CN103140450A - 夹层玻璃用中间膜及夹层玻璃 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种夹层玻璃用中间膜,其在用于构成夹层玻璃时,可以在宽温度范围内提高所得夹层玻璃在高频区的隔音性。本发明的夹层玻璃用中间膜(1)具有由第1层(2)、第2层(3)及第3层(4)依次叠层而成的结构。第1、第2、第3层(2)、(3)、(4)分别包含聚乙烯醇缩醛树脂和增塑剂。第1层(2)中包含的聚乙烯醇缩醛树脂的羟基含有率低于第2、第3层(3)、(4)中包含的聚乙烯醇缩醛树脂的各羟基含有率。第1层(2)的厚度(T1)与第2、第3层(3)、(4)的总厚度(T2+T3)之比(T1/(T2+T3))为0.14以下。
Description
技术领域
本发明涉及可用于汽车及建筑物等的夹层玻璃的夹层玻璃用中间膜,更具体而言,涉及包含聚乙烯醇缩醛树脂和增塑剂的夹层玻璃用中间膜、以及使用该夹层玻璃用中间膜的夹层玻璃。
背景技术
夹层玻璃即使受到外部冲击而破损时,玻璃破片的飞散量也少,安全性优异。因此,上述夹层玻璃己被广泛用于汽车、有轨车辆、飞机、船舶及建筑物等。上述夹层玻璃是通过在一对玻璃板之间夹入中间膜而制造的。
近年来,为了实现夹层玻璃的轻质化,已针对减小夹层玻璃的厚度进行了研究。但是,使夹层玻璃的厚度变薄时,会导致隔音性下降。将隔音性低的夹层玻璃用于汽车的挡风玻璃等的情况下,存在无法充分获得对于风切音或刮水器的驱动音等5000Hz左右音域的声音的隔音性的问题。
因此,已针对通过改变中间膜的材料来提高夹层玻璃的隔音性的方法进行了研究。
作为夹层玻璃用中间膜的一例,下述专利文献1中公开了一种包含缩醛化度为60~85摩尔%的聚乙烯醇缩醛树脂100重量份、碱金属盐及碱土金属盐中的至少一种金属盐0.001~1.0重量份、以及30重量份以上的增塑剂的隔音层。该隔音层可以以单层形式用作中间膜,或者,也可以与其它层叠层而制成多层中间膜使用。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2007-070200号公报
发明内容
发明要解决的问题
近年来,已从使用内燃机的燃料汽车转移到使用电动机的电动汽车及使用内燃机和电动机的混合动力汽车等。对于可以在使用内燃机的燃料汽车中使用的夹层玻璃而言,特别要求其在较低频区的隔音性。然而,即使是在使用内燃机的燃料汽车中使用的夹层玻璃,也期待其在高频区具有高隔音性。与此相对,对于可以在使用电动机的电动汽车及混合动力汽车中使用的夹层玻璃而言,为了有效地屏蔽电动机的驱动音,尤其要求其在高频区具有高隔音性。
使用上述专利文献1中记载的中间膜来构成夹层玻璃的情况下,夹层玻璃在高频区的隔音性不足,因此有时无法避免由符合效应引起的隔音性降低。
这里,所述符合效应指的是下述现象:声波入射至玻璃板时,由于玻璃板的刚性和惯性,在玻璃面上传播横向波而引起横向波与入射音产生共振,其结果,导致声音透过。另外,对于夹层玻璃,还要求其在宽温度范围内发挥高隔音性。
另外,使用上述专利文献1中记载的由隔音层和其它层叠层而得到的多层中间膜来构成夹层玻璃的情况下,可以在一定程度上提高夹层玻璃在20℃附近的隔音性。但由于多层中间膜具有上述隔音层,因此有时会导致使用该多层中间膜的夹层玻璃产生发泡。
此外,为了提高夹层玻璃的隔音性,近年来已针对增大中间膜中增塑剂的含量进行了研究。增大中间膜中增塑剂的含量时,可以改善夹层玻璃的隔音性。但如果增大增塑剂的含量,可能会导致夹层玻璃产生发泡。
本发明的目的在于提供一种夹层玻璃用中间膜、以及使用该夹层玻璃用中间膜的夹层玻璃,所述夹层玻璃用中间膜在用于构成夹层玻璃时,可以在宽温度范围内提高所得夹层玻璃在高频区的隔音性。
本发明的限定目的在于提供一种夹层玻璃用中间膜、以及使用该夹层玻璃用中间膜的夹层玻璃,所述夹层玻璃用中间膜可获得不仅在宽温度范围内在高频区具有高隔音性、而且能够抑制发泡的产生及发泡的成长的夹层玻璃。
解决问题的方法
从较宽层面上把握本发明时,本发明提供一种夹层玻璃用中间膜,其具备:包含聚乙烯醇缩醛树脂和增塑剂的第1层;叠层于上述第1层的第1表面、且包含聚乙烯醇缩醛树脂和增塑剂的第2层;以及叠层于上述第1层的与上述第1表面相反的第2表面、且包含聚乙烯醇缩醛树脂和增塑剂的第3层,其中,上述第1层中包含的上述聚乙烯醇缩醛树脂的羟基含有率低于上述第2、第3层中包含的上述聚乙烯醇缩醛树脂的各羟基含有率,上述第1层的厚度与上述第2、第3层的总厚度之比为0.14以下。
在本发明的夹层玻璃用中间膜的某一特定方面,上述第1层中包含的上述聚乙烯醇缩醛树脂的羟基含有率比上述第2、第3层中包含的上述聚乙烯醇缩醛树脂的各羟基含有率低5摩尔%以上。
在本发明的夹层玻璃用中间膜的其它特定方面,上述第1层中包含的上述聚乙烯醇缩醛树脂的羟基含有率低于25摩尔%、且乙酰化度低于30摩尔%。
在本发明的夹层玻璃用中间膜的另一其它特定方面,上述第2、第3层中包含的上述聚乙烯醇缩醛树脂的羟基含有率分别为10摩尔%以上且50摩尔%以下、且乙酰化度分别低于3摩尔%。
在本发明的夹层玻璃用中间膜的另一特定方面,在上述第1层中,相对于上述聚乙烯醇缩醛树脂100重量份,上述增塑剂的含量为20~90重量份。
在本发明的夹层玻璃用中间膜的另一特定方面,在上述第2、第3层中,相对于上述聚乙烯醇缩醛树脂100重量份,上述增塑剂的含量分别为10~60重量份。
在本发明的夹层玻璃用中间膜的另一特定方面,在上述第1层中,相对于上述聚乙烯醇缩醛树脂100重量份,上述增塑剂的含量为50重量份以上,上述第1层中的上述聚乙烯醇缩醛树脂的羟基含有率与上述第2层中的上述聚乙烯醇缩醛树脂的羟基含有率之差为9.2摩尔%以下,上述第1层中的上述聚乙烯醇缩醛树脂的羟基含有率与上述第2层中的上述聚乙烯醇缩醛树脂的羟基含有率之差大于8.5摩尔%且在9.2摩尔%以下时,上述第1层中的上述聚乙烯醇缩醛树脂的乙酰化度为8摩尔%以下。
在本发明的夹层玻璃用中间膜的其它特定方面,使用上述第1层作为树脂膜并对该树脂膜的粘弹性进行测定时,如果将该树脂膜的玻璃化转变温度记作Tg(℃),则(Tg+80)℃下的弹性模量G’(Tg+80)与(Tg+30)℃下的弹性模量G’(Tg+30)之比(G’(Tg+80)/G’(Tg+30))为0.65以上。
在本发明的夹层玻璃用中间膜的另一特定方面,上述第1层中的上述聚乙烯醇缩醛树脂由平均聚合度大于3000的聚乙烯醇经缩醛化而得到。
在本发明的夹层玻璃用中间膜的某一特定方面,优选上述第1层中的上述聚乙烯醇缩醛树脂的乙酰化度为8摩尔%以上,或者,上述第1层中的上述聚乙烯醇缩醛树脂的乙酰化度小于8摩尔%、且缩醛化度が68摩尔%以上。优选上述第1层中的上述聚乙烯醇缩醛树脂的乙酰化度为8摩尔%以上。另外,还优选上述第1层中的上述聚乙烯醇缩醛树脂的乙酰化度小于8摩尔%、且缩醛化度为68摩尔%以上。
本发明的夹层玻璃具备第1夹层玻璃构成部件、第2夹层玻璃构成部件、以及夹入该第1、第2夹层玻璃构成部件之间的中间膜,该中间膜为按照本发明构成的夹层玻璃用中间膜。
发明的效果
本发明的夹层玻璃用中间膜具有由第2层、第1层及第3层依次叠层而成的结构,该第1~第3层分别包含聚乙烯醇缩醛树脂和增塑剂,上述第1层中包含的上述聚乙烯醇缩醛树脂的羟基含有率低于上述第2、第3层中包含的上述聚乙烯醇缩醛树脂的各羟基含有率,上述第1层的厚度(T1)与上述第2、第3层的总厚度(T2+T3)之比(T1/(T2+T3))为0.14以下,因此,可以在宽温度范围内提高使用本发明的夹层玻璃用中间膜的夹层玻璃在高频区的隔音性。
附图说明
图1为部分截取剖面图,模式性地示出了本发明的一实施方式的夹层玻璃用中间膜。
图2为部分截取剖面图,模式性地示出了使用图1所示的夹层玻璃用中间膜的夹层玻璃的一例。
图3是用以说明使用包含第1层中所含的聚乙烯醇缩醛树脂和增塑剂的树脂膜,并对该树脂膜的粘弹性进行测定时,其损耗角正切tanδ与温度的关系及弹性模量G’与温度的关系的图。
