WO2020036280A1 - 폴리비닐부티랄 수지 조성물의 제조방법 및 이를 포함하는 유리접합용 필름 - Google Patents

폴리비닐부티랄 수지 조성물의 제조방법 및 이를 포함하는 유리접합용 필름 Download PDF

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butyral resin
butanal
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김혜진
류지연
정주영
이학수
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    • C08J2329/14—Homopolymers or copolymers of acetals or ketals obtained by polymerisation of unsaturated acetals or ketals or by after-treatment of polymers of unsaturated alcohols

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a polyvinyl butyral resin composition that can further improve film durability and a film for glass bonding comprising the same.
  • laminated glass tempered glass, safety glass
  • laminated glass composed of a pair of glass panels and a synthetic resin film inserted between these panels is excellent in safety because the fragments do not scatter even in the event of breakage.
  • Polyvinyl acetal resins having high affinity for inorganic materials are often applied to films applied to such laminated glass.
  • Polyvinyl acetal resin is manufactured by the method of acetalizing a polyvinyl alcohol and an aldehyde, etc.
  • a commercial process in order to improve the production efficiency of the polyvinyl acetal resin, an excessive amount of material is often added to the number of reaction moles, and undesired side reaction products are formed depending on the cause of the excessively added material.
  • these side reaction products affect the color, durability, and the like of the synthetic resin film. Therefore, it is important to effectively remove these side reaction products.
  • Patent Document 1 discloses a process of heat treating a resin slurry
  • Patent Document 2 discloses a method of specifying a hydrogen ion concentration of an acid catalyst and proceeding an acetalization reaction under high temperature and high pressure conditions.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Registration Publication No. 5588091
  • Patent Document 2 Japanese Patent Registration Publication No. 5926602
  • a polyvinyl butyral resin manufacturing method polyvinyl butyral resin, ii) butanoic acid and iii) polyvinyl butyral containing butanal
  • a polyvinyl butyral resin composition comprising a; reaction step of preparing a resin composition
  • the reaction step i) polyvinyl alcohol resin, ii) butanal and iii) a preparation for the reaction composition comprising butanoic acid; And a reaction step of forming the polyvinyl butyral resin composition by carrying out the acetalization reaction of the reaction composition to prepare a polyvinyl butyral resin composition.
  • the reaction composition may include 0.1 to 5 parts by weight of the butanoic acid based on 10 parts by weight of the butanal.
  • the method of preparing the polyvinyl butyral resin may further include a washing step after the reaction step.
  • the washing step is a step of washing at least one time with a washing solution of 5 to 10 weight ratio of the polyvinyl butyral resin.
  • the polyvinyl butyral resin composition after the washing step may include butanoic acid in an amount of 0.01 wt% or less.
  • the method of preparing the polyvinyl butyral resin may reduce the amount of unreacted butanal by 5 mol% or more as compared with the case of preparing the polyvinyl butyral resin with the reaction composition not containing the butanoic acid.
  • Bonding film according to another embodiment of the present invention, i) a polyvinyl butyral resin composition comprising a polyvinyl butyral resin, butanoic acid and 2-ethylhexanoic acid; And ii) a plasticizer.
  • the content of butanoic acid is more than 0 ppm and 70 ppm or less based on the entire bonding layer.
  • the amount of 2-ethylhexanoic acid may be greater than 0 ppm and 70 ppm or less based on the entire bonding layer.
  • the bonding layer may have a yellowness index of 2.7 or less.
  • the polyvinyl butyral resin may be the acetalization reaction of the polyvinyl alcohol resin and butanal in the presence of butanoic acid.
  • Laminated glass according to another embodiment of the present invention includes a laminate in which the first glass is located on one surface of the bonding film described above, and the second glass is located on the other surface of the bonding film.
  • the term "combination of these" included in the expression of the makushi form means one or more mixtures or combinations selected from the group consisting of constituents described in the expression of the makushi form, wherein the constituents It means to include one or more selected from the group consisting of.
  • B on A means that B is on direct contact with A, or B on A, with another layer in between, and B on a surface. It is limited to what does and is not interpreted.
  • ppm a unit representing content, is based on weight.
  • the inventors of the present invention are studying a method of reducing the yellowing phenomenon of the polyvinyl butyral film and improving the durability of the film, the trace amount of the acidic material is generated during the extrusion of the relatively high temperature polyvinyl butyral film. Confirming that it affects the weakening of the durability, and confirmed the identification and reduction method for these acidic materials to complete the present invention.
  • Method for producing a polyvinyl butyral resin comprises the steps of preparing a polyvinyl butyral resin composition comprising i) polyvinyl butyral resin, ii) butanoic acid and iii) butanal; Include.
  • Method for producing a polyvinyl butyral resin comprises the steps of preparing a reaction composition comprising a polyvinyl alcohol resin, butanal and butanoic acid; And an acetalization process of forming the polyvinyl butyral resin composition by carrying out the acetalization reaction of the reaction composition.
  • the production method lowers the residual butanal content in the polyvinyl butyral resin composition to be produced and improves the reaction efficiency.
  • this composition is applied to film production, the presence of the butanoic acid inhibits the progress of the oxidation reaction of the butanal, and consequently, the one of the butanal-derived reaction by-products that is considered to be the cause of yellowing in the bonding film. It is possible to produce polyvinyl butyral film with reduced content of ethylhexanoic acid.
  • the manufacturing method of the polyvinyl butyral resin may have a butanal conversion of 77% or more, 78% or more, 78 to 90%, and 82 to 90%.
  • the butanal conversion may be calculated based on the molar or weight basis of the content of the butanal. Specifically, the butanal conversion rate is expressed in% by calculating the butanyl production amount (acetalization degree) derived from the actual product as a ratio based on the butanyl content (molar) to be contained in the resin during 100% reaction. .
  • the polyvinyl butyral resin composition may have a residual butanal content of 17 mol% or less compared to the butanal content included in the reaction composition after the reaction step.
  • the polyvinyl butyral resin composition may have a content of the residual butanal in an amount of 17 mol% or less, based on the total butyral group content and the residual butanal content included in the polyvinyl butyral resin, 10 to 17 Mol%, and may be 10 to 15 mol%.
  • Polyvinyl acetal represented by polyvinyl butyral is added to the aldehyde (butanal, etc.) excess of stoichiometric molar number for the production efficiency in the commercial process of synthesis, so that the aldehyde (butanal, etc.) remaining after the reaction is aldol Through the process of condensation reaction, reduction, oxidation, etc., aldehyde-derived reaction products are formed.
  • aldehyde-derived reaction products particularly acidic materials (eg, 2-ethylsoxanoic acid produced when applying butanal) are also environmentally harmful and reduce yellowing or deterioration of durability of polyvinyl acetal films produced using the same. Can be induced.
  • acidic materials eg, 2-ethylsoxanoic acid produced when applying butanal
  • yellowing of the film is likely to occur in the manufacturing process of the bonding film proceeds at a relatively high temperature and may adversely affect the durability of the film.
  • the aldehydes introduced during the resin preparation are converted to polyvinyl acetal.
  • the progress of such a reaction is difficult.
  • an unintentional oxidation of additional aldehyde may proceed by water generated by dehydration of polyvinyl alcohol.
  • the reaction composition in order to suppress the oxidation reaction of butanal, which is one of the causes of reducing the conversion rate of butanal in the polyvinyl butyral synthesis process, is to contain butanoic acid.
  • the reaction composition may include 0.1 to 5 parts by weight of the butanoic acid (butanoic acid, C 3 H 7 COOH) based on 10 parts by weight of the butanal (Butyraldehyde, butanal, C 4 H 8 O).
  • the reaction composition may include 0.1 to 3 parts by weight of the butanoic acid based on 10 parts by weight of the butanal.
  • the polyvinyl butyral resin composition may include butanoic acid in an amount of less than 0.01% by weight, may be included in more than 0% by weight 0.01% by weight, may comprise 0.0001 to 0.01% by weight.
  • the butanoic acid may serve to improve the butyral conversion in the acetalization reaction, and may be removed from the produced polyvinyl butyral resin composition.
  • the butanoic acid may be removed in a process such as water washing after the reaction process is water-soluble. Therefore, the butanoic acid is removed after playing a role of improving the acetalization reaction efficiency, and may be included in the polyvinyl butyral resin composition substantially produced in a very small amount.
  • reaction composition and the production process other than those containing the butanoic acid can be applied as long as the composition and the production method for a normal polyvinyl butyral reaction.
  • the polyvinyl alcohol may be one having a polymerization degree of 1,600 to 3,000, and a polyvinyl alcohol having a polymerization degree of 1,700 to 2,500 may be applied.
  • a polyvinyl butyral resin for film production having excellent mechanical properties such as penetration resistance can be obtained.
  • the polyvinyl butyral may be prepared by the acetalization reaction of polyvinyl alcohol and the butanal.
  • the acetalization reaction may be performed under a catalyst, an acidic catalyst may be applied as the catalyst, hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, and the like may be applied, and hydrochloric acid may be preferably applied, but is not limited thereto.
  • N-butyl aldehyde may be applied as the butanal, and in this case, the produced polyvinyl butyral resin may have a refractive index characteristic of which the difference is less than that of the glass, and may have excellent bonding strength with glass.
  • the polyvinyl butyral resin may control the content of butyral groups and hydroxyl groups in the synthesized polyvinyl butyral resin according to the molar ratio of the polyvinyl alcohol resin and butanal to be applied. Specifically, two hydroxyl groups in the polyvinyl alcohol resin and one butanal are combined to form a butyral group. Therefore, the number of moles of butanal included in the reaction composition may be applied in consideration of the number of moles of vinyl alcohol in the polyvinyl alcohol resin and the target butylation degree (post-synthesis butylation degree).
