JP2017052698A - 合わせガラス用中間膜及び合わせガラス - Google Patents
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Abstract
Description
近年、合わせガラスを軽量化するために、合わせガラスの厚みを薄くすることが検討されている。しかし、合わせガラスの厚みを薄くすると、遮音性が低くなる。遮音性が低い合わせガラスを自動車のフロントガラス等に用いた場合には、風切り音又はワイパーの駆動音等の5000Hz程度の音域の音に対して、遮音性が充分に得られないという問題がある。
そこで、中間膜の材料の変更により、合わせガラスの遮音性を高めることが検討されている。
合わせガラス用中間膜の一例として、下記の特許文献1には、アセタール化度が60〜85モル%のポリビニルアセタール樹脂100重量部と、アルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩の内の少なくとも一種の金属塩0.001〜1.0重量部と、30重量部以上の可塑剤とを含む遮音層が開示されている。この遮音層は、単層で中間膜として、又は他の層と積層されて多層の中間膜として用いられ得る。
また、中間膜により防音するための音として、車の騒音又は警笛の音等の空気音と、車のエンジンの振動による音等の固体音とがある。特許文献1に記載の中間膜を用いた合わせガラスでは、特に固体音の遮音性が充分に高くならないことがある。
また、近年、合わせガラスの遮音性を高めるために、中間膜に過剰量の可塑剤を添加することも検討されている。中間膜に過剰量の可塑剤を添加することにより、合わせガラスの遮音性を改善できる。しかしながら、過剰量の可塑剤を用いた場合には、中間膜の表面に可塑剤がブリードアウトしたり、合わせガラスに発泡が生じたりすることがある。
本発明の目的は、合わせガラスを構成するのに用いられた場合に、得られた合わせガラスの遮音性を高めることができる合わせガラス用中間膜、並びに該合わせガラス用中間膜を用いた合わせガラスを提供することである。
本発明の限定的な目的は、合わせガラスを構成するのに用いられた場合に、得られた合わせガラスの遮音性及び耐貫通性を高めることができる合わせガラス用中間膜、並びに該合わせガラス用中間膜を用いた合わせガラスを提供することである。
本発明のさらに限定的な目的は、遮音性が高いだけでなく、発泡の発生及び発泡の成長を抑制できる合わせガラスを得ることができる合わせガラス用中間膜、並びに該合わせガラス用中間膜を用いた合わせガラスを提供することである。
本発明に係る合わせガラス用中間膜のある特定の局面では、上記式(1)中、R1及びR2はそれぞれ、炭素原子と酸素原子との総数が12以下である基である。
本発明に係る合わせガラス用中間膜の他の特定の局面では、1層の構造を有する合わせガラス用中間膜であって、上記熱可塑性樹脂と上記式(1)で表される第1の可塑剤と上記ジエステル化合物である第2の可塑剤とを含む上記第1の層が備えられる。
本発明に係る合わせガラス用中間膜は、第1の層のみの1層の構造、又は第1の層と該第1の層の少なくとも一方の表面に積層された第2の層との2層以上の積層構造を有する。本発明に係る合わせガラス用中間膜では、上記第1の層は、熱可塑性樹脂と下記式(1)で表される第1の可塑剤とを含む。
また、本発明に係る合わせガラス用中間膜では、(i)中間膜が1層の構造又は2層以上の積層構造を有し、かつ上記第1の層がジエステル化合物である第2の可塑剤をさらに含むか、又は、(ii)中間膜が2層以上の積層構造を有し、かつ上記第2の層が水酸基の含有率が25〜40モル%であるポリビニルアセタール樹脂と可塑剤とを含む。
図1に、本発明の第1の実施形態に係る合わせガラス用中間膜を模式的に断面図で示す。
図2に示す中間膜2Aは、第1の層2を備える。中間膜2Aは第1の層2のみの1層の構造を有し、単層の中間膜である。中間膜2Aは、第1の層2である。中間膜2Aは、合わせガラスを得るために用いられる。中間膜2Aは、合わせガラス用中間膜である。
上記試験法Bでは、上記第1の層が上記樹脂膜Bとして用いられ、上記第1の層自体が樹脂膜Bである。
損失正接tanδと温度とは、図5に示すような関係にある。損失正接tanδのピークPにおける温度がガラス転移温度Tgである。
上記第1の層に含まれている上記熱可塑性樹脂は、特に限定されず、従来公知の熱可塑性樹脂を用いることができる。また、上記第2の層が熱可塑性樹脂を含む場合に、該熱可塑性樹脂は、特に限定されず、従来公知の熱可塑性樹脂を用いることができる。上記熱可塑性樹脂は1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記ポリビニルアセタール樹脂に含まれているアセタール基の炭素数は特に限定されない。上記ポリビニルアセタール樹脂を製造する際に用いるアルデヒドは特に限定されない。上記ポリビニルアセタール樹脂におけるアセタール基の炭素数は3又は4であることが好ましい。上記ポリビニルアセタール樹脂におけるアセタール基の炭素数が3以上であると、中間膜のガラス転移温度が充分に低くなり、低温における固体音の遮音性がより一層高くなる。
