JP6791753B2 - 合わせガラス用中間膜及び合わせガラス - Google Patents
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Description
例えば特許文献1には、遮音層と該遮音層を挟持する2層の保護層とからなる3層構造の遮音性合わせガラス用中間膜が開示されている。特許文献1の合わせガラス用中間膜では、可塑剤との親和性に優れるポリビニルアセタール樹脂と大量の可塑剤とを含有する遮音層を有することにより優れた遮音性を発揮する。一方、保護層は、遮音層に含まれる大量の可塑剤がブリードアウトして中間膜とガラスとの接着性が低下することを防止している。
しかしながら、多層構造の合わせガラス用中間膜に着色層を配置した場合、着色部に線状の色ムラが生じ、外観不良が発生することがあるという問題があった。このような外観不良は、とりわけ、特許文献1に記載されたような遮音性に優れた合わせガラス用中間膜に着色層を配置した場合に顕著に見られた。
しかしながら本発明者らは、着色層を含む2層以上の樹脂層が積層された合わせガラス用中間膜の場合には、合わせガラス製造工程を経て得られた合わせガラスにおいて、着色層に凹部の影響が残存し、外観不良の発生の原因になっていたことを見出した。
以下に本発明を詳述する。
上記凹部の形状は、少なくとも溝形状を有すればよく、例えば、刻線状、格子状等の、一般的に合わせガラス用中間膜の表面に付与される凹部の形状を用いることができる。上記凹部の形状はエンボスの形状であってもよい。
なかでも、上記凹部が底部が連続した溝形状(刻線状)を有するものであって、隣接する前記凹部が平行して形成されていることが好ましい。一般に、2枚のガラス板の間に合わせガラス用中間膜が積層された積層体を圧着するときの空気の抜け易さは、上記凹部の底部の連通性及び平滑性と密接な関係がある。上記表層の一方の面の凹部の形状を刻線状の凹部が平行して形成された形状とすることにより、上記の底部の連通性はより優れ、著しく脱気性が向上する。
図1及び図2に、刻線状の凹部が等間隔に平行して形成されている表層を有する合わせガラス用中間膜の一例を表す模式図を示した。
図3に、刻線状の凹部が等間隔ではないが平行して並列している合わせガラス用中間膜の一例を表す模式図を示した。図3において、凹部1と凹部2との間隔Aと、凹部1と凹部3との間隔Bとは異なる。
図4に、上辺部に沿って帯状になるように着色層が配置された車輌用合わせガラスを示す模式図を示した。
なお、本発明の合わせガラス用中間膜が、一方の表面に多数の凹部を有する表層を両面に有する少なくとも3層以上の積層体からなる場合には、上記着色層の表層側の表面と、いずれもの表層の多数の凹部を有する表面との距離の最小値が150μm以上でなくてはならない。
図5(a)において、合わせガラス用中間膜51は、断面が矩形の着色層511上に、一方の表面に多数の凹部を有する表層512が積層されている。図5(a)においては、表層512の凹部の底部から着色層511の表層側の表面までの距離aが、上記着色層の表層側の表面と、上記表層の多数の凹部を有する表面との距離の最小値となる。
図5(b)において、合わせガラス用中間膜52は、断面が楔形の着色層521上に、一方の表面に多数の凹部を有する表層522が積層されている。図5(b)においては、表層522の凹部の底部から着色層521の表層側の表面までの距離bが、上記着色層の表層側の表面と、上記表層の多数の凹部を有する表面との距離の最小値となる。
本発明の合わせガラス用中間膜を構成する各層は、ポリビニルアセタールと可塑剤とを含むことが好ましい。
図6の合わせガラス用中間膜6は、一方の表面に多数の凹部を有する表層(第1の保護層)61、遮音層62、着色層63及び第2の保護層64がこの順に積層された4層構造を有する。
上記ポリビニルアセタールXは、ポリビニルアルコールをアルデヒドによりアセタール化することにより調製することができる。上記ポリビニルアルコールは、通常、ポリ酢酸ビニルをけん化することにより得られる。