  • the polyvinyl butyral resin thus synthesized may have a hydroxyl group content of 30 mol% or more and an acetyl group content of 3 mol% or less. Specifically, the amount of hydroxyl groups may be 30 to 50 mol%, and the amount of acetyl groups may be 2 mol% or less. In addition, the weight average molecular weight value may be 200,000 to 300,000. By applying the polyvinyl butyral resin having such a feature, it is possible to manufacture a bonding film having excellent bonding strength with glass and the like and excellent mechanical strength.
  • the polyvinyl butyral resin thus synthesized may have a hydroxyl group amount of 40 mol% or less, an acetyl group amount of 3 mol% or more, and the third polyvinyl acetal has a hydroxyl group amount of 5 to 30 mol% and an acetyl group amount of 3 to 20 It may be mole%.
  • the method of preparing the polyvinyl butyral resin may be subjected to a neutralization step, a washing step, and a drying step sequentially after the reaction step, and specific details of each step may be utilized if the method is applied to the production of polyvinyl butyral resin. It is not particularly limited.
  • the neutralization step may be applied as long as it is a base applied to the neutralization step, for example, sodium hydroxide may be applied, but is not limited thereto.
  • the washing step is a step of applying the washing solution to the polyvinyl butyral resin composition after the reaction step or the neutralization step.
  • the washing step is a step of washing at least one time with a washing solution of 1 to 20 weight ratio of the polyvinyl butyral resin, specifically may be a step of washing at least one time with a washing solution of 5 to 10 weight ratio, 5 It may be a step of washing more than once.
  • the washing solution may be applied, such as distilled water, but can be applied without limitation if it can be utilized for washing purposes.
  • the method of preparing the polyvinyl butyral resin may reduce the amount of unreacted butanal by 5 mol% or more as compared with the case of preparing the polyvinyl butyral resin with the reaction composition not containing the butanoic acid.
  • the polyvinyl butyral resin contains 2-ethylhexanoic acid in excess of 0 ppm and no more than 70 ppm in the film (bonding layer) containing the polyvinyl butyral resin after manufacture of the bonding film.
  • 2-ethylhexanoic acid (formula 2 below), which is one of the reaction by-products derived from butanal (Formula 1), is an acidic material, and is considered to be a material that affects the yellowness and durability of the manufactured film.
  • the content of residual butanal itself contained in the prepared polyvinyl butyral resin composition is lowered, and the content of 2-ethylhexanoic acid derived from it to lower yellowing or weaken durability during film production is also lowered.
  • Polyvinyl butyral resin composition according to another embodiment of the present invention, i) a polyvinyl butyral resin in which acetalization reaction of the polyvinyl alcohol resin and butanal in the presence of butanoic acid and ii) butanal (residual butanal) Butanal conversion is more than 77%, and based on the total butyral group content and the residual butanal content contained in the polyvinyl butyral resin immediately after the completion of the reaction, the content of the residual butanal is 17 mol% It is as follows. The butanal conversion is calculated on a molar basis.
  • the polyvinyl butyral resin composition may include 0.01 wt% or less of the butanoic acid after the washing process, and may include more than 0 wt% of 0.01 wt% or less.
  • Bonding film according to another embodiment of the present invention, i) polyvinyl butyral, polyvinyl butyral resin composition comprising butanoic acid and 2-ethylhexanoic acid; And ii) a plasticizer.
  • the bonding layer may contain less than 70 ppm of 2-ethylhexanoic acid, may include more than 0 ppm and less than 50 ppm, may comprise 0.1 ppm to 40 ppm, 0.1 ppm to 30 ppm It may include. This considerably low content of 2-ethylhexanoic acid significantly lowers the amount of material that is considered to be the most problematic acid component affecting the quality of the film during the film manufacturing process. Can be improved.
  • the butanoic acid content in the bonding layer may be greater than 0 ppm and 70 ppm or less, greater than 0 ppm and 50 ppm or less and 0.1 ppm to 40 ppm.
  • the polyvinyl butyral resin prepared by undergoing acetalization in the presence of butanoic acid can significantly lower the content of residual butanal in the composition itself.
  • the application of this method can reduce the amount of such butanal-derived reaction byproducts, and in particular, the content of acidic 2-ethylhexanoic acid. This is one of the important factors that can prevent the loss of optical and mechanical properties of the bonding film produced at a relatively high temperature.
  • the bonding layer may have a yellowness index of 2.7 or less, 2.5 or less, yellowness index of 0.1 to 2.5, or 0.1 to 1.5. This yellowness index is based on measurements according to ASTM E313. This is thought to be the result of the low content of acidic components in the resin composition, resulting in reduced damage of the polyvinyl butyral resin by acid and lower yellowness.
  • the bonding layer may have a yellowness difference of less than 3 before and after the accelerated weather resistance test (744 hours basis) by d-YI evaluation.
  • the bonding film may have a single layer structure or a multilayer structure.
  • the polyvinyl butyral resin described above is applied when the film for bonding has a single layer structure, and the polyvinyl butyral resin described above is applied to at least one layer when the multilayer film is a multilayer structure.
  • the plasticizer is triethylene glycol bis 2-ethylhexanoate (3G8), tetraethylene glycol diheptanoate (4G7), triethylene glycol bis 2-ethylbutyrate (3GH), triethylene glycol bis 2-heptanoate (3G7 ), Dibutoxyethoxyethyl adipate (DBEA), butyl carbitol adipate (DBEEA), dibutyl sebacate (DBS), bis 2-hexyl adipate (DHA), and mixtures thereof.
  • DBEA Dibutoxyethoxyethyl adipate
  • DBEEA butyl carbitol adipate
  • DHA bis 2-hexyl adipate
  • triethylene glycol bis 2-ethylhexanoate (3G8) may be applied as the plasticizer.
  • the bonding film may have a three-layer structure of the first layer-second layer-first layer.
  • the first layer may include 60 to 75 parts by weight of the first polyvinyl acetal and 25 to 40 parts by weight of the plasticizer.
  • a polyvinyl acetal resin composition having a lower content of residual butanal described above may be applied.
  • the plasticizer may be applied to the plasticizer described above.
  • the first layer may serve as a skin layer, and may not only have excellent bonding strength with transparent laminated bodies such as glass, but also provide excellent mechanical strength to laminated glass.
  • the bonding film may further include a second layer positioned on the first layer and including the second polyvinyl acetal and a plasticizer.
  • the second layer may include 58 to 69 parts by weight of the second polyvinyl acetal and 31 to 42 parts by weight of the plasticizer.
  • a polyvinyl acetal resin composition having a low residual butanal content described above may be applied as the second polyvinyl acetal.
  • the plasticizer may be applied to the plasticizer described above.
  • the second layer may function as a sound insulation layer, and the film including the second layer may have excellent mechanical strength and excellent sound insulation performance.
  • the bonding film may be a four-layer structure of the first layer-third layer-second layer-first layer, and the first layer-third layer-second layer-third layer-first layer It may be a five-layer structure of.
  • the bonding film may further include a third layer positioned between the first layer and the second layer and including a third polyvinyl acetal and a plasticizer.
  • the third layer may include 58 to 80 parts by weight of the first polyvinyl acetal and 20 to 42 parts by weight of the plasticizer.
  • a polyvinyl acetal resin composition having a low residual butanal content as described above may be applied.
  • the plasticizer may be applied to the plasticizer described above.
  • the amount of hydroxyl groups of the third polyvinyl acetal may have a value between the amount of hydroxyl groups of the first polyvinyl acetal and the amount of hydroxyl groups of the second polyvinyl acetal.
  • the bonding film may have a yellowness index of 2.7 or less, 2.5 or less, yellowness index of 0.1 to 2.5, or 0.1 to 1.5. This yellowness index is based on measurements according to ASTM E313.
  • the bonding film having such a yellowness index has a significantly low yellowness index and may have excellent durability and excellent transparency and color characteristics.
  • the bonding film may have a yellowness difference of less than 3 before and after the accelerated weather resistance test (based on 744 hours) by d-YI evaluation.
  • the first layer may have a yellowness index of 2.7 or less, 2.5 or less, yellowness index of 0.1 to 2.5, or 0.1 to 1.5.
  • the second layer may have a yellowness index of 2.7 or less, 2.5 or less, yellowness index of 0.1 to 2.5, or 0.1 to 1.5.
  • the third layer may have a yellowness index of 2.7 or less, 2.5 or less, yellowness index of 0.1 to 2.5, or 0.1 to 1.5.
  • the plasticizers applied to each of the layers may be the same or different.
  • the bonding film may further contain an additive selected from the group consisting of an antioxidant, a heat stabilizer, a UV absorber, a UV stabilizer, an IR absorber, a glass bonding force regulator, and a combination thereof, as necessary.
  • the additive may be included in at least one of the above layers, and by including the additive, it is possible to improve long-term durability and scattering prevention performance, such as thermal stability and light stability of the film.
  • the antioxidant may be used hindered amine or hindered phenol (hindered phenol).
  • hindered phenol-based antioxidant is more preferable in polyvinyl butyral (PVB) manufacturing process requiring a process temperature of 150 ° C or higher.
  • a hindered phenolic antioxidant can use, for example, BARG's IRGANOX 1076, 1010, etc.
  • the thermal stabilizer may be used a phosphite-based thermal stabilizer when considering compatibility with the antioxidant.
  • IRSF's IRGAFOS 168 may be used.
  • the UV absorber can be used Chemisorb 12 (Cemisorb) 12, Chemi Sol 79, Chemi Sol 74, Chemi Sol 102, Tinuvin 328, Tinuvin 329, Tinuvin 326 from BASF.
