JPH10139497A - 合わせガラス用中間膜及び合わせガラス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 吸湿による白化が起こらない合わせガラス用
中間膜、及び、これを用いた合わせガラスを提供する。 【解決手段】 ブチラール化度が６０〜７５モル％であ
るポリビニルブチラール樹脂１００重量部、可塑剤２０
〜６０重量部、モノカルボン酸又はジカルボン酸のアル
カリ金属塩又はアルカリ土類金属塩０．０１〜０．１重
量部、変性シリコーンオイル０．０１〜０．２重量部、
及び、炭素数が１〜６であるアルコール０．１〜１０重
量部からなる合わせガラス用中間膜、並びに、この合わ
せガラス用中間膜を用いた合わせガラス。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、透明性、耐候性、
耐貫通性が良好であり、かつ、耐湿性が改善された合わ
せガラス用中間膜及び合わせガラスに関する。

【０００２】

【従来の技術】合わせガラスは、ガラス板に中間膜が挟
着されてなるものである。合わせガラスは、衝撃を受け
て破損しても、ガラスの破片が飛び散らず安全であるの
で、車両、航空機、建築物等の窓ガラス等に広く使用さ
れている。

【０００３】このような合わせガラスで使用される中間
膜のうち、可塑剤により可塑化されたポリビニルブチラ
ール樹脂からなる中間膜は、ガラスとの優れた接着性、
強靭な引っ張り強度及び高い透明性を兼ね備えており、
特に、車両の窓ガラス用として好適に用いられている。

【０００４】しかし、上記可塑化されたポリビニルブチ
ラール樹脂からなる中間膜を用いた合わせガラスは、吸
湿し易く、この性質により、膜の含水率が上昇し、合わ
せガラスの周辺部が白化する等の問題があった。

【０００５】上記の問題点を解決するものとして、特公
昭５３−１８２０７号公報には、可塑化ポリビニルアセ
タール樹脂に、モノカルボン酸又はジカルボン酸のアル
カリ金属塩又はアルカリ土類金属塩及び変性シリコーン
オイルが含有されるか又は付着されている中間膜によっ
て少なくとも２枚のガラスが貼り合わされてなる合わせ
ガラスが開示されている。

【０００６】特開昭６０−２１０５５１号公報には、可
塑化ポリビニルブチラール樹脂１００重量部に、炭素数
が１〜６であるモノカルボン酸カリウム０．０２〜０．
４０重量部及び変性シリコーンオイル０．０１〜０．２
６重量部が含有されるか又は付着されている中間膜によ
って少なくとも２枚のガラスが貼り合わされてなる合わ
せガラスが開示されている。

【０００７】しかし、これらの合わせガラスは、用いら
れている金属塩の種類によっては、中間膜中でこの金属
塩が粒子状に固まり白化の原因となるので、長期の吸湿
による白化を防止する観点からは、完全なものとはいえ
なかった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記に鑑
み、吸湿による白化が起こらない合わせガラス用中間
膜、及び、これを用いた合わせガラスを提供することを
目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、ブチラール化
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、可塑剤２０〜６０重量部、モノカルボン
酸又はジカルボン酸のアルカリ金属塩又はアルカリ土類
金属塩０．０１〜０．１重量部、変性シリコーンオイル
０．０１〜０．２重量部、及び、炭素数が１〜６である
アルコール０．１〜１０重量部からなる合わせガラス用
中間膜である。以下に本発明を詳述する。

【００１０】本発明で使用されるポリビニルブチラール
樹脂は、ブチラール化度が６０〜７５モル％である。６
０モル％未満であると、吸水性が上がって白化が起こり
やすくなり、７５モル％を超えると、中間膜の機械的強
度が低下するので、上記範囲に限定される。好ましく
は、６４〜７１モル％である。

