JP2003261360A

JP2003261360A - 合わせガラス用中間膜及び合わせガラス

Info

Publication number: JP2003261360A
Application number: JP2002065706A
Authority: JP
Inventors: Juichi Fukaya; 重一深谷; Hideyuki Takahashi; 英之高橋; Masatoshi Obata; 真稔小幡
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2002-03-11
Filing date: 2002-03-11
Publication date: 2003-09-16

Abstract

(57)【要約】【課題】ガラスとの接着力の径時変化が小さく、合わ
せガラスにした際の経時での耐貫通性が安定し、透明性
に優れ、遮熱性能と電磁波透過性能が両立し、なおかつ
機械的強度と柔軟性が両立した、合わせガラス用中間膜
及び合わせガラスの提供。【解決手段】ポリビニルアセタール樹脂、層状珪酸
塩、可塑剤、アルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩か
らなる群より選ばれた少なくとも１種類の金属塩、ＩＴ
Ｏ微粒子、分散剤を含有し、層状珪酸塩及びＩＴＯ微粒
子が膜中で微細に均一分散されている中間膜を２枚のガ
ラスで挟み込んで合わせガラスを作製した後、合わせガ
ラスを５０℃で１ヶ月放置した際の、膜厚方向におけ
る、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の膜表層部（表
面〜深さ６０μｍ）の濃度が膜中央部（膜の中心部から
±１９０μｍ）の濃度の２００％以下であり、合わせガ
ラスにした際のヘイズが１.０％以下、可視光透過率が
７０％以上、日射透過率が可視光透過率の８０％以下で
ある中間膜。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、透明性、遮熱性、
電磁波透過性、機械強度と柔軟性が両立し、なおかつガ
ラスとの接着力の径時変化が小さく、合わせガラスにし
た際の経時での耐貫通性が安定した合わせガラス用中間
膜及び、該中間膜を用いた合わせガラスに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、合わせガラスは、外部衝撃を
受けて破損しても、ガラスの破片が飛散することが少な
く安全であるため、自動車のような車輌、航空機、建築
物等の窓ガラス等として広く使用されている。上記合わ
せガラスとしては、少なくとも一対のガラス間に、可塑
剤により可塑化されたポリビニルブチラール樹脂などの
ポリビニルアセタール樹脂からなる合わせガラス用中間
膜を介在させ、一体化させて得られるものが一般に用い
られている。更に、特開２００１−５８８５３号公報に
は、強度、柔軟性、透明性等に優れた中間膜として、層
状珪酸塩を膜中に微細に分散させた中間膜の技術も開示
されている。上記従来の中間膜には、接着力を調製する
ために接着力調製剤が含有されているが、この接着力調
製剤として用いられるアルカリ金属塩やアルカリ土類金
属塩が経時的に膜の表面に移動し接着力が低下するとい
う問題があった。一方、自動車や建物用の合わせガラス
として、これまではあまり重要視されなかった遮熱性の
優れた合わせガラスに対する要望が高まってきている
が、上記のような従来の合わせガラスは安全性には優れ
ているが遮熱性に劣るという問題点があった。

【０００３】一般に、光線の中でも、７８０ｎｍ以上の
波長をもつ赤外線は、紫外線に比べてエネルギー量は約
１０％程度と小さいが、熱的作用が大きく、物質に吸収
され温度上昇をもたらすことから、熱線と呼ばれてい
る。従って、遮熱性を高めるために、自動車のフロント
ガラスやサイドガラス、建物のガラス窓やガラスドアか
ら入る赤外線を遮断する方法が検討されており、例え
ば、蒸着やスパッタリング加工などによって、金属又は
金属酸化物等のコーティング層をガラス表面に設けて遮
熱性を付与した熱線カットガラス等が市販されている。
該コーティング層は、外部からの擦傷に弱く、耐薬品性
も劣るため、例えば、可塑化ポリビニルブチラール樹脂
膜等の中間膜を積層して合わせガラスとする方法が採用
されていた。

【０００４】しかしながら、上記可塑化ポリビニルブチ
ラール樹脂膜などの中間膜が積層された熱線カットガラ
スは、高価であり、多層コーティングが厚いため透明性
（可視光透過率）が低下したり、多層コーティングと中
間膜との接着性が低下し中間膜の剥離や白化が起こると
いう問題があった。又、近年は、各種の通信機器、例え
ば、アマチュア無線（３.５ＭＨｚ、７ＭＨｚ）や緊急
通信機器、（１０ＭＨｚ以下）、ＶＩＣＳ（自動車情報
通信システム、２.５ＧＨｚ）、ＥＴＣ（有料道路自動
料金収受システム、５.８ＧＨｚ）、衛星放送（１２Ｇ
Ｈｚ）等が車に搭載されるようになってきているが、上
記多層コーティング層は電磁波の透過を阻害し携帯電
話、カーナビ、ガレージオープナー、料金自動収受シス
テム等の通信機能に支障をきたす等の問題点があった。
また、ガラス表面に遮熱層を設けるのではなく、合わせ
ガラス用中間膜の間に金属を蒸着したポリエステルフィ
ルムを積層した合わせガラスが、特公昭６１−５２０９
３号公報、特開昭６４−３６４４２号公法等に開示され
ている。しかし、上記開示の合わせガラスは、可塑化ポ
リビニルブチラール樹脂シートとポリエステルフィルム
との間の接着性に問題があり、界面で剥離が起こるだけ
でなく、電磁波透過も不十分である等の問題があった。

【０００５】一方、中間膜においては安全性の面から耐
貫通性が非常に重要な性質であり、耐貫通性はガラスと
中間膜との接着力と密接な関係があり、接着力を精密に
制御することにより耐貫通性を制御することができる。
従来の中間膜には、接着力を調製するために接着力調製
剤が含有されているが、この接着力調製剤として添加さ
れているアルカリ金属塩やアルカリ土類金属塩の中間膜
とガラスとの界面における濃度が経時的（例えば、５０
℃で１ヶ月）に変化し、膜の表面における濃度が上昇し
接着力が低下するという問題があった。更に、ＩＴＯ超
微粒子を分散させた遮熱中間膜においては、ＩＴＯ微粒
子を中間膜中に微細に均一分散させるために分散剤が添
加されており、分散剤も経時的に接着力調製剤と同様に
濃度変化を起こすことが考えられる。分散剤は無機材料
であるＩＴＯと中間膜を構成する樹脂との界面の相互作
用を制御することにより分散効果を発揮しているので、
中間膜とガラスとの界面における濃度が変化すると接着
力も大きく変動すると考えられる。中間膜とガラスの界
面における接着力は上述した如く、合わせガラスの耐貫
通性に大きな影響をあたえるため、その径時変化は合わ
せガラスとしての品質上、大きな問題点であった。

