Способ модификации внутреннего пленочного слоя для теплоизолирующего многослойного стекла

Изобретение относится к способу модификации внутреннего пленочного слоя для теплоизолирующего многослойного стекла. Технический результат изобретения заключается в увеличении коэффициента пропускания видимого света, а также уменьшении коэффициента пропускания ближнего инфракрасного излучения теплоизолирующего многослойного стекла. Внутренний пленочный слой для теплоизолирующего многослойного стекла облучают излучением с высокой энергией, содержащим электромагнитные волны с энергией 3,0 эВ или более. Внутренний слой содержит теплоизолирующие тонкие частицы, покрытые инертным веществом, матричную смолу и жидкий пластификатор. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 табл.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Данное изобретение относится к способу модификации внутреннего пленочного слоя для теплоизолирующего многослойного стекла, посредством которого внутренний пленочный слой для теплоизолирующего многослойного стекла, обладающего превосходными оптическими свойствами, может быть изготовлен даже в случае использования теплоизолирующих тонких частиц, покрытых инертным веществом, внутреннему пленочному слою для теплоизолирующего многослойного стекла и многослойному стеклу.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Многослойное стекло широко используется для оконных стекол транспортных средств, таких как автомобили, самолеты, и зданий, поскольку в этом случае предотвращается разбрасывание фрагментов стекла, и поэтому многослойное стекло безопасно даже при его разрушении при внешнем ударном воздействии. Примерами такого многослойного стекла являются стекла, изготовленные введением внутреннего пленочного слоя для многослойного стекла, изготовленного из поливинилацетальной смолы, такой как поливинилбутиральная смола, пластифицированная пластификатором, между по меньшей мере одной парой стекол, которые в результате объединены таким слоем.

Однако, хотя многослойное стекло с использованием такого внутреннего пленочного слоя для многослойного стекла и обладает превосходными качествами с точки зрения безопасности, оно имеет плохие теплоизолирующие свойства. Хотя инфракрасное излучение с длиной волны 780 нм или более, превышающей длину волны видимого света, обладает низкой энергией, составляющей примерно 10% по сравнению с ультрафиолетовым излучением, все же инфракрасное излучение оказывает значительное тепловое воздействие и при поглощении веществом вызывает его нагревание, по этой причине инфракрасное излучение обычно называют тепловым излучением, поскольку оно увеличивает температуру. Соответственно, если обеспечивается возможность экранирования инфракрасного излучения (теплового излучения) с высоким тепловым воздействием, которое является частью излучения, проходящего через ветровое стекло и боковые стекла автомобиля, теплоизолирующие свойства улучшаются, и может сдерживаться повышение температуры внутри автомобиля. В последнее время площадь открытой поверхности стекол имеет тенденцию к увеличению, в связи с чем возрастает необходимость в повышении теплоизолирующей способности многослойного стекла и придания ему функции экранирования теплового излучения.

Для того чтобы удовлетворить указанную потребность, Патентный документ 1 раскрывает внутренний пленочный слой для многослойного стекла, изготовленный диспергированием теплоизолирующих частиц, таких как тонкие частицы оксида индия и олова (называемые далее тонкими частицами ITO) и тонкие частицы оксида олова, легированного сурьмой, обладающих теплоизолирующими свойствами, в поливинилацетальной смоле. Многослойное стекло с использованием такого внутреннего пленочного слоя для многослойного стекла обладает превосходными теплоизолирующими свойствами и высокой проницаемостью для электромагнитных волн.

Однако в случае использования теплоизолирующих тонких частиц, таких как тонкие частицы ITO и тонкие частицы оксида олова, легированного сурьмой, для композиционного материала с органическим компонентом, таким как смола, тонкие частицы могут ухудшать свойства органического материала, такого как матричная смола, вследствие фотокаталитической активности, тепловой активности, поверхностной кислотной активности и поверхностной щелочной активности тонких частиц. Кроме того, вследствие активности поверхности тонких частиц ухудшение свойств органического материала, такого как матричная смола, ускоряется при облучении излучением с высокой энергией, таким как излучение мощных УФ-ламп или излучение мощных ксеноновых ламп, что обусловливает возникновение проблемы с ухудшением пропускания видимого света. А именно в отношении внутреннего пленочного слоя для теплоизолирующего многослойного стекла, содержащего теплоизолирующие тонкие частицы, покрытые инертным веществом, матричную смолу и жидкий пластификатор, возникает проблема, связанная с тем, что продолжительность устойчивости к воздействию атмосферных факторов и снижение коэффициента пропускания видимого света имеют пропорциональную зависимость в испытаниях на устойчивость к воздействию атмосферных факторов при нагревании, освещении и т.п., и по сравнению со случаем использования внутреннего пленочного слоя, не содержащего тонких частиц ITO и тонких частиц оксида олова, легированного сурьмой, коэффициент пропускания видимого света значительно уменьшается, а индекс желтого цвета, который является показателем желтизны, и величина b* в соответствии с цветовой координатной системой CIE1976 L*a*b* существенно увеличиваются.

