JPH04325503A - 制振材用及び遮音材用ポリビニルアセタール樹脂および合わせガラス用中間膜 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、新規ポリビニルアセタ
−ル樹脂に関し、さらには、前記ポリビニルアセタ−ル
樹脂を用いた遮音性が優れた合わせガラス用中間膜に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ポリビニルアセタ−ル樹脂として
は、ポリビニルアルコ−ルがブチルアルデヒド、ホルム
アルデヒド、アセトアルデヒド等でアセタ−ル化された
ものがよく知られており、その他のポリビニルアセタ−
ル樹脂としては、例えば、特開昭６２−２７８１４８号
公報には、ポリビニルアルコ−ルが炭素数６〜１０のア
ルデヒドでアセタ−ル化されたものが記載されており、
それぞれ実用性能について報告されている。また、特開
昭６１−２２５２６８号公報には、バレルアルデヒドと
その他のアルデヒドとの共アセタ−ル化物を使用した接
着剤組成物が記載されているが、ポリビニルアルコ−ル
がバレルアルデヒド単独でアセタ−ル化されたポリビニ
ルアセタ−ル樹脂は、その有用性の面からこれまで検討
されたことがなかった。

【０００３】上記ポリビニルアセタ−ル樹脂のうち、ポ
リビニルアルコ−ルがブチルアルデヒドでアセタ−ル化
されて得られるポリビニルブチラ−ル樹脂は、ガラス対
する優れた接着性、高い透明性、強靱な引張強度、常温
付近での高い損失係数等を有することから、その可塑化
物が合わせガラス用中間膜として用いられている。

【０００４】上記中間膜を用いた合わせガラスは、透明
性、耐候性、破損時の飛散防止性、衝突時の衝撃エネル
ギ−吸収性、衝突物に対する耐貫通性等が優れることか
ら、交通車両、建築物等の窓ガラス用途に広く用いられ
ている。

【０００５】また、ポリビニルブチラ−ル樹脂は、単独
もしくは他の樹脂との混合物系で、接着剤、インクバイ
ンダ−等の用途にも多用されていた。そして、近年、常
温付近で高い損失係数を有するという性質が注目され、
制振材料としての応用が検討されており、例えば、特公
昭５４−２３４８９号公報には、ポリビニルブチラ−ル
樹脂と金属を組み合わせた制振材料が提案されているが
、このものは制振性能が劣るという欠点を有していた。

【０００６】一方、窓ガラスの性能としては、最近、上
記各性能以外に、さらに遮音性にも優れていることが要
望されてきている。ところで、遮音性に関し、ガラス板
は、２０００Ｈｚを中心とする周波数領域ではコインシ
デンス効果により遮音性が低下する。このコインシデン
ス効果とは、ガラスに音波が入射したとき、ガラスの剛
性と慣性によって、ガラス面上を横波が伝導して横波と
入射音とが共鳴し、その結果として、音の透過が起こる
現象である。

【０００７】また、遮音性能は、周波数に対する透過損
失量として示され、ＪＩＳによれば、その透過損失量は
、図１の実線で示されるように、５００Ｈｚ以上では遮
音等級に応じてそれぞれ一定値で規定されている。

【０００８】従来の合わせガラスの遮音性は、単板のガ
ラス板より優れているものの、２０００Ｈｚを中心とす
る周波数領域において、やはりコインシデンス効果によ
る遮音性の低下は避けらず、十分とはいえなかった。こ
の現象は、図１の点線で示すとおりであって、その谷の
部分がコインシデンス効果による遮音性能の低下の原因
になり、所定の遮音性能を保持しないことになる。

【０００９】すなわち、コインシデンス効果による遮音
性能の低下が問題となるのは、このコインシデンス効果
によって生ずる透過損失量の極小部　（以下、この極小
部の透過損失量をＴＬ値という）であり、遮音性能を向
上させるためには、このコインシデンス効果を緩和させ
ればよく，具体的にはＴＬ値の低下を防止すればよい。