上記第2の層中の上記ポリビニルアセタール樹脂の水酸基の含有率は25〜40モル%であることが好ましい。水酸基の含有率がこの範囲内であると、中間膜及び合わせガラスの耐貫通性が効果的に高くなり、かつ中間膜の取扱性が良好になる。上記第2の層中のポリビニルアセタール樹脂の水酸基の含有率は、更に好ましくは26モル%以上、特に好ましくは27モル%以上、最も好ましくは30モル%以上、更に好ましくは37モル%以下、特に好ましくは34モル%以下、最も好ましくは32モル%以下である。
上記第2の層中のポリビニルアセタール樹脂のアセタール化度(又はブチラール化度)は、55〜75モル%であることが好ましい。アセタール化度がこの範囲内であると、可塑剤のブリードアウトが生じ難くなる。さらに、アセタール化度が上記下限以上であると、中間膜及び合わせガラスの耐湿性が高くなる。上記第2の層中のポリビニルアセタール樹脂のアセタール化度は、58モル%以上であることがより好ましく、60モル%以上であることが更に好ましく、62モル%以上であることが特に好ましく、72モル%以下であることがより好ましく、69モル%以下であることが更に好ましく、66モル%以下であることが特に好ましい。
上記アセタール化度は、JIS K6728「ポリビニルブチラール試験方法」に準拠した方法により、アセチル基量とビニルアルコール量とを測定し、得られた測定結果からモル分率を算出し、次いで、100モル%からアセチル基量とビニルアルコール量とを差し引くことにより算出され得る。
上記ポリビニルアセタール樹脂Bのアセチル化度bは、8モル%以上であり、9モル%以上であることが好ましく、10モル%以上であることが好ましく、11モル%以上であることが好ましく、12モル%以上であることが好ましく、30モル%以下であることが好ましく、28モル%以下であることが好ましく、26モル%以下であることが好ましく、24モル%以下であることが好ましく、20モル%以下であることが好ましく、19.5モル%以下であることが好ましい。上記アセチル化度bが上記下限以上であると、合わせガラスの遮音性をより一層高めることができる。上記アセチル化度bが上記上限以下であると、ポリビニルアセタール樹脂Bを製造するために必要な反応時間を短縮できる。なかでも、ポリビニルアセタール樹脂Bを製造するために必要な反応時間をより一層短縮できることから、上記ポリビニルアセタール樹脂Bのアセチル化度bは20モル%未満であることが好ましい。
上記ポリビニルアセタール樹脂A及び上記ポリビニルアセタール樹脂Bは、平均重合度が3000を超えるポリビニルアルコール樹脂をアルデヒドによりアセタール化することで得られることが好ましい。上記アルデヒドは炭素数1〜10のアルデヒドであることが好ましく、炭素数4又は5のアルデヒドであることがより好ましい。上記ポリビニルアルコール樹脂の平均重合度の好ましい下限は3010、好ましい下限は3050、好ましい下限は3500、好ましい下限は3600、好ましい下限は4000、好ましい下限は4050、好ましい上限は7000、好ましい上限は6000、好ましい上限は5000、好ましい上限は4900、好ましい上限は4500である。上記第1の層中の上記ポリビニルアセタール樹脂A,Bは、平均重合度が3000を超え、4000未満であるポリビニルアルコール樹脂をアセタール化することにより得られていることが特に好ましい。特に、合わせガラスにおける発泡の発生及び発泡の成長をより一層抑制し、合わせガラスの遮音性を充分に高め、かつ中間膜を容易に成形できることから、上記第1の層中のポリビニルアセタール樹脂A,Bを得るために用いられる上記ポリビニルアルコール樹脂の平均重合度は3010以上であることが好ましく、3020以上であることがより好ましく、4000以下であることが好ましく、4000未満であることがより好ましく、3800以下であることが更に好ましく、3600以下であることが特に好ましく、3500以下であることが最も好ましい。
絶対分子量100万以上の高分子量成分X又は分子量yが100万以上である高分子量成分Yを上記下限以上の割合で含む上記熱可塑性樹脂の一例として、絶対分子量100万以上の高分子量成分X又は分子量yが100万以上である高分子量成分Yを含むポリビニルアセタール樹脂の具体的な製造方法を以下説明する。
上記ポリスチレン換算分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)測定によるポリスチレン換算での分子量を示す。上記ポリビニルアセタール樹脂に占める、上記分子量yが100万以上である高分子量成分Yの割合(%)は、上記ポリビニルアセタール樹脂のGPCによるポリスチレン換算分子量の測定時に、RI検出器で検出されるピーク面積のうち、分子量yが100万以上の領域に相当する面積の割合から算出される。なお、ピーク面積とは、測定の対象となる成分のピークとベースラインとの間の面積を意味する。
ポリスチレン換算分子量を測定するために、分子量既知のポリスチレン標準試料のGPC測定を行う。ポリスチレン標準試料(昭和電工社製「Shodex Standard SM−105」、「Shodex Standard SH−75」)としては、重量平均分子量580、1,260、2,960、5,000、10,100、21,000、28,500、76,600、196,000、630,000、1,130,000、2,190,000、3,150,000、3,900,000の14試料を用いる。
上記第1の層は、可塑剤として、下記式(1)で表される第1の可塑剤を含む。上記第1の層は、ジエステル化合物である第2の可塑剤を含むことが好ましい。上記第2の層は可塑剤を含むことが好ましい。上記第2の層は、下記式(1)で表される第1の可塑剤を含んでいてもよい。上記第2の層は、ジエステル化合物である第2の可塑剤を含むことが好ましい。上記第1の可塑剤及び第2の可塑剤はそれぞれ、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
