaturbereich für die Schalldämmung auf und weist über einen weiten Temperaturbereich keine befriedigende Schalldämmungsleistung auf.
  • Weiterhin offenbart die Japanische Offenlegungsschrift JP S51 - 106 190 A einen Aufbau, der dadurch hergestellt wird, dass man zwei oder mehr Arten von Harzen mit unterschiedlichen Glasübergangstemperaturen laminiert, so dass das Laminat über einen weiten Temperaturbereich eine Schwingungsdämpfungseigenschaft aufweist. Es ist jedoch nicht ersichtlich, dass der Aufbau Eigenschaften aufweist, die für Verbundglas erforderlich sind, wie Schalldämpfung, Transparenz und dergleichen. Er erfüllt auch nicht die Anforderungen für Sicherheitsglas, wie eine hohe Absorption von Stoßenergie, Verhinderung des Umherfliegens bei Glasbruch und dergleichen.
  • DE 10 2017 107 823 A1 offenbart eine Harzfolie für Verbundglas, aufweisend eine erste Harzschicht, eine zweite Harzschicht, die auf der ersten Harzschicht geschichtet ist, und eine dritte Harzschicht, die unter der ersten Harzschicht geschichtet ist, wobei eine oder mehrere von der zweiten Harzschicht und der dritten Harzschicht aus einer ersten Harzzusammensetzung gebildet sind, die erste Harzzusammensetzung ein erstes Polyvinylacetalharz, einen ersten Weichmacher und ein erstes Ethylen-a-Olefincopolymer aufweist, dessen Gehalt 0,1 bis 10 Gewichtsteile in Bezug auf 100 Gewichtsteile der ersten Harzzusammensetzung ausmacht und ein gewichtsmittleres Molekulargewicht von 1000 bis 30.000 aufweist. KR 10 2017 0 066 278 A beschreibt eine Zwischenschichtfolie für ein Verbundglas, die selbst bei einem Querwalzverfahren gute Entlüftungseigenschaften aufweist und kaum Luftblasen bildet. Die Zwischenschichtfolie weist eine große Anzahl an Vertiefungen und Vorsprüngen auf mindestens einer Oberfläche auf, wobei die Vertiefungen jeweils eine Rillenform mit einem durchgehenden Boden aufweisen.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Ausführungsformen zielen darauf ab, eine Harzfolie mit verbesserter Verarbeitbarkeit, so dass ein Paar Glasscheiben bei dem Vorgang der Herstellung von Verbundglas effektiv ausgerichtet werden kann und die Harzfolie umfassendes Verbundglas bereitzustellen und ein Verfahren zur Herstellung des Verbundglases anzugeben.
  • Lösung des Problems
  • Gemäß einer Ausführungsform wird eine Harzfolie für Verbundglas bereitgestellt, die eine Harzschicht umfasst, welche ein Polyvinylacetalharz und eine Kontaktfläche in direktem Kontakt mit Glas umfasst, wobei die Kontaktfläche eine Rz-Rauheit von 25 bis 90 µm und einen maximalen statischen Reibungskoeffizienten bei 20°C von 0,85 bis 1,60 aufweist und der Index der kompressiven elastischen Verformung, der durch die folgende Gleichung 1 definiert ist und ausgehend von der Kontaktfläche in senkrechter Richtung bei 35°C gemessen wird, 40 bis 310 µm/N beträgt: Index der kompressiven elastischen Verformung = d/F ,
    Figure DE102018004652B4_0002
    wobei F eine Kraft von 0,05 bis 0,6 N ist, die in der Richtung senkrecht zur Kontaktfläche durch eine Spitze mit einem flachen Ende und einem Durchmesser von 4 mm ausgeübt wird, und d die Tiefe in µm ist, die von der Spitze in senkrechter Richtung kompressiv verformt wird.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform wird eine Harzfolie für Verbundglas bereitgestellt, die eine Struktur umfasst, bei der nacheinander eine erste Hautschicht, eine Zwischenharzschicht und eine zweite Hautschicht aufeinander laminiert sind, wobei die erste Hautschicht und die zweite Hautschicht jeweils eine erste Kontaktfläche oder eine zweite Kontaktfläche in direktem Kontakt mit Glas umfassen, die erste Hautschicht und die zweite Hautschicht jeweils ein erstes Polyvinylacetalharz umfassen, die erste Kontaktfläche und die zweite Kontaktfläche jeweils eine Rz-Rauheit von 25 bis 90 µm und einen maximalen statischen Reibungskoeffizienten bei 20°C von 0,85 bis 1,60 aufweisen und der Index der kompressiven elastischen Verformung, der durch die folgende Gleichung 1 definiert ist und ausgehend von jeweils der ersten Kontaktfläche und der zweiten Kontaktfläche in senkrechter Richtung bei 35 °C gemessen wird, 40 bis 310 µm/N beträgt:
  • Gleichung 1
  • Index der kompressiven elastischen Verformung = d/F,
    wobei F eine Kraft von 0,05 bis 0,6 N ist, die in der Richtung senkrecht zur Kontaktfläche durch eine Spitze mit einem flachen Ende und einem Durchmesser von 4 mm ausgeübt wird, und d die Tiefe in µm ist, die von der Spitze in senkrechter Richtung kompressiv verformt wird.
  • Gemäß noch einer anderen Ausführungsform wird Verbundglas bereitgestellt, das eine erste Glasscheibe, die Harzfolie für Verbundglas und eine zweite Glasscheibe, die sukzessive aufeinander laminiert sind, umfasst.
  • Gemäß noch einer anderen Ausführungsform wird ein Verfahren zur Herstellung von Verbundglas angegeben, das (1) das Auflegen der Harzfolie für Verbundglas auf eine erste Glasscheibe, (2) das Auflegen einer zweiten Glasscheibe auf die Harzfolie für Verbundglas und (3) das Ausrichten der zweiten Glasscheibe in Bezug auf die erste Glasscheibe umfasst.
  • Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
  • Die Harzfolie gemäß den Ausführungsformen weist eine vorbestimmte Rauheit der Kontaktfläche im Kontakt mit Glass auf und weist bei 35 °C einen richtigen Index der kompressiven elastischen Verformung auf. Weiterhin weist die Kontaktfläche der Harzfolie gemäß den Ausführungsformen einen vorbestimmten maximalen statischen Reibungskoeffizienten auf.
  • Wenn eine Glasscheibe auf der Kontaktfläche der Harzfolie abgelegt wird, kann die Glasscheibe aufgrund der richtigen Rauheit und des richtigen maximalen statischen Reibungskoeffizienten der Harzfolie ordentlich verschoben werden. Dies ermöglicht eine leichte Ausrichtung der ersten Glasscheibe und der zweiten Glasscheibe im vorbereitenden Vereinigungsschritt im Herstellungsverfahren des Verbundglases gemäß den Ausführungsformen. Da die Harzfolie außerdem einen richtigen maximalen statischen Reibungskoeffizienten aufweist, werden die erste Glasscheibe und die zweite Glasscheibe im Verlauf ihrer Übertragung nicht fehlausgerichtet, sobald sie ausgerichtet wurden. Dementsprechend weisen die Harzfolie und das Verfahren zur Herstellung von Verbundglas gemäß den Ausführungsformen eine verbesserte Verarbeitbarkeit auf.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine Querschnittsansicht einer Harzfolie für Verbundglas gemäß einer Ausführungsform.
    • 2 ist eine Querschnittsansicht einer Harzfolie für Verbundglas gemäß einer anderen Ausführungsform.
    • 3 ist ein schematisches Diagramm, das ein Verfahren zur Messung des Index der kompressiven elastischen Verformung zeigt.
  • Die 4 bis 7 sind Querschnittsansichten, die ein Verfahren zur Herstellung von Verbundglas gemäß einer Ausführungsform veranschaulichen.
  • 8 ist eine perspektivische Ansicht eines Autos, das mit einer Windschutzscheibe ausgestattet ist, die aus Verbundglas gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Harzfolie für Verbundglas
    101
    erste Kontaktfläche
    103
    Vorsprungsmuster
    110
    erste Hautschicht
    200
    Zwischenharzschicht
    20
    erste Glasscheibe
    100
    Harzschicht
    102
    zweite Kontaktfläche
    120
    zweite Hautschicht
    G
    Verbundglas
    30
    zweite Glasscheibe
  • Bester Weg zur Durchführung der Erfindung
  • In der gesamten Beschreibung der Ausführungsformen gilt: Wenn erwähnt ist, dass eine Scheibe, eine Folie, eine Schicht, ein Fenster oder dergleichen „auf“ oder „unter“ einer anderen Scheibe, Folie, Schicht, Fenster oder dergleichen gebildet ist, bedeutet dies nicht nur, dass das eine Element direkt auf oder unter einem anderen Element gebildet ist, sondern auch, dass das eine Element indirekt auf oder unter einem anderen Element gebildet ist, wobei ein oder mehrere andere Elemente dazwischen eingefügt sind. Außerdem kann der Ausdruck „auf“ oder „unter“ in Bezug auf jedes Element auf die Zeichnungen bezogen sein. Um der Beschreibung willen können die Größen einzelner Elemente in den beigefügten Zeichnungen übertrieben dargestellt sein und geben nicht die tatsächlichen Größen wieder.
  • Harzfolie für Verbundglas
  • In 1 umfasst eine Harzfolie (10) für Verbundglas gemäß einer Ausführungsform eine Harzschicht (100). Insbesondere kann die Harzfolie aus einer einzelnen Schicht der Harzschicht bestehen.
  • Die Harzschicht befindet sich in direktem Kontakt mit Glas und ist damit laminiert. Insbesondere kann das Glas jeweils auf die Ober- und Unterseite der Harzschicht laminiert sein.
  • Die Harzschicht kann eine erste Harzzusammensetzung umfassen, die ein erstes Polyvinylacetalharz und einen Weichmacher umfasst.
  • Erstes Polvvinvlacetalharz
  • Das erste Polyvinylacetalharz wird dadurch erhalten, dass man einen Polyvinylalkohol mit einem Aldehyd acetalisiert, und kann eine bestimmte Menge an Acetylgruppen aufweisen. Insbesondere kann das erste Polyvinylacetalharz Acetalgruppen mit 3 bis 4 Kohlenstoffatomen, eine Menge Acetylgruppen von 4 Mol-% oder weniger und einen Acetalisierungsgrad von 40 Mol-% oder mehr aufweisen. Insbesondere kann das erste Polyvinylacetalharz eine Menge an Acetylgruppen von 0,1 bis 3 Mol-% oder 0,1 bis 2 Mol-% und einen Acetalisierungsgrad von 40 bis 85 Mol-% oder 46 bis 64 Mol-% aufweisen.