【０００６】樹脂組成物に無機の充填剤やフィラー等を
添加する事により、樹脂組成物中に添加している添加剤
の表面へのブリードアウトが抑制されることは、従来よ
り知られているが、一般的に充填剤、フィラー等は、可
視光線の波長領域よりも大きなサイズを有しており、可
視光線を反射、散乱するため、透明性、特にヘイズを悪
化させることが明らかなので、透明性、特に低ヘイズで
あることが実用上、必須である合わせガラス用中間膜に
添加することはこれまであまり試みられていなかった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、透明
性特にヘイズが優れ、ガラスとの接着力の径時変化が小
さく、合わせガラスにした際の経時での耐貫通性が安定
した、遮熱性能と電磁波透過性能が両立し、なおかつ機
械的強度と柔軟性が両立した、合わせガラス用中間膜及
び、該中間膜を用いた合わせガラスを提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題を解
決するものであり、ポリビニルアセタール樹脂組成物か
らなる合わせガラス用中間膜を２枚のガラスの間に挟み
込んで合わせガラスを作製した際に、該中間膜とガラス
との界面における、アルカリ金属及びアルカリ土類金属
からなる群より選ばれた少なくとも１種類以上の金属の
濃度が中間膜とガラスとの接着性に大きく影響し、その
結果、耐貫通性が左右されることを見いだし本発明を完
成した。

【０００９】請求項１に記載の発明（本発明１）は、ポ
リビニルアセタール樹脂組成物からなる合わせガラス用
中間膜を２枚のガラスで挟み込んで合わせガラスを作製
した後、前記合わせガラスを５０℃で１ヶ月放置した際
の、膜厚方向における、アルカリ金属及びアルカリ土類
金属からなる群より選ばれた少なくとも１種類以上の金
属の膜表層部（表面〜深さ６０μｍ）の濃度が膜中央部
（膜の中心部から±１９０μｍ）の濃度の２００％以下
であり、合わせガラスにした際のヘイズが１０％以下、
可視光透過率が７０％以上、日射透過率が可視光透過率
の８０％以下である合わせガラス用中間膜。

【００１０】請求項２に記載の発明（本発明２）は、ポ
リビニルアセタール樹脂組成物がポリビニルアセタール
樹脂、層状珪酸塩、可塑剤、アルカリ金属塩及びアルカ
リ土類金属塩からなる群より選ばれた少なくとも１種類
以上の金属塩、ＩＴＯ微粒子、分散剤を含有し、層状珪
酸塩及びＩＴＯ微粒子が膜中で微細に均一分散されてい
る合わせガラス用中間膜であり、本発明２の合わせガラ
ス用中間膜を用いて作製した合わせガラスは、５０℃で
１ヶ月放置した際の、膜厚方向における、アルカリ金属
又はアルカリ土類金属からなる群より選ばれた少なくと
も１種類以上の金属の膜表層部（表面〜深さ６０μｍ）
の濃度が膜中央部（膜の中心部から±１９０μｍ）の濃
度の２００％以下であり、合わせガラスにした際のヘイ
ズが１.０％以下、可視光透過率が７０％以上、日射透
過率が可視光透過率の８０％以下である合わせガラス用
中間膜である。

【００１１】請求項３に記載の発明（本発明３）は、ポ
リビニルアセタール樹脂１００重量部、層状珪酸塩０.
００１〜２０重量部及び可塑剤２０〜６０重量部、アル
カリ金属塩及びアルカリ土類金属塩からなる群より選ば
れた少なくとも１種類以上の金属塩０.０００１〜１.０
重量部、ＩＴＯ微粒子０.１〜３.０重量部、分散剤０.
０１〜５.０重量部からなり、さらに、膜中のＩＴＯ微
粒子の平均粒径が８０ｎｍ以下であり、且つ１００ｎｍ
以上の粒子数が１個以下／１μｍ²となるよう分散され
ている合わせガラス用中間膜であり、本発明３の合わせ
ガラス用中間膜を用いて作製した合わせガラスは、５０
℃で１ヶ月放置した際の、膜厚方向における、アルカリ
金属又はアルカリ土類金属からなる群より選ばれた少な
くとも１種類以上の金属の膜表層部（表面〜深さ６０μ
ｍ）の濃度が膜中央部（膜の中心部から±１９０μｍ）
の濃度の２００％以下であり、合わせガラスにした際の
ヘイズが１０％以下、可視光透過率が７０％以上、日射
透過率が可視光透過率の８０％以下である合わせガラス
用中間膜である。

【００１２】本発明で用いられるポリビニルアセタール
樹脂とは、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）樹脂をアル
デヒドによりアセタール化して得られるポリビニルアセ
タール樹脂であれば、特に限定されるものではない。上
記のＰＶＡ樹脂は、通常ポリ酢酸ビニルを鹸化すること
により得られ、鹸化度は８０〜９９.８モル％のＰＶＡ
樹脂が一般的に用いられる。また、本発明に用いるポリ
アセタール樹脂の分子量及び分子量分布は特に制限され
るものではないが、成形性、物性等から、原料となるＰ
ＶＡ樹脂の重合度が２００〜３０００の物が好ましく用
いられ、特に、好ましくは、重合度５００〜２０００の
樹脂が用いられる。上記平均重合度が２００未満である
と、得られる合わせガラスの耐貫通性が低下し、上記平
均重合度が３０００を超えると、樹脂膜の成形性が悪く
なり、しかも樹脂膜の剛性が大きくなり過ぎ、加工性が
悪くなる。

