JP4278280B2 - 合わせガラス用中間膜及び合わせガラス - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、透明性、遮熱性、耐候性に優れ、かつ、吸湿による白化が起こらない合わせガラス用中間膜及びその合わせガラス用中間膜を用いてなる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ので、自動車のような車両、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。このような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等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用いられている。
【０００３】
しかし、このような合わせガラスは、安全性には優れるが、遮熱性や耐湿性に劣るという問題点があった。
遮熱機能をもったガラスとしては、例えば、熱線カットガラスが市販されている。この熱線カットガラスは、直接太陽光の遮断を目的として、金属蒸着、スパッタリング加工等によって、ガラス板の表面に金属／金属酸化物の多層コーティングが施されたものである。しかし、この多層コーティングは、外部からの擦傷に弱く、耐薬品性も劣るので、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等の中間膜が積層された熱線カットガラスは、高価である、多層コーティングが厚いので透明性（可視光透過率）が低下する、多層コーティングと中間膜との密着性が低下し、中間膜の剥離や白化が起こる、又は、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等の通信機能に支障をきたす等の問題点があった。
【０００５】
その他の遮熱性能をもった合わせガラスとして、例えば、特公昭６１−５２０９３号公報、特開昭６４−３６４４２号公報等には、可塑化ポリビニルブチラール樹脂シートの間に、金属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提案されている。しかし、これらの合わせガラスは、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、電磁波透過も不充分である等の問題点があった。
【０００６】
更に、中間膜自身に遮熱性能を付与する目的で、熱線カット機能を有する無機物質の微粒子を中間膜層に分散させた合わせガラスが、特開平８−２５９２７９号公報等に提案されている。これらの技術では、赤外線をこれらの機能性微粒子にて遮断して、車両や建築物の温度上昇を抑えることが期待できる。
【０００７】
しかし、上記の技術では、中間膜中にこれら機能性微粒子を微分散させなければ、合わせガラスとしてのヘイズが高くなり、透明性が悪化する。そこで、一般に、分散剤を用いて可塑剤中に微粒子を微分散させた分散液を、樹脂練り込み時に添加することにより、中間膜が成形される。
【０００８】
しかし、中間膜成形時には、約２００℃まで加熱されるので、可塑剤溶液中で微粒子が微分散されていても、高温での分散安定性がなければ、成形時に微粒子の再凝集が起こり、中間膜中での分散状態が悪くなって合わせガラスとしたときにヘイズが高くなってしまうという問題点があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記に鑑み、遮熱性に優れ、電磁波透過性が良好であり、安価で透明性、特にヘイズが良好であり、接着力の調整が可能な合わせガラス用中間膜、及び、その合わせガラス用中間膜を用いてなる合わせガラスを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、可塑化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であって、上記可塑化ポリビニルアセタール樹脂中に、錫ドープ酸化インジウム粒子、並びに、炭素数２〜１８のα−ヒドロキシカルボニル化合物及び／又は炭素数２〜１８のβ−ヒドロキシカルボニル化合物が分散されてなる合わせガラス用中間膜である。
以下に、本発明を詳述する。
【００１１】
本発明の合わせガラス用中間膜は、可塑化ポリビニルアセタール樹脂からなる。上記可塑化ポリビニルアセタール樹脂を構成するポリビニルアセタール樹脂としては特に限定されず、従来安全ガラス用中間膜用樹脂として用いられる種類のものを使用することができ、具体的には、例えば、ブチラール化度６０〜７５モル％、重合度８００〜３０００のポリビニルブチラール等が好適に使用される。
【００１２】
本発明の合わせガラス用中間膜に用いられる可塑化ポリビニルアセタール樹脂は、ポリビニルアセタール樹脂が可塑剤により可塑化されたものである。
上記可塑剤としては特に限定されないが、例えば、トリエチレングリコール−ジ−２−エチルヘキサノエート（３ＧＯ）、トリエチレングリコール−ジ−２−エチルブチレート（３ＧＨ）、ジヘキシルアジペート（ＤＨＡ）、テトラエチレングリコール−ジ−ヘプタノエート（４Ｇ７）、テトラエチレングリコール−ジ−２−エチルヘキサノエート（４ＧＯ）等が好適に用いられる。これらは単独で用いられてもよく、２種以上併用されてもよい。
