JPH08143342A - 合わせガラス用中間膜 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】合わせガラスとした時に耐湿性の欠如により周
辺部の白化や失透が起こらず、耐貫通強度の優れた合わ
せガラス用中間膜を提供する。 【構成】主鎖を構成する全エチレン基のうちアセトキシ
基が結合しているエチレン基の割合が８〜３０モル％で
あり、かつアセタール化度が６０〜７５モル％であるポ
リビニルブチラール樹脂１００重量部に対して可塑剤１
０〜３５重量部が添加された樹脂組成物から形成され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、合わせガラス用中間膜
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、合わせガラスは、通常、２枚
の板ガラスを可塑化したポリビニルブチラール樹脂によ
って積層したものであり、自動車、航空機等の各種輸送
機関や建造物の窓等に広く用いられている。このような
合わせガラスに衝撃が加えられると、板ガラスは破損す
るものの、２枚の板ガラス間に介在する中間膜は容易に
破損せず、衝撃を吸収するという性質を有している。従
って、外部からの衝撃物は容易に合わせガラスを貫通せ
ず、板ガラスは破損後においても中間膜で貼着されたま
まであるため、破片が飛散することがなく、輸送機関や
建造物の内部にいる人体に著しい障害を与えることがな
い。

【０００３】しかし、外部衝撃に対する安全性をより一
層の向上させることが社会的に要求されており、この対
策として、中間膜の性能を改良して合わせガラスの耐貫
通強度を改善する方法が検討されている。中間膜の耐貫
通強度を改善するために、例えば、ポリビニルブチラー
ル樹脂に酢酸カリウム等のカルボン酸カリウムを添加
し、中間膜のガラスへの接着性を故意に低下させる方法
が提案されている（特公昭４２−２４４３６号公報）。

【０００４】しかしながら、カルボン酸カリウムの添加
された可塑化ポリビニルブチラール樹脂は押出成形時に
着色したり、この中間膜から得られた合わせガラスは、
耐湿性が悪いために、周辺部が著しく白化したり失透す
る等の欠点があった。

【０００５】また、中間膜を積層構造にして、ガラス／
最外層の界面接着力よりも、最外層／中間層の界面接着
力を極度に低下させることにより、耐貫通強度を極度に
向上させる試みがなされており、例えば、エチレン−酢
酸ビニル共重合体／ポリエチレンテレフタレート／エチ
レン−酢酸ビニル共重合体のような積層構造を設け、エ
チレン−酢酸ビニル共重合体同士をポリエチレンテレフ
タレートで剥離させる方法（特開昭６３−２１１３７号
公報）；ポリビニルブチラール樹脂膜同士をシリコーン
塗布や、ポリビニルブチラールと接着性の低いポリエス
テル、セルロース系薄膜を介して積層させ、ポリビニル
ブチラール樹脂膜間で剥離させる方法（特開昭５６−５
０１４７号公報）が開示されている。

【０００６】しかしながら、上述の積層構造では、衝撃
を受けた際に板ガラスと最外層とが一体となった破片と
して飛散し、人体に著しい障害を与えるという問題点が
あった。

【０００７】また、例えば、ポリビニルブチラール樹脂
膜の間に、それよりも残存アセトキシ基量の多いポリビ
ニルブチラール樹脂膜を挟み込んだ積層体を、合わせガ
ラス用中間膜として使用する方法が開示されている（特
開平６−９２６号公報）。しかしながら、残存アセトキ
シ基量の多いポリビニルブチラール樹脂膜は、機械的強
度が低いので、この積層体を用いた合わせガラスの耐貫
通強度は、それほど向上しないという問題点があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑みてなされたものであり、その目的は、合わせガラ
スとした時に、耐湿性の欠如により周辺部の白化や失透
が起こらず、透明性及び耐貫通強度の優れた合わせガラ
ス用中間膜を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の合わせガラス用
中間膜は、主鎖を構成する全エチレン基のうちでアセト
キシ基が結合しているエチレン基の割合が８〜３０モル
％であり、かつアセタール化度が６０〜７５モル％であ
るポリビニルブチラール樹脂及び可塑剤よりなる樹脂組
成物から形成されている。

【００１０】上記ポリビニルブチラール樹脂は、ポリビ
ニルアルコールをブチルアルデヒドでアセタール化する
ことにより得られ、エチレン基を主鎖とし分子内にブチ
ラール基、アセトキシ基及び水酸基を有する。

【００１１】上記ポリビニルブチラール樹脂の製造原料
であるポリビニルアルコールの平均重合度は、低くなる
と中間膜の機械的強度が低下して、得られる合わせガラ
スの耐貫通強度が悪くなり、高くなると樹脂の溶融粘度
が高くなって製膜が困難となるので、５００〜３，００
０が好ましく、より好ましくは１，０００〜２，５００
である。