【００１３】上記アルデヒドとしては、炭素数が１〜１
０のアルデヒドが用いられ、要求される性能に応じて適
宜選択して用いられれてよく、必要であれば２種類以上
が併用されても良い。アルデヒドの具体例としては、例
えば、ｎ−ブチルアルデヒド、イソブチルアルデヒド、
ｎ−バレルアルデヒド、２−エチルブチルアルデヒド、
ｎ−ヘキシルアルデヒド、ｎ−オクチルアルデヒド、ｎ
−ノニルアルデヒド、ｎ−デシルアルデヒド、ホルムア
ルデヒド、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒド等が挙
げられる。好ましく用いられるアルデヒドとしては、ｎ
−ブチルアルデヒド、ｎ‐ヘキシルアルデヒド、ｎ‐バ
レルアルデヒドが挙げられる。特に好ましくは、炭素数
が４のブチルアルデヒドである。

【００１４】特に好ましいポリビニルアセタール樹脂と
しては、ブチルアルデヒドでアセタール化されたポリビ
ニルブチラール（ＰＶＢ）樹脂が挙げられる。また、こ
れらのアセタール樹脂は必要な物性を考慮した上で、適
当な組み合わせにてブレンドされていても良い。また、
アセタール化時に２種類以上のアルデヒドを組み合わせ
た共ポリビニルアセタール樹脂も適宜用いることも可能
である。本発明で用いられる前記ポリビニルアセタール
樹脂のアセタール化度は通常４０〜８５％であり、好ま
しくは６０〜７５％である。

【００１５】本発明で用いられる層状珪酸塩は、厚さが
約１ｎｍの微細な薄片状結晶の層間に交換性陽イオンを
有し、イオン結合により層状に凝集している珪酸塩鉱物
であり、本発明においては、化学的または物理的な手段
により層状構造を剥離し、透明樹脂組成物中に、この薄
片を均一に分散させることにより、樹脂組成物の透明性
を保持したうえに、樹脂組成物中にて、機械的強度の向
上、添加剤のブリードアウト防止等の無機の充填剤、フ
ィラー、粘度調整剤としての機能を発揮できることにな
る。

【００１６】上記層状珪酸塩の種類は特に限定されるも
のではないが、モンモリロナイト、サポナイト、ヘクト
ライト、バイデライト、スティブンサイト、ノントロナ
イトなどのスメクタイト系粘土鉱物のほか、バーミキュ
ライト、ハロイサイト、又は膨潤性マイカなどがあり、
天然のものでも合成されたものでも好ましく用いること
が出来る。

【００１７】本発明に用いられる層状珪酸塩の形状とし
ては、平均長さが０.０１〜３μｍ、厚さが０.００１〜
１μｍ、アスペクト比が２０〜５００の物が好ましく用
いられ、より好適には平均長さが０.０５〜２μｍ、厚
さが０.０１〜０.５μｍ、アスペクト比が５０〜２００
の物が用いられる。

【００１８】本発明に用いる層状珪酸塩の陽イオン交換
容量は特に限定されるものではないが、５０〜２００ｍ
ｍｏｌ／１００ｇであることが好ましい。５０ｍｍｏｌ
／１００ｇ未満の場合には、結晶層間にイオン交換によ
りインターカレートされる可塑剤、カチオン系界面活性
剤の量が少なくなりやすく、結果的に層状珪酸塩が微細
に分散されない場合がある。一方，２００ｍｍｏｌ／１
００ｇを越える場合には，層状珪酸塩の層間の結合力が
強固となり，可塑剤及びカチオン系界面活性剤によるイ
ンターカレートが不十分になり、層状珪酸塩を微細に分
散することが困難な場合がある。

【００１９】層状珪酸塩はそのまま使用しても良いし、
前もって有機化処理された有機化層状珪酸塩を使用して
も良いが、有機化層状珪酸塩を使用するのが好ましい。
この際、有機化層状珪酸塩中に有機化されていない層状
珪酸塩が存在していても何ら問題はない。上記有機化層
状珪酸塩とは、層状珪酸塩の層間がカチオン系界面活性
剤にて有機化処理されてなる層状珪酸塩であり、有機化
されていない層状珪酸塩よりも樹脂中に微細に分散され
やすいのでより好適に用いられる。有機化に用いられる
カチオン系界面活性剤としては、４級アンモニウム塩、
４級ホスホニウム塩等が挙げられ、好ましくは炭素数８
以上のアルキル鎖を少なくとも１個有する４級アンモニ
ウム塩が用いられる。炭素数が８以上のアルキル鎖を含
有しない場合には，アルキルアンモニウムイオンの親水
性が強く、層状珪酸塩の層間を十分に非極性化すること
が出来ず、樹脂への分散性の向上効果があまり認められ
ない。炭素数８以上のアルキル鎖を有する４級アンモニ
ウム塩としては、例えば、ラウリルトリメチルアンモニ
ウム塩、ステアリルトリメチルアンモニム塩、トリオク
チルアンモニウム塩、ジステアリルジメチルアンモニウ
ム塩、ジ硬化牛脂ジメチルアンモニウム塩、ジステアリ
ルジベンジルアンモニウム塩等が挙げられる。

【００２０】層状珪酸塩の添加量は、ポリビニルアセタ
ール樹脂１００重量部に対して０.０５から２０重量部
であることが好ましい。０.０５重量部未満では、添加
量が少なく、所望の物性を十分に発揮するには至らず、
２０重量部を越えて添加すると、が増加複合材料中に占
める樹脂分が少なくなり、透明性の低下、ヘイズの悪
化、耐衝撃性などの物性の低下等を生じることがあり好
ましくない。より好ましい層状珪酸塩の添加量は０.５
〜５重量部である。

【００２１】層状珪酸塩は微細に分散されていることが
必要であり、その分散の程度としては、目視や、走査型
電子顕微鏡（ＳＥＭ）レベルで確認出来る１μｍ以上の
大きさの層状珪酸塩が多く存在することは、機械強度、
特に透明性の上で好ましくない。好ましい分散状態は１
μｍ以上の層状珪酸塩又は有機化層状珪酸塩の量が１０
μｍ×１０μｍあたり１０個以下であり、更に好ましく
は５個以下である。

