WO2021117774A1 - 合わせガラス用中間膜、及び合わせガラス - Google Patents

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悠 坂本
順一 中楯
聡志 前田
裕司 大野
一真 大澤
武 楊原
安部 賛
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積水化学工業株式会社
株式会社アドマテックス
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Definitions

  • the first layer of the present invention has a THF dissolution residue of 10% by mass or less.
  • the residual THF-dissolved component means an insoluble component other than the composite silica particles that was dissolved in THF after the first layer was left at 230 ° C. for 6 hours.
  • the insoluble content is represented by mass% with respect to the component excluding the composite silica particles of the first layer.
  • thermoplastic resin may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • at least one selected from a polyvinyl acetal resin and an ethylene-vinyl acetate copolymer resin is preferable, and in particular, when used in combination with a plasticizer, it exhibits excellent adhesiveness to glass.
  • Polyvinyl acetal resin is more preferable.
  • the polyvinyl acetal resin contained in the first layer may be described as the polyvinyl acetal resin (1). Details of the polyvinyl acetal resin (1) will be described later.
  • the Young's modulus of the first layer at 25 ° C. is preferably 0.45 MPa or more, more preferably 0.6 MPa or more, still more preferably 0.65 MPa or more. By setting the Young's modulus to be equal to or higher than these lower limits, the bending rigidity of the laminated glass can be increased. Further, since the first layer contains silica particles, even if the amount of hydroxyl groups of the polyvinyl acetal resin (1) contained in the first layer is reduced or the amount of plasticizer is increased, Young's modulus is formed. The rate can be relatively high.
  • the Young's modulus of the first layer at 25 ° C. is preferably 6 MPa or less, more preferably 5 MPa or less, still more preferably 4 MPa or less. By setting the Young's modulus to or less than these upper limits, the laminated glass can easily secure sound insulation.
  • the average degree of polymerization of each of PVA (2) and (3) is preferably 200 or more, more preferably 500 or more, still more preferably 1000 or more, and even more preferably 1500 or more. When the average degree of polymerization is at least the above lower limit, the penetration resistance of the laminated glass is increased.
  • the average degree of polymerization of the polyvinyl alcohol (PVA) is preferably 5000 or less, more preferably 4000 or less, still more preferably 3500 or less, and even more preferably 2500 or less. When the average degree of polymerization is not more than the above upper limit, molding of the interlayer film becomes easy.
  • the difference in the content of each hydroxyl group is more preferably 5 mol% or more, further preferably 8 mol% or more, and particularly preferably 10 mol% or more.
  • the absolute value of the difference in the content of each hydroxyl group is preferably 20 mol% or less.
  • the hydroxyl group content of the polyvinyl acetal resin is a value obtained by dividing the amount of ethylene groups to which the hydroxyl groups are bonded by the total amount of ethylene groups in the main chain to obtain the molar fraction as a percentage.
  • the amount of ethylene groups to which the hydroxyl groups are bonded can be measured, for example, in accordance with JIS K6728 “Polyvinyl butyral test method”.
  • the degree of acetylation of the polyvinyl acetal resin (2) and the polyvinyl acetal resin (3) is preferably 10 mol% or less, more preferably 2 mol% or less.
  • the degree of acetylation is a value obtained by dividing the amount of ethylene groups to which acetyl groups are bonded by the total amount of ethylene groups in the main chain to obtain the mole fraction, which is expressed as a percentage.
  • the amount of ethylene group to which the acetyl group is bonded can be measured according to, for example, JIS K6728 "Polyvinyl butyral test method".
  • glycol ester examples include ethylene glycol di-2-ethylbutyrate, 1,2-propylene glycol di-2-ethylbutyrate, 1,3-propylene glycol di-2-ethylbutyrate, and 1, 4-Butylene glycol di-2-ethylbutyrate, 1,2-butylene glycol di-2-ethylbutyrate, diethylene glycol di-2-ethylbutyrate, diethylene glycol dicapriate, diethylene glycol di-2-ethylhexanoate, Dipropylene glycol di-2-ethylbutyrate, triethylene glycol di-2-ethylhexanoate, triethylene glycol dicaprylate, triethylene glycol di-2-ethylpentanoate, triethylene glycol di-n-heptanoate , Triethylene glycol di-2-ethylbutyrate, triethylene glycol di-2-ethylpropanoate, tetraethylene glycol di-n
  • the plasticizers are di- (2-butoxyethyl) adipate (DBEA), triethylene glycol di-2-ethylhexanoate (3GO), and triethylene glycol di-2-ethylbutyrate (3GH).
  • triethylene glycol di-2-ethylpropanoate preferably triethylene glycol di-2-ethylhexanoate (3GO), triethylene glycol di-2-ethylbutyrate (3GH) and tri. It is more preferably selected from ethylene glycol di-2-ethylpropanoate, and even more preferably selected from triethylene glycol di-2-ethylhexanoate and triethylene glycol di-2-ethylbutyrate. Triethylene glycol di-2-ethylhexanoate is particularly preferred.
  • the organosilicon compound or a solution thereof may be mixed with silica particles, or the surface of the silica particles may be sprayed with the organosilicon compound or a solution thereof.
  • the solvent may be appropriately removed by drying or the like.
