JP2001526131A - 積層ガラス用中間層構造物およびその中間層構造物の製造のための方法 - Google Patents
積層ガラス用中間層構造物およびその中間層構造物の製造のための方法Info
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Abstract
Description
り詳細には、本発明は、厚さおよび溶融破壊表面パターンの所望の特性を有する
インターロックする中間層フィルムの多数の層が組み合わされて具体的な機能的
要求を満たすところの積層安全ガラス用の中間層製品に関する。
.76mm(30ミル)厚さである自動車用用途において典型的に用いられるよ
りも厚い中間層を用いること、または0.76mm(30ミル)厚さの中間層の
多数の層を組み合わせて、強化された構造的特性のためのより厚い製品を得るこ
とは、積層業者にとって珍しいことではない。しかし、ガラスの層の間にポリビ
ニルブチラールを含有するフィルムのインターロックしている層(少なくとも2
つ)の製造または使用の開示はない。
セスは、高い押出量および低い線速度を必要とし、そして収縮のような寸法安定
性における欠陥、巻き取りおよび切断における困難、およびガラス/中間層構成
物を積層する際の適切な脱気のために必要な溶融破壊表面パターンを形成するこ
とにおけるさらなる製造上の変化および問題点をもたらす。
される溶融破壊表面パターンを有し変化する厚さを有する中間層の少なくとも2
つの層を、制御された巻き取りプロセスにおいて組み合わせることによって、優
秀なガラス積層物が達成されることが今や見いだされた。巻き戻されるときには
、それらのシートは不可分の構成単位として取り扱われるが、しかし許容できな
いガラス積層物をもたらす空気がそれらの層の間に捕捉されるほど密接に結合さ
れていない。
ノエート可塑剤を有するポリビニルブチラール積層物を記載している。この特許
は、具体的には、ガラスの2つの層の間に積層される0.80mmの単一のシー
ト材料へと形成された、ポリビニルブチラールと可塑剤とを有するシート材料を
開示している。いかなる厚さのポリビニルブチラールの多重層の教示はない。
テルによって可塑化されたポリビニルブチラールシート材料を開示している。こ
の引用文献は、ガラスの2つのシートの間に積層された0.03インチのシート
を開示している。
ノエートで可塑化されたポリビニルブチラールを記載している。その引用文献は
、ガラスの層の間に挟持されたそのような材料の単一のシートの使用を記載し、
破砕に対して抵抗性である複合材料を提供する。
密接に結合され、そして次にその外側表面上に所望のパターンを型押されるとこ
ろの積層ガラス用の多層製品を記載している。さらに、最外層が充分に厚くない
場合において、光学的歪みをもたらす微小の破壊がその界面において発生するこ
とが指摘されている。その層は、異なる平均重合度(デルタ300〜4,500
)を有する、および/または異なる可塑剤パーセントすなわち含有量(デルタ=
それぞれの中間層を構成する樹脂100部当たり5質量部から50質量部)を有
する、別個の可塑化されたポリビニルブチラール樹脂フィルムから構成すること
ができる。中間層の間の他の差異は、異なるガラス転移温度を有するフィルムな
どを含む。
れない。
的に層結合するための方法を記載している。
としての可塑剤とともに含む、中間層および/または交互に配置される材料とし
てのシート材料の2つまたはそれ以上のロールが、同時に巻き戻され、そして制
御された張力、線速度および温度において一緒に巻かれて、それぞれの層の端は
整列され、およびロールの形成は平均的であり、それぞれのシート上の張力は等
しく、厚さは維持され、そして閉じこめられる空気を最小限にされる。得られる
製品は、厚い中間層の構造を有する積層安全ガラスを製造するのに用いられる。
構造物を含む。この多層複合構造物は、ガラスの複数層または多数の層の間に挟
