JPS5825376B2 - 安全合せガラス用中間膜組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は安全合せガラス用の中間膜として用いられるポ
リビニルブチラール樹脂組成物に関するものである。

従来よりポリビニルブチラールは、そのすぐれた性能に
着目されて自動車、航空機、建築物窓ガラス等のための
安全合せガラスの中間膜として広く使用されている。

このポリビニルブチラールは可塑剤の添加により可塑化
され、シート状に成型された中間膜として用いられ、こ
の中間膜でガラス板を貼り合せて安全合せガラスが作ら
れるのであるが、この様なポリビニルブチラールが中間
膜として用いられた合せガラスといえども耐貫通強度等
の性能がいまだ十分でないので、種々の改良が試みられ
ている。

例えば有機カルボン酸の金属塩やアルカリ金属の沸化物
等をポリビニルブチラール中に練り込んだ中間膜を用い
ることにより耐貫通強度を向上させることが提案されて
いるが、この様な方法では合せガラスの１０〜２０℃程
度の温度領域では耐貫通強度の向上が可能であっても、
自動車フロントガラスや航空機用窓ガラス等が実際に使
用される一２０°Ｃ〜４０°Ｃという広い温度領域をカ
バーする様に耐貫通強度を改良することは困難であり、
とくに低温では上記強度は著るしく低下する。

又、上記の様なポリビニルブチラールに添加剤を加えて
耐貫通強度を改良する場合は、耐貫通強度が改良されて
もその半面中間膜のガラスとの接着性が低下して、衝撃
物によって破損されたガラスの破片が中間膜によって保
持されずに飛散する傾向が強まり好ましくない。

本発明は上述の如きポリビニルブチラールが用いられた
中間膜の現状にかんがみ、低温や高温においても耐貫通
強度の大巾な低下が防止出来、広い温度領域ですぐれた
耐貫通強度を有し、同時にガラスとの接着性にもすぐれ
た中間膜を提供することを目的としてなされたものであ
り、その要旨は塩変性若しくはエステル変成されていて
もよいカルボキシル基を有するモノマ一単位を少なくと
モ０．３モル％有するポリビニルブチラール樹脂にトリ
エチレングリコールエステル系可塑剤が添加されてなる
安全合せガラス用中間膜組成物に存する。

本発明に用いられるポリビニルブチラール樹脂のブチラ
ール化度は５０〜８０モル％であるのが好ましく、又、
重合度は８００〜２６００程度のものが好ましい。

しかして本発明に用いられるポリビニルブチラール樹脂
はカルボキシル基を少な（とも０．３モル％有するもの
であり、このカルボキシル基は、該基の水素が金属と置
換されて塩変性されていてもよく、若しくは該基がエス
テル化されてエステル変成されていてもよいものである
。

そして、上記エステル変成の場合は、カルボキシル基の
一部が低級アルコールによってエステル化されるのが好
ましい。

上記の如きカルボキシル基を有するポリビニルブチラー
ル樹脂を調整する方法は特に制限されることはないが例
えば下記の如き方法が示され得る。

すなわち、１つの方法としては、不飽和カルボン酸であ
るマレイン酸、イタコン酸、クロトン酸、メタクリル酸
、アクリル酸等やそれらのエステル類を酢酸ビニルと共
重合した共重合体をアルカリもしくは酸にてケン化し酸
変性ポリビニルアルコールとなし、該ポリビニルアルコ
ールをアルデヒドによりブチラール化してカルボキシル
基含有ブチラール樹脂すなわち酸変性ブチラール樹脂を
得る方法がある。

又、その他の方法としてはポリビニルアルコールをブチ
ラール化する際にカルボキシル基を有するアルデヒド、
例えばグリオキシリック酸、ムコクロリック酸等をブチ
ルアルデヒドと少量混在させて用いてブチラール化する
方法やポリビニルアルコール若しくはポリビニルブチラ
ールの水酸基にアルカリ触媒下にモノクロル酢酸等を作
用させカルボキシメチル化を行ない、ポリビニルアルコ
ールの場合はその後にアルデヒドによりブチラール化す
る方法などが挙げられる。

上記の如く本発明に用いられるポリビニルブチラール樹
脂はカルボキシル基を少なくとも０．３モル％有スるも
のであるが、これはカルボキシル基を有する七ツマ一単
位含有量がこれより少なくなると本発明の効果が期待出
来な（なるからである６そして一方カルボキシル基を有
するモノマ一単位の含有量が多（なりすぎると溶融温度
が高くなり加工性が低下する傾向にあるので、該含有量
が１５モル％以下であるのが好ましい。