  • Die Menge an Acetylgruppen in einem Polyvinylacetal wird als Molenbruch in Prozent bestimmt, der dadurch erhalten wird, dass man die Menge der Ethylengruppen, die an Acetalgruppen gebunden sind, und die Menge der Ethylengruppen, die an Hydroxygruppen gebunden sind, von der Gesamtmenge von Ethylengruppen in der Hauptkette subtrahiert und diese Differenz dann durch die Gesamtmenge von Ethylengruppen in der Hauptkette dividiert. Die Menge der Ethylengruppen, die an Acetalgruppen gebunden sind, kann zum Beispiel gemäß JIS K6728 mit der „Testmethode für Polyvinylbutyral“ gemessen werden.
  • Wenn die Menge der Acetylgruppen im ersten Polyvinylacetalharz 4 Mol-% überschreitet, kann die Schalldämmungsleistung der so hergestellten Harzfolie verschlechtert sein.
  • Außerdem kann das erste Polyvinylacetalharz wenigstens eine Substituentengruppe, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einer Acetalgruppe, einer Acetylgruppe und einer Hydroxygruppe besteht, in den Ethylengruppen der Hauptkette aufweisen.
  • Insbesondere kann das erste Polyvinylacetalharz dadurch hergestellt werden, dass man eine wässrige Polyvinylalkohollösung herstellt, indem man einen Polyvinylalkohol in Wasser löst, die wässrige Polyvinylalkohollösung auf 10 bis 20°C hält, einen Aldehyd und einen Katalysator hinzufügt, woraufhin die Acetalisierungsreaktion erfolgt, wobei man eine Reaktionslösung erhält, und die Reaktionslösung auf 40 bis 60°C hält, dann erfolgt Neutralisation, Waschen mit Wasser, Trocknen und dergleichen, wobei das erste Polyvinylacetalharz in Form eines Pulvers entsteht.
  • Der mittlere Polymerisationsgrad des Polyvinylalkohols als Rohstoff für das erste Polyvinylacetalharz unterliegt keiner besonderen Einschränkung, sondern kann 500 bis 5000 oder 1000 bis 2500 betragen. Wenn der mittlere Polymerisationsgrad des Polyvinylalkohols kleiner als 500 ist, kann die Durchdringungsfestigkeit des so hergestellten Verbundglases verschlechtert sein. Wenn der mittlere Polymerisationsgrad 5000 überschreitet, kann die Festigkeit des so hergestellten Verbundglases zu hoch sein, was seinen Anwendungsbereich einschränken würde.
  • Insbesondere kann das erste Polyvinylacetalharz durch ein Gemisch von Polyvinylalkoholen hergestellt werden, die 5 bis 15 Gew.-% eines Polyvinylalkohols mit einem Polymerisationsgrad von 1000 bis 1300, 70 bis 85 Gew.-% eines Polyvinylalkohols mit einem Polymerisationsgrad von 1500 bis 1900 und 8 bis 25 Gew.-% eines Polyvinylalkohols mit einem Polymerisationsgrad von 2000 bis 2500 umfassen.
  • Außerdem unterliegt der Aldehyd, der verwendet werden soll, um das erste Polyvinylacetalharz, das Acetalgruppen mit 3 bis 4 Kohlenstoffatomen aufweist, zu erhalten, keiner besonderen Einschränkung, sondern es kann sich um wenigstens einen handeln, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Propionaldehyd, n-Butyraldehyd und Isobutyraldehyd, die 3 bis 4 Kohlenstoffatome aufweisen, besteht. Vorzugsweise wird von diesen n-Butyraldehyd verwendet, der die Haftfestigkeit zwischen den Schichten erhöhen kann.
  • Das erste Polyvinylacetalharz kann ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts (Mw) von 27 000 bis 350 000, 200 000 bis 330 000 oder 250 000 bis 330 000 aufweisen. Wenn das Gewichtsmittel des Molekulargewichts des Harzes kleiner als 27 000 ist, kann die Durchdringungsfestigkeit des so hergestellten Verbundglases verschlechtert sein. Wenn das Gewichtsmittel des Molekulargewichts des Harzes 350 000 überschreitet, kann die Festigkeit des so hergestellten Verbundglases zu hoch sein, was seinen Anwendungsbereich einschränken würde.
  • Außerdem kann das erste Polyvinylacetalharz einen Grad der Blockierung der an Acetylgruppen gebundenen Ethylengruppen von 0,15 bis 0,40 oder 0,20 bis 0,35 aufweisen. Wenn der Grad der Blockierung der Ethylengruppen kleiner als 0,15 ist, kann die Schalldämmungsleistung des so hergestellten Verbundglases verschlechtert sein. Wenn er 0,40 überschreitet, kann der Acetalisierungsgrad des Harzes reduziert sein, wodurch sich die Schlagfestigkeit des so hergestellten Verbundglases verschlechtert. Ein solches erstes Polyvinylacetalharz kann dadurch hergestellt werden, dass man einen Polyvinylalkohol mit einem Grad der Blockierung der an Acetylgruppen gebundenen Ethylengruppen von 0,15 bis 0,40 acetalisiert. Wenn ein Polyvinylalkohol mit einem solchen hohen Grad an Zufälligkeit verwendet wird, kann ein erstes Polyvinylacetalharz mit einer niedrigen Glasübergangstemperatur erhalten werden. Eine daraus hergestellte Harzfolie kann eine gute Fließfähigkeit aufweisen und kann Schallenergie effizienter in Wärmeenergie umwandeln.
  • Der Gehalt an OH im ersten Polyvinylacetalharz kann 5 bis 60 Mol-% betragen. Insbesondere kann der Gehalt an OH im ersten Polyvinylacetalharz 15 bis 60 Mol-%, 5 bis 50 Mol-% oder 36 bis 54 Mol-% betragen.
  • Außerdem kann das erste Polyvinylacetalharz auch ein Gemisch aus zwei oder mehr Arten von Polyvinylacetalharzen sein, die jeweils dadurch erhalten werden, dass man einen Polyvinylalkohol mit einem Aldehyd acetalisiert, oder kann ein Polyvinylacetalharz sein, das dadurch erhalten wird, dass man einen Polyvinylalkohol neben dem oben genannten Aldehyd noch mit anderen Aldehyden acetalisiert, und zwar in einer Menge, die 30 Gew.-% nicht übersteigt, bezogen auf die Gesamtmenge der Acetalgruppen.
  • Weichmacher
  • Die Art des Weichmachers unterliegt keiner besonderen Einschränkung. Zum Beispiel kann der Weichmacher wenigstens einer sein, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Weichmacher auf Esterbasis, wie Estern einbasiger Säuren, Estern mehrbasiger Säuren und dergleichen, und einem Weichmacher auf Phosphorsäurebasis, wie organischen Verbindungen auf Phosphorsäurebasis, organischen Verbindungen auf Phosphor(III)säurebasis und dergleichen, besteht.
  • Der Ester einer einbasigen Säure kann ein Ester auf Glycolbasis sein, der dadurch hergestellt wird, dass man eine Glycolverbindung, wie Triethylenglycol, Tetraethylenglycol, Tripropylenglycol oder dergleichen, mit einer organischen Säure, wie Buttersäure, Isobuttersäure, Capronsäure, 2-Ethylbuttersäure, Heptansäure, n-Octylsäure, 2-Ethylhexylsäure, Pelargonsäure (oder n-Nonylsäure), Decylsäure oder dergleichen, umsetzt. Insbesondere kann der Ester einer einbasigen Säure wenigstens einer sein, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Triethylenglycoldi-2-ethylbutyrat, Triethylenglycoldi-2-ethylhexanoat, Triethylenglycoldicapronat und Triethylenglycoldi-n-octoat besteht.
  • Der Ester einer mehrbasigen Säure kann ein Ester sein, der dadurch hergestellt wird, dass man einen linearen oder verzweigten Alkohol, der 4 bis 8 Kohlenstoffatome aufweist, mit einer organischen Säure, wie Adipinsäure, Sebacinsäure, Azelainsäure oder dergleichen umsetzt. Insbesondere kann der Ester einer mehrbasigen Säure wenigstens einer sein, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Dibutylsebacat, Dioctylazelat und Dibutylcarbitoladipat besteht.
  • Beispiele für den Weichmacher auf Phosphorsäurebasis sind Tributoxyethylphosphat, Isodecylphenylphosphat und Triisopropylphosphit.
  • Der Gehalt des Weichmachers unterliegt keiner besonderen Einschränkung, sondern kann 20 bis 50 Gewichtsteile, 20 bis 40 Gewichtsteile oder 25 bis 40 Gewichtsteile betragen, bezogen auf 100 Gewichtsteile des ersten Polyvinylacetalharzes.
  • Additiv
  • Die erste Harzzusammensetzung kann ein Additiv umfassen. Das Additiv kann wenigstens eines umfassen, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem UV-Absorber, einem UV-Stabilisator, einem Antioxidans und einem Wärmestabilisator besteht.
  • Beispiele für den UV-Absorber sind UV-Absorber auf Benzotriazolbasis, Benzophenonbasis und Cyanacrylatbasis. Der UV-Absorber auf Benzotriazolbasis kann zum Beispiel 2-(2'-Hydroxy-5'-methylphenyl)benzotriazol, 2-(2'-Hydroxy-5'-t-butylphenyl)benzotriazol, 2-(2'-Hydroxy-3',5'-di-t-butylphenyl)benzotriazol, 2-(2'-Hydroxy-3'-t-butyl-5'-methylphenyl)-5-chlorbenzotriazol, 2-(2'-Hydroxy-3',5'-di-t-butylphenyl)-5-chlorbenzotriazol, 2-(2'-Hydroxy-3',5'-di-t-amylphenyl)benzotriazol, 2-[2'-Hydroxy-3'-(3",4",5",6"-tetrahydrophthalamidmethyl)-5'-methylphenyl]benzotriazol oder dergleichen sein. Außerdem kann der UV-Absorber auf Benzophenonbasis zum Beispiel 2,4-Dihydroxybenzophenon, 2-Hydroxy-4-methoxybenzophenon, 2-Hydroxy-4-octoxybenzophenon, 2-Hydroxy-4-dodecyloxybenzophenon, 2,2'-Dihydroxy-4-methoxybenzophenon, 2,2'-Dihydroxy-4,4'-dimethoxybenzophenon, 2-Hydroxy-4-methoxy-5-sulfobenzophenon oder dergleichen sein. Weiterhin kann der UV-Absorber auf Cyanacrylatbasis zum Beispiel 2-Ethylhexyl-2-cyano-3,3'-diphenylacrylat, Ethyl-2-cyano-3,3'-diphenylacrylat oder dergleichen sein.
