JPH08119686A - 合わせガラス用中間膜及び合わせガラス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高湿度下における周辺部の白化及び接着力低
下が抑えられ、かつ中間膜製造時におけるカルボン酸金
属塩のビルドアップが低減された合わせガラス用中間膜
及びそれを用いた合わせガラスを提供する。 【構成】 ポリビニルブチラール樹脂１００部、可塑剤
２０〜６０部、カルボン酸金属塩０．００１〜０．１部
及びジカルボン酸化合物０．００１〜０．１部からなる
合わせガラス用中間膜。この構成に、さらに変性シリコ
ンオイル０．００１〜０．１部を含む合わせガラス用中
間膜。また、これらの合わせガラス用中間膜がガラス板
間に挟着されている合わせガラス。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、耐湿性に優れ、且つ中
間膜製造時のカルボン酸金属塩の金型等への付着堆積
（ビルドアップ）が低減された合わせガラス用中間膜及
びそれを用いた合わせガラスに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】合わせガラス（積層安全ガラス）は、建
築物の窓ガラスや自動車のフロントガラス用等に広く使
用されている。この合わせガラスの代表的なものとし
て、可塑化されたポリビニルブチラール樹脂組成物から
なる中間膜を一対のガラス板間に介装して貼り合わせた
ものがある。

【０００３】この様な合わせガラスは、外部から衝撃が
加えられるとガラス部分は破損するとしても、ガラスの
間に介装せしめられた中間膜は容易には破損しない。ま
た、ガラスの破損後においてもガラスは中間膜に貼着し
た状態であるため、その破片が飛散することが少ない。
従って、車両や建造物の中の人体がガラスの破片により
傷害を受けるのを防止することができる。

【０００４】この様な合わせガラスとしての機能を満足
するためには、中間膜とガラスとの接着力をある範囲内
に調整する必要がある。例えば、ガラス板と中間膜との
接着力が小さ過ぎる合わせガラスでは、外部からの衝撃
によってガラスが中間膜から剥がれて飛散してしまう。
一方、接着力が大き過ぎる場合には、ガラス板と中間膜
が同時に割れてしまう。

【０００５】従って、中間膜とガラスとの接着力をある
範囲内に調整することは、自動車のフロントガラス等に
用いる場合では、衝突事故等の際に運転者及び乗客がガ
ラスへ衝突した時の衝撃を吸収したり、貫通を防止する
為に必要であり、また建築物の窓ガラス等に用いる場合
では、外部からの飛来物に対して貫通を防止したり、ガ
ラスの飛散を防止する為に必要である。

【０００６】そこで、従来から中間膜とガラス板との接
着力を所定の範囲に設定できるように、中間膜用の調整
添加剤が種々検討されており、今日では主にカルボン酸
の金属塩、特に経時変化の小さい炭素数の少ないものが
添加剤として用いられている。このカルボン酸金属塩を
中間膜に含有させると、特に中間膜成型時及びオートク
レーブの中のような高温において、中間膜中からカルボ
ン酸金属塩が膜表面にブリードして多く集まり、その水
吸収性の為に中間膜とガラスの界面とに水分を多く保持
することによって接着力を低下させる。従って、カルボ
ン酸金属塩の接着力調整効果は、膜中と膜表面とのカル
ボン酸金属塩の分布状態を変化させるか、あるいは水分
量を変更することによって調整される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、接着力調整
剤（カルボン酸金属塩）を含有した中間膜は、耐湿性に
問題がある。すなわち、湿度の高い状態に放置した場
合、合わせガラスの周辺部分に白化が生ずる。また、周
辺部に接着力の低下する部分が生じる。白化は、本来透
明であることが重要な品質である合わせガラスにおいて
は重大な問題である。また、周辺部の接着力低下は、周
辺からのガラスと中間膜の剥離を引き起こすので、やは
り大きな問題となる。

【０００８】上記の弊害を低減するために、接着力調整
剤の含有量を減少させることも考えられるが、この場合
には、初期の接着力が大きくなりすぎ、衝撃により合わ
せガラスが貫通しやすくなるという問題が生じる。