【００１２】上記ポリビニルアセタール樹脂において、
主鎖を構成する全エチレン基のうちでアセトキシ基が結
合しているエチレン基の割合は、少なくなると衝撃荷重
が負荷された時の伸度が不足して耐衝撃性が不十分とな
り、多くなると透明性が悪くなり、アルデヒドの反応率
が著しく低下するので、８〜３０モル％に制限され、好
ましくは１０〜２２モル％である。

【００１３】上記ポリビニルアセタール樹脂のアセター
ル化度は、低くなると得られる中間膜が硬くなり過ぎて
伸びが不足すると共に、可塑剤との相溶性が悪くなって
透明性が損なわれ、高くなると得られる中間膜の軟らか
くなり過ぎ、機械的強度が低下するので、６０〜７５モ
ル％に限定される。

【００１４】上記ポリビニルアセタール樹脂を調製する
方法としては、ポリビニルアルコールを熱水に溶解して
ポリビニルアルコール水溶液とし、この水溶液を所定温
度に保持した後、アルデヒドと触媒を加えアセタール化
反応を進行させ、所定の温度で保持し、中和、水洗、乾
燥の工程を経て樹脂粉末を得る方法が挙げられる。

【００１５】上記可塑剤としては、一塩基酸エステル、
多塩基酸エステル等の有機系可塑剤や燐酸系可塑剤が挙
げられる。上記一塩基酸エステルとしては、酪酸、イソ
酪酸、カプロン酸、２−エチル酪酸、ヘプタン酸、ｎ−
オクチル酸、２−エチルヘキシル酸、ペラルゴン酸（ｎ
−ノニル酸）、デシル酸等の有機酸とトリエチレングリ
コールとの反応によって得られるエステルが好ましく、
より好ましくは、トリエチレン−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−カプロネート、
トリエチレングリコール−ジ−ｎ−オクトエート等であ
る。なお、上記有機酸とテトラエチレグリコール又はト
リプロピレングリコールとのエステルも使用可能であ
る。

【００１６】上記多塩基酸エステル系可塑剤としては、
例えば、アジピン酸、セバチン酸、アゼライン酸等の有
機酸と炭素数４〜８の直鎖状又は分岐状アルコールとの
エステルが好ましく、より好ましくは、ジブチルセバケ
ート、ジオクチルアゼレート、ジブチルカルビトールア
ジペート等で挙げられる。

【００１７】上記燐酸系可塑剤としては、トリブトキシ
エチルフォスフェート、イソデシルフェニルフォスフェ
ート、トリイソプロピルフォスフェート等が挙げられ
る。

【００１８】上記樹脂組成物において、可塑剤の量は、
少なくなると製膜が非常に困難となり得られる中間膜の
伸度が悪くなり、多くなると衝撃強度が低下すると共に
可塑剤がブリードアウトして中間膜の透明性が損なわれ
るので、ポリビニルブチラール樹脂１００重量部に対し
て１０〜３５重量部に限定され、好ましくは２０〜３０
重量部である。

【００１９】上記ポリビニルブチラール樹脂には、劣化
防止のために、例えば、安定剤、酸化防止剤、紫外線吸
収剤が添加されてもよい。

【００２０】上記安定剤としては、例えば、界面活性
剤、ラウリル硫酸ナトリウム、アルキルベンゼンスルホ
ン酸等が挙げられる。また、上記 上記酸化防止剤とし
ては、ｔ−ブチルヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）、テト
ラキス〔メチレン−３−（３' ，５'-ｔ−ブチル−４−
ヒドロキシフェニル）プロピオネート〕メタン（チバガ
イギー社製「イルガノックス１０１０」）等のフェノー
ル系；アデカアーガス社製「Ｍａｒｋ ＬＡ−５７」等
のヒンダードアミン系のものが挙げられる。

【００２１】上記紫外線吸収剤としては、２−（２'-ヒ
ドロキシ−５'-メチルフェニル）ベンゾトリアゾール
（チバガイギー社製「チヌビンＰ」）、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（チバガイギー社製「チヌビン３２０」）、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（チバガイギー
社製「チヌビン３２６」）等のベンゾトリアゾール系；
アデカアーガス社製「Ｍａｒｋ ＬＡ−５７」等のヒン
ダードアミン系のものが挙げられる。

【００２２】上記安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等
を添加する方法としては、上記ポリビニルブチラール樹
脂と可塑剤との混合時に同時に添加する方法；ポリビニ
ルブチラール樹脂の製造工程時に添加する方法等が挙げ
られる。