上記ポリビニルアルコールの平均重合度の好ましい下限は200、好ましい上限は5000である。上記ポリビニルアルコールの平均重合度を200以上とすることにより、得られる遮音中間膜の耐貫通性を向上させることができ、5000以下とすることにより、遮音層の成形性を確保することができる。上記ポリビニルアルコールの平均重合度のより好ましい下限は500、より好ましい上限は4000である。
なお、上記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。
上記アセタール基量は、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、上記ポリビニルアセタールXのアセタール基が結合しているエチレン基量を測定することにより求めることができる。
上記有機可塑剤として、例えば、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−2−エチルブチレート、トリ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、テトラエチレングリコール−ジ−n−ヘプタノエート、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−n−ヘプタノエート等が挙げられる。なかでも、上記樹脂層は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−2−エチルブチレート、又は、トリエチレングリコール−ジ−n−ヘプタノエートを含むことが好ましく、トリエチレングリコール−ジ−2−エチルヘキサノエートを含むことがより好ましい。
上記合わせガラス用中間膜6において、第2の保護層64は、遮音層62に含まれる大量の可塑剤がブリードアウトして、合わせガラス用中間膜とガラスとの接着性が低下するのを防止し、また、合わせガラス用中間膜に耐貫通性を付与する役割を有する。第2の保護層64も、一方の表面に多数の凹部を有する表層であってもよい。これにより、合わせガラス用中間膜の両方の表面に多数の凹部を有することとなり、合わせガラスの製造工程においてより優れた脱気性を発揮することができる。
また、上記ポリビニルアルコールの平均重合度の好ましい下限は200、好ましい上限は5000である。上記ポリビニルアルコールの平均重合度を200以上とすることにより、合わせガラス用中間膜の耐貫通性を向上させることができ、5000以下とすることにより、保護層の成形性を確保することができる。上記ポリビニルアルコールの平均重合度のより好ましい下限は500、より好ましい上限は4000である。
上記炭素数が3〜4のアルデヒドとしては、直鎖状のアルデヒドであってもよいし、分枝状のアルデヒドであってもよく、例えば、n−ブチルアルデヒド等が挙げられる。
また、合わせガラスの遮音性がより一層向上することから、上記遮音層62におけるポリビニルアセタールX100質量部に対する、可塑剤の含有量(以下、含有量Xともいう。)は、上記一方の表面に多数の凹部を有する表層(第1の保護層)61及び第2の保護層64におけるポリビニルアセタールY100質量部に対する、可塑剤の含有量(以下、含有量Yともいう。)より多いことが好ましく、5質量部以上多いことがより好ましく、15質量部以上多いことが更に好ましく、20質量部以上多いことが特に好ましい。含有量X及び含有量Yを調整することにより、上記遮音層62のガラス転移温度が低くなる。結果として、合わせガラスの遮音性がより一層向上する。
上記着色層63は、例えば、着色剤とポリビニルアセタールと可塑剤とを含有することが好ましい。
上記着色層63に用いるポリビニルアセタール、可塑剤については特に限定されず、上記一方の表面に多数の凹部を有する表層(第1の保護層)61、遮音層62及び第2の保護層64に用いるものと同様のものを用いることができる。