中間膜及び合わせガラスの遮音性をより一層高める観点からは、上記式(1)中、R1及びR2はそれぞれ、下記式(11)又は下記式(12)で表されるエーテル結合構造単位を少なくとも1つ有することが好ましい。
すなわち、上記式(1)で表される第1の可塑剤は、下記式(1A)で表される第1の可塑剤であることが好ましい。
上記第1,第2の層はそれぞれ、必要に応じて、紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安定剤、難燃剤、帯電防止剤、顔料、染料、接着力調整剤、耐湿剤、蛍光増白剤及び赤外線吸収剤等の添加剤を含んでいてもよい。これらの添加剤は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
本発明に係る合わせガラス用中間膜及び上記第1の層は、遮音性が高く、合わせガラスにおいて遮音層として用いることができる。
図3に、本発明の第1の実施形態に係る合わせガラス用中間膜12を用いた合わせガラスの一例を断面図で示す。
図4に示す合わせガラス1は、中間膜2A(第1の層2)と、第1,第2の合わせガラス構成部材21,22とを備える。中間膜2Aは単層の中間膜であり、第1の層2である。中間膜2Aは、第1,第2の合わせガラス構成部材21,22の間に挟み込まれている。中間膜2Aの一方の表面2aに、第1の合わせガラス構成部材21が積層されている。中間膜2の他方の表面2bに、第2の合わせガラス構成部材22が積層されている。
実施例及び比較例では、以下の第1,第2の可塑剤を用いた。
アジピン酸ビス(2−ブトキシエチル)(上記式(1A)で表される第1の可塑剤に相当する。上記式(1A)中、R21及びR26はそれぞれn−ブチル基であり、R22及びR27はそれぞれエチレン基であり、m1及びm2はそれぞれ1であり、nは4である。)
トリエチレングリコールジ−2−エチルヘキサノエート(3GO)
また、下記のポリビニルアセタール樹脂Aを合成した。
ポリビニルアセタール樹脂Aの合成:
攪拌装置を備えた反応器に、イオン交換水2700ml、平均重合度3000、けん化度87.2モル%のポリビニルアルコール300gを入れ、攪拌しながら加熱溶解し、溶液を得た。次に、この溶液に触媒として35重量%塩酸を、塩酸濃度が0.6重量%となるように添加し、温度を15℃に調整した後、攪拌しながらn−ブチルアルデヒド14.2gを添加した。その後、n−ブチルアルデヒド170gを添加したところ、白色粒子状のポリビニルブチラール樹脂が析出した。析出してから15分後に、35重量%塩酸を、塩酸濃度が3.9重量%となるように添加し、45℃に加熱し、45℃で3時間熟成させた。次いで、溶液を冷却し、中和した後、ポリビニルブチラール樹脂を水洗し、乾燥させることにより、ポリビニルブチラール樹脂Aを得た。
得られたポリビニルブチラール樹脂Aに占める、絶対分子量100万以上の高分子量成分X(ポリビニルブチラール樹脂)の割合は14.5%であった。得られたポリビニルブチラール樹脂Aに占める、分子量yが100万以上である高分子量成分Y(ポリビニルブチラール樹脂)の割合は18.2%であった。水酸基の含有率は22.5モル%、アセチル化度は12.8モル%、ブチラール化度は64.7モル%であった。
合成例1で合成されたポリビニルブチラール樹脂A(アセタール基の炭素数4、平均重合度3000、水酸基の含有率22.5モル%、アセチル化度12.8モル%、ブチラール化度64.7モル%)100重量部と、第1の可塑剤であるアジピン酸ビス(2−ブトキシエチル)50重量部とをミキシングロールで充分に混練し、第1の層用組成物を得た。なお、用いたポリビニルブチラール樹脂は、n−ブチルアルデヒドによりアセタール化されているポリビニルブチラール樹脂である。
中間膜B2と中間膜B1と中間膜B2とをこの順に積層し、第2の層/第1の層/第2の層の積層構造を有する積層体を得た。2枚のフッ素樹脂シートの間に、厚み0.8mmのクリアランス板を介して、得られた積層体を150℃にてプレス成形して、厚み0.8mmの多層の中間膜Bを得た。
下記の表1,2に示すポリビニルブチラール樹脂と可塑剤とを用いて、第1,第2の層用組成物を調整し、実施例1と同様にして中間膜B1,B2を作製し、多層中間膜Bを得た。なお、用いたポリビニルブチラール樹脂は、n−ブチルアルデヒドによりアセタール化されているポリビニルブチラール樹脂である。また、実施例2,6〜8において、第1の層に用いたポリビニルアセタール樹脂は、合成例1で合成されたポリビニルブチラール樹脂Aである。
合成例1で合成されたポリビニルブチラール樹脂A(アセタール基の炭素数4、平均重合度3000、水酸基の含有率22.5モル%、アセチル化度12.8モル%、ブチラール化度64.7モル%)100重量部と、第1の可塑剤であるアジピン酸ビス(2−ブトキシエチル)50重量部とをミキシングロールで充分に混練し、組成物を得た。なお、用いたポリビニルブチラール樹脂は、n−ブチルアルデヒドによりアセタール化されているポリビニルブチラール樹脂である。
2枚のフッ素樹脂シートの間に、厚み0.8mmのクリアランス板を介して、得られた組成物を挟み込み、150℃にてプレス成形して、厚み0.8mmの中間膜Aを得た。