【００２２】層状珪酸塩を膜中に微細に分散させる方法
としては、特に限定されるものではないが、層状珪酸塩
と可塑剤を予め混合して、層状珪酸塩の層間隔を十分に
膨潤させたものを、樹脂に添加して混練することが特に
好ましい。層状珪酸塩と可塑剤とを予め混合することに
より、前記層状珪酸塩が可塑剤により膨潤され樹脂と混
合する際により容易に樹脂中に微細に分散され易くなる
からである。この場合、可塑剤の一部と層状珪酸塩の全
量を一旦混合し、その後更に可塑剤の残量を加えて混合
しても良い。

【００２３】可塑剤としては、従来中間膜やポリビニル
アセタール樹脂に使用されるものであれば特に限定され
るものではなく、例えば、一塩基性有機酸エステル、多
塩基性有機酸エステル等の有機酸エステル系可塑剤、有
機リン酸系、有機亜リン酸系等のリン酸系可塑剤等が用
いられる。一塩基性有機酸エステル系可塑剤としては、
例えば、トリエチレングリコール、テトラエチレングリ
コール、トリプロピレングリコール等のグリコールと酪
酸、イソ酪酸、カプロン酸、２−エチル酪酸、ヘプチル
酸、ｎ−オクチル酸、２−エチルヘキシル酸、ペラルゴ
ン酸（ｎ−ノニル酸）、デシル酸等の一塩基性有機酸と
の反応によって得られたグリコール系エステルが挙げら
れ、中でも、トリエチレングリコール−ジカプロン酸エ
ステル、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−ｎ−オクチル
酸エステル、トリエチレングリコール−ジ−２−エチル
ヘキシル酸エステル等のトリエチレングリコールの一塩
基性有機酸エステルが好適に用いられる。又、多塩基性
有機酸エステル系可塑剤としては、例えば、アジピン
酸、セバシン酸、アゼライン酸等の多塩基性有機酸と炭
素数４〜８の直鎖状又は分枝状アルコールとのエステル
等が挙げられ、中でも、ジブチルセバシン酸エステル、
ジオクチルアゼライン酸エステル、ジブチルカルビトー
ルアジピン酸エステル等が好適に用いられる。又、有機
リン酸系可塑剤としては、例えば、トリブトキシエチル
ホスフェート、イソデシルフェニルホスフェート、トリ
イソプロピルホスフェート等が挙げられる。上記可塑剤
は１種類が単独で用いられれても良く、２種類以上が併
用されても良い。

【００２４】特に、好ましく用いられる可塑剤の具体例
としては、例えば、トリエチレングリコール−ジカプロ
ン酸エステル、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−ｎ−オ
クチル酸エステル、トリエチレングリコール−ジ−２−
エチルヘキシル酸エステル等が挙げられる。これら可塑
剤は樹脂との相溶性等を考慮して、ポリビニルアセター
ル樹脂の種類に応じて使い分けられる。

【００２５】可塑剤の添加量はポリビニルアセタール樹
脂１００重量部に対して、２０〜１００重量部が好まし
い。２０重量部未満では、層状珪酸塩を微細に分散する
のには不十分であり、耐貫通性が低下することがある。
また、１００重量部を越えて可塑剤を添加すると、可塑
剤のブリードアウトが生じ、樹脂膜の透明性や接着性が
低下し、得られる合わせガラスの光学歪みが大きくなっ
たりするおそれがある。好ましい可塑剤の添加量は、３
０〜６０重量部である。

【００２６】また、本発明の逢わせガラス用中間膜に
は、接着力調整剤として、アルカリ金属塩又はアルカリ
土類金属塩からなる群より選ばれた少なくとも１種類以
上の金属塩が用いられる。上記金属としては、特に限定
されず、例えば、ナトリウム、カリウム、マグネシウム
等が挙げられる。上記塩を構成する酸としては、オクチ
ル酸、ヘキシル酸、酪酸、酢酸、蟻酸等の有機酸或い
は、塩酸、硝酸などの無機酸が挙げられ、なかでも、炭
素数２〜１６の有機酸の塩が好適に用いられる。さらに
好ましい金属塩としては、炭素数２〜１６のカルボン酸
マグネシウム塩或いは炭素数２〜１６のカルボン酸カリ
ウム塩である。炭素数２〜１２のカルボン酸マグネシウ
ム塩或いは炭素数２〜１２のカルボン酸カリウム塩とし
ては特に限定されず、例えば、酢酸マグネシウム、酢酸
カリウム、プロピオン酸マグネシウム、プロピオン酸カ
リウム、２−エチルブタン酸マグネシウム、２−エチル
ブタン酸カリウム、２−ヘキサン酸マグネシウム、２−
エチルヘキサン酸カリウムなどが好ましく用いられ、こ
れらは単独で用いられても２種以上が併用されても良
い。

【００２７】上記アルカリ金属塩及びアルカリ土類金属
塩からなる群より選ばれた少なくとも１種類以上の金属
塩の添加量はポリビニルアセタール樹脂１００重量部に
対して０.０００１〜１.０重量部が好ましく、更に好ま
しくは０.０１〜０.２重量部である。０.０００１重量
部未満では高湿度雰囲気下で周辺部の接着力低下が起こ
ってしまい、また１.０重量部を超えると接着力が低く
なりすぎるうえに膜の透明性が低下するという問題が起
こる。

【００２８】本発明においては、遮熱性を付与するため
にＩＴＯ微粒子が用いられる。ＩＴＯ微粒子としては、
酸化インジウムに錫をドーピングしたものであり通常導
電性付与に用いられるＩＴＯ微粒子であれば良く特に限
定されるものではない。また、ＩＴＯ微粒子の粒径とし
ては、一次粒子の平均粒径が１００ｎｍ以下が好まし
い。１００ｎｍを超えると透明性が低下したりすること
がある。

【００２９】ＩＴＯ微粒子の含有量は、ポリビニルアセ
タール樹脂１００重量部に対して、０.１〜３.０重量部
が好ましい。含有量が０.１重量部未満では、赤外線カ
ット効果がでにくくなり遮熱性が低下し、逆に、３.０
重量部を越えると、可視光線の透過性が低下し、またヘ
イズも大きくなってしまう。