符号说明
1…中间膜
1a…第1表面
1b…第2表面
2…第1层
2a…第1表面
2b…第2表面
3…第2层
3a…外侧表面
4…第3层
4a…外侧表面
11…夹层玻璃
21…第1夹层玻璃构成部件
22…第2夹层玻璃构成部件
具体实施方式
以下,结合附图对本发明的具体实施方式及实施例进行说明,并由此来阐明本发明。
图1为部分截取剖面图,模式性地示出了使用本发明的一实施方式的夹层玻璃用中间膜的夹层玻璃。
图1所示的中间膜1为多层中间膜。中间膜1用于获得夹层玻璃。中间膜1为夹层玻璃用中间膜。中间膜1具备:第1层2、叠层于第1层2的第1表面2a的第2层3、以及叠层于第1层2的与第1表面2a相反的第2表面2b的第3层4。第1层2为中间层,主要作为隔音层发挥作用。第2、第3层3,4为保护层,在本实施方式中为表面层。第1层2夹在第2、第3层3,4之间。因此,中间膜1具有由第2层3、第1层2及第3层4依次叠层而成的多层结构。
第1、第2、第3层2,3,4分别包含聚乙烯醇缩醛树脂和增塑剂。第2层3和第3层4的组成可以相同也可以不同。由于第2、第3层3,4包含聚乙烯醇缩醛树脂,因此,可充分提高第2、第3层3,4与夹层玻璃构成部件之间的粘接力。
本实施方式的主要特征在于:第1层2中所含的上述聚乙烯醇缩醛树脂的羟基含有率低于第2、第3层3,4中所含的上述聚乙烯醇缩醛树脂的各羟基含有率,并且,第1层2的厚度与第2、第3层3,4的总厚度之比T1/(T2+T3)为0.14以下。即,就中间膜1而言,将第1层2的厚度(μm)设为T1、第2层3的厚度(μm)设为T2、第3层4的厚度(μm)设为T3时,第1层2的厚度与第2、第3层3,4的总厚度之比T1/(T2+T3)为0.14以下。由此,可以在宽温度范围内提高使用中间膜1的夹层玻璃在高频区的隔音性。尤其是,可以有效提高在高于3kHz的高频区的隔音性。
从可以在宽温度范围内进一步提高夹层玻璃在高频区的隔音性的观点出发,上述厚度比优选为0.13以下、更优选为0.12以下、进一步优选为0.11以下、特别优选为0.10以下,优选为0.03以上、更优选为0.05以上、进一步优选为0.07以上。
从可以在宽温度范围内进一步提高夹层玻璃在高频区的隔音性的观点出发,第1层的厚度优选为20μm以上、更优选为30μm以上。
然而,对于隔音性得以提高的具有多层结构的夹层玻璃用中间膜而言,存在夹层玻璃易产生发泡的问题。
从抑制夹层玻璃中发泡的产生及发泡的成长的观点出发,优选:在第1层2中,相对于上述聚乙烯醇缩醛树脂100重量份,上述增塑剂的含量为50重量份以上,第1层2中的上述聚乙烯醇缩醛树脂的羟基含有率低于第2层3中的上述聚乙烯醇缩醛树脂的羟基含有率,第1层2中的上述聚乙烯醇缩醛树脂的羟基含有率与第2层3中的上述聚乙烯醇缩醛树脂的羟基含有率之差(以下也记作含有率差(1-2))为9.2摩尔%以下,另外,当第1层2中的上述聚乙烯醇缩醛树脂的羟基含有率与第2层3中的上述聚乙烯醇缩醛树脂的羟基含有率之差(含有率差(1-2))大于8.5摩尔%且在9.2摩尔%以下时,第1层2中的上述聚乙烯醇缩醛树脂的乙酰化度为8摩尔%以下。上述含有率差(1-2)可以大于8.5摩尔%且在9.2摩尔%以下,另外,也可以在8.5摩尔%以下。
另外优选:第1层2中的上述聚乙烯醇缩醛树脂的羟基含有率低于第3层4中的上述聚乙烯醇缩醛树脂的羟基含有率,第1层2中的上述聚乙烯醇缩醛树脂的羟基含有率与第3层4中的上述聚乙烯醇缩醛树脂的羟基含有率之差(以下也记作含有率差(1-3))为9.2摩尔%以下,另外,当第1层2中的上述聚乙烯醇缩醛树脂的羟基含有率与第3层4中的上述聚乙烯醇缩醛树脂的羟基含有率之差(含有率差(1-3))大于8.5摩尔%且在9.2摩尔%以下时,第1层2中的上述聚乙烯醇缩醛树脂的乙酰化度为8摩尔%以下。需要说明的是,即使含有率差(1-3)在8.5摩尔%以下,当含有率差(1-2)大于8.5摩尔%且在9.2摩尔%以下时,优选第1层2中的上述聚乙烯醇缩醛树脂的乙酰化度在8摩尔%以下。上述含有率差(1-3)可以大于8.5摩尔%且在9.2摩尔%以下,另外,也可以在8.5摩尔%以下。
为了抑制上述发泡的产生及发泡的成长,本发明人等进行了深入研究,结果发现,通过如上所述地控制第1~第3层中的聚乙烯醇缩醛树脂的各羟基含有率,可以充分抑制夹层玻璃中发泡的产生及发泡的成长。由于可以抑制增塑剂的转移,并且能够充分抑制夹层玻璃中发泡的产生及发泡的成长,因此可以增多各层的增塑剂的含量、尤其是第1层2中的增塑剂的含量。这样一来,能够进一步提高夹层玻璃的隔音性。
需要说明的是,第1层2中上述增塑剂相对于上述聚乙烯醇缩醛树脂100重量份的含量高于第2、第3层3,4中上述增塑剂相对于上述聚乙烯醇缩醛树脂100重量份的含量时,存在更容易产生发泡的倾向。并且,一旦产生发泡,则存在所产生的发泡成为核而引起发泡成长的倾向。与此相对,通过如上所述地控制第1~第3层中的聚乙烯醇缩醛树脂的各羟基含有率,可以充分抑制夹层玻璃中发泡的产生及发泡的成长。
从进一步抑制夹层玻璃中发泡的产生及发泡的成长的观点出发,第1层2中的上述聚乙烯醇缩醛树脂的羟基含有率与第2、第3层3,4中的上述聚乙烯醇缩醛树脂的各羟基含有率之差(含有率差(1-2)及含有率差(1-3))的优选下限为0.1摩尔%、更优选下限为1摩尔%、进一步优选下限为2摩尔%,优选上限为8.5摩尔%、更优选上限为7.8摩尔%、进一步优选上限为7摩尔%、特别优选上限为5.6摩尔%。由于能够进一步抑制夹层玻璃中发泡的产生及发泡的成长,第1层2中的上述聚乙烯醇缩醛树脂的羟基含有率与第2、第3层3,4中的上述聚乙烯醇缩醛树脂的各羟基含有率之差(含有率差(1-2)及含有率差(1-3))优选为5摩尔%以下、更优选为4.5摩尔%以下、更优选为4摩尔%以下、进一步优选为3.5摩尔%以下。
另外,优选第1层2中的上述聚乙烯醇缩醛树脂包含绝对分子量为100万以上的高分子量成分(以下也记作高分子量成分X)、或第1层2中的上述聚乙烯醇缩醛树脂包含聚苯乙烯换算分子量(以下也记作分子量y)为100万以上的高分子量成分(以下也记作高分子量成分Y)。该高分子量成分X,Y为聚乙烯醇缩醛树脂。优选第1层2中的上述聚乙烯醇缩醛树脂中上述高分子量成分X所占的比例为7.4%以上、或第1层2中的上述聚乙烯醇缩醛树脂中上述高分子量成分Y所占的比例为9%以上。
还优选在使用第1层2作为树脂膜B并对该树脂膜B的粘弹性进行测定(试验法B)的情况下,将该树脂膜B的玻璃化转变温度记作Tg(℃)时,(Tg+80)℃下的弹性模量G’(Tg+80)与(Tg+30)℃下的弹性模量G’(Tg+30)之比(G’(Tg+80)/G’(Tg+30))为0.65以上。
在上述试验法B中,第1层2被用作上述树脂膜B,第1层2本身为树脂膜B。
上述树脂膜B为第1层2,并以在第1层2中的重量比包含上述聚乙烯醇缩醛树脂和上述增塑剂。在上述试验法B中,优选在夹层玻璃用中间膜1中发生了增塑剂的转移后进行上述弹性模量G’(Tg+80)及弹性模量G’(Tg+30)的测定。在上述试验法B中,更优选在将夹层玻璃用中间膜1在湿度30%(±3%)、温度23℃下保存1个月,使夹层玻璃用中间膜1中发生了增塑剂的转移后进行上述弹性模量G’(Tg+80)及弹性模量G’(Tg+30)的测定。
为了抑制上述发泡的产生及发泡的成长,本发明人等进行了深入研究,结果还发现,利用上述试验法B测定的上述比值(G’(Tg+80)/G’(Tg+30))在0.65以上时,可充分抑制夹层玻璃中发泡的产生及发泡的成长。由于在第1层2中的上述增塑剂的含量高时也能够充分抑制夹层玻璃中发泡的产生及发泡的成长,因此,能够提高夹层玻璃的隔音性。特别是,通过使用在以上述比值(G’(Tg+80)/G’(Tg+30))为0.65以上的方式构成的第1层2的两面叠层有第2、第3层3,4的夹层玻璃用中间膜1,可以进一步抑制夹层玻璃中发泡的产生及发泡的成长。