【００１３】
本発明の合わせガラス用中間膜において、上記可塑剤の配合量は、ポリビニルアセタール樹脂１００重量部に対して２０〜６０重量部であることが好ましい。
上記可塑剤の配合量が、ポリビニルアセタール樹脂１００重量部に対して２０重量部未満であると、得られる合わせガラス用中間膜の耐衝撃性が低下することがある。６０重量部を超えると、可塑剤がブリードして接着力が低下することがある。
【００１４】
本発明の合わせガラス用中間膜は、上記可塑化ポリビニルアセタール樹脂中に、錫ドープ酸化インジウム（以下、ＩＴＯという）粒子、並びに、炭素数２〜１８のα−ヒドロキシカルボニル化合物及び／又は炭素数２〜１８のβ−ヒドロキシカルボニル化合物が分散されてなるものである。
上記ＩＴＯ粒子は、熱線カット機能を有するので、得られる合わせガラス用中間膜は、遮熱性に優れたものとなる。また、上記ＩＴＯ粒子が、可塑化ポリビニルアセタール樹脂中に均一に分散されていることにより、得られる合わせガラス用中間膜の遮熱性は、膜全体に渡って高いものとなり、また、透明性、電磁波透過性も良好となる。
【００１５】
本発明の合わせガラス用中間膜において、上記可塑化ポリビニルアセタール樹脂中にＩＴＯ粒子を分散させる方法としては特に限定されないが、ＩＴＯ粒子を分散剤により可塑剤中に分散させた分散液を添加する方法が好ましい。上記の方法により、ＩＴＯ粒子は、可塑化ポリビニルアセタール樹脂中に均一に分散される。
【００１６】
本発明の合わせガラス用中間膜において、ＩＴＯ粒子を可塑剤中に分散させる方法としては特に限定されないが、可塑剤、分散剤、ＩＴＯ粒子を混合し、一般の塗料の分散や配合に用いられる、サンドミル、ボールミル、ホモジナイザー、アトライター、高速回転攪拌装置、超音波分散装置等の装置にて分散することができる。
【００１７】
本発明の合わせガラス用中間膜において、ＩＴＯ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。ＩＴＯ粒子の含有量が、ポリビニルアセタール樹脂１００重量部に対して０．１重量部未満では、赤外線カット効果がでにくくなることがある。３．０重量部を超えると、得られる合わせガラス用中間膜は、可視光線の透過性が低下することがある。
【００１８】
また、上記の方法で得られたＩＴＯ粒子を分散した分散液は、合わせガラス用中間膜に含まれるＩＴＯ粒子の割合が上記の範囲になるよう、可塑化ポリビニルアセタール樹脂に直接添加してもよく、また、あらかじめ可塑剤中に添加し、その後ポリビニルアセタール樹脂と混合してもよい。
【００１９】
本発明の合わせガラス用中間膜においては、分散剤として、炭素数２〜１８のα−ヒドロキシカルボニル化合物及び／又は炭素数２〜１８のβ−ヒドロキシカルボニル化合物を用いる。
上記炭素数２〜１８のα−ヒドロキシカルボニル化合物及び炭素数２〜１８のβ−ヒドロキシカルボニル化合物は、高い分散能を有するので、ＩＴＯ粒子を樹脂中に均一に分散させることができる。また、上記炭素数２〜１８のα−ヒドロキシカルボニル化合物及び／又は炭素数２〜１８のβ−ヒドロキシカルボニル化合物を用いることにより、ＩＴＯ粒子の分散性は高温においても安定となり、中間膜を成形時に加熱しても、ＩＴＯ粒子の凝集・沈降が発生せず、良好な分散状態が保たれる。そのため、得られる合わせガラス用中間膜は、低ヘイズで、透明性に優れたものとなる。
なお、上記α−（又はβ−）ヒドロキシカルボニル化合物とは、α−（又はβ−）ヒドロキシケトン、α−（又はβ−）ヒドロキシエステル、α−（又はβ−）ヒドロキシカルボン酸である。
【００２０】
上記炭素数２〜１８のα−ヒドロキシカルボニル化合物としては、例えば、ヒドロキシアセトン、３−ヒドロキシ−２−ブタノン、乳酸及びそのエステル、α−ヒドロキシイソ酪酸及びそのエステル等が挙げられる。
上記炭素数２〜１８のβ−ヒドロキシカルボニル化合物としては、例えば、４−ヒドロキシ−２−ブタノン、ダイアセトンアルコール、３−ヒドロキシ酪酸及びそのエステル、サリチル酸及びそのエステル等が挙げられる。
これらの化合物は単独で用いられてもよく、２種以上併用されてもよい。
【００２１】
また、本発明の合わせガラス用中間膜においては、分散剤として、上記炭素数２〜１８のα−ヒドロキシカルボニル化合物及び／又は炭素数２〜１８のβ−ヒドロキシカルボニル化合物とその他の分散剤とを併用することもできる。
上記その他の分散剤としては、リン酸エステル塩等が挙げられる。
【００２２】
上記α−ヒドロキシカルボニル化合物及び／又はβ−ヒドロキシカルボニル化合物は、分散時に使用するだけでなく、ＩＴＯ粒子を他の分散剤で分散した後に添加してもよく、いずれの場合でも高温での分散安定性を付与することができる。また、中間膜成形時に添加しても、ＩＴＯ粒子が良好に分散された合わせガラス用中間膜を得ることができる。
【００２３】