【００１０】従来、このＴＬ値の低下を防止する手段と
して、合わせガラスの質量の増大、ガラス面積の細分化
等、種々の方法が提案されているが、未だ十分に満足で
きる結果が得られず、コスト面からも実用的に採用され
るまでになっていない。

【００１１】例えば、特公昭４６−５８３０号公報には
、ポリビニルブチラ−ル樹脂を中間膜として用いた遮音
材が提案され、特開昭６０−２７６３０号公報には、塩
化ビニル系樹脂を中間膜として用いた遮音材が提案され
ている。

【００１２】上記特公昭４６−５８３０号公報記載の遮
音材においては、ポリビニルブチラ−ル樹脂の損失係数
が十分でないことから、遮音性の絶対値が低いという欠
点を有し、特開昭６０−２７６３０号公報記載の遮音材
においては、塩化ビニル系樹脂中の可塑剤のフリ−ドア
ウトが時間とともに進行し、遮音性の長期安定性に欠け
るという欠点を有していた。

【００１３】なお、上述した制振性および遮音性は、粘
弾性物質としての樹脂の粘性項と密接に関係し、制振性
および遮音性を向上させるためには、振動エネルギ−も
しくは音を熱エネルギ−に変換する際の変換効率を上げ
る必要がある。そして、その変換効率は、樹脂の損失係
数と比例関係にある。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記欠点に
鑑みてなされたものであり、その目的は、制振性、遮音
性等に優れた性能を発揮する材料として使用できる高い
損失係数を有するポリビニルアセタ−ル樹脂を提供する
ことにあり、さらには、透明性、耐候性、破損時の飛散
防止性、衝突時の衝撃エネルギ−吸収性、衝突物に対す
る耐貫通性等の合わせガラスに必要な基本特性を損なう
ことなく、コインシデンス効果の緩和によってＴＬ値を
高め、かつ、広い温度領域にわたって優れた遮音性能を
発揮し、容易に合わせ加工することのできる合わせガラ
ス用中間膜を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明のポリビニルアセ
タ−ル樹脂は、ポリビニルアルコ−ルの水酸基をバレル
アルデヒドにより縮合反応させ、アセタ−ル化すること
により得られる。

【００１６】上記ポリビニルアルコ−ルは、平均重合度
が小さくなると引張強度が低下し、合わせガラス用中間
膜として利用する際、得られる合わせガラスの耐貫通性
が低下し、大きくなると得られる中間膜とガラスとの接
着性が低下するので、平均重合度３００〜３５００のも
のが好ましい。また、その鹸化度は、小さくなると合わ
せガラス用中間膜として利用する際、得られる中間膜の
透明性および耐熱性が低下するので、９５モル％以上が
好ましい。

【００１７】上記ポリビニルアルコ−ルをバレルアルデ
ヒドでアセタ−ル化して得られるポリビニルアセタ−ル
樹脂のアセタ−ル化度は、小さくなると損失係数が低下
するので、５５モル％以上が好ましく、より好ましくは
６０モル％である。

【００１８】本発明のポリビニルアセタ−ル樹脂は上述
した通りであるが、合わせガラス用中間膜として利用す
る際、得られる中間膜の強度を向上させることを目的と
して、上記ポリビニルアセタ−ル樹脂の損失係数が低下
しない範囲で、炭素数が１０未満のアルデビドをバレル
アルデヒドと併用してポリビニルアルコ−ルを共アセタ
−ル化してもよい。

【００１９】上記炭素数が１０未満のアルデビドとして
は、例えば、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プ
ロピオンアルデヒド、ｎ−ブチルアルデヒド、イソブチ
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、２−エチル
ヘキシルアルデヒド、ベンズアルデヒド、フェニルアル
デヒド、ｎ−ノニルアルデヒド、ｎ−デシルアルデヒド
、シンナムアルデヒド等があげられ、これらは単独で使
用されてもよいし、併用されてもよい。

【００２０】炭素数が１０未満のアルデビドによってア
セタ−ル化されたビニル基部分の量は、多くなると損失
係数が低下するので、炭素数が１０未満のアルデビドに
よってアセタ−ル化されたビニル基部分の量は、ポリビ
ニルアセタ−ル樹脂全体のビニル基部分の量に対して１
０重量％以下が好ましい。