Для разрешения данной проблемы Патентный документ 2 раскрывает технологию подавления фотокаталитической активности тонких частиц оксида металла посредством нанесения на поверхность тонких частиц оксида металла, обладающих фотокаталитическими свойствами, тонкого слоя полисилоксана.

Однако в случае внутреннего пленочного слоя с использованием таких теплоизолирующих тонких частиц, покрытых инертным веществом, хотя и могут быть подавлены ухудшение свойств смолы в испытаниях на устойчивость к воздействию атмосферных факторов и ухудшение оптических свойств, возникает новая проблема, заключающаяся в том, что коэффициент пропускания видимого света многослойного стекла уменьшается, и увеличивается степень помутнения по сравнению с этими величинами в случае использования теплоизолирующих тонких частиц без обработки их поверхности.

Патентный документ 1: WO 01/25162.

Патентный документ 2: Японская открытая публикация 2000-264632.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ПРОБЛЕМА, ПОДЛЕЖАЩАЯ РАЗРЕШЕНИЮ ПОСРЕДСТВОМ ДАННОГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей данного изобретения является создание способа модификации внутреннего пленочного слоя для теплоизолирующего многослойного стекла, посредством которого внутренний пленочный слой для теплоизолирующего многослойного стекла, обладающий превосходными оптическими свойствами, может быть изготовлен даже при использовании теплоизолирующих тонких частиц, покрытых инертным веществом, внутреннего пленочного слоя для теплоизолирующего многослойного стекла и многослойного стекла.

СРЕДСТВА ДЛЯ ДОСТИЖЕНИЯ ПОСТАВЛЕННОЙ ЦЕЛИ

Данное изобретение предоставляет способ модификации внутреннего пленочного слоя для теплоизолирующего многослойного стекла, в котором излучением с высокой энергией облучают внутренний пленочный слой для теплоизолирующего многослойного стекла, содержащий теплоизолирующие тонкие частицы, покрытые инертным веществом, матричную смолу и жидкий пластификатор, для улучшения коэффициента пропускания видимого света с длиной волны от 380 до 780 нм, а также для уменьшения коэффициента пропускания ближнего инфракрасного излучения с длиной волны от 780 до 2100 нм.

Ниже данное изобретение будет описано более подробно.

Авторами данного изобретения в результате проведенных ими исследований сделан вывод о том, что возможно улучшение коэффициента пропускания видимого света, а также уменьшение коэффициента пропускания ближнего инфракрасного излучения посредством облучения излучением с высокой энергией даже в случае использования внутреннего пленочного слоя для теплоизолирующего многослойного стекла, содержащего теплоизолирующие тонкие частицы, покрытые инертным веществом, и это является сущностью данного изобретения.

В соответствии с этим может быть изготовлен внутренний пленочный слой для многослойного стекла, обладающий высокой прозрачностью для видимого света и превосходными теплоизолирующими свойствами без пожелтения, обусловленного ухудшением качества смолы внутреннего пленочного слоя.

Излучение с высокой энергией в данном изобретении означает электромагнитные волны с энергией 3,0 эВ или более. Вид такого излучения с высокой энергией не ограничивается особым образом, и предпочтительными его примерами могут служить излучение мощных УФ-ламп (производства фирмы Iwasaki Electric Co., Ltd.), УФ-излучение, видимый свет, излучение мощных ксеноновых ламп (производства фирмы Iwasaki Electric Co., Ltd.), свет ксеноновых ламп, лазерный луч, электронный пучок, микроволны и т.п. Эти виды излучения с высокой энергией могут использоваться отдельно или же в сочетании одних с другими. В частности, в случае, в котором излучение с высокой энергией включает в себя излучение с длиной волны от 300 до 450 нм, эффект улучшения коэффициента пропускания видимого света и уменьшения коэффициента пропускания ближнего инфракрасного излучения становится значительным, и этот случай является предпочтительным.

