JPWO2016171068A1 - 合わせガラス - Google Patents
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Abstract
Description
しかしながら、ガラスと同等の剛性を維持するためには、透明プラスチック板の厚さを厚くしなければならないため、期待するほどの軽量化に至っていない。また、耐スクラッチ性を付与するためには、ハードコート層を設ける必要があり、費用が高くなる等の課題があり、普及は進んでいない。
また、この文献には、ガラス板単体よりも軽量化ができる樹脂中間膜を構成する具体的な材料として、ポリエチレンアイオノマー、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリエチレンテレフタレート、アクリル樹脂等が挙げられている。更にこの文献には、ポリビニルブチラール樹脂を使用した樹脂中間膜では、一定の曲げ剛性を維持してガラス板単体よりも軽量化した合わせガラスが得られないことも示されている。
しかしながら、上記の例示された樹脂からなる中間膜を使用した軽量合わせガラスを使用した自動車用窓材は、一定の曲げ剛性を維持するものの、例えば、自動車用安全ガラスの規格であるJIS R3211に定められたような耐衝撃性(温度40℃及び−20℃の条件)、耐熱性、耐光性、耐湿性等の特性も満足するものではなかった。
しかしながら、この文献には、ガラスの厚みを薄くして、面密度を比較例の合わせガラスに比べて約30%低下させた合わせガラスが記載されているのみであり、例えば、曲げ剛性が低下することに関しては記載されていない。
温度90℃における曲げたわみ性が7.3N/mm2以上であり、かつ、単位面積当たりの重量が7.5kg/m2以下であり、
前記樹脂中間膜が、芳香族ビニル化合物由来の構造単位を主成分とする、少なくとも2つの重合体ブロック[A]と、鎖状共役ジエン化合物由来の構造単位を主成分とする、少なくとも1つの重合体ブロック[B]とからなるブロック共重合体[C]の、主鎖及び側鎖の炭素−炭素不飽和結合及び芳香環の炭素−炭素不飽和結合の90%以上を水素化したブロック共重合体水素化物[D]に、アルコキシシリル基が導入されてなる変性ブロック共重合体水素化物[E]を含有するものであり、
前記樹脂中間膜の動的粘弾性特性における貯蔵弾性率が、温度−20℃で5×108Pa以下、及び、温度90℃で2×107Pa以上であることを特徴とする合わせガラスが提供される。
剛性とは、一般的には、曲げやねじりの力に対する、寸法変化(変形)のしづらさの度合いのことであり、力に対して変形が小さいときは剛性が高い(大きい)、変形が大きいときは剛性が低い(小さい)という。「剛性」は、例えば、合わせガラスに一定の大きさの曲げ応力を与えた際のたわみの大きさで表される。
汎用の合わせガラスとして、例えば、厚さ2.1mmのガラス板を、厚さ0.76mmのポリビニルブチラール樹脂製中間膜で積層した合わせガラスの場合、単位面積当たりの重量は11.3kg/m2であるが、本発明によれば、例示の汎用合わせガラスと同等以上の剛性を維持して、単位面積当たりの重量を7.5kg/m2以下(約2/3以下)に低減することができる。
本発明の合わせガラスは、下記(i)〜(v)で規定されるものである。
(i)樹脂中間膜をガラス板間に介在させ、当該ガラス板を接着させて一体化してなる合わせガラスである。
(ii)温度90℃における曲げたわみ性が7.3N/mm2以上である合わせガラスである。
(iii)単位面積当たりの重量が7.5kg/m2以下の合わせガラスである。
(iv)前記樹脂中間膜が、芳香族ビニル化合物由来の構造単位を主成分とする、少なくとも2つの重合体ブロック[A]と、鎖状共役ジエン化合物由来の構造単位を主成分とする、少なくとも1つの重合体ブロック[B]とからなるブロック共重合体[C]の、主鎖及び側鎖の炭素−炭素不飽和結合及び芳香環の炭素−炭素不飽和結合の90%以上を水素化したブロック共重合体水素化物[D]に、アルコキシシリル基が導入されてなる変性ブロック共重合体水素化物[E](以下、「変性ブロック共重合体水素化物[E]」ということがある。)を含有するものである。