【００２１】本発明で使用されるポリビニルアセタ−ル
の調整方法としては特に限定されるものではなく、例え
ば、ポリビニルアルコールを熱水に溶解し、ポリビニル
アルコール水溶液とし、所定温度に保持した後、バレル
アルデヒドと酸触媒を加え、アセタール化反応を進行さ
せ、その後、所定温度で恒温保持した後に中和、水洗、
乾燥の諸工程を経て樹脂粉末を得る方法があげられる。

【００２２】次に、本発明２の合わせガラス用中間膜を
説明する。本発明２の中間膜は、本発明のポリビニルア
セタ−ル樹脂と可塑剤を混合し、成形して樹脂膜とする
ことにより得られる。

【００２３】上記可塑剤は、ポリビニルアセタ−ルの可
塑剤として従来公知のものが用いられ、例えば、トリエ
チレングリコール−ジ−２−エチルブチレート、トリエ
チレングリコール−ジ−２−エチルヘキソエート、トリ
エチレングリコール−ジカプロネ−ト、トリエチレング
リコール−ジ−ｎ−オクトエ−ト、ジブチルセバケート
、ジオクチルアゼレ−ト、ジ−ブチルカルビトールアジ
ペート等が好適に使用される。

【００２４】上記可塑剤のポリビニルアセタール樹脂に
対する添加量は、少なくなると最終的に得られる合わせ
ガラスの耐貫通性が低下し、多くなると得られる樹脂膜
から可塑剤がブリードアウトし、ガラス板との接着性が
低下したり最終的に得られる合わせガラスの透明性が低
下するので、ポリビニルアセタール１００重量部に対し
て２０〜６０重量部が好ましい。

【００２５】上記樹脂膜の厚さは、薄くなると最終的に
得られる合わせガラスの遮音性が低下し、厚くなると最
終的に得られる合わせガラスの耐貫通性が低下するので
、０．２〜１．６ｍｍが好ましい。

【００２６】上記樹脂膜の製造方法としては、例えば、
押出成形法、プレス成形法、流延成形法等があげられる
。なお、上記樹脂膜とガラス板との接着力を調整するた
めの添加剤や、前記ポリビニルアセタ−ル樹脂の劣化を
防止するための安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等が
、ポリビニルアセタ−ル樹脂の製造過程または樹脂膜の
製造過程において、必要に応じて適宜用いられてもよい
。

【００２７】上記添加剤としては、カルボン酸の金属塩
、例えば、オクチル酸、酪酸、酢酸、蟻酸等のアルカリ
金属（ナトリウム、カリウム等）塩、アルカリ土類金属
（カルシウム、マグネシウム等）塩、亜鉛塩、コバルト
塩などがあげられ、安定剤としては、例えば、ラウリル
硫酸ナトリウム、アルキルベンゼンスルホン酸等があげ
られ、酸化防止剤としては、例えば、ｔｅｒｔ−ブチル
−ヒドロキシトルエンがあげられ、紫外線吸収剤として
は、例えば、ベンゼントリアゾ−ル系、ヒンダ−トアミ
ン系のもの等があげられる。

【００２８】上記樹脂膜を中間膜として得られる合わせ
ガラスは遮音性に優れるが、遮音性以外の機能をもたせ
るために、樹脂膜に他の膜、例えば、熱線反射層（アル
ミニウム蒸着層、銀微粒子層等）を有するポリエチレン
テレフタレ−ト膜、耐衝撃性に優れたポリビニルブチラ
−ル膜などが積層されてもよい。

【００２９】上記合わせガラスの製造方法としては、通
常の合わせガラスの製造方法として従来公知の方法、例
えば、樹脂膜をその両側からガラス板で挟み込んだ後、
熱圧プレスする方法が採用される。

【００３０】

【実施例】以下、本発明および本発明２の実施例を説明
する。実施例及び比較例で部とあるのは重量部を意味す
る。

【００３１】なお、得られたポリビニルアセタ−ル樹脂
の損失係数、ならびに合わせガラス用中間膜としたとき
の膜特性および得られた合わせガラスの遮音性は、下記
の方法で測定した。