  • Bei dem Wärmestabilisator kann es sich zum Beispiel um Tenside, wie Natriumlaurylsulfat, Alkylbenzolsulfonsäure oder dergleichen, handeln.
  • Beispiele für den UV-Stabilisator sind eine Verbindung auf Basis eines gehinderten Amins oder eine Verbindung auf Basis eines Metallkomplexsalzes. Die Verbindung auf Basis eines gehinderten Amins kann zum Beispiel Bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)sebacat, Tetrakis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)-1,2,3,4-butantetracarboxylat oder dergleichen sein. Beispiele für kommerziell erhältliche Produkte sind Sanol LS-770, Sanol LS-765, Sanol LS-2626, Chimassob 944LD, Thinuvin-622 LD, Mark LA-57, Mark LA-77, Mark LA-62, Mark LA-67, Mark LA-63, Mark LA-68, Mark-82, Mark LA-87 und Goodrite UV-3404. Außerdem kann die Verbindung auf Basis eines Metallkomplexsalzes zum Beispiel Nickel[2,2]thiobis(4-t-octyl)phenolat]-n-butylamin, Nickeldibutyldithiocarbamat, Nickelbis[0-ethyl-3,5-(di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)]phosphat, Cobaltdicyclohexyldithiophosphat, [1-Phenyl-3-methyl-4-decanoylpyrazolat]nickel oder dergleichen sein.
  • Beispiele für das Antioxidans sind Verbindungen auf Phenolbasis, Schwefelbasis und Phosphorbasis. Insbesondere kann das Antioxidans wenigstens eines umfassen, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus 2,6-Di-t-butyl-p-kresol (BHT), butyliertem Hydroxyanisol (BHA), 2,6-Di-t-butyl-4-ethylphenol, Stearyl-β-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat, 2,2'-Methylenbis(4-methyl-6-butylphenol), 2,2'-Methylenbis(4-ethyl-6-t-butylphenol), 4,4'-Thiobis(3-methyl-6-t-butylphenol), 4,4'-Butylidenbis(3-methyl-6-t-butylphenol), 1,1,3-Tris(2-methylhydroxy-5-t-butylphenyl)butan, Tetrakis[methylen-3-(3',5'-butyl-4'-hydroxyphenyl)propionat]methan, 1,1,3-Tris(2-methyl-4-hydroxy-5-t-butylphenol)butan, 1,3,5-Trimethyl-2,4,6-tris(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)benzol und Bis(3,3'bis(4'-hydroxy-3'-t-butylphenol)buttersäure)glycolester besteht.
  • Der Gehalt des Additivs unterliegt keiner besonderen Einschränkung, sondern kann 0,01 bis 5 Gewichtsteile betragen, bezogen auf 100 Gewichtsteile des ersten Polyvinylacetalharzes.
  • Harzschicht
  • Die Harzschicht umfasst eine Kontaktfläche, die sich in direktem Kontakt mit Glas befindet. Insbesondere kann sich das Glas in direktem Kontakt mit der Ober- bzw. Unterseite der Harzschicht befinden. Das heißt, die Ober- und Unterseite der Harzschicht kann die erste Kontaktfläche (101) bzw. die zweite Kontaktfläche (102) sein. In diesem Fall kann die erste Kontaktfläche und/oder die zweite Kontaktfläche die unten beschriebenen Merkmale aufweisen.
  • Wenn das Glas auf die Kontaktfläche gelegt wird und das Glas und die Harzschicht durch das Gewicht des Glases vorläufig vereinigt werden, kann das Glas richtig auf der Kontaktfläche gleiten. Außerdem kann die Kontaktfläche mit einem Vorsprungsmuster (103), wie Unregelmäßigkeiten, Rauheit, Schmelzfraktur oder dergleichen, ausgebildet werden.
  • Damit das Glas richtig auf der Kontaktfläche gleitet, kann die Kontaktfläche eine Rz-Rauheit von 25 bis 90 µm und einen maximalen statischen Reibungskoeffizienten bei 20°C von 0,85 bis 1,60 aufweisen, und der durch die folgende Gleichung 1 definierte und ausgehend von der Kontaktfläche in senkrechter Richtung bei 35°C gemessene Index der kompressiven elastischen Verformung beträgt 40 bis 310 µm/N: Index der kompressiven elastischen Verformung = d/F ,
    Figure DE102018004652B4_0003
    wobei F eine Kraft von 0,05 bis 0,6 N ist, die in der Richtung senkrecht zur Kontaktfläche durch eine Spitze mit einem flachen Ende und einem Durchmesser von 4 mm ausgeübt wird, und d die Tiefe in µm ist, die von der Spitze in senkrechter Richtung kompressiv verformt wird.
  • Insbesondere kann die Harzfolie einen Index der kompressiven elastischen Verformung von 40 bis 300 µm/N oder 40 bis 290 µm/N aufweisen, wenn F = 0,05 bis 0,6 N beträgt. Insbesondere kann die Harzfolie einen Index der kompressiven elastischen Verformung von 80 bis 310 µm/N aufweisen, wenn F = 0,05 bis 0,2 N beträgt, und die Harzfolie kann einen Index der kompressiven elastischen Verformung von 60 bis 140 µm/N aufweisen, wenn F = 0,2 bis 0,4 N beträgt.
  • Der Index der kompressiven elastischen Verformung steht für das Ausmaß der Verformung der Harzschicht, wenn in einem Zustand, in dem eine spezielle Rauheit, Unregelmäßigkeiten, Schmelzfrakturen oder dergleichen auf der Kontaktfläche ausgebildet sind, ein bestimmter Druck in der senkrechten Richtung ausgeübt wird.
  • Der Index der kompressiven elastischen Verformung kann von der Rauheit, der Form von Unregelmäßigkeiten, der Form von Strukturen, der Form von Schmelzfrakturen oder dergleichen der Kontaktfläche abhängen. Außerdem kann der Index der kompressiven elastischen Verformung von der Zusammensetzung und der Dicke der Harzschicht abhängen. Das heißt, der Index der kompressiven elastischen Verformung kann von der Form der Kontaktfläche und von der Zusammensetzung und der Dicke der Harzschicht abhängen.
  • Zum Beispiel kann der Index der kompressiven elastischen Verformung innerhalb des obigen Bereichs liegen, wenn die Kontaktfläche eine Rz-Rauheit von 25 bis 90 µm oder 50 bis 70 µm und eine Wellenform von Unregelmäßigkeiten aufweist und die Harzschicht 100 Gewichtsteile eines Polyvinylacetalharzes und 20 bis 40 Gewichtsteile eines Weichmachers umfasst, wobei der Gehalt an Acetylgruppen in dem Polyvinylacetal 0,1 bis 3 Mol-% beträgt, der Gehalt an Hydroxygruppen in dem Polyvinylacetal 36 bis 54 Mol-% beträgt, das Gewichtsmittel des Molekulargewichts des Polyvinylacetals 250 000 bis 330 000 beträgt und die Dicke der Harzschicht 580 bis 940 µm beträgt. Ausführlicher gesagt, der Index der kompressiven elastischen Verformung kann im obigen Bereich liegen, wenn das Polyvinylacetal eine Polyvinylacetalkomponente, deren Molekulargewicht bei einem Gehalt von 3 bis 10 Gew.-% um -30% oder mehr kleiner ist als das Gewichtsmittel des Molekulargewichts des Polyvinylacetals, und eine Polyvinylacetalkomponente, deren Molekulargewicht bei einem Gehalt von 7 bis 20 Gew.-% um 30% oder mehr größer ist als das Gewichtsmittel des Molekulargewichts des Polyvinylacetals, aufweist.
  • Die Kontaktfläche kann einen maximalen statischen Reibungskoeffizienten bei 20°C von 0,85 bis 1,60 oder 0,9 bis 1,5 aufweisen. Weiterhin kann der maximale statische Reibungskoeffizient bei 40°C der Kontaktfläche 1,05 bis 1,80 oder 1,20 bis 1,70 betragen. Außerdem kann der maximale statische Reibungskoeffizient der Kontaktfläche bei 45°C 1,10 bis 2,10 oder 1,30 bis 2,10 betragen.
  • Der maximale statische Reibungskoeffizient kann von der Zusammensetzung der Harzschicht, der Rauheit, der Form der Unregelmäßigkeiten, der Form von Strukturen und der Form von Schmelzfrakturen der Kontaktfläche, dem Index der kompressiven elastischen Verformung und dergleichen abhängen. Das heißt, der maximale statische Reibungskoeffizient kann von den Reibungsmerkmalen der Substanz selbst gemäß der Zusammensetzung der Harzschicht, der Form der Kontaktfläche und dem Index der kompressiven elastischen Verformung in Kombination abhängen.
  • Zum Beispiel kann der maximale statische Reibungskoeffizient im obigen Bereich liegen, wenn die Kontaktfläche eine Rz-Rauheit von 25 bis 90 µm oder 50 bis 70 µm und eine Wellenform der Unregelmäßigkeiten aufweist und die Harzschicht 100 Gewichtsteile eines Polyvinylacetalharzes und 20 bis 40 Gewichtsteile eines Weichmachers umfasst, wobei der Gehalt der Acetylgruppen in dem Polyvinylacetal 0,1 bis 3 Mol-% beträgt, der Gehalt der Hydroxygruppen in dem Polyvinylacetal 36 bis 54 Mol-% beträgt, das Gewichtsmittel des Molekulargewichts des Polyvinylacetals 250 000 bis 330 000 beträgt, die Dicke der Harzschicht 580 bis 940 µm beträgt und der Index der kompressiven elastischen Verformung 40 bis 290 µm/N beträgt, wenn F = 0,05 bis 0,6 N beträgt. Ausführlicher gesagt, der maximale statische Reibungskoeffizient kann im obigen Bereich liegen, wenn das Polyvinylacetal eine Polyvinylacetalkomponente, deren Molekulargewicht bei einem Gehalt von 3 bis 10 Gew.-% um -30% oder mehr kleiner ist als das Gewichtsmittel des Molekulargewichts des Polyvinylacetals, und eine Polyvinylacetalkomponente, deren Molekulargewicht bei einem Gehalt von 7 bis 20 Gew.-% um 30% oder mehr größer ist als das Gewichtsmittel des Molekulargewichts des Polyvinylacetals, aufweist.