【００３０】ＩＴＯ微粒子は中間膜中において微細に均
一分散している必要があり、ＩＴＯ微粒種が微細に均一
に分散していない場合には透明性（特にヘイズ）が低下
してしまう。ＩＴＯ微粒子の中間膜中での分散状態とし
ては、平均粒径が８０ｎｍ以下で、かつ、１００ｎｍ以
上の粒子数が１個／１μｍ²以下であるように分散され
ているのが好ましい。

【００３１】ＩＴＯ微粒子を樹脂中に分散させる方法と
しては特に限定されず、通常は、有機溶媒からなる分散
媒中に均一に分散させた後に樹脂中に分散させて用いる
が、本発明においては、分散媒として、中間膜に用いる
可塑剤と同種の可塑剤を用いて分散させるのが好まし
い。

【００３２】本発明においては、ＩＴＯ微粒子を樹脂中
に微細に均一分散させるために分散剤が使用される。分
散剤を使用することにより膜中にＩＴＯ微粒子を微細に
均一分散させることができ、膜のヘイズをさらに良化さ
せることができる。分散剤は、分散媒に予め添加されて
用いられても良いし、ＩＴＯ微粒子を樹脂と混合する際
に添加されて用いられても良い。

【００３３】分散剤としては、硫酸エステル系化合物、
リン酸エステル系化合物、カルボン酸塩、多価アルコー
ル型界面活性剤、少なくとも１つ以上のカルボキシル基
を有する化合物等の一般的に無機微粒子の分散剤として
用いられる分散剤が挙げられる。これらの内、リン酸エ
ステル系化合物、少なくとも１つ以上のカルボキシル基
を有する化合物が分散剤として好適に用いられる。リン
酸エステル系化合物としては、例えば、アルキルリン酸
エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエ
ーテルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル
リン酸等が挙げられる。また、少なくとも１つ以上のカ
ルボキシル基を有する化合物としては、ヒドロキシ酸、
特にリシノール酸及びポリリシノール酸が好適に用いら
れる。

【００３４】上記分散剤の量は、ポリビニルアセタール
樹脂１００重量部に対して０.００１〜５.０重量部が好
ましく、更に好ましくは０.００５〜３.０重量部であ
る。分散剤の量が０.００１重量部未満の場合は、添加
効果が殆ど期待できず、５.０重量部を超えると製膜時
及び合わせガラス作成時にに発泡したり、中間膜とガラ
スとの接着力が上がりすぎる恐れがある。

【００３５】また、ＩＴＯ微粒子を分散させる際には、
分散剤以外に分散助剤が用いられても良く、分散助剤と
しては、上記リシノール酸及びポリリシノール酸を除い
た少なくとも１つ以上のカルボキシル基を有する化合
物、及びキレート剤等が挙げられる。上記キレート剤と
しては、特に限定するものではなく、ＥＤＴＡ類やβ−
ジケトン類等を用いることが可能であるが、可塑剤や樹
脂との相溶性の良いものが好ましく、キレート剤の中で
も特にアセチルアセトン、ベンゾイルトリフルオロアセ
トン、ジピバロイルメタン等のβジケトン類が好まし
く、更に好ましくは、アセチルアセトンが好適に用いら
れる。これらキレート剤がＩＴＯ微粒子に配位すること
によりＩＴＯ粒子の凝集が妨げられることによりヘイズ
が良化すると考えられる。上記キレート剤の添加量とし
ては、ポリビニルアセタール樹脂１００重量部に対して
０.００１〜２重量部が好ましく、より好ましくは０.０
１〜１重量部である。２重量部を超えると製膜時に発泡
したり合わせガラス作製時に発泡を生じる恐れがある。
また０.００１部未満であるとほとんど効果が期待でき
ない。

【００３６】上記リシノール酸及びポリリシノール酸を
除いた一つ以上のカルボキシル基をもつ化合物として
は、脂肪族カルボン酸、脂肪族ジカルボン酸、芳香族カ
ルボン酸、芳香族ジカルボン酸、ヒドロキシ酸、等が挙
げられ、具体的には安息香酸、フタル酸、サリチル酸等
を用いることができる。なかでもＣ２〜Ｃ１８の脂肪族
カルボン酸、ヒドロキシ酸が好適に用いられ、より好ま
しくはＣ２〜Ｃ１０の脂肪族カルボン酸である。具体的
には酢酸、プロピオン酸、ｎ−酪酸、２−エチル酪酸、
ｎ−ヘキサン酸、２−エチルヘキサン酸、ｎ−オクタン
酸等が挙げられる。

【００３７】上記リシノール酸及びポリリシノール酸を
除いた一つ以上のカルボキシル基をもつ化合物の量とし
ては、ポリビニルアセタール樹脂１００重量部に対して
０.００１〜２重量部であり、より好ましい添加量は０.
０１〜１重量部である。２重量部を超えると膜の黄変の
恐れがあり、またガラスと膜の接着力を損なう恐れがあ
り、０.００１部未満であると添加効果が認められ難
い。

【００３８】本発明の合わせガラス用中間膜には、発明
の効果を阻害しない範囲で必要に応じて、酸化防止剤、
紫外線吸収剤、滑剤、難燃剤、帯電防止剤、接着力調整
剤、耐湿剤、熱線反射剤、熱線吸収剤等の添加剤が添加
されても良い。

【００３９】本発明の合わせガラス用中間膜の膜厚は、
特に限定されるものではないが、合わせガラスとして最
小限必要な耐貫通性や耐候性を考慮すると、実用的に
は、０.３〜０.８ｍｍであることが好ましい。また、耐
貫通性の向上等、必要に応じて本発明の合わせガラス用
中間膜同士、又は本発明の合わせガラス用中間膜と他の
中間膜を積層して使用しても良い。