  • the UV stabilizer may be used such as BASF Tinuvin.
  • ITO, ATO, AZO, etc. may be used as the IR absorber, and the glass bonding force modifier may be a metal salt such as Mg, K, Na, epoxy-modified Si oil, or a mixture thereof, but the present invention is limited thereto. It doesn't happen.
  • the film may have a total thickness of at least 0.4 mm, specifically 0.4 to 1.6 mm, 0.5 to 1.2 mm, and 0.6 to 0.9 mm.
  • the thickness range is suitable given minimum legal performance and cost.
  • the film may be formed of the first layer, and may include the first layer.
  • the thickness of the second layer included in the film may be 0.04 to 0.20 mm, may be 0.07 to 0.18 mm, may be 0.09 to 0.15 mm.
  • the thickness of the third layer included in the film may be 0.1 mm or less, 0.09 mm or less, 0.001 to 0.1 mm, 0.001 to 0.08 mm, and 0.001 to 0.3 mm.
  • the film includes a second layer, and may have a loss coefficient of 0.35 or more measured at a temperature of 20 ° C. and a frequency of 2,000 to 4,000 Hz based on a thickness of 800 um.
  • Laminated glass according to another embodiment of the present invention includes a laminate comprising a first glass located on one surface of the bonding film described above and a second glass located on the other surface of the bonding film.
  • the first glass and the second glass mean transparent plate-shaped glass, and a material such as a light transmissive plastic may be applied in place of some or all of them.
  • the laminated glass may be utilized as a glass of automobiles, interior materials or exterior materials of buildings, and has low yellowness and excellent durability.
  • An automobile according to another embodiment of the present invention includes laminated glass from above.
  • the laminated glass may be applied as a windshield, for example, may be applied to the windshield of the vehicle.
  • the vehicle includes a body part forming a main body, a driving part (engine, etc.) mounted on the body part, a driving wheel (wheel, etc.) rotatably mounted on the body part, and a connection device connecting the driving wheel and the driving part. ; And a windshield mounted on a part of the body part, which is a laminated glass to block wind from the outside.
  • the body part, the driving part, the driving wheel, the connecting device, etc. may be applied without limitation as long as it is generally applied to a vehicle.
  • the laminated glass may provide a windshield having excellent impact resistance, penetration resistance, and the like with excellent optical properties to the automobile.
  • PVB resin composition was washed with distilled water, and the amount of distilled water was repeated 10 times with 10 times the amount of PVB resin, dried in warm air to remove moisture to obtain PVB resin composition (A) in the powdery example.
  • the residual amount analysis of butanoic acid in the resin composition was carried out as follows.
  • the separated sample was separated from 10% ACN solution using C18 column (Hypersil Gold C18). After 9 minutes, it was detected at 210nm under the condition of eluting with 100% ACN and ionized in ESI mode at 320 °C. It was confirmed that the butanoic acid was detected in the vicinity of 0.964 by the component identification method.
  • butanoic acid was measured in the same conditions to prepare a sample in which 50 ppm, 100 ppm, and 300 ppm of quantitatively injected, respectively, and a calibration curve was prepared, and the butanoic acid detected in the resin composition was quantified.
  • n-butanal moles n-butanal input * n-butanal purity / n-butanal molecular weight.
  • Butyral conversion (%) BUTYRAL production amount / (Butyral content in PVB resin at 100% synthesis) * 100
  • Residual butyral amount after conversion number of moles of butanal in the composition for reaction * amount of unreacted butyral / 100
  • irganox1010 and irgafos168 0.15 parts by weight of irganox1010 and irgafos168, 0.3 parts by weight of TINUVIN P, 0.022 parts by weight of potassium acetate (K Ac) and magnesium acetate (Mg Ac) were prepared by mixing 0.55 parts by weight of an additive mixture.
  • the separated sample was separated from the 10% ACN solution using a C18 column (Hypersil Gold C18). After 9 minutes, it was detected at 210nm under the condition of eluting with 100% ACN and ionized in ESI mode at 320 ° C. It was confirmed that the butanoic acid was detected in the vicinity of 0.964 by the component identification method.
  • butanoic acid was measured in the same conditions to prepare a sample in which 50 ppm, 100 ppm, and 300 ppm of quantitatively injected, respectively, and a calibration curve was prepared, and the butanoic acid detected in the resin composition was quantified.
  • the butanal-derived reaction byproduct in the bonding film was analyzed using TD-GC / MS (Thermal Desorption-Gas Chromatograph / Mass Spectrometer).
  • 2-ethyl-1-hexanol-dissolved standard samples were prepared at the following three concentrations-439ppm, 1131ppm, and 2695ppm, and the calibration curve was obtained with the y-axis and the peak area x-axis. By performing relative quantification on the two substances, the residual amount of 2-ethylhexanoic acid was confirmed.
  • the yellow index (Y.I) of the bonding film was measured.
  • the lamination structure of the release film-sheet-release film (silicone coated PET) was laminated by heating and pressing at a temperature of 150 ° C. for 10 minutes in a laminator to prepare a specimen, and after removing the release film from the specimen, Hunter Lab Using UltraScan Pro at D65, measured at 10 degrees, the results are shown in Table 3 below.
  • a laminated structure of glass-film-glass is prepared by applying 70 mm ⁇ 150 mm 2.1 mm thick glass and the above-described bonding films of Examples and Comparative Examples, respectively, to perform pre-bonding and main bonding.
  • Yellow initial value (YI initial ) of the center of the specimen in the bonded state was measured by ASTM E313 standard using a Hunter Lab's measuring device.
  • the penetration resistance of the laminated glass was evaluated based on KS L 2007.
  • 2.1 mm thick glass of 300 mm x 300 mm and sheets 1 to 3 above were applied as films to prepare a laminated structure of glass-film-glass, and were pre-bonded by vacuum to degas and edge sealing. Thereafter, the specimen was prepared by bonding the specimen at 150 ° C. for 2 hours using an autoclave. Thereafter, a steel ball of 2.26 kg was dropped on the specimen, and the height (MBH) through which the specimen was penetrated was measured. In this case, when penetrating at a height of less than 4 m, it is marked as Fail, and when penetrating at a height of 4 m or more, it is marked as Pass.
  • the low temperature evaluation is a failure of 227 g of steel balls at a temperature of minus 20 ° C for 4 hours and then dropping at a height of 9 m and a failure if the impacted specimen is broken and the glass is scattered or the amount of glass falling from the sheet is more than 15 g.
  • the received specimen is not broken or the glass is scattered and the amount of glass falling from the sheet is less than 15 g, it is marked as Pass.
  • the room temperature evaluation is Fail if the specimen shocked at 10 m height is broken after storing 227 g of steel ball at 40 ° C. for 4 hours and the amount of glass falling or falling from the sheet is more than 15 g. When the amount of the glass falling from the sheet which is not broken or the glass is scattered is less than 15 g, it is designated as Pass.

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Abstract

본 발명의 폴리비닐부티랄 수지의 제조방법 및 이를 포함하는 유리접합용 필름 등은 부타노익산 존재 하에서 폴리비닐알코올 수지와 부타날이 아세탈화 반응을 진행하여, 접합용 필름으로 제조시 황색도 지수가 낮고 내구성이 향상된 필름을 제조할 수 있다.

Description

폴리비닐부티랄 수지 조성물의 제조방법 및 이를 포함하는 유리접합용 필름
본 발명은 필름 내구성을 보다 개선시킬 수 있는 폴리비닐부티랄 수지 조성물의 제조방법 및 이를 포함하는 유리접합용 필름에 관한 것이다.
일반적으로, 한 쌍의 유리 패널과 이들 패널 사이에 삽입된 합성수지 필름으로 구성되는 합판유리(강화유리, 안전유리)는 파손 시에도 그 파편이 비산하지 않기 때문에 안전성이 뛰어나, 자동차와 같은 도로 차량의 창유리 및 빌딩의 창유리에 널리 사용된다. 이러한 합판유리에 적용되는 필름에는 무기계 재료에 대한 친화성이 높은 폴리비닐아세탈 수지가 적용되는 경우가 많다.
폴리비닐아세탈 수지는 폴리비닐알코올과 알데하이드를 아세탈화 반응시키는 방법 등에 의해 제조된다. 상업적인 공정에서 상기 폴리비닐아세탈 수지의 생산 효율 향상을 위해서 반응 몰수 대비 과량의 재료가 투입되는 경우가 많으며, 이렇게 과량 투입된 재료 등의 원인에 따라서 의도하지 않은 부반응 산물들이 형성되기도 한다. 그리고, 이러한 부반응 산물들은, 합성수지 필름의 색, 내구성 등에 영향을 미친다. 따라서, 이러한 부반응 산물들을 효과적으로 제거하는 것이 중요하다. 이러한 문제에 관해 특허문헌 1은 수지 슬러리를 가열처리하는 과정이 제시되어 있고, 특허문헌 2에서는 산촉매의 수소이온농도를 특정하고 고온고압 조건 하에서 아세탈화 반응을 진행시키는 방법 등이 개시되어 있다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
(특허문헌 1) 일본특허등록공보 제5588091호
(특허문헌 2) 일본특허등록공보 제5926602호
본 발명의 목적은 필름 내구성을 보다 개선시킬 수 있는 폴리비닐부티랄 수지 조성물의 제조방법 및 이를 포함하는 유리접합용 필름을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리비닐부티랄 수지의 제조방법은, i) 폴리비닐부티랄 수지, ii)부타노익산 및 iii) 부타날을 포함하는 폴리비닐부티랄 수지 조성물을 마련하는 반응단계;를 포함하여, 부티랄 전환율이 77 % 이상인 폴리비닐부티랄 수지 조성물을 제조한다.