【００１１】上記ポリビニルブチラール樹脂の製造に
は、公知の方法を用いることができ、例えば、ポリビニ
ルアルコールを熱水に溶解し、得られた水溶液を１０〜
２０℃に保持しておいて、ｎ−ブチルアルデヒドと酸触
媒とを加えてアセタール化反応を進行させ、ついで７０
℃に昇温して保持した後、中和、水洗及び乾燥を経てポ
リビニルブチラール樹脂粉末を得る方法等が挙げられ
る。

【００１２】上記ポリビニルアルコールは、平均重合度
８００〜３０００のものが好ましい。８００未満である
と、得られる合わせガラス用中間膜の耐貫通性能が低下
することがあり、３０００を超えると、強度が強すぎ
て、合わせガラス用中間膜として使用しにくくなる。

【００１３】上記ポリビニルアルコールは、ポリ酢酸ビ
ニルをけん化して得られるものであり、そのけん化度
は、得られる合わせガラス用中間膜の透明性、耐熱性及
び耐光性を良好にするために、９５モル％以上であるこ
とが好ましい。

【００１４】本発明で使用される可塑剤は、合わせガラ
ス用中間膜で一般に使用されているものであれば特に限
定されず、例えば、一塩基酸エステル、多塩基酸エステ
ル、有機リン酸、有機亜リン酸等が挙げられる。

【００１５】上記一塩基酸エステルとしては、例えば、
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
等が挙げられる。なかでも、トリエチレングリコール−
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
−オクトエート等が好ましい。なお、テトラエチレング
リコール、トリプロピレングリコールと上記有機酸との
エステルを用いることもできる。これらは単独で用いて
もよく、２種以上併用してもよい。

【００１６】上記多塩基酸エステルとしては、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の直鎖状又は分枝状アルコールとの反応に
よって得られるエステル等が挙げられる。なかでも、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が好ましい。上記有機リン酸と
しては、例えば、トリブトキシエチルホスフェート、イ
ソデシルフェニルホスフェート、トリイソプロピルホス
フェート等が挙げられる。

【００１７】上記可塑剤の添加量は、ポリビニルブチラ
ール樹脂１００重量部に対して２０〜６０重量部であ
る。２０重量部未満であると、得られる合わせガラスの
耐貫通性能が低下し、６０重量部を超えると、可塑剤が
ブリードアウトして得られる合わせガラスの透明性やポ
リビニルブチラール樹脂とガラスとの接着力が低下する
ので、上記範囲に限定される。好ましくは、３０〜５５
重量部である。

【００１８】本発明で使用されるモノカルボン酸又はジ
カルボン酸のアルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩と
しては特に限定されず、例えば、酢酸マグネシウム、酢
酸カリウム、オクタン酸マグネシウム、２−エチルヘキ
シル酸マグネシウム、オクタン酸カリウム等が挙げられ
る。これらは単独で用いてもよく、２種以上併用しても
よい。

【００１９】本発明において、これらの金属塩は、中間
膜中で電離せずに塩の形で存在し、水分子を引き寄せる
ことにより、中間膜とガラスとの間の接着力を抑えるこ
とが可能になっていると考えられ、このことにより、得
られる合わせガラスの耐貫通性を良好なものとすること
ができると推定される。

【００２０】上記モノカルボン酸又はジカルボン酸のア
ルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩の添加量は、ポリ
ビニルブチラール樹脂１００重量部に対して０．０１〜
０．１重量部である。少なすぎると、ガラスに対する接
着力の低減効果が不充分になり、多すぎると、樹脂との
相溶性が不良となり透明性が低下するので、上記範囲に
限定される。好ましくは、０．０２〜０．０６重量部で
ある。

【００２１】本発明で使用される変性シリコーンオイル
としては特に限定されず、例えば、エポキシ変性シリコ
ーンオイル、エーテル変性シリコーンオイル、エステル
変性シリコーンオイル、カルボキシル変性シリコーンオ
イル、アミン変性シリコーンオイル等が挙げられる。こ
れらの変性シリコーンオイルは、一般に、ポリシロキサ
ンに変性すべき化合物を反応させて得られる液体であ
る。これらは単独で用いてもよく、２種以上併用しても
よい。