上記着色層63の厚みは特に限定されず、求められる防眩性、着色剤の種類、着色剤の濃度等に基づいて、適宜選択すればよい。また、上記着色層63は、一端と、上記一端の反対側に他端とを有していてもよく、厚み方向の断面形状が楔形であってもよい。
上記接着力調整剤としては、例えば、アルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩が好適に用いられる。上記接着力調整剤として、例えば、カリウム、ナトリウム、マグネシウム等の塩が挙げられる。
上記塩を構成する酸としては、例えば、オクチル酸、ヘキシル酸、2−エチル酪酸、酪酸、酢酸、蟻酸等のカルボン酸の有機酸、又は、塩酸、硝酸等の無機酸が挙げられる。合わせガラスを製造するときに、ガラスと樹脂層との接着力を容易に調製できることから、ガラスと接触する上記一方の表面に多数の凹部を有する表層(第1の保護層)61及び第2の保護層64は、接着力調整剤として、マグネシウム塩を含むことが好ましい。
本発明の合わせガラス用中間膜が、一対のガラス板の間に積層されている合わせガラスもまた、本発明の1つである。
上記ガラス板は、一般に使用されている透明板ガラスを使用することができる。例えば、フロート板ガラス、磨き板ガラス、型板ガラス、網入りガラス、線入り板ガラス、着色された板ガラス、熱線吸収ガラス、熱線反射ガラス、グリーンガラス等の無機ガラスが挙げられる。また、ガラスの表面に紫外線遮蔽コート層を有する紫外線遮蔽ガラスも用いることができる。更に、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリアクリレート等の有機プラスチックス板を用いることもできる。
上記ガラス板として、2種類以上のガラス板を用いてもよい。例えば、透明フロート板ガラスと、グリーンガラスのような着色されたガラス板との間に、本発明の合わせガラス用中間膜を積層した合わせガラスが挙げられる。また、上記ガラス板として、2種以上の厚さの異なるガラス板を用いてもよい。
平均重合度が1700のポリビニルアルコールをn−ブチルアルデヒドでアセタール化することにより得られたポリビニルブチラール(PVB1:アセチル基量1モル%、ブチラール基量69モル%、水酸基量30モル%)100質量部に対して、可塑剤としてトリエチレングリコール−ジ−2−エチルヘキサノエート(3GO)40質量部を添加し、ミキシングロールで充分に混練し、表層、保護層用樹脂組成物を得た。
平均重合度が1700のポリビニルアルコールをn−ブチルアルデヒドでアセタール化することにより得られたポリビニルブチラール(PVB1:アセチル基量1モル%、ブチラール基量69モル%、水酸基量30モル%)100質量部に対して、着色剤としてSG−8E905(住友カラー社製)3質量部又は4質量部、可塑剤としてトリエチレングリコール−ジ−2−エチルヘキサノエート(3GO)36質量部又は37質量部を添加し、ミキシングロールで充分に混練し、着色層用樹脂組成物を得た。
平均重合度が2400のポリビニルアルコールをn−ブチルアルデヒドでアセタール化することにより得られたポリビニルブチラール(PVB2:アセチル基量12モル%、ブチラール基量65モル%、水酸基量23モル%)100質量部に対して、可塑剤としてトリエチレングリコール−ジ−2−エチルヘキサノエート(3GO)60質量部を添加し、ミキシングロールで充分に混練し、遮音層用樹脂組成物を得た。
(1)積層体の調製
表1及び表2に従い、得られた表層・保護層用樹脂組成物、着色層用樹脂組成物及び遮音層用樹脂組成物を、共押出機を用いて共押出することにより、表層(保護層)1、遮音層、保護層3、着色層及び表層(保護層)2の順(表の記載順)に積層された3〜5層構造の積層体を得た。
なお、実施例5及び6においては着色剤として、「SG−5A1251」と「SG−4A1053」をそれぞれ用いた。
得られた積層体について、以下の方法により表面に凹部を付与して、合わせガラス用中間膜を得た。