상기 반응단계는, i) 폴리비닐알코올 수지, ii) 부타날 및 iii) 부타노익산을 포함하는 반응용 조성물을 준비하는 준비과정; 그리고 상기 반응용 조성물의 아세탈화 반응을 진행하여 상기 폴리비닐부티랄 수지 조성물을 형성하는 반응단계;를 포함하여 폴리비닐부티랄 수지 조성물을 제조한다.
상기 반응용 조성물은 상기 부타날 10 중량부를 기준으로 상기 부타노익산을 0.1 내지 5 중량부로 포함할 수 있다.
상기 폴리비닐부티랄 수지의 제조방법은 상기 반응단계 이후에 세척단계를 더 포함할 수 있다.
상기 세척단계는 상기 폴리비닐부티랄 수지의 5 내지 10 중량비의 세척용액으로 1회 이상 세척하는 단계이다.
상기 세척단계를 거친 폴리비닐부티랄 수지 조성물은 부타노익산을 0.01 중량% 이하로 포함할 수 있다.
상기 폴리비닐부티랄 수지의 제조방법은 상기 부타노익산을 포함하지 않은 반응용 조성물로 폴리비닐부티랄 수지를 제조할 경우와 비교하여 미반응 부타날의 양을 5 몰% 이상 감소시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 접합용 필름은, i) 폴리비닐부티랄 수지, 부타노익산 및 2-에틸헥사노익산을 포함하는 폴리비닐부티랄 수지 조성물; 및 ii) 가소제;를 함유하는 접합층을 포함한다.
상기 부타노익산의 함량은 상기 접합층 전체를 기준으로 0 ppm 초과 70 ppm 이하이다.
상기 2-에틸헥사노익산의 함량은 상기 접합층 전체를 기준으로 0 ppm 초과 70 ppm 이하일 수 있다.
상기 접합층은 황색도 지수가 2.7 이하일 수 있다.
상기 폴리비닐부티랄 수지는 부타노익산 존재 하에서 폴리비닐알코올 수지와 부타날이 아세탈화 반응한 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 접합유리는 위에서 설명한 접합용 필름의 일면 상에 제1유리가 위치하고, 상기 접합용필름의 타면 상에 제2유리가 위치하는 적층체를 포함한다.
본 발명의 폴리비닐부티랄 수지의 제조방법 및 이를 포함하는 유리접합용 필름은 수지 조성물 내의 반응 잔류물 및 부반응 발생을 억제하여 황변 현상이 실질적으로 발생하지 않으면서도 내구성이 향상된 폴리비닐부티랄 수지 조성물을 제조하고, 이를 포함하는 유리접합용 필름을 제공할 수 있다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 명세서 전체에서, 마쿠시 형식의 표현에 포함된 "이들의 조합"의 용어는 마쿠시 형식의 표현에 기재된 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 혼합 또는 조합을 의미하는 것으로서, 상기 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 의미한다.
본 명세서 전체에서, "A 및/또는 B" 의 기재는, "A, B, 또는, A 및 B" 를 의미한다.
본 명세서 전체에서, “제1”, “제2” 또는 “A”, “B”와 같은 용어는 특별한 설명이 없는 한 동일한 용어를 서로 구별하기 위하여 사용된다.
본 명세서에서, A 상에 B가 위치한다는 의미는 A 상에 직접 맞닿게 B가 위치하거나 그 사이에 다른 층이 위치하면서 A 상에 B가 위치하는 것을 의미하며 A의 표면에 맞닿게 B가 위치하는 것으로 한정되어 해석되지 않는다.
본 명세서에서 단수 표현은 특별한 설명이 없으면 문맥상 해석되는 단수 또는 복수를 포함하는 의미로 해석된다.
본 명세서에서 함량을 나타내는 단위인 ppm은 중량을 기준으로 한다.
본 발명의 발명자들은 폴리비닐부티랄 필름의 황변 현상을 감소시키고 필름의 내구성을 향상시킬 수 있는 방법을 연구하던 중, 상대적으로 고온인 폴리비닐부티랄 필름 압출 과정에서 미량의 산성 물질이 황변 발생과 내구성 약화에 영향을 준다는 점을 확인하고, 이러한 산성물질에 대한 확인 및 저감 방법을 확인하여 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 실시예에 따른 폴리비닐부티랄 수지의 제조방법은 i) 폴리비닐부티랄 수지, ii)부타노익산 및 iii) 부타날을 포함하는 폴리비닐부티랄 수지 조성물을 마련하는 반응단계;를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 폴리비닐부티랄 수지의 제조방법은 폴리비닐알코올 수지, 부타날 및 부타노익산을 포함하는 반응용 조성물을 준비하는 준비과정; 그리고 상기 반응용 조성물의 아세탈화 반응을 진행하여 상기 폴리비닐부티랄 수지 조성물을 형성하는 아세탈화과정;을 포함한다.
상기 제조방법은, 제조되는 폴리비닐부티랄 수지 조성물 내의 잔류 부타날 함량을 낮추며 반응 효율을 향상시킨다. 이 조성물을 필름 제조에 적용하면, 상기 부타노익산의 존재로 상기 부타날의 산화반응 진행이 억제되고, 결과적으로 접합용 필름 내에 황변 발생의 원인으로 생각되는 부타날 유래 반응부산물 중 하나인 2-에틸헥사노익산의 함량이 감소된 폴리비닐부티랄 필름 제조가 가능하다.
상기 폴리비닐부티랄 수지의 제조방법은 부타날 전환율이 77 % 이상일 수 있고, 78 % 이상일 수 있고, 78 내지 90%일 수 있으며, 82 내지 90%일 수 있다.
이는 상당히 높은 부타날 전환율로, 이러한 폴리비닐부티랄 수지 조성물을 필름 제조에 적용하는 경우 잔류 부타날로 인한 부타날 유래 반응부산물 생성을 억제할 수 있고, 보다 우수한 품질의 폴리비닐부티랄 수지 및 이로부터 제조되는 접합용 필름을 제조할 수 있음을 의미한다.
상기 부타날 전환율은, 상기 부타날의 함량을 몰 또는 중량의 기준에 따라 계산될 수 있다. 구체적으로, 상기 부타날 전환율은 실재 생성물로부터 도출한 부타날기 생성량(아세탈화도)을, 계산상으로 100% 반응 시 수지 내에 함유되어야 할 부타날기 함량(몰)을 기준으로 비율로 계산하여 %로 나타냈다.
상기 폴리비닐부티랄 수지 조성물은 상기 반응단계 후에 상기 반응용 조성물에 포함된 부타날 함량 대비 17 몰% 이하인 잔류 부타날 함량을 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 폴리비닐부티랄 수지 조성물은 상기 폴리비닐부티랄 수지 내에 포함되는 부티랄기 함량과 상기 잔류 부타날 함량 전체를 기준으로 상기 잔류 부타날의 함량이 17 몰% 이하일 수 있고, 10 내지 17 몰%일 수 있으며, 10 내지 15 몰%일 수 있다.
폴리비닐부티랄로 대표되는 폴리비닐아세탈은 합성하는 상업적 공정에서 생산효율을 위해 화학양론적 몰수보다 과량의 알데하이드(부타날 등)를 투입하고, 따라서 반응 후 잔류하는 알데하이드(부타날 등)가 알돌축합반응, 환원, 산화 등의 과정을 거치면서 알데하이드 유래 반응생성물들을 형성한다.
이러한 알데하이드 유래 반응생성물 중 특히 산성물질(예를 들어, 부타날 적용 시 생성되는 2-에틸섹사노익산)은 환경적으로도 유해하며 이를 이용하여 제조되는 폴리비닐아세탈 필름의 황변 현상이나 내구성 하락을 유도할 수 있다. 특히 산에 의해 분해가 쉽게 촉진되는 폴리비닐부티랄 수지의 특성 상, 비교적 고온에서 진행되는 접합용 필름 제조 과정에서 필름의 황변이 발생하기 쉬우며 필름의 내구성에도 나쁜 영향을 미칠 수 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해서 아세탈화 반응 후 잔류하는 알데하이드의 함량을 줄이는 것이 필요하다.
수지 제조 과정에서 투입되는 알데하이드는 그 전량이 폴리비닐아세탈로 전환되는 것이 이상적이다. 그러나 실질적으로 이러한 반응 진행은 어렵고, 오히려 폴리비닐알코올과 알데하이드가 함께 존재하는 경우 폴리비닐알코올의 탈수 반응에 의해 생성되는 물 등에 의해 의도하지 않은 부가적인 알데하이드의 산화 반응이 진행될 수 있다.
구체적으로, 폴리비닐알코올과 부타날의 아세탈화 반응을 유도하는 과정에서, 부타날의 산화 반응에 의해 부산물이 발생할 수 있고, 이 때문에 폴리비닐부티랄 합성에 적용되는 부타날의 양 자체가 감소될 수 있으며, 부타날의 전환율이 낮아질 수 있다. 또한, 이러한 과정에서 폴리비닐알코올의 탈수 반응에 의해 폴리비닐부티랄로 전환될 수 있는 비닐 알코올기의 함량 또한 감소할 수 있기 때문에 폴리비닐알코올의 폴리비닐부티랄로의 전환율 또한 감소될 수 있다.
이에, 본 발명에서는 상기 폴리비닐부티랄 합성 과정에서 부타날의 전환율을 떨어뜨리는 원인 중 하나인 부타날의 산화 반응을 억제하기 위하여, 반응용 조성물이 부타노익산 함유하도록 한다.
