JPH06915A - 新規な合わせガラス - Google Patents
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Landscapes
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- Joining Of Glass To Other Materials (AREA)
Abstract
なる高層ビルや車両用の窓ガラスとして好適に使用でき
る軽量、断熱性、安全性に優れた合わせガラスの提供 【構成】 基本的にガラス/ポリビニルブチラール/ポ
リカーボネート/ポリビニルブチラール/ガラスから成
る少なくとも5層構造を有する合わせガラスにおいて、
中間層のポリカーボネートが35,000以上の重量平
均分子量を有するポリカーボネートであることを特徴と
する合わせガラス
Description
がポリカーボネートからなる建築物の窓やドア用のガラ
スや車両用の窓ガラスとして好適に使用できる軽量、断
熱性、安全性に優れた合わせガラスに関する。
耐薬品性等に優れるために、現在、一般建築物や高層ビ
ル等の窓ガラス、ショウウィンドーやドア及び自動車、
バス、鉄道車両等の輸送用車両や航空機等の窓ガラス等
に広く用いられている。しかしながら、ガラスは非常に
脆く割れ易いために安全性に問題があり、種々の改良が
なされてきた。例えば、急冷法によりガラス自体の強度
を上げた強化ガラス、金網を入れることにより防犯性や
耐衝撃性及び割れたガラスの耐飛散性を高めた網入りガ
ラス、ポリビニルブチラールを中間層に入れ割れたガラ
スの耐飛散性を高めた合わせガラス等がある。
は、これら改良された板ガラスが使用されているが、破
損したガラスの落下による災害が後を断たず、耐衝撃性
や割れたガラスの耐飛散性の更なる改良が望まれてい
る。また、建築物のガラス面積の増加に伴いガラスの断
熱性や軽量化の改善も併せて望まれている。又、車両用
の窓ガラスにおいては、安全性の観点から合わせガラス
がその主流になっているが、燃費改善のためのガラスの
軽量化と断熱性の改良が望まれている。一方、ポリカー
ボネートは、透明軽量で、耐衝撃性に優れているため、
シート状に加工され、一部ガラス代替用途に使用されて
いるが、光により着色する、傷が付き易い、耐溶剤性が
劣る、剛性が劣る等の問題があり、これら用途には使用
できなかった。
が軽量かつ耐衝撃性に優れるポリカーボネートで、表面
が剛性、硬さ、耐候性、耐薬品性に優れるガラスからな
る合わせガラスができれば、上記要求を満足する窓ガラ
スができると考え、研究を行ってきた。しかしながら、
ガラスと通常使用されているポリカーボネートとの接着
にポリビニルブチラールを用いた場合、ポリカーボネー
トが白化し、透明性を失うという問題が発生した。本発
明は、そのポリカーボネートの白化を克服し、耐衝撃
性、割れたガラスの耐飛散性、軽量、耐熱性に優れた合
わせガラスを完成させることを課題をするものである。
課題を解決するため研究を重ねた結果、重量平均分子量
が35,000以上のポリカーボネートを用いることに
よって白化を防止でき、上記性能を満足する合わせガラ
スが得られることを見出し本発明に到達した。すなわち
本発明は、基本的にガラス/ポリビニルブチラール/ポ
リカーボネート/ポリビニルブチラール/ガラスから成
る少なくとも5層構造を有する合わせガラスにおいて、
中間層のポリカーボネートが35,000以上の重量平
均分子量を有するポリカーボネートであることを特徴と
する合わせガラスを提供するものである。
2.0〔g/cc〕、熱伝導率が4.5×10-4〜15
×10-4〔cal/cm・sec・deg〕であるもの
が好ましく、且つポリビニルブチラール層に、紫外線吸
収剤を1〜15重量%含有するものが好ましい。本発明
に用いられるガラスは、一般に板ガラスや合わせガラス
に用いられているガラスが使用できる。例えば、ソーダ
石灰ガラス、リン珪酸ガラス、ホウ珪酸ガラス、石英ガ
ラス、カリ石灰ガラス、鉛アルカリガラス、アルミナ珪
酸ガラス、バリウムガラス等があり、これらの、強化ガ
ラス、半強化ガラス、部分強化ガラス、未強化ガラス等
が使用できるが、特に限定されるものでない。
は、ポリビニルブチラールであれば良く特に限定されな
いが、合わせガラス用中間膜として一般に使用されてい
るポリビニルブチラールフィルムが使用でき、ポリビニ
ルブチラール中の水酸基(n):アセチル基(m):ブ
チラール基(l)のモル比が20〜50:1〜5:40
〜70程度の下記一般式のポリビニルブチラールが好適
に使用できる。