第1の工程として、下記の手順により積層体の両面にランダムな凹凸形状を転写した。まず、鉄ロール表面に、ブラスト剤を用いてランダムな凹凸を施した後、該鉄ロールをバーチカル研削し、更に、より微細なブラスト剤を用いて研削後の平坦部に微細な凹凸を施すことにより、粗大なメインエンボスと微細なサブエンボスをもつ同形状の1対のロールを得た。該1対のロールを凹凸形状転写装置として用い、得られた積層体の両面にランダムな凹凸形状を転写した。この時の転写条件として、積層体の温度を80℃、上記ロールの温度を145℃、線速を10m/min、プレス線圧を50〜100kN/mとした。
次いで、合わせガラス用中間膜の他方の表面に、凹凸形状の異なる金属ロールを用いた以外は上記と同様の操作を施し、底部が連続した溝形状(刻線状)の凹部を付与した。
得られた合わせガラス用中間膜の表面を、JIS B 0601(1994)に準拠し、高精度形状測定システム(キーエンス社製、「KS−1100」先端ヘッド型番「LT−9510VM」)を用いて測定し、十点平均粗さRz及び凹部の平均間隔Smを測定した。なお、測定条件は、ステージ移動速度は1000μm/s、X軸の測定ピッチを10μm、Y軸の測定ピッチを10μmとし、測定視野を横2.5cm、縦1cmとして評価した。得られたデータを解析ソフトKS−Analyzer(キーエンス社製)にて解析した。解析ソフトにて水平線を使用し、線粗さ(1994JIS)を計測した。カットオフ2.50mm、単純平均±12の高さスムージング補正を実施し、線粗さを計測した。Rz、Smは画像の垂直方向に、1mm以上離れた任意の3点の平均値を使用した。
得られた合わせガラス用中間膜を、室温23℃、湿度40%の雰囲気下に24時間以上保管した。次いで、同条件下にて、はさみ(林刃物社製 型番15101)を用いて着色部を含む合わせガラス用中間膜をMD方向2mm、TD方向20mmの直方体にカットした。カットする位置は合わせガラスを作製して外観確認を行うサンプルの端部よりMD方向に50mm以内の位置とした。カットした合わせガラス用中間膜の断面を、デジタルマイクロスコープ(ナカデン社製、型式FS1400)を用いて倍率270倍で観察し、表層の多数の凹部を有する表面と着色層の表層側の表面との最少距離を測定した。サンプルを乗せるステージとしては、ナカデン社より入手した低倍率用透過照明を用いた。
得られた合わせガラス用中間膜をJIS R3202(1996)に準拠した二枚のクリアガラス板(縦30cm×横30cm×厚さ2.5mm)の間に挟み、はみ出た部分を切り取り、得られた合わせガラス構成体をゴムバッグ内に移し、ゴムバッグを吸引減圧機に接続し、加熱すると同時に−60kPa(絶対圧力16kPa)の減圧下で10分間保持し、合わせガラス構成体の温度(予備圧着温度)が70℃となるように加熱した後、大気圧に戻して予備圧着を終了した。
予備圧着された合わせガラス構成体をオートクレーブ中に入れ、温度140℃、圧力1300kPaの条件下で20分間保持した後、50℃まで温度を下げ大気圧に戻すことにより本圧着を終了して、合わせガラスを得た。
得られた表層・保護層用樹脂組成物、着色層用樹脂組成物及び遮音層用樹脂組成物を、凹凸付与後に得られる表層(保護層)1、遮音層、着色層、表層(保護層)2及び中間膜全体の断面形状、最大厚み、最小厚み及び幅方向の長さが表3及び表4記載の値となるように、共押出の条件を変更し、膜幅を1.5mから1.0mに変更した以外は、実施例1と同様にして3〜4層構造の積層体を得た。また、共押出の条件は、リップ金型の温度を100℃から280℃の範囲で幅方向に中間膜全体の厚みが薄い方の端部が低温に、中間膜全体の厚みが厚い方の端部が高温側となるように温度勾配を設けて調整し、金型の温度に調整かつ、リップ金型としてリップの間隙を1.0〜4.0mmの範囲で調整した。
また、実施例1と同様の方法により、Rz、Sm及び着色層の表層側の表面と、表層の多数の凹部を有する表面との距離の最小値を測定した。また、実施例7〜11及び比較例3において、保護層1、遮音層、着色層、表層は幅方向に厚みが変化するため、着色部が存在する側の端部を着色側、着色部が存在しない側の端部を透明側として、着色側端部と、透明側端部における各層の厚みを測定した。また、実施例10においては、着色剤として「SG−5A1251」を用いた。