상기 반응용 조성물은 상기 부타날(Butyraldehyde, butanal, C 4H 8O) 10 중량부를 기준으로 상기 부타노익산(butanoic acid, C 3H 7COOH)을 0.1 내지 5 중량부로 포함할 수 있다. 또한, 상기 반응용 조성물은 상기 부타날 10 중량부를 기준으로 상기 부타노익산을 0.1 내지 3 중량부로 포함할 수 있다. 이렇게 상기 반응용 조성물이 부타노익산을 포함하는 경우 부타날의 산화 반응을 억제하고 폴리비닐부티랄 전환율을 보다 향상시키는 효과가 있다. 그리고, 이러한 효과는 결국 합성된 수지 조성물 내의 부타날의 잔류량을 감소시키고, 이후 제조되는 접합용 필름에서 부타날 유래 반응부산물, 특히 산성 반응물 함량을 감소시킨다.
상기 폴리비닐부티랄 수지 조성물은 부타노익산을 0.01 중량% 이하로 포함할 수 있고, 0 중량% 초과 0.01 중량% 이하로 포함할 수 있으며, 0.0001 내지 0.01 중량%로 포함할 수 있다.
상기 부타노익산은 아세탈화 반응에서 부티랄 전환율을 향상시키는 역할을 한 후, 제조된 폴리비닐부티랄 수지 조성물에서는 제거되는 것이 좋다. 상기 부타노익산은 수용성으로 상기 반응과정이 끝난 후 수세 등의 과정에서 제거될 수 있다. 따라서, 상기 부타노익산은 아세탈화 반응 효율을 향상시키는 역할을 한 후 제거되며, 실질적으로 제조된 폴리비닐부티랄 수지 조성물 내에는 상당히 미량으로 포함될 수 있다.
상기 부타노익산을 함유하는 것 이외의 반응용 조성물과 제조과정은, 통상의 폴리비닐부티랄 반응용 조성물과 제조방법이라면 적용 가능하다.
구체적으로, 상기 폴리비닐알코올은 중합도가 1,600 내지 3,000인 것일 수 있고, 중합도가 1,700 내지 2,500인 폴리비닐알코올이 적용될 수 있다. 이러한 폴리비닐알코올을 적용하는 경우 내관통성과 같은 기계적인 물성이 우수한 필름 제조용 폴리비닐부티랄 수지를 얻을 수 있다.
상기 폴리비닐부티랄은 폴리비닐알코올과 상기 부타날의 아세탈화 반응에 의해서 제조될 수 있다. 상기 아세탈화 반응은 촉매 하에서 진행될 수 있으며, 촉매로는 산성 촉매가 적용될 수 있으며, 염산, 황산, 질산 등이 적용될 수 있고 좋게는 염산이 적용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 부타날로는 n-부틸 알데하이드이 적용될 수 있고, 이러한 경우 제조된 폴리비닐부티랄 수지가 유리의 굴절률과 그 차이가 적은 굴절률 특성을 갖고 유리 등과의 접합력이 우수한 특성을 가질 수 있다.
상기 폴리비닐부티랄 수지는 적용하는 상기 폴리비닐알코올 수지와 부타날의 몰수 비율에 따라서 합성된 폴리비닐부티랄 수지 내의 부티랄기, 그리고 수산기의 함량을 조절할 수 있다. 구체적으로, 상기 폴리비닐알코올 수지 내의 수산기 2개와 상기 부타날 1개가 결합하여 부티랄기를 형성한다. 따라서, 상기 반응용 조성물에 포함되는 부타날의 몰수는 상기 폴리비닐알코올 수지 내의 비닐알코올 몰수와 타겟(목표)하는 부틸화도(합성후 부틸화도)를 고려해 적용될 수 있다.
이렇게 합성된 폴리비닐부티랄 수지는 수산기량이 30 몰% 이상이고, 아세틸기량이 3 몰% 이하일 수 있다. 구체적으로 상기 수산기량이 30 내지 50 몰%일 수 있고, 아세틸기량이 2 몰% 이하일 수 있다. 또한, 중량평균분자량 값이 200,000 내지 300,000 인 것일 수 있다. 이러한 특징을 갖는 폴리비닐부티랄 수지를 적용하면 유리 등과의 접합력이 우수하면서도 기계적 강도가 우수한 접합용 필름을 제조할 수 있다.
이렇게 합성된 폴리비닐부티랄 수지는 수산기량이 40 몰% 이하이고, 아세틸기량이 3 몰% 이상일 수 있고, 상기 제3폴리비닐아세탈은 수산기량이 5 내지 30 몰%이고 아세틸기량이 3 내지 20 몰%일 수 있다. 이러한 특징을 갖는 폴리비닐아세탈을 적용하면 차음 특성을 갖는 폴리비닐아세탈 필름을 제조할 수 있다.
상기 폴리비닐부티랄 수지의 제조방법은 상기 반응단계 이후에 중화단계, 세척단계, 그리고 건조단계를 순차로 거칠 수 있으며, 각 단계의 구체적인 내용은 폴리비닐부티랄 수지 제조에 적용되는 방법이라면 활용 가능하며 특별히 제한하지 않는다.
상기 중화단계는 상기 중화단계에 적용되는 염기라면 적용될 수 있고, 예를 들어 수산화나트륨이 적용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 세척단계는 세척용액을 상기 반응단계 또는 중화단계를 거친 폴리비닐부티랄 수지 조성물에 적용하는 단계이다.
구체적으로 상기 세척단계는 상기 폴리비닐부티랄 수지의 1 내지 20 중량비의 세척용액으로 1회 이상 세척하는 단계이며, 구체적으로 5 내지 10 중량비의 세척용액으로 1회 이상 세척하는 단계일 수 있으며, 5회 이상 세척하는 단계일 수 있다.
상기 세척용액은 증류수 등이 적용될 수 있으나, 세척 용도로 활용될 수 있는 것이라면 제한없이 적용 가능하다.
상기 폴리비닐부티랄 수지의 제조방법은 상기 부타노익산을 포함하지 않은 반응용 조성물로 폴리비닐부티랄 수지를 제조할 경우와 비교하여 미반응 부타날의 양을 5 몰% 이상 감소시킬 수 있다.
상기 폴리비닐부티랄 수지는 접합용 필름 제조 후 상기 폴리비닐부티랄 수지를 함유하는 필름(접합층) 내에 2-에틸헥사노익산을 0 ppm 초과 70 ppm 이하로 포함한다.
상기 부타날(화학식 1) 유래 반응부산물 중 하나인 2-에틸헥사노익산(아래 화학식 2)은 산성 물질로, 제조된 필름의 황색도와 내구성에 영향을 미치는 물질로 생각된다.
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본 발명에서는 제조된 폴리비닐부티랄 수지 조성물 내에 함유된 잔류 부타날 자체의 함량을 낮추며, 이로부터 유래되어 필름 제조시 황변 발생이나 내구성 약화시키는 2-에틸헥사노익산의 함유량 또한 낮춘다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 폴리비닐부티랄 수지 조성물은, i) 부타노익산 존재 하에서 폴리비닐알코올 수지과 부타날이 아세탈화 반응한 폴리비닐부티랄 수지 및 ii) 부타날(잔류 부타날)을 포함하는 것으로, 부타날 전환율이 77 % 이상이고 반응완료 직후 상기 폴리비닐부티랄 수지 내에 포함되는 부티랄기 함량과 상기 잔류 부타날의 함량 전체를 기준으로, 상기 잔류 부타날의 함량이 17 몰% 이하이다. 상기 부타날 전환율은 몰을 기준으로 계산한다.
상기 폴리비닐부티랄 수지 조성물은 세척과정을 거친 후 상기 부타노익산을 0.01 중량% 이하로 포함할 수 있고 0 중량% 초과 0.01 중량% 이하로 포함할 수 있다.
상기 부타노익산의 역할과 적용량, 폴리비닐알코올 수지에 대한 구체적인 설명 등은 위에서 한 설명과 중복되므로 그 기재를 생략한다. 또한, 잔류 부타날의 함량과 상기 부타노익산의 함량 등도 위에서 한 설명과 중복되므로 그 기재를 생략한다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 접합용 필름은, i) 폴리비닐부티랄과, 부타노익산 및 2-에틸헥사노익산을 포함하는 폴리비닐부티랄 수지 조성물; 및 ii) 가소제;를 함유하는 접합층을 포함한다.
상기 접합층은 2-에틸헥사노익산을 70 ppm 이하로 포함할 수 있고, 0 ppm 초과 50 ppm 이하로 포함할 할 수 있으며, 0.1 ppm 내지 40 ppm 로 포함할 수 있고, 0.1 ppm 내지 30 ppm으로 포함할 수 있다. 이러한 상당히 낮은 2-에틸헥사노익산의 함량은 필름 제조과정에서 필름의 품질에 영향을 미치는 산성 성분 중 가장 문제가 되는 것으로 생각되는 물질의 함량을 현저히 낮춘 것으로, 이러한 특징으로 필름의 컬러와 내구성을 향상시킬 수 있다.
상기 접합층 내의 상기 부타노익산의 함량은 0 ppm 초과 70 ppm 이하일 수 있고, 0 ppm 초과 50 ppm 이하일 수 있으며 0.1 ppm 내지 40 ppm일 수 있다.
위에서 설명한 것과 같이 부타노익산 존재 하에서 아세탈화 반응을 진행해 제조한 폴리비닐부티랄 수지는 조성물 내에 잔류 부타날의 함량 자체를 상당히 낮출 수 있다. 뿐만 아니라, 이러한 방법을 적용하면 이러한 부타날 유래 반응부산물의 양을 감소시킬 수 있게 되며, 특히 산성 성분인 2-에틸헥사노익산의 함량을 감소시킬 수 있다는 점을 실험적으로 확인했다. 이는 비교적 고온에서 제조되는 접합용 필름의 광학적 특성 및 기계적 특성 손실을 막을 수 있는 중요한 요소 중 하나이다.