【００２３】本発明の合わせガラス用中間膜の厚みは、
薄くなると得られる合わせガラスの耐貫通強度が低下
し、厚くなると合わせガラスの透明性が低下し、コスト
上昇を招くので、０．２〜１．６ｍｍが好ましく、より
好ましくは０．３〜１．２ｍｍである。

【００２４】上記合わせガラス用中間膜の製膜方法とし
ては、通常の押出成形、カレンダー成形等によりシート
状物を得る方法が挙げられるが、樹脂組成物を溶剤に溶
解し、この溶液を適当なコーターで塗布して塗膜を形成
した後乾燥してシート状に製膜してもよい。

【００２５】本発明の合わせガラス用中間膜を使用して
合わせガラスを製造する方法としては、通常の合わせガ
ラスの製造に用いられている方法が採用可能であり、例
えば、シート状中間膜をその両側からガラス板で鋏み込
み、この未圧着状態のサンドイッチ構造体を脱気した後
熱圧プレスにより圧着、積層して合わせガラスを得る方
法が挙げられる。

【００２６】上記ガラス板に代えて、ポリカーボネート
樹脂板等、上記ポリビニルブチラール樹脂より剛性の高
い透明体で挟み込み、熱圧プレスにより圧着、積層して
合わせガラスを得ることもできる。

【００２７】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。 （実施例１）ポリビニルブチラール樹脂の調製 純水２８９０ｇに、平均重合度１７００及びケン化度８
８．１モル％のポリビニルアルコール１９１ｇを加えて
加温溶解した。次いで、反応系を１２℃に温度調節し、
３５重量％塩酸２０１ｇ及びｎ−ブチルアルデヒド１３
０ｇを加えてポリビニルブチラールを析出させた後、反
応系を５０℃で５時間保って反応を完了させた。さら
に、反応生成物を過剰の水で洗浄して未反応のアルデヒ
ドを洗い流し、塩酸触媒を中和し塩を除去した後、乾燥
して、表１に示したアセタール化度及びアセトキシ基量
のポリビニルブチラール樹脂の白色粉末を得た。

【００２８】尚、上記アセタール化度は、ＪＩＳ Ｋ６
７２８に準拠して測定し、アセトキシ基量（主鎖を構成
する全エチレン基のうちでアセトキシ基が結合している
エチレン基の割合）は、ＪＩＳ Ｋ６７２８に準拠して
測定した。

【００２９】合わせガラス用中間膜の製膜 上記ポリビニルブチラール樹脂１００重量部、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２８重量部、酸化防止剤としてＢＨＴ０．２重量部及
び紫外線吸収剤として２−（２'-ヒドロキシ−５'-メチ
ルフェニル）ベンゾトリアゾール（チバガイギー社製
「チヌビンＰ」）０．２重量部を、ロールミルに供給し
て１５０℃で溶融混練し樹脂組成物を調製した。この樹
脂組成物を、１５０℃、１２０ｋｇｆ／ｃｍ² で３０分
間プレス成形することにより、厚さ０．８ｍｍの合わせ
ガラス用中間膜を得た。

【００３０】合わせガラスの製造 上記で得られた合わせガラス用中間膜を、その両側から
３０ｃｍ角、厚さ３のｍｍの２枚のフロートガラスで挟
み込んでゴムバッグへ入れ、真空度２０Ｔｏｒｒの真空
中で２０分間保持して脱気した後、真空状態のままで９
０℃のオーブンへ移してさらに３０分間保持し、真空プ
レスした。次いで、ゴムバッグから仮接着されたガラス
と中間膜との積層体を取り出し、１３０℃、１２ｋｇ／
ｃｍ² のオートクレーブ内で３０分間プレス成形し、透
明な合わせガラスを作製した。

【００３１】（実施例２）ｎ−ブチルアルデヒドの使用
量を１３０ｇから１４５ｇへ変えたこと以外は、実施例
１と同様にして、表１に示したアセタール化度及びアセ
トキシ基量を有するポリビニルブチラール樹脂を調製し
た後、可塑剤使用量を２０重量部としたこと以外は、実
施例１と同様にして樹脂組成物を得た。この樹脂組成物
を実施例１と同様にして製膜した後合わせガラスを作製
した。

【００３２】（実施例３）平均重合度１７００、ケン化
度８２．１モル％のポリビニルアルコールを使用し、ｎ
−ブチルアルデヒドの使用量を１３０ｇから１１５ｇへ
変えたこと以外は、実施例１と同様にして、表１に示し
たアセタール化度及びアセトキシ基量を有するポリビニ
ルブチラール樹脂を調製した後、可塑剤使用量を２５重
量部としたこと以外は、実施例１と同様にして樹脂組成
物を得た。この樹脂組成物を実施例１と同様にして製膜
した後合わせガラスを作製した。