Способ облучения излучением с высокой энергией может выполняться посредством облучения внутреннего пленочного слоя или облучения многослойного стекла, однако предпочтительно облучать излучением с высокой энергией многослойное стекло, для того, чтобы предотвратить термическую деформацию внутреннего пленочного слоя смолы при облучении излучением с высокой энергией. При этом вследствие влияния воды могут образовываться пузырьки, поэтому в случае облучения излучением с высокой энергией при высокой влажности предпочтительно выполнять данную операцию в сухой атмосфере. Кроме того, излучением с высокой энергией можно облучать непосредственно теплоизолирующие тонкие частицы, покрытые инертным веществом, для получения модифицированных теплоизолирующих тонких частиц.

В случае облучения излучением с высокой энергией внутреннего пленочного слоя для того, чтобы предотвратить ухудшение свойств и изменение состояния смолы под действием влаги и тепла, внутренний пленочный слой предохраняют от соприкосновения с водой соединением с приложением давления, например, с пленкой из полиэтилентерефталата, а для предотвращения термической деформации облучение выполняют в течение длительного времени с низкой интенсивностью, а не в течение короткого времени с высокой интенсивностью, и, соответственно, облучение должно быть выполнено очень аккуратно.

В случае облучения излучением с высокой энергией многослойного стекла пропускание излучения с высокой энергией иногда подавляется, и энергия может не поступать в достаточной степени к теплоизолирующим тонким частицам при использовании тонированного стекла или зеленого стекла, так что эти стекла должны быть как можно более тонкими, с тем, чтобы предотвратить полное поглощение излучения с высокой энергией при поддержании необходимой ударной прочности, или же многослойное стекло может быть изготовлено уже после облучения внутреннего пленочного слоя излучением с высокой энергией.

Несмотря на зависимость от мощности источника света, продолжительность облучения излучением с высокой энергией должна составлять по меньшей мере 50 часов. Однако в случае чрезмерно высокой энергии излучения облучение приводит к ухудшению свойств смолы и органических добавок и вызывает уменьшение коэффициента пропускания видимого света, и поэтому требуется, чтобы продолжительность облучения составляла минимально необходимую величину.

Предпочтительно, чтобы облучение излучением с высокой энергией выполнялось таким образом, чтобы изменение индекса желтого цвета (ΔYI) внутреннего пленочного слоя для теплоизолирующего многослойного стекла составляло 0% или менее, а изменение (Δb*) величины b* в цветовой координатной системе CIE1976 L*a*b* составляло 0% или менее. А именно это требуется для предотвращения уменьшения прозрачности многослойного стекла вследствие чрезмерного облучения излучением с высокой энергией.

Индекс желтого цвета (YI) и величина b* в системе CIE1976 L*a*b* могут быть рассчитаны из данных, полученных при измерении коэффициента пропускания видимого света. Изменение (ΔYI) индекса желтого цвета и изменение (Δb*) величины b* вычисляют вычитанием величин перед облучением излучением с высокой энергией из соответствующих величин после облучения излучением с высокой энергией, как это представлено приведенными ниже формулами (1) и (2):

ΔYI = YI (после облучения излучением с высокой энергией) - YI (перед облучением излучением с высокой энергией) (1)

Δb* = b* (после облучения излучением с высокой энергией) - b* (перед облучением излучением с высокой энергией) (2)

Примерами источников света для облучения излучением с высокой энергией могут служить ультрафиолетовая ртутная лампа высокого давления, ультрафиолетовая ртутная лампа сверхвысокого давления, ультрафиолетовая металлогалогенная лампа, ксеноновая дуговая лампа, угольная дуговая лампа с имитацией солнечного света, люминесцентная лампа большой мощности и т.п. Также возможно использование солнечного света, однако при этом требуется довольно длительное время для достижения достаточного эффекта, и это неудобно с практической точки зрения.