第1の層用組成物における可塑剤の種類及び配合量を下記の表2に示すように変更したこと以外は実施例1と同様にして中間膜B1,B2を作製し、多層中間膜Bを得た。また、比較例2において、第1の層に用いたポリビニルアセタール樹脂は、合成例1で合成されたポリビニルブチラール樹脂Aである。
実施例1〜8及び比較例1,2の中間膜及び該中間膜に用いるポリビニルアセタール樹脂について、下記の(1)〜(5)又は(1)〜(6)の評価項目について評価を行った。実施例1〜4,6〜8及び比較例2の中間膜及び該中間膜に用いるポリビニルアセタール樹脂について、下記の(7),(8)の評価項目について、評価を行った。
周波数1Hzにおけるtanδの最大値を示す温度を測定できるように、実施例1〜8及び比較例2の中間膜B1を得る際に、厚みを0.8mmに変更したこと以外は同様にして、中間膜B1−2を用意した。また、実施例1〜8及び比較例2の中間膜B2を得る際に、厚みを0.8mmに変更したこと以外は同様にして、中間膜B2−2を用意した。得られた中間膜B1−2,B2−2を直径8mmの円形に切り抜いて、評価サンプルを得た。
得られた中間膜A又は多層中間膜Bを、縦30mm×横320mmに切り出した。次に、2枚の透明なフロートガラス(縦25mm×横305mm×厚み2.0mm)の間に、中間膜A又は多層中間膜Bを挟み込み、真空ラミネーターにて90℃で30分間保持し、真空プレスし、積層体を得た。積層体において、ガラスからはみ出た中間膜A又は多層中間膜B部分を切り落とし、評価サンプルを得た。この評価サンプルについて、測定装置「SA−01」(リオン社製)を用いて、20℃の条件で中央加振法により損失係数を測定した。得られた損失係数の共振周波数の1次モード(100Hz近傍)での損失係数を評価した。
得られた中間膜A又は多層中間膜Bを、縦150mm×横300mmに切り出した。2枚の透明なフロートガラス(縦150mm×横300mm×厚み2.0mm)の間に、中間膜A又は多層中間膜Bを挟み込み、真空ラミネーターにて90℃で30分間保持し、真空プレスし、評価サンプルを得た。この評価サンプルの一方の面を垂直面に固定し、他方の面に両面テープを用いてフロートガラス(縦150mm×横300mm×厚み15mm)を接着した。合わせガラスの側面にズレ量を測定するための基準線を引き、80℃で30日間放置した。30日後、評価サンプルの2枚のガラスのズレ量を測定した。
得られた中間膜A又は多層中間膜Bの表面に、赤色の油性マジックで長さ8cmの5本の線を書き、マーキングした。マーキングされた中間膜A又は多層中間膜Bを主面が鉛直方向と平行な平面内に位置するように置いた。これを23℃及び相対湿度28%の恒温恒湿条件で2〜4週間放置した。放置後の中間膜A又は多層中間膜Bを目視にて観察し、油性マジックのにじみ及び垂れの有無を観測し、下記の判定基準で判定した。
○○:4週間保管後に5本のいずれの線にもにじみ又は垂れが観測されない
○:3週間保管後に5本のいずれの線にもにじみ又は垂れが観測されず、かつ4週間保管後に少なくとも1本の線でにじみ又は垂れが観測される
△:2週間保管後に5本のいずれの線にもにじみ又は垂れが観測されず、かつ3週間保管後に少なくとも1本の線でにじみ又は垂れが観測される
×:2週間保管後に少なくとも1本の線でにじみ又は垂れが観測される
得られた中間膜A又は多層中間膜Bを、縦300mm×横300mmに切り出した後、23℃及び相対湿度28%の恒温恒湿条件で24時間保持した。その後、2枚の透明なフロートガラス(縦300mm×横300mm×厚み2.5mm、クリアガラス)の間に、中間膜A又は多層中間膜Bを挟み込み、積層体を得た。得られた積層体を、230℃の加熱ロールを用いて、仮圧着した。次に、仮圧着された積層体を、オートクレーブを用いて135℃及び圧力1.2MPaの条件で20分間圧着し、合わせガラスを作製した。
得られた各中間膜を縦30cm×横15cmの大きさに切断し、温度23℃の環境下にて、10時間保管した。なお、得られた中間膜の両面にはエンボスが形成されており、そのエンボスの十点平均粗さは30μmであった。切断された中間膜において、中間膜の端部から縦方向にそれぞれ内側に向かって8cmの位置と、中間膜の端部から横方向にそれぞれ内側に向かって5cmの位置との交点4箇所に、直径6mmの貫通孔を作製した。
発泡試験Aに用いる合わせガラスを、各中間膜について5枚作製し、50℃のオーブン内に100時間放置した。放置後の合わせガラスにおいて、発泡の有無及び発泡の大きさを平面視にて目視で観察し、発泡の状態を下記の基準で判定した。
○○:5枚全ての合わせガラスに発泡が観察されなかった
○:楕円面積の平均値(発泡面積)の割合が5%未満であった
△:楕円面積の平均値(発泡面積)の割合が5%以上、10%未満であった
×:楕円面積の平均値(発泡面積)の割合が10%以上であった
発泡試験Bに用いる合わせガラスを、各中間膜について30枚作製し、50℃のオーブン内に24時間放置した。放置後の合わせガラスにおいて、目視で発泡が観察された合わせガラスの枚数を確認し、下記の基準で判定した。
○○:目視で発泡が観察された合わせガラスは5枚以下であった
○:目視で発泡が観察された合わせガラスは6枚以上、10枚以下であった
△:目視で発泡が観察された合わせガラスは11枚以上、15枚以下であった
×:目視で発泡が観察された合わせガラスは16枚以上であった