持されて、自動車用窓、市販の窓などにおける使用のための破砕抵抗性ガラス複
合構造物を形成するのに有用である。より詳細には、本発明は、前記第1の層お
よび前記1つまたは複数の追加の層が、層当たり0.38mm以上である前記多
層複合構造物を含む。好ましい系すなわち好ましい多層の可塑化されたポリビニ
ルブチラール層は、PVBの同一の重合度、またはそれぞれの層におけるその層
中のPVBの質量に対して可塑剤の同一のパーセント、または同一の重合度およ
び可塑剤の同一のパーセントの両方のいずれかを有する。
ち含み、その方法は、 (i) 10〜50メートル/分の線速度において、および5〜35℃の温度に
おいて、および4〜70ニュートンメートル/シート幅のメートル数の巻戻張力
において、第1のローラー(1’)から可塑化されたポリビニルブチラールの第
1の層を巻き戻して、第1のウェブを形成することと; (ii) 10〜50メートル/分の線速度において、および5〜35℃の温度に
おいて、および4〜45ニュートンメートル/シート幅のメートル数の巻戻張力
において、第2のローラー(1)から可塑化されたポリビニルブチラールの少な
くとも1つの追加の層を同時に巻き戻して、少なくとも第2のウェブを形成する
ことと; (iii) 巻取ローラー(5)上で層(i)および(ii)を組み合わせて、整列 されてインターロックされた多層複合構造物を形成することと による。
VBシート材料を、張力をそれに応じて変化させながら、使用することができる
。その方法は、第1および第2のローラーと同時に、2から5ニュートンメート
ル/メートルの張力において巻き戻しローラー(1”)からポリオレフィンの保
護シートを巻き戻すこと、および工程(iii)において、巻取ローラー(5)上 で層(i)および(ii)に最上層としてその保護シートを組み合わせて、ポリオ
レフィンの保護シートを有する整列されてインターロックされた多層複合構造物
を形成することをさらに具えることができる。
ている層と; (c)少なくとも1つの追加のガラスの層と をこの順に含む多層複合構造物に関し、ならびに(i)可塑化されたポリビニル
ブチラールの少なくとも2つのインターロックしている層を形成すること、およ
び(ii)ガラス層(a)および(c)の間に前記少なくとも2つのインターロッ
クしている層を挟持することにより製造され、そこで前記重ね合わせられている
層は工程(ii)の前に10℃より高い周囲温度にさらされていない、前記多層複
合構造物に関する。
間層の多数の層を用いて、特定の構造的特性を達成する状況がしばしばある。そ
の多数の層の最終的な厚さは、所望される強度特性に完全に依存する。
る押出プロセスによって製造することができる。そのようなプロセスは、たとえ
ば米国特許第4,230,771号、同第4,292,372号、同第4,29
7,262号、同第3,679,788号、同第4,161,565号、および
同第5,151,234号において記載されており、それらは参照により本明細
書の一部をなすものとする。このシート材料は、典型的には、高いパーセントの
可塑剤を含有し、たとえばポリビニルブチラール100質量部当たり約30〜5
0質量部が用いられる。この目的に関して適当な可塑剤は、セバシン酸ジブチル
、トリエチレングリコールジ(2−エチル酪酸)エステル、トリエチレングリコ
ールジ(2−エチルヘキサン酸)エステル、アジピン酸ジ(β−ブトキシエチル
)、アジピン酸ジヘキシル、トリエチレングリコールジヘプタン酸エステル、テ
トラエチレングリコールジヘプタン酸エステル、テトラエチレングリコールジ(
2−エチルヘキサン酸)エステルおよびフタル酸ブチルベンジルを含むが、それ
らに限定されるものではない。好ましい可塑剤は、テトラエチレングリコールジ
ヘプタン酸エステルである。可塑剤の量の好ましい範囲は、ポリビニルブチラー
ルの100質量部当たり、35〜45質量部である。