  • the reaction between the organosilicon compound and the surface of the silica particles is allowed to proceed by heating or the like while the organosilicon compound is attached to the surface.
  • the second layer and the third layer contain the same polyvinyl acetal resin, and the second layer and the third layer It is more preferable that the same polyvinyl acetal resin and the same plasticizer are contained in the mixture, and it is further preferable that the second layer and the third layer are formed of the same resin composition.
  • each of the laminated glass members is preferably 0.03 mm or more and 5 mm or less, and more preferably 0.5 mm or more and 3 mm or less.
  • the thickness of the glass plate is preferably 0.5 mm or more and 5 mm or less, and more preferably 0.7 mm or more and 3 mm or less.
  • the thickness of the resin film is preferably 0.03 mm or more and less than 0.5 mm.
  • the manufacturing method of laminated glass is not particularly limited.
  • an interlayer film is sandwiched between two laminated glass members and passed through a pressing roll, or put in a rubber bag and sucked under reduced pressure to be between the two laminated glass members and the interlayer film. Degas the residual air. Then, pre-adhesion is performed at about 70 to 110 ° C. to obtain a laminate. Next, the laminate is placed in an autoclave or pressed and crimped at a pressure of about 120 to 150 ° C. and 1 to 1.5 MPa. In this way, laminated glass can be obtained. At the time of manufacturing the laminated glass, the first layer, the second layer and the third layer may be laminated.
  • the glass was placed between the light source and the screen so that the distance between the light source and the screen was 200 cm and the distance between the light source and the interlayer film was 180 cm. Light was applied vertically to the surface of the laminated glass. The image projected on the screen was taken with a camera. The flow mark was judged according to the following criteria. [Criteria for flow mark] A: Streak-like unevenness (flow mark) is not clearly observed B: Streak-like unevenness (flow mark) is slightly observed C: Streak-like unevenness (flow mark) is observed Standard to be judged as A Examples of samples are shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), examples of standard samples determined to be B are shown in FIG. 5, and examples of standard samples determined to be C are shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b). It was shown to.
  • Examples 6 to 9, Comparative Examples 6 and 7 The silica particles were changed as shown in Table 1, and the treatment agent mixture was added to the plasticizer so that the blending amount of the treatment agent (phenyltrimethoxysilane) was as shown in Table 1, and the composite was added. This was carried out in the same manner as in Example 1 except that the plasticizer composition containing the silica particles b to e was obtained.

Abstract

本発明の合わせガラス用中間膜は、1層又は2層以上の構造を有する合わせガラス用中間膜であって、熱可塑性樹脂、及び複合シリカ粒子を含む第1の層を備え、前記複合シリカ粒子が、シリカ粒子と、前記シリカ粒子の表面に被覆される有機被覆材料とを有し、前記第1の層が、230℃で6時間放置した後におけるTHF溶解残存分が15質量%以下である。

Description

合わせガラス用中間膜、及び合わせガラス
 本発明は、合わせガラス用中間膜、及び合わせガラス用中間膜を有する合わせガラスに関する。
 合わせガラスは、外部衝撃を受けて破損してもガラスの破片が飛散することが少なく安全であるため、自動車、鉄道車両、航空機、船舶等の各種乗り物の窓ガラス、建築物等の窓ガラスに広く使用されている。合わせガラスは、一般的に一対のガラス間に、熱可塑性樹脂などで構成されるガラス用中間膜を介在させ、一体化させたものが広く知られている。
 ガラス用中間膜としては、1層からなる単層構造を有する中間膜、2層以上の多層構造を有する中間膜がある。ガラス用中間膜は、例えば、中間膜を構成するいずれか1つの層を、ガラス転移温度を低くしたり、可塑剤の量を多くしたりして遮音層として機能させることが知られている。また、熱可塑性樹脂としてポリビニルアセタール樹脂を使用する場合には、いずれか1層に含まれるポリビニルアセタール樹脂の水酸基量を少なくして遮音層とすることなども知られている。
 また、合わせガラス用中間膜には、合わせガラスの曲げ剛性などの機械強度を高めるために、いずれか1つの層にシリカ粒子を配合させることが知られている(特許文献1~3など参照)。上記した遮音層は、曲げ剛性が比較的低くなるので、シリカ粒子が配合されることが多い。中間膜に使用されるシリカ粒子は、様々な改良がなされており、例えば、特許文献3では、アルキル化された改質ヒュームドシリカが使用されている。改質ヒュームドシリカは、ジメチルジクロロシランなどのシラン化合物で表面処理されることでアルキル化されている。特許文献3では、改質ヒュームドシリカが使用されることで、中間膜のヘイズ値を良好に維持しつつ、引張応力を向上させることが示されている。
国際公開2016/039477号 国際公開2016/039473号 特表2009-540065号公報
 しかし、特許文献3の改質ヒュームドシリカなどのように表面改質したシリカを使用すると、改質剤として使用した有機物が熱可塑性樹脂又は可塑剤に混入し、凝集物又は塊状物となるおそれがある。一方で、表面改質がされていないシリカ粒子を使用すると、シリカ粒子の分散性が低下し、シリカ粒子自体が凝集物又は塊状物となるおそれがある。凝集物又は塊状物が生じると、得られる中間膜にゲル状欠点が発生し、中間膜の外観を損なうという不具合が生じるおそれがある。
 そこで、本発明は、中間膜の少なくとも1層にシリカ粒子を配合することで曲げ剛性を確保しつつ、ゲル状欠点の発生を抑制し、中間膜の外観を良好にできる合わせガラス用中間膜を提供することを課題とする。
 本発明者らは、鋭意検討の結果、合わせガラス用中間膜の少なくとも1層に特定のシリカ粒子を配合し、かつ、230℃で6時間放置した後におけるTHF溶解残存分が一定値以下とすることで、上記課題を解決できることを見出し、以下の本発明を完成させた。本発明の要旨は、以下の[1]~[13]である。
[1]1層又は2層以上の構造を有する合わせガラス用中間膜であって、
 熱可塑性樹脂、及び複合シリカ粒子を含む第1の層を備え、
 前記複合シリカ粒子が、シリカ粒子と、前記シリカ粒子の表面に被覆される有機被覆材料とを有し、
 前記第1の層が、230℃で6時間放置した後におけるTHF溶解残存分が10質量%以下である、合わせガラス用中間膜。
[2]前記第1の層は、0.1rad/s、200℃におけるtanδが0.8以上である、上記[1]に記載の合わせガラス用中間膜。
[3]前記複合シリカ粒子の平均二次粒子径が0.05μm以上2.0μm以下である、上記[1]又は[2]に記載の合わせガラス用中間膜。
[4]前記複合シリカ粒子は、表面の炭素原子量が30質量%以下である、上記[1]~[3]のいずれか1項に記載の合わせガラス用中間膜。
[5]前記複合シリカ粒子の含有量は、前記熱可塑性樹脂100質量部に対して、12質量部以上60質量部以下である、上記[1]~[4]のいずれか1項に記載の合わせガラス用中間膜。
[6]前記有機被覆材料が、芳香環を含む、上記[1]~[5]のいずれか1項に記載の合わせガラス用中間膜。
[7]前記有機被覆材料が、フェニル基を含む、上記[1]~[6]のいずれか1項に記載の合わせガラス用中間膜。
[8]前記THF溶解残存分が5質量%以下である、上記[1]~[7]のいずれか1項に記載の合わせガラス用中間膜。
[9]前記第1の層のガラス転移温度が、10℃以下である、上記[1]~[8]のいずれか1項に記載の合わせガラス用中間膜。
[10]熱可塑性樹脂を含む第2の層を備え、
 前記第2の層が、前記第1の層の一方の面に設けられ、
 前記第1の層のガラス転移温度が、前記第2の層のガラス転移温度よりも低い、上記[1]~[9]のいずれか1項に記載の合わせガラス用中間膜。
[11]熱可塑性樹脂を含む第2の層を備え、
 前記第1の層における前記前記熱可塑性樹脂が、ポリビニルアセタール樹脂であり、
 前記第2の層における前記熱可塑性樹脂が、ポリビニルアセタール樹脂である、上記[1]~[10]のいずれか1項に記載の合わせガラス用中間膜。
[12]前記第1の層における前記ポリビニルアセタール樹脂の水酸基の含有率が、前記第2の層におけるポリビニルアセタール樹脂の水酸基の含有率より低く、
 前記第1の層における前記ポリビニルアセタール樹脂の水酸基の含有率と、前記第2の層におけるポリビニルアセタール樹脂の水酸基の含有率との差の絶対値が1モル%以上である、上記[11]に記載の合わせガラス用中間膜。
[13]上記[1]~[12]のいずれか1項に記載の合わせガラス用中間膜と、2枚の合わせガラス部材とを備え、前記合わせガラス用中間膜が前記2枚の合わせガラス部材の間に配置される合わせガラス。
