JPH05220884A - 機能性フイルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】合せガラスとしたときポリビニルブチラールシ
ートとの接着力の大きい機能性フイルムを提供するこ
と。 【構成】表面に機能を付与する層を形成したプラスチッ
クフイルムからなりポリビニルブチラールと積層して使
用される機能性フイルムにおいて、ポリビニルブチラー
ルを積層する面に金属アルコレートの加水分解法により
形成される金属酸化物からなる接着層を設けたことを特
徴とする機能性フイルム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は機能性フイルムに関する
ものであり、更に詳しくはポリビニルブチラールシート
と積層されて、安全性の高い合せ窓に供するのに好適な
機能性フイルムに関するものである。

【０００２】

【従来技術とその問題点】安全性が要求される透明な開
口部、例えば、自動車、電車、飛行機等の窓、あるいは
建物窓の一部には、合せガラス窓が用いられている。合
せガラス窓の基本構成はガラス板等の透明板で熱可塑性
樹脂、例えば一般に広く用いられているポリビニルブチ
ラールシートを挾んだものであるが、合せガラス窓に更
に機能性を付与する目的からフイルムを介在させること
がなされている。例えば安全性を高めるために機械的強
度に優れたフイルムを介在させる方法、結露防止効果の
ため透明な導電膜付フイルムを介在させる方法、あるい
は可視光線は通すが近赤外線は通しにくいという光選択
透過性機能を持ったフイルムを介在させたりする方法が
提案されている。

【０００３】また他の例として、熱可塑性樹脂層の中間
に機能性フイルムを設けず、粘着性を有する層でその機
能性フイルムを直接、透明なガラス板の一方に貼りつ
け、その機能性フイルムの他の面に熱可塑性樹脂層を設
ける方法等も提案されている。

【０００４】しかし、フイルムを介在せしめた合せガラ
スの製造にあたっては当該フイルムと熱可塑性樹脂層と
を前もって積層しておく方法がとられており、その際、
その積層体を保存するのに、ロール状あるいは平板状で
行っている。

【０００５】しかし、従来の積層体においては一般に熱
可塑性樹脂層の吸湿性や熱伸縮性のため、あるいは前記
の如く保存中、又は取扱い中に機能性フイルムと熱可塑
性樹脂層との間で剥離が生じたりする場合があり、保存
方法、取扱い方法等に注意を要した。特に熱可塑性樹脂
として、ポリビニルブチラールシートを用いて、機能性
フイルムと積層体を作った場合は、保存方法、取扱い方
法に微細な注意を要する。というのは、合せガラス窓用
に使われるポリビニルブチラールシートは熱軟化温度も
低く、雰囲気温度に応じて伸び縮みするし、更には、非
常に高い吸湿性を有する為に湿度に応じて膨潤したりす
る。その為、機能性フイルムとポリビニルブチラールシ
ートとの積層体を保存しておくと、フイルムとシートと
の界面で剥離現象が生じ、積層体を以て合せガラスを作
製する際に剥離部分を再度接着させるため多大の労力を
要する上に、かくしても消失しがたいフイルムとポリビ
ニルブチラールシートとの間の部分的な剥離現象の為合
せガラスを作っても、光学的に凹凸斑が生じる。更に工
業的に機能性フイルムとポリビニルブチラールシートを
積層し、保存するには、ロール形状にする場合がある。
その際、雰囲気の温湿度によっては、形状がくずれる場
合がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる現状に
鑑みなされたもので、ポリビニルブチラールシートとの
接着力が多く、合せガラスとしたとき、上記の問題のな
い機能性フイルムを提供することを目的としたものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的は、以下の本発
明の手段により達成される。すなわち、本発明は、表面
に機能を付与する層を形成したプラスチックフイルムか
らなり、ポリビニルブチラールと積層して使用される機
能性フイルムにおいて、ポリビニルブチラールを積層す
る面に金属アルコレートの加水分解法により形成される
金属酸化物からなる接着層を設けたことを特徴とする機
能性フイルムである。

【０００８】上述の本発明によれば、それ自体粘着性が
なくて取扱性が良く、透明性も良く且つポリビニルブチ
ラールとの接着性が非常に良い機能性フイルムが得られ
る。

【０００９】従って合せガラスに用いるポリビニルブチ
ラールとの積層体を形成しても、前述の問題のない保存
性の良い積層体が得られ、更に合せガラス窓を作製して
も工学的に凹凸斑の発生がなく、層間接着力が大きく安
全性、耐久性に優れた合せガラス窓が得られる。