上記分散剤の添加量としては特に限定されないが、ＩＴＯ粒子１００重量部に対して、０．１〜３００重量部であることが好ましい。上記分散剤の添加量がＩＴＯ粒子１００重量部に対して０．１重量部未満であると、ＩＴＯ粒子が可塑剤中に良好に分散されないことがある。３００重量部を超えると、表面にブリードして接着力が低下することがある。より好ましくは、ＩＴＯ粒子１００重量部に対して０．５〜１５０重量部である。
【００２４】
本発明の合わせガラス用中間膜に用いられる可塑化ポリビニルアセタール樹脂は、上述のようにＩＴＯ粒子を可塑剤中に分散させた分散液を添加してなるが、上記分散液中でのＩＴＯ粒子の粒径は、常温において１０〜８０ｎｍであり、かつ、分散液を２００℃に加熱後も１０〜８０ｎｍであることが好ましい。
上記分散液中でのＩＴＯ粒子の粒径が、常温で１０〜８０ｎｍであり、かつ、２００℃まで加熱しても凝集、沈降が起きず、その粒径が１０〜８０ｎｍであるような分散液を用いて合わせガラス用中間膜を成形すると、膜中では、ＩＴＯ粒子が微分散化されているので、その合わせガラス用中間膜を用いて製造される合わせガラスは、低ヘイズで透明性に優れたものとなる。
【００２５】
また、本発明の合わせガラス用中間膜には、必要に応じて、接着力調整剤が含有されていてもよい。
上記接着力調整剤としては、例えば、有機酸又は無機酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩等が好適に用いられる。
上記のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩としては特に限定されず、例えば、カリウム、ナトリウム、マグネシウム等の塩が挙げられる。上記有機酸としては特に限定されず、例えば、オクチル酸、ヘキシル酸、酪酸、蟻酸等のカルボン酸等が挙げられる。上記無機酸としては特に限定されず、例えば、塩酸、硝酸等が挙げられる。
これらの接着力調整剤は単独で用いられてもよく、２種以上併用されてもよい。
【００２６】
上記有機酸又は無機酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩のなかでも、炭素数２〜１６の有機酸のアルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩が好ましい。より好ましくは、炭素数２〜１６のカルボン酸のマグネシウム塩である。
上記炭素数２〜１６のカルボン酸のマグネシ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、プロピオン酸マグネシウム、２−エチルブタン酸マグネシウム、２−エチルヘキシル酸マグネシウム等が挙げられる。これらは単独で用いられてもよく、２種以上併用されてもよい。
【００２７】
上記接着力調整剤の添加量は、ポリビニルアセタール樹脂１００重量部に対して０．００１〜０．５重量部が好ましい。上記接着力調整剤の添加量が、ポリビニルアセタール樹脂１００重量部に対して０．００１重量部未満では、得られる合わせガラス用中間膜は、高湿度雰囲気下で周辺部の接着力低下が起こることがある。０．５重量部を超えると、得られる合わせガラス用中間膜の接着力が低くなりすぎるうえに、膜の透明性が失われるという問題が起こることがある。上記接着力調整剤の添加量は、より好ましくは、ポリビニルアセタール樹脂１００重量部に対して、０．０１〜０．２重量部である。
【００２８】
また、接着力調整剤として、特公昭５５−２９９５０号公報に開示されている変性シリコンオイルを併用してもよい。
上記変性シリコンオイルとは、一般には、ポリシロキサンに変性すべき化合物を反応させて得られる、粘調な液体である。上記変性シリコンオイルとしては特に限定されず、例えば、エーテル変性シリコンオイル、エポキシ変性シリコンオイル、エステル変性シリコンオイル、アミン変性シリコンオイル等が挙げられる。これらは単独で用いられてもよく、２種以上併用されてもよい。
【００２９】
上記変性シリコンオイルの添加量は、ポリビニルアセタール樹脂１００重量部に対して０．００５〜０．５重量部であることが好ましい。より好ましくは、ポリビニルアセタール樹脂１００重量部に対して０．０２〜０．２重量部である。
【００３０】
本発明の合わせガラス用中間膜には、その他の添加剤として、押出機中での熱による変質を防止するための酸化防止剤、耐候性や耐光性改善のための紫外線吸収剤、各種安定剤が１種又は２種以上添加されてもよい。
【００３１】
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、例えば、上記ポリビニルアセタール樹脂、可塑剤、ＩＴＯ粒子、分散剤の各所定量と、必要に応じて添加される各種添加剤とを配合し、これを均一に混練した後、押出法、カレンダー法、プレス法、キャスティング法、インフレーション法等によりシート状に成膜すればよい。
【００３２】
本発明の合わせガラス用中間膜の全体の膜厚は、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等を考慮すると、実用的には、０．３〜０．８ｍｍであることが好ましい。
【００３３】
本発明の合わせガラス用中間膜は、上述のような構成からなるので、透明性、遮熱性、電磁波透過性、耐候性に優れており、また、ガラスとの接着力調整が良好である。更に、吸湿による白化が起こりにくい。