【００４０】本発明の中間膜は上記合わせガラス用中間
膜とガラスとを積層して得られるが、ガラスとしては特
に限定されず、一般に使用されている透明板ガラスが使
用できる。ガラスとしては通常のガラスでも良いが、９
００ｎｍ〜１３００ｎｍの波長領域の赤外線を遮断する
熱線吸収ガラスが好ましく、９００ｎｍ〜１３００ｎｍ
の全波長領域における透過率が６５％以下である熱線吸
収ガラスが特に好ましい。ＩＴＯ微粒子の赤外線遮断性
能が１３００ｎｍより長波長側で大きく、９００ｎｍ〜
１３００ｎｍの波長領域では比較的小さいので、９００
ｎｍ〜１３００ｎｍの波長域の赤外線を吸収するガラス
と組み合わせることにより広範囲の赤外線を遮断するこ
とができ遮熱効果を高めることができる。合わせガラス
として用いるガラスとしては無機ガラス以外に、透明性
に優れたポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート
等のいわゆる有機ガラスが用いられても良い。

【００４１】本発明の合わせガラス用中間膜を得る方法
としては特に限定されるものではなく、ポリビニルアセ
タール樹脂、層状珪酸塩、可塑剤、接着力調製剤、ＩＴ
Ｏ微粒子、及び分散剤を混練、製膜すればよい。この
際、層状珪酸塩は予め可塑剤中に分散されたものを、樹
脂に添加して混練することが特に好ましい。層状珪酸塩
と可塑剤とを予め混合することにより、前記層状珪酸塩
が可塑剤により膨潤され、層状珪酸塩の層間が広がり樹
脂と混合する際に容易に樹脂中に微細に分散されやくな
るからである。この場合、可塑剤の一部と層状珪酸塩の
全量を一旦混合し、その後更に可塑剤の残量を加えて混
合しても良い。また、ＩＴＯ微粒子も先述した如く、予
め分散媒に分散された状態で添加するのが好ましい。

【００４２】可塑剤と層状珪酸塩、ＩＴＯ微粒子と可塑
剤及び分散剤を混合する装置は、特に限定されないが、
遊星式攪拌装置、湿式メカノケミカル装置、ヘンシェル
ミキサー、ホモジナイザー、超音波照射機などが一般的
に用いられる。また、ポリビニルアセタール樹脂、層状
珪酸塩、可塑剤、接着力調製剤、ＩＴＯ微粒子及び分散
剤の混練に用いられる装置も限定されるものではない
が、押出機、プラストグラフ、ニーダー、バンバリーミ
キサー、カレンダーロール、などを用いることが出来
る。特に、連続的に生産するという観点から、押出機を
用いることが好ましい。また、本発明の合わせガラス用
中間膜を成形する方法としては特に限定されず、押し出
し法、カレンダー法、プレス法、等により製膜すればよ
いが、より好ましくは２軸同方向による押し出し法によ
るものであり、ヘイズをさらに良化させることができ
る。

【００４３】本発明の合わせガラスは、ヘイズが１.０
％以下、可視光透過率が７０％以上、日射透過率が可視
光透過率の８０％以下であるのが好ましい。ここで可視
光とは波長が３８０〜７８０ｎｍの光を指し、日射透過
光とは波長が３００〜２５００ｎｍの光である。合わせ
ガラスのヘイズが１.０％以下で、可視光透過率が７０
％以上であればであれば、透明性に優れ、日射透過率
（３００〜２５００ｎｍ）が可視光透過率の８０％以下
であれば、可視光よりも長波長側の赤外線領域の光の透
過率が減少するので優れた遮熱性を有する。

【００４４】本発明の合わせガラス用中間膜を用いた合
わせガラスは、自動車のフロントガラス及びサイドガラ
ス、航空機や電車等の乗り物のガラス部位、建築用ガラ
スなどに好適に用いることができる。更に、他の膜と積
層して用いることにより、例えば、遮音性等を付与した
遮音性合わせガラス等の機能性合わせガラスとして用い
ることも可能である。また、本発明の合わせガラス用中
間膜はガラス以外の剛性体、例えば、金属、無機材料等
と積層して制振素材としての応用も可能である。

【００４５】（作用）通常、バルクの層状珪酸塩のよう
に、可視光波長と同等もしくはそれ以上のサイズの添加
剤を、高い可視光透過率が必須である中間膜のような透
明性の樹脂に添加する際には、添加剤により、可視光が
強く散乱され、可視光透過率の低下、およびヘイズの悪
化が問題となる。しかしながら、上述したように、層状
珪酸塩を樹脂中に分散させる際に、可塑剤が層間に侵入
することにより、層状珪酸塩を効率的に微細に分散させ
ることが可能であるので、透明性が確保され、かつ、可
塑剤は除去する必要がないため、優れた物性の合わせガ
ラス用中間膜が容易に得られる。すなわち、高い可視光
透過率を保ったまま、本来の無機物添加の目的である、
中間膜の改質（機械的強度強度と柔軟性の両立）及び接
着力調製剤や分散剤の経時による移行を抑制することが
可能となった。

【００４６】一方、透明であり、なおかつ赤外線吸収能
を有するＩＴＯ微粒子が中間膜に微細に分散されている
ので、透明性を保持したまま、遮熱効果のある中間膜が
得られる。ＩＴＯ微粒子はナノスケールの超微粒子の状
態で均一に分散されているため、可視光より十分に小さ
く、散乱を起こさないので、透明性、特にヘイズ値が優
れた中間膜が得られる。更に、ＩＴＯ微粒子が超微粒子
の形態で中間膜中に微細に分散されているので、従来遮
熱性中間膜に用いられていた、蒸着やコーティングによ
る、熱反ガラスや熱線反射ＰＥＴを用いた熱線反射合わ
せガラスとは異なり、通信波長帯の反射が起こらず、合
わせガラスとした際に、携帯電話、カーナビ、ガレージ
オープナー、等の通信機能に対しては全く問題とならな
い。さらにＩＴＯ超微粒子を予め可塑剤に分散させて用
いることにより、通常の中間膜の製造方法と同様に処理
でき、加工性、作業性、生産性等が損なわれることがな
く従来と同様に得られる。