【０００９】また、合わせガラス中間膜を例えば押し出
し成型機によってシート状に成型する場合、カルボン酸
金属塩は押し出し前又は押し出し中に一般に水溶液とし
て樹脂組成物中に混合され成型されるが（例えば、特公
平２−４１５４７号参照）、このような方法では、例え
ばポリビニルブチラール樹脂のような樹脂組成物へのカ
ルボン酸金属塩の分散性が充分でないため、多量のカル
ボン酸金属塩を添加する必要がある。さらに、多量のカ
ルボン酸金属塩を添加すると、一部のカルボン酸金属塩
は、押し出し成型機の内壁、スクリュー表面、金型内壁
等の樹脂流路壁に付着堆積するという現象（以下「ビル
ドアップ」と言う。）を引き起こす。この付着物が中間
膜の厚み変化、流れスジ、ゴミ、異物などの発生原因に
なり、押し出し成型機、金型などの内壁の分解掃除を頻
繁に行わなければならないという問題を生じていた。

【００１０】このようなカルボン酸金属塩の添加による
問題点を解決する方法として、特公昭４４−３２１８５
号では、脂肪族モノカルボン酸、脂肪族ジカルボン酸化
合物を単独でポリビニルブチラール樹脂に添加すること
によって接着力調整効果を持たせる方法が開示されてい
るが、これらのカルボン酸化合物は多量に添加しなけれ
ば調整効果がなく、このため中間膜の熱安定性を損なう
といった新たな問題点も生じていた。

【００１１】本発明は、これらの欠点に鑑み発明された
ものであり、高湿度下における周辺部の白化及び接着力
低下が抑えられ、かつ中間膜製造時のカルボン酸金属塩
のビルドアップが低減された合わせガラス用中間膜及び
それを用いた合わせガラスを提供することを目的とす
る。

【００１２】

【課題を達成するための手段】本発明の請求項１記載の
合わせガラス用中間膜は、ポリビニルブチラール樹脂１
００部、可塑剤２０〜６０部、カルボン酸金属塩０．０
０１〜０．１部及びジカルボン酸化合物０．００１〜
０．１部からなる。

【００１３】本発明の請求項２記載の合わせガラス用中
間膜は、請求項１記載の合わせガラス用中間膜に、変性
シリコンオイル０．００１〜０．１部が含まれてなる。

【００１４】本発明の請求項３記載の合わせガラス用中
間膜は、請求項１又は請求項２記載の合わせガラス用中
間膜において、カルボン酸金属塩として酢酸マグネシウ
ムを用いている。

【００１５】本発明の請求項４記載の合わせガラスは、
請求項１ないし請求項３のいずれか記載の合わせガラス
用中間膜がガラス板間に挟着されている。

【００１６】次に、本発明をさらに詳細に説明する。

【００１７】本発明に用いられるポリビニルブチラール
樹脂としては、従来より合わせガラス用中間膜に用いら
れる種類のものが使用でき、より具体的には、ブチラー
ル化度６０〜７０モル％、重合度１０００〜２０００の
ポリビニルブチラールが好適に使用される。

【００１８】本発明に用いられる可塑剤としては、エチ
レングリコールジ−２−エチルブチレート、１，３−プ
ロピレングリコールジ−２−エチルブチレート、１，４
−プロピレングリコールジ−２−エチルブチレート、
１，４−ブチレングリコールジ−２−エチルブチレー
ト、１，２−ブチレングリコールジ−２−エチルブチレ
ート、ジエチレングリコールジ−２−エチルブチレー
ト、ジエチレングリコールジ−２−エチルヘキソエー
ト、ジプロピレングリコールジ−２−エチルブチレー
ト、トリエチレングリコールジ−２−エチルペントエー
ト、トリエチレングリコールジ−２−エチルヘキソエー
ト、テトラエチレングリコールジ−２−エチルブチレー
ト、ジエチレングリコールジカプリエート、トリエチレ
ングリコールジカプリエート等が挙げられる。