【００１０】以下、本発明の詳細を説明する。

【００１１】本発明の機能性フイルムとはプラスチック
フイルム上に前述の透明導電性、光選択透過性の他、周
知の耐擦傷性等の種々機能を付与する層を形成したもの
を言う。ここでフイルムの材質は、透明なプラスチック
フイルムである。

【００１２】これには次の様な高分子樹脂のフイルム又
はシートが用いられる。例えば、ポリエチレンテレフタ
レート、ポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキ
シレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエス
テル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリケトン、ポリエ
チレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂、ポ
リ塩化ビニル、ポルスルホン、ポリフェニレンオキシ
ド、ポリメタクリル酸エステル、ポリアクリル酸エステ
ル、ポリスチレンなどや、ポリアミド樹脂、ポリイミド
樹脂、セロファン、セルローストリアセテートなどのセ
ルロース樹脂等が挙げられる。

【００１３】これらの中で二軸延伸されたポリエチレン
テレフタレートフイルムは、その優れた寸法安定性、透
明性、平滑性、機械的特性のため最も適したフイルムで
ある。

【００１４】機能性としては、前述の通り、透明導電
性、光選択透過性等が挙げられる。

【００１５】透明導電性の機能性付与の例としては、酸
化インジウムと酸化錫とからなる薄膜、酸化錫薄膜、
金、銀、銅、アルミニウム等の金属等の薄膜等が挙げら
れる。また太陽エネルギーのうち、目に見えない赤外線
を通しにくくした光選択透過性の機能性付与の例として
は、金、銀、銅、アルミニウム、ニッケル、パラジウ
ム、錫及びこれらの合金、あるいは混合物の金属の薄
膜、又はこれらの金属の薄膜の片面、又は両面に誘電体
を積層したものや、これらの構成を繰返し積層したもの
が挙げられる。誘電体の例としては、例えば、チタンの
酸化物、ビスマスの酸化物、硫化亜鉛、タングステンの
酸化物、インジウムの酸化物、ジルコニウムの酸化物、
珪素の酸化物等が挙げられる。

【００１６】ところで、本発明は、上述の機能性フイル
ムにおいて、そのポリビニルブチラール積層する面に金
属アルコレートの加水分解法により得られる金属酸化物
からなる接着層を設けるものである。

【００１７】この金属酸化物としては、前述の光選択透
過性機能付与に用いる誘電体すなわち、チタン、ビスマ
ス、タングステン、インジウム、ジルコニウム、珪素の
各酸化物が挙げられる。接着層としては、透明性、耐久
性（熱、光、水等）、加工性等の特性の外に、ポリビニ
ルブチラールシートとの優れた接着力が要求されるが、
上述の金属酸化物は充分満足する。その上前記金属酸化
物はそれ自体粘着性がなく、機能性フイルムの面に施工
するうえでも、施工された機能性フイルムにおいても取
扱性に優れている。

【００１８】上述の金属酸化物は、前述の通り金属アル
コレートの加水分解法で形成されるが、この金属アルコ
レートとしては、例えばアルキルチタネート、アルキル
ジルコネート、アルキルシリケート等が挙げられ、それ
らの化合物としては例えば、アルキルチタネートとして
はテトラ−ｉ−プロポキシチタン、テトラ−ｎ−ブトキ
シチタン、テトラキス（２−エチルヘキソキシ）チタ
ン、ジ−ｉ−プロポキシ・ビス（アセチルアセトナト）
チタン、ジヒドロキシ・ビス（ラクタト）チタン等が挙
げられる。アルキルジルコネート及びアルキルシリケー
ト等もアルキルチタネートと同様な化合物が挙げられ、
これらアルキルチタネート、アルキルジルコネート、ア
ルキルシリケート等は上記単量体以外に、二量体、四量
体等の多量体も好ましい。これらのなかで、テトラ−ｎ
−ブトキシチタン、テトラ−ｎ−ブトキシジルコネート
の単量体または二量体、四量体等の加水分解方法により
得られるチタンの酸化物及びジルコネートの酸化物の膜
はポリビニルブチラールシートとの接着力が高く、特に
好ましいものである。