上述比值(G’(Tg+80)/G’(Tg+30))为0.65以上、优选为1.0以下。上述比值(G’(Tg+80)/G’(Tg+30))为0.65以上时,即使夹层玻璃经过在非常苛刻的条件下、或者是长时间地保存,也能够充分抑制夹层玻璃中发泡的产生及发泡的成长。另外,上述比值(G’(Tg+80)/G’(Tg+30))在上述下限以上及上述上限以下时,即使经过在非常苛刻的条件下、或者是长时间地保存,也能够更为有效地抑制夹层玻璃中发泡的产生及发泡的成长。
另外,从充分提高夹层玻璃的隔音性的观点出发,优选在第1层2中,相对于上述聚乙烯醇缩醛树脂100重量份,上述增塑剂的含量为40重量份以上。即使第1层2中增塑剂的含量高,通过以上述比值(G’(Tg+80)/G’(Tg+30))为0.65以上的方式构成第1层2,也能够抑制夹层玻璃中发泡的产生及发泡的成长。
上述玻璃化转变温度Tg(℃)代表由通过上述粘弹性测定而得到的测定结果得到的损耗角正切tanδ的峰值温度。从进一步抑制夹层玻璃中发泡的产生及发泡的成长的观点出发,上述比值(G’(Tg+80)/G’(Tg+30))更优选为0.7以上、更优选为0.95以下、进一步优选为0.75以上、进一步优选为0.9以下。特别是,在利用聚乙烯醇的平均聚合度控制上述比值(G’(Tg+80)/G’(Tg+30))的情况下,由于能够充分抑制夹层玻璃中发泡的产生及发泡的成长、且能够进一步提高夹层玻璃的隔音性,因此,上述比值(G’(Tg+80)/G’(Tg+30))优选为0.65以上、更优选为0.66以上、进一步优选为0.67以上、特别优选为0.7以上、优选为0.82以下、更优选为0.8以下。此外,在上述比值(G’(Tg+80)/G’(Tg+30))为0.82以下、或0.8以下时,可以容易地进行中间膜的成形。
作为使利用上述试验法B测定的上述比值(G’(Tg+80)/G’(Tg+30))为0.65以上的方法,可列举在合成第1层2中的聚乙烯醇缩醛树脂时使用平均聚合度较高的聚乙烯醇的方法、或使第1层2中的聚乙烯醇缩醛树脂的分子间相互作用增强的方法等。作为使上述第1层2中的聚乙烯醇缩醛树脂的分子间相互作用增强的方法,可列举使该聚乙烯醇缩醛树脂的分子间发生物理交联的方法、或使其发生化学交联的方法。其中,由于能够利用挤出机容易地成形中间膜1,因此,优选在合成第1层2中的聚乙烯醇缩醛树脂时使用平均聚合度较高的聚乙烯醇的方法、或使第1层2中的聚乙烯醇缩醛树脂的分子间发生物理交联的方法。
作为通过上述粘弹性测定而得到的损耗角正切tanδ与温度的关系及弹性模量G’与温度的关系的一例,采用图3进行说明。
损耗角正切tanδ与温度处于图3所示的关系。损耗角正切tanδ达到峰P时的温度为玻璃化转变温度Tg。
另外,图3所示的虚线A2的弹性模量G’下的玻璃化转变温度Tg、和实线A1的弹性模量G’下的玻璃化转变温度Tg为相同温度。例如,以弹性模量G’(Tg+30)为基准时,弹性模量G’(Tg+80)的变化量D越小,越能够有效抑制夹层玻璃中发泡的产生及发泡的成长。实线A1的弹性模量G’下的变化量D1小于虚线A2的弹性模量G’下的变化量D2。因此,在图3中,相比于显示变化量D2较大的虚线A2的弹性模量G’的情况,显示变化量D1较小的实线A1的弹性模量G’的情况更能够有效地抑制夹层玻璃中发泡的产生及发泡的成长。
上述G’(Tg+30)优选为20万Pa以上。上述G’(Tg+30)更优选为22万Pa以上、进一步优选为23万Pa以上、特别优选为24万Pa以上、优选为1000万Pa以下、更优选为500万Pa以下、特别优选为100万Pa以下、最优选为50万Pa以下、最最优选为30万Pa以下。上述G’(Tg+30)在上述下限以上时,能够更有效地抑制夹层玻璃中发泡的产生及发泡的成长。
需要说明的是,上述弹性模量G’与温度的关系很大程度上受到聚乙烯醇缩醛树脂的种类的影响,尤其是,很大程度上受到用于获得聚乙烯醇缩醛树脂的上述聚乙烯醇的平均聚合度的影响,其受增塑剂种类的影响并不大,在通常的增塑剂含量下,并不受到该增塑剂含量的显著影响。
另外,为了抑制夹层玻璃用中间膜中发泡的产生,还优选第1层2中的上述聚乙烯醇缩醛树脂由平均聚合度大于3000的聚乙烯醇经缩醛化而得到。此时,上述比值(G’(Tg+80)/G’(Tg+30))可以不在0.65以上,但优选在0.65以上。另外,从进一步抑制夹层玻璃中发泡的产生及发泡的成长的观点出发,优选在第1层2中,相对于由平均聚合度大于3000的聚乙烯醇经缩醛化而得到的上述聚乙烯醇缩醛树脂100重量份,上述增塑剂的含量为40重量份以上。此外,从进一步抑制夹层玻璃中发泡的产生及发泡的成长的观点出发,优选第1层2中的由平均聚合度大于3000的聚乙烯醇经缩醛化而得到的上述聚乙烯醇缩醛树脂的羟基含有率为30摩尔%以下。
此外,从进一步提高夹层玻璃的隔音性的观点出发,在第1层2中,相对于上述聚乙烯醇缩醛树脂100重量份,上述增塑剂的含量优选为40重量份以上、更优选为50重量份以上、进一步优选为55重量份以上、特别优选为60重量份以上。这样,即使第1层2中增塑剂的含量高,也能够通过如上所述地控制第1~第3层中的聚乙烯醇缩醛树脂的各羟基含有率、或控制上述比值(G’(Tg+80)/G’(Tg+30))而更有效地抑制夹层玻璃中发泡的产生及发泡的成长。
以下,针对构成本发明的夹层玻璃用中间膜的第1~第3层的详细、以及该第1~第3层中包含的聚乙烯醇缩醛树脂及增塑剂的详细进行说明。
(聚乙烯醇缩醛树脂)
上述第1层包含聚乙烯醇缩醛树脂(以下也记作聚乙烯醇缩醛树脂(1))。上述第2层包含聚乙烯醇缩醛树脂(以下也记作聚乙烯醇缩醛树脂(2))。上述第3层包含聚乙烯醇缩醛树脂(以下也记作聚乙烯醇缩醛树脂(3))。上述聚乙烯醇缩醛树脂(1)~(3)分别既可以单独使用1种,也可以将2种以上组合使用。
就上述第1~第3层中包含的聚乙烯醇缩醛树脂(1)~(3)而言,只要聚乙烯醇缩醛树脂(1)的羟基含有率低于聚乙烯醇缩醛树脂(2),(3)的各羟基含有率即可,并无特殊限制。
从在宽温度范围内进一步提高夹层玻璃在高频区的隔音性的观点出发,优选聚乙烯醇缩醛树脂(1)的羟基含有率比聚乙烯醇缩醛树脂(2),(3)的各羟基含有率低3摩尔%以上、优选低5摩尔%以上、优选低7摩尔%以上。
上述聚乙烯醇缩醛树脂(1)的羟基含有率(羟基量)优选为0摩尔%以上、优选为30摩尔%以下。上述羟基含有率在上述下限以上时,不易发生增塑剂的渗出,且中间膜的耐湿性进一步提高。另外,上述羟基含有率在上述上限以下时,夹层玻璃的耐贯通性进一步提高。此外,中间膜的柔软性提高,中间膜的操作变得容易。从在宽温度范围内进一步提高夹层玻璃在高频区的隔音性的观点出发,上述聚乙烯醇缩醛树脂(1)的羟基含有率(羟基量)更优选低于25摩尔%。上述聚乙烯醇缩醛树脂(1)的羟基含有率更优选为10摩尔%以上、进一步优选为15摩尔%以上、特别优选为20摩尔%以上、进一步优选为24摩尔%以下。
上述聚乙烯醇缩醛树脂(2),(3)的羟基含有率(羟基量)分别优选为10摩尔%以上、优选为50摩尔%以下。上述聚乙烯醇缩醛树脂(2),(3)的羟基含有率分别进一步优选为25摩尔%以上、进一步优选为45摩尔%以下。上述羟基含有率在上述下限以上时,不易发生增塑剂的渗出,且中间膜的耐湿性进一步提高。另外,上述羟基含有率在上述上限以下时,夹层玻璃的耐贯通性进一步提高。此外,中间膜的柔软性提高,中间膜的操作变得容易。从在宽温度范围内进一步提高夹层玻璃在高频区的隔音性的观点出发,上述聚乙烯醇缩醛树脂(2),(3)的羟基含有率(羟基量)分别更优选为30摩尔%以上、更优选低于40摩尔%。
上述聚乙烯醇缩醛树脂(1)~(3)的羟基含有率是以百分率(摩尔%)表示与羟基键合的乙烯基量除以主链的总乙烯基量而求出的摩尔分率的值。上述与羟基键合的乙烯基量可由采用基于JIS K6728“聚乙烯醇缩丁醛试验方法”的方法或基于ASTM D1396-92的方法测定得到的结果算出。