しかして、ポリビニルブチラール樹脂にカルボキシル基
を有するモノマ一単位を少くとも０．３モル％有すると
は、不飽和カルボン酸との共重合体であってもよいポリ
ビニルアルコール樹脂を構成する全モノマ一単位（但し
ブチラール化されている部分は、便宜上、ブチラール化
されていないものとしてモノマ一単位数を計算する。

）中ニ、カルボキシル基によって変性されたモノマ一単
位が少くとも０．３％存在することを言う。

次に本発明に用いられるトリエチレングリコールエステ
ル系可塑剤としては、例えばトリエチレンクリコールジ
２エチルブチレート、トリエチレングリコールジ２エチ
ルヘキソエートなどが好適に使用出来る。

そしてトリエチレングリコールエステル系可塑剤の使用
量としては通常ポリビニルブチラール樹脂１００重量部
に対して２０〜８０重量部用いるのがよい。

本発明中間膜組成物は前記カルボキシル基を有するポリ
ビニルブチラール樹脂にトリエチレングリコールエステ
ル系可塑剤を加えて混合することによって得ることが出
来るのであり、その際着色剤その他の添加剤が適宜加え
られてさしつかえない。

そして本発明中間膜組成物は常法によりシート状に成型
されて中間膜となされ、複数枚のガラスの間に挾まれ、
加熱加圧されて合せガラスとなされて自動車、航空機、
建造物等のための安全ガラスとして使用され得るのであ
る。

本発明安全合せガラス用中間膜組成物は上述の通りの構
成のものであるので、該組成物が中間膜として用いられ
た合せガラスの低温及び高温領域における耐貫通性を向
上させることが出来ると同時に中間膜とガラス面との接
着性も向上させ、それによって衝撃物により破損された
ガラス破片の飛散を減少させるという効果を奏するので
ある。

この様に、本発明組成物は該組成物が用いられた合せガ
ラスの耐貫通強度及びガラス面との接着性を同時に向上
させて、合せガラスの安全性を一段と向上させることが
出来るものである。

次に本発明の実施例について説明する。

なお、以下において部とあるのは重量部を意味する。

実施例 １ 重合度１７００、ケン化度９９．８モル％、酸変成度２
．２モル％のマレイン酸変性ポリビニルアルコールを用
いてブチラール化を行ない、カルボキシル基含有量２．
２モル％のポリビニルブチラールを得た。

又、このポリビニルブチラールのブチラール化度は６３
モル％であった。

該樹脂１００部にトリエチレングリコール・ジ・２工チ
ルブチレート５０部を加えロールプレスを用いて１３０
〜１５０℃の温度で厚さ０．０３０インチのフィルムを
作った。

このフィルムを厚さ３ｍｍのガラス板２枚の間に挾んで
加熱加圧し、合せガラスを作った。

得られた合せガラスについて下記の要領で落球高さ及び
パンメル値を測定した。

その結果は第１表の通りであった。

落球高さ：合せガラスを３ｏｏｘ３ｏｏｍｍの支持枠に
固定して水平に保持し、その上から２．２６ｋｇの鋼球
を試験片の中央に自由落下させる。

鋼球の高さを漸次増しながら、一定高さでの繰り返し試
験でその試験数の５０％においで鋼球の貫通が妨げられ
るガラス面への鋼球の落下距離を求め、その距離をもっ
て落球高さとした。

そしてこの試験は合せガラスの温度を一２０℃、２０℃
及び４０℃の３通りの温度に保って行われた。

従って落球高さが犬であるほど貫通強度が犬であること
を示す。

パンメル値：合せガラスを１時間以上−１８°Ｃに保っ
て恒温にしたのち、ハンマー（頭の部分が１ポンドであ
る）破砕試験にかげ、被着ガラス粒子径が最大６ｍｍ以
下になるまで粉砕する。

割れたガラス片を振り落し、中間膜の露出した部分なＯ
〜８０ランクに分けて、露出度が低いほど値が大きくな
る様に判定する。

従って、中間膜の接着性が良好で露出度の低℃・はどパ
ンメル値は高くなる。

実施例 ２ 重合度１７００、ケン化度９６モル％、マレイン酸変性
度４．０モル％のマレイン酸変性ポリビニルアルコール
がブチラール化されることにより用意されたカルボキシ
ル基含有量４．０モル％、ブチラール化度約６３モル％
のポリビニルブチラールを用い、該ポリビニルブチラー
ル１００部にトリエチレングリコール・ジ・２工チルブ
チレート６０部を加えて組成物となし、以後実施例１と
同様にして合せガラスを作った。