【００３４】
本発明２は、本発明１の合わせガラス用中間膜を用いてなる合わせガラスである。
本発明２の合わせガラスの製造方法としては特に限定されず、例えば、２枚の透明なガラス板の間に、本発明１の合わせガラス用中間膜を挟み、これをゴムバッグに入れ、減圧吸引しながら約７０〜１１０℃の温度で予備接着し、次いで、オートクレーブを用いて約１２０〜１５０℃の温度で、約１〜１．５ＭＰａの圧力で本接着を行うことにより、所望の合わせガラスを得ることができる。
【００３５】
上記ガラス板としては特に限定されず、例えば、フロート板ガラス、磨き板ガラス、型板ガラス、網入り板ガラス、線入り板ガラス、着色された板ガラス等の各種無機ガラス板等が挙げられる。これらは単独で用いられてもよく、２種以上併用されてもよい。
【００３６】
また、本発明１の合わせガラス用中間膜は、無機ガラス以外の有機ガラス、即ち、剛性の高い透明体で挟着されてもよい。上記透明体としては、例えば、ポリカーボネート樹脂よりなるもの等が挙げられる。
【００３７】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
【００３８】
実施例１
（ポリビニルブチラール樹脂の合成）
純水２８９０ｇに、平均重合度１７００、鹸化度９９．２モル％のポリビニルアルコール２７５ｇ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とを加え、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、更に、過剰の水で２時間水洗及び乾燥を経て、白色粉末状のポリビニルブチラール樹脂を得た。この樹脂の平均ブチラール化度は６８．５モル％であった。
【００３９】
（分散液の調製）
ＩＴＯを５重量％含有する３ＧＯ溶液に、乳酸ブチルをＩＴＯ１００重量部に対して１０重量部加え、よく攪拌し分散させた。
得られたＩＴＯ粒子が分散した３ＧＯ溶液の加熱安定性を、下記（１）の方法で評価し、結果を表１に示した。
【００４０】
上記ポリビニルブチラール樹脂１００重量部に、上記ＩＴＯ粒子が分散した３ＧＯ溶液４１重量部を加えミキシングロールに供給し、混練して得られた混練物をプレス成形機にて１５０℃で３０分間プレス成形し、厚さ約０．８ｍｍの合わせガラス用中間膜を得た。この合わせガラス用中間膜を２．４ｍｍ厚のフロート板ガラス２枚の間に挟み込み、ロール法で予備接着した。次いで、１４０℃のオートクレーブで１．２ＭＰａの圧力で圧着し、合わせガラスを得た。
得られた合わせガラスの性能を、下記（２）、（３）の方法で評価し、結果を表１に示した。
【００４１】
評価方法
（１）粒度分布測定
日機装社製マイクロトラックＵＰＡ粒度分析計にて、３ＧＯ溶液中におけるＩＴＯ粒子の粒度分布測定を行った。まず常温で測定し、次に２００℃まで加熱した後、常温まで戻し測定を行った。
【００４２】
（２）光学特性
分光光度計（島津製作所社製、「ＵＶ３１００」）を使用して、合わせガラスの３４０〜１８００ｎｍの透過率を測定し、ＪＩＳ Ｚ ８７２２、ＪＩＳ Ｒ ３１０６、ＪＩＳ Ｚ ８７０１に準拠して、３８０〜７８０ｎｍの可視光透過率Ｔｖ、３４０〜１８００ｎｍの日射透過率Ｔｓを評価した。
（３）ヘイズＨ
ＪＩＳ Ｋ ６７１４に準拠して測定した。
【００４３】
実施例２
乳酸ブチルの代わりにサリチル酸メチルを添加したこと以外は、実施例１と同様の方法で合わせガラス用中間膜及び合わせガラスを作製し、評価を行った。結果を表１に示した。
【００４４】
実施例３
乳酸ブチルの添加量を、ＩＴＯ１００重量部に対して５重量部としたこと以外は、実施例１と同様の方法で合わせガラス用中間膜及び合わせガラスを作製し、評価を行った。結果を表１に示した。
【００４５】
比較例１
乳酸ブチルを添加しなかったこと以外は、実施例１と同様の方法で合わせガラス用中間膜及び合わせガラスを作製し、評価を行った。結果を表１に示した。
【００４６】
【表１】
【００４７】
表１から、実施例１〜３で作製したＩＴＯ粒子の分散液では、２００℃に加熱後もＩＴＯ粒子の凝集が起こらず、ＩＴＯ粒子が良好に分散した合わせガラス用中間膜を得ることができた。また、この合わせガラス用中間膜を用いて製造された合わせガラスは、ヘイズが小さく、透明性に優れたものであった。分散剤を用いなかった比較例１の分散液では、加熱後に分散液中でＩＴＯ粒子が凝集・沈降した。また、その分散液を用いて得られた合わせガラス用中間膜より製造された合わせガラスは、ヘイズが高かった。
【００４８】
【発明の効果】
本発明の合わせガラス用中間膜は、上述のような構成からなるので、常温・加熱後ともにＩＴＯ微粒子の分散性が良好に保たれている。そのため、製膜時に高温がかかっても、得られる合わせガラス用中間膜の透過率やヘイズは悪化せず、透明性が良好な合わせガラスを製造することができる。
【発明の属する技術分野】
