JPH05229049A - 遮音性中間膜 - Google Patents

遮音性中間膜

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JPH05229049A
JPH05229049A JP4037699A JP3769992A JPH05229049A JP H05229049 A JPH05229049 A JP H05229049A JP 4037699 A JP4037699 A JP 4037699A JP 3769992 A JP3769992 A JP 3769992A JP H05229049 A JPH05229049 A JP H05229049A
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JP
Japan
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polynorbornene
sound insulation
sound
plasticizer
bond
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Application number
JP4037699A
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English (en)
Inventor
Kiyobumi Toyama
清文 遠山
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Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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  • Laminated Bodies (AREA)
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】分子内の全二重結合のうち、シス結合の割合が
30〜70%、トランス結合の割合が70〜30%であ
る数平均分子量が5万〜500万のポリノルボルネン
と、可塑剤とからなり、且つ、−20〜30℃のガラス
転移温度を有する樹脂組成物。 【効果】本発明によれば、広い温度範囲で優れた遮音性
を示し、且つ、透明性、耐衝撃性及び耐候性に優れた遮
音性中間膜を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、遮音性中間膜に関す
る。
【0002】
【発明の背景】最近、住宅環境の改善を狙いとして、窓
ガラス等の飛散防止を目的とした安全面の向上と共に、
遮音性能に対する要求は増々高まり、たとえば建築用窓
ガラスとしては、季節ごとの外気温度の変化に影響され
ないで常時優れた遮音性能を発揮するものが要求される
ようになってきている。しかしながら、従来から使用さ
れている窓ガラス単板では、割れ易いばかりでなく、遮
音性能も十分とはいえない。ガラス単板の遮音性につい
ては、周波数2000Hzを中心とするコインシデンス
効果により、十分な遮音性が得られないという欠点があ
る。
【0003】ここで、コインシデンス効果とは、ガラス
に音波が入射した時、ガラスの剛性と慣性によってガラ
ス面上を横波が伝播し、この横波と入射音がある周波数
で共鳴して音の透過が起こる現象をいう。
【0004】一般に、遮音性能は、周波数に対する透過
損失量として示され、その透過量損失は、JIS A4
708では、図1中に実線で示されるように、500H
z以上において遮音等級に応じて、それぞれ一定値で規
定されている。
【0005】ところで、ガラス単板の遮音性能は、図1
中に破線で示すように、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著しく低下する
(図1中の破線の谷部がコインシデンス効果による遮音
性能の低下に相当し、所定の遮音性能を保持しないこと
を示す)。従って、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、2000Hz付近にて現れる
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)である。
【0006】上記TL値を高めて遮音性能を向上させる
ためには、従来、ガラスの質量増大、ガラス面積の細分
化等、種々の方策が提案されているが、いずれも効果に
乏しく、コスト面からも採用は難しい。
【0007】遮音性能に対する要求に対処するために、
可塑化ポリビニルブチラール樹脂に代表される合成樹脂
製の中間膜を介して2枚の板ガラスを張り合わせて構成
した遮音性合わせガラスが有力な手段と考えられてい
る。従来の合わせガラスは、破片の飛散防止の面では優
れているものの、遮音性の面では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
よる遮音性の低下が避けられず、この点の改善が求めら
れている。
【0008】合わせガラスによる遮音の原理は、主に中
間膜の粘弾性による。粘弾性は、外部からのエネルギー