【００２２】上記変性シリコーンオイルの分子量は、６
００〜５０００が好ましい。小さすぎると、表面への局
在化が低下することがあり、大きすぎると、樹脂との相
溶性が不良となり、膜表面にブリードアウトしガラスと
の接着力が低下することがある。より好ましくは、１５
００〜４０００である。

【００２３】上記変性シリコーンオイルの添加量は、ポ
リビニルブチラール樹脂１００重量部に対して０．０１
〜０．２重量部である。少なすぎると、吸湿による白化
の防止効果が不充分になり、多すぎると、樹脂との相溶
性が不良となり膜表面にブリードアウトし、ガラスとの
接着力が低下するので、上記範囲に限定される。好まし
くは、０．０３〜０．１重量部である。

【００２４】本発明の合わせガラス用中間膜には、炭素
数が１〜６であるアルコールが添加される。本発明にお
いては、上記炭素数が１〜６であるアルコールに、上記
モノカルボン酸又はジカルボン酸のアルカリ金属塩又は
アルカリ土類金属塩が溶解するので、中間膜中でこれら
の金属塩を極めて均一に分散することができる。これら
の金属塩は、塩の形で存在し、水分子を引き寄せると考
えられる。従って、金属塩が均一に分散していると、引
き寄せられた水分子のサイズは小さくなり、光の散乱に
よる白化は観測されなくなる。上記炭素数が６を超える
と、金属塩の溶解性が低下し、中間膜中での金属塩の均
一分散が起こらないので、上記範囲に限定される。

【００２５】上記炭素数が１〜６であるアルコールとし
ては特に限定されず、例えば、メチルアルコール、エチ
ルアルコール、プロピルアルコール、イソプロピルアル
コール、ブチルアルコール、ｔ−ブチルアルコール、イ
ソブチルアルコール等が挙げられる。

【００２６】上記炭素数が１〜６であるアルコールの添
加量は、０．１〜１０重量部である。少なすぎると、金
属塩が充分に溶解されず、多すぎると、樹脂がアルコー
ルに一部溶解し、中間膜の機械的強度が低下するので、
上記範囲に限定される。

【００２７】本発明の合わせガラス用中間膜には、その
ほか、必要に応じて、ポリビニルブチラール樹脂の劣化
を防止するための安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等
が、ポリビニルブチラール樹脂の製造過程又はポリビニ
ルブチラール樹脂と可塑剤等との混合時において、添加
されてもよい。

【００２８】上記安定剤としては、例えば、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の界面活
性剤が挙げられる。上記酸化防止剤としては、例えば、
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′−ジ−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）等が挙
げられる。

【００２９】上記紫外線吸収剤としては、例えば、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）、２−
（２′−ヒドロキシ−３′，５′−ジ−アミルフェニ
ル）ベンゾトリアゾール（チバガイギー社製、チヌビン
３２８）等のベンゾトリアゾール系のもの；アデカアー
ガス社製、ＬＡ−５７等のヒンダードアミン系のもの等
が挙げられる。

【００３０】本発明の合わせガラス用中間膜は、例え
ば、以下の方法等により製造することができる。上記ポ
リビニルブチラール樹脂、上記可塑剤、上記モノカルボ
ン酸又はジカルボン酸のアルカリ金属塩又はアルカリ土
類金属塩、上記変性シリコーンオイル及び上記炭素数が
１〜６であるアルコールを、ミキシングロールに供給
し、混練して得られた混練物を、プレス成形機、カレン
ダーロール、押し出し機等でシート状に成形し樹脂膜を
製造する。

【００３１】本発明の合わせガラス用中間膜を用いて合
わせガラスを製造するには、従来用いられている方法を
用いることでき、例えば、合わせガラス用中間膜をフロ
ートガラスに挟着し、この挟着体を真空バックに入れ
て、真空にした状態でオーブン内で９０℃で３０分間保
持し、真空バックから取り出した挟着体を、オートクレ
ーブ内で圧力１２ｋｇ／ｃｍ² 、温度１３５℃にて熱圧
プレスし、透明な合わせガラスを得る方法等が挙げられ
る。