度、水酸基/アセチル基/ブチラール基のモル比、可塑
剤、熱安定剤等により異なるが、特に限定されるもので
はない。前記合わせガラス用中間膜として一般に使用さ
れているポリビニルブチラールが好ましく使用できる。
また、ポリビニルブチラールには、可塑剤、熱安定剤、
紫外線吸収剤、着色剤等が添加されていても良い。可塑
剤としては、例えば、フタル酸エステル系、リン酸エス
テル系、脂肪酸エステル系、グリコール誘導体系等が挙
げられ、特に脂肪酸エステル系、グリコール誘導体系の
可塑剤が好ましく用いられる。本発明に用いられるポリ
カーボネートは、下記式(1)で表わされる繰り返し単
位からなる主鎖を有するポリカーボネートである。
ニレン、ナフチレン、ビフェニレン、ピリジレンや、式
(2)で表されるものが挙げられる。
あって、例えばフェニレン、ナフチレン、ビフェニレ
ン、ピリジレン等の基を表わし、Yは下記化1で表わさ
れるアルキレン基または置換アルキレン基である。〕
成分として含有していても良い。
る結合、又は−O−、−CO−、−S−、−SO2 −、
−CO2 −、−CON(R1 )(R2 )−、(R1 、R
2 は前記と同様)等の二価の基である。〕これら二価の
芳香族残基の例としては、例えば、下記の化6、化7、
化8で表されるもの等が挙げられる。
C1 〜C10アルキル基、C1 〜C10アルコキシ基、C5
〜C10シクロアルキル基又はフェニル基であって、m及
びnは1〜4の整数で、mが2〜4の場合には各R5 は
それぞれ同一でも異なるものであってもよいし、nが2
〜4の場合は各R6 はそれぞれ同一でも異なるものであ
ってもよい。〕なかでも、下記式で表されるものが好ま
しい一例である。
モル%以上含むものが好ましい。
以上の芳香族残基きを共重合成分として含有していても
よい。ポリマー末端の分子構造は特に限定されないが、
ヒドロキシル基、アリールカーボネート基、アルキルカ
ーボネート基から選ばれた1種以上の末端基を結合する
ことができる。アリールカーボネート基末端は下記式
れていてもよい。〕で表され、具体例としては、例え
ば、
キル基〕で表され、具体例としては、例えば、
基、p−t−ブチルフェニルカーボネート基、p−クミ
ルフェニルカーボネート基等が好ましく用いられる。ヒ
ドロキシル基末端は、耐熱性、耐熱水性を低下させるた
め、極力少ない方が好ましい。
量平均分子量(Mw)は、35,000以上であること
が必要である。重量平均分子量が35,000より小さ
い場合は、ポリビニルブチラールとの張り合わせの際や
その後の使用時に白化し好ましくない。これは、ポリビ
ニルブチラール本体又はそれに含まれる添加剤例えば可
塑剤等によってポリカーボネートが浸され白化するもの
と思われる。重量平均分子量の上限としては、特に限定
されないが、約300,000程度であり、これよりよ
り大きい場合は、溶融粘度が高くなりすぎ押出成形性が
低下する。好ましくは、40,000〜100,000
の範囲にあり、更に好ましくは、40,000〜80,
000の範囲にある。特に、45,000〜65,00
0の範囲の重量平均分子量が好ましい。
測定は、GPCを用いて行い、測定条件は下記の方法に
よった。テトラヒドロフラン溶媒、ポリスチレンゲルを
使用し、標準単分散ポリスチレンの構成曲線から下式に
よる換算分子量較正曲線を用いて求めた。
ンの分子量)
製造できる。具体的には、芳香族ジヒドロキシ化合物と
カーボネート前駆体と反応せしめる公知の方法、例え
ば、芳香族ジヒドロキシ化合物とホスゲンを水酸化ナト
リウム水溶液及び塩化メチレン溶媒の存在下に反応させ
る界面重合法(ホスゲン法)、芳香族ジヒドロキシ化合
物とジフェニルカーボネートと反応させるエステル交換
法(溶融法)、結晶化カーボネートプレポリマーを固相
重合する方法(特開平1−158033、特開平1−2
71426、特開平3−68627等)等の方法により
製造できる。なかでも、固相重合法は、高分子量のポリ
カーボネートの製造が容易で、且つ得られるポリカーボ
ネートに塩化メチレンや塩素化合物、ナトリウム化合物
を実質的に含まないものが得られ、耐熱性やカラー等の
特性に優れるため好ましい。
トには、熱安定剤、離型剤、着色剤、紫外線吸収剤等が
含有されていても良い。熱安定剤としては、特開平3−
163160号公報,特開平3−163161号公報等
に記載されたリン系安定剤等の使用が好ましく用いら
れ、紫外線吸収剤としては、後述のベンゾフェノン系や
ベンゾトリアゾール系の紫外線吸収剤が好ましく用いら
れる。
身が紫外線を吸収するために、耐候性に優れているが、
更に耐候性を向上させる目的で、各層に紫外線吸収剤を