  • Die Harzfolie gemäß der Ausführungsform kann für ein Laminat für ein Paar Glasscheiben verwendet werden. In diesem Fall können die Glasscheiben im Voraus mit der Harzfolie kombiniert, dann auf eine Wärmebehandlungsvorrichtung übergeführt und schließlich durch Erhitzen vereinigt werden. Zu diesem Zeitpunkt sollten die Glasscheiben im vorbereitenden Kombinationsschritt richtig auf der Harzfolie verschoben sein und sollten sich während des Überführungsschritts nicht mehr verschieben. Das heißt, die Harzfolie muss eine richtige Gleiteigenschaft aufweisen.
  • Damit die Harzfolie eine richtige Gleiteigenschaft aufweist, sollte die Harzschicht einen geeigneten Index der kompressiven elastischen Verformung, wie er oben beschrieben ist, aufweisen, und die Kontaktfläche sollte einen geeigneten maximalen statischen Reibungskoeffizienten, wie er oben beschrieben ist, aufweisen. Da insbesondere der Überführungsschritt und der vorläufige Kombinationsschritt bei einer Temperatur von 20 bis 45°C durchgeführt werden, ist es notwendig, einen geeigneten maximalen statischen Reibungskoeffizienten bei den obigen Temperaturen aufzuweisen.
  • Weiterhin kann, wenn die Oberflächenrauheit Rz der Kontaktfläche in dem obigen Bereich liegt, im vorläufigen und endgültigen Kombinationsschritt Luft zwischen der Harzfolie und den Glasscheiben effektiv entweichen.
  • Wie es oben beschrieben ist, weist die Harzfolie, wenn sie eine Oberflächenrauheit, einen maximalen statischen Reibungskoeffizienten und einen Index der kompressiven elastischen Verformung, wie sie oben beschrieben sind, aufweist, eine geeignete Gleiteigenschaft und eine Entlüftungswirkung auf, wodurch sich eine verbesserte Verarbeitbarkeit manifestiert.
  • Die Harzfolie für Verbundglas umfasst gemäß einer Ausführungsform eine Struktur, bei der nacheinander eine erste Hautschicht, eine Zwischenharzschicht und eine zweite Hautschicht aufeinander laminiert sind, wobei die erste Hautschicht und die zweite Hautschicht jeweils eine erste Kontaktfläche oder eine zweite Kontaktfläche in direktem Kontakt mit Glas umfassen, die erste Hautschicht und die zweite Hautschicht jeweils ein erstes Polyvinylacetalharz umfassen, die erste Kontaktfläche und die zweite Kontaktfläche jeweils eine Rz-Rauheit von 25 bis 90 µm und einen maximalen statischen Reibungskoeffizienten bei 20°C von 0,85 bis 1,60 aufweisen und der Index der kompressiven elastischen Verformung, der durch die folgende Gleichung 1 definiert ist und ausgehend von jeweils der ersten Kontaktfläche und der zweiten Kontaktfläche in senkrechter Richtung bei 35°C gemessen wird, 40 bis 310 µm/N beträgt: Index der kompressiven elastischen Verformung = d/F ,
    Figure DE102018004652B4_0004
    wobei F eine Kraft von 0,05 bis 0,6 N ist, die in der Richtung senkrecht zur Kontaktfläche durch eine Spitze mit einem flachen Ende und einem Durchmesser von 4 mm ausgeübt wird, und d die Tiefe in µm ist, die von der Spitze in senkrechter Richtung kompressiv verformt wird.
  • Wir beziehen uns jetzt auf 2, wo die Harzfolie für Verbundglas gemäß der Ausführungsform eine dreischichtige Struktur aufweisen kann. Insbesondere kann die Harzfolie (10) eine Struktur aufweisen, bei der eine erste Hautschicht (110), eine Zwischenharzschicht (200) und eine zweite Hautschicht (120) sukzessive aufeinander laminiert sind.
  • Die erste Hautschicht und die zweite Hautschicht können aus einer dritten Harzzusammensetzung bzw. einer vierten Harzzusammensetzung bestehen. Die dritte Harzzusammensetzung und die vierte Harzzusammensetzung können dieselbe sein wie die erste Harzzusammensetzung. Insbesondere können die erste Hautschicht und die zweite Hautschicht jeweils die erste Harzzusammensetzung umfassen, welche das erste Polyvinylacetalharz und den Weichmacher umfasst.
  • Die Zwischenharzschicht dient als Schalldämmungsschicht zum Dämpfen des Lärms, um dadurch externen Lärm zu blockieren. Die zur Bildung der Zwischenharzschicht verwendete Harzzusammensetzung unterliegt keiner besonderen Einschränkung, sondern es kann sich um eine zweite Harzzusammensetzung handeln, die ein zweites Polyvinylacetalharz und einen Weichmacher umfasst.
  • Zweites Polyvinylacetalharz
  • Das zweite Polyvinylacetalharz wird dadurch erhalten, dass man einen Polyvinylalkohol mit einem Aldehyd acetalisiert, und kann eine bestimmte Menge an Acetylgruppen aufweisen. Insbesondere kann das zweite Polyvinylacetalharz Acetalgruppen mit 4 bis 6 Kohlenstoffatomen, eine Menge Acetylgruppen von 8 bis 30 Mol-% und einen Acetalisierungsgrad von 40 Mol-% oder mehr aufweisen. Insbesondere kann das zweite Polyvinylacetalharz eine Menge an Acetylgruppen von 10 bis 24 Mol-% und einen Acetalisierungsgrad von 40 bis 80 Mol-% oder 55 bis 80 Mol-% aufweisen.
  • Wenn die Menge an Acetylgruppen in dem zweiten Polyvinylacetalharz kleiner als 8 Mol-% ist, kann die Schalldämmungsleistung einer so hergestellten Harzfolie verschlechtert sein. Wenn die Menge der Acetylgruppen im zweiten Polyvinylacetalharz 30 Mol-% überschreitet, kann seine Reaktivität gegenüber einem Aldehyd beeinträchtigt sein.
  • Wenn der Acetalisierungsgrad des zweiten Polyvinylacetalharzes kleiner als 40 Mol-% ist, ist außerdem seine Verträglichkeit mit einem Weichmacher verschlechtert. Und hier kann es zu dem Problem kommen, dass es schwierig ist, einen Weichmacher in der erforderlichen Menge hinzuzufügen, so dass eine so hergestellte Harzfolie die nötige Schalldämmungsleistung aufweist. Insbesondere weist das zweite Polyvinylacetalharz vorzugsweise eine enge Verteilung des Acetalisierungsgrades auf. Insbesondere fällt vorzugsweise 90% oder mehr der Verteilung des Acetalisierungsgrades in einen Bereich von -2 bis +2 Mol-% des mittleren Acetalisierungsgrades. Es ist möglich, eine Harzfolie zu erhalten, die über einen weiten Temperaturbereich eine ausgezeichnete Leistungsfähigkeit der Schalldämmung aufweist, indem man ein zweites Polyvinylacetalharz verwendet, das eine enge Verteilung des Acetalisierungsgrades aufweist, wie es oben beschrieben ist. Insbesondere kann eine solche Harzfolie eine JIS-Schalldämmungsbewertung von Ts-40 erfüllen.
  • Das zweite Polyvinylacetalharz mit der engen Verteilung des Acetalisierungsgrades, wie es oben beschrieben ist, kann dadurch hergestellt werden, dass man eine wässrige Polyvinylalkohollösung auf einer niedrigen Temperatur, vorzugsweise 15°C oder darunter, hält, wenn ein Aldehyd und ein Katalysator hinzugefügt werden. Außerdem kann das zweite Polyvinylacetalharz dadurch hergestellt werden, dass man die Menge des Katalysators auf 60 Gew.-% seiner Menge, die bei der Herstellung des Harzes herkömmlicherweise verwendet wird, reduziert. Weiterhin kann bei der Herstellung des zweiten Polyvinylacetalharzes der Katalysator über einen Zeitraum von zum Beispiel 30 Minuten bis 3 Stunden in kleinen Mengen allmählich hinzugefügt werden, oder ein Polyvinylacetalharz mit einer engen Verteilung des Acetalisierungsgrades kann durch Verwendung mehrerer Lösungsmittel mit unterschiedlichen Polaritäten in jedem speziellen Bereich des Acetalisierungsgrades abgetrennt und extrahiert werden. Die Verteilung des Acetalisierungsgrades des zweiten Polyvinylacetalharzes kann mit einem Verfahren wie Flüssigchromatographie oder Dünnschichtchromatographie gemessen werden.
  • Außerdem kann das zweite Polyvinylacetalharz wenigstens einen Substituenten, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einer Acetalgruppe, einer Acetylgruppe und einer Hydroxygruppe besteht, in den Ethylengruppen der Hauptkette aufweisen. Insbesondere kann das zweite Polyvinylacetalharz dadurch hergestellt werden, dass man eine wässrige Polyvinylalkohollösung herstellt, indem man einen Polyvinylalkohol in Wasser löst, die wässrige Polyvinylalkohollösung auf 10 bis 20°C hält, einen Aldehyd und einen Katalysator hinzufügt, woraufhin die Acetalisierungsreaktion erfolgt, wobei man eine Reaktionslösung erhält, und die Reaktionslösung auf 40 bis 60°C hält, dann erfolgt Neutralisation, Waschen mit Wasser, Trocknen und dergleichen, wobei das zweite Polyvinylacetalharz in Form eines Pulvers entsteht.
  • Wenn die Acetalisierungsreaktion eines Polyvinylalkohols so durchgeführt wird, wie es oben beschrieben ist, kann ein Aldehyd in einem Überschuss von 10 bis 200 Mol-% verwendet werden, bezogen auf den Acetalisierungsgrad eines herzustellenden zweiten Polyvinylacetalharzes, oder ein Katalysator kann in einer Menge von mehr als seiner herkömmlicherweise verwendeten Menge verwendet werden, so dass ein zweites Polyvinylacetalharz mit intermolekularer Vernetzung leicht erhalten werden kann. Insbesondere kann ein Aldehyd in einem Überschuss von 15 bis 50 Mol-% verwendet werden, bezogen auf den Acetalisierungsgrad des zweiten Polyvinylacetalharzes (A).
  • Wenn der Überschuss des Aldehyds kleiner als 10 Mol-% ist, findet die intermolekulare Vernetzung nicht gut statt, so dass die so hergestellte Harzfolie kaum über einen weiten Temperaturbereich eine ausgezeichnete Leistungsfähigkeit der Schalldämmung aufweist. Wenn der Überschuss des Aldehyds 200 Mol-% überschreitet, kann bei dem Vorgang der Herstellung des zweiten Polyvinylacetalharzes eine Gelierung stattfinden, wodurch die Reaktion zwischen dem Polyvinylalkohol und dem Aldehyd beeinträchtigt wird.