【００３２】〔ポリビニルアセタ−ル樹脂の損失係数〕
ポリビニルアセタ−ル樹脂１００部に、トリエチレング
リコ−ル−ジ−２−エチルブチレ−ト４０重量部を加え
、熱圧着プレスで厚さ０．４５ｍｍの樹脂膜とし、この
樹脂膜を厚さ１ｍｍの鋼板２枚で挟み、熱圧着して試験
片とした（試験片寸法：２．５×３０．０ｃｍ）。

【００３３】上記試験片をダンピング試験用振動発生機
（振研社製、型式：Ｇ２１−００５Ｄ）に供試して加振
し、そこから得られた振動波形を増幅した後、ＦＦＴア
ナライザ−（横河ヒュ−レットパッカ−ド社製、型式：
ＨＰ　　３５８２Ａ）で解析して、損失係数を測定した
（測定周波数：１２５Ｈｚ，２０００Ｈｚ、測定温度：
１０℃，２０℃，３０℃）。

【００３４】〔膜特性〕 １．自着力 ポリビニルアセタ−ル樹脂膜（幅：１０ｍｍ、長さ：１
００ｍｍ）を２枚重ね合わせて、全面に８００ｇの荷重
を平均してかけ、４０℃で２４時間保持した後、２３℃
の雰囲気温度、５００ｍｍ／ｍｉｎ　の速度でＴ型剥離
試験を行い、得られた剥離強度をもって自着力とした。

【００３５】２．強度 ポリビニルアセタ−ル樹脂膜（幅：１０ｍｍ、長さ：１
００ｍｍ）を２３℃、２３％ＲＨの雰囲気下に２４時間
保持した後、２３℃の雰囲気温度、５００ｍｍ／ｍｉｎ
の速度で引張試験を行い、得られた１００％モジュラス
をもって強度とした。

【００３６】〔遮音性の測定〕合わせガラスをダンピン
グ試験用振動発生機（振研社製、型式：Ｇ２１−００５
Ｄ）に供試して加振し、そこから得られた振動波形を増
幅した後、ＦＦＴアナライザ−（横河ヒュ−レットパッ
カ−ド社製、型式：ＨＰ　　３５８２Ａ）で解析した。 こうして得られた損失係数とガラスとの共振周波数の比
とから、透過損失を算出する。この結果に基づき、周波
数２０００Ｈｚ近辺における極小の透過損失量をもって
ＴＬ値とした。なお、測定温度は、１０℃、２０℃、３
０℃および４０℃である。

【００３７】実施例１ 純水２９００ｇに、重合度１７４０、ケン化度９９．２
モル％のポリビニルアルコール１９８ｇを加えて加温溶
解した。この溶液の温度を３℃に調節した後、３５％塩
酸１９６ｇとバレルアルデヒド１３８ｇとを添加してポ
リビニルアセタ−ルを析出させ、さらに、４５℃で３時
間保持して反応を完了させ、中和、水洗および乾燥して
ポリビニルアセタ−ルの白色粉末を得た（アセタ−ル化
度７０．８モル％）。なお、上記アセタ−ル化度は、Ｊ
ＩＳ−Ｋ６７２８に準拠して測定した。

【００３８】上記ポリビニルアセタ−ルを用い、前記測
定法に基づいて損失係数を測定し、結果を表１に示した
。

【００３９】比較例１ 実施例１において、ポリビニルアルコール溶液の温度を
９℃とし、バレルアルデヒド１３８ｇに代えて、ｎ−ブ
チルアルデヒド１５２ｇを用い、５５℃で２時間保持し
て反応を完了した以外は、実施例１と同様にしてポリビ
ニルアセタ−ルの白色粉末を得た（アセタ−ル化度７０
．４モル％）。