 本発明では、中間膜の少なくとも1層にシリカ粒子を配合して曲げ剛性を確保しつつ、ゲル状欠点の発生が抑制され、中間膜の外観を良好にできる合わせガラス用中間膜を提供する。
合わせガラス用中間膜及び合わせガラスの一例を示す断面図である。 合わせガラス用中間膜及び合わせガラスの一例を示す断面図である。 合わせガラス用中間膜及び合わせガラスの一例を示す断面図である。 フローマーク評価において、「A」と判定される標準サンプルの例を示す。 フローマーク評価において、「B」と判定される標準サンプルの例を示す。 フローマーク評価において、「C」と判定される標準サンプルの例を示す。
<合わせガラス用中間膜>
[第1の層]
 本発明の合わせガラス用中間膜(以下、単に「中間膜」ということがある)は、1層又は2層以上の構造を有し、熱可塑性樹脂、及び複合シリカ粒子を含む第1の層を備える。本発明では、複合シリカ粒子が、シリカ粒子と、シリカ粒子の表面に被覆される有機被覆材料とを有し、かつ第1の層が、230℃で6時間放置した後のTHF溶解残存分が10質量%以下となるものである。
 以上の構成を有する中間膜は、複合シリカ粒子が有機被覆材料を有し、かつ加熱後のTHF溶解残存分を10質量%以下と低くすることで、ゲル状欠点の発生を抑制でき、外観を良好にできる。また、シリカ粒子を配合したことで、曲げ剛性を確保することができる。
 なお、以下の説明においては第1の層に含まれる熱可塑性樹脂を熱可塑性樹脂(1)として説明することがある。
(複合シリカ粒子)
 第1の層に使用する複合シリカ粒子は、シリカ粒子と、シリカ粒子表面に被覆される有機被覆材料とを有する。複合シリカ粒子は、有機被覆材料を有することで、シリカ粒子が第1の層に含有される熱可塑性樹脂、可塑剤等に馴染んで、分散性が向上し曲げ剛性などを高めやすくなる。また、シリカ粒子の分散性が向上することで、シリカ粒子が凝集したり、塊状物となったりすることも防止できる。
 複合シリカ粒子の平均二次粒子径は例えば2.5μm以下であり、0.05μm以上2.0μm以下であることが好ましい。複合シリカ粒子の平均二次粒子径を2.0μm以下とすると、ヘイズ値、特に高温下におけるヘイズ値が低くなって、中間膜の外観が優れたものとなる。高温下におけるヘイズ値をより優れたものにする観点から、シリカ粒子の平均二次粒子径は、1.0μm以下がより好ましく、0.5μm以下がさらに好ましく、0.36μm以下がよりさらに好ましい。一方で、平均二次粒子径を0.05μm以上とすると、後述する粉砕によりシリカ粒子を得ることが容易になる。複合シリカ粒子の平均二次粒子径は、特に限定されないが、0.1μm以上が好ましい。
 なお、複合シリカ粒子の平均二次粒子径は、第1の層に分散される複合シリカ粒子を単離して、レーザー回折法の粒度分布測定により平均値(D50)を測定することにより求めるとよい。
 シリカ粒子のBET法による比表面積は、好ましくは30m/g以上1000m/g以下である。比表面積を上記下限値以上とすると、シリカ粒子に有機被覆材料が付着しやすくなり、さらに、第1の層に含有される熱可塑性樹脂にシリカ粒子が馴染んで、合わせガラスの曲げ剛性などを高めやすくなる。また、上記上限値以下とすると、複合シリカ粒子の細孔径が小さ過ぎず、熱可塑性樹脂が複合シリカ粒子内に侵入しやすくなる。結果、合わせガラスの曲げ剛性を高めやすくなる。複合シリカ粒子のBET法による比表面積は、上記した観点より、より好ましくは40m/g以上700m/g以下であり、さらに好ましくは50m/g以上500m/g以下である。
 シリカ粒子の比表面積は、第1の層に分散される複合シリカ粒子を単離して、加熱して表面処理を燃焼することで除去した後、比表面積/細孔分布測定装置を用いてガス吸着法により測定できる。
 シリカ粒子は、一次粒子が凝集した凝集粒子であることが好ましい。また、シリカ粒子の種類は、その製造方法などの違いによって複数存在しており、湿式法にて製造された湿式シリカ、乾式法にて製造された乾式シリカが挙げられる。乾式シリカとしては、例えばヒュームドシリカが挙げられる。また、湿式シリカとしては、沈降法により製造された沈降シリカ、ゲル法により製造されるゲル法シリカ、シリカ粒子を水中に分散したコロイダルシリカなどが挙げられる。
 本発明では、上記した中では、湿式シリカが好ましく、中でも、沈降シリカ及びゲル法シリカから選択されることがより好ましい。これらシリカは、表面被覆材料の被覆率を低くしても熱可塑性樹脂などに対して反応、結合などしにくく、上記tanδが低くなることを抑制できる。
 シリカ粒子は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
 沈降シリカ及びゲル法シリカは、一般的には凝集粒子として使用されるが、本発明では、沈降シリカ、ゲル法シリカなどの凝集粒子を粉砕することで、上記平均二次粒子径を小さくすることが好ましい。
 また、破砕、解砕などにより粉砕しやすく、平均二次粒子径を上記範囲内に調整しやすくする観点から、シリカ粒子としては沈降シリカが特に好ましい。なお、解砕とは、凝集粒子の凝集状態を部分的に解くことをいい、破砕とは粒子を単純に砕くことを意味する。
 シリカ粒子を粉砕する方法としては、特に限定されないが、平均二次粒子径をより小さくする観点から、湿式粉砕が好ましく、沈降シリカを湿式粉砕することが特に好ましい。湿式粉砕の具体的な方法としては、シリカ粒子を有機溶剤、可塑剤等に分散した状態で湿式粉砕機により粉砕する方法が挙げられる。湿式粉砕機としては、ジェットミル、ビーズミル、ボールミル、高圧湿式微粒化装置などが挙げられる。なお、シリカ粒子の分散には、高速せん断撹拌装置などを使用してもよい。また、シリカ粒子は、有機被覆材料が被覆した状態で粉砕してもよいし、有機被覆材料が被覆する前に粉砕してもよい。
 本発明において、シリカ粒子は、上記の通り有機被覆材料によって被覆される。有機被覆材料は有機物よりなる。ここで、「被覆」とは、シリカ粒子の表面のうちの少なくとも一部に付着している状態を意味するが、表面の全体を被覆した状態であってもよい。シリカ粒子は、一次粒子が凝集することで内部(一次粒子間)に空孔が形成された形態となってもよく、その場合、有機被覆材料は内部に形成された空孔の表面についても被覆することが好ましい。なお、有機被覆材料は、1種の有機物から形成してもよいし、2種以上の有機物から形成してもよい。複合シリカ粒子は、有機被覆材料を表面に有することで、複合シリカ粒子が熱可塑性樹脂、可塑剤などに馴染んで第1の層で適切に分散する。そのため、ヘイズが良好となり、また、シリカ粒子同士が凝集することなども防止できる。
 複合シリカ粒子における有機被覆材料の被覆量は、複合シリカ粒子の表面に付着した炭素の量により特定できる。具体的には、複合シリカ粒子表面の炭素量は、複合シリカ粒子基準で、30質量%以下であることが好ましい。30質量%以下とすることで、有機被覆材料を構成する有機物が多くなりすぎることを防止できる。そのため、有機物が熱可塑性樹脂や可塑剤に混入して第1の層において凝集物、塊状物となることを防止でき、それにより、ゲル状欠点の発生を抑制でき、中間膜の外観をより良好にできる。
 また、ゲル状欠点の発生をさらに抑制して外観を優れたものとする観点から、複合シリカ粒子表面の炭素量は、15質量%以下がより好ましく、8質量%以下がさらに好ましい。また、シリカ粒子を適切に被覆して、複合シリカ粒子を熱可塑性樹脂に馴染ませやすくする観点から、有機被覆材料の含有率(すなわち、上記炭素量)は、2質量%以上が好ましく、3質量%以上がより好ましく、4質量%以上がさらに好ましい。
 有機被覆材料は、SiO結合によりシリカ粒子の表面に結合することが好ましい。有機被覆材料を形成するための処理剤としては特に限定しないが、有機ケイ素化合物が好ましい。したがって、有機被覆材料は、有機ケイ素化合物をシリカ粒子の表面と反応させて形成されることが好ましい。
 有機ケイ素化合物は、一般的にシランカップリング剤と呼ばれる化合物を使用できる。有機ケイ素化合物は、Si原子に直接結合する-OR基(なお、Rは炭素数1~4の炭化水素基を表す)を1つ以上有するアルコキシシラン化合物が好ましく、Si原子に直接結合する-OR基を2つ以上有することがより好ましい。なお、Rは好ましくは炭素数1又は2の炭化水素基、より好ましくは炭素数1又は2のアルキル基である。また、有機ケイ素化合物は、シリカ粒子への反応時に触媒などにより-OR基がOH基に変換され、上記したSiO結合によりシリカ粒子と結合されるとよい。なお、シランカップリング剤の反応を促進するため公知の酸触媒やアルカリ触媒を適量添加してもよい。公知の酸触媒としては例えば塩酸やリン酸、酢酸などが、アルカリ触媒としては水酸化ナトリウムやトリエチルアミン、アンモニアなどが挙げられる。
 アルコキシシラン化合物は、分子中にSi原子を1つ有するものであってもよいし、2つ以上有するものでもよい。2つ以上有する場合には、例えばアルコキシシラン化合物の縮合物などが挙げられる。
 有機ケイ素化合物は、有機官能基を有することが好ましい。有機官能基は、ケイ素原子に直接結合されるとよい。ケイ素原子に直接結合する有機官能基は、シリカ粒子に有機ケイ素化合物が反応しても、有機被覆材料において残存する。有機ケイ素化合物が例えば1つのケイ素原子を有するアルコキシシラン化合物の場合、ケイ素原子は4つの結合手を有するが、ケイ素原子に1~3個の有機官能基が結合し、1~3個の-OR基が結合するとよい。
 有機官能基としては、炭化水素基でもよいし、エポキシ基、アクリル基などを含むものであってもよい。有機官能基は炭素数1~10程度であるとよく、好ましくは炭素数1~6である。炭化水素基としては、例えばメチル基、エチル基などのアルキル基、ビニル基などのアルケニル基、トリル基、フェニル基、キシリル基、ベンジル基、フェニルエチル基などのアリール基などが挙げられる。エポキシ基、アクリル基などは適宜炭化水素基を介してケイ素原子に結合されるとよい。
 また、有機被覆材料は芳香環を含むことが好ましい。有機被覆材料が芳香環を有することで、第1の層において、複合シリカ粒子が熱可塑性樹脂及び可塑剤の両方に馴染んで分散性が良好となり、例えばヘイズ値が低くなったりする。このような観点から、有機被覆材料はフェニル基を含むことが好ましい。したがって、上記した有機ケイ素化合物における有機官能基は、アリール基が好ましく、中でもフェニル基が好ましい。
 有機被覆材料に使用される好適な有機ケイ素化合物としては、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、トリフェニルモノメトキシラン、トリフェニルモノエトキシシランなどのフェニル基を有するアルコキシシラン化合物が挙げられる。
 また、有機ケイ素化合物としては、シラザン加水分解物を使用してよい。シラザン加水分解物を形成するシラザンとしては、ジシラザン化合物が例示できる。好適なジシラザン化合物としては、フェニル基を有するジシラザン化合物が好ましく、ジフェニルテトラメトキシジシラザン、ジメチルテトラフェニルジシラザン、ヘキサフェニルジシラザン等が挙げられる。
 第1の層における複合シリカ粒子の含有量は、熱可塑性樹脂(1)100質量部に対して、好ましくは1質量部以上、より好ましくは5質量部以上、更に好ましくは12質量部以上、特に好ましくは15質量部以上である。複合シリカ粒子の含有量を上記下限値以上とすると、第1の層の曲げ剛性が高くなる。また、複合シリカ粒子の含有量は、熱可塑性樹脂(1)100質量部に対して、好ましくは70質量部以下、より好ましくは64質量部以下、更に好ましくは60質量部以下、より更に好ましくは55質量部以下、より更に好ましくは45質量部以下、特に好ましくは35質量部以下、最も好ましくは25質量部以下である。複合シリカ粒子の含有量を上記上限以下とすると、ヘイズ値が低くなり、さらには遮音性も良好となり、フローマークの発生を抑制できる。
(THF溶解残存分)
 本発明の第1の層は、上記の通り、THF溶解残存分が10質量%以下である。ここで、THF溶解残存分とは、第1の層を230℃で6時間放置した後、THFに溶解させ、複合シリカ粒子以外の溶解しなかった不溶分を意味する。不溶分は、第1の層の複合シリカ粒子を除いた成分に対する質量%で表される。第1の層のTHF溶解残存分が10質量%より多くなると、長期間使用時に、第1の層に複合シリカ粒子以外に凝集物、塊状物が発生して、ゲル状欠点の発生を抑えることが難しくなる。
 ゲル状欠点の発生を抑制する観点から、第1の層のTHF溶解残存分は、5質量%以下が好ましく、4質量%以下がより好ましく、3.5質量%以下がさらに好ましい。
 なお、複合シリカ粒子の有機被覆材料が、熱可塑性樹脂などに混入し、熱可塑性樹脂などと反応などしてTHF溶解残存分となることが多いため、有機被覆材料の各構成、例えば、有機被覆材料の含有率、種類、上記した触媒の種類、量などを調整することで、THF溶解残存分を調整できる。THF溶解残存分は、低ければ低いほどよく、0質量%以上であれば特に限定されない。