  • Außerdem kann das zweite Polyvinylacetalharz auch dadurch erhalten werden, dass man eine intermolekulare Vernetzungsreaktion durchführt, indem man eine kleine Menge eines polyfunktionellen Aldehyds hinzufügt. Der polyfunktionelle Aldehyd unterliegt keiner besonderen Einschränkung, und Beispiele dafür sind Glutaraldehyd, 4,4'-(Ethylendioxy)dibenzaldehyd, 2-Hydroxyhexandial und dergleichen. Weiterhin unterliegt die hinzuzufügende Menge des polyfunktionellen Aldehyds keiner besonderen Einschränkung und kann zum Beispiel 0,001 bis 1,0 Mol-% oder 0,01 bis 0,5 Mol-% betragen, bezogen auf 1 Mol-% der Hydroxygruppen in dem Polyvinylalkohol.
  • Der mittlere Polymerisationsgrad des Polyvinylalkohols als Rohstoff für das zweite Polyvinylacetalharz unterliegt keiner besonderen Einschränkung, sondern kann 500 bis 5000 oder 1000 bis 2500 betragen. Wenn der mittlere Polymerisationsgrad des Polyvinylalkohols kleiner als 500 ist, kann die Durchdringungsfestigkeit des so hergestellten Verbundglases verschlechtert sein. Wenn der mittlere Polymerisationsgrad 5000 überschreitet, kann die Festigkeit des so hergestellten Verbundglases zu hoch sein, was seinen Anwendungsbereich einschränken würde.
  • Außerdem unterliegt der Aldehyd, der verwendet werden soll, um das zweite Polyvinylacetalharz, das Acetalgruppen mit 4 bis 6 Kohlenstoffatomen aufweist, zu erhalten, keiner besonderen Einschränkung, sondern es kann sich um wenigstens einen handeln, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus n-Butyraldehyd, Isobutyraldehyd, Valeraldehyd, n-Hexyraldehyd und 2-Ethylbutyraldehyd, die 4 bis 6 Kohlenstoffatome aufweisen, besteht. Vorzugsweise werden von diesen n-Butyraldehyd, Isobutyraldehyd oder n-Hexyraldehyd allein oder in einer Kombination von zweien oder mehreren davon verwendet. Besonders bevorzugt wird n-Hexyraldehyd verwendet, der die Haftfestigkeit zwischen den Schichten erhöhen kann. Wenn die Anzahl der Kohlenstoffatome in dem Aldehyd kleiner als 4 ist, kann die Schalldämmungsleistung einer so hergestellten Harzfolie verschlechtert sein. Wenn die Anzahl der Kohlenstoffatome 6 überschreitet, können die Reaktivität des Harzes bezüglich der Acetalisierung und die Schalldämmungsleistung der so hergestellten Harzfolie in der Nähe der Raumtemperatur beeinträchtigt sein.
  • Die Standardabweichung der Menge der Ethylengruppen, die in dem zweiten Polyvinylacetalharz an eine Acetylgruppe gebunden sind, kann 2,5 bis 8 oder 3 bis 6 betragen. Wenn die Standardabweichung kleiner als 2,5 ist, weist die so hergestellte Harzfolie eine Einschränkung dabei auf, über einen weiten Temperaturbereich eine gute Leistungsfähigkeit der Schalldämmung zu zeigen. Wenn die Standardabweichung 8 überschreitet, kann die maximale Schalldämmungsleistung der so hergestellten Harzfolie beeinträchtigt sein. Die Standardabweichung ist ein Wert, der dafür steht, wie viele Ethylengruppen an eine Acetylgruppe gebunden sind, und kann durch 13C-NMR-Analyse gemessen werden.
  • Das Verfahren zur Herstellung des zweiten Polyvinylacetalharzes mit einer Standardabweichung der Menge der Ethylengruppen, die an Acetylgruppen gebunden sind, von 2,5 bis 8 unterliegt keiner besonderen Einschränkung. Beispiele für das Verfahren sind etwa ein Verfahren zur Acetalisierung eines Polyvinylalkohols, der dadurch erhalten wurde, dass man die Verseifung eines Polyvinylacetats in mehreren Schritten durchführt; ein Verfahren zur Acetalisierung eines Gemischs einer Vielzahl von Polyvinylalkoholen mit unterschiedlichen Verseifungsgraden; und ein Verfahren zum Mischen einer Vielzahl von Polyvinylacetalharzen, die unterschiedliche Mengen von Acetylgruppen aufweisen.
  • Das zweite Polyvinylacetalharz weist vorzugsweise ein Molekulargewichtsverteilungsverhältnis (Mw/Mn) von 1,01 bis 1,50 auf. Wenn das zweite Polyvinylacetalharz mit einem Molekulargewichtsverteilungsverhältnis (Mw/Mn) im Bereich von 1,01 bis 1,50 verwendet wird, ist der Koinzidenzeffekt um Raumtemperatur herum merklich reduziert, so dass eine ausgezeichnete Schalldämmungsbewertung gemäß JIS A 4706 von über Ts-35 erhalten werden kann. Wenn andererseits das Molekulargewichtsverteilungsverhältnis (Mw/Mn) kleiner als 1,01 ist, kann die Synthese des zweiten Polyvinylacetalharzes schwierig sein. Wenn es 1,50 überschreitet, kann die Schalldämmungsleistung im minimalen Bereich des Transmissionsverlusts verschlechtert sein. Das zweite Polyvinylacetalharz mit einem so engen Molekulargewichtsverteilungsverhältnis (Mw/Mn) kann nach einem Verfahren zur Fraktionierung eines bekannten Polyvinylacetals mit Hilfe von fraktionierender Chromatographie erhalten werden.
  • Außerdem kann das zweite Polyvinylacetalharz ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts (Mw) von 100 000 bis 600 000 oder 300 000 bis 500 000 aufweisen. Wenn das Gewichtsmittel des Molekulargewichts des Harzes kleiner als 100 000 ist, kann die Durchdringungsfestigkeit des so hergestellten Verbundglases verschlechtert sein. Wenn das Gewichtsmittel des Molekulargewichts des Harzes 600 000 überschreitet, kann die Festigkeit des so hergestellten Verbundglases zu hoch sein, was seinen Anwendungsbereich einschränken würde.
  • Das zweite Polyvinylacetalharz kann einen Grad der Blockierung der an Acetylgruppen gebundenen Ethylengruppen von 0,55 bis 0,90 oder 0,65 bis 0,80 aufweisen. Wenn der Grad der Blockierung der Ethylengruppen kleiner als 0,55 ist, kann die Schalldämmungsleistung des so hergestellten Verbundglases verschlechtert sein. Wenn er 0,90 überschreitet, kann der Acetalisierungsgrad des Harzes reduziert sein, wodurch sich die Schlagfestigkeit des so hergestellten Verbundglases verschlechtert. Ein solches zweites Polyvinylacetalharz kann dadurch hergestellt werden, dass man einen Polyvinylalkohol mit einem Grad der Blockierung der an Acetylgruppen gebundenen Ethylengruppen von 0,55 bis 0,90 acetalisiert. Wenn ein Polyvinylalkohol mit einem solchen hohen Grad an Zufälligkeit verwendet wird, kann ein zweites Polyvinylacetalharz mit einer niedrigen Glasübergangstemperatur erhalten werden. Eine daraus hergestellte Harzfolie kann eine gute Fließfähigkeit aufweisen und kann Schallenergie effizienter in Wärmeenergie umwandeln.
  • Vorzugsweise ist das zweite Polyvinylacetalharz ein vernetztes Polyvinylacetalharz mit einer Viskosität von 200 bis 1000 cP (gemessen mit einem Viskosimeter des BM-Typs), wenn das zweite Polyvinylacetalharz in einer Konzentration von 10 Gew.-% in einem Lösungsmittelgemisch aus Ethanol und Toluol (in einem Gewichtsverhältnis von 1:1) gelöst wird. Besonders bevorzugt ist es ein vernetztes Polyvinylacetalharz mit einer Viskosität von 300 bis 800 cP. Wenn ein vernetztes Polyvinylacetalharz verwendet wird, wird der wirksame Temperaturbereich für die Umwandlung von Schallenergie in Wärmeenergie erweitert, so dass eine Harzfolie erhalten werden kann, die auch in der Nähe von Raumtemperatur eine ausgezeichnete Schalldämmungsleistung aufweist.
  • Der Gehalt an OH im zweiten Polyvinylacetalharz kann 5 bis 30 Mol-% betragen. Insbesondere kann der Gehalt an OH im zweiten Polyvinylacetalharz 6 bis 20 Mol% betragen.
  • Außerdem kann das zweite Polyvinylacetalharz auch ein Gemisch aus zwei oder mehr Polyvinylacetalharzen sein, die jeweils dadurch erhalten werden, dass man einen Polyvinylalkohol mit einem Aldehyd acetalisiert, oder kann ein Polyvinylacetalharz sein, das dadurch erhalten wird, dass man einen Polyvinylalkohol neben dem oben genannten Aldehyd noch mit anderen Aldehyden acetalisiert, und zwar in einer Menge, die 30 Gew.-% nicht übersteigt, bezogen auf die Gesamtmenge der Acetalgruppen.
  • Weichmacher
  • Der Weichmacher kann im Wesentlichen dieselben Merkmale aufweisen wie der in Bezug auf die erste Harzzusammensetzung beschriebene Weichmacher. In diesem Fall können der Weichmacher der ersten Harzzusammensetzung und der Weichmacher der zweiten Harzzusammensetzung gleich oder verschieden sein.
  • Der Gehalt des Weichmachers unterliegt keiner besonderen Einschränkung, sondern kann 30 bis 40 Gewichtsteile betragen, bezogen auf 100 Gewichtsteile des zweiten Polyvinylacetalharzes.
  • Additiv
  • Die zweite Harzzusammensetzung kann weiterhin ein Additiv umfassen, um ihre physikalischen Eigenschaften zu verbessern.
  • Beispiele für das Additiv unterliegen keiner besonderen Einschränkung und können wenigstens eines umfassen, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem UV-Absorber, einem UV-Stabilisator, einem Antioxidans und einem Wärmestabilisator besteht. Der UV-Absorber, der UV-Stabilisator, das Antioxidans und der Wärmestabilisator können im Wesentlichen dieselben sein wie der UV-Absorber, der UV-Stabilisator, das Antioxidans und der Wärmestabilisator, die in Bezug auf die erste Harzzusammensetzung beschrieben wurden.
  • Der Gehalt des Additivs in der zweiten Harzzusammensetzung unterliegt keiner besonderen Einschränkung, sondern kann 0,01 bis 5 Gewichtsteile betragen, bezogen auf 100 Gewichtsteile des zweiten Polyvinylacetalharzes.