本発明は、透明性、遮熱性、耐候性に優れ、かつ、吸湿による白化が起こらない合わせガラス用中間膜及びその合わせガラス用中間膜を用いてなる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ので、自動車のような車両、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。このような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等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用いられている。
【０００３】
しかし、このような合わせガラスは、安全性には優れるが、遮熱性や耐湿性に劣るという問題点があった。
遮熱機能をもったガラスとしては、例えば、熱線カットガラスが市販されている。この熱線カットガラスは、直接太陽光の遮断を目的として、金属蒸着、スパッタリング加工等によって、ガラス板の表面に金属／金属酸化物の多層コーティングが施されたものである。しかし、この多層コーティングは、外部からの擦傷に弱く、耐薬品性も劣るので、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等の中間膜が積層された熱線カットガラスは、高価である、多層コーティングが厚いので透明性（可視光透過率）が低下する、多層コーティングと中間膜との密着性が低下し、中間膜の剥離や白化が起こる、又は、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等の通信機能に支障をきたす等の問題点があった。
【０００５】
その他の遮熱性能をもった合わせガラスとして、例えば、特公昭６１−５２０９３号公報、特開昭６４−３６４４２号公報等には、可塑化ポリビニルブチラール樹脂シートの間に、金属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提案されている。しかし、これらの合わせガラスは、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、電磁波透過も不充分である等の問題点があった。
【０００６】
更に、中間膜自身に遮熱性能を付与する目的で、熱線カット機能を有する無機物質の微粒子を中間膜層に分散させた合わせガラスが、特開平８−２５９２７９号公報等に提案されている。これらの技術では、赤外線をこれらの機能性微粒子にて遮断して、車両や建築物の温度上昇を抑えることが期待できる。
【０００７】
しかし、上記の技術では、中間膜中にこれら機能性微粒子を微分散させなければ、合わせガラスとしてのヘイズが高くなり、透明性が悪化する。そこで、一般に、分散剤を用いて可塑剤中に微粒子を微分散させた分散液を、樹脂練り込み時に添加することにより、中間膜が成形される。
【０００８】
しかし、中間膜成形時には、約２００℃まで加熱されるので、可塑剤溶液中で微粒子が微分散されていても、高温での分散安定性がなければ、成形時に微粒子の再凝集が起こり、中間膜中での分散状態が悪くなって合わせガラスとしたときにヘイズが高くなってしまうという問題点があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記に鑑み、遮熱性に優れ、電磁波透過性が良好であり、安価で透明性、特にヘイズが良好であり、接着力の調整が可能な合わせガラス用中間膜、及び、その合わせガラス用中間膜を用いてなる合わせガラスを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、可塑化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であって、上記可塑化ポリビニルアセタール樹脂中に、錫ドープ酸化インジウム粒子、並びに、炭素数２〜１８のα−ヒドロキシカルボニル化合物及び／又は炭素数２〜１８のβ−ヒドロキシカルボニル化合物が分散されてなる合わせガラス用中間膜である。
以下に、本発明を詳述する。
【００１１】
本発明の合わせガラス用中間膜は、可塑化ポリビニルアセタール樹脂からなる。上記可塑化ポリビニルアセタール樹脂を構成するポリビニルアセタール樹脂としては特に限定されず、従来安全ガラス用中間膜用樹脂として用いられる種類のものを使用することができ、具体的には、例えば、ブチラール化度６０〜７５モル％、重合度８００〜３０００のポリビニルブチラール等が好適に使用される。
【００１２】
本発明の合わせガラス用中間膜に用いられる可塑化ポリビニルアセタール樹脂は、ポリビニルアセタール樹脂が可塑剤により可塑化されたものである。
上記可塑剤としては特に限定されないが、例えば、トリエチレングリコール−ジ−２−エチルヘキサノエート（３ＧＯ）、トリエチレングリコール−ジ−２−エチルブチレート（３ＧＨ）、ジヘキシルアジペート（ＤＨＡ）、テトラエチレングリコール−ジ−ヘプタノエート（４Ｇ７）、テトラエチレングリコール−ジ−２−エチルヘキサノエート（４ＧＯ）等が好適に用いられる。これらは単独で用いられてもよく、２種以上併用されてもよい。
【００１３】
本発明の合わせガラス用中間膜において、上記可塑剤の配合量は、ポリビニルアセタール樹脂１００重量部に対して２０〜６０重量部であることが好ましい。
上記可塑剤の配合量が、ポリビニルアセタール樹脂１００重量部に対して２０重量部未満であると、得られる合わせガラス用中間膜の耐衝撃性が低下することがある。６０重量部を超えると、可塑剤がブリードして接着力が低下することがある。