【００１９】これら可塑剤の添加量は、本発明において
ポリビニルブチラール樹脂１００重量部に対して２０〜
６０重量部の範囲が好ましい。可塑剤の部数が２０部未
満であると、ブチラール樹脂の可塑化効果が不十分のた
め成型ができなくなる。また、６０重量部を超えると相
溶しなくなり、可塑剤が分離してしまうため、好ましく
ない。より好ましくは、３０部〜５０部の範囲である。

【００２０】本発明に用いられるカルボン酸金属塩とし
ては、炭素数が１２以下の脂肪族モノまたはジカルボン
酸のアルカリまたはアルカリ土類金属塩が好ましく用い
られる。金属成分としては、Ｍｇ、Ｎａ、Ｋ等、またカ
ルボン酸としては酢酸、プロピオン酸、酪酸、カプロン
酸、カプリル酸、コハク酸、アジピン酸等が挙げられ
る。好ましいカルボン酸金属塩の例としては、酢酸カリ
ウム、酢酸マグネシウム、プロピオン酸カリウム、プロ
ピオン酸マグネシウム、プロピオン酸ナトリウム、カプ
ロン酸マグネシウム、カプロン酸ナトリウム、２−エチ
ルカプロン酸マグネシウム、２−エチルカプロン酸ナト
リウム、カプリル酸マグネシウム、カプリル酸ナトリウ
ム、コハク酸マグネシウム、コハク酸ナトリウムなどが
挙げられるが、これらの中でも酢酸マグネシウムが好ま
しい。

【００２１】カルボン酸金属塩、特に酢酸マグネシウム
の添加量は、０．００１〜０．１部であることが好まし
い。酢酸マグネシウムの添加量が０．００１部未満であ
ると、接着力調整効果がなくなるので、好ましくない。
また、０．１部を超えると、耐湿性向上、ビルドアップ
低減の効果を損なうので、好ましくない。より好ましい
添加量は、０．００５〜０．０５部である。

【００２２】本発明に用いられる変性シリコンオイルと
しては、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、α−メチルスチレン変性シリコンオ
イル、α−オレフィン変性シリコンオイル、アルコール
変性シリコンオイル、フッ素変性シリコンオイル、メル
カプト変性シリコンオイル、カルボキシル変性シリコン
オイル及びその共変性タイプ（例えばエーテルエポキシ
変性シリコンオイル）等が挙げられる。これらは、一般
にはポリシロキサンに変性すべき化合物を反応せしめて
得られる粘調な液体である。

【００２３】変性シリコンオイルの添加量は、０．００
１〜０．１部の範囲が好ましい。０．００１部未満であ
ると、耐湿性が低下するので好ましくない。一方、０．
１部を超えると、接着力が極端に低下するだけでなく、
接着力の経時変化が認められるため好ましくない。

【００２４】本発明に用いられるジカルボン酸化合物と
しては、例えばコハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピ
メリン酸、スベリン酸、アゼラン酸、セバシン酸などの
脂肪族ジカルボン酸や、フタル酸、イソフタル酸、テレ
フタル酸などの芳香族ジカルボン酸などが挙げられる。

【００２５】ジカルボン酸化合物の添加量は、０．００
１〜０．１部の範囲が好ましい。添加量が０．００１部
未満であると、耐湿性向上、ビルドアップ低減の効果が
得られない。また、０．１部を超えると、中間膜の曇り
や着色を引き起こすため、好ましくない。なお、本発明
においては変性シリコンオイルをより好ましい添加量
は、０．００５〜０．０５部である。

【００２６】本発明の合わせガラス用中間膜は、紫外線
吸収剤、酸化防止剤、顔料、染料等の各種添加剤を含有
しても良く、従来公知のものが使用可能である。

【００２７】

【作用】中間膜を湿度の高い雰囲気に置くと、周辺部は
中間膜が空気と接触しているために水分率が高くなる。
カルボン酸金属塩を含む場合には、その添加量に応じて
白化が進む。これは、カルボン酸金属塩が膜中で微小な
結晶として存在し、これを中心として水分が凝集して光
を散乱するためと考えられる。