(v)前記樹脂中間膜の動的粘弾性特性における貯蔵弾性率が、温度−20℃で5×108Pa以下、及び、温度90℃で2×107Pa以上である。
本発明の合わせガラスに用いる樹脂中間膜は、変性ブロック共重合体水素化物[E]を含有するものである。
芳香族ビニル化合物由来の構造単位が上記範囲にあると、本発明の合わせガラスの耐熱性、高温での剛性に優れる。
重合体ブロック[A]中の芳香族ビニル化合物由来の構造単位が少な過ぎると、合わせガラスの耐熱性が低下するおそれがある。
鎖状共役ジエン化合物由来の構造単位が上記範囲にあると、本発明の合わせガラスの耐熱衝撃性、低温での接着性に優れる。
これらの化合物は、ニトリル基、アルコキシカルボニル基、ヒドロキシカルボニル基、ハロゲン原子等の置換基を有していてもよい。
これらの中でも、吸湿性の観点から、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセン、1−ドデセン、1−エイコセン、4−メチル−1−ペンテン、4,6−ジメチル−1−ヘプテン等の炭素数2〜20の鎖状オレフィン;ビニルシクロヘキサン、ノルボルネン等の炭素数5〜20の環状オレフィン;1,3−シクロヘキサジエン、ノルボルナジエン等の環状ジエン化合物;等の極性基を含有しないものが好ましい。
ブロック共重合体[C]のブロックの形態は、鎖状型ブロックでもラジアル型ブロックでも良いが、鎖状型ブロックであるものが、機械的強度に優れ好ましい。ブロック共重合体[C]の最も好ましい形態は、重合体ブロック[B]の両端に重合体ブロック[A]が結合した、[A]−[B]−[A]型のトリブロック共重合体である。
複数の重合体ブロック[A]同士は、互いに同一であっても、相異なっていても良い。また、重合体ブロック[B]が複数有る場合には、重合体ブロック[B]は、互いに同一であっても、相異なっていても良い。
また、ブロック共重合体[C]の分子量分布(Mw/Mn)は、好ましくは3以下、より好ましくは2以下、特に好ましくは1.5以下である。
Mw及びMw/Mnが上記範囲となるようにすると、変性ブロック共重合体水素化物[E]は、耐熱性や機械的強度が良好となり、本発明に係る合わせガラスの耐熱性や機械的強度が低下することがない。
また、ブロック共重合体(C)の主鎖及び側鎖の炭素−炭素不飽和結合の水素化率は、97%以上であることが好ましく、99%以上であることがより好ましい。また、ブロック共重合体(C)の芳香環の炭素−炭素不飽和結合の水素化率は、97%以上であることが好ましく、99%以上であることがより好ましい。
水素化率が高いほど、本発明で使用するブロック共重合体水素化物(D)の耐光性や耐熱劣化性が良好となる。
ブロック共重合体水素化物(D)の水素化率は、ブロック共重合体水素化物(D)の1H−NMRを測定することにより求めることができる。
また、ブロック共重合体水素化物[D]の分子量分布(Mw/Mn)は、好ましくは3以下、より好ましくは2以下、特に好ましくは1.5以下にする。
Mw及びMw/Mnが上記範囲となるようにすると、変性ブロック共重合体水素化物[E]は、耐熱性や機械的強度が良好となり、本発明に係る合わせガラスの耐熱性や機械的強度が低下することがなく好ましい。
ブロック共重合体水素化物[D]にアルコキシシリル基を導入することにより、ガラスに対する強固な接着性を付与することができる。
また、アルコキシシリル基は、ブロック共重合体水素化物[D]に、炭素数1〜20のアルキレン基や、炭素数2〜20のアルキレンオキシカルボニルアルキレン基等の2価の有機基を介して結合していても良い。
アルコキシシリル基の導入量が多過ぎると、得られる変性ブロック共重合体水素化物[E]を保存中に微量の水分等で分解されたアルコキシシリル基同士の架橋が進み、ゲル化したり、溶融成形時の流動性が低下して、樹脂中間膜を溶融押出し成形できる温度が高くなったり、成形される樹脂中間膜の表面が荒れたりするおそれがある。また、アルコキシシリル基の導入量が少な過ぎると、成形される樹脂中間膜のガラスに対する接着性が低下するおそれがある。
エチレン性不飽和シラン化合物の使用量は、ブロック共重合体水素化物[D]100重量部に対して、通常0.1〜10重量部、好ましくは0.2〜5重量部、より好ましくは0.5〜3重量部である。
