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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Zwischenschichtfilm für Verbundglas,
welches durch eine hohe Beständigkeit
gegenüber
Feuchtigkeit sowie durch eine geringe Freisetzung von Weichmacher-Dampf
gekennzeichnet ist, sowie ein Verbundglas, in welchem der Zwischenschichtfilm
Verwendung findet.
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HINTERGRUND DES STANDES
DER TECHNIK
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Verbundglas,
welches mindestens zwei Glasscheiben mit einem weichgemachten Zwischenschichtfilm
aus Polyvinylacetal-Harz umfasst, der zwischen den beiden Glasplatten
angeordnet ist, weist die wesentlichen Eigenschaften auf, die für Verbundglas
erforderlich sind, nämlich
eine gute Durchsichtigkeit, eine hohe Witterungsbeständigkeit
und eine hohe mechanische Durchschlagsfestigkeit, so dass es kaum
möglich
ist, dass seine Teile auseinanderfallen, und als solches wurde es
in großem
Umfang als Verbundglas für
die Verwendung in Automobilen und in der Architektur verwendet.
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Obwohl
ein solches Verbundglas in seinen wesentlichen Eigenschaften und
der Sicherheit zufriedenstellend ist, ist es nicht nur mangelhaft
in der Feuchtigkeitsbeständigkeit,
sondern besitzt den Nachteil, dass es eine erhebliche Menge eines
Dampfes aufgrund des darin enthaltenen Weichmachers freisetzt.
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In
Bezug auf die Feuchtigkeitsbeständigkeit
liegt das Problem darin, dass, wenn ein solches Verbundglas für die Verwendung
in einer hochgradig feuchten Umgebung bestimmt ist, sein Zwischenschichtfilm,
der an seinen umlaufenden Kanten der umgebenden Atmosphäre ausgesetzt
ist, an den Randflächen
des Zwischenschichtfilms eine weiße Trübung verursacht.
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Als
einen Versuch, eine solche weiße
Trübung
am Rand eines Verbundglases herabzusetzen, falls es in einer hochgradig
feuchten Umgebung verwendet wird, offenbart die japanische Offenlegungsschrift Hei-7-41340
einen „Zwischenschichtfilm
für Verbundglas,
welcher eine Harz-Zusammensetzung umfasst, die ein Polyvinylacetal-Harz,
einen Weichmacher, ein Metallcarboxylat und eine geradkettige Fettsäure umfasst".
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Das
Verbundglas, welches den vorstehenden Zwischenschichtfilm für Verbundglas
enthält,
wurde in Bezug auf die Herabsetzung der weißen Trübung am Rande nach einem Test
zur Feuchtigkeitsbeständigkeit verbessert,
jedoch ist die Wirkung nicht völlig
zufriedenstellend. Darüber
hinaus führt
die Verminderung der zugegebenen Menge eines Metallsalzes zu einer
verbesserten Beständigkeit
gegenüber
der weißen
Eintrübung, jedoch
verursacht sie eine Verschlechterung in Bezug auf die mechanische
Durchschlagsfestigkeit.
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Darüber hinaus
erfordern die neueste Entwicklung des Zwischenschichtfilms für Verbundglas
in solchen Anwendungen, wie zum Beispiel einem Glas für die Seitenscheiben
von Automobilen, sowie die zunehmende Tendenz für die Konstruktion einer Frontscheibe
mit offenen Kanten eine stärkere
Betonung der Feuchtigkeitsbeständigkeit
von Verbundglas.
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Während Dihexyladipat,
Triethylenglykol-di-2-ethylbutyrat oder dergleichen im Allgemeinen
als Weichmacher für
einen Zwischenschichtfilm für
Verbundglas eingesetzt werden, besitzen diese Weichmacher darüber hinaus
einen so niedrigen Siedepunkt, dass sie wahrscheinlich verdampft
werden, und dazu neigen, ein Risiko für eine Feuergefahr darzustellen,
die mit dem Autoklavieren im Verlauf der Herstellung des Zwischenschichtfilms
und den Schwierigkeiten bei der Zurichtung der Kanten nach dem Autoklavieren
einhergeht. Daher wird ein Wechsel zu Weichmachern mit höheren Siedepunkten
gefordert.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Angesichts
des vorstehenden Standes der Technik hat die vorliegende Erfindung
zur Aufgabe, einen Zwischenschichtfilm für Verbundglas bereitzustellen,
das, wenn der Zwischenschichtfilm in ein Verbundglas eingebaut wird,
eine gute Durchsichtigkeit, Witterungsbeständigkeit, Haftung, mechanische
Durchschlagsfestigkeit und andere Eigenschaften aufweist, das ferner
keine weiße
Eintrübung
am Rand des Verbundglases verursacht, auch wenn es einer hochgradig
feuchten Atmosphäre
ausgesetzt wird, und das frei von dem Risiko ist, eine Feuergefahr
beim Autoklavieren oder ein Problem darzustellen, das mit der Zurichtung
der Kanten einhergeht, und es ist eine Aufgabe, ein Verbundglas
bereitzustellen, welches den Zwischenschichtfilm umfasst.