【００２８】従って、カルボン酸金属塩の量を減らすこ
とで周辺からの白化距離を短くすることができるが、接
着力調整の為に所定の量を入れる必要がある。本発明の
合わせガラス用中間膜に用いられる樹脂組成物は、酢酸
マグネシウム、脂肪族飽和カルボン酸化合物の２者で接
着力調整しているため、酢酸マグネシウムの添加量を従
来に比べて少なくすることができ、この２者を併用する
ことによって非常に大きな調整効果を発揮する。また、
変性シリコンオイルを添加することにより、さらに酢酸
マグネシウムの添加量を少なくすることができる。これ
により、上記耐湿性を改善でき、かつ、カルボン酸金属
塩が付着することにより発生するビルドアップも低減で
きると考えられる。

【００２９】

【実施例】次に、実施例によって本発明に係る合わせガ
ラス用中間膜及び合わせガラスをさらに詳細に説明す
る。

【００３０】実施例及び比較例の合わせガラス用中間膜
及び合わせガラスをそれぞれ後述する方法によって作製
し、得られた合わせガラスのパンメル値、白化距離、剥
離距離及びビルドアップについて評価した。

【００３１】パンメル値は、ガラス板と中間膜との接着
力が所定の範囲にあるかどうかを判定するための値であ
り、その数値は３〜６であることが望ましい。１以下で
は剥離しやすく、８以上では耐貫通性が小さくなる。パ
ンメル値は、以下に示す方法で求められる。まず、合わ
せガラスを−１８℃±０．６℃の温度に１６時間放置し
て調整し、これを頭部の重量が０．４５ｋｇのハンマー
で打ってガラスの粒径が６ｍｍ以下になるまで粉砕し、
ガラスが部分剥離した後の中間膜の露出度をあらかじめ
グレード付けした限度見本（表１参照）で判定する。

【００３２】

【表１】

【００３３】白化距離及び剥離距離は、白化部分及び剥
離部分の幅をそれぞれ合わせガラスの周辺から測定した
ものである。また、ビルドアップは、押し出し成型機の
内壁等に付着堆積したカルボン酸金属塩の厚さを測定し
たものである。

【００３４】実施例１ 表２に示すように、ポリビニルブチラール樹脂として、
ブチラール化度６５モル％、アセチル化度１モル％、残
存ビニルアルコール３４モル％で、重合度１７００のポ
リビニルブチラール樹脂１００部、可塑剤としてトリエ
チレングリコールジ−２−エチルブチレート４０部に対
し、酢酸マグネシウム０．０１５部、ジカルボン酸化合
物としてセバシン酸を０．０１部配合し、ライカイ機を
用いて混合した。この際、酢酸マグネシウムは１６．７
重量％水溶液として混合した。なお、以下の表２及び表
３に示した量は全て固形分の量を示す。

【００３５】

【表２】

【００３６】得られた樹脂組成物を、図１に示す押し出
し成型機を用いてシート状に成型した。この押し出し成
型機は、スクリュー２を内部に有する押し出し機本体１
と、金型３と、本体１と金型３とを接続するための接続
部４とを有している。本体１の一端部には原料供給口５
が設けられ、本体１の周囲には複数のヒーターＨ１〜Ｈ
５が配置されている。ヒーターＨ１〜Ｈ５の温度は、２
５〜２２０℃まで金型３側に近いものほど順次高くなっ
ている。

【００３７】具体的には、樹脂組成物を原料供給口５に
投入し、金型３に押し出してシート状に成型した。この
シートの厚みは０．７６ｍｍであった。押し出し量とし
ては、２００ｋｇ／Ｈｒで実施した。

【００３８】得られたシートをガラス板間に挟み込み、
ロール法で予備接着した。次いで、１４０℃のオートク
レーブで１３ｋｇ／ｃｍ² の圧力で圧着して合わせガラ
スを得た。得られた合わせガラスのパンメル値を測定し
たところ、４（所定の３〜６の範囲内にある。）であっ
た。また、この合わせガラスを６０℃の条件で２週間放
置し、経時変化を見る目的で再度パンメル試験を実施し
たところ、その値は４であり、経時変化がほとんどない
ことがわかった。