【００４７】また、層状珪酸塩を添加しることの副次的
な効果として、一般に層状珪酸塩が微細に樹脂中に微細
に分散すればする程、熱可塑性樹脂−層状珪酸塩複合物
の機械的強度やガスバリヤー性、透明性は著しく向上す
る。層状珪酸塩と樹脂との界面積が、層状珪酸塩の分散
の向上に伴い増大することにより説明することができ
る。即ち、樹脂と無機結晶との界面においてポリマーの
分子運動が拘束されることにより、ポリマーの弾性率等
の力学強度が増大する為、層状珪酸塩の分散度合いが向
上する程、効率的にポリマー強度を増大させることがで
きる。また、無機物に比較して樹脂層はガス分子がはる
かに拡散しやすいため、複合材料中をガス分子が拡散す
る際には、無機物を迂回しながら拡散する。従って、層
状珪酸塩の分散度合いが向上する程、効率的にガスバリ
ヤーを向上させることができる。以上のようにＩＴＯ超
微粒子と層状珪酸塩をナノスケールで複合化する事によ
って、中間膜に様々な機能を付与することが可能とな
る。

【００４８】

【実施例】以下、実施例及び比較例に基づき本発明の内
容を説明する。実施例１〜９、比較例１、２、４、５〔ポリビニルブチラールの合成〕純水２８９０ｇに、Ｐ
ＶＡ（平均重合度１７００、鹸化度９９．２モル％）２
７５ｇを加えて加熱溶解した。反応系を１５℃に温度調
節し、３５重量％の塩酸２０１ｇとｎ−ブチルアルデヒ
ド１５７ｇを加え、この温度を保持して反応物を析出さ
せた。その後、反応系を６０℃で３時間保持して反応を
完了させ、過剰の水で洗浄して未反応のｎ−ブチルアル
デヒドを洗い流し、塩酸触媒を汎用な中和剤である水酸
化ナトリウム水溶液で中和し、さらに、過剰の水で２時
間水洗及び乾燥を経て、白色粉末状のＰＶＢ樹脂を得
た。この樹脂の平均ブチラール化度は６８.５モル％で
あった。〔ＩＴＯ分散可塑剤の作製〕可塑剤（トリエチレングリ
コール−ジ−２−エチルヘキシル酸エステル）１０重量
部に対し、ＩＴＯ粉末（一次粒子の平均粒径：３０ｎ
ｍ）を１重量部仕込み、分散剤としてノニルフェニルポ
リエチレンオキサイドのリン酸エステルを用い、水平型
のマイクロビ−ズミルにて、可塑剤中にＩＴＯ微粒子を
分散させた。その後、アセチルアセトン０.１重量部を
攪拌下で添加し、ＩＴＯ分散可塑剤を作製した。溶液中
のＩＴＯ微粒子の平均粒径は３５ｎｍであった。〔層状珪酸塩分散可塑剤の作製〕可塑剤（トリエチレン
グリコール‐ジ‐エチレンブチレート）１０重量部と膨
潤性マイカ（商品名ＭＡＥ、コープケミカル社製、有機
化処理品）１重量部を遊星式攪拌装置で１分間混合し
て、ペースト状の混合物を得た。

【００４９】〔合わせガラス用中間膜の製造〕上記で得
られたＰＶＢ樹脂１００重量部に対し、ＩＴＯ微粒子が
表２の量になるようなＩＴＯ分散可塑剤の所定量、層状
珪酸塩が表２の量になるような層状珪酸塩分散可塑剤の
所定量、可塑剤の総量が４０重量部になるような可塑剤
の所定量、さらに全系に対してマグネシウム含有量が６
０ｐｐｍとなるように２−エチル酪酸マグネシウムを所
定量、酸化防止剤（スミライダーＢＨＴ、住友化学社
製）０.１重量部、ＵＶ吸収剤（Ｔｉｎｕｖｉｎ３２
６、チバガイギー社製）０.１重量部を混合し、ミキシ
ングロールで十分に溶融混練した後、プレス成形機を用
いて１５０℃で３０分間プレス成形し、平均膜厚０.７
６ｍｍの中間膜を得た。〔合わせガラスの製造〕上記で得られた合わせガラス用
中間膜を、その両端から透明なフロートガラス（縦３０
ｃｍ×横３０ｃｍ×厚さ２.５ｍｍ）で挟み込み、これ
をゴムバック内に入れ、２０ｔｏｒｒの真空度で２０分
間脱気した後、脱気したままオーブンに移し、さらに９
０℃で３０分間保持しつつ真空プレスした。このように
して予備圧着された合わせガラスをオートクレーブ中で
１３５℃、圧力１.２ＭＰａの条件で２０分間圧着を行
い、合わせガラスを得た。

【００５０】比較例３可塑剤２０重量部にＩＴＯ微粒子５重量部を分散させた
ＩＴＯ分散可塑剤を用いる以外は実施例１と同様に行っ
た。

【００５１】比較例６、７可塑剤２０重量部に層状珪酸塩１２重量部を分散させた
層状珪酸塩分散可塑剤を用いる以外は実施例１と同様に
行った。

【００５２】〔評価〕上記実施例及び比較例で得られた
合わせガラス用中間膜、合わせガラスについて下記の評
価を行い結果を表２，３に示した。１）光学特性直記分光光度計（島津製作所「ＵＶ３１００」）を使用
して合わせガラスの３００〜２５００ｎｍの透過率を測
定し、ＪＩＳ Z ８７２２及びＪＩＳＲ３１０６
（１９８８）によって３８０〜７８０ｎｍの可視光透過
率（Ｔｖ）、３００〜２５００ｎｍの日射透過率（Ｔ
ｓ）を求めた。２）ヘイズＪＩＳＫ６７１４に準拠して合わせガラスのヘイズ
を測定した。３）ＩＴＯ微粒子の膜中での分散状態中間膜の超薄片作製後、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を
使用して、ＩＴＯ微粒子の分散状態を撮影し、観察し
た。ＩＴＯ微粒子の粒径は、上記撮影により得られた写
真中のＩＴＯ微粒子の最も長い径とした。また、上記撮
影範囲１０μｍ×１０μｍ中の全ＩＴＯ微粒子の粒子径
を測定し、体積換算平均により、平均粒子径を求めた。
更に上記撮影範囲中に存在する粒子径１００ｎｍ以上の
微粒子数を求め、1μｍ²当たりの個数を算出した。（１）観察装置、条件・透過型電子顕微鏡：Ｈ−７１００ＦＡ型（（株）日立
製作所製）・加速電圧：１００ｋＶ（２）切片作製装置・ウルトラミクロト−ム：EM-ULTRACUT・S（ライカ社
製）・凍結切削システム：REICHERT-NISSEI-FCS（ライカ社
製）・ナイフ：DIATOME ULTRA CRYO DRY（ＤＩＡＴＯＭＥ社
製）４）層状珪酸塩の膜中での分散状態合わせガラス用中間膜を試料として、走査型電子顕微鏡
（ＳＥＭ）を用いて任意の位置で、１０μｍ×１０μｍ
の範囲を観察し、長径が１μｍ以上の粒子数を求め、１
μｍ²当たりの個数を求めた。（１）観察装置、条件・走査型電子顕微鏡：Ｓ−３５００Ｎ（（株）日立製作
所製）・加速電圧：１５ＫＶ