상기 접합층은 황색도 지수가 2.7 이하일 수 있고, 2.5 이하인 것일 수 있으며, 황색도 지수가 0.1 내지 2.5인 것일 수 있고, 0.1 내지 1.5인 것일 수 있다. 이러한 황색도 지수는 ASTM E313에 의거하여 측정한 것을 기준으로 한다. 이는 수지 조성물 내에 산성 성분의 함량이 낮아 산에 의한 폴리비닐부티랄 수지의 손상이 감소하고 황색도가 낮아진 결과로 생각된다.
상기 접합층은 d-YI 평가에 의한 촉진내후성 시험(744시간 기준) 전후의 황색도 차이가 3 미만일 수 있다.
상기 접합용 필름은 단층 구조 또는 다층 구조를 가질 수 있다.
상기 접합용 필름이 단층 구조인 경우에는 위에서 설명한 폴리비닐부티랄 수지를 적용하고, 다층 구조인 경우에는 적어도 한 층 이상에 위에서 설명한 폴리비닐부티랄 수지를 적용한다.
상기 가소제는 트리에틸렌글리콜 비스 2-에틸헥사노에이트(3G8), 테트라에틸렌글리콜 디헵타노에이트(4G7), 트리에틸렌글리콜 비스 2-에틸부티레이트(3GH), 트리에틸렌글리콜 비스 2-헵타노에이트(3G7), 디부톡시에톡시에틸 아디페이트(DBEA), 부틸 카르비톨 아디페이트(DBEEA), 디부틸 세바케이트(DBS), 비스 2-헥실 아디페이트(DHA) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 구체적으로, 상기 가소제로는 트리에틸렌글리콜 비스 2-에틸헥사노에이트(3G8)가 적용될 수 있다.
구체적으로, 상기 접합용 필름은 제1층-제2층-제1층의 3층구조일 수 있다.
상기 제1층은 상기 제1폴리비닐아세탈 60 내지 75 중량부와 상기 가소제 25 내지 40 중량부를 포함할 수 있다. 상기 제1폴리비닐아세탈로는 위에서 설명한 잔류 부타날 함량을 낮춘 폴리비닐아세탈 수지 조성물이 적용될 수 있다. 상기 가소제는 위에서 설명한 가소제가 적용될 수 있다.
이러한 경우 상기 제1층은 스킨층으로 역할 할 수 있으며, 유리 등의 투명적층체와의 접합력이 우수할 뿐만 아니라 우수한 기계적 강도를 접합유리 등에 부여할 수 있다.
상기 접합용 필름은 상기 제1층 상에 위치하며 상기 제2폴리비닐아세탈 및 가소제를 포함하는 제2층을 더 포함할 수 있다.
상기 제2층은 상기 제2폴리비닐아세탈 58 내지 69 중량부와 상기 가소제 31 내지 42 중량부를 포함할 수 있다. 상기 제2폴리비닐아세탈로는 위에서 설명한 잔류 부타날 함량을 낮춘 폴리비닐아세탈 수지 조성물이 적용될 수 있다. 상기 가소제는 위에서 설명한 가소제가 적용될 수 있다.
상기 접합용 필름이 상기 제2층을 포함하는 경우, 상기 제2층이 차음층으로 기능할 수있고, 상기 제2층을 포함하는 필름이 우수한 기계적 강도와 우수한 차음 성능을 가질 수 있도록 한다.
구체적으로, 상기 접합용 필름은 제1층-제3층-제2층-제1층의 4층구조일 수 있고, 제1층-제3층-제2층-제3층-제1층의 5층구조일 수 있다.
상기 접합용 필름은 상기 제1층과 상기 제2층 사이에 위치하며 제3폴리비닐아세탈 및 가소제를 포함하는 제3층 더 포함할 수 있다.
상기 제3층은 상기 제1폴리비닐아세탈 58 내지 80 중량부와 상기 가소제 20 내지 42 중량부를 포함할 수 있다. 상기 제3폴리비닐아세탈로는 위에서 설명한 잔류 부타날 함량을 낮춘 폴리비닐아세탈 수지 조성물이 적용될 수 있다. 상기 가소제는 위에서 설명한 가소제가 적용될 수 있다. 상기 제3폴리비닐아세탈의 수산기량은 상기 제1폴리비닐아세탈의 수산기량과 상기 제2폴리비닐아세탈의 수산기량의 사이 값을 갖는 것일 수 있다.
이렇게 4층 또는 5층 구조의 접합용 필름을 제조하는 경우, 보다 넓은 온도 범위에서 우수한 차음 특성을 가질 수 있으며, 층간 이질성을 감소시켜 층간 박리 현상이 현저하게 줄어든 접합용 필름을 제공할 수 있다.
상기 접합용 필름은 황색도 지수가 2.7 이하인 것일 수 있고, 2.5 이하인 것일 수 있으며, 황색도 지수가 0.1 내지 2.5인 것일 수 있고, 0.1 내지 1.5인 것일 수 있다. 이러한 황색도 지수는 ASTM E313에 의거하여 측정한 것을 기준으로 한다.
이러한 황색도 지수를 갖는 접합용 필름은 상당히 낮은 황색도 지수를 갖는 것으로 투명도 및 색상 특성이 우수하면서 뛰어난 내구성을 가질 수 있다.
상기 접합용 필름은 d-YI 평가에 의한 촉진내후성 시험(744시간 기준) 전후의 황색도 차이가 3 미만일 수 있다.
구체적으로 상기 제1층은 황색도 지수가 2.7 이하인 것일 수 있고, 2.5 이하인 것일 수 있으며, 황색도 지수가 0.1 내지 2.5인 것일 수 있고, 0.1 내지 1.5인 것일 수 있다.
구체적으로 상기 제2층은 황색도 지수가 2.7 이하인 것일 수 있고, 2.5 이하인 것일 수 있으며, 황색도 지수가 0.1 내지 2.5인 것일 수 있고, 0.1 내지 1.5인 것일 수 있다.
구체적으로 상기 제3층은 황색도 지수가 2.7 이하인 것일 수 있고, 2.5 이하인 것일 수 있으며, 황색도 지수가 0.1 내지 2.5인 것일 수 있고, 0.1 내지 1.5인 것일 수 있다.
상기 각 층에 적용되는 가소제들은 같거나 다른 것이 적용될 수 있다.
상기 접합용 필름은 필요에 따라 각 층에 산화방지제, 열안정제, UV 흡수제, UV 안정제, IR 흡수제, 유리 접합력 조절제 및 이의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 첨가제를 더 함유할 수 있다. 상기 첨가제는 위에서 각 층들 중 적어도 하나의 층에 포함될 수 있으며, 상기 첨가제를 포함함으로써 필름의 열안정성, 광안정성과 같은 장기내구성 및 비산방지 성능을 향상시킬 수 있다.
상기 산화방지제는 힌더드 아민(hindered amine)계나 힌더드 페놀(hindered phenol)계를 사용될 수 있다. 구체적으로, 150 ℃이상의 공정온도를 요하는 폴리비닐 부티랄(PVB) 제조공정상 힌더드 페놀계의 산화방지제가 보다 바람직하다. 힌더드 페놀계의 산화방지제는 예를 들어, BASF사의 IRGANOX 1076, 1010 등을 사용할 수 있다.
상기 열안정제는 산화방지제와의 적합성을 고려할 때 포스파이트(phosphite) 계 열안정제를 사용할 수 있다. 예를 들어, BASF사의 IRGAFOS 168을 사용할 수 있다.
상기 UV 흡수제는 케미프로화성사의 케미솔브(Chemisorb) 12, 케미솔브 79, 케미솔브 74, 케미솔브 102, BASF사의 티누빈(Tinuvin) 328, 티누빈 329, 티누빈 326 등을 사용할 수 있다. 상기 UV 안정제는 BASF사의 티누빈 등을 사용할 수 있다. 상기 IR 흡수제로는 ITO, ATO, AZO 등을 사용할 수 있고, 유리 접합력 조절제는 Mg, K, Na 등의 금속염, 에폭시계 변성 Si 오일, 또는 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 필름은 전체 두께가 0.4 mm 이상, 구체적으로 0.4 내지 1.6 ㎜일 수 있고, 0.5 내지 1.2 mm일 수 있으며, 0.6 내지 0.9 mm일 수 있다. 최소한의 법규 성능과 비용을 고려할 때 상기 두께 범위가 적당하다.
상기 필름은 상기 제1층으로 이루어질 수 있고, 상기 제1층을 포함할 수 있다.
상기 필름에 포함되는 제2층의 두께는 0.04 내지 0.20 mm일 수 있고, 0.07 내지 0.18 mm 일 수 있으며, 0.09 내지 0.15 mm 일 수 있다.
상기 필름에 포함되는 제3층의 두께는 0.1 mm 이하일 수 있고, 0.09 mm 이하일 수 있으며, 0.001 내지 0.1 mm 일 수 있고, 0.001 내지 0.08 mm 일 수 있고, 0.001 내지 0.3 mm 일 수 있다.
상기 필름은 제2층을 포함하는 것으로, 필름 전체의 두께가 800 um인 것을 기준으로 20 ℃의 온도조건과 주파수 2,000 내지 4,000 Hz의 주파수 조건에서 측정한 손실계수가 0.35 이상인 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 접합유리는 위에서 설명한 접합용 필름의 일면 상에 위치하는 제1유리와 상기 접합용 필름의 타면상에 위치하는 제2유리를 포함하는 적층체를 포함한다.
상기 제1유리와 상기 제2유리는 투명한 판상의 유리를 의미하며, 광투과성 플라스틱 등의 재료가 그 일부 또는 전부를 대신하여 적용될 수 있다.