【００３９】同様にして得た合わせガラスを、５０℃、
湿度１００％で２週間放置した。周辺からの白化距離は
約３ｍｍ程度にとどまり、良好な結果が得られた。その
後、直ちにパンメル試験を行ったところ、パンメル値が
０の部分は周辺から約４ｍｍまでであり、これも良好な
結果であった。また、上記押し出し成型条件で押し出し
成型機を１０日間連続運転した結果、図１における接続
部４の壁に付着堆積した酢酸マグネシウムの厚さは３５
μｍと比較的少なく、良好な結果が得られた。以上の結
果を表３に示した。

【００４０】

【表３】

【００４１】実施例２ 表２に示したように、ポリビニルブチラール樹脂とし
て、ブチラール化度６５モル％、アセチル化度１モル
％、残存ビニルアルコール３４モル％で重合度１７００
のポリビニルブチラール樹脂１００部、可塑剤としてト
リエチレングリコールジ−２−エチルブチレート４０部
に対し、酢酸マグネシウム０．０１５部、ジカルボン酸
化合物としてセバシン酸を０．００５部配合し、ライカ
イ機を用いて混合した。この後、実施例１と同様にして
中間膜を作製し、評価を行った結果、表３に示すよう
に、パンメル値、白化距離、剥離距離及びビルドアップ
ともに良好な結果が得られた。

【００４２】実施例３ カルボン酸金属塩として酢酸カリウム、ジカルボン酸化
合物としてセバシン酸を、それぞれ表２に示す量で配合
した以外は、実施例１と同様の方法でシートを成型し、
評価を実施した。その結果、表３に示すように、パンメ
ル値、白化距離、剥離距離及びビルドアップともに良好
な結果が得られた。

【００４３】実施例４ カルボン酸金属塩として酢酸マグネシウム、ジカルボン
酸化合物としてアジピン酸を、それぞれ表２に示す量で
配合した以外は、実施例１と同様の方法でシートを成型
し、評価を実施した。その結果、表３に示すように、パ
ンメル値、白化距離、剥離距離及びビルドアップともに
良好な結果が得られた。

【００４４】実施例５、６ カルボン酸金属塩として酢酸マグネシウム、変性シリコ
ンオイル（信越化学工業社製、Ｆ３２８Ｓ）、ジカルボ
ン酸化合物としてセバシン酸を、それぞれ表２に示す量
で配合した以外は、実施例１と同様の方法でシートを成
型し、評価を実施した。その結果、表３に示すように、
パンメル値、白化距離、剥離距離及びビルドアップとも
に良好な結果が得られた。

【００４５】比較例１ 表２に示したように、ポリビニルブチラール樹脂とし
て、ブチラール化度６５モル％、アセチル化度１モル
％、残存ビニルアルコール３４モル％で重合度１７００
のポリビニルブチラール樹脂１００部、可塑剤としてト
リエチレングリコールジ−２−エチルブチレート４０部
に対し、酢酸マグネシウム０．０２５部、変性シリコン
オイル（信越化学工業社製、Ｆ３２８Ｓ）０．０２５部
を配合し、ライカイ機を用いて混合した。この後、実施
例１と同様に中間膜を作製し、評価を行った。その結
果、表３に示すように、パンメル値５（経時変化な
し）、白化距離６ｍｍ、剥離距離８ｍｍと良好であった
が、ビルドアップが２００μｍと大きな値を示した。

【００４６】比較例２ 変性シリコンオイル（信越化学工業社製、Ｆ３２８Ｓ）
を表２に示す量で配合した以外は、実施例１と同様の方
法でシートを成型し、評価を実施した。その結果、表３
に示すように、白化距離、剥離距離、ビルドアップにつ
いては良好な結果が得られたが、パンメル値の経時変化
が６から２と大きな変化を示した。