(tanδ)
 本発明の中間膜に含まれる第1の層は、0.1rad/s、200℃におけるtanδが0.8以上であることが好ましい。第1の層は、複合シリカ粒子を含有することで、フローマークが発生しやすくなるが、第1の層の低周波数側のtanδを0.8以上とすることでフローマークが形成されにくくなり、中間膜の外観を良好にできる。なお、フローマークとは、中間膜の表面又は層界面に生じるすじ状のむらである。
 フローマークの発生を更に抑制して、中間膜の外観をさらに良好にする観点から、上記tanδは0.85以上がより好ましく、0.93以上がさらに好ましい。また、上記tanδは、成形加工性を高める観点などから、例えば3.0以下、好ましくは2.0以下、より好ましくは1.5以下である。
 tanδは、第1の層を形成するための樹脂組成物よりサンプルを作製して、温度200℃、歪み8%、周波数範囲100~0.1rad/sの測定条件で粘弾性測定を行い、周波数0.1rad/sでのtanδ値を求めることで測定できる。また、測定用治具のジオメトリーとしては例えば直径8mmのパラレルプレートを使用する。
 測定サンプルは、第1の層を形成するための成分を混合して樹脂組成物を作製して、その樹脂組成物をプレス成形し、その後、50℃で2時間以上真空乾燥させることで作製するとよい。また、中間膜より第1の層を剥離して、プレス成形(例えば、加圧しない状態で150℃10分間、加圧した状態で150℃10分間)して、50℃で2時間以上真空乾燥させることで作製してもよい。サンプルの厚みは0.35mmとするとよい。
(ガラス転移温度)
 第1の層のガラス転移温度は、好ましくは15℃以下である。第1の層のガラス転移温度を15℃以下とすることで、中間膜の遮音性を高めやすくなる。遮音性をより高める観点から、第1の層のガラス転移温度は、より好ましくは10℃以下、更に好ましくは5℃以下、特に好ましくは0℃以下である。また、第1の層のガラス転移温度は、特に限定されないが、曲げ剛性を良好とするために好ましくは-20℃以上である。
 ガラス転移温度は、例えば、第1の層における熱可塑性樹脂の種類や量、可塑剤の種類や量などを変更することで調整できる。また、熱可塑性樹脂が有する官能基の種類、量などによっても調整できる。例えば、可塑剤の量を多くするとガラス転移温度が低くなる傾向にある。また、例えばポリビニルブチラール樹脂を使用する場合には、水酸基量を少なくするとガラス転移温度を低くできる。
 ガラス転移温度を測定する方法として、中間膜が単層である場合、粘弾性測定装置を用いて、中間膜の粘弾性を測定する。中間膜が多層である場合、中間膜から第1の層を剥離し、得られた第1の層を150℃でプレス成型したものを測定サンプルとする。その後、粘弾性測定装置を用いて、得られた測定サンプルの粘弾性を測定する。測定は、せん断モード、3℃/分の昇温速度で-30℃から100℃まで温度を上昇させて行い、周波数1Hz及び歪1%の条件で行う。
(ヘイズ値)
 合わせガラス用中間膜の80℃におけるヘイズ値は、好ましくは0.8%以下であり、より好ましくは0.7%以下である。80℃におけるヘイズ値を低くすると、夏場などの高温環境下においても、合わせガラスの視認性を高くできる。合わせガラス用中間膜は、第1の層が複合シリカ粒子を含有するが、特定の複合シリカ粒子を使用することで、高温下でもヘイズ値を低くできる。ヘイズ値は、2枚のクリアフロートガラスの間に中間膜を挟みこんで合わせガラスを作製し、その合わせガラスのヘイズを測定し、得られたヘイズ値を合わせガラス用中間膜のヘイズ値とすることで求めることができる。
(熱可塑性樹脂(1))
 本発明の第1の層は、熱可塑性樹脂を含有する。第1の層は、熱可塑性樹脂を含有することで、接着層としての機能を果たしやすくなり、ガラス板などの合わせガラス部材や、中間膜の他の層との接着性が良好になる。熱可塑性樹脂は、中間膜におけるマトリックス成分となり、上記した複合シリカ粒子などは、熱可塑性樹脂中に分散される。
 熱可塑性樹脂としては、特に限定されないが、例えば、ポリビニルアセタール樹脂、エチレン-酢酸ビニル共重合体樹脂、エチレン-アクリル酸共重合体樹脂、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、熱可塑性エラストマーなどが挙げられる。これら樹脂を使用することで、合わせガラス部材との接着性を確保しやすくなる。本発明の中間膜において熱可塑性樹脂は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
 上記した中では、ポリビニルアセタール樹脂及びエチレン-酢酸ビニル共重合体樹脂から選択される少なくとも1種が好ましく、特に、可塑剤と併用した場合に、ガラスに対して優れた接着性を発揮する点から、ポリビニルアセタール樹脂がより好ましい。なお、以下の説明においては、第1の層に含まれるポリビニルアセタール樹脂をポリビニルアセタール樹脂(1)として説明することがある。ポリビニルアセタール樹脂(1)の詳細は、後述する。
(可塑剤(1))
 本発明の第1の層は、さらに可塑剤を含有することが好ましい。なお、第1の層に含有される可塑剤は、可塑剤(1)ということがある。第1の層は、可塑剤(1)を含有することにより柔軟となり、その結果、合わせガラスの柔軟性を向上させ、耐貫通性や遮音性を向上させやすくなる。さらには、合わせガラス部材又は中間膜の他の層に対する高い接着性を発揮することも可能になる。また、可塑剤(1)は、熱可塑性樹脂としてポリビニルアセタール樹脂(1)を使用する場合に含有させると特に効果的である。可塑剤(1)の詳細については後述する。
 第1の層において、熱可塑性樹脂(1)100質量部に対する可塑剤(1)の含有量(以下、含有量(1)と記載することがある)は、例えば20質量部以上であり、好ましくは50質量部以上、より好ましくは55質量部以上、更に好ましくは60質量部以上である。また、可塑剤(1)の含有量(1)は、好ましくは100質量部以下、より好ましくは90質量部以下、更に好ましくは85質量部以下、特に好ましくは80質量部以下である。上記含有量(1)を上記下限以上とすると、中間膜の柔軟性が高くなり、中間膜の取扱いが容易になる。上記含有量(1)を上記上限以下とすると、合わせガラスの耐貫通性がより一層高くなる。また、上記含有量(1)が55質量部以上である中間膜を用いた合わせガラスは曲げ剛性が低くなる傾向にあるが、上記第1の層がシリカ粒子を含むことにより、曲げ剛性を十分に改善できる。さらには、遮音性も良好にしやすくなる。
 また、第1の層では、熱可塑性樹脂、又は熱可塑性樹脂及び可塑剤が主成分となるものであり、熱可塑性樹脂及び可塑剤の合計量が、第1の層全量基準で、通常60質量%以上、好ましくは70質量%以上、さらに好ましくは80質量%以上100質量%未満である。
 第1の層は、必要に応じて、赤外線吸収剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安定剤、蛍光増白剤、結晶核剤、分散剤、染料、顔料、カルボン酸金属塩、遮熱材料等の可塑剤以外の添加剤を含有してもよい。
[層構成]
 本発明の中間膜は、第1の層単層からなり、1層構造を有していてもよい。図1に示すように、1層構造の中間膜10は、第1の層11の一方の面とその一方の面の反対側の面の両方が、合わせガラス20を構成するための合わせガラス部材21、22に接着される接着面となる。
 また、中間膜10は、図2,3に示すように、第1の層11に加えて第2の層12を有する中間膜10であることが好ましい。第2の層は、第1の層11の一方の面に設けられる。中間膜10は、第1の層11に加えて、第2の層12を備えることで、合わせガラスの遮音性と曲げ剛性の両方を向上しやすくなる。
 第2の層は、熱可塑性樹脂を含有する層である。なお、第2の層12に含有される熱可塑性樹脂を熱可塑性樹脂(2)ということがある。中間膜10は、図2に示すように、第1及び第2の層11、12からなる2層構造であってもよい。図2に示す構成では、第2の層12の第1の層11側とは反対側の面、及び第1の層11の第2の層12側とは反対側の面が、合わせガラス部材21、22に接着される接着面となるとよい。
 中間膜10は、図3に示すように、第1の層11に加えて、第2及び第3の層12、13の両方を有することがより好ましい。第3の層13は熱可塑性樹脂を含有する層である。なお、第3の層13に含有される熱可塑性樹脂を熱可塑性樹脂(3)ということがある。
 第3の層13は、第1の層11の第2の層12が設けられる一方の面とは反対側の面に設けられる。中間膜10は、第1の層11に加えて、第2及び第3の層12、13を備えることで、遮音性と曲げ剛性をより一層向上しやすくなる。図3の構成において、第2及び第3の層12、13は、中間膜10において表面層を構成するとよい。すなわち、第2の層12の第1の層11側とは反対側の面、及び第3の層13の第1の層11側とは反対側の面が、合わせガラス部材21、22に接着される面となるとよい。
 なお、上記各構成において、第2の層12と第1の層11との間、及び、第1の層11と第3の層13との間にはそれぞれ、他の層が配置されていてもよい。他の層は、ポリエチレンテレフタレートフィルム等でもよいし、接着層などであってもよい。ただし、第2の層12と第1の層11、及び、第1の層11と第3の層13とはそれぞれ、直接積層されていることが好ましい。
(第2及び第3の層のガラス転移温度)
 多層構造の中間膜において、第1の層のガラス転移温度は、第2の層のガラス転移温度よりも低いことが好ましく、第2及び第3の層の両方のガラス転移温度よりも低いことがより好ましい。本発明では、複合シリカ粒子を備える第1の層を設け、かつ第1の層のガラス転移温度よりも高い、第2の層又は第2及び第3の層を設けることで、遮音性を良好にしつつ合わせガラスの曲げ剛性をより一層高くできる。
 合わせガラスの曲げ剛性及び遮音性をより一層高める観点からは、第1の層のガラス転移温度と、第2の層又は第2及び第3の層のガラス転移温度との差の絶対値は、好ましくは10℃以上、より好ましくは20℃以上、更に好ましくは30℃以上、特に好ましくは35℃以上である。取り扱い性を高める観点から第1の層のガラス転移温度と、第2の層又は第2及び第3の層のガラス転移温度との差の絶対値は、好ましくは70℃以下である。
 また、第2の層又は第2及び第3の層のガラス転移温度は、好ましくは0℃以上である。第2の層又は第2及び第3の層のガラス転移温度を0℃以上とすることで、第1の層とのガラス転移温度との差を大きくしやすくなり、取り扱い性及び耐貫通性を高めやすくなる。そのような観点から、第2の層又は第2及び第3の層のガラス転移温度は、より好ましくは10℃以上、更に好ましくは20℃以上、特に好ましくは30℃以上である。また、第2の層又は第2及び第3の層のガラス転移温度は、特に限定されないが、例えば60℃以下、より好ましくは50℃以下である。
(熱可塑性樹脂(2)、(3))
 第2の層、及び第3の層それぞれに使用される熱可塑性樹脂(2)、(3)それぞれは、特に限定されないが、熱可塑性樹脂(1)に使用できる熱可塑性樹脂として上記で列挙された樹脂から適宜選択して使用することができる。熱可塑性樹脂(2)、(3)それぞれに使用される熱可塑性樹脂は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
 また、熱可塑性樹脂(2)、(3)は、ポリビニルアセタール樹脂及びエチレン-酢酸ビニル共重合体樹脂から選択される少なくとも1種が好ましく、特に、可塑剤と併用した場合に、ガラスに対して優れた接着性を発揮する点から、ポリビニルアセタール樹脂がより好ましい。すなわち、本発明では、熱可塑性樹脂(1)及び(2)がポリビニルアセタール樹脂であることが好ましく、熱可塑性樹脂(1)、(2)及び(3)がポリビニルアセタール樹脂であることがより好ましい。
 なお、以下の説明においては、第2の層及び第3の層に含まれるポリビニルアセタール樹脂を、それぞれポリビニルアセタール樹脂(2)及びポリビニルアセタール樹脂(3)として説明することがある。ポリビニルアセタール樹脂(2)、及びポリビニルアセタール樹脂(3)の詳細は後述する。
 ポリビニルアセタール樹脂(2)又はポリビニルアセタール樹脂(2)及び(3)は、ポリビニルアセタール樹脂(1)と同じであってもよいが、遮音性を高める観点からは異なることが好ましい。また、ポリビニルアセタール樹脂(2)及び(3)は、互いに異なるポリビニルアセタール樹脂であってもよいが、生産性の観点などから互いに同一のポリビニルアセタール樹脂であることが好ましい。