上述聚乙烯醇缩醛树脂(1)的乙酰化度(乙酰基量)为0摩尔%以上、优选为40摩尔%以下。从在宽温度范围内进一步提高夹层玻璃在高频区的隔音性的观点出发,上述聚乙烯醇缩醛树脂(1)的乙酰化度(乙酰基量)更优选为0.5摩尔%以上、进一步优选为1摩尔%以上、特别优选为3摩尔%以上、更优选为35摩尔%以下、进一步优选低于30摩尔%。
上述聚乙烯醇缩醛树脂(2),(3)的乙酰化度分别0摩尔%以上、优选为10摩尔%以下。上述乙酰化度在上述上限以下时,中间膜及夹层玻璃的耐湿性提高。乙酰化度在上述上限以下时,中间膜的强度提高,可抑制增塑剂的渗出。从在宽温度范围内进一步提高夹层玻璃在高频区的隔音性的观点出发,上述聚乙烯醇缩醛树脂(2),(3)的乙酰化度分别更优选低于3摩尔%。上述聚乙烯醇缩醛树脂(2),(3)的乙酰化度分别更优选为0.1摩尔%以上、进一步优选为2摩尔%以下。另外,上述聚乙烯醇缩醛树脂(2),(3)的乙酰化度低于3摩尔%时,聚乙烯醇缩醛树脂与增塑剂的相容性提高。其结果,可进一步抑制增塑剂的渗出。由于可以进一步提高夹层玻璃的隔音性,因此,优选上述聚乙烯醇缩醛树脂(1)的乙酰化度高于上述聚乙烯醇缩醛树脂(2),(3)的乙酰化度。
上述乙酰化度是以百分率(摩尔%)表示用下述差值除以主链的总乙烯基量而求出的摩尔分率的值,所述差值是从主链的总乙烯基量中减去与缩醛基键合的乙烯基量和与羟基键合的乙烯基量而得到的值。上述与缩醛基键合的乙烯基量可以由例如采用基于JIS K6728“聚乙烯醇缩丁醛试验方法”的方法、或基于ASTM D1396-92的方法测定的结果算出。上述乙酰化度的测定方法优选为基于ASTM D1396-92的方法。
由于可以进一步提高夹层玻璃的隔音性,优选在上述含有率差(1-2)为8.5摩尔%以下时,上述第1层中的上述聚乙烯醇缩醛树脂(1)的乙酰化度大于8摩尔%。由于可以进一步提高夹层玻璃的隔音性,优选在上述含有率差(1-3)为8.5摩尔%以下时,上述第1层中的上述聚乙烯醇缩醛树脂(1)的乙酰化度大于8摩尔%。
由于可以进一步提高夹层玻璃的隔音性,优选在上述含有率差(1-2)大于8.5摩尔%且为9.2摩尔%以下时或上述含有率差(1-2)在9.2摩尔%以下时,上述第1层中的上述聚乙烯醇缩醛树脂(1)的缩醛化度为68摩尔%以上、或羟基含有率低于31.5摩尔%。由于可以进一步提高夹层玻璃的隔音性,优选在上述含有率差(1-3)大于8.5摩尔%且为9.2摩尔%以下时或上述含有率差(1-3)为9.2摩尔%以下时,上述第1层中的上述聚乙烯醇缩醛树脂(1)的缩醛化度为68摩尔%以上、或羟基含有率低于31.5摩尔%。
上述聚乙烯醇缩醛树脂(1)~(3)例如可通过利用醛对聚乙烯醇进行缩醛化而制造。上述聚乙烯醇例如可通过对聚乙酸乙烯酯进行皂化而得到。上述聚乙烯醇的皂化度一般在70~99.9摩尔%的范围内、优选在75~99.8摩尔%的范围内、更优选在80~99.8摩尔%的范围内。
用于获得上述聚乙烯醇缩醛树脂(1)~(3)的上述聚乙烯醇的平均聚合度优选为200以上、更优选为500以上、进一步优选为1600以上、特别优选为2600以上、最优选为2700以上、优选为5000以下、更优选为4000以下、进一步优选为3500以下。上述平均聚合度在上述下限以上时,夹层玻璃的耐贯通性进一步提高。上述平均聚合度在上述上限以下时,中间膜的成形变得容易。
从进一步提高夹层玻璃的耐贯通性的观点出发,上述聚乙烯醇的平均聚合度特别优选为2700以上且5000以下。
从进一步抑制夹层玻璃中发泡的产生及发泡的成长的观点出发,用于获得上述第1层中的聚乙烯醇缩醛树脂(1)的上述聚乙烯醇的平均聚合度的优选下限为3010、优选下限为3050、优选下限为3500、优选下限为3600、优选下限为4000、优选下限为4050、优选上限为7000、优选上限为6000、优选上限为5000、优选上限为4900、优选上限为4500。特别是,由于能够进一步抑制夹层玻璃中发泡的产生及发泡的成长、充分提高夹层玻璃的隔音性、且能够容易地成形中间膜,用于获得上述第1层中的聚乙烯醇缩醛树脂(1)的上述聚乙烯醇的平均聚合度优选为3010以上、更优选为3020以上、优选为4000以下、更优选低于4000、进一步优选为3800以下、特别优选为3600以下、最优选为3500以下。
另外,上述第2,3层中的聚乙烯醇缩醛树脂(2),(3)可通过对聚乙烯醇进行缩醛化而制造。用于获得上述第2,3层中的聚乙烯醇缩醛树脂(2),(3)的聚乙烯醇的平均聚合度的优选下限为200、更优选下限为500、进一步优选下限为1000、特别优选下限为1500、优选上限为4000、更优选上限为3500、进一步优选上限为3000、特别优选上限为2500。上述平均聚合度满足上述优选下限时,能够进一步提高夹层玻璃的耐贯通性。上述平均聚合度满足上述优选上限时,中间膜的成形变得容易。
优选用于获得上述第1层中的聚乙烯醇缩醛树脂(1)的聚乙烯醇的平均聚合度高于用于获得上述第2,3层中的聚乙烯醇缩醛树脂(2),(3)的聚乙烯醇的平均聚合度,优选高500以上、优选高800以上、更优选高1000以上、进一步优选高1300以上、特别优选高1800以上。
需要说明的是,上述聚乙烯醇的平均聚合度可通过基于JIS K6726“聚乙烯醇试验方法”的方法求出。
上述聚乙烯醇缩醛树脂中包含的缩醛基的碳原子数没有特殊限定。制造上述聚乙烯醇缩醛树脂时使用的醛没有特殊限定。上述聚乙烯醇缩醛树脂中的缩醛基的碳原子数优选为3~5,更优选为3或4。上述聚乙烯醇缩醛树脂中的缩醛基的碳原子数为3以上时,可充分降低中间膜的玻璃化转变温度,进一步提高低温下对固体音的隔音性。
对于上述醛没有特殊限定。作为上述醛,通常适宜使用碳原子数为1~10的醛。作为上述碳原子数为1~10的醛,可列举例如:丙醛、正丁醛、异丁醛、正戊醛、2-乙基丁醛、正己醛、正辛醛、正壬醛、正癸醛、甲醛、乙醛及苯甲醛等。其中,优选丙醛、正丁醛、异丁醛、正己醛或正戊醛,更优选丙醛、正丁醛或异丁醛,进一步优选正丁醛。上述醛既可以单独使用1种,也可以将2种以上组合使用。
上述聚乙烯醇缩醛树脂优选为聚乙烯醇缩丁醛树脂。就本发明的夹层玻璃用中间膜而言,作为上述第1~第3层中包含的上述聚乙烯醇缩醛树脂,分别优选包含聚乙烯醇缩丁醛树脂。聚乙烯醇缩丁醛树脂的合成容易。此外,通过使用聚乙烯醇缩丁醛树脂,可更适度地显示出中间膜相对于夹层玻璃构成部件的粘接力。此外,可进一步提高耐光性及耐候性等。
另外,由于可以进一步抑制夹层玻璃中发泡的产生及发泡的成长、可以进一步提高夹层玻璃的隔音性,优选上述第1层中包含的聚乙烯醇缩醛树脂(1)为乙酰化度低于8摩尔%的聚乙烯醇缩醛树脂(以下也称为“聚乙烯醇缩醛树脂A”)、或乙酰化度为8摩尔%以上的聚乙烯醇缩醛树脂(以下也称为“聚乙烯醇缩醛树脂B”)。
上述聚乙烯醇缩醛树脂A的乙酰化度a低于8摩尔%、优选为7.5摩尔%以下、优选为7摩尔%以下、优选为6摩尔%以下、优选为5摩尔%以下、优选为0.1摩尔%以上、优选为0.5摩尔%以上、优选为0.8摩尔%以上、优选为1摩尔%以上、优选为2摩尔%以上、优选为3摩尔%以上、优选为4摩尔%以上。上述乙酰化度a为上述上限以下及上述下限以上时,聚乙烯醇缩醛树脂和增塑剂的相容性进一步提高,可以进一步提高夹层玻璃的隔音性。
上述聚乙烯醇缩醛树脂A的缩醛化度a的优选下限为68摩尔%、更优选下限为70摩尔%、进一步优选下限为71摩尔%、特别优选下限为72摩尔%、优选上限为85摩尔%、更优选上限为83摩尔%、进一步优选上限为81摩尔%、特别优选上限为79摩尔%。上述缩醛化度a为上述下限以上时,可以进一步提高夹层玻璃的隔音性。上述缩醛化度a为上述上限以下时,可以缩短为了制造聚乙烯醇缩醛树脂A所必要的反应时间。
上述聚乙烯醇缩醛树脂A的羟基含有率a优选为30摩尔%以下、优选为27.5摩尔%以下、优选为27摩尔%以下、优选为26摩尔%以下、优选为25摩尔%以下、优选为24摩尔%以下、优选为23摩尔%以下、优选为16摩尔%以上、优选为18摩尔%以上、优选为19摩尔%以上、优选为20摩尔%以上。上述羟基含有率a在上述上限以下时,可以进一步提高夹层玻璃的隔音性。上述羟基含有率a为上述下限以上时,可以进一步提高中间膜的粘接力。