添加しても良い。特に、ポリビニルブチラール層にて紫
外線を吸収カットすることによりボリカーボネートの耐
候性を向上させる目的で、ポリビニルブチラール層に高
濃度の紫外線吸収剤を添加してもよい。その場合、紫外
線吸収剤の使用量は、1〜15重量%が好ましく、3〜
10重量%が特に好ましい。
−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒド
ロキシ−4−オクチロキシベンゾフェノン、2,2’−
ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2,2’
−ジヒドロキシ−4,4’−ジメトキシベンゾフェノ
ン、等のベンゾフェノン系、2−(2’−ヒドロキシ−
5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−
(2’−ヒドロキシ−3’−t−ブチル−5’−メチル
フェニル)5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2’
−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−t−ブチルフェニル)
5−クロロベンゾトリアゾール、2−(3,5’−t−
アミルヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−
(2’−ヒドロキシ−5’−t−オクチルフェニル)ベ
ンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,
5’−ビス(α,α−ジメチルベンジル)フェニル)−
2H−ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−
3’,5’−ジ−t−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾ
ール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−ラウリル−5’
−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール等のベンゾトリ
アゾール系、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4
−ピペリジル)セバケート等のヒンダードアミン系等が
挙げられる。
ポリビニルブチラール、ポリカーボネートが、基本的に
ガラス/ポリビニルブチラール/ポリカーボネート/ポ
リビニルブチラール/ガラスから成る少なくとも5層構
造を有するものである。各層の厚みは通常、ガラスが
0.1〜10mm、ポリビニルブチラールが0.1〜
1.5mm、ポリカーボネートが0.2〜20mmの範
囲にあるが、使用する用途により異なるのでこれに限定
されるものではない。例えば、防弾ガラスとして用いる
場合は、弾丸の貫通阻止能力により各層の厚みが厚くな
り、この範囲を越えることもある。
しての役割に加え、ガラス層とポリカーボネート層の熱
膨張率の差を吸収する働きを有しており、各層の厚さや
使用条件により厚みは決定される。また、各層が多層構
造になっていても良い。例えば、ポリビニルブチラール
と接触する面のみを重量平均分子量35,000以上の
ポリカーボネート内部を35,000以下のポリカーボ
ネートとした多層化ポリカーボネート層でも良い。ま
た、これらを組み合わせて、5層以上の構造、例えばガ
ラス/ポリビニルブチラール/ポリカーボネート/ポリ
ビニルブチラール/ガラス/ポリビニルブチラール/ガ
ラスのような構造も可能であり、最外層のガラス上に光
反射フィルムや調光フィルム等を張り合わせることも可
能である。
さがポリカーボネート層厚さより、小さい方が熱伝導率
と比重が小さくなり好ましい。本発明の合わせガラス
は、熱伝導率が4.5×10-4〜15×10-4[cal
/cm・sec・deg]の範囲にあることが好まし
い。この範囲より小さい場合は、ガラスの厚みが小さく
なり製造しずらい。この範囲より大きい場合は、断熱効
果が小さくなる。4.5×10-4〜12×10-4[ca
l/cm・sec・deg]の範囲がより好ましく、特
に5×10-4〜10×10-4[cal/cm・sec・
deg]の範囲が好ましい。
c]の範囲にあることが好ましい。この範囲より小さい
場合は、ガラスの厚みが小さくなり製造しずらい。この
範囲より大きい場合は、重量が大きくなり、取扱い性が
低下する。1.2〜1.8[g/cc]の範囲がより好
ましく、特に、1.2〜1.6[g/cc]の範囲が好
ましい。