【００５３】５）パンメル値合わせガラス作製直後と５０℃で１ケ月放置後の合わせ
ガラスを−１８±０.６℃の温度に１６時間放置して調
整し、これを頭部が０.４５ｋｇのハンマーで打ってガ
ラスの粒径が６ｍｍ以下になるまで粉砕した。ガラスが
部分剥離した後の膜の露出度をあらかじめグレード付け
した限度見本で判定し、その結果を表１に従いパンメル
値を求めた。尚、中間膜のガラスに対する接着性はパン
メル値で評価され、パンメル値が大きいほどガラスとの
接着力が大きく、小さいと接着力は小さい。６）中間膜の厚さ方向におけるＭｇ及びＰの分析合わせガラス作成直後と５０℃で１ヶ月間放置した後の
合わせガラスにおける中間膜の厚さ方向におけるＭｇ及
びＰの濃度分布を二次イオン質量分析装置（Ａ−ＤＩＤ
Ａ３０００、ＡＴＯＭＩＫＡ社製）によって測定した。
測定は膜厚表層部（表面〜深さ６０μｍ）と膜厚中央部
（膜の中心部から±１９０μｍ）の２カ所で行い、その
濃度比（ｒ）=（表層部濃度）／（中央部濃度）を求め
た。

【００５４】

【表１】

【００５５】

【表２】

【００５６】

【表３】

【００５７】

【発明の効果】本発明によれば、ＩＴＯ超微粒子を含有
した遮熱性能を有するポリビニルアセタール樹脂に層状
珪酸塩を微細に分散させる事により、ガラスとの接着力
の径時変化が小さく、合わせガラスにした際の経時での
耐貫通性が安定し、遮熱性能と電磁波透過性能が両立
し、なおかつ機械的強度と柔軟性が両立した合わせガラ
ス用中間膜及び、その中間膜を用いた合わせガラスを提
供することが可能である。また、層状珪酸塩を剥離して
均一分散しているために、ガスバリアー性等の機能も付
与される。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０８Ｋ 5/09 Ｃ０８Ｋ 5/09 5/521 5/521 9/02 9/02 Ｃ０８Ｌ 29/14 Ｃ０８Ｌ 29/14 Ｆターム(参考） 4F071 AA30 AB17 AB26 AC09 AC15 AD02 AF30Y AH11 BC01 4G061 AA02 AA03 AA04 AA21 AA29 BA02 CA02 CB03 CB19 CD02 CD18 DA23 DA38 DA46 4J002 BE061 DE099 DJ056 EF059 EG028 EG038 EH047 EH097 EW047 EW049 GJ00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリビニルアセタール樹脂組成物からな
る合わせガラス用中間膜であって、前記合わせガラス用
中間膜を２枚のガラスで挟み込んで合わせガラスを作製
した後、前記合わせガラスを５０℃で１ヶ月放置した際
の、膜厚方向における、アルカリ金属及びアルカリ土類
金属からなる群より選ばれた少なくとも１種類以上の金
属の膜表層部（表面〜深さ６０μｍ）の濃度が膜中央部
（膜の中心部から±１９０μｍ）の濃度の２００％以下
であり、合わせガラスにした際のヘイズが１.０％以
下、可視光透過率が７０％以上、日射透過率が可視光透
過率の８０％以下であることを特徴とする合わせガラス
用中間膜。
【請求項２】ポリビニルアセタール樹脂組成物がポリ
ビニルアセタール樹脂、層状珪酸塩、可塑剤、アルカリ
金属塩及びアルカリ土類金属塩からなる群より選ばれた
少なくとも１種類以上の金属塩、ＩＴＯ微粒子、分散剤
を含有し、層状珪酸塩及びＩＴＯ微粒子が膜中で微細に
均一分散されていることを特徴とする請求項１に記載の
合わせガラス用中間膜。
【請求項３】ポリビニルアセタール樹脂１００重量
部、層状珪酸塩０.００１〜２０重量部、可塑剤２０〜
６０重量部、アルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩か
らなる群より選ばれた少なくとも１種類以上の金属塩
０.０００１〜１.０重量部、ＩＴＯ微粒子０.１〜３.０
重量部、及び分散剤０.０１〜５.０重量部からなり、さ
らに、膜中のＩＴＯ微粒子の平均粒径が８０ｎｍ以下で
あり、且つ１００ｎｍ以上の粒子数が１個以下／１μ
ｍ²となるよう分散されていることを特徴とする、請求
項１又は２に記載の合わせガラス用中間膜。
【請求項４】層状珪酸塩が有機化層状珪酸塩であるこ
とを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の合わせ
ガラス用中間膜。
【請求項５】アルカリ金属がカリウムであることを特
徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の合わせガラス
用中間膜。
【請求項６】アルカリ土類金属がマグネシウムである
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の合わ
せガラス用中間膜。
【請求項７】分散剤がリン酸エステル系、リシノール
酸又はポリリシノール酸からなる群より選ばれた少なく
とも１種以上であることを特徴とする請求項１〜４のい
ずれかに記載の合わせガラス用中間膜。
【請求項８】ポリビニルアセタール樹脂がポリビニル
ブチラール樹脂であることを特徴とする請求項１〜７の
いずれかに記載の中間膜。
【請求項９】請求項１〜８のいずれかに記載の合わせ
ガラス用中間膜を用いたことを特徴とする合わせガラ
ス。