を溜める弾性と、エネルギーを熱として放出する粘性と
の両方を兼ね備えた高分子特有の性質である。すなわ
ち、外部を音が伝わる時に生ずる空気の粗密波エネルギ
ーが、中間膜の粘弾性により一部熱エネルギーに変換さ
れることによって、内部に伝わる音が減少される。
【0009】従って、中間膜の熱エネルギーへの変換効
率が大きい程、遮音性能には有利となる。この変換効率
は、動的粘弾性測定により力学損失係数(以下tanδ
で示す)で表わすことができる。通常、このtanδは
高分子化合物のガラス転移温度(以下Tgで示す)付近
で最大値を持つため、中間膜のTgを室温に設定し、且
つ、tanδを室温付近で最大にすることが、遮音性能
の向上に重要な方策となる。
【0010】
【従来の技術】合わせガラスの遮音性能の向上させる手
段としては、次のものがある。例えば、特公昭46−5
830号公報には、通常の中間膜の流動度より約3倍高
い流動度を有する樹脂、たとえばポリビニルブチラール
からなる中間膜が提案されている。また、特開昭60−
27630号公報には、初期での遮音性を向上するため
に、塩化ビニル−エチレン−メタクリル酸グルシジル三
元共重合体からなる中間膜が提案されている。
【0011】しかしながら、いずれの方法も、TL値
は、ガラス単板よりも向上するものの、各樹脂の有する
tanδに限界があることにより、十分なものは得られ
ない。また、特開昭62−37148号公報には、音響
抵抗の異なる2種以上の粘弾性材料を張り合わせた構成
体からなる中間膜が記載されている。しかながら、この
方法は、粘弾性材料の界面で、物質移動が生じて遮音性
が低下したり、長期間の耐久性に問題がある。
【0012】一般に、ポリノルボルネンのTg付近にお
けるtanδの最大値は、例えば、周波数1Hzにおい
て、約2.5と非常に高い値を示す。また、ポリノルボ
ルネン単独のTgは40℃付近であるが、可塑剤と相溶
性がよいため、そのTgを室温付近にまで下げることが
可能である。従って、合わせガラスに使用すると優れた
遮音性能が期待される上に、機械的強度に優れ、特定の
可塑剤を添加すると透明性が良好になる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般に
重合されているポリノルボルネンは、そのガラス転移す
る温度領域が、約10℃程度と非常に狭く、例えば、T
g付近のtanδの最大値は約2.5であるが、1〜2
℃ずれるとtanδは1.0付近となり、それほど高い
値を示さなくなる。即ち、ポリノルボルネンを合わせガ
ラスとした場合、ある温度では優れた遮音性能を示す
が、温度が少しでも変化すると、遮音性能が急激に低下
するという問題点がある。
【0014】本発明はかかる状況に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、ポリノルボルネンの上記欠点を改
善し、広い温度範囲で優れた遮音性を示し、且つ、透明
性、耐衝撃性及び耐候性に優れた遮音性中間膜を提供す
ることにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明による遮音性中間
膜は、分子内の全二重結合のうち、シス結合の割合が3
0〜70%、トランス結合の割合が70〜30%である
数平均分子量が5万〜500万のポリノルボルネンと、
可塑剤とからなり、且つ、−20〜30℃のガラス転移
温度を有する樹脂組成物で形成されたことを特徴とす
る。
【0016】本発明で使用されるポリノルボルネンと
は、シクロペンタジエンとエチレンとのディールス・ア
ルダー反応により生成するノルボルネンを重合させるこ
とにより得られる二重結合と五員環が交合に結合した構
造を有する樹脂である。ポリノルボルネンの数平均分子
量は、小さくなると、膜の成型が困難になると共に、そ
のTg以上の温度領域で弾性率の低下が著しくなり、大
きくなると、高温での流動性が悪くなり、合わせガラス
の作製が困難となるので、5万〜500万に限定され、
好ましくは50万〜100万である。
【0017】さらに、ポリノルボルネンは、分子内の全
二重結合において形成されるシスもしくはトランス結合
のうち、シス結合の割合が少なくなると、Tgの温度領
域を広げる効果がなくなって、広い温度範囲で良好な遮
音性能が得られなくなり、シス結合の割合が多くなる
と、Tgの温度領域が狭くなるので、シス結合の割合は
70〜30%に限定され、好ましくは60〜40%であ
る。従って、分子内の全二重結合において形成される結
合のうち、トランス結合の割合は30〜70%となり、
好ましくは40〜60%である。
【0018】ノルボルネンの重合は開環重合であり、重
合触媒としては、タングステン、チタン、バナジウム、
モリブデン、オズミウム、イリジウム、タンタルなどの
金属の塩化物、例えば、六塩化タングステン、四塩化チ
タン、五塩化モリブデン、三塩化イリジウム、三塩化オ
ズミウム、五塩化タンタル等が挙げられる。しかし、重
合触媒として、ルテニウム、レニウムの化合物を用いる
と、シス結合又はトランス結合の割合が極端に高くなる
ので、好ましくない。また、アルミニウム、錫等の化合
物を上記化合物と組み合わせ、共触媒成分として用いて