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Die
vorliegende Erfindung ist daher mit einem Zwischenschichtfilm für Verbundglas
befasst, das einen weichgemachten Harzfilm aus Polyvinylacetal umfasst,
wobei,
wenn man ein Verbundglas, das durch Einfügen eines Zwischenschichtfilms
für Verbundglas
zwischen ein paar Glasplatten mit jeweils 2,0 bis 4,0 mm Dicke hergestellt
wird, in einer Umgebung von 80°C
und 95 % relativer Luftfeuchtigkeit für 2 Wochen aufbewahrt, der
Abstand der weißen
Trübung
von der Kante nicht größer als
7 mm ist,
und wenn man den Zwischenschichtfilm für Verbundglas
bei 150°C
für 1 Stunde
aufbewahrt, sein Gewichtsverlust nicht größer als 3 Gew.-% ist,
wobei
das weichgemachte Polyvinylacetal-Harz mit mindestens zwei Arten
von Salzen ergänzt
wird, die aus der Gruppe ausgewählt
werden, welche aus Magnesiumsalzen von Carbonsäuren mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen
besteht, oder das mit mindestens zwei Arten von Salzen ergänzt wird,
die aus der Gruppe ausgewählt werden,
welche aus Kaliumsalzen von Carbonsäuren mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen
besteht.
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GENAUE BESCHREIBUNG DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung wird nunmehr in Einzelheiten beschrieben.
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Der
Zwischenschichtfilm für
Verbundglas gemäß der vorliegenden
Erfindung ist von solcher Art, dass, wenn man ein Verbundglas, welches
diesen umfasst, in einer Umgebung von 80°C und 95 % relativer Luftfeuchtigkeit
für 2 Wochen
aufbewahrt, der Abstand der weißen
Trübung
von der Kante nicht größer als
7 mm ist. Falls die Grenze von 7 mm überschritten wird, neigt die
weiße
Trübung
dazu, weiter fortzuschreiten, um die Feuchtigkeitsbeständigkeit
des Verbundglases zu beeinträchtigen,
so dass der vorstehende Grenzwert entscheidend ist. Der Ausdruck „Kante" wird in dieser Patentschrift
mit Bezug auf diejenige Seite verwendet, welche von den vier Seiten
des Verbundglases der weißen
Trübung
am nächsten
liegt.
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Der
Gewichtsverlust des Zwischenschichtfilms für Verbundglas, der auftritt,
wenn man denselben bei 150°C
für 1 Stunde
aufbewahrt, sollte nicht größer als
3 Gew.-% sein. Falls dieser Grenzwert von 3 Gew.-% überschritten
wird, neigt das Risiko der Feuergefahr beim Autoklavieren zu einem
Anstieg, und das Zurichten der Kanten nach dem Autoklavieren wird
schwierig. Daher ist der vorstehende Grenzwert entscheidend.
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Sofern
der Zwischenschichtfilm für
Verbundglas gemäß der vorliegenden
Erfindung einen weichgemachten Harzfilm aus Polyvinylacetal umfasst,
ist er nicht in besonderer Weise beschränkt. Falls jedoch ein Metallsalz
in einer großen
Menge zum Zweck der Verbesserung der mechanischen Durchschlagsfestigkeit
des Verbundglases zugefügt
wird, wird die Feuchtigkeitsbeständigkeit
des Verbundglases beträchtlich
abnehmen. In dieser Hinsicht trägt
die Verwendung von mindestens zwei Arten von Salzen, die aus der
Gruppe ausgewählt werden,
welche aus Magnesiumsalzen von Carbonsäuren mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen
und Kaliumsalzen von Carbonsäuren
mit 2 bis 10 Kohlen stoffatomen besteht, zu einer verbesserten Feuchtigkeitsbeständigkeit bei,
während
die mechanische Durchschlagsfestigkeit bei geringen zugegebenen
Mengen gewährleistet
wird.