又、上記で得た合せガラスについて実施例１と同様の試
験を行ったところ第１表の結果が得られた。

実施例 ３ ケン化度９９．６モル％、重合度１７００のポリビニル
アルコール１００部を水に溶解し、系を１０°Ｃに保ち
、濃塩酸６４部及びグリオキリツク酸９部を加えたのち
、ブチルアルデヒド５０部を加え反応させる。

反応により得られた生成物を水洗乾燥した。

かくして酸変性塵９．４モル％、ブチラール化度５６モ
ル％のポリビニルブチラールが得られた。

又、このポリビニルブチラールには、グリオキシリック
酸及びブチルアルデヒドがほとんど吸着残留していない
ことを確認した。

上記で得たグリオキシリック酸変性ポリビニルブチラー
ルを用いること以外は実施例１と同様にして合せガラス
を作り、同様の試験を行った。

その結果は第１表の通りであった。

実施例 ４ ケン化度９９．６モル％、重合度１７００のポリビニル
アルコール１００部を水酸ナトリウム５％水溶液に溶解
し、モノクロル酢酸５０部を加え反応系を０℃に保持し
２０ｈｒ反応せしめた後、過剰の塩酸を加えて酸変性ポ
リビニルアルコールとなした。

この系にポリビニルアルコール１００部に対し、ブチル
アルデヒド５５部を加え、系を３５℃に保ち５時間反応
させて酸変性ポリビニルブチラールとなした。

水洗乾燥したものを分析することにより、該ポリビニル
ブチラールは、酸変性塵１１モル％、ブチラール化度５
５モル％であることが分った。

又、水洗乾燥後の樹脂には未反応のモノクロル酢酸は殆
んど存在していなかった。

上記で得たカルボギシメチル化ポリビニルブチラールを
用いること以外は実施例１と同様にして合せガラスを作
り、同様の試験を行った。

その結果は第１表の通りであった。

実施例 ５ 実施例１で得た酸変性ポリビニルブチラールを０．０１
規定のＮａＯ’Ｅ（溶液（水：エチルアルコールの容積
比が８：２の混合液ＮａＯＨ溶液）中に２０時間浸漬し
たのち水洗し、乾燥した。

かくしてカルボキシル基２，２モル％のうち１．２モル
％がナトリウムで中和されて塩変性カルボキシル基とな
された酸変性ポリビニルブチラールが得られた１この樹
脂を用いて実施例１と同様にして合せガラスを作り、同
様な試験を行った。

その結果は第１表の通りであった。

実施例 ６ 実施例１で得た酸変性ポリビニルブチラールを０．２規
定のＮａ ＯＨ溶液（水：エチルアルコールの容積比が
８：２の混合液のＮａＯＨ溶液）中に２０時間浸漬した
のち水洗し乾燥した。

か（してカルボキシル基２．２モル％の殆んどがナトリ
ウムで中和された変性ポリビニルブチラールを得た。

この樹脂を用い実施例１と同様にして合せガラスを作り
、同様な試験を行った。

その結果は第１表に示される通りであった。

実施例 ７ 実施例１で得た酸変性ポリビニルブチラール１００部に
トリエチレングリコール・ジ・２工チルヘキンエート６
０部を加えて組成物となし、以後実施例１と同様にして
、合せガラスを作り試験を行った。

その結果は第１表に示される通りであった。

比較例 １ 重合度１７００、ブチラール化度６６モル％のポリビニ
ルブチラール１００部にトリエチレングリコール・ジ・
２−エチルブチレート４０部が添加された可塑化ポリビ
ニルブチラールを用いて実施例１と同様にして合せガラ
スを作り、同様な試験を行った。

その結果は第１表に示される通りであった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 塩変性若しくはエステル変成されていてもよいカル
   ボキシル基を有するモノマ一単位を少なくとも０．３モ
   ル％有するポリビニルブチラール樹脂にトリエチレング
   リコールエステル系可塑剤が添加されてなる安全合せガ
   ラス用中間膜組成物。 ２ ポリビニルブチラール樹脂のカルボキシル基を有す
   るモノマ一単位含有量が０．３〜１５モル％である第１
   項記載の安全合せガラス用中間膜組成物。 ３ ポリビニルブチラール樹脂のブチラール化度が５０
   〜８０モル％である第１項記載の安全合せガラス用中間
   膜組成物。 ４ ポリビニルブチラール樹脂の重合度が８００〜２６
   ００である第１項記載の安全合せガラス用中間膜組成物
   。 ５ トリエチレングリコールエステル系可塑剤の添加量
   がポリビニルブチラール樹脂１００重量部に対し２０〜
   ８０重量部である第１項記載の安全合せガラス用中間膜
   組成物。