得られた合わせガラス用中間膜のうち、着色層の厚みが最大となる領域が含まれるように、JIS R3202(1996)に準拠した二枚のクリアガラス板(縦30cm×横30cm×厚さ2.5mm)の間に挟み、はみ出た部分を切り取り、得られた合わせガラス構成体をゴムバッグ内に移し、ゴムバッグを吸引減圧機に接続し、加熱すると同時に−60kPa(絶対圧力16kPa)の減圧下で10分間保持し、合わせガラス構成体の温度(予備圧着温度)が70℃となるように加熱した後、大気圧に戻して予備圧着を終了した。
予備圧着された合わせガラス構成体をオートクレーブ中に入れ、温度140℃、圧力1300kPaの条件下で20分間保持した後、50℃まで温度を下げ大気圧に戻すことにより本圧着を終了して、合わせガラスを得た。
実施例及び比較例で得られた合わせガラスについて、以下の方法により着色層部の外観の評価を行った。結果を表1〜表4に示した。
得られた合わせガラスを、ライトテーブル(綾瀬工業社製、型番122062)の上に乗せ、目視にて色ムラが発生しているか否かを判定した。10名の判定者のうち、4名以上が色ムラ有りと判断した場合を外観不良品として「×」と判定し、色ムラ有りと判断した判定者が3名以下の場合を外観良品として「○」と判定した。
合わせガラスの可視光線透過率は、指標Tv(全可視光線透過率)で評価した。この指標Tvは、JIS R3212(1998)およびJISZ8 722に準拠して、波長380〜780nmにおける透過率を加重平均化して算出した。
2 任意に選択した一の凹部に隣接する凹部
3 任意に選択した一の凹部に隣接する凹部
A 凹部1と凹部2との間隔
B 凹部1と凹部3との間隔
4 車両用合わせガラス
41 上辺部に沿って帯状になるように配置された着色層
51 合わせガラス用中間膜
511 断面が矩形の着色層
512 一方の表面に多数の凹部を有する表層
a 着色層の表層側の表面と表層の多数の凹部を有する表面との距離の最小値
52 合わせガラス用中間膜
521 断面が楔形の着色層
522 一方の表面に多数の凹部を有する表層
b 着色層の表層側の表面と表層の多数の凹部を有する表面との距離の最小値
6 合わせガラス用中間膜
61 一方の表面に多数の凹部を有する表層(第1の保護層)
62 遮音層
63 着色層
64 第2の保護層
Claims (7)
- 2層以上の積層構造を有する合わせガラス用中間膜であって、
少なくとも、合わせガラス用中間膜の最表面に配置される一方の表面に多数の凹部を有する表層と、着色剤を含有する着色層とを有し、
前記凹部は、底部が連続した溝形状を有するものであって、隣接する前記凹部が平行して形成されており、
前記着色層の前記表層側の表面と、前記表層の多数の凹部を有する表面との距離の最小値が150μm以上である
ことを特徴とする合わせガラス用中間膜。 - JIS B 0601(1994)に準拠して測定した表層の多数の凹部を有する表面の十点平均粗さ(Rz)が15〜60μmであることを特徴とする請求項1記載の合わせガラス用中間膜。
- 3層以上の積層構造を有することを特徴とする請求項1記載の合わせガラス用中間膜。
- 4層以上の積層構造を有することを特徴とする請求項2記載の合わせガラス用中間膜。
- 一方の表面に多数の凹部を有する表層(第1の保護層)、遮音層、着色層及び第2の保護層がこの順に積層された4層構造を有することを特徴とする請求項1記載の合わせガラス用中間膜。
- 遮音層は、ポリビニルアセタールXと可塑剤を含有し、前記ポリビニルアセタールXの水酸基量が26モル%以下であることを特徴とする請求項5記載の合わせガラス用中間膜。
- 請求項1、2、3、4、5又は6記載の合わせガラス用中間膜が、一対のガラス板の間に積層されていることを特徴とする合わせガラス。
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