【００１４】
本発明の合わせガラス用中間膜は、上記可塑化ポリビニルアセタール樹脂中に、錫ドープ酸化インジウム（以下、ＩＴＯという）粒子、並びに、炭素数２〜１８のα−ヒドロキシカルボニル化合物及び／又は炭素数２〜１８のβ−ヒドロキシカルボニル化合物が分散されてなるものである。
上記ＩＴＯ粒子は、熱線カット機能を有するので、得られる合わせガラス用中間膜は、遮熱性に優れたものとなる。また、上記ＩＴＯ粒子が、可塑化ポリビニルアセタール樹脂中に均一に分散されていることにより、得られる合わせガラス用中間膜の遮熱性は、膜全体に渡って高いものとなり、また、透明性、電磁波透過性も良好となる。
【００１５】
本発明の合わせガラス用中間膜において、上記可塑化ポリビニルアセタール樹脂中にＩＴＯ粒子を分散させる方法としては特に限定されないが、ＩＴＯ粒子を分散剤により可塑剤中に分散させた分散液を添加する方法が好ましい。上記の方法により、ＩＴＯ粒子は、可塑化ポリビニルアセタール樹脂中に均一に分散される。
【００１６】
本発明の合わせガラス用中間膜において、ＩＴＯ粒子を可塑剤中に分散させる方法としては特に限定されないが、可塑剤、分散剤、ＩＴＯ粒子を混合し、一般の塗料の分散や配合に用いられる、サンドミル、ボールミル、ホモジナイザー、アトライター、高速回転攪拌装置、超音波分散装置等の装置にて分散することができる。
【００１７】
本発明の合わせガラス用中間膜において、ＩＴＯ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。ＩＴＯ粒子の含有量が、ポリビニルアセタール樹脂１００重量部に対して０．１重量部未満では、赤外線カット効果がでにくくなることがある。３．０重量部を超えると、得られる合わせガラス用中間膜は、可視光線の透過性が低下することがある。
【００１８】
また、上記の方法で得られたＩＴＯ粒子を分散した分散液は、合わせガラス用中間膜に含まれるＩＴＯ粒子の割合が上記の範囲になるよう、可塑化ポリビニルアセタール樹脂に直接添加してもよく、また、あらかじめ可塑剤中に添加し、その後ポリビニルアセタール樹脂と混合してもよい。
【００１９】
本発明の合わせガラス用中間膜においては、分散剤として、炭素数２〜１８のα−ヒドロキシカルボニル化合物及び／又は炭素数２〜１８のβ−ヒドロキシカルボニル化合物を用いる。
上記炭素数２〜１８のα−ヒドロキシカルボニル化合物及び炭素数２〜１８のβ−ヒドロキシカルボニル化合物は、高い分散能を有するので、ＩＴＯ粒子を樹脂中に均一に分散させることができる。また、上記炭素数２〜１８のα−ヒドロキシカルボニル化合物及び／又は炭素数２〜１８のβ−ヒドロキシカルボニル化合物を用いることにより、ＩＴＯ粒子の分散性は高温においても安定となり、中間膜を成形時に加熱しても、ＩＴＯ粒子の凝集・沈降が発生せず、良好な分散状態が保たれる。そのため、得られる合わせガラス用中間膜は、低ヘイズで、透明性に優れたものとなる。
なお、上記α−（又はβ−）ヒドロキシカルボニル化合物とは、α−（又はβ−）ヒドロキシケトン、α−（又はβ−）ヒドロキシエステル、α−（又はβ−）ヒドロキシカルボン酸である。
【００２０】
上記炭素数２〜１８のα−ヒドロキシカルボニル化合物としては、例えば、ヒドロキシアセトン、３−ヒドロキシ−２−ブタノン、乳酸及びそのエステル、α−ヒドロキシイソ酪酸及びそのエステル等が挙げられる。
上記炭素数２〜１８のβ−ヒドロキシカルボニル化合物としては、例えば、４−ヒドロキシ−２−ブタノン、ダイアセトンアルコール、３−ヒドロキシ酪酸及びそのエステル、サリチル酸及びそのエステル等が挙げられる。
これらの化合物は単独で用いられてもよく、２種以上併用されてもよい。
【００２１】
また、本発明の合わせガラス用中間膜においては、分散剤として、上記炭素数２〜１８のα−ヒドロキシカルボニル化合物及び／又は炭素数２〜１８のβ−ヒドロキシカルボニル化合物とその他の分散剤とを併用することもできる。
上記その他の分散剤としては、リン酸エステル塩等が挙げられる。
【００２２】
上記α−ヒドロキシカルボニル化合物及び／又はβ−ヒドロキシカルボニル化合物は、分散時に使用するだけでなく、ＩＴＯ粒子を他の分散剤で分散した後に添加してもよく、いずれの場合でも高温での分散安定性を付与することができる。また、中間膜成形時に添加しても、ＩＴＯ粒子が良好に分散された合わせガラス用中間膜を得ることができる。
【００２３】
上記分散剤の添加量としては特に限定されないが、ＩＴＯ粒子１００重量部に対して、０．１〜３００重量部であることが好ましい。上記分散剤の添加量がＩＴＯ粒子１００重量部に対して０．１重量部未満であると、ＩＴＯ粒子が可塑剤中に良好に分散されないことがある。３００重量部を超えると、表面にブリードして接着力が低下することがある。より好ましくは、ＩＴＯ粒子１００重量部に対して０．５〜１５０重量部である。
【００２４】
本発明の合わせガラス用中間膜に用いられる可塑化ポリビニルアセタール樹脂は、上述のようにＩＴＯ粒子を可塑剤中に分散させた分散液を添加してなるが、上記分散液中でのＩＴＯ粒子の粒径は、常温において１０〜８０ｎｍであり、かつ、分散液を２００℃に加熱後も１０〜８０ｎｍであることが好ましい。