もよく、この共触媒用のアルミニウム化合物としては三
酸化アルミニウム、ジクロロエチルアルミニウム等が挙
げられ、錫化合物としてはテトラフェニル錫、テトラメ
チル錫等が挙げられる。
【0019】本発明による遮音性中間膜は、上記ポリノ
ルボルネンと、可塑剤との樹脂組成物からなり、Tgが
−20〜30℃のものである。ポリノルボルネンに可塑
剤を配合することにより、得られた合わせガラスの室温
付近における遮音性能を向上させることができる。可塑
剤としては、ポリノルボルネンとの相溶性が良く、無色
透明で、流動点−50〜30℃を有するものが好まし
い。無色透明な可塑剤を使用する理由としては、着色し
た遮音性中間膜では、透明性を必要とする合わせガラス
用として使用できないからである。
【0020】このような可塑剤としては、1環、2環お
よび3環の芳香族炭化水素系のものが好ましく、例え
ば、1環の炭化水素系のものとしては、日本石油化学社
製(「アルケン200P」、流動点:−50℃)、出光
興産社製(「ダイアナプロセスオイルAH−58」、流
動点:10℃)、2環の炭化水素系のものとしては、日
本石油化学社製(「Nisseki −Highsol −SAS −296
」、流動点:−50℃)、Sun Oil社製(「Sun
thene450 」、流動点:5℃)、3環の炭化水素系のも
のとしては、日本石油化学社(「Nisseki −Highsol −
SAS −LH」、流動点:5℃)等が挙げられる。
【0021】また、流動点が−50〜30℃である可塑
剤を用いる理由は、ポリノルボルネン単独のTgが約4
0℃であり、tan δのピークが周波数1Hz付近で50
℃付近に現われるので、ポリノルボルネンと相溶性が良
く流動点が−50〜30℃である可塑剤を上記の範囲内
で添加することにより、そのピークを−10〜20℃の
範囲にまで下げ、その結果、室温付近での遮音性能を高
くすることができるからである。ここでいう流動点は、
JIS K2265の石油製品流動点試験方法に準拠し
て測定された値である。
【0022】上記可塑剤の配合量は、少なくなるとTg
を室温付近にまで下げることができず、そのため得られ
た合わせガラスにおいて室温付近の遮音性能が高くなら
ず、しかも上記樹脂組成物を膜化する際の加工性が悪く
なるので好ましくなく、また、多くなると可塑剤のブリ
ードを起こす恐れがあるので、ポリノルボルネン100
重量部に対して、50〜500重量部が好ましく、さら
に好ましくは100〜300重量部である。
【0023】本発明による遮音性中間膜の厚みは、薄く
なると所期の遮音効果が発揮されず、厚くなるとコスト
が上昇するので、0.1〜1.5mmが好ましく、さらに
好ましくは0.3〜1.0mmである。
【0024】製膜方法としては、たとえば、ポリノルボ
ルネンと可塑剤からなる樹脂組成物をミキシングローラ
ーで混練してエラストマー化し、これを所定の厚みのス
ペーサーを用い、加圧、熱プレスにより膜化する方法が
行われる。
【0025】
【実施例】以下、本発明の実施例について詳細に説明す
る。
【0026】実施例1 a)ポリノルボルネンの重合 精製したノルボルネン10mol(941g)を、精製
したトルエン6リットルに溶かし、モノマー溶液を調製
した。触媒として6塩化タングステン(WCl6 )とテ
トラフェニル錫(Ph4 Sn)の共触媒系を用いた。触
媒の添加量はモノマーの1/100mol(WCl6
39.6g、Ph4Sn;42.7g)であり、それら
を精製トルエン4リットルに溶かし、触媒溶液を調製し
た。これらの溶液を40℃で15分間エイジングし、そ
の後モノマー溶液を触媒溶液に加え、40℃で2時間重
合を行なった。重合停止は、重合溶液にトルエン/イソ
ブチルアルコール(4/1)を適量加えることにより行
なった。停止後、重合溶液をメタノールで再沈し、沈殿
物を濾過した後、乾燥することによりポリマーを得た。
得られたポリマーをIR測定により同定して、ポリノル
ボルネンであることを確認し、その結果を図2に示し
た。IRの測定には、ポリマーをキシレンに溶かし、N
aclの結晶板上にキャスティングさせたものを測定用
試料として使用した。また、ポリマーの数平均分子量
(Mn)を、光散乱ゲルパーミエーションクロマトグラ
フィ(GPC)法により求めた結果、80万であった
(ポリスチレン換算)。ポリマーの二重結合におけるシ
ス結合の割合(ρc)を、溶媒としてクロロホルムを用
いて、 1H−NMRより、シス二重結合を表す5.2p
pmと、トランス二重結合を表す5.4ppmのピーク
の積分値比より算出したところ、55%であった。
【0027】b)合わせガラスの作製 上記ポリノルボルネン50gに、流動点が5℃である可
塑剤(Nisseki −Highsol −SAS −LH)100g(樹脂
100重量部に対する可塑剤の添加量200重量部)を
室温で約1時間かけて添加混合した後、得られた混合物
をミキシングローラーで100℃で約20分間充分に混
練し、エラストマー状の樹脂組成物シートを作製した。
厚さ1mmのステンレス製スペーサーを用い、上記シート
の所定量をプレス成形機で130℃×10分保持するこ
とにより、厚さ約1mmの遮音性中間膜を作製した。この