えば、ポリビニルブチラール単位に加えて、17〜25質量%、好ましくは20
.5〜23.5質量%のポリビニルアルコール単位、および5質量%未満のポリ
酢酸ビニル単位を含有するものを含む。本明細書中に記載される層またはシート
中のポリビニルブチラールという術語は、これらの付加的なモノマー単位を有す
るそのポリマーをも含む。
するために適当なガラス層は、知られている源から得られおよび/または形成さ
れる。そして、この多層ガラス構造物は、自動車または建造物などにおいて用い
られる。
なくぼみおよび隆起(ランダム形態)からなり、およびそのシート表面上の型押
の粗さRは、積層ガラスの製造における使用に適当である15〜70μmの範囲 内の値、またはより好ましくは20〜50μmの範囲内の値に調整することがで きる。この場合において、型押は、実際には溶融破壊パターンであり、ロールに
よる機械的型押ではない。
)より著しく厚い中間層を、押出方法により製造することには欠点がある。これ
らは、高い押出速度だが低い線速度、収縮のような寸法安定性における欠陥、巻
き取りにおける困難性、時間のかかる切り換えおよび廃棄物の発生、ならびに、
より詳細には、ガラス積層プロセスにおける適切な脱気のために必要な溶融破壊
表面パターンの生成における困難性を含む。
いられる、当該技術において充分に記録されている他の方法は、刻み目のある縁
を有する受注製作のダイを通した型押および押出を含む。これらの全ては、押出
プロセスに対して複雑さと費用を追加する。
により測定される。米国標準規格B46.1−1985において定義される十点
ピーク高さ平均Rzおよびピーク間平均距離Smは、粗さを特徴づけるのに一般
的に用いられる。Rz値が大きいほど、パターンが粗くなり、およびSm値が大
きいほど、単位距離あたりのピークが少なくなる。
剰な収縮によってもたらされる。完成品において、それは暴露時の離層をもたら
すおそれがあり、および許容できない。
操作において多数のより薄い層を組み合わせることにより製造されて、ガラス層
間の中間層として有用なインターロックされた多層PVBシート材料を製造する
ことが今や示された。ニップロールをかけること、減圧バッグまたは減圧リング
のような用いられる具体的積層用途のための表面粗さパターンを有する個別の層
を用いることにより、最終複合物は、前述のような方法および特性を犠牲にする
ことなしに、積層ガラス産業の全ての要求を満たすことができる。
を、図1に記載されるプロセスにおいて組み合わせるときに、得られる複合構造
物は、驚くべきことには、積層ガラスを作製するのに用いるときに不可分の単位
としてふるまう。それらの層の弱い結合は、ランダムな溶融破壊表面パターンが
機械的に固定することの結果である。
はそれ以上の層の間の結合が、その複合材料の均一な巻き戻し、切断の簡単さ、
ガラス上の位置決めを可能にするのに充分である結合を意味するが、積層ガラス
産業において典型的に用いられる方法によって空気を容易に除去することができ
ないほど密接な結合ではない。この予期しない特徴は重要である。なぜなら分離
は取り扱いを困難にするであろうし、および閉じこめられる空気は積層物中に気
泡をもたらし、それらを実用にならなくする。対向する可塑化されたPVBシー
トのピークおよび谷部は整列しおよびかみ合って、0.76mmより厚いシート
に通常関連づけられる欠陥なしに、それらシートが1つのシートとしてふるまう
ようにする。また、術語「インターロックされたまたはインターロックしている
」とは、本明細書中で記載される可塑化されたPVBの中間層が本発明の方法を
用いて製造されることをも意味する。この場合においては、この方法によって製
造されるそのような製品に関して、2つまたはそれ以上の可塑化されたPVBの
層が重合度および/または可塑化のパーセントにおいて同一であるという必要性
または要求はないので、前記の層が本明細書中で記載される方法によって製造さ