実施例及び比較例の合わせガラス用中間膜の第1の層に含まれる各ポリビニルアセタール樹脂(第1の層に用いるポリビニルアセタール樹脂)100重量部と、可塑剤としてトリエチレングリコールジ−2−エチルヘキサノエート(3GO)60重量部とを充分に混練し、混練物を得た。得られた混練物をプレス成型機でプレス成型して、平均厚さが0.35mmの樹脂膜Aを得た。得られた樹脂膜Aを25℃及び相対湿度30%の条件で2時間放置した。2時間放置した後に、TAINSTRUMENTS社製のARES−G2を用いて、粘弾性を測定した。治具として、直径8mmのパラレルプレートを用いた。3℃/分の降温速度で100℃から−10℃まで温度を低下させる条件、及び周波数1Hz及び歪1%の条件で測定を行った。得られた測定結果において、損失正接のピーク温度をガラス転移温度Tg(℃)とした。また、得られた測定結果とガラス転移温度Tgとから、(Tg+30)℃での弾性率G’(Tg+30)の値と、(Tg+80)℃での弾性率G’(Tg+80)の値とを読み取った。また、比(G’(Tg+80)/G’(Tg+30))を求めた。
実施例及び比較例の合わせガラス用中間膜を恒温恒湿室(湿度30%(±3%)、温度23℃)に1ヶ月間保管した。1ヶ月間保管した後すぐに、表面層と中間層と表面層とを剥離することにより、中間層を取り出した。2枚のポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムの間に配置された型枠(縦2cm×横2cm×厚み0.76mm)内に、剥離された中間層1gを置き、温度150℃、プレス圧0kg/cm2で10分間予熱した後、80kg/cm2で15分間プレス成型した。予め20℃に設定したハンドプレス機に、プレス成型された中間層を配置し、10MPaで10分間プレスすることにより冷却した。次いで、2枚のPETフィルムの間に配置された型枠から、1枚のPETフィルムを剥離し、恒温恒湿室(湿度30%(±3%)、温度23℃)で24時間保管した後、TAINSTRUMENTS社製のARES−G2を用いて、粘弾性を測定した。治具として、直径8mmのパラレルプレートを用いた。3℃/分の降温速度で100℃から−10℃まで温度を低下させる条件、及び周波数1Hz及び歪1%の条件で測定を行った。得られた測定結果において、損失正接のピーク温度をガラス転移温度Tg(℃)とした。また、得られた測定結果とガラス転移温度Tgとから、(Tg+30)℃での弾性率G’(Tg+30)の値と、(Tg+80)℃での弾性率G’(Tg+80)の値とを読み取った。また、比(G’(Tg+80)/G’(Tg+30))を求めた。
(絶対分子量の測定)
上述した合成例1に記載の高分子量成分X,Yの割合を求めるための絶対分子量及びポリスチレン換算分子量は、得られた多層中間膜から表面層と中間層とを剥離して、以下のようにして求めた値である。
ARI=c×(dn/dc)×KRI ・・・式(1)
ARALS=c×M×(dn/dc)2×KRALS ・・・式(2)
具体的な測定手順として、まず、c、M、および(dn/dc)が既知であるポリスチレン標準試料(VISCOTEK社製 PolyCAL(登録商標) TDS−PS−NB Mw=98390 dn/dc=0.185)を用い、0.1重量%のTHF溶液を調製する。得られたポリスチレン溶液のGPC測定結果から式(1)及び(2)を用いて、各検出器の装置定数Kを求める。
ただし、中間層(ポリビニルアセタール樹脂と可塑剤とを含む)について分析を行うためには、ポリビニルアセタール樹脂溶液中のポリビニルアセタール樹脂の濃度を求める必要がある。ポリビニルアセタール樹脂の濃度の求め方は、以下の可塑剤の含有量の測定の結果から計算した。
可塑剤の含有量が、10重量%、15重量%、20重量%、25重量%、30重量%、35重量%、40重量%、45重量%及び50重量%となるように、THFに可塑剤を溶解させ、可塑剤−THF溶液を調製した。得られた可塑剤−THF溶液をGPC測定し、可塑剤のピーク面積を求めた。可塑剤の濃度に対し可塑剤のピーク面積をプロットし、近似直線を得た。次に、中間層をTHFに溶解させたTHF溶液をGPC測定し、可塑剤のピーク面積から近似直線を用いることにより、可塑剤の含有量を求めた。
上記絶対分子量の測定方法と同様にして、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算分子量を測定して、RI検出器で検出されるピーク面積(GPCの測定結果)のうち、分子量が100万以上の領域に相当する面積の割合から、ポリビニルアセタール樹脂に占める、分子量yが100万以上である高分子量成分Yの割合(%)を算出した。
結果を下記の表1,2に示す。
合成例1で合成されたポリビニルブチラール樹脂Aポリビニルブチラール樹脂(アセタール基の炭素数4、平均重合度3000、水酸基の含有率22.5モル%、アセチル化度12.8モル%、ブチラール化度64.7モル%)100重量部と、第1の可塑剤であるアジピン酸ビス(2−ブトキシエチル)42重量部と、第2の可塑剤であるトリエチレングリコールジ−2−エチルヘキサノエート18重量部とをミキシングロールで充分に混練し、組成物を得た。なお、用いたポリビニルブチラール樹脂は、n−ブチルアルデヒドによりアセタール化されているポリビニルブチラール樹脂である。
下記の表3に示すポリビニルブチラール樹脂と可塑剤とを用いて、実施例9と同様にして、中間膜Aを作製した。なお、用いたポリビニルブチラール樹脂は、n−ブチルアルデヒドによりアセタール化されているポリビニルブチラール樹脂である。また、実施例10〜12及び比較例3において、第1の層に用いたポリビニルアセタール樹脂は、合成例1で合成されたポリビニルブチラール樹脂Aである。