上述聚乙烯醇缩醛树脂A优选为聚乙烯醇缩丁醛树脂。
上述聚乙烯醇缩醛树脂B的乙酰化度b为8摩尔%以上、优选为9摩尔%以上、优选为10摩尔%以上、优选为11摩尔%以上、优选为12摩尔%以上、优选为40摩尔%以下、优选为35摩尔%以下、优选为30摩尔%以下、优选为28摩尔%以下、优选为26摩尔%以下、优选为24摩尔%以下、优选为20摩尔%以下、优选为19.5摩尔%以下。上述乙酰化度b为上述下限以上时,可以进一步提高夹层玻璃的隔音性。上述乙酰化度b为上述上限以下时,可以缩短为了制造聚乙烯醇缩醛树脂B所必要的反应时间。其中,由于可以进一步缩短为了制造聚乙烯醇缩醛树脂B所必要的反应时间,因此优选上述聚乙烯醇缩醛树脂B的乙酰化度b低于20摩尔%。
上述聚乙烯醇缩醛树脂B的缩醛化度b的优选下限为50摩尔%、更优选下限为52.5摩尔%、进一步优选下限为54摩尔%、特别优选下限为60摩尔%、优选上限为80摩尔%、更优选上限为77摩尔%、进一步优选上限为74摩尔%、特别优选上限为71摩尔%。上述缩醛化度b为上述下限以上时,可以进一步提高夹层玻璃的隔音性。上述缩醛化度b为上述上限以下时,可以缩短为了制造聚乙烯醇缩醛树脂B所必要的反应时间。
上述聚乙烯醇缩醛树脂B的羟基含有率b优选为30摩尔%以下、优选为27.5摩尔%以下、优选为27摩尔%以下、优选为26摩尔%以下、优选为25摩尔%以下、优选为18摩尔%以上、优选为20摩尔%以上、优选为22摩尔%以上、优选为23摩尔%以上。上述羟基含有率b为上述上限以下时,可以进一步提高夹层玻璃的隔音性。上述羟基含有率b为上述下限以上时,可以提高夹层玻璃的耐贯通性。
上述聚乙烯醇缩醛树脂B优选为聚乙烯醇缩丁醛树脂。
上述聚乙烯醇缩醛树脂A及上述聚乙烯醇缩醛树脂B优选通过利用醛对平均聚合度大于3000的聚乙烯醇进行缩醛化而得到。上述醛优选为碳原子数1~10的醛、更优选为碳原子数4或5的醛。上述聚乙烯醇的平均聚合度的优选下限为3010、优选下限为3050、优选下限为3500、优选下限为3600、优选下限为4000、优选下限为4050、优选上限为7000、优选上限为6000、优选上限为5000、优选上限为4900、优选上限为4500。上述第1层中的上述聚乙烯醇缩醛树脂A,B特别优选通过对平均聚合度大于3000且低于4000的聚乙烯醇进行缩醛化而得到。特别是,由于可以进一步抑制夹层玻璃中发泡的产生及发泡的成长,充分提高夹层玻璃的隔音性,并且可以容易地成形中间膜,因此,用于获得上述第1层中的聚乙烯醇缩醛树脂A,B的上述聚乙烯醇的平均聚合度优选为3010以上、更优选为3020以上、优选为4000以下、更优选低于4000、进一步优选为3800以下、特别优选为3600以下、最优选为3500以下。
上述聚乙烯醇缩醛树脂(1)~(3)的重均分子量的优选下限为100,000、更优选下限为300,000、优选上限为10,000,000、更优选上限为5,000,000。上述聚乙烯醇缩醛树脂的重均分子量为上述优选下限以下时,可能导致中间膜的强度降低。上述聚乙烯醇缩醛树脂的重均分子量超过上述优选上限时,可能导致所得中间膜的强度变得过强。需要说明的是,上述重均分子量代表利用凝胶渗透色谱(GPC)测定得到的聚苯乙烯换算的重均分子量。
需要说明的是,上述重均分子量及上述数均分子量代表利用凝胶渗透色谱(GPC)测定得到的聚苯乙烯换算的重均分子量及数均分子量。例如,为了测定聚苯乙烯换算的重均分子量及数均分子量,要进行分子量已知的聚苯乙烯标准试样的GPC测定。作为聚苯乙烯标准试样(昭和电工公司制造的“Shodex Standard SM-105”、“Shodex Standard SH-75”),使用重均分子量为580、1,260、2,960、5,000、10,100、21,000、28,500、76,600、196,000、630,000、1,130,000、2,190,000、3,150,000、3,900,000的14个试样。用各个标准试样的分子量对各个标准试样峰的峰顶显示的洗脱时间作图,得到近似直线,并将该近似直线用作校正曲线。从在恒温恒湿室(湿度30%(±3%)、温度23℃)中放置了1个月的多层中间膜上将表面层(上述第2、第3层)和中间层(上述第1层)剥离,并将剥离的第1层(中间层)溶解于四氢呋喃(THF),配制0.1重量%的溶液。利用GPC装置对所得溶液进行分析,可以测定重均分子量及数均分子量。作为GPC装置,可使用连接有GPC用光散射检测器(VISCOTEK公司制“Model270(RALS+VISCO)”)的GPC装置(HitachiHigh-Technologies公司制造的“RI:L2490、自动进样器:L-2200、泵:L-2130、柱温箱(column oven):L-2350、色谱柱:GL-A120-S和GL-A100MX-S串联”)对上述重均分子量及上述数均分子量进行分析。
(增塑剂)
第1~第3层中包含的各增塑剂没有特殊限定。作为该增塑剂,可使用传统公知的增塑剂。上述增塑剂既可以单独使用1种,也可以将2种以上组合使用。
作为上述增塑剂,可列举例如:一元有机酸性有机酸酯及多元有机酸性有机酸酯等有机酸酯增塑剂、以及有机磷酸增塑剂及有机亚磷酸增塑剂等磷酸增塑剂等。其中,优选有机酸酯增塑剂。上述增塑剂优选为液态增塑剂。
作为上述一元有机酸性有机酸酯,并无特殊限定,可列举例如:由二醇和一元有机酸性有机酸反应得到的二醇酯、以及由三乙二醇或三丙二醇和一元有机酸性有机酸形成的酯等。作为上述二醇,可列举三乙二醇、四乙二醇及三丙二醇等。作为上述一元有机酸性有机酸,可列举丁酸、异丁酸、己酸、2-乙基丁酸、庚酸、正辛酸、2-乙基己酸、正壬酸及癸酸等。
作为上述多元有机酸性有机酸酯,并无特殊限定,可列举例如:由多元有机酸性有机酸和碳原子数4~8的具有直链或支链结构的醇形成的酯化合物。作为上述多元有机酸性有机酸,可列举己二酸、癸二酸及壬二酸等。
作为上述有机酸酯增塑剂,并无特殊限定,可列举:三乙二醇二-2-乙基丁酸酯、三乙二醇二-2-乙基己酸酯、三乙二醇二辛酸酯、三乙二醇二正辛酸酯、三乙二醇二正庚酸酯、四乙二醇二正庚酸酯、癸二酸二丁酯、壬二酸二辛酯、二丁基卡必醇己二酸酯(dibutyl carbitol adipate)、乙二醇二-2-乙基丁酸酯、1,3-丙二醇二-2-乙基丁酸酯、1,4-丁二醇二-2-乙基丁酸酯、二乙二醇二-2-乙基丁酸酯、二乙二醇二-2-乙基己酸酯、二丙二醇二-2-乙基丁酸酯、三乙二醇二-2-乙基戊酸酯、四乙二醇二-2-乙基丁酸酯、二乙二醇二辛酸酯、己二酸二己酯、己二酸二辛酯、己二酸己基环己酯、己二酸庚酯与己二酸壬酯的混合物、己二酸二异壬酯、己二酸二异癸酯、己二酸庚基壬酯、癸二酸二丁酯、油改性癸二酸酯(セバシン酸アルキド)、及磷酸酯与己二酸酯的混合物等。还可以使用上述以外的其它有机酸酯增塑剂。
作为上述有机磷酸增塑剂,并无特殊限定,可列举例如:磷酸三丁氧基乙酯、磷酸异癸基苯酯及磷酸三异丙酯等。
上述增塑剂优选为下述式(1)表示的二酯增塑剂。
[化学式1]
上述式(1)中,R1及R2分别代表碳原子数1~10的有机基团,R3代表亚乙基、亚异丙基或亚正丙基,p代表2~10的整数。上述式(1)中的R1及R2所代表的有机基团的碳原子数优选为2以上、更优选为5以上、进一步优选为6以上。上述式(1)中的p优选为3以上。上述有机基团可以为烃基,也可以为至少具有1个醚键的有机基团。上述有机基团不具有醚键的情况下,p优选为3~10,上述有机基团具有醚键的情况下,p优选为2~8。