【００３３】（比較例１）純水２９１０ｇに、平均重合
度１７００及びケン化度９９．１モル％のポリビニルア
ルコール１９０ｇを加えて加温溶解した。次いで、反応
系を１２℃に温度調節し、３５重量％塩酸２０１ｇ及び
ｎ−ブチルアルデヒド１２４ｇを加えてポリビニルブチ
ラールを析出させた後、反応系を５０℃で４時間保って
反応を完了させた。さらに、反応生成物を過剰の水で洗
浄して未反応のアルデヒドを洗い流し、塩酸触媒を中和
し塩を除去した後乾燥して、表１に示したアセタール化
度及びアセトキシ基量を有するポリビニルブチラール樹
脂を調製した後、可塑剤使用量を４０重量部としたこと
以外は、実施例１と同様にして樹脂組成物を得た。この
樹脂組成物を実施例１と同様にして製膜した後合わせガ
ラスを作製した。

【００３４】（比較例２）ｎ−ブチルアルデヒドの使用
量を１３０ｇから１５２ｇへ変えたこと以外は、実施例
１と同様にして、表１に示したアセタール化度及びアセ
トキシ基量を有するポリビニルブチラール樹脂を調製し
た後、可塑剤使用量を２０重量部としたこと以外は、実
施例１と同様にして樹脂組成物を得た。この樹脂組成物
を実施例１と同様にして製膜した後合わせガラスを作製
した。

【００３５】（比較例３）可塑剤使用量を６０重量部と
したこと以外は、実施例１と同様にして樹脂組成物を得
た。この樹脂組成物を実施例１と同様にして製膜した後
合わせガラスを作製した。

【００３６】（比較例４）比較例１で得られたポリビニ
ルブチラール樹脂１００重量部に対して酢酸カリウム
０．０４重量部加えたこと以外は、比較例１と同様にし
て樹脂組成物を得た。この樹脂組成物を実施例１と同様
にして製膜した後合わせガラスを作製した。

【００３７】（比較例５）比較例１で得られたポリビニ
ルブチラール樹脂をプレス成形により製膜して厚さ０．
２ｍｍの中間膜（以下「中間膜Ａ」という）を得た。ま
た、比較例１で得られたポリビニルブチラール樹脂１０
０重量部に対して実施例１使用の可塑剤５０重量部加え
た樹脂組成物をプレス成形により製膜して厚さ０．２ｍ
ｍの中間膜（以下「中間膜Ｂ」という）を得た。上記２
種類の中間膜をＡ／Ｂ／Ａの構成で積層して積層体とし
た後、この積層体から実施例１と同様にして合わせガラ
スを作製した。

【００３８】合わせガラスの性能評価 上記実施例及び比較例で得られた合わせガラスにつき、
下記の評価を行い、その結果を表１に示した。 （１）耐貫通強度試験 合わせガラスを３００ｍｍ×３００ｍｍの支持枠によっ
て水平に保持した後、２０℃の温度下で、上方から２．
２６ｋｇの鋼球を合わせガラスの中央部に自由落下させ
る落下試験を、鋼球の落下高さを漸次高くしながら繰り
返して行い、試験回数の５０％において、鋼球が合わせ
ガラスを貫通しなかった高さを測定し貫通高さとした。
従って、貫通高さが大であるほど、耐貫通強度が優れて
いることを示す。 （２）耐湿性試験 ＪＩＳ Ｒ３２１２「自動車用安全ガラス試験方法」に
準拠して評価した。合わせガラスを、温度５０±２℃、
相対湿度９５±４％に保たれた恒温恒湿槽内で２週間放
置した後、その周辺部に生じた中間膜白化部の距離を板
ガラス端部から測定し、耐湿性の指標とした。この距離
が長い程耐湿性が悪いと判定した。

【００３９】

【表１】

【００４０】

【発明の効果】本発明の合わせガラス用中間膜の構成
は、上述の通りであり、特定範囲のアセトキシ基量及び
アセタール化度をもつポリビニルブチラール樹脂に特定
量の可塑剤を添加した樹脂組成物から形成されるので、
得られた合わせガラスは優れた耐貫通強度及び耐湿性を
有する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】主鎖を構成する全エチレン基のうちでアセ
   トキシ基が結合しているエチレン基の割合が８〜３０モ
   ル％であり、かつアセタール化度が６０〜７５モル％で
   あるポリビニルブチラール樹脂１００重量部及び可塑剤
   １０〜３５重量部よりなる樹脂組成物から形成されるこ
   とを特徴とする合わせガラス用中間膜。