合成例1で合成されたポリビニルブチラール樹脂A(アセタール基の炭素数4、平均重合度3000、水酸基の含有率22.5モル%、アセチル化度12.8モル%、ブチラール化度64.7モル%)100重量部と、第1の可塑剤であるアジピン酸ビス(2−ブトキシエチル)10重量部と、第2の可塑剤であるトリエチレングリコールジ−2−エチルヘキサノエート50重量部とをミキシングロールで充分に混練し、遮音層用組成物を得た。なお、用いたポリビニルブチラール樹脂は、n−ブチルアルデヒドによりアセタール化されているポリビニルブチラール樹脂である。
遮音層用組成物における可塑剤の配合量を下記の表4に示すように変更したこと以外は実施例13と同様にして中間膜B1,B2を作製し、多層中間膜Bを得た。また、実施例14,15において、第1の層に用いたポリビニルアセタール樹脂は、合成例1で合成されたポリビニルブチラール樹脂Aである。
実施例9〜15及び比較例3の中間膜について、下記の(1A),(1B)の評価項目について評価を行った。また、実施例9〜15及び比較例3の中間膜について、上記(4)ブリードアウトの評価を行った。さらに、実施例13〜15の中間膜及び該中間膜に用いるポリビニルアセタール樹脂について、上記(6)発泡試験A,B(発泡の状態)、上記(7)試験法Aによる弾性率G’の測定、上記(8)試験法Bによる弾性率G’の測定を行った。
実施例9〜12及び比較例3の中間膜Aを直径8mmの円形に切り抜いて、評価サンプルを得た。得られた評価サンプルの動的粘弾性を、粘弾性測定装置(レオメトリックス社製「ARES」)を用いて、せん断法にて、歪み量1.0%及び周波数1Hzの条件で、昇温速度3℃/分で動的粘弾性の温度分散測定を行うことにより、tanδを測定し、周波数1Hzにおけるtanδの最大値を示す温度T1を求めた。
得られた中間膜A又は多層中間膜Bを、縦30mm×横320mmに切り出した。次に、2枚の透明なフロートガラス(縦25mm×横305mm×厚み2.0mm)の間に、中間膜A又は多層中間膜Bを挟み込み、真空ラミネーターにて90℃で30分間保持し、真空プレスし、積層体を得た。積層体において、ガラスからはみ出た中間膜A又は多層中間膜B部分を切り落とし、評価サンプルを得た。この評価サンプルについて、測定装置「SA−01」(リオン社製)を用いて、20℃の条件で中央加振法により損失係数を測定した。得られた損失係数の共振周波数の1次モード(100Hz近傍)での損失係数を評価した。
結果を下記の表3,4に示す。
2A…中間膜
2…第1の層
2a…一方の表面
2b…他方の表面
11…合わせガラス
12…中間膜
13…第2の層
13a…外表面
14…第1の層
14a…一方の表面
14b…他方の表面
15…第2の層
15a…外表面
21…第1の合わせガラス構成部材
22…第2の合わせガラス構成部材
実施例、参考例及び比較例では、以下の第1,第2の可塑剤を用いた。
合成例1で合成されたポリビニルブチラール樹脂A(アセタール基の炭素数4、平均重合度3000、水酸基の含有率22.5モル%、アセチル化度12.8モル%、ブチラール化度64.7モル%)100重量部と、第1の可塑剤であるアジピン酸ビス(2−ブトキシエチル)50重量部とをミキシングロールで充分に混練し、第1の層用組成物を得た。なお、用いたポリビニルブチラール樹脂は、n−ブチルアルデヒドによりアセタール化されているポリビニルブチラール樹脂である。
下記の表1,2に示すポリビニルブチラール樹脂と可塑剤とを用いて、第1,第2の層用組成物を調整し、参考例1と同様にして中間膜B1,B2を作製し、多層中間膜Bを得た。なお、用いたポリビニルブチラール樹脂は、n−ブチルアルデヒドによりアセタール化されているポリビニルブチラール樹脂である。また、参考例2及び実施例6〜8において、第1の層に用いたポリビニルアセタール樹脂は、合成例1で合成されたポリビニルブチラール樹脂Aである。
第1の層用組成物における可塑剤の種類及び配合量を下記の表2に示すように変更したこと以外は参考例1と同様にして中間膜B1,B2を作製し、多層中間膜Bを得た。また、比較例2において、第1の層に用いたポリビニルアセタール樹脂は、合成例1で合成されたポリビニルブチラール樹脂Aである。
参考例1〜5、実施例6〜8及び比較例1,2の中間膜及び該中間膜に用いるポリビニルアセタール樹脂について、下記の(1)〜(5)又は(1)〜(6)の評価項目について評価を行った。参考例1〜4、実施例6〜8及び比較例2の中間膜及び該中間膜に用いるポリビニルアセタール樹脂について、下記の(7),(8)の評価項目について、評価を行った。
周波数1Hzにおけるtanδの最大値を示す温度を測定できるように、参考例1〜5及び実施例6〜8及び比較例2の中間膜B1を得る際に、厚みを0.8mmに変更したこと以外は同様にして、中間膜B1−2を用意した。また、参考例1〜5及び実施例6〜8及び比較例2の中間膜B2を得る際に、厚みを0.8mmに変更したこと以外は同様にして、中間膜B2−2を用意した。得られた中間膜B1−2,B2−2を直径8mmの円形に切り抜いて、評価サンプルを得た。