(可塑剤(2)、(3))
 第2の層は、可塑剤を含むことが好ましく、第3の層も可塑剤を含むことが好ましい。すなわち、中間膜においては、第1及び第2の層の両方が可塑剤を含むことが好ましく、第1、第2及び第3の層のいずれもが可塑剤を含むことがさらに好ましい。なお、第2及び第3の層それぞれに含有される可塑剤は、可塑剤(2)、可塑剤(3)ということがある。
 第2及び第3の層は、可塑剤を含有することにより柔軟となり、その結果、合わせガラスの柔軟性を向上させ耐貫通性も向上する。さらには、ガラス板などの合わせガラス部材又は中間膜の他の層に対する高い接着性を発揮することも可能になる。また、第2及び第3の層それぞれにおいても、熱可塑性樹脂としてポリビニルアセタール樹脂(2)、(3)それぞれを使用する場合に、可塑剤を含有させると特に効果的である。可塑剤(2)、(3)それぞれは、可塑剤(1)と同一であってもよいし、異なってもよい。また、可塑剤(2)、(3)同士が、同一であってもよいし、異なってもよい。また、可塑剤(2)及び上記可塑剤(3)はそれぞれ、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
 第2の層における熱可塑性樹脂(2)100質量部に対する可塑剤(2)の含有量(以下、含有量(2)と記載することがある)、及び第3の層における熱可塑性樹脂(3)100質量部に対する上記可塑剤(3)の含有量(以下、含有量(3)と記載することがある)はそれぞれ、好ましくは10質量部以上である。上記含有量(2)及び上記含有量(3)を上記下限以上とすると、中間膜の柔軟性が高くなり、中間膜の取扱いが容易になる。また、これら観点から含有量(2)及び含有量(3)は、それぞれより好ましくは15質量部以上、更に好ましくは20質量部以上、特に好ましくは24質量部以上である。
 また、含有量(2)及び含有量(3)それぞれは、好ましくは45質量部以下、より好ましくは40質量部以下、更に好ましくは35質量部以下である。含有量(2)及び上記含有量(3)それぞれを上記上限以下とすると、曲げ剛性が高くなる。
 合わせガラスの遮音性を高めるために、第1の層における可塑剤の含有量(1)は、含有量(2)よりも多いことが好ましく、また、上記含有量(3)よりも多いことが好ましく、さらに上記含有量(2)及び(3)の両方よりも多いことがさらに好ましい。
 また、合わせガラスの遮音性をより一層高める観点からは、上記含有量(2)と上記含有量(1)との差の絶対値、及び上記含有量(3)と上記含有量(1)との差の絶対値はそれぞれ、好ましくは10質量部以上、より好ましくは15質量部以上、更に好ましくは25質量部以上である。上記含有量(2)と上記含有量(1)との差の絶対値、及び上記含有量(3)と上記含有量(1)との差の絶対値はそれぞれ、好ましくは80質量部以下、より好ましくは70質量部以下、更に好ましくは60質量部以下である。
 また、第2及び第3の層それぞれでは、熱可塑性樹脂、又は熱可塑性樹脂及び可塑剤が主成分となるものであり、熱可塑性樹脂及び可塑剤の合計量が、第2の層又は第3の層それぞれ基準で、通常70質量%以上、好ましくは80質量%以上、さらに好ましくは90質量%以上100質量%未満である。
 第2及び第3の層それぞれは、必要に応じて、赤外線吸収剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安定剤、蛍光増白剤、結晶核剤、分散剤、染料、顔料、カルボン酸金属塩、遮熱材料等の可塑剤以外の添加剤を含有してもよい。
(中間膜の厚み)
 中間膜の厚みは、特に限定されないが、好ましくは0.1mm以上3.0mm以下である。中間膜の厚さを0.1mm以上とすることで、中間膜の接着性、及び合わせガラスの耐貫通性などを良好にできる。また、3.0mm以下とすることで、透明性を確保しやすくなる。中間膜の厚さはより好ましくは0.2mm以上であり、さらに好ましくは0.3mm以上である。また、より好ましくは2.0mm以下、さらに好ましくは1.5mm以下である。
 多層構造の場合、中間膜全体の厚みをTとすると、第1の層の厚みは、好ましくは0.0625T以上0.4T以下である。第1の層の厚みが0.4T以下であると、曲げ剛性が良好になりやすい。また、0.0625T以上であることで、遮音性を発揮しやすくなる。第1の層の厚みは、より好ましくは0.1T以上であり、また、より好ましくは0.375T以下、更に好ましくは0.25T以下、より更に好ましくは0.15T以下である。
 第2の層及び第3の層の各厚みは、好ましくは0.3T以上0.9375T以下である。第2の層、第3の層又はこれら両方の厚みを上記範囲内にすると、合わせガラスの曲げ剛性と遮音性がより高くなる。第2の層及び上記第3の層の各厚みは、より好ましくは0.3125T以上、更に好ましくは0.375T以上、また、より好ましくは0.9T以下であり、0.46875T以下であってもよく、0.45T以下であってもよい。
 また、第2の層及び上記第3の層の合計の厚みは、好ましくは0.625T以上0.9375T以下である。これらの合計厚みが上記範囲内であると、合わせガラスの剛性と遮音性が高くなる。第2の層及び上記第3の層の合計の厚みは、より好ましくは0.75T以上、更に好ましくは0.85T以上、より好ましくは0.9T以下である。
(ヤング率)
 第1の層の25℃でのヤング率は好ましくは0.45MPa以上、より好ましくは0.6MPa以上、更に好ましくは0.65MPa以上である。ヤング率をこれら下限以上とすることで、合わせガラスの曲げ剛性を高めることができる。また、第1の層は、シリカ粒子を含有することで、第1の層に含まれるポリビニルアセタール樹脂(1)の水酸基量が低くしたり、可塑剤の量を多くしたりしても、ヤング率を比較的高くできる。また、第1の層の25℃でのヤング率は好ましくは6MPa以下、より好ましくは5MPa以下、更に好ましくは4MPa以下である。ヤング率をこれら上限以下とすることで、合わせガラスは、遮音性を確保しやすくなる。
 第2の層及び第3の層それぞれの25℃でのヤング率は、好ましくは3MPa以上、より好ましくは10MPa以上、更に好ましくは25MPa以上である。ヤング率をこれら下限以上とすることで、合わせガラスの曲げ剛性を高めることができる。また、第2の層及び第3の層それぞれの25℃でのヤング率は、好ましくは700MPa以下、より好ましくは400MPa以下、更に好ましくは200MPa以下である。
 ヤング率は、各層を形成するための樹脂組成物より厚み約800μmの試験片を作製して、25℃の恒温室内で200mm/minで引張試験を行い、得られた応力-歪み曲線の微小歪み領域における傾きを求めることで得ることができる。具体的な測定方法は実施例に記載されるとおりである。
 試験片は、第1の層を形成するための成分を混合して樹脂組成物を作製して、その樹脂組成物をプレス成形し、その後、打ち抜き加工をすることで作製するとよい。また、中間膜より第1の層を剥離して、プレス成形(例えば、加圧しない状態で150℃10分間、その後、加圧した状態で150℃10分間)して、次いで、打ち抜き加工をすることで作製してもよい。第2及び第3の層についても同様に試験片を作製できる。
(等価剛性)
 合わせガラスの曲げ剛性を高める観点からは、中間膜の25℃での等価剛性は好ましくは4MPa以上、より好ましくは5MPa以上、更に好ましくは5.5MPa以上であり、また、好ましくは30MPa以下、より好ましくは20MPa以下、さらに好ましくは15MPa以下である。等価剛性の測定方法は、実施例で示す通りである。
(ポリビニルアセタール樹脂の詳細)
 以下、第1、第2、及び第3の層に使用されるポリビニルアセタール樹脂の詳細について説明する。なお、以下の説明においては、第1、第2、及び第3の層に使用されるポリビニルアセタール樹脂の共通の構成については、単に「ポリビニルアセタール樹脂」として説明する。また、第1、第2、及び第3の層それぞれに使用されるポリビニルアセタール樹脂の個別の構成については、「ポリビニルアセタール樹脂(1)」、「ポリビニルアセタール樹脂(2)」及び「ポリビニルアセタール樹脂(3)」として説明する。
 ポリビニルアセタール樹脂は、ポリビニルアルコール(PVA)をアルデヒドでアセタール化して得られる。すなわち、ポリビニルアセタール樹脂は、ポリビニルアルコール(PVA)のアセタール化物であることが好ましい。ポリビニルアルコール(PVA)は、例えば、ポリ酢酸ビニルなどのポリビニルエステルをけん化することにより得られる。ポリビニルアルコールのけん化度は、一般に70~99.9モル%である。ポリビニルアセタール樹脂は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。なお、以下の説明において、ポリビニルアセタール樹脂(1)、(2)及び(3)それぞれを得るためのPVAを、PVA(1),(2)、及び(3)それぞれとして説明することがある。
 PVA(1)の平均重合度は、好ましくは200以上、より好ましくは500以上、さらに好ましくは1500以上、より更に好ましくは2600以上である。平均重合度を上記下限以上とすると、合わせガラスの耐貫通性が高くなる。また、上記ポリビニルアルコール(PVA)の平均重合度は、好ましくは5000以下、より好ましくは4000以下、更に好ましくは3500以下である。上記平均重合度を上記上限以下とすると、中間膜の成形が容易になる。
 PVA(2)、(3)それぞれの平均重合度は、好ましくは200以上、より好ましくは500以上、さらに好ましくは1000以上、より更に好ましくは1500以上である。平均重合度を上記下限以上とすると、合わせガラスの耐貫通性が高くなる。また、上記ポリビニルアルコール(PVA)の平均重合度は、好ましくは5000以下、より好ましくは4000以下、更に好ましくは3500以下、よりさらに好ましくは2500以下である。上記平均重合度を上記上限以下とすると、中間膜の成形が容易になる。
 また、PVA(1)の平均重合度は、PVA(2)又はPVA(2)及び(3)の平均重合度よりも高いことが好ましい。ポリビニルアセタール樹脂(1)におけるPVAの平均重合度を高くすることで、合わせガラスにおける発泡の発生及び発泡の成長を抑制できる。
 PVA(1)の平均重合度とPVA(2)の平均重合度の差、及びPVA(1)の平均重合度とPVA(3)の平均重合度の差それぞれは、合わせガラスにおける発泡の発生及び発泡の成長を抑制する観点から、100以上が好ましく、500以上が好ましく、1000以上がさらに好ましく、また、2000以下が好ましく、1500以下がより好ましい。
 ポリビニルアルコールの平均重合度は、JIS  K6726「ポリビニルアルコール試験方法」に準拠した方法により求められる。
 アセタール化に使用するアルデヒドは特に限定されないが、炭素数が1~10のアルデヒドが好適に用いられ、より好ましくは炭素数が3~5のアルデヒド、さらに好ましくは炭素数が4又は5のアルデヒド、特に好ましくは炭素数4のアルデヒドである。
 上記炭素数が1~10のアルデヒドは特に限定されず、例えば、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、n-ブチルアルデヒド、イソブチルアルデヒド、n-バレルアルデヒド、2-エチルブチルアルデヒド、n-ヘキシルアルデヒド、n-オクチルアルデヒド、n-ノニルアルデヒド、n-デシルアルデヒド、ベンズアルデヒド等が挙げられる。なかでも、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、n-ブチルアルデヒド、イソブチルアルデヒド、n-ヘキシルアルデヒド又はn-バレルアルデヒドが好ましく、プロピオンアルデヒド、n-ブチルアルデヒド、イソブチルアルデヒド又はn-バレルアルデヒドがより好ましく、n-ブチルアルデヒド又はn-バレルアルデヒドが更に好ましく、n-ブチルアルデヒドが最も好ましい。上記アルデヒドは、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
 ポリビニルアセタール樹脂に含まれているアセタール基の炭素数は特に限定されないが、1~10であることが好ましく、より好ましくは3~5、さらに好ましくは4又は5、特に好ましくは4である。アセタール基としては、具体的にはブチラール基が特に好ましく、したがって、ポリビニルアセタール樹脂としては、ポリビニルブチラール樹脂が好ましい。すなわち、本発明においては、第1の層における熱可塑性樹脂(1)が、ポリビニルブチラール樹脂であることが好ましく、第1及び第2の層における熱可塑性樹脂(1)、(2)のいずれもが、ポリビニルブチラール樹脂であることがより好ましく、第1、第2及び第3の層における熱可塑性樹脂(1)、(2)、(3)の全てが、ポリビニルブチラール樹脂であることがさらに好ましい。