  • Die Harzfolie (10) für Verbundglas der Ausführungsform kann eine erste Hautschicht (110), die auf die Zwischenharzschicht (200) laminiert ist, und eine zweite Hautschicht (120), die unter die Zwischenharzschicht laminiert ist, umfassen.
  • Die Oberseite der ersten Hautschicht ist eine erste Kontaktfläche (101) in direktem Kontakt mit Glas. Die Unterseite der zweiten Hautschicht ist eine zweite Kontaktfläche (102) in direktem Kontakt mit einem anderen Glas.
  • Die erste Kontaktfläche und die zweite Kontaktfläche können im Wesentlichen dieselben Merkmale aufweisen wie die oben beschriebene Kontaktfläche von 1. Das heißt, die erste Kontaktfläche und/oder die zweite Kontaktfläche können eine Oberflächenrauheit Rz und einen maximalen statischen Reibungskoeffizienten aufweisen, wie sie in Bezug auf 1 beschrieben sind. Außerdem können die erste Hautschicht und/oder die zweite Hautschicht einen Index der kompressiven elastischen Verformung aufweisen, wie er in Bezug auf 1 beschrieben ist.
  • Die Gesamtdicke der Harzfolie gemäß der Ausführungsform kann 580 bis 940 µm oder 700 bis 800 µm betragen. Außerdem kann die Dicke der Zwischenharzschicht 80 bis 140 µm betragen, die Dicken der ersten Hautschicht und die Dicken der zweiten Hautschicht können jeweils 250 bis 400 µm betragen.
  • Die Harzfolie gemäß der Ausführungsform kann eine verbesserte Verarbeitbarkeit sowie eine verbesserte Schalldämmungsleistung aufweisen.
  • Verfahren zur Herstellung von Verbundglas
  • Das Verfahren zur Herstellung von Verbundglas gemäß einer Ausführungsform umfasst (1) das Auflegen der Harzfolie für Verbundglas auf eine erste Glasscheibe, (2) das Auflegen einer zweiten Glasscheibe auf die Harzfolie für Verbundglas und (3) das Ausrichten der zweiten Glasscheibe in Bezug auf die erste Glasscheibe.
  • Wie es in den 4 bis 7 gezeigt ist, kann die Harzfolie gemäß der Ausführungsform nach dem folgenden Verfahren mit einem Paar Glasscheiben laminiert werden.
  • Schritt (1)
  • In diesem Schritt wird die Harzfolie für Verbundglas auf eine erste Glasscheibe aufgelegt.
  • In 4 ist gezeigt, wie die Harzfolie (10) für Verbundglas auf eine erste Glasscheibe (20) aufgelegt wird. Die Unterseite der Harzfolie kann sich in direktem Kontakt mit der Oberseite der ersten Glasscheibe befinden.
  • Schritt (2)
  • In diesem Schritt wird eine zweite Glasscheibe auf die Harzfolie für Verbundglas aufgelegt.
  • In 5 ist gezeigt, wie eine zweite Glasscheibe (30) auf die Harzfolie (10) für Verbundglas aufgelegt wird. Zu diesem Zeitpunkt können die erste Glasscheibe und die zweite Glasscheibe noch falsch ausgerichtet sein. Die Oberseite der Harzfolie kann sich in direktem Kontakt mit der Unterseite der zweiten Glasscheibe befinden.
  • Schritt (3)
  • In diesem Schritt wird die zweite Glasscheibe in Bezug auf die erste Glasscheibe ausgerichtet.
  • In 6 ist gezeigt, wie die zweite Glasscheibe relativ zur Harzfolie bewegt wird, um sie in Bezug auf die erste Glasscheibe auszurichten. In diesem Fall kann sich die zweite Glasscheibe bewegen, während sie sich mit der Harzfolie in Kontakt befindet.
  • Die Kontaktfläche, das heißt die Oberseite der Harzfolie, weist wie in den oben beschriebenen Ausführungsformen eine geeignete Gleiteigenschaft auf. Insbesondere kann die Kontaktfläche der Harzfolie trotz der Reibung, die durch das Gewicht der zweiten Glasscheibe entsteht, durch eine geeignete äußere Kraft leicht bewegt werden.
  • Die Bedienperson oder die Ausrichtungsvorrichtung kann also die erste Glasscheibe leicht in Bezug auf die zweite Glasscheibe ausrichten, während sich die zweite Glasscheibe in Kontakt mit der Harzfolie befindet.
  • Danach werden die erste Glasscheibe, die Harzfolie und die zweite Glasscheibe bei einer vorbestimmten Temperatur vorläufig kombiniert. Die Temperatur des vorläufigen Kombinierens kann 30 bis 90°C betragen.
  • Dann wird das vorläufig kombinierte Verbundglas zur Wärmebehandlung in einen Ofen übergeführt. Da die Harzfolie gemäß der Ausführungsform einen geeigneten maximalen statischen Reibungskoeffizienten und einen geeigneten Index der kompressiven elastischen Verformung, wie sie oben beschrieben sind, aufweist, würden die erste Glasscheibe und die zweite Glasscheibe in diesem Fall im Verlaufe der Überführung des vorläufig kombinierten Verbundglases nicht falsch ausgerichtet. Das heißt, da die Harzfolie einen geeigneten maximalen statischen Reibungskoeffizienten und einen geeigneten Index der kompressiven elastischen Verformung aufweist, würde die zweite Glasscheibe während der Überführung nicht verrutschen.
  • Außerdem kann das vorläufig kombinierte Verbundglas übergeführt werden, bevor die im Schritt des vorläufigen Kombinierens angewendete Wärme dissipiert. Da die Kontaktfläche der Harzschicht bei Temperaturen von 40°C und 45°C einen hohen statischen Reibungskoeffizienten aufweist, ist es möglich, effizienter zu verhindern, dass die zweite Glasscheibe während der Überführung verrutscht.
  • In 7 ist gezeigt, wie das vorläufig kombinierte Verbundglas in dem Ofen dem endgültigen Kombinationsschritt unterzogen wird. Dann kann der äußere Teil der Harzfolie abgeschnitten werden, so dass die Harzfolie genau mit der ersten Glasscheibe und der zweiten Glasscheibe zusammenpasst.
  • Wie oben beschrieben ist, kann das unter Verwendung der Harzfolie (10) für Verbundglas der Ausführungsform hergestellte Verbundglas, da die Harzschicht, die erste Hautschicht und die zweite Hautschicht einen maximalen statischen Reibungskoeffizienten innerhalb des obigen Bereichs aufweisen, vorteilhafte Wirkungen haben.
  • Insbesondere kann das Verbundglas durch Schritte wie Schneiden, Polieren, Formen, Waschen, Laminieren und dergleichen hergestellt werden. Dabei bezieht sich „Laminierung“ auf einen Schritt des Einfügens einer Harzfolie (z.B. einer PVB-Folie) zwischen zwei Glasscheiben und des Entfernens der im Innern vorhandenen Luft, um die Haftfestigkeit zwischen den Glasscheiben und der Harzfolie zu erhöhen, wodurch auch die Durchsichtigkeit des Verbundglases gewährleistet wird. Die Temperatur (15 bis 45°C) und die Feuchtigkeit (relative Feuchtigkeit von 15 bis 40%) in dem Laminierungsschritt können so gesteuert werden, dass die physikalischen Eigenschaften des Verbundglases eingestellt werden.
  • Wenn es an der Grenzfläche zwischen den Glasscheiben und der Harzfolie eines Laminats, das eine Struktur aufweist, bei der die Harzfolie zwischen zwei Glasscheiben eingefügt ist, zum Verrutschen kommt, während sie für den Laminierungsschritt übergeführt wird, können die zwei Glasscheiben und die Harzfolie laminiert werden, während sie falsch ausgerichtet sind, wodurch ein Verbundglas mit fehlerhafter Paarung entsteht.
  • Da die Harzfolie (10) für Verbundglas der Ausführungsform jedoch eine Kontaktfläche mit einem maximalen statischen Reibungskoeffizienten innerhalb des oben angegebenen Bereichs umfasst, ist es möglich, eine fehlerhafte Paarung bei dem Vorgang der Herstellung von Verbundglas zu verhindern.
  • Da weiterhin die Kontaktfläche eine Oberflächenrauheit innerhalb des vorbestimmten Bereichs, der in Bezug auf die obige Ausführungsform beschrieben wurde, aufweist, können zwischen der Harzfolie und den Glasscheiben vorhandene Blasen im Schritt des vorläufigen Kombinierens und im Schritt des endgültigen Kombinierens wirksam entfernt werden.
  • Verbundglas
  • Eine Ausführungsform stellt Verbundglas bereit, das eine Harzfolie, eine erste Glasscheibe und eine zweite Glasscheibe umfasst. Insbesondere kann das Verbundglas eine Struktur aufweisen, bei der eine erste Glasscheibe, die Harzfolie für Verbundglas und eine zweite Glasscheibe sukzessive aufeinander laminiert sind.
  • In 7 ist gezeigt, wie sich die im Verbundglas (G) der Ausführungsform enthaltene Harzfolie (10) in der Mitte des Verbundglases (G) befindet. Eine ausführliche Beschreibung davon ist dieselbe, wie sie oben in Bezug auf die Harzfolie für Verbundglas angegeben wurde.
  • Die erste Glasscheibe (20) und die zweite Glasscheibe (30), die im Verbundglas (G) der Ausführungsform enthalten sind, befinden sich auf bzw. unter der Harzfolie (10). Die erste Glasscheibe (20) und die zweite Glasscheibe (30) unterliegen keiner besonderen Einschränkung, solange es sich um in der Technik bekannte Glasscheiben handelt. Sie können aus denselben oder aus verschiedenen Komponenten bestehen. Insbesondere können die erste Glasscheibe (20) und die zweite Glasscheibe (30) jeweils eine Glasplatte, wie Floatglas, poliertes Glas, strukturiertes Glas, Netzglas, Drahtglas, farbiges Glas, wärmeabsorbierendes Glas und dergleichen, sein. Weiterhin können die erste Glasscheibe (20) und die zweite Glasscheibe (30) neben anorganischem Glas auch aus Polycarbonat, Polymethylmethacrylat oder dergleichen bestehen, die eine ausgezeichnete Transparenz aufweisen.
  • Das Verbundglas (G) kann nach einem in der Technik bekannten Verfahren hergestellt werden. Zum Beispiel kann es nach einem Verfahren hergestellt werden, bei dem die Harzfolie (10) zwischen der ersten Glasscheibe (20) und der zweiten Glasscheibe (30) eingefügt wird, woraufhin sie erhitzt oder geschmolzen und dann abgekühlt oder verfestigt wird.