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Darüber hinaus
können
durch Verwendung von Triethylenglykoldi-2-ethylhexanoat, Oligoethylenglykol-di-2-ethylhexanoat
oder Tetraethylenglykol-di-n-heptanoat als Weichmacher für den Zwischenschichtfilm für Verbundglas
das Risiko einer Feuergefahr beim Autoklavieren sowie Schwierigkeiten
bei der Zurichtung der Kanten in bemerkenswerter Weise vermieden
werden. Daher ist der Zwischenschichtfilm für Verbundglas der vorliegenden
Erfindung vorzugsweise ein weichgemachter Harzfilm aus Polyvinylacetal,
der 100 Gewichtsteile eines Polyvinylacetals mit einem durchschnittlichen
Acetalisierungsgrad von 66 bis 72 mol-% und 30 bis 50 Gewichtsteile
von mindestens einem Weichmacher umfasst, der aus der Gruppe ausgewählt wird,
welche aus Triethylenglykol-di-2-ethylhexanoat, Oligoethylenglykol-di-2-ethylhexanoat
und Tetraethylenglykol-di-n-heptanoat besteht, und der mit mindestens
zwei Arten von Salzen ergänzt
wird, die aus der Gruppe ausgewählt
werden, welche aus Magnesiumsalzen von Carbonsäuren mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen
und Kaliumsalzen von Carbonsäuren
mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen besteht, in einer Gesamtkonzentration
von nicht weniger als 5 ppm. Falls der Salzgehalt weniger als 5
ppm beträgt,
kann die Wirkung, die Bindungsfestigkeit zu kontrollieren, nicht
ausreichend sein, während
ein übermäßig hoher
Salzgehalt die Feuchtigkeitsbeständigkeit
beeinträchtigen
kann.
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Während das
vorstehend erwähnte
Polyvinylacetal durch Acetalisierung von Polyvinylalkohol erhältlich ist,
ist das besonders bevorzugte Harz Poly(vinylbutyral), welches durch
Butyralisierung von Polyvinylalkohol erhältlich ist.
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Das
Verfahren der Acetalisierung von Polyvinylalkohol, um Polyvinylacetal
bereitzustellen, schließt
ein Verfahren ein, welches das Auflösen von Polyvinylalkohol in
warmem Wasser, die Zugabe des notwendigen Säurekatalysators und des Aldehyds, während die
wässrige
Lösung
bei einer vorgegebenen Temperatur, zum Beispiel 0 bis 95°C, gehalten
wird, sowie den Umstand umfasst, dass man die Acetalsierungsreaktion
bei konstantem Rühren
vollständig
ablaufen lässt
und das Reaktionsprodukt der Neutralisierung, einem Waschen mit Wasser
und einer Trocknung unterzieht, um ein Pulver eines Polyvinylacetal-Harzes
bereitzustellen.
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Der
vorstehend erwähnte
Polyvinylalkohol besitzt vorzugsweise einen durchschnittlichen Polymerisationsgrad
von 500 bis 5000, und stärker
bevorzugt von 1000 bis 2500. Falls der durchschnittliche Polymerisationsgrad
weniger als 500 beträgt,
neigt das mit dem Zwischenschichtfilm für Verbundglas hergestellte
Verbundglas zu einer niedrigen mechanischen Durchschlagsfestigkeit.
Wenn andererseits der durchschnittliche Polymerisationsgrad 5000 übersteigt,
wird die Bildung des Zwischenschichtfilms für Verbundglas wahrscheinlich
schwierig werden, und darüber
hinaus wird die Festigkeit des Zwischenschichtfilms für Verbundglas
unter manchen Umständen
zu groß werden.
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Das
vorstehend erwähnte
Polyvinylacetal umfasst eine Vinylacetal-Fraktion, eine Vinylalkohol-Fraktion
und eine Vinylacetat-Fraktion. Die Anteile der jeweiligen Fraktionen
können
in Übereinstimmung
mit JIS K6728 „Testverfahren
für Polyvinylbutyral" oder auf der Grundlage
von spektrometrischen (IR) Daten mittels Infrarot-Absorption ermittelt
werden.