ラールを接着剤層としているため、80℃以上の温度で
加圧下に張り合わせることで容易に製造できる。例え
ば、各層を重ね合わせた後、減圧下に置き層間の空気を
充分に除去した後、加熱加圧して接着する方法や、あら
かじめガラス表面に溶媒で希釈したポリビニルブチラー
ルをコーティングし乾燥後にポリカーボネートと加熱加
圧し張り合わせる方法等がある。
施例においては本発明内容を明確にする目的で平面状の
合わせガラスについて説明するが、2次及び3次曲面状
の合わせガラスに対しても充分適用しうる。なお、実施
例において本発明を構成する各層は、次のものを用い
た。
の未強化ガラス板) ポリビニルブチラールA:積水化学工業(株)製 エス
レックフィルム HIタイプ ポリビニルブチラールB:ポリビニルブチラール樹脂
(ブチラール化度65モル%)100重量部、エステル
系可塑剤(C4 H9 O−(C2 H4 O)2−COC4 H
8 CO−(OC2 H4 )2 −OC4 H9 )40重量部、
紫外線吸収剤(2−(2’−ヒドロキシ−3’−ラウリ
ル−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール)14
重量部を二軸混練機をを用いて85℃で5分間混練し、
ついで110℃、150kg/cm2 の条件でプレス成
形して得られるシート ポリカーボネート:特開平3−68627の方法で、ジ
フェニルカーボネートと2,2−ビス(4−ヒドロキシ
フェニル)プロパンとから製造されたポリカーボネート
(重量平均分子量=28,000、43,000、5
6,000、62,000及び75,000)の溶融押
出シート
ブチラールAシート、5mm厚のポリカーボネートシー
ト(重量平均分子量=28,000、43,000、5
6,000及び75,000)ガラス/ポリビニルブチ
ラール/ポリカーボネート/ポリビニルブチラール/ガ
ラスの順に重ね合わせ、全体を真空パック袋にいれ、該
真空パック袋内を真空にした後、真空パックを封止す
る。テフロン板と鉄板で挟み、圧力10kg/cm2 、
120℃で約20分プレスし接着した。そのままプレス
から取り出し、徐冷して、合わせガラスを得た。このも
のの評価結果を表1に示す。なお、落球試験はJIS
R3205、比重はASTMD792、熱伝導率はAS
TM C177に示される方法に準じて行った。
ラールBシート、5mm厚のポリカーボネートシート
(重量平均分子量=56,000)を実施例1と同様に
重ね合わせて、接着し、本発明の合わせガラスを得た。
評価結果を表1に示す。なお、耐候性は、サンシャイン
ウェザーメーター(キセノン光源、63℃×0.55W
/m2 )で600時間テストした。
−(2’−ヒドロキシ−5’−t−オクチルフェニル)
ベンゾトリアゾール0.3重量%を含有する重量平均分
子量56,000のポリカーボネートシートを用いる以
外は、実施例1と同様にして本発明の合わせガラスを得
た。評価結果を表1に示す。
m厚のガラス板/0.38mm厚のポリビニルブチラー
ルAシート/2.5mm厚のガラス板を実施例1に示す
方法で接着した合わせガラス(比較例3)を評価した。
結果を表1に示す。
のポリカーボネートシートを用いる以外は実施例1と同
様にして接着した本発明の合わせガラスを得た。評価結
果を、表1に示す。
チラールAシート、厚み10mmで重量平均分子量6
2,000のポリカーボネートシートを実施例1と同様
にして接着し本発明の合わせガラスを得た。評価結果を
表1に示す。
合わせガラスは透明で耐衝撃性、ガラスの耐飛散性に優
れ、且つ計量で、断熱性に優れており、安全ガラス、省
エネガラスとしての評価が大きい。そのため、建築物の
窓ガラス、ショーウィンドーやドア特にガラス面積の大
きい高層ビルのガラスとして、また自動車、バス、トラ
ック、鉄道等の車両用のガラスとして好適に使用でき
る。更に、学校、体育館、病院等の窓ガラスやドアに用
いられる安全ガラスとしても好適に使用できる。
Claims (1)
- 【請求項1】 基本的にガラス/ポリビニルブチラール
/ポリカーボネート/ポリビニルブチラール/ガラスか
ら成る少なくとも5層構造を有する合わせガラスにおい
て、中間層のポリカーボネートが35,000以上の重
量平均分子量を有するポリカーボネートであることを特
徴とする合わせガラス。
Priority Applications (1)
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ID=16104043
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