有機過酸化物としては、例えば、t−ブチルクミルパーオキシド、ジクミルパーオキサイド、ジ−t−ヘキシルパーオキシド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、ジ−t−ブチルパーオキシド、ジ(2−t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン等が好適に用いられる。
これらの過酸化物は、それぞれ単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
有機過酸化物の使用量は、ブロック共重合体水素化物[D]100重量部に対して、通常0.01〜1重量部、好ましくは0.05〜0.5重量部である。
Mw及びMw/Mnが上記範囲となるようにすると、変性ブロック共重合体水素化物[E]の耐熱性や機械的強度が維持される。
本発明に用いる樹脂中間膜は、上記の変性ブロック共重合体水素化物[E]を含有するものである。樹脂中間膜における変性ブロック共重合体水素化物[E]の含有量は、通常40重量%以上、好ましくは50重量%以上、より好ましくは60重量%以上である。
例えば、樹脂中間膜が上記の貯蔵弾性率を有さない場合、特に90℃での貯蔵弾性率が上記の値を下まわる場合、樹脂中間膜の貯蔵弾性率を高めるために、樹脂中間膜は、
a.変性ブロック共重合体水素化物[E]に、変性ブロック共重合体水素化物[E]の前駆体であるブロック共重合体水素化物[D]、及び/又は、ブロック共重合体水素化物[D]よりも貯蔵弾性率の高いブロック共重合体水素化物[D’]を混合して得られる樹脂組成物からなる樹脂中間膜、あるいは、
b.変性ブロック共重合体水素化物[E]からなる層と、変性ブロック共重合体水素化物[E]の前駆体であるブロック共重合体水素化物[D]、及び/又は、ブロック共重合体水素化物[D’]からなる層を交互に積層した多層の樹脂中間膜、等とすることができる。
これらの場合、ブロック共重合体水素化物[D’]は、変性ブロック共重合体水素化物[E]の前駆体であるブロック共重合体水素化物[D]よりも、90℃における貯蔵弾性率が高いものであることが好ましい。
比(wA’:wB’)がこの範囲にあれば、上記変性ブロック共重合体水素化物[E]に対する優れた相溶性を有し、変性ブロック共重合体水素化物[E]との混合物は透明性が良好であり、変性ブロック共重合体水素化物[E]と混合あるいは積層することにより樹脂中間膜の貯蔵弾性率を好ましい範囲に高めることができる。
これらの添加剤の配合量は、変性ブロック共重合体水素化物[E]及びブロック共重合体水素化物[D’]の合計量100重量部に対して、通常5重量部以下、好ましくは3重量部以下、より好ましくは2重量部以下である。
酸化防止剤としては、リン系酸化防止剤、フェノ−ル系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤等が挙げられる。
耐光安定剤としては、ヒンダードアミン系光安定剤などが挙げられる。
また、赤外線遮蔽剤としては、インジウムドープ酸化錫、アンチモンドープ酸化錫、酸化亜鉛、アルミニウムドープ酸化亜鉛等の金属酸化物微粒子等が挙げられる。
例えば、溶融押出し成形法により、樹脂中間膜を成形する場合は、樹脂温度を、通常200〜270℃、好ましくは210〜260℃、より好ましくは220〜250℃の範囲にすればよい。
樹脂温度が低過ぎる場合は、流動性が悪化し、得られる樹脂中間膜にゆず肌やダイライン等の不良を生じ易く、また、樹脂中間膜の押出し速度が上げられず、工業的に不利となるおそれがある。樹脂温度が高過ぎる場合は、樹脂中間膜のガラスヘの接着性が不良となったり、樹脂中間膜の貯蔵安定性が低下して、樹脂中間膜を常温(20〜25℃程度)常湿(相対湿度40〜79%程度)環境下で長期間貯蔵した後のガラスに対する接着性が低下したりするおそれがある。
薄いガラス板を使用した軽量合わせガラスで剛性を維持するには、樹脂中間膜の厚さを大きくする必要があるが、樹脂中間膜の1枚当たりの厚さを厚くするよりも、1枚当たりの厚さが薄い樹脂中間膜を重ねて使用する方が、自動車用の曲面形状をした薄いガラス板と積層する際に、柔軟性が良く、作業性が優れる場合がある。
本発明における合わせガラスの樹脂中間膜の総厚は、合わせガラスの剛性と軽量化を勘案し、使用するガラス板との組み合わせにより適宜選択される。