実施例、参考例及び比較例の合わせガラス用中間膜の第1の層に含まれる各ポリビニルアセタール樹脂(第1の層に用いるポリビニルアセタール樹脂)100重量部と、可塑剤としてトリエチレングリコールジ−2−エチルヘキサノエート(3GO)60重量部とを充分に混練し、混練物を得た。得られた混練物をプレス成型機でプレス成型して、平均厚さが0.35mmの樹脂膜Aを得た。得られた樹脂膜Aを25℃及び相対湿度30%の条件で2時間放置した。2時間放置した後に、TAINSTRUMENTS社製のARES−G2を用いて、粘弾性を測定した。治具として、直径8mmのパラレルプレートを用いた。3℃/分の降温速度で100℃から−10℃まで温度を低下させる条件、及び周波数1Hz及び歪1%の条件で測定を行った。得られた測定結果において、損失正接のピーク温度をガラス転移温度Tg(℃)とした。また、得られた測定結果とガラス転移温度Tgとから、(Tg+30)℃での弾性率G’(Tg+30)の値と、(Tg+80)℃での弾性率G’(Tg+80)の値とを読み取った。また、比(G’(Tg+80)/G’(Tg+30))を求めた。
実施例、参考例及び比較例の合わせガラス用中間膜を恒温恒湿室(湿度30%(±3%)、温度23℃)に1ヶ月間保管した。1ヶ月間保管した後すぐに、表面層と中間層と表面層とを剥離することにより、中間層を取り出した。2枚のポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムの間に配置された型枠(縦2cm×横2cm×厚み0.76mm)内に、剥離された中間層1gを置き、温度150℃、プレス圧0kg/cm2で10分間予熱した後、80kg/cm2で15分間プレス成型した。予め20℃に設定したハンドプレス機に、プレス成型された中間層を配置し、10MPaで10分間プレスすることにより冷却した。次いで、2枚のPETフィルムの間に配置された型枠から、1枚のPETフィルムを剥離し、恒温恒湿室(湿度30%(±3%)、温度23℃)で24時間保管した後、TAINSTRUMENTS社製のARES−G2を用いて、粘弾性を測定した。治具として、直径8mmのパラレルプレートを用いた。3℃/分の降温速度で100℃から−10℃まで温度を低下させる条件、及び周波数1Hz及び歪1%の条件で測定を行った。得られた測定結果において、損失正接のピーク温度をガラス転移温度Tg(℃)とした。また、得られた測定結果とガラス転移温度Tgとから、(Tg+30)℃での弾性率G’(Tg+30)の値と、(Tg+80)℃での弾性率G’(Tg+80)の値とを読み取った。また、比(G’(Tg+80)/G’(Tg+30))を求めた。
Claims (28)
- 第1の層のみの1層の構造、又は第1の層と該第1の層の少なくとも一方の表面に積層された第2の層との2層以上の積層構造を有する合わせガラス用中間膜であって、
前記第1の層が、熱可塑性樹脂と、下記式(1)で表される第1の可塑剤とを含み、
1層の構造又は2層以上の積層構造を有し、かつ前記第1の層がジエステル化合物である第2の可塑剤をさらに含むか、又は、2層以上の積層構造を有し、かつ前記第2の層が水酸基の含有率が25〜40モル%であるポリビニルアセタール樹脂と可塑剤とを含む、合わせガラス用中間膜。
- 前記式(1)中、R1及びR2はそれぞれ、炭素原子と酸素原子との総数が12以下である基である、請求項1に記載の合わせガラス用中間膜。
- 1層の構造又は2層以上の積層構造を有し、かつ前記第1の層がジエステル化合物である第2の可塑剤をさらに含む場合に、
前記第1の層は、前記第1の可塑剤と前記第2の可塑剤とを、重量比で1:9〜8.5:1.5で含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の合わせガラス用中間膜。 - 2層以上の積層構造を有し、かつ前記第2の層が水酸基の含有率が25〜40モル%であるポリビニルアセタール樹脂と可塑剤とを含む場合に、
前記第2の層中の前記可塑剤が、ジエステル化合物である第2の可塑剤である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の合わせガラス用中間膜。 - 2層以上の積層構造を有し、かつ前記第2の層が水酸基の含有率が25〜40モル%であるポリビニルアセタール樹脂と可塑剤とを含む場合に、
前記第1の層が、ジエステル化合物である第2の可塑剤をさらに含む、請求項1〜8のいずれか1項に記載の合わせガラス用中間膜。 - 2層以上の積層構造を有し、かつ前記第2の層が水酸基の含有率が25〜40モル%であるポリビニルアセタール樹脂と可塑剤とを含む場合に、
前記第1の層が、ジエステル化合物である第2の可塑剤をさらに含み、かつ、前記第1の層が、前記第1の可塑剤と前記第2の可塑剤とを、重量比で1:9〜8.5:1.5で含む、請求項1〜10のいずれか1項に記載の合わせガラス用中間膜。 - 2層以上の積層構造を有し、かつ前記第2の層が水酸基の含有率が25〜40モル%であるポリビニルアセタール樹脂と可塑剤とを含む場合に、
前記第2の層中の前記ポリビニルアセタール樹脂のアセタール基の炭素数は3又は4であり、アセタール化度は60〜75モル%であり、アセチル化度は0〜10モル%である、請求項1〜11のいずれか1項に記載の合わせガラス用中間膜。 - 前記第1の層中の前記熱可塑性樹脂がポリビニルアセタール樹脂である、請求項1〜12のいずれか1項に記載の合わせガラス用中間膜。
- 前記第1の層中の前記ポリビニルアセタール樹脂の水酸基の含有率が、25モル%以下である、請求項13に記載の合わせガラス用中間膜。