【００１９】また機能性フイルムと積層するポリビニル
ブチラールシートとしては、原則として、熱可塑的に加
工される可塑剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、着色剤等か
混入された任意のポリビニルブチラールが適している。
熱可塑的に成膜しなければならないポリビニルブチラー
ルは、通常多量の可塑剤が含まれている。合せガラス用
として用いられるポリビニルブチラールシートは、通常
１０〜６０重量％、好ましくは２０〜４０重量％の量で
可塑剤が含まれている。可塑剤としては、フタル酸系エ
ステル（例、ジオクチルフタレート）、ジエチレングリ
コール系エステル及びトリエチレングリコール系エステ
ル（例、トリエチレングリコール−ジ−２−エチルブチ
レート）等が使用され得る。

【００２０】シート厚みは０．１０〜１．５０mm、好ま
しくは０．３０〜０．８０mmである。また機能性フイル
ムと接する面の平滑性は、５μｍ以内、好ましくは２μ
ｍ以内の表面平滑性を持つものである。この平滑性の度
合は、後述の表面形状測定機により測定するものであ
る。この表面の平滑性は本発明の目的である合せガラス
窓用の積層体の保存性に必要であるばかりか凹凸斑のな
い合せガラス窓をつくる場合においても重要な役割を果
す。

【００２１】即ち、機能性フイルムとポリビニルブチラ
ールシートが完全に全面で密着していることにより、熱
及び加圧による合せ化の段階でも、その界面での平滑性
は損われることなく、均質な凹凸斑のない合せガラス窓
になり得る。

【００２２】ポリビニルブチラールシートの機能性フイ
ルムと接しない面は、ガラス或いは剛直なプラスチック
板に接し、合せ化する際完全に密着接合させるが、この
工程の際、所謂、空気抜きの為、一般には３０〜１００
μｍのエンボス形状の凹凸がある。

【００２３】以上述べた機能性フイルムとポリビニルブ
チラールにより造られた積層体においては接着力が非常
に大きく、再度分離しようと思っても困難であり、保存
中、取扱い中、あるいは合せガラス窓として使用される
合せガラスを作成した場合に、その破壊時に剥離を生ぜ
ず、非常に良好なものを得ることができる。

【００２４】この合せガラスは、例えば２枚の透明板の
間にポリビニルブチラールシート、機能性フイルム、ポ
リビニルブチラールシートよりなる積層体を入れて、全
体を真空袋に収納して熱及び圧力を加えて合せ窓とする
ものであって、自動車、建物等の安全ガラス窓として使
われる。また、自動車の風防窓としての利用例は、ガラ
スの如き透明板にポリビニルブチラールシート、機能性
フイルムよりなる積層体を合せて、やはり真空袋に納め
て熱及び圧力を加えることによる。

【００２５】この場合はポリビニルブチラールシート
は、ガラスの如き透明板と機能性フイルムとの間に挾み
こまれている。

【００２６】また、上述の積層体の機能性フイルムと接
していないポリビニルブチラールシート面は、一般に３
０〜１００μｍの凹凸のある形状を持つがこの面に離型
フイルムをコートして、ポリビニルブチラールシート間
の密着を防いだり、ごみ等の付着を防いだりする。

【００２７】接着力の測定は、以下の方法にて行うもの
である。２０℃、２０％ＲＨの雰囲気に２日以上置かれ
た機能性フイルムとポリビニルブチラールシートとの積
層体を巾１０mmの短冊に切り、万有引張試験（インスト
ロン社製）に於いて、２cm／毎分の引張速度により、機
能性フイルムとポリビニルブチラールシートとの間の接
着破壊力を測定するものである。そしてポリビニルブチ
ラールシート面の平滑度合並びに凹凸は万有表面形状測
定機サーフコム３０Ｂ（東京精密（株）製）により測定
できる。

【００２８】尚、平滑度の目安は、長さ２００μｍ当り
の凹凸量を用いた。表面の粗さは一般には表面の傾き、
真直度、うねり及び所謂微少長さ当りの粗さ等よりなる
が、本発明における平滑度並びにエンボス形状の凹凸の
量は、微少長さ（２００μｍ）当りのあらさで規定し
た。

【００２９】

【実施例】以下実施例によって本発明に更に詳しく説明
する。

【００３０】

【実施例１】ポリビニルブチラールシート（積水化学工
業（株）製ＳＴタイプ、以下“ＰＶＢ”と略す）の厚さ
０．３８mmのものを用意し、そのＰＶＢの一方の面、即
ち機能性フイルムと接する面を平滑化した。平滑化の方
法は、シリコン樹脂の塗布してある離形フイルム（基材
はポリエチレンテレフタレートフイルム、厚さ３８μ
ｍ）をＰＶＢの一方の面に当て１２０℃３０分間５０ｇ
／cm² の圧力で成型する要領で行った。