Внутренний пленочный слой для теплоизолирующего многослойного стекла, являющийся объектом способа модификации по данному изобретению, содержит теплоизолирующие тонкие частицы, матричную смолу и жидкий пластификатор.

Вид теплоизолирующих тонких частиц не ограничивается особым образом, и примерами таких частиц являются тонкие частицы оксида индия и олова (ITO), тонкие частицы оксида олова, легированного сурьмой (ATO), тонкие частицы оксида цинка, легированного алюминием, тонкие частицы оксида цинка, легированного индием, тонкие частицы оксида цинка, легированного галлием, тонкие частицы гексаборида лантана, тонкие частицы гексаборида церия и т.п. Эти теплоизолирующие тонкие частицы могут быть использованы по отдельности или же как комбинация двух или более их видов.

Поверхность теплоизолирующих тонких частиц покрыта инертным веществом. Вид инертного вещества не ограничивается особым образом, однако предпочтительно могут быть использованы, например, изолирующие оксиды металлов с широкой запрещенной зоной величиной 5,0 эВ или более. Еще более предпочтительно использование изолирующего оксида металла с шириной запрещенной зоны 7,0 эВ. Примерами таких изолирующих оксидов металлов могут служить оксид кремния, оксид алюминия, оксид циркония, оксид кальция и т.п.

В качестве инертного вещества предпочтительно используют фосфаты аммония, такие как фосфомолибдат аммония (гидратированный), фосфованадат аммония (гидратированный), фосфовольфрамат аммония (гидратированный) и фосфат аммония (гидратированный).

В качестве инертного вещества также предпочтительно используют фосфаты, такие как гидроксиапатит, углекислый апатит, фторапатит, трехкальциевый фосфат и октакальциевый фосфат.

В качестве инертного вещества также предпочтительно используют связующее вещество, такое как органосилановое соединение, органическое соединение титана, органическое соединение алюминия, органическое соединение циркония - алюминия.

В качестве инертного вещества также предпочтительно используют соединение со спиртовой гидроксильной группой, соединение с фенольной гидроксильной группой, которое может вступать в реакционное взаимодействие с поверхностью частиц, соединение с изоцианатной группой, четыреххлористый углерод, соль четвертичного аммония, комплексное соединение Mo(η³-C₃H₅)₄, комплексное соединение Cr(η³-C₃H₅)₃, кластерное соединение Co₂(CO)₈, кластерное соединение Ru₃(CO)₁₂ и т.п.

Кроме того, поверхность теплоизолирующих тонких частиц может быть сделана инертной нанесением покрытия из аморфного оксида металла, такого как аморфный ITO, аморфный оксид олова, легированный сурьмой, аморфный оксид индия, аморфный оксид олова, аморфный оксид сурьмы, аморфный оксид кремния, аморфный оксид алюминия, аморфный оксид циркония, аморфный оксид кальция, аморфный оксид титана, аморфный оксид цинка и аморфный оксид церия.

Структура покрытия из такого инертного вещества удовлетворяет поставленной цели, если активная поверхность теплоизолирующих тонких частиц защищена, и предотвращается ухудшение свойств внутреннего пленочного слоя смолы, при этом поверхность может быть покрыта полностью или же может быть покрыта в виде полосок, так что некоторые ее участки остаются непокрытыми. Кроме того, инертное вещество может быть адсорбировано поверхностью теплоизолирующих тонких частиц, поддерживаться на ней или же может быть осаждено на поверхности. В качестве альтернативы инертное вещество может быть растворено с образованием твердого раствора или же может легировать поверхность теплоизолирующих тонких частиц.

Для повышения диспергируемости теплоизолирующих тонких частиц в смоле или пластификаторе поверхность теплоизолирующих тонких частиц может быть обработана гидрофобным агентом или диспергатором. Вид гидрофобного агента или диспергатора не ограничивается особым образом, и примерами их являются связующие вещества, такие как органосилановое соединение, органическое соединение титана, органическое соединение алюминия, органическое соединение циркония - алюминия и органическое соединение хрома; соединение со спиртовой гидроксильной группой и/или с фенольной гидроксильной группой, которое может вступать в реакционное взаимодействие с поверхностью частиц; соединение с изоцианатной группой; четыреххлористый углерод, соль четвертичного аммония; комплексное соединение Mo(η³-C₃H₅)₄, комплексное соединение Cr(η³-C₃H₅)₃, кластерное соединение Co₂(CO)₈, кластерное соединение Ru₃(CO)₁₂ и т.п.