変性ブロック共重合体水素化物[E]を含む層の厚さが0.01mmよりも薄いと、ガラス板との接着性が十分に得られなくなるおそれがある。
本発明の合わせガラスは軽量化を目的としており、薄い厚さのガラス板を使用することが好ましい。使用するガラス板の厚さは、通常0.5〜1.5mm、好ましくは0.6〜1.3mmである。また、例えば、厚さ0.7mmのガラス板/樹脂中間膜/厚さ1.3mmのガラス板のように、異なる厚さのガラス板を使用することもできる。
変性ブロック共重合体水素化物[E]は、−50℃程度の低温領域から、+120℃程度の高温領域まで幅広い温度帯域で柔軟性を維持するため、熱膨張係数の異なる2種以上のガラス板を貼り合わせることもでき、急激な温度変化によってもガラスの割れを低減することができる。
また、表面に極薄の金属膜や金属酸化物膜を形成した熱線反射ガラスや赤外線反射ガラス、着色したガラス等も使用できる。製法の違いによる、汎用的なフロートガラス、熱強化ガラス、化学強化ガラス等も使用できる。
本発明の合わせガラスは、少なくとも2枚以上のガラス板と、これらのガラス板相互の接合面に介在する前述した樹脂中間膜とからなるものである。
本発明の合わせガラスの総厚をt、樹脂中間膜の厚さをtRとした場合、tは3.5mm以上であって、tに対するtRの比(tR/t)は、通常20〜80%、好ましくは30〜70%、より好ましくは40〜60%である。
樹脂中間膜の厚さの比(tR/t)が、20%を下回る場合及び80%を超える場合は、合わせガラスの剛性を維持すると、単位面積当たりの重量を低減する効果が小さくなるおそれがある。
合わせガラスの単位面積当たりの重量は、実施例に記載された方法で求めることができる。
式(1)から、曲げ試験の支持ロール間距離を一定にすると、合わせガラスの曲げたわみ性は、試験片の厚さと曲げ弾性率に依存することが分かる。
前記透明樹脂フィルムとしては、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリカーボネート、アクリル系樹脂、フッ素樹脂等よりなるフィルムが挙げられる。
また、合わせガラスが複数の樹脂中間膜を有する場合、複数の樹脂中間膜同士は同一でも相異なっていてもよい。
本発明で使用する樹脂中間膜とガラス板は、通常120〜180℃、好ましくは130〜160℃、より好ましくは135〜150℃の温度で圧着することにより、強固に接着させることができる。
(1)重量平均分子量(Mw)及び分子量分布(Mw/Mn)
ブロック共重合体及びブロック共重合体水素化物の分子量は、THFを溶離液とするGPCによる標準ポリスチレン換算値として38℃において測定した。測定装置としては、東ソー社製HLC8020GPCを用いた。
(2)水素化率
ブロック共重合体水素化物[D]の主鎖、側鎖及び芳香環の水素化率は、1H−NMRスペクトルを測定して算出した。
樹脂中間膜から採取した長さ70mm、幅10mmのシートを試験片とした。
粘弾性スペクトルは、粘弾性測定装置(ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン社製、ARES)を使用し、JIS K7244−2法(ねじり振子法)に基づき、角周波数:1rad/s、測定温度範囲:−100〜+130℃、昇温速度:5℃/minの条件で測定した。得られた粘弾性スペクトルから、−20℃及び+90℃における樹脂中間膜のG’の値を求めた。
2枚のガラス板(長さ100mm、幅20mm、厚さ0.5〜1.5mm)を中間膜で貼り合わせた合わせガラス(総厚3.0〜6.0mm)を試験片とした。
加熱オーブンを備えたオートグラフ(インストロン社製、INSTRON5582)を使用し、JIS R1602法(4点曲げ試験法)に基づいて、回転形4点曲げ試験治具を使用して、支点間距離:上部=27mm、下部=81mm、支持棒直径6mm、温度25℃及び90℃の2条件で曲げ試験を行い、下記式(1)により曲げたわみ性の値を算出した。
樹脂中間膜を、厚さ0.5〜1.5mm、幅300mm、長さ300mmの2枚の青板ガラスに挟み、接着一体化した合わせガラスを試験片とした。
電子天秤を使用して試験片の重量を測定し、単位面積当たりの重量(単位:kg/m2)を算出した。