【００４０】上記ポリビニルアセタ−ルを用い、前記測
定法に基づいて損失係数を測定し、結果を表１に示した
。

【００４１】比較例２ 実施例１において、ポリビニルアルコール溶液の温度を
３℃とし、バレルアルデヒド１３８ｇに代えて、ｎ−オ
クチルアルデヒド１９５ｇを用い、４０℃で４時間保持
して反応を完了した以外は、実施例１と同様にしてポリ
ビニルアセタ−ルの白色粉末を得た（アセタ−ル化度６
８．４モル％）。

【００４２】上記ポリビニルアセタ−ルを用い、前記測
定法に基づいて損失係数を測定し、結果を表１に示した
。

【００４３】

【表１】

【００４４】実施例２ 実施例１で得られたポリビニルアセタ−ルを用い、下記
工程によって合わせガラスを得た。 ・樹脂膜の作製 上記ポリビニルアセタール１００部に対し、可塑剤とし
てトリエチレングリコ−ル−ジ−２−エチルブチレ−ト
４０部を加えてミキシングロ−ルで十分に混練してポリ
ビニルアセタール混練物を得た。

【００４５】得られた混練物をプレス成形機に供給し、
１５０℃で３０分間保持して厚さ加した後、その所定量
をプレス成形機で１５０℃、３０分間保持することによ
って、厚さ０．７６ｍｍの樹脂膜を得た。得られた樹脂
膜の膜特性を前記測定法に基づいて測定し、結果を表２
に示した。 ・合わせガラスの作製 上記樹脂膜を、その両側からフロ−トガラス（厚さ：３
ｍｍ、大きさ：３０×３０ｃｍ）で挟み込んで未圧着合
わせガラスを得た。

【００４６】得られた未圧着合わせガラスをゴムバッグ
へ入れ、２０Ｔｏｒｒの減圧下で２０分間脱気した後、
脱気状態のまま９０℃のオ−ブンに移し、この温度で３
０分間保持して仮圧着合わせガラスを得た。

【００４７】得られた仮圧着合わせガラスをオ−トクレ
−ブに供給し、オ−トクレ−ブ中で圧力１２ｋｇ／ｃｍ
２　、温度１３５℃にて熱圧着し、透明な合わせガラス
を得た。得られた合わせガラスの遮音性を前記測定法に
基づいて測定し、結果を表２に示した。

【００４８】実施例３、比較例３〜４ 表２に示したポリビニルアセタ−ル樹脂を用い、樹脂膜
の厚さを変えた以外は、実施例２と同様にして樹脂膜を
得た。得られた樹脂膜の膜特性を前記測定法に基づいて
測定し、結果を表２に示した。

【００４９】上記樹脂膜を用いて、実施例２と同様にし
て合わせガラスを得た。得られた合わせガラスの遮音性
を前記測定法に基づいて測定し、結果を表２に示した。

【００５０】

【表２】

【００５１】

【発明の効果】本発明のポリビニルアセタ−ル樹脂は、
上述した通りであり、特定のアルデヒドによってアセタ
−ル化されているから、高い損失係数を有し、制振性、
遮音性等に優れた材料となる。

【００５２】本発明２の合わせガラス用中間膜は、上記
ポリビニルアセタ−ル樹脂と可塑剤とからなる樹脂膜と
なされているから、透明性、耐候性、破損時の飛散防止
性、衝突時の衝撃エネルギ−吸収性、衝突物に対する耐
貫通性等の合わせガラスに必要な基本特性を損なうこと
なく、コインシデンス効果の緩和によってＴＬ値を高め
、かつ、広い温度領域にわたって優れた遮音性能を発揮
し、容易に合わせ加工することのできる合わせガラス用
中間膜となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】合わせガラスの遮音性能を、周波数に対する透
過損失量として示すグラフである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ポリビニルアルコ−ルがバレルアルデヒド
   でアセタ−ル化されてなるポリビニルアセタ−ル樹脂で
   あって、上記ポリビニルアセタ−ル樹脂のアセタ−ル化
   度が５５モル％以上であることを特徴とするポリビニル
   アセタ−ル樹脂。
2. 【請求項２】請求項１記載のポリビニルアセタ−ル樹脂
   と可塑剤とからなる樹脂膜であることを特徴とする合わ
   せガラス用中間膜。