  • Da das Verbundglas (G) die Harzfolie (10) für Verbundglas, wie sie oben beschrieben ist, umfasst, weist sie eine ausgezeichnete Schalldämmungsleistung und optische Leistungsfähigkeit auf.
  • Auto
  • Eine Ausführungsform stellt ein Auto bereit, das eine aus dem Verbundglas hergestellte Windschutzscheibe umfasst.
  • In 8 ist gezeigt, wie das Auto der Ausführungsform eine Windschutzscheibe aufweist, die aus dem Verbundglas (G) besteht und als Frontglasscheibe montiert ist. Die Windschutzscheibe dient dazu, dass der Fahrer die Außenwelt mit ungeschützten Augen beobachten kann und der Wind aus der Außenwelt blockiert wird. Da die Windschutzscheibe aus dem Verbundglas (G) besteht, weist sie eine ausgezeichnete Schalldämmungsleistung, optische Leistungsfähigkeit, UV-Abschirmungsfähigkeit und dergleichen auf.
  • Ausführliche Ausführunasformen zur Durchführung der Erfindung
  • Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung ausführlich anhand der folgenden Beispiele erläutert. Die folgenden Beispiele sollen jedoch die vorliegende Erfindung näher veranschaulichen. Der Umfang der vorliegenden Erfindung ist nicht nur darauf beschränkt.
  • Beispiel
  • Messung des Acetalisierungsgrads von ersten und zweiten Polyvinylacetalharzen:
    • Ein Polyvinylacetalharz wurde in einer Lösung aus schwerem Wasser/Benzol in einer Konzentration von 2 Gew.-% gelöst, Tetramethylsilan [(CH3)4Si] wurde als Standard hinzugefügt, und der Grad der Acetalisierung wurde bei 23°C anhand des H-NMR-Spektrums gemessen.
  • Messung der Menge der Acetalgruppen in ersten und zweiten Polyvinylacetalharzen: Sie wurde nach dem Testverfahren für „Vinylacetal“ im Abschnitt der Zusammensetzungsanalyse des Polyvinylacetal-Testverfahrens (JIS K-6728-1977) gemessen.
  • Fraktionierung der ersten und zweiten Polyvinylacetalharze: Die Polyvinylacetalharze wurden jeweils durch GPC-Fraktionierung (LS-8000-System) fraktioniert, wobei eine HFIP-Fraktionierungssäule von Showa Denko K.K. und Hexafluorisopropanol als Lösungsmittel verwendet wurden.
  • Herstellungsbeispiel 1: Herstellung eines ersten Polvvinvlacetalharzes
  • 15 g eines Polyvinylalkohols mit einem Polymerisationsgrad von 1100, 150 g eines Polyvinylalkohols mit einem Polymerisationsgrad von 1700 und 25 g eines Polyvinylalkohols mit einem Polymerisationsgrad von 2300 wurden zu 2910 g Wasser gegeben und durch Erhitzen auf 90°C gelöst.
  • Das Reaktionssystem wurde auf 12°C eingestellt, und 201 g 35-Gew.-%ige Salzsäure und 104 g n-Butyraldehyd wurden hinzugefügt, um ein Polyvinylacetal auszufällen. Danach wurde die Reaktionslösung 4 Stunden lang auf 50°C gehalten, um die Reaktion zu beenden, und der nicht umgesetzte Aldehyd wurde durch Waschen mit überschüssigem Wasser entfernt. Danach wurde das Reaktionsgemisch mit einem Salzsäurekatalysator neutralisiert, um Salze zu entfernen, und dann getrocknet, wobei man ein erstes Polyvinylacetalharz in Form eines weißen Pulvers erhielt. Das so hergestellte erste Polyvinylacetalharz wies einen Acetalisierungsgrad von 56,9 Mol-% und eine Menge der Acetylgruppen von 1,6 Mol-% auf.
  • Herstellungsbeispiel 2: Herstellung eines zweiten Polvvinvlacetalharzes
  • 191 g eines Polyvinylalkohols mit einem Polymerisationsgrad von 1700 wurde zu 2890 g Wasser gegeben und durch Erhitzen auf 90°C gelöst. Das Reaktionssystem wurde auf 12°C eingestellt, und 201 g 35-Gew.-%ige Salzsäure und 130 g n-Butyraldehyd wurden hinzugefügt, um ein Polyvinylacetal auszufällen. Danach wurde die Reaktionslösung 5 Stunden lang auf 50°C gehalten, um die Reaktion zu beenden, und der nicht umgesetzte Aldehyd wurde durch Waschen mit überschüssigem Wasser entfernt. Danach wurde das Reaktionsgemisch mit einem Salzsäurekatalysator neutralisiert, um Salze zu entfernen, und dann getrocknet, wobei man ein zweites Polyvinylacetalharz in Form eines weißen Pulvers erhielt. Das so hergestellte zweite Polyvinylacetalharz wies einen Acetalisierungsgrad von 60,2 Mol-% und eine Menge der Acetylgruppen von 11,9 Mol-% auf.
  • Herstellungsbeispiel 3: Herstellung einer ersten Harzzusammensetzung
  • 70,9 g des ersten Polyvinylacetalharzes von Herstellungsbeispiel 1, 26 g Triethylenglycoldi-2-ethylbutyrat als Weichmacher und 0,6 g 2-(2'-Hydroxy-5'-methylphenyl)benzotriazol als UV-Absorber wurden miteinander gemischt und mit einer Mischwalze ausreichend geknetet, um eine erste Harzzusammensetzung herzustellen.
  • Herstellungsbeispiel 4: Herstellung einer zweiten Harzzusammensetzung
  • 63,85 g des zweiten Polyvinylacetalharzes von Herstellungsbeispiel 2, 36 g Triethylenglycoldi-2-ethylbutyrat als Weichmacher und 0,15 g Tetrakis[methylen-3-(3',5'-butyl-4'-hydroxyphenyl)propionat]methan wurden miteinander gemischt und mit einer Mischwalze ausreichend geknetet, um eine zweite Harzzusammensetzung herzustellen. Tabelle 1
    Harz Acetalisierungsgrad (Mol-%) Menge der Acetylgruppen (Mol-%) Menge der OH (Mol-%) Gewichtsmittel des Molekulargewichts
    Erstes Polyvinylacetalharz 56,9 1,6 41,5 280 000
    Zweites Polyvinylacetalharz 60,2 11,9 7,5 400 000
  • Beispiel 1: Herstellung einer Harzfolie
  • Die erste Harzzusammensetzung wurde bei 200°C extrudiert und gegossen, wobei man eine Harzfolie für Verbundglas mit einer mittleren Dicke von 760 µm erhielt. Danach wurde ihre Oberfläche nach dem Schmelzfrakturverfahren behandelt, so dass die Oberflächenrauheit bei 150°C 67 µm betrug.
  • Die für die Extrusion verwendete Ausrüstung war ein TEX-70-ΦExtruder von Brabender, und die Schneckengeschwindigkeit betrug 300 U/min.
  • Beispiele 2 und 3
  • Eine Harzfolie für Verbundglas wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass die mittlere Dicke und die mittlere Rauheit der Harzfolie sowie die Konfiguration und Zusammensetzung der Harzfolie so geändert wurden, wie es in Tabelle 2 gezeigt ist.
  • Herstellungsbeispiel 5: Herstellung einer dritten Harzzusammensetzung
  • Ein drittes Polyvinylacetalharz wurde in derselben Weise wie in Herstellungsbeispiel 1 hergestellt, außer dass 190 g eines Polyvinylalkohols mit einem Polymerisationsgrad von 1700 allein verwendet wurde. Das so hergestellte dritte Polyvinylacetalharz wies einen Acetalisierungsgrad von 79,2 Mol-%, eine Menge an Acetylgruppen von 1,3 Mol-%, einen Gehalt an Hydroxygruppen von 19,4 Mol-% und ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 310 000 auf.
  • Veraleichsbeispiel 1
  • 73,4 g des dritten Polyvinylacetalharzes von Herstellungsbeispiel 5, 26 g Triethylenglycoldi-2-ethylbutyrat als Weichmacher und 0,6 g 2-(2'-Hydroxy-5'-methylphenyl)benzotriazol als UV-Absorber wurden miteinander gemischt und mit einer Mischwalze ausreichend geknetet, um eine dritte Harzzusammensetzung herzustellen.
  • Danach wurde eine Harzfolie für Verbundglas mit einer Oberflächenrauheit von 20 µm in derselben Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass die dritte Harzzusammensetzung verwendet wurde.
  • Vergleichsbeispiel 2
  • Eine Harzfolie für Verbundglas wurde in derselben Weise wie in Vergleichsbeispiel 1 hergestellt, außer dass ihre Oberfläche so behandelt wurde, dass die Oberflächenrauheit 95 µm betrug. Tabelle 2
    Verwendete Harzzusammensetzung Oberflächenrauhe it bei 25°C (Rz) Dicke jeder Schicht
    Bsp. 1 Erste Harzzusammensetzung 67 µm 760 µm
    Bsp. 2 Erste Harzzusammensetzung 56 µm 780 µm
    Bsp. 3 Erste Harzzusammensetzung/ zweite Harzzusammensetzung/ erste Harzzusammensetzung 52 µm 330 µm/ 120 µm/ 330 µm
    Vgl.-Bsp. 1 dritte Harzzusammensetzung 20 µm 760 µm
    Vgl.-Bsp. 2 dritte Harzzusammensetzung 95 µm 760 µm
  • Testbeispiel: Messung physikalischer Eigenschaften
  • Jedes Verbundglas wurde nach dem folgenden Verfahren unter Verwendung der Harzfolien für Verbundglas der Beispiele 1 bis 3 und der Vergleichsbeispiele 1 und 2 hergestellt, und seine physikalischen Eigenschaften wurden gemessen. Die Messergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.
  • Herstellung von Verbundglas
  • Eine Harzfolie für Verbundglas wurde auf eine gekrümmte Glasplatte (mit einer Fläche von 1,8 m2 und einer Dicke von 2,1 mm) für eine Autowindschutzscheibe gelegt, und eine weitere gekrümmte Glasplatte derselben Form wurde auf die Harzfolie gelegt. Danach wurden die zwei gekrümmten Glasplatten ausgerichtet, 20 Minuten lang zum Entgasen unter einem Vakuum von 20 Torr in einen Gummibeutel gegeben, in einen Ofen von 90°C übergeführt und 30 Minuten lang auf dieser Temperatur belassen. Danach wurden die gekrümmten Glasplatten mit Hilfe einer Vakuumpresse vorläufig kombiniert und einer Thermokompression unter den Bedingungen eines Drucks von 12 kg/cm2 und einer Temperatur von 135°C in einem Autoklaven unterzogen, um dadurch ein transparentes Verbundglas herzustellen.