樹脂中間膜を、厚さ0.5〜1.5mm、幅300mm、長さ300mmの2枚の青板ガラスに挟み、接着一体化した合わせガラスを試験片とした。
この試験片を使用し、JIS R3212法(自動車安全ガラス試験方法)に従って、質量227gの鋼球を所定の高さから試験片に落下させ、貫通の有無、衝撃面の反対側からのガラスの剥離破片の総重量を測定した。あらかじめ−20℃の温度に4時間保持した試験片は、鋼球の落下高さ8.5m、40℃の温度に4時間保持した試験片は、落下高さ9mとした。
評価は、鋼球の貫通が無く、ガラス破片の総重量が12g以下の場合を「○」(良好)、貫通が有る場合、又は、貫通が無いが、ガラス破片の総重量が12gを超える場合を「×」(不良)とした。
樹脂中間膜を、厚さ0.5〜1.5mm、幅300mm、長さ300mmの2枚の青板ガラスに挟み、接着一体化した合わせガラスを試験片とした。
この試験片を使用し、JIS R3212法に従って、100℃の沸騰水中で、鉛直の状態に浸漬し、2時間保持した後、外観変化の目視評価を行った。
評価は、試験片の縁から15mmを超えて泡、その他の欠陥が無い場合を「○」(良好)、試験片の縁から15mmを超えて、泡、その他の欠陥が有る場合を「×」(不良)とした。
樹脂中間膜を、厚さ0.5〜1.5mm、幅300mm、長さ300mmの2枚の青板ガラスに挟み、接着一体化した合わせガラスを試験片とした。
この試験片を使用し、JIS R3212法に従って、恒温恒湿槽内で、50℃、相対湿度95%RHの温度湿度条件下に2週間保持した後、外観変化の目視評価を行った。
評価は、試験片の縁から10mmを超えて変化(変色、泡、剥離、濁り等)が無い場合を「○」(良好)、試験片の縁から10mmを超えて変化が有る場合を「×」(不良)とした。
内部が十分に窒素置換された、攪拌装置を備えた反応器に、脱水シクロヘキサン320部、脱水スチレン25.0部、及び、ジ−n−ブチルエーテル0.475部を入れた。全容を60℃で攪拌しながら、n−ブチルリチウムの15%シクロヘキサン溶液0.85部を加えて重合を開始させ、攪拌しながら60℃で60分反応させた。この時点で、反応液をガスクロマトグラフィー(GC)により分析した結果、重合転化率は99.5%であった。
重合体溶液に含まれるブロック共重合体[C−1]の重量平均分子量(Mw)は48,400、分子量分布(Mw/Mn)は1.04、wA:wB=50:50であった。
次いで、上記溶液を、金属ファイバー製フィルター(孔径0.4μm、ニチダイ社製)にてろ過して微小な固形分を除去した後、円筒型濃縮乾燥器(製品名「コントロ」、日立製作所社製)を用いて、温度260℃、圧力0.001MPa以下で、溶液から、溶媒であるシクロヘキサン、キシレン及びその他の揮発成分を除去した。溶融ポリマーをダイからストランド状に押出し、冷却後、ペレタイザーによりブロック共重合体水素化物[D−1]のペレット95部を作製した。
得られたペレット状のブロック共重合体水素化物[D−1]の重量平均分子量(Mw)は50,700、分子量分布(Mw/Mn)は1.10、水素化率はほぼ100%であった。
変性ブロック共重合体水素化物[E−1]のFT−IRスペクトルを測定したところ、1090cm−1にSi−OCH3基、825cm−1と739cm−1にSi−CH2基に由来する新たな吸収帯が、ビニルトリメトキシシランのSi−OCH3基、Si−CH2基に由来する吸収帯(1075cm−1、808cm−1及び766cm−1)と異なる位置に観察された。
また、変性ブロック共重合体水素化物[E−1]の1H−NMRスペクトル(重クロロホルム中)を測定したところ、3.6ppmにメトキシ基のプロトンに基づくピークが観察され、ピーク面積比からブロック共重合体水素化物[D−1]の100部に対してビニルトリメトキシシラン1.8部が結合したことが確認された。
製造例1において、スチレン20.0部、イソプレン60.0部、スチレン20.0部をそれぞれ3回に分けて、この順に加え、n−ブチルリチウム(15%シクロヘキサン溶液)を0.80部に変える以外は、製造例1と同様に重合反応及び反応停止操作を行った。
得られたブロック共重合体[C−2]の重量平均分子量(Mw)は51,200、分子量分布(Mw/Mn)は1.04、wA:wB=40:60であった。