上述增塑剂优选包含三乙二醇二-2-乙基己酸酯(3GO)及三乙二醇二-2-乙基丁酸酯(3GH)中的至少1种,更优选包含三乙二醇二-2-乙基己酸酯。另外,由于可以在宽温度范围内进一步提高在高频区的隔音性,优选上述增塑剂包含三乙二醇二-2-乙基己酸酯(3GO)、三乙二醇二-2-乙基丁酸酯(3GH)、三乙二醇二乙酸酯(3G1)、三乙二醇二正丙酸酯(3GE)及三乙二醇二正丁酸酯(3GB)中的至少1种,更优选包含三乙二醇二-2-乙基己酸酯、三乙二醇二正丁酸酯(3GB)及三乙二醇二乙酸酯(3G1)中的至少一种。
上述第1层中,相对于上述聚乙烯醇缩醛树脂(1)100重量份,上述增塑剂的含量优选为20重量份以上、优选为90重量份以下。从在宽温度范围内进一步提高夹层玻璃在高频区的隔音性的观点出发,上述第1层中,相对于上述聚乙烯醇缩醛树脂(1)100重量份,上述增塑剂的含量更优选为50重量份以上、更优选为80重量份以下。另外,上述增塑剂的含量为上述下限以上时,可进一步提高夹层玻璃的耐贯通性。上述增塑剂的含量为上述上限以下时,可进一步提高中间膜的透明性。
上述第2、第3层中,相对于上述聚乙烯醇缩醛树脂(2),(3)100重量份,上述增塑剂的各含量优选为10重量份以上、优选为60重量份以下。从在宽温度范围内进一步提高夹层玻璃在高频区的隔音性的观点出发,上述第2、第3层中,相对于上述聚乙烯醇缩醛树脂(2),(3)100重量份,上述增塑剂的各含量更优选为25重量份以上、更优选为50重量份以下。另外,上述增塑剂的含量为上述下限以上时,可进一步提高夹层玻璃的耐贯通性。上述增塑剂的含量为上述上限以下时,可进一步提高中间膜的透明性。
由于夹层玻璃的隔音性优异,因此,优选上述第1层中上述增塑剂相对于上述聚乙烯醇缩醛树脂(1)100重量份的含量高于上述第2、第3层中上述增塑剂相对于上述聚乙烯醇缩醛树脂(2),(3)100重量份的各含量。更优选上述第1层中上述增塑剂相对于上述聚乙烯醇缩醛树脂(1)100重量份的含量比上述第2、第3层中上述增塑剂相对于上述聚乙烯醇缩醛树脂(2),(3)100重量份的各含量高10重量份以上,进一步优选高15重量份以上。
(其它成分)
上述第1~第3层分别可根据需要而含有紫外线吸收剂、抗氧化剂、光稳定剂、阻燃剂、抗静电剂、颜料、染料、粘接力调节剂、耐湿剂、荧光增白剂及红外线吸收剂等添加剂。这些添加剂既可以单独使用1种,也可以将2种以上组合使用。
(夹层玻璃用中间膜)
本发明的夹层玻璃用中间膜的厚度优选在0.1~3mm的范围内。中间膜的厚度更优选为0.25mm以上、进一步优选为0.3mm以上、特别优选为0.6mm以上、更优选为1.5mm以下、进一步优选为1mm以下、特别优选为0.85mm以下。中间膜的厚度在上述下限以上时,可充分提高中间膜及夹层玻璃的耐贯通性。中间膜的厚度在上述上限以下时,中间膜的透明性变得更为良好。第1层的厚度优选在30~200μm的范围内。第1层的厚度更优选为40μm以上、进一步优选为50μm以上、特别优选为55μm以上、更优选为120μm以下、进一步优选为90μm以下、特别优选为85μm以下。第1层的厚度在上述下限以上时,可充分提高中间膜及夹层玻璃的耐贯通性。第1层的厚度在上述上限以下时,可以在宽温度范围内进一步提高在高频区的隔音性。第2、第3层的厚度优选在100~800μm的范围内。第2、第3层的厚度更优选为150μm以上、进一步优选为200μm以上、特别优选为250μm以上、更优选为500μm以下、进一步优选为450μm以下、特别优选为400μm以下。第2、第3层的厚度在上述下限以上时,可充分提高中间膜及夹层玻璃的耐贯通性。第2、第3层的厚度在上述上限以下时,可充分提高中间膜及夹层玻璃的耐贯通性。
第1、第2、第3层的厚度的测定方法并无特殊限定,可以在形成各层时进行测定,也可以在将各层叠层后的状态下进行测定。例如,可以通过利用光学显微镜对各层的厚度方向的切割面进行观察,来测定第1、第2、第3层的厚度。具体而言,可以在23℃的环境中,在不使第1、第2、第3层的厚度发生改变的情况下使用锐利的剃刀(碳钢、刀刃厚0.1mm、羽毛剃刀(フェザー剃刃)(FEATHER Safety Razor公司制)等)切出厚度方向的切割面,并利用光学显微镜对第1、第2、第3层的厚度方向的切割面进行观察,来测定第1、第2、第3层的厚度。
就本发明的夹层玻璃用中间膜而言,在不破坏本发明的效果的范围内,可以在中间膜的面方向存在第1层的厚度与第2、第3层的总厚度之比大于0.14的区域。即使在存在第1层的厚度与第2、第3层的总厚度之比大于0.14的区域的情况下,在第1层的厚度与第2、第3层的总厚度之比为0.14以下的区域,也可以在宽温度范围内提高夹层玻璃在高频区的隔音性。
由于能够在宽温度范围内进一步提高在高频区的隔音性,因此,优选至少在中间膜的面方向的中心部分,第1层的厚度与第2、第3层的总厚度之比为0.14以下。由于能够在宽温度范围内进一步提高在高频区的隔音性,因此,更优选至少在中间膜的面方向的50%以上的面积中,第1层的厚度与第2、第3层的总厚度之比为0.14以下,进一步优选至少在中间膜的面方向的80%以上的面积中,第1层的厚度与第2、第3层的总厚度之比为0.14以下,尤其优选在中间膜的面方向的整个区域中,第1层的厚度与第2、第3层的总厚度之比为0.14以下。由于能够在宽温度范围内进一步提高在高频区的隔音性,因此更优选至少在中间膜的面方向的包括中心部分在内的50%以上的面积中,第1层的厚度与第2、第3层的总厚度之比为0.14以下,进一步优选至少在中间膜的面方向的包括中心部分在内的80%以上的面积中,第1层的厚度与第2、第3层的总厚度之比为0.14以下,尤其优选在中间膜的面方向的整个区域中,第1层的厚度与第2、第3层的总厚度之比为0.14以下。
本发明的夹层玻璃用中间膜的制造方法没有特殊限定。作为该中间膜的制造方法,可采用传统公知的方法。可列举例如对聚乙烯醇缩醛树脂、增塑剂、以及根据需要而配合的其它成分进行混炼,从而来成形中间膜的制造方法等。由于适于连续的生产,因此优选进行挤出成形的制造方法。
上述混炼的方法没有特殊限定。作为该方法,可列举例如使用挤出机、塑度仪、捏合机、班伯里混炼机或压延辊等的方法。其中,由于适于连续的生产,因此优选使用挤出机的方法,更优选使用双螺杆挤出机的方法。需要说明的是,本发明的夹层玻璃用中间膜可以在分别制作第1层和第2、第3层之后,将第1层和第2、第3层叠层,来获得多层中间膜,也可以通过共挤出将第1层和第2、第3层叠层而获得中间膜。
从中间膜的制造效率优异的观点出发,优选在上述第2、第3层中包含同一聚乙烯醇缩醛树脂,更优选在上述第2、第3层中包含同一聚乙烯醇缩醛树脂及同一增塑剂,进一步优选利用同一树脂组合物来形成上述第2、第3层。
(夹层玻璃)
图2以剖面图示出了使用本发明的一实施方式的夹层玻璃用中间膜的夹层玻璃的一例。
图2所示的夹层玻璃11具备:中间膜1、以及第1、第2夹层玻璃构成部件21,22。中间膜1被夹入第1、第2夹层玻璃构成部件21,22之间。中间膜1的第1表面1a上叠层有第1夹层玻璃构成部件21。中间膜1的与第1表面1a相反的第2表面1b上叠层有第2夹层玻璃构成部件22。第2层3的外侧表面3a上叠层有第1夹层玻璃构成部件21。第3层4的外侧表面4a上叠层有第2夹层玻璃构成部件22。
这样,本发明的夹层玻璃具备:第1夹层玻璃构成部件、第2夹层玻璃构成部件、以及夹入该第1、第2夹层玻璃构成部件之间的中间膜,作为该中间膜,可使用本发明的夹层玻璃用中间膜。
作为上述第1、第2夹层玻璃构成部件,可列举玻璃板及PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)膜等。上述夹层玻璃不仅限于在2片玻璃板之间夹入有中间膜的夹层玻璃,还包括在玻璃板和PET膜等之间夹入有中间膜的夹层玻璃。优选夹层玻璃为具备玻璃板的叠层体,且至少使用了1片玻璃板。
作为上述玻璃板,可列举无机玻璃及有机玻璃。作为上述无机玻璃,可列举:浮法平板玻璃、热线吸收平板玻璃、热线反射平板玻璃、磨光平板玻璃、图案玻璃、嵌网平板玻璃、嵌丝平板玻璃及绿色玻璃等。上述有机玻璃是可替代无机玻璃的合成树脂玻璃。作为上述有机玻璃,可列举聚碳酸酯板及聚(甲基)丙烯酸树脂板等。作为上述聚(甲基)丙烯酸树脂板,可列举聚(甲基)丙烯酸甲酯板等。