 上記ポリビニルアセタール樹脂(1)の水酸基の含有率(水酸基量)は、好ましくは17モル%以上、より好ましくは20モル%以上であり、また、好ましくは30モル%以下、より好ましくは27モル%未満、更に好ましくは25モル%以下、特に好ましくは24モル%以下である。上記水酸基の含有率を上記下限以上とすると、中間膜の接着力がより一層高くなる。また、上記水酸基の含有率を上記上限以下とすると、上記ポリビニルアセタール樹脂(1)が可塑剤を吸収しやすくなり、合わせガラスの遮音性がより一層高くなる。特に、上記ポリビニルアセタール樹脂(1)の水酸基の含有率が20モル%以上であると反応効率が高く生産性に優れ、また27モル%未満であると、合わせガラスの遮音性がより一層高くなる。
 ポリビニルアセタール樹脂(2)及び上記ポリビニルアセタール樹脂(3)の水酸基の各含有率は、好ましくは25モル%以上、より好ましくは28モル%以上、更に好ましくは30モル%以上、より更に好ましくは32モル%以上であり、特に好ましくは33モル%以上である。上記水酸基の含有率を下限以上とすると、遮音性を維持しつつ、曲げ剛性をより一層高くすることができる。また、ポリビニルアセタール樹脂(2)及び上記ポリビニルアセタール樹脂(3)の水酸基の各含有率は、好ましくは38モル%以下、より好ましくは37モル%以下、更に好ましくは36モル%以下である。上記水酸基の含有率を上記上限以下とすると、ポリビニルアセタール樹脂の合成時、ポリビニルアセタール樹脂が析出し易くなる。
 遮音性をより一層高める観点からは、上記ポリビニルアセタール樹脂(1)の水酸基の含有率は、上記ポリビニルアセタール樹脂(2)の水酸基の含有率よりも低いことが好ましい。遮音性をより一層高める観点からは、上記ポリビニルアセタール樹脂(1)の水酸基の含有率は、上記ポリビニルアセタール樹脂(3)の水酸基の含有率よりも低いことが好ましい。ポリビニルアセタール樹脂(1)の水酸基の含有率とポリビニルアセタール樹脂(2)、(3)の水酸基の含有率の差の絶対値はそれぞれ、好ましくは1モル%以上である。これにより、遮音性を一層高めることができる。このような観点から上記水酸基の各含有率の差は、より好ましくは5モル%以上、更に好ましくは8モル%以上、特に好ましくは10モル%以上である。上記水酸基の各含有率の差の絶対値は、好ましくは20モル%以下である。
 ポリビニルアセタール樹脂の水酸基の含有率は、水酸基が結合しているエチレン基量を、主鎖の全エチレン基量で除算して求めたモル分率を百分率で示した値である。上記水酸基が結合しているエチレン基量は、例えば、JIS  K6728「ポリビニルブチラール試験方法」に準拠して測定できる。
 ポリビニルアセタール樹脂(1)のアセタール化度は、好ましくは47モル%以上、より好ましくは60モル%以上であり、また、好ましくは85モル%以下、より好ましくは80モル%以下、更に好ましくは75モル%以下である。上記アセタール化度を上記下限以上とすると、ポリビニルアセタール樹脂(1)と可塑剤との相溶性が高くなる。上記アセタール化度を上記上限以下とすると、樹脂中の残留アルデヒド量を軽減できる。なお、アセタール化度とは、アセタール基がブチラール基であり、ポリビニルアセタール樹脂(1)がポリビニルブチラール樹脂の場合には、ブチラール化度を意味する。
 ポリビニルアセタール樹脂(2)及びポリビニルアセタール樹脂(3)の各アセタール化度(ポリビニルブチラール樹脂の場合にはブチラール化度)は、好ましくは55モル%以上、より好ましくは60モル%以上であり、また、好ましくは75モル%以下、より好ましくは71モル%以下である。上記アセタール化度を上記下限以上とすると、ポリビニルアセタール樹脂と可塑剤との相溶性が高くなる。上記アセタール化度を上記上限以下とすると、樹脂中の残留アルデヒド量を軽減できる。
 上記アセタール化度は、主鎖の全エチレン基量から、水酸基が結合しているエチレン基量と、アセチル基が結合しているエチレン基量とを差し引いた値を、主鎖の全エチレン基量で除算して求めたモル分率を百分率で示した値である。アセタール化度(ブチラール化度)は、JIS  K6728「ポリビニルブチラール試験方法」に準拠した方法により測定された結果から算出するとよい。
 ポリビニルアセタール樹脂(1)のアセチル化度(アセチル基量)は、好ましくは0.01モル%以上、より好ましくは0.1モル%以上、さらに好ましくは7モル%以上、特に好ましくは9モル%以上であり、また、好ましくは30モル%以下、より好ましくは25モル%以下、更に好ましくは24モル%以下、特に好ましくは20モル%以下である。上記アセチル化度を上記下限以上にすると、ポリビニルアセタール樹脂と可塑剤との相溶性が高くなる。上記アセチル化度を上記上限以下にすると、中間膜及び合わせガラスの耐湿性が高くなる。
 ポリビニルアセタール樹脂(2)及びポリビニルアセタール樹脂(3)の各アセチル化度は、好ましくは10モル%以下、より好ましくは2モル%以下である。上記アセチル化度が上記上限以下であると、中間膜及び合わせガラスの耐湿性が高くなる。また、特に限定されないが、好ましくは0.01モル%以上である。
 上記アセチル化度は、アセチル基が結合しているエチレン基量を、主鎖の全エチレン基量で除算して求めたモル分率を百分率で示した値である。上記アセチル基が結合しているエチレン基量は、例えば、JIS  K6728「ポリビニルブチラール試験方法」に準拠して測定できる。
(可塑剤の詳細)
 以下、第1、第2、及び第3の層それぞれに使用される可塑剤の詳細について説明する。なお、以下の説明においては、第1、第2、及び第3の層に使用される可塑剤(1)、(2)、及び(3)についてまとめて説明する。
 第1、第2、及び第3の層に使用される可塑剤としては、例えば、一塩基性有機酸エステル及び多塩基性有機酸エステル等の有機エステル可塑剤、並びに有機リン酸可塑剤及び有機亜リン酸可塑剤などのリン酸可塑剤等が挙げられる。なかでも、有機エステル可塑剤が好ましい。上記可塑剤は液状可塑剤であることが好ましい。なお、液状可塑剤とは、常温(23℃)、常圧(1気圧)で液状となる可塑剤である。
 一塩基性有機酸エステルとしては、グリコールと、一塩基性有機酸とのエステルが挙げられる。グリコールとしては、各アルキレン単位が炭素数2~4、好ましくは炭素数2又は3であり、アルキレン単位の繰り返し数が2~10、好ましくは2~4であるポリアルキレングリコールが挙げられる。また、グリコールとしては、炭素数2~4、好ましくは炭素数2又は3であり、繰り返し単位が1であるモノアルキレングリコールでもよい。
 グリコールとしては、具体的には、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、テトラプロピレングリコール、ブチレングリコールなどが挙げられる。
 一塩基性有機酸としては、炭素数3~10の有機酸が挙げられ、具体的には、酪酸、イソ酪酸、カプロン酸、2-エチル酪酸、2-エチルペンタン酸、ヘプチル酸、n-オクチル酸、2-エチルヘキシル酸、n-ノニル酸及びデシル酸などが挙げられる。
 好ましい一塩基性有機酸エステルとしては、以下の式(1)で表される化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001

 上記式(1)中、R1及びR2はそれぞれ炭素数2~10の有機基を表し、R3はエチレン基、イソプロピレン基又はn-プロピレン基を表し、pは3~10の整数を表す。上記式(1)中のR1及びR2はそれぞれ、好ましくは炭素数5~10、より好ましくは炭素数6~10である。R1及びR2の有機基は、炭化水素基が好ましく、より好ましくはアルキル基である。
 また、具体的なグリコールエステルとしては、エチレングリコールジ-2-エチルブチレート、1,2-プロピレングリコールジ-2-エチルブチレート、1,3-プロピレングリコールジ-2-エチルブチレート、1,4-ブチレングリコールジ-2-エチルブチレート、1,2-ブチレングリコールジ-2-エチルブチレート、ジエチレングリコールジ-2-エチルブチレート、ジエチレングリコールジカプリエート、ジエチレングリコールジ-2-エチルヘキサノエート、ジプロピレングリコールジ-2-エチルブチレート、トリエチレングリコールジ-2-エチルヘキサノエート、トリエチレングリコールジカプリレート、トリエチレングリコールジ-2-エチルペンタノエート、トリエチレングリコールジ-n-ヘプタノエート、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-エチルプロパノエート、テトラエチレングリコールジ-n-ヘプタノエート、テトラエチレングリコールジ-2-エチルヘキサノエート、テトラエチレングリコールジ-2-エチルブチレートなどが挙げられる。
 また、多塩基性有機酸エステルとしては、例えば、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸等の炭素数4~12の二塩基性有機酸と、炭素数4~10のアルコールとのエステル化合物が挙げられる。炭素数4~10のアルコールは、直鎖でもよいし、分岐構造を有していてもよいし、環状構造を有してもよい。
 具体的には、セバシン酸ジブチル、アゼライン酸ジオクチル、アジピン酸ジヘキシル、アジピン酸ジオクチル、アジピン酸ヘキシルシクロヘキシル、アジピン酸ジイソノニル、アジピン酸ヘプチルノニル、ジ-(2-ブトキシエチル)アジペート、ジブチルカルビトールアジペート、混合型アジピン酸エステルなどが挙げられる。また、油変性セバシン酸アルキドなどでもよい。混合型アジピン酸エステルとしては、炭素数4~9のアルキルアルコール及び炭素数4~9の環状アルコールから選択される2種以上のアルコールから作製されたアジピン酸エステルが挙げられる。
 有機リン酸可塑剤としては、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及びトリイソプロピルホスフェート等のリン酸エステルなどが挙げられる。
 可塑剤は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
 可塑剤は、上記したなかでも、ジ-(2-ブトキシエチル)アジペート(DBEA)、トリエチレングリコールジ-2-エチルヘキサノエート(3GO)、トリエチレングリコールジ-2-エチルブチレート(3GH)及びトリエチレングリコールジ-2-エチルプロパノエートから選択されることが好ましく、トリエチレングリコールジ-2-エチルヘキサノエート(3GO)、トリエチレングリコールジ-2-エチルブチレート(3GH)及びトリエチレングリコールジ-2-エチルプロパノエートから選択されることがより好ましく、トリエチレングリコールジ-2-エチルヘキサノエート及びトリエチレングリコールジ-2-エチルブチレートから選択されることが更に好ましく、トリエチレングリコールジ-2-エチルヘキサノエートが特に好ましい。
(複合シリカ粒子の製造方法)
 複合シリカ粒子は、シリカ粒子の表面に有機被覆材料を被覆することで得ることができる。具体的には、シリカ粒子の表面に、上記した有機ケイ素化合物などの処理剤を反応させるとよいが、有機ケイ素化合物をそのまま、又は溶媒に希釈した溶液とし、さらに適宜触媒なども加えて、シリカ粒子の表面に付着させ反応させるとよい。溶媒としては、水、メタノール、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール系溶媒などを使用でき、これらを混合して使用してもよい。
 有機ケイ素化合物を表面に付着させる方法としては、有機ケイ素化合物又はその溶液とシリカ粒子を混合させてもよいし、シリカ粒子の表面に有機ケイ素化合物又はその溶液を噴霧してもよい。有機ケイ素化合物の溶液をシリカ粒子の表面に付着させる場合には、適宜乾燥などにより溶媒を除去するとよい。また、有機ケイ素化合物が表面に付着した状態で、加熱などすることで、有機ケイ素化合物とシリカ粒子表面との反応を進行させることが好ましい。シリカ粒子の表面に付着した有機ケイ素化合物がシリカ粒子と反応することで、シリカ粒子の表面に有機被覆材料が形成され、複合シリカ粒子が得られる。
(可塑剤組成物の作製)
 また、複合シリカ粒子を可塑剤に分散させることで、可塑剤と可塑剤に分散された複合シリカ粒子とを含む分散液(可塑剤組成物ともいう)を作製してもよい。複合シリカ粒子を可塑剤組成物の状態で熱可塑性樹脂に混合させると、複合シリカ粒子を熱可塑性樹脂中に分散させやすくなる。