得られた変性ブロック共重合体水素化物[E−2]は、製造例1と同様にして分析し、ブロック共重合体水素化物[D−2]の100部に対してビニルトリメトキシシラン1.8部が結合したことが確認された。
製造例1において、スチレン30.0部、イソプレン40.0部、スチレン30.0部をそれぞれ3回に分けて、この順に加え、n−ブチルリチウム(15%シクロヘキサン溶液)を0.75部に変える以外は、製造例1と同様に重合反応及び反応停止操作を行った。
得られたブロック共重合体[C’−3]の重量平均分子量(Mw)は55,600、分子量分布(Mw/Mn)は1.04、wA:wB=60:40であった。
製造例1において、スチレン40.0部、イソプレン20.0部、スチレン40.0部をそれぞれ3回に分けて、この順に加え、n−ブチルリチウム(15%シクロヘキサン溶液)を0.65部に変える以外は、製造例1と同様に重合反応及び反応停止操作を行った。
得られたブロック共重合体[C’−4]の重量平均分子量(Mw)は71,400、分子量分布(Mw/Mn)は1.04、wA:wB=80:20であった。
製造例1で得た変性ブロック共重合体水素化物[E−1]のペレットを、37mmφのスクリューを備えた二軸混練機を有するTダイ式フィルム溶融押出し成形機(Tダイ幅400mm)、キャストロール(エンボスパターン付き)、及び、ゴム製ニップロール及びシート引き取り装置を備えた押出しシート成形機を使用して、シートを押出し成形した。成形条件は、溶融樹脂温度200℃、Tダイ温度200℃、キャストロール温度80℃とした。変性ブロック共重合体水素化物[E−1]からなるシート[F(E−1)]は、幅330mmで、厚さは、[F(E−1)760]760μm、[F(E−1)380]380μm、[F(E−1)200]200μm、[F(E−1)100]100μm、[F(E−1)50]50μmの5種を成形した。シート[F(E−1)]は、押出しシートの片面をニップロールでエンボスロールに押し当てることにより、エンボスパターンを転写した。得られたシート[F(E−1)]はロールに巻き取り回収した。
製造例2で得た変性ブロック共重合体水素化物[E−2]のペレットを、製造例5と同様にしてシート成形し、変性ブロック共重合体水素化物[E−2]からなる厚さ50〜760μmのシート[F(E−2)760]、[F(E−2)380]、[F(E−2)200]、[F(E−2)100]、[F(E−2)50]を作製した。
製造例1で製造したブロック共重合体水素化物[D−1]のペレットを、製造例5と同様にしてシート成形し、ブロック共重合体水素化物[D−1]からなる厚さ380〜760μmのシート[F(D−1)760]、[F(D−1)380]を作製した。
製造例2で得た変性ブロック共重合体水素化物[E−2]のペレット65部と製造例3で製造したブロック共重合体水素化物[D’−3]のペレット35部を混合した。混合したペレットを使用し、製造例5と同様にしてシート成形し、変性ブロック共重合体水素化物[E−2]及びブロック共重合体水素化物[D’−3]を含有してなる厚さ760〜50μmのシート[F(E−2)(D’−3)760]、[F(E−2)(D’−3)380]、[F(E−2)(D’−3)200]、[F(E−2)(D’−3)100]、[F(E−2)(D’−3)50]を作製した。
製造例1で得た変性ブロック共重合体水素化物[E−1]のペレット50部と製造例4で製造したブロック共重合体水素化物[D’−4]のペレット50部を混合した。混合したペレットを使用し、製造例5と同様にしてシート成形し、変性ブロック共重合体水素化物[E−1]及びブロック共重合体水素化物[D’−4]を含有してなる厚さ760〜50μmのシート[F(E−1)(D’−4)760]、[F(E−1)(D’−4)380]、[F(E−1)(D’−4)200]、[F(E−1)(D’−4)100]、[F(E−1)(D’−4)50]を作製した。
縦300mm、横300mm、厚さ2.1mmの青板ガラス2枚が、厚さが0.76mmのポリビニルブチラール製中間膜で貼り合わされた合わせガラス、及び、縦100mm、横20mmで、厚さが2.1mmの青板ガラス2枚が、厚さが0.76mmのポリビニルブチラール製中間膜で貼り合わされた合わせガラス(大阪硝子工業社製)を試験サンプルとした。