【００３２】本発明の合わせガラス用中間膜は、透明
性、耐光性、耐候性、耐衝撃性、接着性等の合わせガラ
ス用中間膜として必要な基本特性を有し、更に、優れた
耐湿性を有し、吸湿による白化が起こらない。

【００３３】本発明２は、本発明１の合わせガラス用中
間膜を用いた合わせガラスである。本発明２の合わせガ
ラスは、本発明１の合わせガラス用中間膜を用いている
ので、透明性、耐光性、耐候性、耐衝撃性及び接着性に
優れ、更に、耐湿性にも優れている。本発明２の合わせ
ガラスは、建築用、車両用として好適に使用することが
できる。

【００３４】

【実施例】以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説
明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるもの
ではない。

【００３５】実施例１ポリビニルブチラール樹脂の合成 イオン交換水２９００ｇ、及び、平均重合度１７００で
けん化度９９．２モル％のポリビニルアルコール１９８
ｇ（ビニルアルコール４．５モル相当量）を攪拌装置付
きセパラブルフラスコに供給し、攪拌しながら９５℃に
加熱して溶解した。この溶液を３０℃に冷却し、３５％
塩酸１９６ｇ（１．９モル）とｎ−ブチルアルデヒド１
３５ｇ（１．９モル）とを加え、次に、液温を２℃に下
げてこの温度を保持し、ポリビニルブチラール樹脂が析
出した後、液温を３０℃に昇温して５時間保持した。保
持した後、炭酸水素ナトリウム１４７重量部（１．７モ
ル）を加えて中和し、水洗及び乾燥を行いブチラール化
度６５モル％のポリビニルブチラール樹脂を得た。

【００３６】樹脂膜の作製 得られたポリビニルブチラール樹脂５０ｇ（１００重量
部）を採取し、これに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２０ｇ（４０重量
部）、酸化防止剤としてｔ−ブチル−ヒドロキシトルエ
ン０．１ｇ（０．２重量部）、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（チヌビンＰ、チバガイギー社製）０．１ｇ
（０．２重量部）及びポリエーテル変性シリコーンオイ
ル（分子量１６００）０．０２５ｇ（０．０５重量部）
を加え、更に金属塩として酢酸マグネシウム０．０２ｇ
（０．０４重量部）をエチルアルコール２ｇ（４重量
部）で溶解させた溶液を加え、ロールミルに供給し、温
度１２０℃で溶融混練して樹脂組成物を得た。得られた
樹脂組成物をプレス成形機にて、１５０℃、１２０ｋｇ
ｆ／ｃｍ² で３０分プレス成形し、厚さ０．８ｍｍの合
わせガラス用中間膜を得た。

【００３７】合わせガラスの作製 上記で得られた中間膜を３００×３００ｍｍ、厚さ２．
５ｍｍの２枚のフロートガラスにて挟着し、この挟着体
を真空バックに入れて真空度２０ｔｏｒｒで２０分間保
持した後、真空にした状態でオーブン内で９０℃で３０
分間保持した。この後、真空バックから取り出した挟着
体を、オートクレーブ内で圧力１２ｋｇ／ｃｍ² 、温度
１３５℃にて熱プレスし、透明な合わせガラスを得た。
得られた合わせガラスを用いて、下記の耐湿性試験及び
耐貫通強度試験を行った。結果を表１に示した。

【００３８】評価 （１）耐湿性試験 ＪＩＳ Ｒ ３２１２「自動車用安全ガラス試験方法」
に準拠して以下の方法で評価を行った。すなわち、合わ
せガラスを、温度５０±２℃、９５±４％ＲＨの相対湿
度に保った恒温槽内で２週間静置し、合わせガラス周辺
の中間膜白化部の程度をガラスエッジからの距離で表
し、耐湿性の評価とした。エッジからの白化距離が長い
ほど、その合わせガラスの耐湿性は悪いことを表す。