Вид гидрофобного агента не ограничивается особым образом, и предпочтительно использование органосиланового соединения с гидролизующейся силильной группой, поскольку в этом случае затруднена агломерация теплоизолирующих тонких частиц при обработке их поверхности, и в результате этого может быть подавлено увеличение помутнения раствора, а также соединение обеспечивает превосходную стабильность дисперсии при длительном хранении и практически не влияет на оптические свойства.

Органосилановое соединение с гидролизующейся силильной группой имеет молекулярный каркас, содержащий от 1 до 3 гидролизующихся функциональных групп, соединенных с атомом кремния. Может быть использован один вид органосиланового соединения или же комбинация нескольких видов таких соединений. Для молекулярного каркаса, содержащего от 1 до 3 гидролизующихся функциональных групп, соединенных с атомом кремния, может иметь место случай, в котором несколько гидролизующихся групп соединены через одно силановое соединение, и случай, в котором по меньшей мере одна гидролизующаяся группа соединена с соответствующими атомами кремния, если в одной молекуле присутствуют два или более атома кремния.

Гидролизующиеся силильные группы являются функциональными группами, в которых соединение гидролизующейся группы с атомом кремния может быть прервано посредством реакции гидролиза. Вид гидролизующихся групп не ограничивается особым образом, и могут быть использованы обычные функциональные группы, примерами которых являются алкоксигруппа, оксимная группа, алкенилоксигруппа, ацетоксигруппа и галогеновая группа, такая как хлор и бром. Все гидролизующиеся группы могут быть одного вида или же они могут отличаться одна от другой.

Вид алкоксигруппы не ограничивается особым образом, и примеры такой группы включают в себя метоксигруппу, этоксигруппу, пропилоксигруппу, изопропилоксигруппу, бутоксигруппу, трет-бутоксигруппу, феноксигруппу, бензилоксигруппу и т.п. Может быть использована одна и та же алкоксигруппа или же могут быть использованы разные алкоксигруппы в разном сочетании в случае диалкоксисилильной группы или триалкоксисилильной группы. Кроме того, функциональные группы разного вида могут быть использованы в комбинации одной с другой, и несколько видов разных органосилановых соединений могут быть использованы в комбинации одного с другим.

Примеры органосиланового соединения, имеющего гидролизующуюся силильную группу, могут включать в себя диметоксидиметилсилан, циклогексилдиметоксиметилсилан, диэтоксидиметилсилан, диметоксиметилоктилсилан, диэтоксиметилвинилсилан, хлорметил(диизопропокси)метилсилан, диметоксиметилфенилсилан, диэтоксидифенилсилан, метилтриметоксисилан, триметоксипропилсилан, изобутилтриметоксисилан, октилтриметоксисилан, октадецилтриметоксисилан, метилтриэтоксисилан, этилтриэтоксисилан, изобутилтриэтоксисилан, октилтриэтоксисилан, винилтриметоксисилан, винилтриэтоксисилан, аллилтриэтоксисилан, (3-хлорпропил)триметоксисилан, хлорметилтриэтоксисилан, трис(2-метоксиэтокси)винилсилан, 3-глицидоксипропилтриметоксисилан, диэтокси(3-глицидоксипропил)метилсилан, триметокси[2-(7-оксабицикло[4.1.0]-гепто-3-ил)этил]силан, хлортриметоксисилан, хлортриэтоксисилан, хлортрис(1,3-диметилбутокси)-силан, дихлордиэтоксисилан, 3-(триэтоксисилил)-пропионитрил, 4-(триэтоксисилил)-бутиронитрил, 3-(триэтоксисилил)-пропилизоцианат, 3-(триэтоксисилил)-пропилтиоизоцианат, фенилтриметоксисилан, фенилтриэтоксисилан, 1,3,5,7-тетраэтокси-1,3,5,7-тетраметилциклотетрасилоксан, 1,3,5,7-тетраметил-l,3,5,7-тетрапропоксициклотетрасилоксан, 1,3,5,7-тетраизопропокси-l,3,5,7-тетраметилциклотетрасилоксан, 1,3,5,7-тетрабутокси-1,3,5,7-тетраметилциклотетрасилоксан, 1,3,5,7,9-пентаэтокси-1,3,5,7,9-пентаметилциклопентасилоксан, октаметилциклотетрасилоксан, декаметилциклопентасилоксан, додекаметилциклогексасилоксан, гексафенилциклотрисилоксан, октафенилциклотетрасилоксан, 1,3,5,7-тетраметилциклотетрасилоксан, 1,3,5,7-тетраметил-1,3,5,7-тетрафенилциклотетрасилоксан, 1,1,3,3,5,5-гексаметилциклосилазан, 1,1,3,3,5,5,7,7-октаметилциклотетрасилазан, 1,7-диацетоксиоктаметилтетрасилоксан, 1,7-дихлороктаметилтетрасилоксан, 1,1,3,3,5,5-гексаметил-1,5-дихлортрисилоксан, 1,3-дихлортетраизопропилдисилоксан, 1,3-диэтокситетраметилдисилоксан, 1,3-диметокситетраметилдисилоксан, 1,1,3,3-тетраметил-1,3-дихлордисилоксан, 1,2-бис(метилдихлорсилил)этан, диацетоксидифенилсилан, метилтрис(этилметилкетоксим)силан, метилтрис(N,N-диэтиламинокси)силан, бис(этилметилкетоксим)метилизопропоксисилан, бис(этилметилкетоксим)этоксиметилсилан, 2-(3,4-эпоксициклогексилэтил)триметилсилан, трис(1-метилвинилокси)винилсилан, метилтриизопропеноксисилан, этилтриацетоксисилан, метилтриацетоксисилан, диацетоксидиметилсилан, триацетоксивинилсилан, тетраацетоксисилан, диацетоксиметилфенилсилан, диметоксиэтилметилкетоксимметилсилан и т.п.