 可塑剤組成物は、上記した方法で製造された複合シリカ粒子を可塑剤に加えて、公知の方法で可塑剤中に分散させるとよい。また、上記のようにして製造された複合シリカ粒子を、可塑剤に加えて、複合シリカ粒子を可塑剤に分散させ、かつ複合シリカ粒子を粉砕ミルなどにより粉砕して可塑剤組成物としてもよい。
(中間膜の製造方法)
 本発明の中間膜は、単層構造の場合、熱可塑性樹脂及び複合シリカ粒子を少なくとも含む樹脂組成物を、押出成形、プレス成形などの公知の成形方法で成形して、第1の層を形成することで製造できる。樹脂組成物は、樹脂組成物を構成する各成分を混合することで得られる。また、樹脂組成物が可塑剤を含有する場合、上記の通り予め可塑剤組成物を作製しておき、その可塑剤組成物を熱可塑性樹脂などの他の成分に混合して、樹脂組成物を得ることが好ましい。
 また、中間膜は、多層構造の場合には、樹脂組成物から中間膜を構成する各層(第1の層、第2の層、第3の層など)を成形した後、各層を積層することで成形できる。また、共押出などにより中間膜を構成する各層を成形しつつ各層を積層することで成形してもよい。
 多層構造の場合、第1の層を形成するための樹脂組成物に加えて、第2の層又は第2の層及び第3の層を形成するための樹脂組成物を用意するとよい。
 中間膜の製造効率が優れることから、上記第2の層と上記第3の層とに、同一のポリビニルアセタール樹脂が含まれていることが好ましく、上記第2の層と上記第3の層とに、同一のポリビニルアセタール樹脂及び同一の可塑剤が含まれていることがより好ましく、上記第2の層と上記第3の層とが同一の樹脂組成物により形成されていることが更に好ましい。
<合わせガラス>
 本発明は、さらに合わせガラスを提供するものである。本発明の合わせガラスは、2枚の合わせガラス部材と、2枚の合わせガラス部材の間に配置される上記した本発明の中間膜とを備える。2枚の合わせガラス部材それぞれは、中間膜を介して接着されればよい。
 図1~3に示すように、合わせガラス20において、各合わせガラス部材21、22は、中間膜10の両表面それぞれに積層されている。例えば、中間膜10が図1に示すように、第1の層11の単層構造からなる場合には、第1の層11の両表面上に合わせガラス部材21、22が積層されるとよい。
 また、図2に示すように、中間膜10が第1の層11と第2の層12を有する構成では、第2の層12の表面に一方の合わせガラス部材21が、第1の層11の表面に他方の合わせガラス部材22が積層されるとよい。さらに、図3に示すように、中間膜10が第1の層11と第2の層12と第3の層13を有する構成では、第2の層12の表面に一方の合わせガラス部材21が積層され、第3の層13の表面に他方の合わせガラス部材22が積層されるとよい。
(合わせガラス部材)
 合わせガラスで使用する合わせガラス部材としては、ガラス板、PET(ポリエチレンテレフタレート)フィルムなどの樹脂フィルムが挙げられる。合わせガラスには、2枚のガラス板の間に中間膜が挟み込まれている合わせガラスだけでなく、ガラス板とPETフィルム等の樹脂フィルムとの間に中間膜が挟み込まれている合わせガラスも含まれる。上記合わせガラスは、ガラス板を備えた積層体であり、少なくとも1枚のガラス板が用いられていることが好ましい。
 ガラス板は、無機ガラス、有機ガラスのいずれでもよいが、無機ガラスが好ましい。無機ガラスとしては、特に限定されないが、クリアガラス、クリアフロートガラス、フロート板ガラス、強化ガラス、着色ガラス、磨き板ガラス、型板ガラス、網入り板ガラス、線入り板ガラス、紫外線吸収板ガラス、赤外線反射板ガラス、赤外線吸収板ガラス、グリーンガラス等が挙げられる。
 また、有機ガラスとしては、一般的に樹脂ガラスと呼ばれるものが使用され、特に限定されないが、ポリカーボネート板、ポリメチルメタクリレート板、ポリエステル板などから構成される有機ガラスが挙げられる。
 2枚の合わせガラス部材は、互いに同種の材質から構成されてもよいし、別の材質から構成されてもよい。例えば、一方が無機ガラスで、他方が有機ガラスであってもよいが、2枚の合わせガラス部材の両方が無機ガラスであるか、又は有機ガラスであることが好ましい。
 上記合わせガラス部材それぞれの厚みは、好ましくは0.03mm以上5mm以下であり、より好ましくは0.5mm以上3mm以下である。また、上記合わせガラス部材がガラス板である場合に、該ガラス板の厚みは、好ましくは0.5mm以上5mm以下、より好ましくは0.7mm以上3mm以下である。上記合わせガラス部材がPETフィルムなどの樹脂フィルムである場合、該樹脂フィルムの厚みは、好ましくは0.03mm以上0.5mm未満である。
 本発明に係る中間膜の使用により、合わせガラスの厚みが薄くても、合わせガラスの曲げ剛性を高くできる。合わせガラスを軽量化したり、合わせガラスの材料を少なくして環境負荷を低減したり、合わせガラスの軽量化によって自動車の燃費を向上させて環境負荷を低減したりする観点からは、上記ガラス板の厚みは、好ましくは3.5mm以下、より好ましくは3.0mm以下、更に好ましくは2.5mm以下である。
 合わせガラスの製造方法は特に限定されない。例えば、2枚の合わせガラス部材の間に、中間膜を挟んで、押圧ロールに通したり、又はゴムバッグに入れて減圧吸引したりして、2枚の合わせガラス部材と中間膜との間に残留する空気を脱気する。その後、約70~110℃で予備接着して積層体を得る。次に、積層体をオートクレーブに入れたり、又はプレスしたりして、約120~150℃及び1~1.5MPaの圧力で圧着する。このようにして、合わせガラスを得ることができる。上記合わせガラスの製造時に、第1の層と第2の層と第3の層とを積層してもよい。
 本発明の中間膜及び上記合わせガラスは、自動車、鉄道車両、航空機、船舶などの各種乗り物及び建築物等に使用できる。上記中間膜及び上記合わせガラスは、これらの用途以外にも使用できる。上記中間膜及び上記合わせガラスは、車両用又は建築用の中間膜及び合わせガラスであることが好ましく、車両用の中間膜及び合わせガラスであることがより好ましい。
 上記中間膜及び上記合わせガラスは、自動車に特に好適である。上記中間膜及び上記合わせガラスは、自動車のフロントガラス、サイドガラス、リアガラス又はルーフガラス等に使用することが好ましい。また、上記中間膜及び上記合わせガラスは、サイドガラスに使用することが特に好ましい。サイドドアにはサイドガラス(合わせガラス)を固定する枠がないことが多いが、本発明の合わせガラスは、曲げ剛性が高いため、固定する枠がなくても撓んだりすることを防止できる。そのため、サイドガラスの曲げ剛性が低いことが原因で、サイドドアの開閉に支障をきたすなどの不具合が生じにくくなる。
 本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。
 各種物性、及び評価方法は、以下のとおりである。
[複合シリカ粒子の平均二次粒子径及びシリカ粒子の比表面積]
 第1の層を23℃においてTHFに溶解し、遠心分離で分離する方法で複合シリカ粒子を単離した。単離した複合シリカ粒子を、レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置(堀場製作所社製「LA-920」)を用い、レーザー回折法の粒度分布測定により平均値(D50)を測定することで複合シリカ粒子の平均二次粒子径を得た。また、単離した複合シリカ粒子を、比表面積を測定するため、電気炉で800℃加熱して表面処理を燃焼することで除去し、除去後のシリカ粒子の比表面積を、比表面積測定装置(島津製作所社製「トライスター」)で測定した。
[複合シリカ粒子の炭素量]
 上記と同様の方法で単離した複合シリカ粒子の表面に被覆した有機被覆材料の被覆量を、複合シリカ粒子表面の炭素量を測定することで求めた。シリカ表面から表面処理と関係しない余剰の有機物を除去するために、単離した複合シリカを遠沈管に3.5g採取し、エチルメチルケトンを35ml入れ超音波分散した後、遠心分離機でシリカを沈降させ、上澄み液を捨てて同様の操作をさらに2回繰り返して洗浄した。洗浄後に乾燥し、エチルメチルケトンを除去して得られた試料0.2gを坩堝に測り取って炭素分析装置(堀場製作所社製、EMIA)で複合シリカ粒子表面の炭素量を測定した。
[THF溶解残存分]
 ガラスチューブφ5mmに第1の層から採取したサンプルを封管し、230℃で6時間オーブンにて加熱した。ガラスチューブから加熱後のサンプルを取り出し、秤量して質量(W1)を測定した。次に、サンプルをテトラヒドロフラン(THF)に浸漬して室温(23℃)で24時間、150rpmで振蘯した。その後、200メッシュのフィルターによりろ過して、フィルターを100℃で1時間加熱し乾燥させ、乾燥残渣の質量(W2)を測定した。以下の式を用いてTHF溶解残存分の算出を行った。なお、以下の式においてW3はサンプルに含まれる複合シリカ粒子の量であり、第1の層における複合シリカ粒子の配合割合より算出した。また、各実施例、比較例では複合シリカ粒子は、200メッシュのフィルターを抜けるため、W2には複合シリカ粒子の質量は含まれない。ただし、複合シリカ粒子がフィルターにより捕捉される場合には、フィルターにより捕捉されたシリカ粒子の質量を乾燥残渣の質量より減じたものをW2とずる。
  THF溶解残存分(質量%)={(W2)/(W1-W3)}×100
[tanδの測定]
 各実施例、比較例と同様の方法で、第1の層を形成するための樹脂組成物を用意し、得られた樹脂組成物をプレス成形機でプレス成形し、得られたサンプルを50℃で2時間以上真空乾燥させて厚みが0.35mmであるサンプルを得た。そのサンプルを用いて、TAインスツルメント社製の粘弾性測定装置「レオメーターARES-G2」により、粘弾性測定を行った。測定用治具のジオメトリーは直径8mmのパラレルプレートであり、測定条件は温度200℃、歪み8%、周波数範囲100~0.1rad/sであり、100rad/sから掃引した。周波数0.1rad/sでのtanδ値を、0.1rad/s、200℃におけるtanδとした。
[ガラス転移温度]
 得られた中間膜から第1の層を剥離し、得られた第1の層を150℃でプレス成型した。その後、TAインスツルメント社製の粘弾性測定装置「レオメーターARES-G2」を用いて、粘弾性を測定した。サンプルは直径8mmのパラレルプレートを用いて、打ち出し、せん断モードで3℃/分の昇温速度で-30℃から100℃まで温度を上昇させる条件、及び周波数1Hz及び歪1%の条件で測定を行った。得られた測定結果において、損失正接のピーク温度をガラス転移温度Tg(℃)とした。なお、以下の実施例、比較例では、第1の層に由来するTgは、第2の層及び第3の層に由来するTgよりも低くなった。
[ヤング率]
 実施例、比較例と同様の方法で樹脂組成物を用意し、得られた樹脂組成物を150℃でプレス成形して、厚み800μmの成形体(第1の層、第2の層、又は第3の層)を得た。得られた成形体をダンベル社製のスーパーダンベルカッター「SDK-600」で打ち抜いて、全長が120mmの試験片を得た。得られた試験片を23℃及び湿度30%RHで12時間保管した。その後、25℃の恒温室でエー・アンド・デイ社製の「テンシロン」を用い、200mm/minで、試験片の引張試験を行った。得られた応力-歪み曲線の微小歪み領域における傾きを算出し、ヤング率とした。
 測定は、試験片の両端から40mmの位置にそれぞれ標線(標線間距離40mm)をつけ、標線間の試験片の厚みを測定した。それぞれの標線部分における試験片の厚みと、2本の標線間の中間部分における試験片の厚みを測定し、それらの平均値を標線間の厚みとして、その厚みより断面積を求めた。厚みは、ミツトヨ社製「デジマチックインジケータ」(ID-C112C)で測定した。
 その後、25℃の恒温室でエー・アンド・デイ社製のテンシロン「RTE-1210」を用い、200mm/min、掴み具間距離7cmで、試験片の引張試験を行った。以下の式により応力と歪みを計算した。
 応力=荷重/標線間の初期断面積
 歪み=(掴み具間距離の増加量/初期の標線間距離)×100
 なお、第1の層のヤング率の測定においては、得られた応力-歪み曲線の歪みが0~10%での傾きをヤング率とした。また、第2の層及び第3の層のヤング率の測定においては、得られた応力-歪み曲線の歪みが0~10%での傾きをヤング率とした。
[等価剛性]
 第1の層、第2の層及び第3の層のそれぞれのヤング率と厚みとから、中間膜の等価剛性E*を、以下の式により算出した。第1の層、第2の層及び第3の層の厚みは、光学顕微鏡により、第1の層、第2の層及び第3の層の断面を観察することで測定した。
 式(X):E*=(Σai)/(Σai/Ei)
 式(X)中のEiはi層目の層のヤング率を示し、aiはi層目の層の厚みを示す。Σはi層の数値の和を計算することを意味する。
 等価剛性が4MPa以上の場合を「A」,4MPa未満の場合を「B」と評価した。