  • (1) Messung des maximalen statischen Reibungskoeffizienten
  • Eine Harzfolie für Verbundglas wurde auf eine horizontale Edelstahlplatte gelegt. Ein ebenes Gewicht von 65 mm × 65 mm (500 g) wurde auf die Harzfolie für Verbundglas gelegt. Die Platte wurde gekippt, und der Winkel, bei dem das Gewicht zu rutschen begann, wurde gemessen und dann in einen Reibungskoeffizienten umgerechnet. Dann wurde der Reibungskoeffizient in einen Tangens des Kippwinkels umgerechnet.
  • (2) Messung des Index der kompressiven elastischen Verformung
  • Eine Harzfolie für Verbundglas wurde auf eine horizontale Edelstahlplatte gelegt. Eine Spitze mit einem Durchmesser von 4 mm und einem flachen Ende wurde auf die Harzfolie gedrückt. Danach wurde eine Kraft bei 35°C über die Spitze allmählich ausgeübt, und die Tiefe der Verformung wurde in Bezug auf die ausgeübte Kraft gemessen. Die Verformungstiefen wurden gemessen, wenn die Kraft von 0,05 N auf 0,2 N, von 0,2 N auf 0,4 N sowie von 0,4 N auf 0,6 N erhöht wurde.
  • (3) Messung der Verarbeitbarkeit
  • Eine Harzfolie für Verbundglas wurde auf eine gekrümmte Glasplatte gelegt, und ein anderes gekrümmtes Glas wurde auf die Harzfolie gelegt. Dann wurde bestimmt, ob das Bedienpersonal das gekrümmte Glas der obersten Schicht mit der Kraft seiner Finger bewegen konnte oder nicht. Es wurde auch beobachtet, ob die ausgerichteten gekrümmten Glasplatten falsch ausgerichtet waren, nachdem das ausgerichtete Verbundglas etwa 10 m weit auf einem Förderband bewegt worden war, oder nicht.
  • o: Das Bedienpersonal konnte die gekrümmte Glasplatte mit der Kraft seiner Finger bewegen, und es wurde keine falsche Ausrichtung beobachtet, wenn das Verbundglas auf einem Förderband bewegt worden war.
  • x: Das Bedienpersonal konnte die gekrümmte Glasplatte mit der Kraft seiner Finger nicht bewegen, oder es wurde eine falsche Ausrichtung beobachtet, wenn das Verbundglas auf einem Förderband bewegt worden war.
  • (4) Blasen
  • o: Auf dem endgültig vereinigten Verbundglas wurden mit bloßem Auge keine Blasen beobachtet.
  • x: Auf dem endgültig vereinigten Verbundglas wurden mit bloßem Auge Blasen beobachtet.
  • (5) Messung der Oberflächenrauheit (oder Rz-Rauheit)
  • Die Oberflächenrauheit wurde mit Hilfe eines SJ-310-Modells von MITUTOYO gemessen. Insbesondere wurde gemäß der VDA-Norm gemessen. Fünf Punkte einer Probe wurden gemessen, um einen Durchschnitt zu erhalten, wobei die Probe einen Schwellenwert von 8 mm und eine gemessene Länge von 16 mm aufwies. Tabelle 3
    Index der kompressiven elastischen Verformung µm/N) (0,05 N bis 0,2 N 0,2 N bis 0,4 N/0,4 N bis 0,6 N) Maximaler statischer Reibungskoeffizient (20°C/40°C/45°C) Verarbeitbarkeit Blasen
    Bsp. 1 283/130/85 0,95/1,26/1,43 ○ ○
    Bsp. 2 85/64/45 1,26/1,53/1,91 ○ ○
    Bsp. 3 98/71/54 1,40/1,65/2,01 ○ ○
    Vgl.-Bsp. 1 42/33/22 1,65/1,85/2,25 × ×
    Vgl.-Bsp. 2 346/205/167 0,81/1,01/1,15 × ○
  • Wie in Tabelle 3 gezeigt ist, hatten die Harzfolien der Beispiele 1 bis 3 eine Oberflächenrauheit, einen Index der kompressiven elastischen Verformung und einen maximalen statischen Reibungskoeffizienten innerhalb der vorbestimmten Bereiche. Dementsprechend können die Harzfolien die Wirkungen der verbesserten Verarbeitbarkeit und der Entfernung von Blasen aufweisen.

Claims (14)

  1. Harzfolie für Verbundglas, umfassend: eine Harzschicht, welche ein Polyvinylacetalharz und eine Kontaktfläche in direktem Kontakt mit Glas umfasst, wobei die Kontaktfläche eine Rz-Rauheit von 25 bis 90 µm und einen maximalen statischen Reibungskoeffizienten bei 20°C von 0,85 bis 1,60 aufweist und der Index der kompressiven elastischen Verformung, der durch die folgende Gleichung 1 definiert ist und ausgehend von der Kontaktfläche in senkrechter Richtung bei 35°C gemessen wird, 40 bis 310 µm/N beträgt: Index der kompressiven elastischen Verformung = d/F ,
    Figure DE102018004652B4_0005
    wobei F eine Kraft von 0,05 bis 0,6 N ist, die in der Richtung senkrecht zur Kontaktfläche durch eine Spitze mit einem flachen Ende und einem Durchmesser von 4 mm ausgeübt wird, und d die Tiefe in µm ist, die von der Spitze in senkrechter Richtung kompressiv verformt wird.
  2. Harzfolie für Verbundglas gemäß Anspruch 1, wobei die Kontaktfläche einen maximalen statischen Reibungskoeffizienten bei 40°C von 1,05 bis 1,80 aufweist.
  3. Harzfolie für Verbundglas gemäß Anspruch 1, wobei die Kontaktfläche einen maximalen statischen Reibungskoeffizienten bei 45°C von 1,20 bis 2,10 aufweist.
  4. Harzfolie für Verbundglas gemäß Anspruch 1, die einen Index der kompressiven elastischen Verformung von 80 bis 310 µm/N aufweist, wenn F = 0,05 bis 0,2 N beträgt, und einen Index der kompressiven elastischen Verformung von 60 bis 140 µm/N aufweist, wenn F = 0,2 bis 0,4 N beträgt.
  5. Harzfolie für Verbundglas gemäß Anspruch 1, wobei die Harzschicht ein erstes Polyvinylacetalharz und einen Weichmacher umfasst.
  6. Harzfolie für Verbundglas gemäß Anspruch 5, wobei der Gehalt an OH im ersten Polyvinylacetalharz 5 bis 60 Mol-% beträgt.
  7. Harzfolie für Verbundglas gemäß Anspruch 5, wobei die Harzschicht 20 bis 50 Gewichtsteile des Weichmachers umfasst, bezogen auf 100 Gewichtsteile des ersten Polyvinylacetalharzes, und der Weichmacher wenigstens einer ist, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Weichmacher auf Esterbasis und einem Weichmacher auf Phosphorsäurebasis besteht.
  8. Harzfolie für Verbundglas gemäß Anspruch 5, wobei das erste Polyvinylacetalharz aus einem Gemisch von Polyvinylalkoholen hergestellt ist, die 5 bis 15 Gew.-% eines Polyvinylalkohols mit einem Polymerisationsgrad von 1000 bis 1300, 70 bis 85 Gew.-% eines Polyvinylalkohols mit einem Polymerisationsgrad von 1500 bis 1900 und 8 bis 25 Gew.-% eines Polyvinylalkohols mit einem Polymerisationsgrad von 2000 bis 2500 umfassen.
  9. Harzfolie für Verbundglas gemäß Anspruch 1, wobei die Dicke der Harzschicht 580 bis 940 µm beträgt und sich die Ober- und Unterseite der Harzschicht jeweils in Kontakt mit Glas befinden.
  10. Harzfolie für Verbundglas, die eine Struktur umfasst, bei der nacheinander eine erste Hautschicht, eine Zwischenharzschicht und eine zweite Hautschicht aufeinander laminiert sind, wobei die erste Hautschicht und die zweite Hautschicht jeweils eine erste Kontaktfläche oder eine zweite Kontaktfläche in direktem Kontakt mit Glas umfassen, die erste Hautschicht und die zweite Hautschicht jeweils ein erstes Polyvinylacetalharz umfassen, die erste Kontaktfläche und die zweite Kontaktfläche jeweils eine Rz-Rauheit von 25 bis 90 µm und einen maximalen statischen Reibungskoeffizienten bei 20°C von 0,85 bis 1,60 aufweisen und der Index der kompressiven elastischen Verformung, der durch die folgende Gleichung 1 definiert ist und ausgehend von jeweils der ersten Kontaktfläche und der zweiten Kontaktfläche in senkrechter Richtung bei 35°C gemessen wird, 40 bis 310 µm/N beträgt: Index der kompressiven elastischen Verformung = d/F ,
    Figure DE102018004652B4_0006
    wobei F eine Kraft von 0,05 bis 0,6 N ist, die in der Richtung senkrecht zur Kontaktfläche durch eine Spitze mit einem flachen Ende und einem Durchmesser von 4 mm ausgeübt wird, und d die Tiefe in µm ist, die von der Spitze in senkrechter Richtung kompressiv verformt wird.
  11. Harzfolie für Verbundglas gemäß Anspruch 10, wobei die Dicken der ersten Hautschicht und die Dicken der zweiten Hautschicht jeweils 250 bis 400 µm betragen und die Dicke der Zwischenharzschicht 80 bis 140 µm beträgt.
  12. Harzfolie für Verbundglas gemäß Anspruch 10, wobei die Zwischenharzschicht ein zweites Polyvinylacetalharz und einen Weichmacher umfasst, die Zwischenharzschicht 30 bis 40 Gewichtsteile des Weichmachers umfasst, bezogen auf 100 Gewichtsteile des zweiten Polyvinylacetalharzes, und der Gehalt an OH im zweiten Polyvinylacetalharz 5 bis 30 Mol-% beträgt.
  13. Verbundglas, das eine erste Glasscheibe, die Harzfolie für Verbundglas gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 und eine zweite Glasscheibe, die sukzessive aufeinander laminiert sind, umfasst.
  14. Verfahren zur Herstellung von Verbundglas, umfassend: (1) das Auflegen der Harzfolie für Verbundglas gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 auf eine erste Glasscheibe, (2) das Auflegen einer zweiten Glasscheibe auf die Harzfolie für Verbundglas und (3) das Ausrichten der zweiten Glasscheibe in Bezug auf die erste Glasscheibe.
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