【００４７】比較例３ カルボン酸金属塩として酢酸マグネシウム、モノカルボ
ン酸化合物として２−エチルヘキサン酸を、それぞれ表
２に示す量で配合した以外は、実施例１と同様の方法で
シートを成型し、評価を実施した。その結果、表３に示
すように、白化距離、剥離距離、ビルドアップについて
は良好な結果が得られたが、パンメル値が大幅に悪化し
た。

【００４８】比較例４ カルボン酸金属塩として酢酸カリウム、モノカルボン酸
化合物としてヘプタン酸を、それぞれ表２に示す量で配
合した以外は、実施例１と同様の方法でシートを成型
し、評価を実施した。その結果を表３に示した。

【００４９】比較例５、６ 酢酸マグネシウムをそれぞれ表２に示す量で配合した以
外は、実施例１同様の方法でシートを成型し、評価を実
施した。その結果、表３に示すように、白化距離、剥離
距離、ビルドアップについては良好な結果が得られた
が、パンメル値が大幅に悪化した。

【００５０】比較例７、８ 酢酸マグネシウムをそれぞれ表２に示す量で配合した以
外は、実施例１同様の方法でシートを成型し、評価を実
施した。その結果、表３に示すように、初期パンメル値
が所定の範囲から大きくはずれることがわかった。

【００５１】比較例９ カルボン酸金属塩として酢酸マグネシウム、モノカルボ
ン酸化合物として２−エチルヘキサン酸を、それぞれ表
２に示す量で配合した以外は、実施例１と同様の方法で
シートを成型し、評価を実施した。その結果、表３に示
すように、初期パンメル値が所定の範囲から大きくはず
れることがわかった。

【００５２】比較例１０ ジカルボン酸化合物としてセバシン酸を表２に示す量で
配合した以外は、実施例１と同様の方法でシートを成型
し、評価を実施した。その結果、表３に示すように、セ
バシン酸単独ではパンメル値を変化させることができな
いことがわかった。

【００５３】比較例１１ ジカルボン酸化合物としてセバシン酸、変性シリコンオ
イル（信越化学工業社製、Ｆ３２８Ｓ）を、それぞれ表
２に示す量で配合した以外は、実施例１と同様の方法で
シートを成型し、評価を実施した。その結果、表３に示
すように、酢酸マグネシウムが含まれないとセバシン酸
の添加効果が小さいことがわかった。

【００５４】比較例１２ 変性シリコンオイル（信越化学工業社製、Ｆ３２８Ｓ）
を表２に示す量で配合した以外は、実施例１と同様の方
法でシートを成型し、評価を実施した。その結果を表３
に示した。

【００５５】比較例１３ カルボン酸金属塩、カルボン酸化合物および変性シリコ
ンオイルとも添加せずに、実施例１と同様の方法でシー
トを成型し、評価を実施した。その結果を表３に示し
た。

【００５６】

【発明の効果】以上説明した通り本発明は、高湿度下に
おいて周辺部の白化及び接着力低下が抑えられる。ま
た、中間膜製造時のカルボン酸金属塩のビルドアップを
低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】押し出し成型機の構成を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 本体 ２ スクリュー ３ 金型 ４ 接続部 ５ 原料供給口 Ｈ１〜Ｈ５ ヒータ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリビニルブチラール樹脂１００部、可
   塑剤２０〜６０部、カルボン酸金属塩０．００１〜０．
   １部及びジカルボン酸化合物０．００１〜０．１部から
   なることを特徴とする合わせガラス用中間膜。
2. 【請求項２】 請求項１記載の合わせガラス用中間膜
   に、変性シリコンオイル０．００１〜０．１部が含まれ
   てなることを特徴とする合わせガラス用中間膜。
3. 【請求項３】 カルボン酸金属塩が酢酸マグネシウムで
   あることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の合わ
   せガラス用中間膜。
4. 【請求項４】 請求項１ないし請求項３のいずれか記載
   の合わせガラス用中間膜がガラス板間に挟着されている
   ことを特徴とする合わせガラス。