【００３９】（２）耐貫通性試験 ＪＩＳ Ｒ ３２１２「自動車用安全ガラス試験方法」
に準拠して以下の方法で評価を行った。合わせガラスの
縁を支持枠に固定してこれを水平に保持し、重さ２．２
６ｋｇの鋼球を４ｍの高さから、合わせガラスの中央に
自由落下させた。６枚の合わせガラスについて、６枚と
も衝撃後５秒以内に鋼球が貫通しない場合は合格、１枚
でも貫通した場合は不合格とした。更に、鋼球を落下さ
せる高さを０．５ｍ単位で変化させ、同じ高さで繰り返
し試験を行った。合わせガラスの数の５０％において鋼
球の貫通が妨げられる高さを求め、このときの鋼球とガ
ラス板面との距離をもって「平均落球高さ」とした。従
って、平均落球高さの数値が大きいほど、耐貫通性は優
れていることを示している。なお、この試験は合わせガ
ラスの温度を２３℃に保持して実施した。

【００４０】実施例２ 金属塩としてオクタン酸マグネシウム０．０４ｇ（０．
０８重量部）を用い、これをブチルアルコール２．５ｇ
（５．０重量部）に溶解して加えたこと以外は実施例１
と同様にして合わせガラスを作製し、評価を行った。結
果を表１に示した。

【００４１】実施例３ 金属塩として酢酸カリウム０．０５ｇ（０．１重量部）
を用い、これをエチルアルコール５ｇ（１０．０重量
部）に溶解して加えたこと以外は実施例１と同様にして
合わせガラスを作製し、評価を行った。結果を表１に示
した。

【００４２】実施例４ 変性シリコーンオイルとしてカルボキシル変性シリコー
ンオイル（分子量１８００）０．０２５ｇ（０．０５重
量部）、アルコールとしてプロピルアルコール２．０ｇ
（４．０重量部）を用いたこと以外は実施例１と同様に
して合わせガラスを作製し、評価を行った。結果を表１
に示した。

【００４３】比較例１ エチルアルコールを添加しなかったこと以外は実施例１
と同様にして合わせガラスを作製し、評価を行った。結
果を表１に示した。 比較例２ 酢酸マグネシウムを０．０７５ｇ（０．１５重量部）用
いたこと以外は実施例１と同様にして合わせガラスを作
製し、評価を行った。結果を表１に示した。

【００４４】比較例３ ブチラール化度７７モル％のポリビニルブチラール樹脂
を用いたこと以外は実施例１と同様にして合わせガラス
を作製し、評価を行った。結果を表１に示した。 比較例４ エチルアルコールを１０ｇ（２０重量部）添加したこと
以外は実施例１と同様にして合わせガラスを作製し、評
価を行った。結果を表１に示した。

【００４５】比較例５ エチルアルコールの代わりに１−デカノール２．０ｇ
（４．０重量部）添加したこと以外は実施例１と同様に
して合わせガラスを作製し、評価を行った。結果を表１
に示した。

【００４６】

【表１】

【００４７】

【発明の効果】本発明の合わせガラス用中間膜は、上述
のとおりであるので、透明性、耐光性、耐候性、耐衝撃
性、接着性等の中間膜として必要な基本物性を有し、更
に、優れた耐湿性を有し、吸湿による白化がない。本発
明の合わせガラス用中間膜を用いた合わせガラスは、透
明性、耐光性、耐候性、耐衝撃性、接着性及び耐湿性に
優れている。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブチラール化度が６０〜７５モル％であ
   るポリビニルブチラール樹脂１００重量部、可塑剤２０
   〜６０重量部、モノカルボン酸又はジカルボン酸のアル
   カリ金属塩又はアルカリ土類金属塩０．０１〜０．１重
   量部、変性シリコーンオイル０．０１〜０．２重量部、
   及び、炭素数が１〜６であるアルコール０．１〜１０重
   量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を
   用いたことを特徴とする合わせガラス。