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Wenn
das Polyvinylacetal ein Polyvinylacetal ist, das von Poly(vinylbutyral)
verschieden ist, kann die Menge des einzelnen Vinylacetals durch
Messung des Gehalts an Vinylalkohol und des Gehalts an Vinylacetat sowie
durch Subtraktion des vereinigten Gehalts von 100 erhalten werden.
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Der
Gehalt an Vinylacetat des Poly(vinylacetals) ist vorzugsweise nicht
größer als
30 mol-%, und für diese
Zwecke wird ein Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von nicht
weniger als 70 mol-% mit Vorteil verwendet. Falls der Verseifungsgrad
des Polyvinylalkohols weniger als 70 mol-% beträgt, neigen die Durchsichtigkeit
und die Wärmebeständigkeit
des hergestellten Polyvinylacetals zur Abnahme, und darüber hinaus kann
die Reaktivität
hin und wieder geopfert werden.
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Der
durchschnittliche Polymerisationsgrad und Verseifungsgrad des Polyvinylalkohols
kann üblicherweise
in Übereinstimmung
mit JIS K6726 „Testverfahren
für Polyvinylalkohol" gemessen werden.
Der durchschnittliche Acetalisierungsgrad des Polyvinylacetals,
das in der vorstehenden weise erhalten wurde, beträgt vorzugsweise
66 bis 72 mol-%. Falls der durchschnittliche Acetalisierungsgrad
weniger als 66 mol-% beträgt, nimmt
die Verträglichkeit
mit dem Weichmacher ab. Wenn andererseits die obere Grenze von 72
mol-% überschritten
wird, können
die dynamischen Eigenschaften, welche nötig sind, um dem Verbundglas
eine ausreichende mechanische Durchschlagsfestigkeit zu verleihen,
nicht erhalten werden.
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Der
vorstehende Zwischenschichtfilm für Verbundglas enthält mindestens
einen Weichmacher, der aus der Gruppe ausgewählt wird, welche aus Triethylenglykol-di-2-ethylhexanoat,
Oligoethylenglykol-di-2-ethylhexanoat und Tetraethylenglykol-di-n-heptanoat besteht.
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Das
vorstehend erwähnte
Triethylenglykol-di-2-ethylhexanoat kann durch Umsetzung von Triethylenglykol
mit mindestens zwei Moläquivalenten
von 2-Ethylhexansäure
in Gegenwarte eines Katalysators hergestellt werden.
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Das
vorstehend erwähnte
Oligoethylenglykol-di-2-ethylhexanoat kann durch Umsetzung von Oligoethylenglykol
mit zwei oder mehr Moläquivalenten
2-Ethylhexansäure
in Gegenwart eines Katalysators erhalten werden.
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Das
vorstehend erwähnte
Oligoethylenglykol ist vorzugsweise von solcher Art, dass Moleküle, welche 3
bis 9 Ethylenglykol- Einheiten
enthalten, nicht weniger als 90 Gew.-% ausmachen, und im Handel
erhältliche Produkte,
welche dieses Erfordernis erfüllen,
sind unter anderem von Mitsui Toatsu Chemicals, Mitsubishi Chemical
und Nisso Chemical Co., Ltd. erhältlich.
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Das
Tetraethylenglykol-di-n-heptanoat kann durch Umsetzung von Tetraethylenglykol
mit zwei oder mehreren Moläquivalenten
n-Heptansäure
in Gegenwart eines Katalysators erhalten werden.
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Die
zu formulierende Menge des Weichmachers in Bezug auf Polyvinylacetal
beträgt
vorzugsweise 30 bis 50 Gewichtsteile auf 100 Gewichtsteile des Polyvinylacetals.
Falls der Anteil des Weichmachers weniger als 30 Gewichtsteile beträgt, werden
die Eigenschaften bei der Zurichtung des hergestellten Zwischenschichtfilms
für Verbundglas
nicht zufriedenstellend sein. Falls andererseits der Weichmacher
in einem Anteil von mehr als 50 Gewichtsteilen formuliert wird,
neigt er dazu, auszubluten, um eine mangelhafte Haftung auf dem Glas
zu verursachen.
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Über den
Weichmacher hinaus enthält
der Zwischenschichtfilm für
Verbundglas mindestens zwei Salze, die aus der Gruppe ausgewählt werden,
welche aus Magnesiumsalzen von Carbonsäuren mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen
und Kaliumsalzen von Carbonsäuren
mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen besteht. Diese Salze werden in der
Absicht zugegeben, als Mittel zur Kontrolle der Bindungsfestigkeit
zu wirken.