上述第1、第2夹层玻璃构成部件的厚度没有特殊限定,但优选在1~5mm的范围内。上述夹层玻璃构成部件为玻璃板的情况下,该玻璃板的厚度优选在1~5mm的范围内。上述夹层玻璃构成部件为PET膜的情况下,该PET膜的厚度优选在0.03~0.5mm的范围内。
上述夹层玻璃的制造方法没有特殊限定。例如,可通过下述方法得到夹层玻璃:将上述中间膜夹在上述第1、第2夹层玻璃构成部件之间,使其通过挤压辊、或放入橡胶袋(ゴムバック)中进行减压抽吸,对残留在第1、第2夹层玻璃构成部件与中间膜之间的空气进行脱气。然后,在约70~110℃进行预粘接,得到叠层体。接着,将叠层体放入高压釜中、或进行压制,在约120~150℃及1~1.5MPa的压力下进行压合。由此得到夹层玻璃。
上述夹层玻璃可用于汽车、有轨车辆、飞机、船舶及建筑物等。夹层玻璃还可用于这些用途以外的用途。上述中间膜优选为建筑用或汽车用中间膜、更优选为汽车用中间膜。上述夹层玻璃优选为建筑用或汽车用夹层玻璃、更优选为汽车用夹层玻璃。上述中间膜及上述夹层玻璃适用于使用电动机的电动汽车及使用内燃机和电动机的混合动力汽车。上述夹层玻璃可用作汽车的挡风玻璃、侧窗玻璃、后窗玻璃或车顶玻璃等。
以下,列举实施例对本发明进行更为详细地说明。本发明并不仅限于这些实施例。
在实施例及比较例中,使用了下述的聚乙烯醇缩醛树脂及增塑剂。需要说明的是,对于聚乙烯醇缩醛树脂的缩醛化度(缩丁醛化度)、乙酰化度及羟基含有率,基于JIS K6728“聚乙烯醇缩丁醛试验方法”进行了测定。另外,在利用基于ASTM D1396-92的方法进行测定时,也显示出了与基于JISK6728“聚乙烯醇缩丁醛试验方法”的方法相同的数值。
(聚乙烯醇缩醛树脂)
聚乙烯醇缩醛树脂a(使用了正丁醛、醛的碳原子数4、缩醛化度65摩尔%、乙酰化度12摩尔%、羟基含有率23摩尔%)
聚乙烯醇缩醛树脂b(使用了正丁醛、醛的碳原子数4、缩醛化度65摩尔%、乙酰化度13摩尔%、羟基含有率22摩尔%)
聚乙烯醇缩醛树脂b1(使用了正丁醛、醛的碳原子数4、缩醛化度65摩尔%、乙酰化度13摩尔%、羟基含有率22摩尔%)
聚乙烯醇缩醛树脂b2(使用了正丁醛、醛的碳原子数4、缩醛化度65摩尔%、乙酰化度13摩尔%、羟基含有率22摩尔%)
聚乙烯醇缩醛树脂b3(使用了正丁醛、醛的碳原子数4、缩醛化度65摩尔%、乙酰化度13摩尔%、羟基含有率22摩尔%)
聚乙烯醇缩醛树脂c(使用了正丁醛、醛的碳原子数4、缩醛化度68摩尔%、乙酰化度1摩尔%、羟基含有率31摩尔%)
聚乙烯醇缩醛树脂d(使用了正丁醛、醛的碳原子数4、缩醛化度75摩尔%、乙酰化度4摩尔%、羟基含有率21摩尔%)
聚乙烯醇缩醛树脂e(使用了正丁醛、醛的碳原子数4、缩醛化度72摩尔%、乙酰化度8摩尔%、羟基含有率20摩尔%)
聚乙烯醇缩醛树脂f(使用了正丁醛、醛的碳原子数4、缩醛化度55摩尔%、乙酰化度21摩尔%、羟基含有率24摩尔%)
聚乙烯醇缩醛树脂g(使用了正丁醛、醛的碳原子数4、缩醛化度46摩尔%、乙酰化度30摩尔%、羟基含有率24摩尔%)
聚乙烯醇缩醛树脂h(使用了正丁醛、醛的碳原子数4、缩醛化度79摩尔%、乙酰化度1摩尔%、羟基含有率20摩尔%)
聚乙烯醇缩醛树脂i(使用了正丁醛、醛的碳原子数4、缩醛化度41摩尔%、乙酰化度35摩尔%、羟基含有率24摩尔%)
聚乙烯醇缩醛树脂j(使用了正丁醛、醛的碳原子数4、缩醛化度71.8摩尔%、乙酰化度1.2摩尔%、羟基含有率27摩尔%)
聚乙烯醇缩醛树脂k(使用了正丁醛、醛的碳原子数4、缩醛化度67.1摩尔%、乙酰化度0.9摩尔%、羟基含有率32摩尔%)
聚乙烯醇缩醛树脂l(使用了正丁醛、醛的碳原子数4、缩醛化度65摩尔%、乙酰化度4摩尔%、羟基含有率31摩尔%)
聚乙烯醇缩醛树脂m(使用了正丁醛、醛的碳原子数4、缩醛化度63摩尔%、乙酰化度6摩尔%、羟基含有率31摩尔%)
(增塑剂)
三乙二醇二-2-乙基己酸酯(3GO)
三乙二醇二正丁酸酯(3GB)
三乙二醇二乙酸酯(3G1)
(实施例1)
(1)中间膜的制作
利用混合辊将聚乙烯醇缩醛树脂a100重量份和增塑剂(3GO)60重量份充分混炼,得到中间层用组合物。
在2片氟树脂片之间,介由所得中间层A厚度的间隙板(クリアランス板)夹入所得中间层用组合物,并于150℃进行压制成形,得到了厚70μm的中间层A。
将聚乙烯醇缩醛树脂c100重量份和增塑剂(3GO)40重量份充分混炼,得到保护层用组合物。
在2片氟树脂片之间,介由所得保护层B厚度的间隙板夹入所得保护层用组合物,并于150℃进行压制成形,得到了厚350μm的2个保护层B。
将保护层B、中间层A及保护层B依次叠层,得到了具有保护层B/中间层A/保护层B的叠层结构的叠层体。在2片氟树脂片之间,介由所得中间膜厚度的间隙板于150℃对所得叠层体进行压制成形,得到了厚770μm的多层中间膜。需要说明的是,中间层A及保护层B的厚度在叠层后也相同。另外,在面方向上,中间层A及保护层B的各厚度基本均一。
(2)用于测定损耗因数的夹层玻璃的制作
将所得中间膜裁切成纵30mm×横320mm。接着,在2片透明的浮法玻璃(纵25mm×横305mm×厚2.0mm)之间夹入中间膜,利用真空层压机于90℃保持30分钟,进行真空压制,得到了叠层体。对于叠层体,切掉相对于玻璃露出的中间膜部分,得到了用于测定损耗因数的夹层玻璃。
(3)用于发泡试验A及B的夹层玻璃的制作
将所得多层中间膜裁切成纵30cm×横15cm的大小,在温度23℃的环境中保存10小时。需要说明的是,在所得多层中间膜的两面形成有压花,该压花的微观不平度十点高度为30μm。对于切割得到的多层中间膜,在距多层中间膜的端部沿纵向分别朝向内侧8cm的位置、和距多层中间膜的端部沿横向分别朝向内侧5cm的位置的四个交点处,制作了直径6mm的贯通孔。
在2片透明的浮法玻璃(纵30cm×横15cm×厚2.5mm)之间夹入具有贯通孔的多层中间膜,得到叠层体。对于叠层体的外周缘,通过进行热熔粘对自端部起的2cm宽度进行密封,由此将残留在压花中的空气及残留在贯通孔中的空气封入。通过在135℃、压力1.2MPa的条件下对该叠层体进行20分钟压合,使残留的空气溶入多层中间膜中,得到了用于发泡试验A及B的夹层玻璃。需要说明的是,对于用于发泡试验A及B的夹层玻璃,使用实施例4~9,11~15,17~23的多层中间膜进行了制作。
(实施例2~23及比较例1)
如下述表1,2,5所示地对用于中间层A及保护层B的聚乙烯醇缩醛树脂及增塑剂的种类及含量、以及中间层A及保护层B的厚度进行了设定,除此以外,与实施例1同样地,得到了多层中间膜及夹层玻璃。
(评价)
(1)损耗因数
准备了将用于测定损耗因数的夹层玻璃分别于12℃、15℃、30℃及33℃保存2个月后的夹层玻璃。使用测定装置“SA-01”(Rion公司制造),利用机械阻抗法(中央加振法)对保存后夹层玻璃的损耗因数进行了测定。
对于在12℃保存后的夹层玻璃,对在12℃条件下测定的损耗因数的共振频率的4次模式(4次モード)(3.15kHz附近)下的损耗因数、及在12℃条件下测定的损耗因数的共振频率的6次模式(6次モード)(6.3kHz附近)下的损耗因数进行了评价。
对于在15℃保存后的夹层玻璃,对在15℃条件下测定的损耗因数的共振频率的4次模式(3.15kHz附近)下的损耗因数、及在15℃条件下测定的损耗因数的共振频率的6次模式(6.3kHz附近)下的损耗因数进行了评价。
对于在30℃保存后的夹层玻璃,对在30℃条件下测定的损耗因数的共振频率的4次模式(3.15kHz附近)下的损耗因数、及在30℃条件下测定的损耗因数的共振频率的6次模式(6.3kHz附近)下的损耗因数进行了评价。