この合わせガラス試験サンプルの重量測定から、単位面積当たりの重量は11.3kg/m2と算出された。
この合わせガラス試験サンプルの曲げたわみ性は、25℃で7.9N/mm2、90℃で7.3N/mm2であった。
縦300mm、横300mmで、厚さが1.3mm及び0.7mmの2枚の青板ガラスの間に、製造例5で作製したシート[F(E−1)760]1枚、[F(E−1)380]1枚、[F(E−1)760]1枚及び、[F(E−1)200]1枚をこの順に重ねて配置した。この積層物を、ナイロン/接着層/ポリプロピレンの層構成を有する厚さ75μmの樹脂製の袋に入れ、密封パック器(BH−951、パナソニック社製)を使用して、袋内を脱気しながら開口部をヒートシールして積層物を密封包装した。
その後、密封包装した積層物をオートクレーブに入れて、温度140℃、圧力0.8MPaで30分間処理して、ガラス板/樹脂中間膜/ガラス板の層構成をした合わせガラス試験片[G−1300]を作製した。合わせガラス試験片[G−1300]の外観は気泡等の欠陥は観察されず、良好であった。
合わせガラス試験片[G−1300□]の重量測定から、単位面積当たりの重量は6.9kg/m2と算出された。この重量は、参考例の合わせガラスに比較し39%軽量であった。
縦300mm、横300mmで、厚さが1.3mmの2枚の青板ガラスの間に、厚さ0.2mmのポリテトラフルオロエチレン製離形シート、製造例5で作製したシート[F(E−1)760]1枚、[F(E−1)380]1枚、[F(E−1)760]1枚、[F(E−1)200]1枚、及び厚さ0.1mmのポリテトラフルオロエチレン製離形シートを重ねて配置し、上記と同様の条件にて、合わせガラスを作製した。作製した合わせガラスからガラス板と、ポリテトラフルオロエチレン製離形シートを剥がして、樹脂中間膜を分離した。得られた樹脂中間膜の厚さは2.1mmであった。
この樹脂中間膜を使用して、粘弾性スペクトルを測定した結果、貯蔵弾性率(G’)は、−20℃で1.2×108Pa、90℃で2.8×107Paであった。
縦100mm、横20mmで、厚さが1.3mm及び0.7mmの2枚の青板ガラスの間に、製造例5で作製したシート[F(E−1)760]1枚、[F(E−1)380]1枚、[F(E−1)760]1枚及び、[F(E−1)200]1枚をこの順に重ねて、上記と同様の条件にて、曲げ試験用の合わせガラス試験片[G−1100]を作製した。
合わせガラス試験片[G−1100]の1.3mm厚ガラス側から荷重をかけた場合の曲げたわみ性は、25℃で12.9N/mm2、90℃で7.4N/mm2であった。このたわみ性は、参考例の合わせガラスの曲げたわみ性と比較し、25℃では高く、90℃ではほぼ同等であった。
合わせガラス試験片[G−1300]を使用し、1.3mm厚ガラス側から落球衝撃を与え耐衝撃性の評価を行った。その結果、−20℃で保持した試験片も、40℃で保持した試験片も、いずれも鋼球は貫通せず、ガラス破片の量は、それぞれ、0〜0.31g、及び、0〜0.48gであった。
耐衝撃性の評価は、−20℃で保持した試験片も40℃で保持した試験片も、いずれも「○(良好)」であった。
合わせガラス試験片[G−1300]を使用し、耐熱性の評価を行った。その結果、試験片の外観には全く変化が認められず、評価は「○(良好)」であった。
合わせガラス試験片[G−1300]を使用し、耐湿性の評価を行った。その結果、試験片の外観には全く変化が認められず、評価は「○(良好)」であった。
これらの評価結果を表1に示した。
厚さが1.3mmの青板ガラス2枚を使用し、製造例5で作製したシート[F(E−1)760]1枚、[F(E−1)50]1枚、及び、[F(E−1)200]1枚をこの順に重ねて配置する以外は、実施例1と同様にしてガラス板/樹脂中間膜/ガラス板の層構成をした合わせガラス試験片[G−2300]、合わせガラス試験片「G−2100」、及び、樹脂中間膜(厚さ1.0mm)を作製した。