上記分散液中でのＩＴＯ粒子の粒径が、常温で１０〜８０ｎｍであり、かつ、２００℃まで加熱しても凝集、沈降が起きず、その粒径が１０〜８０ｎｍであるような分散液を用いて合わせガラス用中間膜を成形すると、膜中では、ＩＴＯ粒子が微分散化されているので、その合わせガラス用中間膜を用いて製造される合わせガラスは、低ヘイズで透明性に優れたものとなる。
【００２５】
また、本発明の合わせガラス用中間膜には、必要に応じて、接着力調整剤が含有されていてもよい。
上記接着力調整剤としては、例えば、有機酸又は無機酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩等が好適に用いられる。
上記のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩としては特に限定されず、例えば、カリウム、ナトリウム、マグネシウム等の塩が挙げられる。上記有機酸としては特に限定されず、例えば、オクチル酸、ヘキシル酸、酪酸、蟻酸等のカルボン酸等が挙げられる。上記無機酸としては特に限定されず、例えば、塩酸、硝酸等が挙げられる。
これらの接着力調整剤は単独で用いられてもよく、２種以上併用されてもよい。
【００２６】
上記有機酸又は無機酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩のなかでも、炭素数２〜１６の有機酸のアルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩が好ましい。より好ましくは、炭素数２〜１６のカルボン酸のマグネシウム塩である。
上記炭素数２〜１６のカルボン酸のマグネシ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、プロピオン酸マグネシウム、２−エチルブタン酸マグネシウム、２−エチルヘキシル酸マグネシウム等が挙げられる。これらは単独で用いられてもよく、２種以上併用されてもよい。
【００２７】
上記接着力調整剤の添加量は、ポリビニルアセタール樹脂１００重量部に対して０．００１〜０．５重量部が好ましい。上記接着力調整剤の添加量が、ポリビニルアセタール樹脂１００重量部に対して０．００１重量部未満では、得られる合わせガラス用中間膜は、高湿度雰囲気下で周辺部の接着力低下が起こることがある。０．５重量部を超えると、得られる合わせガラス用中間膜の接着力が低くなりすぎるうえに、膜の透明性が失われるという問題が起こることがある。上記接着力調整剤の添加量は、より好ましくは、ポリビニルアセタール樹脂１００重量部に対して、０．０１〜０．２重量部である。
【００２８】
また、接着力調整剤として、特公昭５５−２９９５０号公報に開示されている変性シリコンオイルを併用してもよい。
上記変性シリコンオイルとは、一般には、ポリシロキサンに変性すべき化合物を反応させて得られる、粘調な液体である。上記変性シリコンオイルとしては特に限定されず、例えば、エーテル変性シリコンオイル、エポキシ変性シリコンオイル、エステル変性シリコンオイル、アミン変性シリコンオイル等が挙げられる。これらは単独で用いられてもよく、２種以上併用されてもよい。
【００２９】
上記変性シリコンオイルの添加量は、ポリビニルアセタール樹脂１００重量部に対して０．００５〜０．５重量部であることが好ましい。より好ましくは、ポリビニルアセタール樹脂１００重量部に対して０．０２〜０．２重量部である。
【００３０】
本発明の合わせガラス用中間膜には、その他の添加剤として、押出機中での熱による変質を防止するための酸化防止剤、耐候性や耐光性改善のための紫外線吸収剤、各種安定剤が１種又は２種以上添加されてもよい。
【００３１】
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、例えば、上記ポリビニルアセタール樹脂、可塑剤、ＩＴＯ粒子、分散剤の各所定量と、必要に応じて添加される各種添加剤とを配合し、これを均一に混練した後、押出法、カレンダー法、プレス法、キャスティング法、インフレーション法等によりシート状に成膜すればよい。
【００３２】
本発明の合わせガラス用中間膜の全体の膜厚は、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等を考慮すると、実用的には、０．３〜０．８ｍｍであることが好ましい。
【００３３】
本発明の合わせガラス用中間膜は、上述のような構成からなるので、透明性、遮熱性、電磁波透過性、耐候性に優れており、また、ガラスとの接着力調整が良好である。更に、吸湿による白化が起こりにくい。
【００３４】
本発明２は、本発明１の合わせガラス用中間膜を用いてなる合わせガラスである。
本発明２の合わせガラスの製造方法としては特に限定されず、例えば、２枚の透明なガラス板の間に、本発明１の合わせガラス用中間膜を挟み、これをゴムバッグに入れ、減圧吸引しながら約７０〜１１０℃の温度で予備接着し、次いで、オートクレーブを用いて約１２０〜１５０℃の温度で、約１〜１．５ＭＰａの圧力で本接着を行うことにより、所望の合わせガラスを得ることができる。