对于在33℃保存后的夹层玻璃,对在33℃条件下测定的损耗因数的共振频率的4次模式(3.15kHz附近)下的损耗因数、及在33℃条件下测定的损耗因数的共振频率的6次模式(6.3kHz附近)下的损耗因数进行了评价。
需要说明的是,对于在各温度下保存后的3个夹层玻璃,在各温度条件下测定了损耗因数,所得3个损耗因数的峰值平均值如下述表3、6所示。
(2)发泡试验A(发泡状态)
针对实施例4~9,11~15,17~23的多层中间膜,各制作5片用于发泡试验A的夹层玻璃,并在50℃的烘箱内放置100小时。对于放置后的夹层玻璃,通过俯视对发泡的有无及发泡的大小进行了肉眼观察,并按照下述判定标准对发泡状态进行了判定。
[发泡试验A中得到的发泡状态的判定标准]
将在5片夹层玻璃中产生的发泡以椭圆加以近似,并将该椭圆面积设为发泡面积。求出在5片夹层玻璃中观察到的椭圆面积的平均值,并求出椭圆面积的平均值(发泡面积)相对于夹层玻璃的面积(30cm×15cm)的比例(百分率)。
○○:5片夹层玻璃全部未观察到发泡
○:椭圆面积的平均值(发泡面积)的比例低于5%
△:椭圆面积的平均值(发泡面积)的比例在5%以上且低于10%
×:椭圆面积的平均值(发泡面积)的比例在10%以上
(3)发泡试验B(发泡状态)
针对实施例4~9,11~15,17~23及比较例1的多层中间膜,各制作30片用于发泡试验B的夹层玻璃,并在50℃的烘箱内放置24小时。对于放置后的夹层玻璃,确认肉眼观察到发泡的夹层玻璃的片数,并按照下述判定标准进行了判定。
[发泡试验B中得到的发泡状态的判定标准]
○○:肉眼观察到发泡的夹层玻璃为5片以下
○:肉眼观察到发泡的夹层玻璃为6片以上且10片以下
△:肉眼观察到发泡的夹层玻璃为11片以上且15片以下
×:肉眼观察到发泡的夹层玻璃为16片以上
(4)利用试验法B测定弹性模量G’
将实施例4~9,11~15,17~23的夹层玻璃用中间膜在恒温恒湿室(湿度30%(±3%)、温度23℃)中保存1个月。在保存1个月之后,立即将表面层、中间层及表面层剥离,由此取出中间层。在配置于2片聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜之间的模框(型枠)(纵2cm×横2cm×厚0.76mm)内放置剥离的中间层1g,于温度150℃、压力机压力0kg/cm2下预热10分钟后,以80kg/cm2进行15分钟压制成形。将经过压制成形的中间层配置于预先设定于20℃的手动压力机,并以10MPa压制10分钟,由此进行冷却。然后,从配置于2片PET膜之间的模框上剥离1片PET膜,在恒温恒湿室(湿度30%(±3%)、温度23℃)中保存24小时后,利用TAINSTRUMENTS公司制造的ARES-G2测定了粘弹性。作为夹具(治具),使用了直径8mm的平行板。在以3℃/分的降温速度使温度从100℃降至-10℃的条件、以及频率1Hz及应变1%的条件下进行了测定。在所得测定结果中,将损耗角正切的峰值温度作为玻璃化转变温度Tg(℃)。另外,由所得测定结果和玻璃化转变温度Tg读取(Tg+30)℃下的弹性模量G’(Tg+30)的值、和(Tg+80)℃下的弹性模量G’(Tg+80)的值。另外,求出比值(G’(Tg+80)/G’(Tg+30))。
[比值(G’(Tg+80)/G’(Tg+30))的判定标准]
○○:0.75以上
○:0.70以上且低于0.75
△:0.65以上且低于0.70
中间膜的详细如下述表1、2、5所示。评价结果如下述表3、4、6所示。在下述表1、2、5中,3GO代表三乙二醇二-2-乙基己酸酯、3GB代表三乙二醇二正丁酸酯、3G1代表三乙二醇二乙酸酯。※1代表“(第2层中包含的所述聚乙烯醇缩醛树脂的各羟基含有率)-(第1层中包含的聚乙烯醇缩醛树脂的羟基含有率)”。※2代表“第1层的厚度T1(μm)/(第2层的厚度T2(μm)+第3层的厚度T3(μm))”。
[表3]
[表4]
[表6]
Claims (13)
1.一种夹层玻璃用中间膜,其具备:
包含聚乙烯醇缩醛树脂和增塑剂的第1层;
叠层于所述第1层的第1表面、且包含聚乙烯醇缩醛树脂和增塑剂的第2层;以及
叠层于所述第1层的与所述第1表面相反的第2表面、且包含聚乙烯醇缩醛树脂和增塑剂的第3层,
所述第1层中包含的所述聚乙烯醇缩醛树脂的羟基含有率低于所述第2、第3层中包含的所述聚乙烯醇缩醛树脂的各羟基含有率,
所述第1层的厚度与所述第2、第3层的总厚度之比为0.14以下。
2.根据权利要求1所述的夹层玻璃用中间膜,其中,所述第1层中包含的所述聚乙烯醇缩醛树脂的羟基含有率比所述第2、第3层中包含的所述聚乙烯醇缩醛树脂的各羟基含有率低5摩尔%以上。
3.根据权利要求1或2所述的夹层玻璃用中间膜,其中,所述第1层中包含的所述聚乙烯醇缩醛树脂的羟基含有率低于25摩尔%、且乙酰化度低于30摩尔%。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的夹层玻璃用中间膜,其中,所述第2、第3层中包含的所述聚乙烯醇缩醛树脂的羟基含有率分别为10摩尔%以上且50摩尔%以下、且乙酰化度分别低于3摩尔%。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的夹层玻璃用中间膜,其中,在所述第1层中,相对于所述聚乙烯醇缩醛树脂100重量份,所述增塑剂的含量为20~90重量份。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的夹层玻璃用中间膜,其中,在所述第2、第3层中,相对于所述聚乙烯醇缩醛树脂100重量份,所述增塑剂的含量分别为10~60重量份。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的夹层玻璃用中间膜,其中,
在所述第1层中,相对于所述聚乙烯醇缩醛树脂100重量份,所述增塑剂的含量为50重量份以上,
所述第1层中的所述聚乙烯醇缩醛树脂的羟基含有率与所述第2层中的所述聚乙烯醇缩醛树脂的羟基含有率之差为9.2摩尔%以下,
所述第1层中的所述聚乙烯醇缩醛树脂的羟基含有率与所述第2层中的所述聚乙烯醇缩醛树脂的羟基含有率之差大于8.5摩尔%且在9.2摩尔%以下时,所述第1层中的所述聚乙烯醇缩醛树脂的乙酰化度为8摩尔%以下。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的夹层玻璃用中间膜,其中,使用所述第1层作为树脂膜并对该树脂膜的粘弹性进行测定时,如果将该树脂膜的玻璃化转变温度记作Tg(℃),则(Tg+80)℃下的弹性模量G’(Tg+80)与(Tg+30)℃下的弹性模量G’(Tg+30)之比(G’(Tg+80)/G’(Tg+30))为0.65以上。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的夹层玻璃用中间膜,其中,所述第1层中的所述聚乙烯醇缩醛树脂由平均聚合度大于3000的聚乙烯醇经缩醛化而得到。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的夹层玻璃用中间膜,其中,
所述第1层中的所述聚乙烯醇缩醛树脂的乙酰化度为8摩尔%以上,
或者,
所述第1层中的所述聚乙烯醇缩醛树脂的乙酰化度小于8摩尔%、且缩醛化度为68摩尔%以上。
11.根据权利要求10所述的夹层玻璃用中间膜,其中,所述第1层中的所述聚乙烯醇缩醛树脂的乙酰化度为8摩尔%以上。
12.根据权利要求10所述的夹层玻璃用中间膜,其中,所述第1层中的所述聚乙烯醇缩醛树脂的乙酰化度小于8摩尔%、且缩醛化度为68摩尔%以上。
13.一种夹层玻璃,其具备:
第1夹层玻璃构成部件、
第2夹层玻璃构成部件、以及
夹入所述第1、第2夹层玻璃构成部件之间的中间膜,
所述中间膜为权利要求1~12中任一项所述的夹层玻璃用中间膜。
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