厚さが0.7mmの青板ガラス2枚を使用し、製造例5で作製したシート[F(E−1)]及び製造例7で作製したシート[F(D−1)]を使用して、シート構成を[F(E−1)200]1枚、[F(D−1)760]1枚、[F(E−1)200]1枚、[F(D−1)760]1枚、[F(E−1)200]1枚、[F(D−1)760]1枚、[F(E−1)200]1枚、をこの順に重ねて配置する以外は、実施例1と同様にしてガラス板/樹脂中間膜/ガラス板の層構成をした合わせガラス試験片[G−3300]、合わせガラス試験片「G−3100」、及び、樹脂中間膜(厚さ3.1mm)を作製した。
厚さが1.1mmの青板ガラス2枚を使用し、製造例8で作製したシート[F(E−2)(D’−3)]を使用して、シート構成を[F(E−2)(D’−3)760]2枚を重ねて配置する以外は、実施例1と同様にしてガラス板/樹脂中間膜/ガラス板の層構成をした合わせガラス試験片[G−4300]、合わせガラス試験片「G−4100」、及び、樹脂中間膜(厚さ1.5mm)を作製した。
厚さが0.7mmの青板ガラス2枚を使用し、製造例5で作製したシート[F(E−1)760]3枚、を重ねて配置する以外は、実施例1と同様にしてガラス板/樹脂中間膜/ガラス板の層構成をした合わせガラス試験片[G−5300]、合わせガラス試験片「G−5100」、及び、樹脂中間膜(厚さ2.3mm)を作製した。
厚さが1.3mm及び0.7mmの2枚の青板ガラスを使用し、製造例6で作製したシート[F(E−2)760]1枚、[F(E−2)380]1枚、[F(E−2)760]1枚、[F(E−2)200]1枚、を重ねて配置する以外は、実施例1と同様にしてガラス板/樹脂中間膜/ガラス板の層構成をした合わせガラス試験片[G−6300]、合わせガラス試験片「G−6100」、及び、樹脂中間膜(厚さ2.1mm)を作製した。
厚さが1.3mm及び0.7mmの2枚の青板ガラスを使用し、製造例9で作製したシート[F(E−1)(D’−4)760]1枚、[F(E−1)(D’−4)380]1枚、[F(E−1)(D’−4)760]1枚、[F(E−1)(D’−4)200]1枚、を重ねて配置する以外は、実施例1と同様にしてガラス板/樹脂中間膜/ガラス板の層構成をした合わせガラス試験片[G−7300]、合わせガラス試験片「G−7100」、及び、樹脂中間膜(厚さ2.1mm)を作製した。
変性ブロック共重合体水素化物[E]を含有する樹脂中間膜の貯蔵弾性率が、本発明の範囲にある場合、ガラス板の厚さと樹脂中間膜の厚さを選定することにより、90℃の高温での剛性を維持し、PVBを中間膜とした汎用合わせガラスに比べて単位面積当たりの重量を約2/3以下に低減した合わせガラスが得られる。また、自動車用安全ガラスに要求される耐衝撃性、耐熱性、耐湿性も有している(実施例1〜4)。
変性ブロック共重合体水素化物[E]を含有する樹脂中間膜の貯蔵弾性率が、本発明の範囲にある場合も、ガラス板の厚さと樹脂中間膜の厚さを共に小さくして合わせガラスを薄く軽量にし過ぎた場合は、高温での剛性が十分に維持できなくなる(比較例1)。
高温での貯蔵弾性率が低い樹脂中間膜を使用した軽量合わせガラスでは、厚いガラス板を使用した汎用の合わせガラスに比べて高温(90℃)での剛性を維持できない(比較例2)。
高温での貯蔵弾性率が高いが、低温(−20℃)での貯蔵弾性率も高くなりすぎた樹脂中間膜を使用した軽量合わせガラスでは、高温での剛性は維持できるが、耐衝撃性が劣る(比較例3)。
Claims (1)
- 樹脂中間膜をガラス板間に介在させ、当該ガラス板を接着させて一体化してなる合わせガラスであって、
温度90℃における曲げたわみ性が7.3N/mm2以上であり、かつ、単位面積当たりの重量が7.5kg/m2以下であり、
前記樹脂中間膜が、芳香族ビニル化合物由来の構造単位を主成分とする、少なくとも2つの重合体ブロック[A]と、鎖状共役ジエン化合物由来の構造単位を主成分とする、少なくとも1つの重合体ブロック[B]とからなるブロック共重合体[C]の、主鎖及び側鎖の炭素−炭素不飽和結合及び芳香環の炭素−炭素不飽和結合の90%以上を水素化したブロック共重合体水素化物[D]に、アルコキシシリル基が導入されてなる変性ブロック共重合体水素化物[E]を含有するものであり、
前記樹脂中間膜の動的粘弾性特性における貯蔵弾性率が、温度−20℃で5×108Pa以下、及び、温度90℃で2×107Pa以上であることを特徴とする合わせガラス。
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