JPH10139500A - 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】 優れた耐貫通強度を有し、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合わせガラスを提
供する。 【解決手段】 アセトキシ基が結合しているエチレン基
の量が、主鎖を構成する全エチレン基中、８〜３０モル
％であって、かつ、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
１０〜３０重量部、及び、変性シリコーンオイル０．０
１〜０．２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、耐候性が
良好であり、かつ、耐貫通強度及び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、
この中間膜を用いて得られる合わせガラスは、特に、車
両の窓ガラスに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、中間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、金属塩
が添加されていることにより、可塑化ポリビニルブチラ
ール樹脂膜が押出成形時に着色する欠点があり、また、
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、優れた耐貫通強度を有し、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、アセトキシ基
が結合しているエチレン基の量が、主鎖を構成する全エ
チレン基中、８〜３０モル％であって、かつ、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１０〜３０重量部、及び、変
性シリコーンオイル０．０１〜０．２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、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、通常、主鎖を構成す
るエチレン基にブチラール基とアセトキシ基と水酸基と
が結合している。上記アセトキシ基は、ポリビニルアル
コールの原料であるポリ酢酸ビニル由来の未けん化アセ
トキシ基である。

【００１１】本発明で使用されるポリビニルブチラール
樹脂は、アセトキシ基が結合しているエチレン基の量
が、主鎖を構成する全エチレン基中、８〜３０モル％で
ある。アセトキシ基が結合しているエチレン基の量が８
モル％未満であると、衝撃荷重が負荷されたときの伸度
が充分得られず、耐衝撃性を確保することができず、３
０モル％を超えると、透明性、アルデヒドの反応率が著
しく低下するので、上記範囲に限定される。好ましく
は、１０〜２２モル％である。

【００１２】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。ブ
チラール化度が６０モル％未満であると、得られる中間
膜が硬くなりすぎ良好な伸びを示さず、また、可塑剤と
の相溶性が悪くなり透明性が損なわれ、更に、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、得られる中間膜が柔らかくなりすぎて機械的強度が
低減するので、上記範囲に限定される。

【００１３】上記ポリビニルブチラール樹脂の原料であ
るポリビニルアルコールは、平均重合度５００〜３００
０のものが好ましい。平均重合度が５００未満である
と、得られる合わせガラス用中間膜の機械的強度が低下
することにより、これを用いた合わせガラスの耐貫通強
度が低下することがあり、３０００を超えると、樹脂の
溶融粘度が高すぎて、製膜の段階で使用しにくくなるこ
とがある。より好ましくは、１０００〜２５００であ
る。

【００１４】本発明で使用される可塑剤の添加量は、ポ
リビニルブチラール樹脂１００重量部に対して１０〜３
０重量部である。添加量が１０重量部未満であると、製
膜が非常に困難となり、得られる中間膜はほとんど伸度
を示さず、３０重量部を超えると、機械的強度が低減す
るので耐衝撃性が劣り、また、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が損なわれるととも
に、中間膜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、２０〜３０重量部であ
る。

【００１５】上記可塑剤として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、一塩基酸エステル系、多塩基酸エステル系等の
有機系可塑剤；有機リン酸系、有機亜リン酸系等のリン
酸系可塑剤等が挙げられる。

【００１６】上記一塩基酸エステル系可塑剤としては、
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等と上
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。

【００１７】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
リン酸系可塑剤としては、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。

【００１８】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。

【００１９】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。分子量が小さすぎると、中
間膜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、中間膜表面にブリー
ドアウトし、中間膜と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、１５００〜４０００である。

【００２０】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。添加量が少なすぎると、吸湿に
よる白化の防止効果が不充分であり、多すぎると、樹脂
との相溶性が不良となり中間膜表面にブリードアウト
し、中間膜とガラスとの接着力が低下するとともに、吸
湿により中間膜とガラスとの接着力が低下しやすいの
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。

【００２１】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、上記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、上記ポリビニルブチラール樹脂の製造過程又は
上記ポリビニルブチラール樹脂と上記可塑剤等との混合
時において、添加されてもよい。

【００２２】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
性剤等が挙げられる。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）等のフ
ェノール系のもの；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。

【００２３】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）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。

【００２４】本発明の合わせガラス用中間膜の製造方法
としては通常使用される方法であれば特に限定されず、
例えば、押出成形、カレンダー成形等が挙げられ、その
ほか、上記ポリビニルブチラール樹脂、上記可塑剤及び
上記変性シリコーンオイルを溶剤に溶解し、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、乾燥させ
て中間膜を得る方法等を用いてもよい。

【００２５】本発明の合わせガラス用中間膜は、透明
性、耐候性、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、優れた耐貫通強度及び耐湿
性を有し、吸湿による白化が起こらない。

【００２６】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１の合わせガ
ラス用中間膜を用いて本発明２の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使用することでき、
例えば、本発明１の合わせガラス用中間膜を両側からガ
ラス板で挟着し、この未圧着挟着体を脱気しておいて熱
圧プレスし、合わせガラスを得る方法等が挙げられる。

【００２７】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、特に、耐貫通強
度及び耐湿性に優れている。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。

【００２８】

【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。

【００２９】実施例１ポリビニルブチラール樹脂の合成 純水２８９０ｇに、平均重合度１７００でけん化度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。反応系を１２℃に温度調節し、３５重量
％塩酸２０１ｇとｎ−ブチルアルデヒド１３０ｇとを加
えて、ポリビニルブチラールを析出させた。その後、反
応系を温度５０℃で５時間保持し、反応を完了させた。
過剰の水での洗浄により、未反応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、乾燥を経て、
ポリビニルブチラール樹脂の白色粉末を得た。このポリ
ビニルブチラール樹脂のアセトキシ基量及びブチラール
化度を、下記の方法により測定し、結果を表１に示し
た。