[遮音性]
 各実施例、比較例で得られた中間膜を縦30cm×横2.5cmの大きさに切断した。次に、JIS  R3208に準拠したグリーンガラス(縦30cm×横2.5cm×厚さ2mm)2枚の間に、中間膜を挟み込み、積層体を得た。この積層体をゴムバック内に入れ、2.6kPaの真空度で20分間脱気した後、脱気したままオーブン内に移し、更に90℃で30分間保持して真空プレスし、積層体を予備圧着した。オートクレーブ中で135℃及び圧力1.2MPaの条件で、予備圧着された積層体を20分間圧着し、合わせガラスを得た。
 得られた合わせガラスを、ダンピング試験用の振動発生機(振研社製「加振機G21-005D」)により加振した。そこから得られた振動特性を機械インピーダンス測定装置(リオン社製「XG-81」)にて増幅し、振動スペクトルをFFTスペクトラムアナライザー(横河ヒューレッドパッカード社製「FFTアナライザー  HP3582A」)により解析した。得られた損失係数と合わせガラスとの共振周波数との比から、20℃における音周波数(Hz)と音響透過損失(dB)との関係を示すグラフを作成し、音周波数2,000Hz付近における極小の音響透過損失(TL値)を求めた。このTL値が高いほど、遮音性が高くなる。遮音性を下記の基準で判定した。
[遮音性の判定基準]
  A:TL値が35dB以上
  B:TL値が35dB未満
[ヘイズ]
 各実施例、比較例で作製した中間膜を縦30cm×横15cmのサイズに切断し、2枚のクリアフロートガラス(縦10cm×横10cm×厚み2.5mm)で挟み込み、真空ラミネーターにて90℃で、30分保持し、真空プレスした。ガラスからはみ出た中間膜を切り落とし、評価用合わせガラスを作製した。JIS K 6714に準拠した方法で、得られた合わせガラスのヘイズ値を、80℃環境下において、積分式濁度計(東京電色社製)を用いて、340~1800nmの光線に対するヘイズ値を測定した。
 ヘイズ値が0.8%以下の場合を「A」,0.8%超の場合を「B」と評価した。
[フローマーク]
 各実施例、比較例で得られた中間膜を、縦30cm×横15cmの大きさに切断した。次に、クリアフロートガラス(縦30cm×横15cm×厚み2.5mm)を用意した。この2枚のクリアフロートガラスの間に、得られた中間膜を挟み込み、真空ラミネーターにて90℃で30分間保持し、真空プレスし、積層体を得た。積層体において、ガラス板からはみ出た中間膜部分を切り落とし、合わせガラスを得た。
 フローマーク評価に使用する光源として日本技術センター社製のS-Lightを用いた。光源とスクリーンとの間の距離が200cm、光源と中間膜との間の距離が180cmとなるように、光源とスクリーンとの間に合わせガラスを配置した。合わせガラスの面に光が垂直に照射されるようにした。スクリーンに投影された像をカメラで撮影した。フローマークを下記の基準で判定した。
[フローマークの判定基準]
 A:すじ状のむら(フローマーク)がはっきりと観察されない
 B:すじ状のむら(フローマーク)がわずかに観察される
 C:すじ状のむら(フローマーク)が観察される
 なお、Aと判定される標準サンプルの例を図4(a)及び(b)に示し、Bと判定される標準サンプルの例を図5に示し、Cと判定される標準サンプルの例を図6(a)及び(b)に示した。
[ゲル状欠点]
 フローマーク評価と同様に作製した合わせガラスを観察して、1mあたりのゲル状欠点の数を数えて以下の評価基準により評価した。
   A:0個/m
   B:0個/mより多い。
[実施例1]
(可塑剤組成物の作製)
 処理剤としてのフェニルトリメトキシシラン(有機官能基としてのフェニル基を有する。商品名「KBM-103」、信越化学社製)と、イソプロパノールと、脱イオン水とを1/2/1の混合比で混合した処理剤混合液を用意した。シリカ粒子(商品名「Nipsil SP-200」、東ソー・シリカ社製、沈降シリカ)100質量部をミキサーに入れた後、触媒としてアンモニア水を適量添加し、さらに、上記処理剤混合液を処理剤(フェニルトリメトキシシラン)の配合量が6.1質量部となるように撹拌しながら添加した。その後、室温で一日熟成させて、混合物を防爆乾燥器に移し揮発分がなくなってから更に160℃、5時間反応させて複合シリカ粒子を得た。
 得られた複合シリカ粒子20質量部に対して可塑剤としてのトリエチレングリコール-ジ-2-エチルヘキサノエート(3GO)75質量部を混合し、高速せん断撹拌装置により分散させて、さらに高圧湿式微粒化装置にて粉砕して、粉砕された複合シリカ粒子aを含む可塑剤組成物を得た。
(中間膜の作製)
 共押出機を用いて、ポリビニルアセタール樹脂としてのポリビニルブチラール樹脂100質量部と、上記可塑剤組成物とを混練して、第1の層用の樹脂組成物を得た。また、共押出機において、ポリビニルアセタール樹脂としてのポリビニルブチラール樹脂100質量部と、可塑剤としてのトリエチレングリコール-ジ-2-エチルヘキサノエート(3GO)32質量部とを混練し、第2及び第3の層用の樹脂組成物を得た。なお、第1~第3の層に使用されるポリビニルブチラール樹脂の詳細は、表1に示す通りである。
 上記共押出機において、得られた第1~第3層用の樹脂組成物を共押出することにより、厚み360μmの第2の層、厚み80μmの第1の層、及び厚み360μmの第3の層からなる3層構造の中間膜を得た。各種評価結果を表1に示す。
[実施例2~5]
 上記処理剤混合液を、処理剤(フェニルトリメトキシシラン)の配合量が表1に記載されるとおりの量となるように可塑剤に添加した以外は、実施例1と同様に実施した。
[実施例6~9、比較例6,7]
 シリカ粒子を表1に記載のとおりに変更し、処理剤(フェニルトリメトキシシラン)の配合量が表1に記載されるとおりの量となるように処理剤混合液を可塑剤に添加し、複合シリカ粒子b~eを含む可塑剤組成物を得た以外は、実施例1と同様に実施した。
[実施例10]
 可塑剤組成物の作製方法を以下のように変更した以外は実施例1と同様に実施した。
 処理剤としてのフェニルトリメトキシシラン(有機官能基としてのフェニル基を有する:商品名「KBM-103」、信越化学社製)と、イソプロパノールと、脱イオン水とを1/2/1の混合比で混合した処理剤混合液を用意した。シリカ粒子(富士シリシア社製、商品名「サイリシア310P」、ゲル法シリカ粒子)100質量部をミキサーに入れた後、触媒としてアンモニア水を適量添加し、さらに、上記処理剤混合液を、処理剤(フェニルトリメトキシシラン)の配合量が8.6質量部となるように撹拌しながら添加した。その後、室温で一日熟成させて、混合物を防爆乾燥器に移し揮発分がなくなってから更に160℃、5時間反応させて複合シリカ粒子を得た。
 得られた複合シリカ粒子20質量部に対して可塑剤としてのトリエチレングリコール-ジ-2-エチルヘキサノエート(3GO)75質量部を混合し、高速せん断撹拌装置により分散させて、複合シリカ粒子fを含む可塑剤組成物を得た。
[実施例11]
 シリカ粒子を、商品名「AEROSIL380PE」、日本アエロジル社製のヒュームドシリカに変更し、かつ処理剤(フェニルトリメトキシシラン)の配合量が表1に記載されるとおりの量となるように、処理剤混合液を可塑剤に添加し、複合シリカ粒子gを含む可塑剤組成物を得た以外は、実施例10と同様に実施した。
[実施例12~14]
 複合シリカ粒子の配合量を表1、2に記載の通りに変更した以外は、実施例1と同様に実施した。
[実施例15]
 可塑剤組成物の作製において、処理剤の配合量を表2に記載の通りに変更した以外は、実施例1と同様に実施した。
[比較例1]
 ポリビニルブチラール樹脂100質量部と、可塑剤75質量部とを混練して得た樹脂組成物を、第1の層用の樹脂組成物として使用し、第1の層に複合シリカ粒子を含有させなかった点以外は実施例1と同様に実施した。
[比較例2~5]
 ポリビニルブチラール樹脂100質量部と、可塑剤75質量部と、シリカ粒子20質量部とを混練して得た樹脂組成物を、第1の層用の樹脂組成物として使用し、第1の層に有機被覆材料により被覆されないシリカ粒子を含有させた点、及びシリカ粒子として表2に記載のシリカ粒子を使用した以外は実施例1と同様に実施した。なお、比較例3~5は、シリカ粒子を粉砕しておらず、未粉砕であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 表1、2の各複合シリカ粒子におけるシリカ粒子の種類は、以下のとおりである。
シリカa:商品名「Nipsil SP-200」、東ソー・シリカ社製、沈降シリカ(粉砕)
シリカa’:商品名「Nipsil SP-200」、東ソー・シリカ社製、沈降シリカ(未粉砕)
シリカb:商品名「Nipsil HD」、東ソー・シリカ社製、沈降シリカ(粉砕)
シリカc:商品名「Nipsil K-500」、東ソー・シリカ社製、沈降シリカ(粉砕)
シリカd:商品名「ミズカシルP801」、水澤化学工業社製、沈降シリカ(粉砕)
シリカd’:商品名「ミズカシルP801」、水澤化学工業社製、沈降シリカ(未粉砕)
シリカe:商品名「ミズカシルP803」、水澤化学工業社製、沈降シリカ(粉砕)
シリカe’:商品名「ミズカシルP803」、水澤化学工業社製、沈降シリカ(未粉砕)
シリカf:商品名「サイリシア310P」、富士シリシア社製、ゲル法シリカ
シリカg:商品名「AEROSIL380PE」、日本アエロジル社製、ヒュームドシリカ
 以上のように各実施例では、平均二次粒子径が所定の範囲内である複合シリカ粒子を第1の層に含有させ、THF溶解残存分を10質量%以下とすることで、曲げ剛性を確保しつつ、ゲル状欠点の発生を抑制でき,中間膜の外観が良好となった。
 10 合わせガラス
 11 第1の層
 12 第2の層
 13 第3の層
 20 合わせガラス
 21、22 合わせガラス部材

Claims (13)

  1.  1層又は2層以上の構造を有する合わせガラス用中間膜であって、
     熱可塑性樹脂、及び複合シリカ粒子を含む第1の層を備え、
     前記複合シリカ粒子が、シリカ粒子と、前記シリカ粒子の表面に被覆される有機被覆材料とを有し、
     前記第1の層が、230℃で6時間放置した後におけるTHF溶解残存分が10質量%以下である、合わせガラス用中間膜。
  2.  前記第1の層は、0.1rad/s、200℃におけるtanδが0.8以上である、請求項1に記載の合わせガラス用中間膜。
  3.  前記複合シリカ粒子の平均二次粒子径が0.05μm以上2.0μm以下である、請求項1又は2に記載の合わせガラス用中間膜。
  4.  前記複合シリカ粒子は、表面の炭素量が30質量%以下である、請求項1~3のいずれか1項に記載の合わせガラス用中間膜。
  5.  前記複合シリカ粒子の含有量は、前記熱可塑性樹脂100質量部に対して、12質量部以上60質量部以下である、請求項1~4のいずれか1項に記載の合わせガラス用中間膜。
  6.  前記有機被覆材料が、芳香環を含む、請求項1~5のいずれか1項に記載の合わせガラス用中間膜。
  7.  前記有機被覆材料が、フェニル基を含む、請求項1~6のいずれか1項に記載の合わせガラス用中間膜。
  8.  前記THF溶解残存分が5質量%以下である、請求項1~7のいずれか1項に記載の合わせガラス用中間膜。
  9.  前記第1の層のガラス転移温度が、10℃以下である、請求項1~8のいずれか1項に記載の合わせガラス用中間膜。
  10.  熱可塑性樹脂を含む第2の層を備え、
     前記第2の層が、前記第1の層の一方の面に設けられ、
     前記第1の層のガラス転移温度が、前記第2の層のガラス転移温度よりも低い、請求項1~9のいずれか1項に記載の合わせガラス用中間膜。
  11.  熱可塑性樹脂を含む第2の層を備え、
     前記第1の層における前記前記熱可塑性樹脂が、ポリビニルアセタール樹脂であり、
     前記第2の層における前記熱可塑性樹脂が、ポリビニルアセタール樹脂である、請求項1~10のいずれか1項に記載の合わせガラス用中間膜。
  12.  前記第1の層における前記ポリビニルアセタール樹脂の水酸基の含有率が、前記第2の層におけるポリビニルアセタール樹脂の水酸基の含有率より低く、
     前記第1の層における前記ポリビニルアセタール樹脂の水酸基の含有率と、前記第2の層におけるポリビニルアセタール樹脂の水酸基の含有率との差の絶対値が1モル%以上である、請求項11に記載の合わせガラス用中間膜。
  13.  請求項1~12のいずれか1項に記載の合わせガラス用中間膜と、2枚の合わせガラス部材とを備え、前記合わせガラス用中間膜が前記2枚の合わせガラス部材の間に配置される合わせガラス。
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