【００３５】
上記ガラス板としては特に限定されず、例えば、フロート板ガラス、磨き板ガラス、型板ガラス、網入り板ガラス、線入り板ガラス、着色された板ガラス等の各種無機ガラス板等が挙げられる。これらは単独で用いられてもよく、２種以上併用されてもよい。
【００３６】
また、本発明１の合わせガラス用中間膜は、無機ガラス以外の有機ガラス、即ち、剛性の高い透明体で挟着されてもよい。上記透明体としては、例えば、ポリカーボネート樹脂よりなるもの等が挙げられる。
【００３７】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
【００３８】
実施例１
（ポリビニルブチラール樹脂の合成）
純水２８９０ｇに、平均重合度１７００、鹸化度９９．２モル％のポリビニルアルコール２７５ｇ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とを加え、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、更に、過剰の水で２時間水洗及び乾燥を経て、白色粉末状のポリビニルブチラール樹脂を得た。この樹脂の平均ブチラール化度は６８．５モル％であった。
【００３９】
（分散液の調製）
ＩＴＯを５重量％含有する３ＧＯ溶液に、乳酸ブチルをＩＴＯ１００重量部に対して１０重量部加え、よく攪拌し分散させた。
得られたＩＴＯ粒子が分散した３ＧＯ溶液の加熱安定性を、下記（１）の方法で評価し、結果を表１に示した。
【００４０】
上記ポリビニルブチラール樹脂１００重量部に、上記ＩＴＯ粒子が分散した３ＧＯ溶液４１重量部を加えミキシングロールに供給し、混練して得られた混練物をプレス成形機にて１５０℃で３０分間プレス成形し、厚さ約０．８ｍｍの合わせガラス用中間膜を得た。この合わせガラス用中間膜を２．４ｍｍ厚のフロート板ガラス２枚の間に挟み込み、ロール法で予備接着した。次いで、１４０℃のオートクレーブで１．２ＭＰａの圧力で圧着し、合わせガラスを得た。
得られた合わせガラスの性能を、下記（２）、（３）の方法で評価し、結果を表１に示した。
【００４１】
評価方法
（１）粒度分布測定
日機装社製マイクロトラックＵＰＡ粒度分析計にて、３ＧＯ溶液中におけるＩＴＯ粒子の粒度分布測定を行った。まず常温で測定し、次に２００℃まで加熱した後、常温まで戻し測定を行った。
【００４２】
（２）光学特性
分光光度計（島津製作所社製、「ＵＶ３１００」）を使用して、合わせガラスの３４０〜１８００ｎｍの透過率を測定し、ＪＩＳ Ｚ ８７２２、ＪＩＳ Ｒ ３１０６、ＪＩＳ Ｚ ８７０１に準拠して、３８０〜７８０ｎｍの可視光透過率Ｔｖ、３４０〜１８００ｎｍの日射透過率Ｔｓを評価した。
（３）ヘイズＨ
ＪＩＳ Ｋ ６７１４に準拠して測定した。
【００４３】
実施例２
乳酸ブチルの代わりにサリチル酸メチルを添加したこと以外は、実施例１と同様の方法で合わせガラス用中間膜及び合わせガラスを作製し、評価を行った。結果を表１に示した。
【００４４】
実施例３
乳酸ブチルの添加量を、ＩＴＯ１００重量部に対して５重量部としたこと以外は、実施例１と同様の方法で合わせガラス用中間膜及び合わせガラスを作製し、評価を行った。結果を表１に示した。
【００４５】
比較例１
乳酸ブチルを添加しなかったこと以外は、実施例１と同様の方法で合わせガラス用中間膜及び合わせガラスを作製し、評価を行った。結果を表１に示した。
【００４６】
【表１】
表１から、実施例１〜３で作製したＩＴＯ粒子の分散液では、２００℃に加熱後もＩＴＯ粒子の凝集が起こらず、ＩＴＯ粒子が良好に分散した合わせガラス用中間膜を得ることができた。また、この合わせガラス用中間膜を用いて製造された合わせガラスは、ヘイズが小さく、透明性に優れたものであった。分散剤を用いなかった比較例１の分散液では、加熱後に分散液中でＩＴＯ粒子が凝集・沈降した。また、その分散液を用いて得られた合わせガラス用中間膜より製造された合わせガラスは、ヘイズが高かった。
【００４８】
【発明の効果】
本発明の合わせガラス用中間膜は、上述のような構成からなるので、常温・加熱後ともにＩＴＯ微粒子の分散性が良好に保たれている。そのため、製膜時に高温がかかっても、得られる合わせガラス用中間膜の透過率やヘイズは悪化せず、透明性が良好な合わせガラスを製造することができる。
Claims (2)
- 可塑化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であって、
前記可塑化ポリビニルアセタール樹脂中に、錫ドープ酸化インジウム粒子、並びに、炭素数２〜１８のα−ヒドロキシカルボニル化合物及び／又は炭素数２〜１８のβ−ヒドロキシカルボニル化合物が分散され、前記炭素数２〜１８のα−ヒドロキシカルボニル化合物及び／又は前記炭素数２〜１８のβ−ヒドロキシカルボニル化合物の添加量は、前記錫ドープ酸化インジウム粒子１００重量部に対して、０．１〜３００重量部であることを特徴とする合わせガラス用中間膜。 - 請求項１記載の合わせガラス用中間膜を用いてなることを特徴とする合わせガラス。
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