中間膜のTgは、示差走査熱量測定(セイコー電子社製
「DSC220C」使用)の結果、21℃であった。こ
の中間膜を1辺30cmの正方形の厚み3mmの2枚のフ
ロートガラスで両側から挟んで、熱圧着することによ
り、合わせガラスを作製した。
【0028】c)遮音性の測定 上記合わせガラスを、ダンピング試験用の振動発生機
(振研社製の加振機「G21−005D」)により加振
し、そこから得られる振動特性を、機械インピーダンス
アンプ(リオン社製の「XG−81」)にて増幅し、振
動スペクトルをFFTアナライザー(横河ヒューレット
パッカード社製「FFTスペクトラムアナライザーHP
3582A」)にて解析した。こうして得られた損失係
数とガラスとの共振周波数との比から、透過損失を計算
するとにより遮音性能を測定し、その結果から、コイン
シデンス効果が生じる2000Hz付近の極小の透過損
失量をもってTL値とした。尚、遮音性能の測定温度
は、10、20及び30℃の三点で行った。
【0029】実施例2 重合触媒として5塩化モリブデン(MoCl5 )−テト
ラフェニル錫(Ph4Sn)系を用いて、ρc=38%
としたこと以外は、実施例1と同様にして、ノルボルネ
ンを重合した後、得られたポリノルボルネンのMnを測
定し、その結果を表1に示した。また、実施例1と同様
にして、上記ポリボルネンと可塑剤からなる樹脂組成物
を調製した後、該組成物のTg及び合わせガラスの遮音
性能を測定し、その結果を表1に示した。
【0030】実施例3 実施例1と同様にしてポリノルボルネンを重合した後、
Mn及びρcを測定し、その結果を表1に示した。ま
た、ポリノルボルネン100重量部に対して、可塑剤と
して、日本石油化学社製(「Nisseki −Highsol −SAS
−296 」、流動点:−50℃)80重量部使用したこと
以外は、実施例1と同様にして、樹脂組成物を調製した
後、該組成物のTg及び合わせガラスの遮音性能を測定
し、その結果を表1に示した。
【0031】実施例4 重合触媒として3塩化イリジウムを用いて、ρc=38
%としたこと以外は、実施例1と同様にしてポリノルボ
ルネンを重合した後、Mn、及びρcを測定し、その結
果を表1に示した。可塑剤として、ポリノルボルネン1
00重量部に対して、出光興産社製(「ダイアナプロセ
スオイルAHー58」、流動点:10℃)270重量部使用
したこと以外は、実施例1と同様にして、樹脂組成物を
調製した後、該組成物のTg及び合わせガラスの遮音性
能を測定し、その結果を表1に示した。
【0032】比較例1 ポリノルボルネンとして、日本ゼオン社製「ソーレック
ス」を使用したこと以外は、実施例1と同様にして、樹
脂組成物を調製した後、該組成物のTg及び合わせガラ
スの遮音性能を測定し、その結果を表1に示した。
【0033】比較例2 ポリノルボルネン100重量部に対して、可塑剤とし
て、日本石油化学(「Nisseki −Highsol −SAS −296
」、流動点:−5℃)80重量部使用して、Tg=4
5℃としたこと以外は、実施例1と同様にして、樹脂組
成物を調製した後、合わせガラスの遮音性能を測定し、
その結果を表1に示した。
【0034】比較例3 重合触媒として6塩化レニウムを用いて、ρc=38%
のポリノルボルネンを重合したこと以外は、実施例1と
同様にして、樹脂組成物を調製した後、合わせガラスの
遮音性能を測定し、その結果を表1に示した。
【0035】比較例4 重合系に連鎖移動剤として、1−オクテンを20mMo
l添加して、Mn=6000のポリノリボルネンを重合
したこと以外は、実施例1と同様にして、樹脂組成物を
調製した後、該組成物のTg及び合わせガラスの遮音性
能を測定し、その結果を表1に示した。
【0036】
【表1】
【0037】
【発明の効果】本発明によれば、広い温度範囲で優れた
遮音性を示し、且つ、透明性、耐衝撃性及び耐候性に優
れた遮音性中間膜を提供する。
【図面の簡単な説明】
【図1】合わせガラスの遮音特性を、周波数に対する透
過損失量として示すグラフである。
【図2】ポリマーのIR測定結果を示すグラフである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】分子内の全二重結合のうち、シス結合の割
    合が30〜70%、トランス結合の割合が70〜30%
    である数平均分子量が5万〜500万のポリノルボルネ
    ンと、可塑剤とからなり、且つ、−20〜30℃のガラ
    ス転移温度を有する樹脂組成物で形成されたことを特徴
    とする遮音性中間膜。
JP4037699A 1992-02-25 1992-02-25 遮音性中間膜 Pending JPH05229049A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8828549B2 (en) 2008-09-30 2014-09-09 Sekisui Chemical Co., Ltd. Interlayer for laminated glass and laminated glass
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