れることを条件として、欧州特許出願公開第EP0 710 545A1号公報
または本明細書中の別のものに記載されるもののような組成物または樹脂を用い
ても良い。本発明の特許請求の範囲に記載した中間層を製造する方法は、前記欧
州特許出願公開第EP0 710 545A1号公報に記載されているもののよ
うな積み重ねおよび圧縮法とは著しく異なる。本発明の方法の後に実施される追
加の工程を用いて、本発明の方法により製造される製品を10℃以上に加熱する
ことにより、密接に結合すること(インターロックすることではない)を達成す
るようなこの積み重ね方法をシミュレートすることができる。
る。
ロール)は、巻き戻し位置1および1’に配置される。巻戻張力、線速度および
温度を制御することが、最適な整列、ロール形成、厚さ制御、および緩く覆うこ
とに由来する最小限にされた空気の閉じこめを提供することが明らかとなった。
線速度は、10〜50メートル/分(32.8〜164フィート/分)、好まし
くは25〜35メートル/分(82〜115フィート/分)の間である。シート
材料の温度は、5〜35℃(華氏41〜95度)、好ましくは10〜20℃(華
氏50〜68度)の間に維持される。
動において、好ましくは巻き取りの直前で一緒にされることによってもより良好
にされる。
よび幅の関数として調節される。ガイドとして直径センサー2を用いて、軸ブレ
ーキ3を調節して、所望される張力を提供する。この張力は、巻き戻しロールの
直径に依存して、4〜45ニュートンメートル/シート幅のメートル数(0.0
7〜0.84ポンド重フィート/シート幅のインチ数)の間に制御される。
レーキ3’により自動的に調整される。下方巻き戻しの張力は、4〜70ニュー
トンメートル/シート幅のメートル数(0.07〜1.3ポンド重フィート/シ
ート幅のインチ数)の間に制御される。
位置1、1’および1”に配置される。張力および温度は、前述のように制御さ
れなければならない。
よびロールの幅の関数として、ガイドとして直径センサー2’を用いて軸ブレー
キ3’’を調整して、調整される。インターリーフ(interleaf)材料を用いる際 には、第3のロールの張力は、2および5ニュートンメートル/シート幅のメー
トル数の間に制御される。
ターリーフ材料を用いる際の操作を非常に容易にする。
の方法に従ってガラスの層の間に挟持されて、産業用および/または商用の窓ま
たはガラス構造物に加えて、自動車用用途においても適当である多層ガラス複合
構造物を形成する。
端を視覚的に検査する。すなわち、積層物内へのビニルの収縮である。何らかの
収縮が見いだされる場合には、薄い金属製定規を、ポリビニルブチラールに着く
まで、その間隙の中へと挿入する。次に、侵入の深さをミリメートル単位で測定
し、測定される最も大きな値をショートビニルとして報告する。
を有する2メートル幅の0.76mm(30ミル)厚さのポリビニルシート材料
(PVB、23%PVアルコール、<5%PVアセテート;および100部の樹
脂当たり39部のテトラエチレングリコールジヘプタン酸エステルを有する)の
2つのロールを、図1に記載されるプロセスにおいて組み合わせた。線速度は3
0メートル/分(98.4フィート/分)であり、およびシート材料温度は15
℃(華氏59度)であった。得られるロールは、典型的な貯蔵温度である<10
℃(<華氏50度)に維持して、ロール上のラップのブロッキングを防止した。
ロール1’における張力は9.5から35N M/Mであり、およびロール1に
おける張力は9から22N M/Mであった。
位置決めを可能にするのに充分に結合していることが見いだされた。ガラス/2
層ポリビニルブチラールシート材料/ガラス挟持構造物を、オーブン中で60℃
(華氏140度)まで加熱し、そして次に、1メートル/分(3.28フィート
/分)においてニップロールの間を通過させた。ニップ後の構造物のほぼ完全な
透明性により判定されるように、脱気の品質は優秀であった。