- 前記第1の層中の前記ポリビニルアセタール樹脂はポリビニルアルコールをアセタール化することにより得られており、前記ポリビニルアルコールの平均重合度が2700〜5000である、請求項13又は14に記載の合わせガラス用中間膜。
- 前記第1の層中の前記熱可塑性樹脂が絶対分子量100万以上の高分子量成分を含み、かつ前記第1の層中の前記熱可塑性樹脂に占める、前記高分子量成分の割合が7.4%以上であるか、又は、前記第1の層中の前記熱可塑性樹脂がポリスチレン換算分子量100万以上の高分子量成分を含み、かつ前記第1の層中の前記熱可塑性樹脂に占める、前記高分子量成分の割合が9%以上である、請求項1〜15のいずれか1項に記載の合わせガラス用中間膜。
- 前記第1の層を樹脂膜として用いて、該樹脂膜の粘弾性を測定した場合に、該樹脂膜のガラス転移温度をTg(℃)としたときに、(Tg+80)℃での弾性率G’(Tg+80)の(Tg+30)℃での弾性率G’(Tg+30)に対する比(G’(Tg+80)/G’(Tg+30))が、0.65以上である、請求項1〜16のいずれか1項に記載の合わせガラス用中間膜。
- 前記第1の層中の前記熱可塑性樹脂がポリビニルアセタール樹脂であり、
前記第1の層に含まれる前記ポリビニルアセタール樹脂100重量部と、可塑剤としてトリエチレングリコールジ−2−エチルヘキサノエート(3GO)60重量部とを含む樹脂膜を用いて、該樹脂膜の粘弾性を測定した場合に、該樹脂膜のガラス転移温度をTg(℃)としたときに、(Tg+80)℃での弾性率G’(Tg+80)の(Tg+30)℃での弾性率G’(Tg+30)に対する比(G’(Tg+80)/G’(Tg+30))が、0.65以上である、請求項1〜17のいずれか1項に記載の合わせガラス用中間膜。 - 前記第1の層中の前記熱可塑性樹脂がポリビニルアセタール樹脂であり、
前記第1の層中の前記ポリビニルアセタール樹脂は、平均重合度が3000を超えるポリビニルアルコール樹脂をアセタール化することにより得られている、請求項1〜18のいずれか1項に記載の合わせガラス用中間膜。 - 前記第1の層中の前記熱可塑性樹脂がポリビニルアセタール樹脂であり、
前記第1の層中の前記ポリビニルアセタール樹脂のアセチル化度が8モル%以上であるか、又は前記第1の層中の前記ポリビニルアセタール樹脂のアセチル化度が8モル%未満であり、かつアセタール化度が68モル%以上である、請求項1〜19のいずれか1項に記載の合わせガラス用中間膜。 - 前記第1の層中の前記ポリビニルアセタール樹脂のアセチル化度が8モル%以上である、請求項20に記載の合わせガラス用中間膜。
- 前記第1の層中の前記ポリビニルアセタール樹脂のアセチル化度が8モル%未満であり、かつアセタール化度が68モル%以上である、請求項20に記載の合わせガラス用中間膜。
- 1層の構造又は2層以上の積層構造を有する合わせガラス用中間膜であって、
前記熱可塑性樹脂と前記式(1)で表される第1の可塑剤と前記ジエステル化合物である第2の可塑剤とを含む前記第1の層を備える、請求項1〜22のいずれか1項に記載の合わせガラス用中間膜。 - 1層の構造を有する合わせガラス用中間膜であって、
前記熱可塑性樹脂と前記式(1)で表される第1の可塑剤と前記ジエステル化合物である第2の可塑剤とを含む前記第1の層を備える、請求項23に記載の合わせガラス用中間膜。 - 2層以上の積層構造を有する合わせガラス用中間膜であって、
前記熱可塑性樹脂と前記式(1)で表される第1の可塑剤と前記ジエステル化合物である第2の可塑剤とを含む前記第1の層と、
前記第1の層の少なくとも一方の表面に積層された前記第2の層とを備える、請求項23に記載の合わせガラス用中間膜。 - 2層以上の積層構造を有する合わせガラス用中間膜であって、
前記熱可塑性樹脂と前記式(1)で表される第1の可塑剤とを含む前記第1の層と、
前記第1の層の少なくとも一方の表面に積層されており、かつ前記水酸基の含有率が25〜40モル%であるポリビニルアセタール樹脂と前記可塑剤とを含む前記第2の層を備える、請求項1〜22のいずれか1項に記載の合わせガラス用中間膜。 - 2層以上の積層構造を有する合わせガラス用中間膜であって、
前記第1の層中の前記熱可塑性樹脂がポリビニルアセタール樹脂であり、
前記第2の層がポリビニルアセタール樹脂を含み、
前記第1の層中の前記ポリビニルアセタール樹脂100重量部に対する上記可塑剤の含有量が50重量部以上であり、
前記第1の層中の前記ポリビニルアセタール樹脂の水酸基の含有率が、前記第2の層中の前記ポリビニルアセタール樹脂の水酸基の含有率よりも低く、
前記第1の層中の前記ポリビニルアセタール樹脂の水酸基の含有率と前記第2の層中の前記ポリビニルアセタール樹脂の水酸基の含有率との差が、9.2モル%以下であり、
前記第1の層中の前記ポリビニルアセタール樹脂の水酸基の含有率と前記第2の層中の前記ポリビニルアセタール樹脂の水酸基の含有率との差が、8.5モル%を超え、9.2モル%以下である場合には、前記第1の層中の前記ポリビニルアセタール樹脂のアセチル化度が8モル%以下である、請求項1〜22、25及び26のいずれか1項に記載の合わせガラス用中間膜。 - 第1の合わせガラス構成部材と、
第2の合わせガラス構成部材と、
前記第1,第2の合わせガラス構成部材の間に挟み込まれた中間膜とを備え、
前記単層又は多層の中間膜が、請求項1〜27のいずれか1項に記載の合わせガラス用中間膜を含む、合わせガラス。
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