상기 접합유리는 자동차의 유리, 건축물의 내장재 또는 외장재 등으로 활용될 수 있으며, 황색도가 낮고 내구성이 우수하다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 자동차는 위에서 접합유리를 포함한다. 구체적으로 상기 접합유리는 윈드실드로 적용될 수 있고, 예를 들어 자동차의 전면유리로 적용될 수 있다.
구체적으로, 상기 자동차는 본체를 형성하는 바디부, 상기 바디부에 장착되는 구동부(엔진 등), 상기 바디부에 회전 가능하게 장착되는 구동륜(바퀴 등), 상기 구동륜과 상기 구동부를 연결하는 연결장치; 및 상기 바디부의 일부에 장착되어 외부로부터의 바람을 차단하는 접합유리인 윈드실드가 포함된다. 상기 바디부, 상기 구동부, 상기 구동륜, 상기 연결장치 등은 통상 자동차에 적용되는 것이라면 제한 없이 적용될 수 있다.
상기 접합유리는 상기 자동차에 우수한 광학특성과 함께 내충격성, 내관통성등을 갖는 윈드실드를 제공할 수 있다.
이하, 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 보다 상세하게 설명한다. 이하 실험의 설명에서 그 단위가 불분명한 % 기재에 대해서 중량%인지 몰%인지 불분명한 경우는 중량%를 의미한다.
1. 폴리비닐부티랄 수지 조성물의 제조
1) PVB 수지 조성물(A) 수지의 합성 (실시예)
90 ℃의 증류수 540g에 1700중합도, 99%검화도의 폴리비닐 알코올(PVA) 60g를 투입하여 10wt% PVA 수용액을 제조한 뒤 반응기에 넣었다. 반응기의 온도를 17 ℃까지 낮춘 뒤 촉매로 순도 37%의 염산 36g을 투입하고, 반응기의 온도를 50 내지 55 ℃로 유지하며 순도 98%의 N-부타날 33 중량부 및 부타노익산(Butanoic acid) 2.5 g 를 투입하여 폴리비닐부티랄(PVB) 합성을 진행하였다.
반응기의 온도를 20 ℃까지 낮춘 뒤 NaOH 100g를 소량씩 나누어 투입하며 1시간 동안 중화를 진행하며 고체상태의 PVB를 얻었다. 반응 종료시의 pH.는 10.5였다. 얻어진 PVB 수지 조성물은 증류수를 이용하여 세정하였고, 증류수의 양은 PVB 수지의 10배로 하여 6회 반복한 뒤 온풍에 건조하여 수분을 제거하여 파우더 상태의 실시예의 PVB 수지 조성물(A)를 얻었다.
2) PVB 수지 조성물(B) 수지의 합성 (비교예)
90 ℃의 증류수 540g에 1700중합도, 99%검화도의 PVA 60g를 투입하여 10wt% PVA수용액을 제조한 뒤 반응기에 넣었다. 반응기의 온도를 17 ℃까지 낮춘 뒤 촉매로 순도 37%의 염산 36g을 투입하고, 반응기의 온도를 50 내지 55 ℃로 유지하며 순도 98%의 N-부타날을 36g 소량씩 투입하며 3시간 동안 PVB 합성을 진행하였다. 이후의 중화과정 및 수세, 건조처리는 위의 수지 조성물(A)와 동일하게 처리하여 비교예의 PVB 수지 조성물(B)를 얻었다.
2. 폴리비닐부티랄 수지 조성물의 물성 평가
수지 조성물 내의 부타노익 산의 잔량 분석을 아래와 같이 진행했다.
파우더 상태의 PVB 수지 조성물을 THF에 용해한 뒤, ACN(acetonitrile)을 소량씩 첨가하며 고분자량 물질만 재침시켜 저분자량의 물질 (500~2000 amu)이 용해되어 있는 상층 용액만 분리하여 이를 시료로 HR LC-MS으로 분석 진행하였다.
분리된 시료는 C18 column (Hypersil Gold C18)을 사용하여 10%의 ACN solution에서 분리하였으며 9분 후에 100 %의 ACN으로 용출하는 조건으로 210nm에서 검출한 뒤 320 ℃에서 ESI mode로 이온화하여 MS/MS법으로 성분확인을 진행하여 RT 0.964근방에서 부타노익산이 검출됨을 확인하였다.
부타노익산의 정량분석을 위해 부타노익산을 각각 50ppm, 100ppm, 300ppm 정량투입한 시료를 제작하여 위해서 동일한 조건으로 측정하여 검량선을 작성하였으며, 수지 조성물 내에서 검출된 부타노익산을 정량화하였다.
검출 결과 부타노익산의 잔량이 0.01wt% 이하일 경우 pass 그렇지 않을 경우 fail로 나타내었다.
반응용 조성물과 합성된 폴리비닐부티랄 수지 조성물의 특징 등을 아래 표 1과 표 2에 각각에 정리하였다.
(중량부) 증류수 PVA 수용액농도 n-부타날 량 첨가제 n-부타날몰수 1) PVA몰수 2)
종류 량
수지 조성물 A(실시예) 540 60 10.00% 33 부타노익산 2.5 0.448 1.349
수지 조성물 B (비교예) 540 60 10.00% 36 - - 0.489 1.349
1) n-부타날 몰수 = n-부타날 투입량 * n-부타날 순도/ n-부타날 분자량.
n-부타날 분자량: 72.11 g/mol, 순도 98 %
2) PVA 몰수 = PVA 투입량/PVA몰질량
PVA몰질량(검화도99%): 44.4704 g/mol
폴리비닐부티랄 수지 조성물의 특징 (mol%) 수지 조성물 내 부타노익산 잔량
부티랄기 수산기 아세틸기 100%합성시 PVB수지내 부티랄함량 3) 부티랄전환율(%) 4) 미반응부티랄량(mol%) 5) 미반응 부타날량의 차이(mol%) 6) 전환후 잔류부티랄량(mol, 계산값) 7)
수지 조성물 A(실시예) 54.9 44.3 0.8 66.5 82.6 11.6 5.7 0.052 Pass
수지 조성물 B (비교예) 55.2 44 0.8 72.5 76.1 17.3 - 0.085 N/A 8)
3) 100%합성시 PVB수지내 Butyral 함량은 투입된 n-부타날이 100% 반응하여 PVB를 생성한다고 가정한 값으로, 아래 식 1로 계산됨.
식 (1) 100%합성시 PVB수지내 부티랄 함량(mol%) = n-부타날몰수/(PVA몰수/2)*100
4) 부티랄 전환률(%)= BUTYRAL생성량/(100%합성시 PVB수지내 Butyral 함량)*100
5) 미반응부티랄량(mol%)= (100%합성시 PVB수지내 부티랄 함량[mol%]-폴리비닐부티랄 수지의 부티랄기 함량[mol%])
6) 부타노익산을 적용한 경우와 적용하지 않은 경우에 미반응 부타날 량의 차이(%)=(부타노익산 미적용시 전환후 잔류부티랄 량)-(부타노익산 적용시 전환후 잔류부티랄 량)
7) 전환후 잔류부티랄량= 반응용 조성물 내의 부타날 몰수 * 미반응부티랄양 /100
8) 부타노익산을 첨가하지 않아 검출 평가 대상이 아님.
상기 표 1 및 표 2의 기재를 참고하면, 첨가제인 부타노익산 적용시 부티랄 전환율이 향상되며, 첨가제로 적용된 부타노익 산도 수세 등의 과정에서 잘 제거된다는 점을 확인할 수 있었다. 또한, 부타노익산을 적용한 경우와 적용하지 않은 경우에 미반응 부타날량의 차이(%)도 확인했는데, 부타노익산 미적용한 비교예의 경우와 비교하여 부타노익산을 적용한 실시예의 잔류 부타날량이 약 5.7 %{몰수 기준, 17.3-11.6} 감소하였다는 점도 확인할 수 있었다.
3. 접합용 필름의 제조
1) 첨가제 혼합물의 제조
irganox1010, irgafos168을 각각 0.1 중량부, TINUVIN P를 0.3 중량부, 칼륨아세테이트(K Ac), 마그네슘아세테이트(Mg Ac)를 각각 0.022 중량부, 0.028 중량부를 혼합하여 첨가제 혼합물 0.55 중량부를 제조하였다.
2) 실시예의 접합용 필름 제조
폴리비닐부티랄 수지 조성물(A) 72.45 중량부에 가소제로 3G8을 27 중량부와 첨가제 혼합물 0.55 중량부를 2축 압출기에 넣어 T-DIE를 통해 전체 두께 780㎛의 실시예 접합용 필름을 제조하였다.
3) 비교예의 접합용 필름 제조
폴리비닐부티랄 수지 조성물(B) 72.45 중량부에 가소제로 3G8을 27 중량부와 첨가제 0.55 중량부를 2축 압출기에 넣어 T-DIE를 통해 전체 두께 780㎛의 비교예 접합용 필름을 제조하였다.
4. 접합용 필름의 물성평가
1) 접합용 필름내 부타노익 산의 잔량 분석
제조된 PVB 필름을 THF에 용해한 뒤, ACN(acetonitrile)을 소량씩 첨가하며 고분자량 물질만 재침시켜 저분자량의 물질(500 내지 2000 amu)이 용해되어 있는 상층 용액만 분리하여 이를 시료로 HR LC-MS으로 분석 진행하였다.
분리된 시료는 C18 column(Hypersil Gold C18)을 사용하여 10%의 ACN solution에서 분리하였으며 9분 후에 100 %의 ACN으로 용출하는 조건으로 210nm에서 검출한 뒤 320 ℃에서 ESI mode로 이온화하여 MS/MS법으로 성분확인을 진행하여 RT 0.964근방에서 부타노익산이 검출됨을 확인하였다.