気泡もショートビニルも存在せず満足すべきものであると視覚的に判定した。
0.0マイクロメートルのSm値を有して製造された1.52mm(60ミル)
厚のポリビニルブチラール中間層シート材料のロール(実施例1と同一の組成を
有する2メートル幅)を巻き戻した。貼り合わせプロセス中には、取り扱い上の
問題に遭遇しなかった。ガラス/ポリビニルブチラールシート材料中間層/ガラ
スの挟持構造物は、1メートル/分(3.28フィート/分)の速度において実
施例1とほぼ同等の透明性を達成するために70℃(華氏158度)のオーブン
温度を必要とした。
いくらかの曇りと、その後端における2〜3mm(80〜120mm)のショー
トビニルとを示した。
びショートビニルが依然として存在することにより、容認できないと判定された
。
を有して製造された0.76mm(30ミル)厚のポリビニルブチラール中間層
シート材料のロール(実施例1と同一の組成を有する2メートル幅)を、それら
の巻き(wrap)の間の0.025mm(0.001ミル)ポリエチレンインターリ
ーフを用いる図2に記載されたプロセスにおいて、組み合わせた。実施例1と等
しく、および2〜5N M/Mのインターリーフローラー張力を含む張力を用い
、線速度は30メートル/分(98.4フィート/分)であり、およびシート材
料温度は15℃(華氏59度)であった。得られるロールを、意図的に>10℃
(>華氏50度)の周囲温度に維持して、2つのPVB層の密接な結合をさせて
、当該技術において記載されているようなPVB層のスタッキングをシミュレー
トした。
合しており、および剥がすのがより困難であった。貼り合わせにおいては、取り
扱い上の問題も位置合わせの問題もなかった。そのガラス/2層のポリビニルブ
チラールシート材料中間層/ガラスの挟持構造物を、オーブン中で61℃(華氏
142度)まで加熱し、そして次に1メートル/分(3.28フィート/分)に
おいてニップロールを通過させた。それらの層の間のいくらかの閉じこめられた
空気が明らかであったが、他の点ではニップ後の透明性は実施例1と同等であっ
た。
接な結合(非インターロック結合)が確かに発生したことを示す気泡が依然とし
て存在することにより、容認できないと判定した。この例は、特許請求の範囲に
記載された方法により製造される特許請求の範囲に記載された製品が、同一であ
る(例えば、同一の重合度および可塑剤の同一のパーセントを有する)可塑化さ
れたPVB組成物においてさえも、欠陥なしに良好な物理的特性を提供すること
を明白に示す。したがって、特許請求の範囲に記載された方法は、遥かに効率的
である。なぜなら、当業者は適当な慣用的厚さまたは厚い多層PVB中間層に到
達するまでPVBシート材料を変化させる必要がないためである。
る方法の側面図である。
ルを組み合わせるためのシートの経路を示す、交互配置する方法の側面図である
。
Claims (18)
- 【請求項1】 (a)可塑化されたポリビニルブチラールの第1の層と (b)可塑化されたポリビニルブチラールの1つまたは複数の追加の層と をこの順に具え、層(a)と層(b)とがインターロックされていることを特徴
とする多層複合構造物。 - 【請求項2】 前記第1の層および前記1つまたは複数の追加の層は、層当
たり0.38mm以上であることを特徴とする請求項1に記載の多層複合構造物
。 - 【請求項3】 (a)および(b)中の可塑化されたポリビニルブチラール
は、同一の重合度を有することを特徴とする請求項1に記載の多層複合構造物。 - 【請求項4】 (a)および(b)中の可塑化されたポリビニルブチラール
は、可塑剤の同一のパーセントを有することを特徴とする請求項1に記載の多層
複合構造物。 - 【請求項5】 整列されインターロックされた多層複合構造物を製造するた
めの方法であって、 (i)10〜50メートル/分の線速度において、および5〜35℃の温度にお
いて、および4〜70ニュートンメートル/シート幅のメートル数の巻戻張力に