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Wenn
die Bindungsfestigkeit zwischen dem Zwischenschichtfilm und dem
Glas zu schwach ist, werden Teile des Glases, welches durch einen äußeren Stoss
oder eine andere Kraft zerstört
wurde, von dem Zwischenschichtfilm abgelöst und werden zersplittert,
um den menschlichen Körper
oder dergleichen zu verletzen. Wenn andererseits die Bindungsfestigkeit
zwischen dem Zwischenschichtfilm und dem Glas zu hoch ist, werden
das Glas und der Zwischenschichtfilm gleichzeitig durch einen äußeren Stoss
oder eine andere Kraft zerstört,
und Bruchteile des Gla ses und des Zwischenschichtfilms werden zersplittert,
um den menschlichen Körper
oder dergleichen zu verletzen. Daher muss die Bindungsfestigkeit
in vernünftiger
Weise kontrolliert werden. Der kombinierte Einsatz der zwei Arten
von Salzen ermöglicht
eine Einstellung der Bindungsfestigkeit bei einer geringen Zugabemenge
und trägt
darüber
hinaus zur Feuchtigkeitsbeständigkeit
des hergestellten Zwischenschichtfilms für Verbundglas bei.
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Durch
die kombinierte Verwendung von zwei oder mehreren Arten von Salzen,
die aus der Gruppe ausgewählt
werden, welche aus Magnesiumsalzen von Carbonsäuren mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen
und Kaliumsalzen von Carbonsäuren
mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen besteht, können die Salze, welche die
Kombination bilden, sowohl Magnesiumsalze oder Kaliumsalze sein,
oder eines der Salze kann ein Magnesiumsalz und das andere ein Kaliumsalz
sein.
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Die
Gesamtmenge der zwei oder mehreren Arten von Salzen, welche aus
der Gruppe ausgewählt
werden, die aus Magnesiumsalzen von Carbonsäuren mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen
und Kaliumsalzen von Carbonsäuren
mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen besteht, in dem Zwischenschichtfilm
für Verbundglas
beträgt
vorzugsweise nicht weniger als 5 ppm. Falls der Salzgehalt weniger
als 5 ppm beträgt,
kann der Zwischenschichtfilm für
Verbundglas nicht leicht in Bezug auf die Bindungsfestigkeit kontrolliert
werden, wie gewünscht.
Der stärker
bevorzugte Salzgehalt beträgt
10 bis 150 ppm. Falls der Salzgehalt 150 ppm übersteigt, sinkt die Feuchtigkeitsbeständigkeit
des Zwischenschichtfilms.
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Falls
nötig,
kann der Zwischenschichtfilm für
Verbundglas gemäß der vorliegenden
Erfindung mit jenen Zusatzstoffen ergänzt werden, die in gewöhnlicher
Weise in einen Zwischenschichtfilm für Verbundglas dieser Art eingebaut
werden, wie zum Beispiel mit einem Absorptionsmittel für ultraviolette
Strahlung, einem Lichtstabilisator, einem Oxidationsinhibitor, einem
grenzflächenaktiven
Mittel, einem Färbemittel,
und dergleichen.
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Das
vorstehend erwähnte
Absorptionsmittel für
ultraviolette Strahlung ist nicht in besonderer Weise beschränkt, sondern
umfasst UV-Absorptionsmittel der Benzotriazol-Reihe, wie zum Beispiel
Tinuvin® P,
Tinuvin® 320,
Tinuvin® 326
und Tinuvin® 328,
die alle unter anderem von Ciba-Geigy erhältlich sind. Diese UV-Absorptionsmittel
können
alleine oder in Kombination verwendet werden.
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Der
vorstehend erwähnte
Lichtstabilisator ist nicht in besonderer Weise beschränkt, sondern
umfasst stabilisierende Mittel, unter anderem aus den Reihen der
gehinderten Amine. Insbesondere kann Adeka Stab® LA-57
von Asahi Denka Kogyo K.K. als ein Beispiel erwähnt werden. Solche Lichtstabilisatoren
können
allein oder in Kombination verwendet werden.
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Der
vorstehend erwähnte
Oxidationsinhibitor ist nicht in besonderer Weise beschränkt, sondern
umfasst phenolische Antioxidationsmittel, wie zum Beispiel Sumiliser® BHT
von Sumitomo Chemical Co. Ltd. und Irganox® 1010
von Ciba-Geigy. Solche Oxidationsinhibitoren können alleine oder in Kombination
verwendet werden.