부타노익산의 정량분석을 위해 부타노익산을 각각 50ppm, 100ppm, 300ppm 정량투입한 시료를 제작하여 위해서 동일한 조건으로 측정하여 검량선을 작성하였으며, 수지 조성물 내에서 검출된 부타노익산을 정량화하였다.
검출 결과 부타노익산의 잔량이 70 ppm 이하일 경우 pass 그렇지 않을 경우 fail로 아래 표 3에 나타내었다.
2) 접합용 필름 내 2-에틸헥사노익산 잔량 분석
TD-GC/MS(Thermal Desorption-Gas Chromatograph/Mass Spectrometer)을 이용하여 접합용 필름 내의 부타날 유래 반응부산물을 분석하였다.
실시예 및 비교예에서 제조된 필름을 각각 0.5 g씩 취하여 TD(JAI 社 JTD-505Ⅲ) 내의 제1가열탈착부와 제2가열탈착부를 통과시켰다. 온도는 150 ℃ (PAT), -40 ℃ (cold trap)로, PAT 가열시간은 15 분을, SAT 탈착 시간은 3 분으로 적용했다. Split ratio는 1/50로 적용했다.
상기 TD를 통과한 시료는 GC-MS를 통해 분리 및 검출 되었다. 구체적으로, HP5MS 컬럼(0.25mm X 30m X 0.25 ㎛)을 적용한 Agilent社 7890B(GC)과 5977A(MS)를 실험에 활용했으며, Oven: 40 ℃ (5 min holding) - 10 ℃/min - 280 ℃(5 min holding) - 10 ℃/min - 300 ℃(9 min holding)의 조건을 적용했다.
12분 내지 15분 사이에 검출되는 타겟 물질인 2-에틸-헥사놀(2-ethyl-hexanol, RT12.49), 그리고 2-에틸헥사노익산(2-ethyl-hexanoic acid, RT14.14)에 대해서 FID 디텍터로 정량 분석을 진행하였다.
정량분석을 위하여 2-ethyl-1-hexanol을 녹인 표준샘플을 다음의 세가지 농도- 439ppm, 1131ppm, 2695ppm 로 제작하여 분석을 진행하였으며 투입량을 y축으로, peak area를 x축으로 하여 검량선을 얻은 뒤, 상기 2종의 물질에 대하여 상대정량을 시행함으로 2-에틸헥사노익산의 잔량을 확인하였다.
3) YI 평가(황색도 평가)
ASTM E313에 의거하여 접합용 필름의 황색지수(Y.I)를 측정하였다.
*구체적으로, 이형필름-시트-이형필름(실리콘 코팅 PET)의 적층구조로 라미네이터에서 150℃의 온도로 10분간 가열가압을 통해 접합하여 시편을 제작하고, 시편에서 이형필름을 제거한 뒤 Hunter Lab社의 UltraScan Pro를 사용하여 D65, 10 degree조건에서 측정하여 그 결과를 아래 표 3에 나타냈다.
4) d-YI 평가 방법
KS M ISO 4892-3:2002에 의거하여 접합유리의 촉진내후성 시험을 진행하고 d-YI(황변도차)를 기준으로 내구성을 평가하였다.
70 mm × 150 mm 의 2.1 mm 두께 유리와 위의 위에서 제조한 실시예 및 비교예의 접합용 필름을 각각 적용하여 유리-필름-유리의 적층 구조 제조하여 예비접합과 본 접합을 실시한다. 접합된 상태의 시편의 정 중앙의 황색지수 초기값(YI initial)을 헌터랩사의 측정기를 이용하여 ASTM E313규격으로 측정하였다.
초기값 측정이 완료된 시편을 QUV 장비에 넣고 744hr 동안 촉진내후성 시험을 실시한다. 시험이 끝난 시편은 정 중앙의 황색지수 완료값(YI final)을 측정하고 황변도차를 다음의 식 (3)에 의하여 구했다.
식 (3): d-YI = YI final - YI Initial
d-YI가 3보다 클 경우 FAIL, 3보다 적을 경우 PASS로 구분하여 아래 표 3에 나타내었다.
5) 시트의 내관통성 평가
KS L 2007에 의거하여 접합유리의 내관통성을 평가하였다.
300 mm × 300 mm의 2.1 mm 두께 유리와 위의 시트 1 내지 3을 필름으로 각각 적용하여 유리-필름-유리의 적층 구조로 제조하고, 진공으로 예비 접합하여 탈기 및 엣지 실링(Edge sealing)하였다. 이후, 고압멸균기(autoclave)를 이용하여 150 ℃에서 2 시간 동안 본 접합하여 시편을 제작하였다. 이후, 2.26 kg의 강구를 상기 시편에 낙구시켜, 시편이 관통이 되는 높이(MBH)를 측정하였다. 이때 높이 4 m 미만에서 관통되는 경우는 Fail로, 4 m 이상의 높이에서 관통되는 경우는 Pass로 표기하였다.
6) 시트의 내충격성 평가
KS L 2007:2008에 의거하여 내충격성 평가시 접합유리의 결락유무를 평가하였다.
2.1 mm 두께 유리와 시트 1 내지 3의 필름 각각을 유리-필름-유리의 적층 구조로 제조 및 접합하는 과정은 위의 내관통성 평가와 동일하게 진행했다.
저온 평가는, 227 g의 강구를 영하 20 ℃에서 4 시간 보관 후 9 m 높이에서 도 낙하시키고, 충격을 받은 시편이 깨져서 유리가 비산되거나 시트에서 떨어지는 유리의 양이 15 g 이상인 경우 Fail로, 충격을 받은 시편이 깨지지 않거나 유리가 비산되어 시트에서 떨어지는 유리의 양이 15 g 미만인 경우 Pass로 표기하였다.
상온평가는, 227 g의 강구를 40 ℃에서 4 시간 동안 보관한 후 10 m 높이에서 충격을 받은 시편이 깨져서 유리가 비산되거나 시트에서 떨어지는 유리의 양이 15 g 이상인 경우 Fail로, 충격을 받은 시편이 깨지지 않거나 유리가 비산되어 시트에서 떨어지는 유리의 양이 15 g 미만인 경우 Pass로 표기하였다.
평가 항목 실시예 비교예
필름내 부타노익산 잔량 Pass N/A*
필름내 2-에틸헥사노익산 잔량 (ppm)** 30 99
필름의 컬러(Yi) 1.1 3.5
필름의 내구성 (d-YI) Pass Fail
내관통성 pass pass
내충격성(저온) pass pass
내충격성(상온) pass pass
* 부타노익산을 첨가하지 않아 검출 평가 대상이 아님.
* ppm은 중량을 기준으로 위에서 설명한 방법으로 평가하였다.
상기 표 3을 참고하면, 반응잔류물 중 2-에틸헥사노익산 함량이 적은 실시예의 경우가 비교예와 비교해 필름의 컬러나 내구성이 우수하게 나타났다. 또한 내관통성이나 내충격성도 우수한 결과를 보여주었다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (11)

  1. i) 폴리비닐부티랄 수지, ii)부타노익산 및 iii) 부타날을 포함하는 폴리비닐부티랄 수지 조성물을 마련하는 반응단계;를 포함하여, 부티랄 전환율이 77 % 이상인 폴리비닐부티랄 수지 조성물을 제조하는, 폴리비닐부티랄 수지의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 반응단계는
    i) 폴리비닐알코올 수지, ii) 부타날 및 iii) 부타노익산을 포함하는 반응용 조성물을 준비하는 준비과정; 그리고 상기 반응용 조성물의 아세탈화 반응을 진행하여 상기 폴리비닐부티랄 수지 조성물을 마련하는 아세탈화과정;
    을 포함하는, 폴리비닐부티랄 수지의 제조방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 반응용 조성물은 상기 부타날 10 중량부를 기준으로 상기 부타노익산을 0.1 내지 5 중량부로 포함하는, 폴리비닐부티랄 수지의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 폴리비닐부티랄 수지의 제조방법은 상기 반응단계 이후에 세척단계를 더 포함하며, 상기 세척단계는 상기 폴리비닐부티랄 수지의 5 내지 10 중량비의 세척용액으로 1회 이상 세척하는 단계이며,
    상기 세척단계를 거친 폴리비닐부티랄 수지 조성물은 부타노익산을 0.01 중량% 이하로 포함하는, 폴리비닐부티랄 수지의 제조방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 폴리비닐부티랄 수지의 제조방법은 상기 부타노익산을 포함하지 않은 반응용 조성물로 제조 시와 비교하여 미반응 부타날의 량이 5 몰% 이상 감소하는, 폴리비닐부티랄 수지의 제조방법.
  6. i) 폴리비닐부티랄 수지, 부타노익산 및 2-에틸헥사노익산을 포함하는 폴리비닐부티랄 수지 조성물; 및 ii) 가소제;를 함유하는 접합층을 포함하는, 접합용 필름.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 2-에틸헥사노익산의 함량은 상기 접합층 전체를 기준으로 0 ppm 초과 70 ppm 이하인, 접합용 필름.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 부타노익산의 함량은 상기 접합층 전체를 기준으로 0 ppm 초과 70 ppm 이하인, 접합용 필름.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 접합층은 황색도 지수가 2.7 이하인, 접합용 필름.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 폴리비닐부티랄 수지는 부타노익산 존재 하에서 폴리비닐알코올 수지와 부타날이 아세탈화 반응한 것인, 접합용 필름.
  11. 제6항에 따른 접합용 필름의 일면 상에 제1유리가 위치하고, 상기 접합용필름의 타면 상에 제2유리가 위치하는 적층체를 포함하는, 접합유리.
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