В качестве органосиланового соединения, имеющего гидролизующуюся силильную группу, предпочтительно использование соединения, имеющего в составе молекулы ароматические кольца, например фенильную и стирильную группу, обладающую особенно высоким сродством к пластификатору. В одной молекуле может содержаться несколько ароматических функциональных групп, однако достаточный эффект может быть получен при содержании одной такой группы. Кроме того, ароматическое кольцо может быть соединено с любым участком в гидрофобных центрах, однако в случае, когда алкильная цепь или полиоксоалкиленовая цепь находится между атомом кремния и ароматическим кольцом, может быть достигнута особенно хорошая диспергируемость. Это может быть объяснено высоким сродством ароматического кольца к пластификатору и дополнительным предотвращением агломерации теплоизолирующих тонких частиц вследствие эффекта стерического несоответствия алкильной цепи или полиоксоалкиленовой цепи. Поскольку превосходная диспергируемость может быть получена благодаря стабилизации сродства ароматического кольца органосиланового соединения и ненасыщенной связи пластификатора, то более предпочтительно использование в качестве пластификатора триэтиленгликоль-ди-этилбутирата, триэтиленгликоль-ди-этилгексаноата и триэтиленгликоль-ди-бутилсебацината. Кроме того, фенилтриметоксисилан, фенилтриэтоксисилан, дифенилдиэтоксисилан, дифенилдиэтоксисилан, фенетилтриметоксисилан, 3-(p-метоксифенил)пропилметилдихлорсилан, 3-(p-метоксифенил)пропилтрихлорсилан, фенетилтрихлорсилан, 3-феноксипропилтрихлорсилан, p-толилтриметоксисилан и т.п., которые не имеют другой активной функциональной группы, помимо гидролизующейся силильной группы, реагирующей с поверхностью теплоизолирующих тонких частиц, особенно предпочтительны для внутреннего пленочного слоя, обеспечивая длительный срок службы в транспортных средствах и т.п. с точки зрения стабильности свойств изделия и безопасности по сравнению с органосилановыми соединениями, обладающими высокой реакционной способностью, такими как акрилсилан, аминосилан, эпоксисилан, винилсилан, меркаптосилан и изоцианатсилан. В качестве гидрофобного агента для поверхности неорганических тонких частиц обычно используют гидролизующееся органосилильное соединение, и по сравнению с другими видами органосилановых соединений комбинации органосилановых соединений, содержащих ароматическое кольцо, с триэтиленгликоль-ди-этилбутиратом, триэтиленгликоль-ди-этилгексаноатом и триэтиленгликоль-ди-бутилсебацинатом обеспечивают значительно более высокую диспергируемость и более долговременную стабильность оптических свойств. Кроме того, поскольку ароматические кольца не вызывают химической реакции с окружающими компонентами, такими как воздух и влага, то обеспечивается техника безопасности в производственной линии и отсутствует влияние на конечные изделия.