【００３０】組成分析 ポリビニルブチラール樹脂のアセトキシ基量（主鎖を構
成する全エチレン基に対するアセトキシ基が結合してい
るエチレン基の割合）は、ＪＩＳ Ｋ ６７２８「ポリ
ビニルアセタール試験方法」における組成分析の「酢酸
ビニル」の試験方法に準拠して測定した。ポリビニルブ
チラール樹脂のブチラール化度は、ＪＩＳ Ｋ ６７２
８「ポリビニルアセタール試験方法」における組成分析
の「ビニルブチラール」の試験方法に準拠して測定し
た。

【００３１】合わせガラス用中間膜の作製 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１４ｇ（２８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、ロールミルに供給し、温度１５０℃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℃、１２０ｋｇｆ／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。

【００３２】合わせガラスの作製 上記で得られた合わせガラス用中間膜を３００×３００
ｍｍ、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２０ｔｏｒ
ｒで２０分間保持し、真空にした状態でオーブン内で９
０℃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／ｃ
ｍ² 、温度１３５℃にて熱圧プレスし、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
貫通強度試験及び耐湿性試験を行った。結果を表２に示
した。

【００３３】評価 （１）耐貫通強度試験 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
せガラスの縁を支持枠に固定してこれを水平に保持し、
重さ２．２６ｋｇ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。

【００３４】（２）耐湿性試験 （ｉ）白化距離 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℃で９５±４％の相対湿度に
保った恒温槽内で２週間静置し、合わせガラス周辺部分
の中間膜の白化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（吸湿による中間膜の
白化）は悪いことを表す。

【００３５】（ｉｉ）パンメルゼロ距離 合わせガラスを−１８℃の恒温槽中で２時間放置した
後、１ポンドハンマーを用いてガラス部分を連続的に打
ち砕いた。打ち砕かれた合わせガラスは常温になるまで
約３０分間放置し，中間膜上にガラスの破片がまったく
残っていない部分（パンメルゼロ部）をガラスエッジか
らの距離として読み取った。エッジからのパンメルゼロ
距離が長いほど、耐湿性（吸湿による接着力低下）が悪
いことを表す。

【００３６】実施例２ ｎ−ブチルアルデヒド１４５ｇを用いて、実施例１と同
様にしてポリビニルブチラール樹脂を得た。その組成を
表１に示した。中間膜の作製において、上記ポリビニル
ブチラール樹脂及び可塑剤１０ｇ（２０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得
て、実施例１と同様にして評価を行った。結果を表２に
示した。

【００３７】実施例３ けん化度８２．１モル％のポリビニルアルコールを用
い、ｎ−ブチルアルデヒド１１５ｇを添加して、実施例
１と同様にしてポリビニルブチラール樹脂を得た。その
組成を表１に示した。中間膜の作製において、上記ポリ
ビニルブチラール樹脂及び可塑剤１２．５ｇ（２５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
ラスを得て、実施例１と同様にして評価を行った。結果
を表２に示した。

【００３８】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）を用いたこと以外は実施例１と同様にして合わせ
ガラスを得て、実施例１と同様にして評価を行った。結
果を表２に示した。

【００３９】比較例１ 変性シリコーンオイ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得て、実施例１と同様
にして評価を行った。結果を表２に示した。 比較例２ エーテル変性シリコーンオイル０．２５ｇ（０．５重量
部）を添加したこと以外は実施例１と同様にして合わせ
ガラスを得て、実施例１と同様にして評価を行った。結
果を表２に示した。

【００４０】比較例３ 純水２９１０ｇに、平均重合度１７００でけん化度９
９．１モル％のポリビニルアルコール１９０ｇを加えて
加温溶解した。反応系を１２℃に温度調節し、３５重量
％塩酸２０１ｇとｎ−ブチルアルデヒド１２４ｇとを加
えて、ポリビニルブチラールを析出させた。その後、反
応系を温度５０℃で４時間保持し、反応を完了させた。
過剰の水での洗浄により、未反応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、乾燥を経て、
ポリビニルブチラール樹脂を得た。その組成を表１に示
した。中間膜の作製において、上記ポリビニルブチラー
ル樹脂及び可塑剤２０ｇ（４０ｇ）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得て、実施例１と
同様にして評価を行った。結果を表２に示した。

【００４１】比較例４ ｎ−ブチルアルデヒド１５２ｇを用いて、実施例１と同
様にしてポリビニルブチラール樹脂を得た。その組成を
表１に示した。中間膜の作製において、上記ポリビニル
ブチラール樹脂及び可塑剤１０ｇ（２０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得
て、実施例１と同様にして評価を行った。結果を表２に
示した。

【００４２】比較例５ 中間膜の作製において、可塑剤３０ｇ（６０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
得て、実施例１と同様にして評価を行った。結果を表２
に示した。

【００４３】

【表１】

【００４４】

【表２】

【００４５】

【発明の効果】本発明１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、耐候性、接着性等の中
間膜として必要な基本物性を有し、更に、優れた耐貫通
強度及び耐湿性を有し、吸湿による白化が起こらない。
本発明２の合わせガラスは、上述のとおりであるので、
特に、耐貫通強度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】 アセトキシ基が結合しているエチレン基
   の量が、主鎖を構成する全エチレン基中、８〜３０モル
   ％であって、かつ、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
   １０〜３０重量部、及び、変性シリコーンオイル０．０
   １〜０．２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。