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Das
Herstellungsverfahren für
den Zwischenschichtfilm für
Verbundglas ist nicht in besonderer Weise beschränkt. Jedoch kann ein typisches
Verfahren die Formulierung des Polyvinylacetals mit einem Weichmacher
und mindestens zwei Salzen, welche aus der Gruppe ausgewählt werden,
die aus Magnesiumsalzen von Carbonsäuren mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen
und Kaliumsalzen von Carbonsäuren
mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen besteht, gegebenenfalls darüber hinaus
mit geeigneten Mengen weiterer Zusatzstoffe, das gleichmäßige Vermischen
der Mischung, und das Formen der erhaltenen Mischung zu einem weichgemachten
Harzfilm aus Polyvinylacetal durch Extrusion, Kalandrieren, Press formen,
Gießen
oder Blasformen umfassen, um den gewünschten Zwischenschichtfilm
für Verbundglas
bereitzustellen.
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Der
vorstehende Zwischenschichtfilm für Verbundglas kann entweder
als Einzelschichtfilm oder in Form eines zwei- oder vielschichtigen
Laminats verwendet werden.
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Die
Gesamtdicke eines solchen Zwischenschichtfilms für Verbundglas ist nicht in
besonderer Weise beschränkt,
jedoch beträgt
die Dicke in Anbetracht der mechanischen Durchschlagsfestigkeit
und der Witterungsbeständigkeit,
welche üblicherweise
für Verbundglas
erforderlich sind, vorzugsweise 0,3 bis 1,6 mm und stärker bevorzugt
0,3 bis 0,8 mm.
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Das
Verbundglas gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst den Zwischenschichtfilm, der zwischen ein Paar
von Glasplatten eingefügt
ist.
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Die
Glasplatte ist nicht in besonderer Weise beschränkt, jedoch umfasst sie anorganische
durchsichtige Glasplatten, einschließlich Flachglas, poliertes
Glas, geformtes Glas, Glas mit einem Drahtgitter, Glas mit einer
Drahtleitung, wärmeabsorbierendes
Glas, getöntes
Glas, und dergleichen, und organische durchsichtige Glasplatten,
wie zum Beispiel Polycarbonatplatten, Poly(methylmethacrylat)platten
und dergleichen.
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Diese
anorganische durchsichtige Glasplatte und diese organische durchsichtige
Glasplatte können allein
oder in einer Kombination von zwei oder mehreren Arten verwendet
werden. Darüber
hinaus können
Laminate von anorganischen durchsichtigen Glasplatten und organischen
durchsichtigen Glasplatten ebenso verwendet werden.
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Die
Dicke dieser Glasplatte ist nicht in besonderer Weise beschränkt, sondern
sie kann vernünftig
gemäß der beabsichtigten
Verwendung ausgewählt
werden.
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Das
Herstellungsverfahren für
das Verbundglas ist nicht in besonderer Weise beschränkt. Ein
typisches Verfahren umfasst das Einfügen des Zwischenschichtfilms
zwischen ein Paar durchsichtiger Glasplatten, das Einführen der
Anordnung in einen Gummisack, die Durchführung einer vorläufigen Bindung
bei einer Temperatur von etwa 70 bis 110°C unter vermindertem Druck,
und die Durchführung
einer nachgeschalteten Bindung in einem Ofen bei einer Temperatur
von etwa 120 bis 150°C
und einem Druck von etwa 10 bis 15 kg/cm2,
um das gewünschte
Verbundglas bereitzustellen.
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DIE BESTE ART ZUR AUSFÜHRUNG DER
ERFINDUNG
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Die
folgenden Beispiele erläutern
die vorliegende Erfindung in näheren
Einzelheiten, sie sind jedoch in keiner Weise beschränkend bezüglich des
Umfangs der Erfindung.
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Beispiel 1
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(1) Synthese von Poly(vinylbutyral)
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In
2.890 g gereinigtem Wasser wurden 275 g Polyvinylalkohol mit einem
durchschnittlichen Polymeristionsgrad von 1.700 und einem Verseifungsgrad
von 99,2 mol-% unter Erwärmen
gelöst.
Nachdem die Temperatur des Reaktionssystems auf 15 °C eingestellt
worden war, wurden 201 g 35 Gew.-% Chlorwasserstoffsäure und
157 g n-Butyraldehyd zugegeben, und die Mischung wurde bei derselben
Temperatur gehalten, um eine Abtrennung des Reaktionsprodukts zu
ermöglichen.