【００３１】その際の平滑面の凹凸は１．５μｍ以内
で、他の面は５０μｍでエンボス形状であった。

【００３２】また機能性フイルムとしては可視光等価率
８８％の二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフイルム
（厚さ１００μｍ）に厚さ１１０オングストロームにな
る様に銀の薄膜をスパッタリングによって設け、酸化チ
タンをその銀の薄膜上に、チタン金属の反応性スパッタ
リングによって膜厚５０オングストロームになる様に設
けた。

【００３３】得られたフイルムは可視光透過率７７％、
太陽エネルギー透過率６０％の光選択透過性を有してい
た。その光選択透過性を有するフイルムの両面に接着層
としてテトラブチルジルコネートの３％溶液（溶剤はリ
グロイン）を３番のバーコーターで塗布し１００℃下３
分間乾燥した。乾燥後の接着層の厚さは１５０オングス
トロームという膜厚であった。

【００３４】得られたフイルムの両面にＰＶＢの平滑面
を合せ常温下１kg／cm² の圧力でローラーにより積層し
て積層体を得た。得られた積層体のフイルムとＰＶＢと
の間の接着力を測定したところ３００ｇ／cmであった。
その積層体を２５℃、ＲＨ１０％下で２週間保存した
後、２５℃、ＲＨ８０％下に５hr放置した後屈曲を加え
剥離試験を行ったが剥離を生ぜず、更に手で剥離しよう
としても容易に剥離できなかった。また、合せガラス板
にするため、その積層体を厚さ３mmのガラス板で挾み、
ローラーでラミネート後、真空袋の中に入れ、真空ポン
プで減圧にして合せガラスに大気圧がかかる様にし、９
０℃下４０分間加熱処理後、オートクレーブ中に入れ１
２０℃下、１３kg／cm² の圧力をかけ４０分間処理し
た。

【００３５】得られた合せガラスは外観上全く凹凸斑の
ないクリヤーなものであった。

【００３６】

【比較例１】実施例１に於いて接着層としてウレタン接
着剤タケラックＡ−３１０（武田薬品工業（株）製）と
硬化剤タケネートＡ−３（武田薬品工業（株）製）と組
み合せて用いた。上記Ａ−３１０とＡ−３の混合比を１
２／１（重量比）で混合し、機能性フイルムの両面に乾
燥後の厚さが１μｍになる様に塗布した。

【００３７】以下実施例１と同じ方法で積層体を得た。
接着力は１０３ｇ／cmであった。

【００３８】

【比較例２】実施例１に於いて、光選択性フイルムの加
工面側としてテトラブチルジルコネートを塗布しないも
のを用い。

【００３９】

【比較例３】実施例１に於いて光機能性フイルムの加工
面側のみにテトラブチルジルコネートを塗布し、非加工
面は塗布しないものを用いた。

【００４０】実施例１、比較例１〜３の結果を表１に示
した。

【００４１】実施例１と比較例１の結果より、本発明の
機能性フイルムは格段に優れた接着力を有することがわ
かる。また比較例２より同じ金属酸化物の層であっても
反応スパッタリングで形成したものではその接着力は小
さく、実施例のテトラブチルジルコネート等金属アルコ
レートの塗工より形成された金属酸化物の層によって、
初めて大きな接着力が得られることがわかる。

【００４２】このように本発明はＰＶＢとの接着力が大
きく、取扱い性の良い機能性フイルムを提供できる非常
に有用なものである。

【００４３】

【表１】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 将夫 東京都日野市旭が丘４丁目３番２号 帝人 株式会社中央研究所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】表面に機能を付与する層を形成したプラス
   チックフイルムからなりポリビニルブチラールと積層し
   て使用される機能性フイルムにおいて、ポリビニルブチ
   ラールを積層する面に金属アルコレートの加水分解法に
   より形成される金属酸化物からなる接着層を設けたこと
   を特徴とする機能性フイルム。
2. 【請求項２】前記金属酸化物がチタン、ビスマス、タン
   グステン、インジウム、ジルコニウム若しくは珪素の酸
   化物である請求項１に記載の機能性フイルム。
3. 【請求項３】前記金属酸化物がテトラ−ｎ−ブトキシチ
   タン、テトラ−ｎ−ブトキシジルコネートの単量体若し
   くは二量体、四量体等の多量体の加水分解法で得られた
   チタン酸化物またはジルコネート酸化物である請求項２
   に記載の機能性フイルム。