おいて、第1のローラーから可塑化されたポリビニルブチラールの第1の層を巻
き戻して、第1のウェブを形成する工程と; (ii)10〜50メートル/分の線速度において、および5〜35℃の温度にお
いて、および4〜45ニュートンメートル/シート幅のメートル数の巻戻張力に
おいて、第2のローラーから可塑化されたポリビニルブチラールの少なくとも1
つの追加の層を同時に巻き戻して、少なくとも第2のウェブを形成する工程と; (iii)巻き取りローラー上で層(i)と層(ii)とを組み合わせて、前記整列 されインターロックされた多層複合構造物を形成する工程と を具えたことを特徴とする方法。 - 【請求項6】 前記第1の層および前記少なくとも1つの追加の層は、厚さ
が0.38mm以上であることを特徴とする請求項5に記載の方法。 - 【請求項7】 前記第1および第2のローラーと同時に、2から5ニュート
ンメートル/シート幅のメートル数の巻戻張力において、巻き戻しローラーから
ポリオレフィンの保護シートを巻き戻す工程と、工程(iii)において最上層と して前記保護シートと層(i)および層(ii)を前記巻き取りローラー上で組み
合わせて、ポリオレフィンの保護シートを有する整列されインターロックされた
多層複合構造物を形成する工程と をさらに含むことを特徴とする請求項5に記載の方法。 - 【請求項8】 前記整列されインターロックされた多層複合構造物を10℃
以下に維持することを特徴とする請求項7に記載の方法。 - 【請求項9】 請求項5、6、7または8に記載の方法により製造される多
層複合構造物。 - 【請求項10】 (a)少なくとも1つのガラスの層と; (b)可塑化されたポリビニルブチラールの少なくとも2つのインターロックし
ている層と; (c)少なくとも1つの追加のガラスの層と をこの順に具えたことを特徴とする多層複合構造物。 - 【請求項11】 前記少なくとも2つのインターロックしている層は、厚さ
が0.76mm以上であることを特徴とする請求項10に記載の多層複合構造物
。 - 【請求項12】 それぞれのインターロックしている層は、厚さが0.76
mmであることを特徴とする請求項10に記載の多層複合構造物。 - 【請求項13】 前記可塑化されたポリビニルブチラール層中の可塑剤は、
ポリビニルブチラールの100質量部当たり30〜50質量部の質量パーセント
で存在することを特徴とする請求項10に記載の多層複合構造物。 - 【請求項14】 各層中の可塑剤の前記質量パーセントが等しいことを特徴
とする請求項13に記載の多層複合構造物。 - 【請求項15】 前記可塑剤は、セバシン酸ジブチル、トリエチレングリコ
ールジ(2−エチル酪酸エステル)、トリエチレングリコールジ(2−エチルヘ
キサン酸エステル)、アジピン酸ジ(β−ブトキシエチル)、アジピン酸ジヘキ
シル、トリエチレングリコールジヘプタン酸エステル、テトラエチレングリコー
ルジヘプタン酸エステル、テトラエチレングリコールジ(2−エチルヘキサン酸
エステル)、およびフタル酸ブチルベンジルから選択されることを特徴とする請
求項10に記載の多層複合構造物。 - 【請求項16】 前記ポリビニルブチラールは、ポリビニルブチラール単位
に加えて、17〜25質量%のポリビニルアルコール単位と、5質量%未満のポ
リ酢酸ビニル単位を含有することを特徴とする請求項10に記載の多層複合構造
物。 - 【請求項17】 (i)インターロックされ可塑化されたPVBシート材料
を得る工程と、(ii)前記インターロックされ可塑化されたPVBシート材料を
少なくとも2つのガラスの層の間に挟持する工程とを具えたことを特徴とする請
求項10に記載の多層複合構造物を製造するための方法。 - 【請求項18】 請求項10に記載の多層複合構造物を有する自動車または
建造物。
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