Anschließend
wurde das Reaktionssystem bei 60°C für 3 Stunden
gehalten, um die Reaktion zu vervollständigen. Diese Reaktionsmischung
wurde mit einem Überschuss
an Wasser gewaschen, um den nicht umgesetzten n-Butyraldehyd auszuwaschen,
und die als Katalysator verwendete Chlorwasserstoffsäure wurde
mit wässriger
Natriumhydroxid-Lösung, die
als gewöhnliches
Neutralisierungsmittel verwendet wurde, neutralisiert. Das Reaktionsprodukt
wurde mit einem Überschuss
an Wasser für
2 Stunden gespült,
und anschließend
getrocknet, um ein weißes
Pulver von Polyvinylbutyral zu ergeben. Der durchschnittliche Butyralisierungsgrad
dieses Polyvinylbutyrals beträgt
68,5 mol-%.
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(2) Herstellung eines
Zwischenschichtfilms für
Verbundglas
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Zunächst wurden
100 Gewichtsteile Polyvinylbutyral, das vorstehend erhalten wurde,
mit 39 Gewichtsteilen Triethylenglykol-di-2-ethylhexanoat formuliert.
Anschließend
wurden Magnesiumacetat und Magnesium-2-ethylbutyrat mit den jeweiligen
Endkonzentrationen von 20 ppm bzw. 40 ppm zugegeben. Die Mischung wurde
mit einer Mischwalze gründlich
schmelzgeknetet, und unter Verwendung einer Formpresse wurde die erhaltene
Mischung bei 150°C
für 30
Minuten heißgepresst,
um einen Zwischenschichtfilm für
Verbundglas mit einer durchschnittlichen Dicke von 0,76 mm bereitzustellen.
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(3) Herstellung eines
Verbundglases
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Der
vorstehend erhaltene Zwischenschichtfilm für Verbundglas wurde zwischen
ein Paar transparenter Flachglasplatten (30 cm lang × 30 cm
breit × 3
mm dick) eingefügt,
in einen Gummisack eingeführt
und in einem Vakuum von 20 Torr für 20 Minuten entgast. Die Anordnung
wurde in einem entgasten Zustand in einen Ofen überführt, in welchem sie im Vakuum
bei 90°C
für 30
Minuten gepresst wurde. Das so erhaltene vorläufige Laminat wurde darüber hinaus
in einem Ofen bei 135°C
und 12 kg/cm2 für 20 Minuten gepresst, um ein Verbundglas
bereitzustellen. Dieses Verbundglas wurde durch die folgenden Bewertungsverfahren
bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.
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Bewertungsverfahren
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1. Schlagwert (Pummel
value)
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Die
Haftung des Zwischenschichtfilms auf dem Glas wurde in Einheiten
des Schlagwerts bewertet. Somit wurde das Verbundglas bei einer
Temperatur von –18 ± 0,6°C für 16 Stunden
aufbewahrt und anschließend mit
einem Hammer mit einem Kopf, dessen Gewicht 0,45 kg beträgt, zerschlagen,
bis die Glasbruchteile 6 mm oder kleiner im Durchmesser waren. Das
Ausmaß des
Freiliegens des Films nach der teilweisen Entblätterung des Glases wurde durch
Vergleich mit abgestuften Grenzwertproben abgeschätzt, und
das Ergebnis wurde als Schlagwert gemäß dem nachfolgend in Tabelle
1 gezeigten Schema ausgedrückt.
Es ist so zu verstehen, dass der Schlagwert umso größer ist,
je höher
das Ausmaß der
Haftung an das Glas ist, und dass der Schlagwert umso kleiner ist,
je geringer das Ausmaß der
Haftung an das Glas ist. Tabelle
1
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2. Feuchtigkeitsbeständigkeit
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Das
Verbundglas wurde in einer Umgebung von 80°C und 95 % relativer Luftfeuchtigkeit
für 2 Wochen aufbewahrt,
und unmittelbar nach der Entfernung aus dieser Umgebung wurde der
Abstand der weißen
Trübung
von jeder der umlaufenden Kanten gemessen.
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3. Flüchtigkeit des Weichmachers,
der in dem Zwischenschichtfilm enthalten ist (Gewichtsverlust beim
Erhitzen)
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Der
Zwischenschichtfilm wurde in einem Ofen bei 150°C für 1 Stunde aufbewahrt. Die
Folie wurde vor und nach dem Erhitzen gewogen, und der Gewichtsverlust
(Gew.-%) wurde aus den Gewichtsdaten berechnet.
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Beispiel 2
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Mit
der Ausnahme, dass Kaliumacetat und Magnesium-2-ethylbutyrat als
Mittel zur Kontrolle der Bindungsfestigkeit mit den jeweiligen Endkonzentrationen
von 70 ppm bzw. 20 ppm zugegeben worden waren, wurde das Verfahren
von Beispiel 1 sinngemäß wiederholt,
um ein Verbundglas herzustellen und dieses zu bewerten. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 2 gezeigt.
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Beispiel 3
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Mit
der Ausnahme, dass Magnesiumacetat und Magnesium-2-ethylhexanoat
als Mittel zur Kontrolle der Bindungsfestigkeit mit den jeweiligen
Endkonzentrationen von 20 ppm bzw. 60 ppm zugegeben worden waren,
wurde das Verfahren von Beispiel 1 sinngemäß wiederholt, um ein Verbundglas
herzustellen und dieses zu bewerten. Die Ergebnisse sind in Tabelle
2 gezeigt.
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Beispiel 4
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Mit
der Ausnahme, dass Oligoethylenglykol-di-2-ethylhexanoat (durchschnittliche
Glykolkette: 3,8) anstelle von Triethylenglykol-di-2-ethylhexanoat
verwendet worden war, wurde das Verfahren von Beispiel 1 sinngemäß wiederholt,
um ein Verbundglas herzustellen und dieses zu bewerten. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 2 gezeigt.
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Beispiel 5
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Mit
der Ausnahme, dass Tetraethylenglykol-di-n-heptanoat anstelle von
Triethylenglykol-di-2-ethylhexanoat verwendet worden war, wurde
das Verfahren von Beispiel 1 sinngemäß wiederholt, um ein Verbundglas herzustellen
und dieses zu bewerten. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.
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Beispiel 6
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Mit
der Ausnahme, dass Magnesium-2-ethylbutyrat als Mittel zur Kontrolle
der Bindungsfestigkeit mit einer Endkonzentration von 4 ppm zugegeben
worden war, wurde das Verfahren von Beispiel 1 sinngemäß wiederholt,
um ein Verbundglas herzustellen und dieses zu bewerten. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 2 dargestellt.
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Vergleichsbeispiel 1
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Mit
der Ausnahme, dass Dihexyladipat (DHA) anstelle von Triethylenglykol-di-2-ethylhexanoat
verwendet worden war, wurde das Verfahren von Beispiel 1 sinngemäß wiederholt,
um ein Verbundglas herzustellen und dieses zu bewerten. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 2 gezeigt.
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Vergleichsbeispiel 2
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Mit
der Ausnahme, dass ausschließlich
Kaliumacetat als Mittel zur Kontrolle der Bindungsfestigkeit mit einer
Endkonzentration von 80 ppm zugegeben worden war, wurde das Verfahren
von Beispiel 1 sinngemäß wiederholt,
um ein Verbundglas herzustellen und dieses zu bewerten. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 2 gezeigt. Tabelle
2
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GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
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Der
Zwischenschichtfilm für
Verbundglas gemäß der vorliegenden
Erfindung, der wie vorstehend beschrieben aufgebaut ist, liefert
ein Verbundglas mit guter Durchsichtigkeit, Witterungsbeständigkeit,
Haftung, mechanischer Durchschlagsfestigkeit, und dergleichen, er
verursacht keine nennenswerte weiße Eintrübung des Laminats an seiner
Randfläche,
auch in einer hochgradig feuchten Umgebung, und aufgrund der verminderten
Verdampfung des Weichmachers weist er ein geringes Risiko der Feuergefahr
auf, die mit dem Autoklavieren einhergeht. Darüber hinaus sorgt er für eine ordentliche
Zurichtung der Kanten.
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Das
Verbundglas der vorliegenden Erfindung, das wie vorstehend beschrieben
aufgebaut ist, ist ausgezeichnet in den wesentlichen Eigenschaften,
die für
ein Verbundglas erforderlich sind, wie zum Beispiel die Durchsichtigkeit,
Witterungsbeständigkeit,
Haftung und mechanische Durchschlagsfestigkeit, und es ist weniger
wahrscheinlich, dass es eine weiße Trübung in seiner Randfläche zeigt,
auch wenn es in einer hochgradig feuchten Umgebung verwendet wird.