В качестве другого гидрофобного агента может быть использован органический титанат. Вид органического титаната не ограничивается особым образом, и примерами таких соединений являются изопропилтриизостеароилтитанат, изопропил-три-н-додецилбензолсульфонилтитанат, изопропил-трис(диоктилпирофосфат)титанат, тетраизопропилбис(диоктилфосфит)титанат, тетраоктилбис(дитридецилфосфит)титанат, тетра(2,2-диаллилoксиметил-1-бутил)бис(дитридецил)фосфиттитанат, бис(диоктилпирофосфат)оксиацетаттитанат, бис(диоктилпирофосфат)этилентитанат, бис(диоктилпирофосфат)этилентитанат, изопропилтриоктаноилтитанат, изопропилдиметакрилoизостеароилтитанат, изопропилизостеароилдиакрилтитанат, изопропилтри(диоктилфосфат)титанат, изопропилтрикумилфенилтитанат, изопропилтри(N-аминоэтил-аминометил)титанат и т.п. В частности, принимая во внимание сродство к пластификатору внутреннего пленочного слоя, изопропилтри-н-додецилбензолсульфонилтитанат, имеющий в своей структуре ароматическое кольцо, обеспечивает превосходную диспергируемость.

Примером способа обработки поверхности теплоизолирующих тонких частиц гидрофобным агентом является способ замены гидроксильной группы, имеющейся на поверхности теплоизолирующей тонкой частицы, спиртовой гидроксильной группой и фенольной гидроксильной группой. Вид соединения, имеющего спиртовую гидроксильную группу и фенольную гидроксильную группу, не ограничивается особым образом, и примерами таких соединений являются метиловый спирт, этиловый спирт, n-пропиловый спирт, n-бутиловый спирт, n-пентиловый спирт, n-гексиловый спирт, n-гептиловый спирт, n-октиловый спирт, n-дециловый спирт, n-додециловый спирт, n-тетрадециловый спирт, n-гексадециловый спирт, n-октадециловый спирт, изопропиловый спирт, изобутиловый спирт, втор-бутиловый спирт, трет-бутиловый спирт, изопентиловый спирт, (-)-2-метил-1-бутанол, трет-пентиловый спирт, циклопентанол, циклогексанол, аллиловый спирт, кротиловый спирт, метилвинилкарбинол, бензиловый спирт, α-фенилэтиловый спирт, β-фениловый спирт, дифенилкарбинол, трифенилкарбинол, коричный спирт, этиленгликоль, пропиленгликоль, 1,3-пропандиол, глицерин, пентаэритрит, пирокатехин, аминофенол, метилфенол, p-этилфенол, р-октилфенол, о-метоксифенол, о-этоксифенол, р-додецилфенол, 2,4,6-трис(диметиламинометил)фенол, 2,3,4-тригидроксибензофенон, α-нафтол, β-нафтол, р-нитрофенол, о-нитрофенол, нонилфенол, гидрохинон, m-гидроксибензальдегид, p-гидроксибензальдегид, метил-p-оксибензоат, β-оксинафтойная кислота, салициловая кислота, 1,4-дигидроксинафталин, о-фенилфенол, m-фенилфенол, p-фенилфенол, фенол, 4-феноксифенол, 4-трет-бутилкатехол, 2-трет-бутилгидрохинон, p-трет-бутилфенол, протокатеховая кислота, гептилпарабен, 2-метил-6-трет-бутилфенол, резорцин и т.п. Эти соединения могут использоваться по отдельности или же могут использоваться совместно несколько таких соединений. Кроме того, могут использоваться полиспирты, имеющие две или более спиртовых гидроксильных групп в составе одной молекулы, или полиолы. Принимая во внимание сродство к пластификатору внутреннего пленочного слоя, соединения, имеющие в своей структуре ароматическое кольцо, обеспечивают превосходную диспергируемость.

Способ обработки поверхности теплоизолирующих тонких частиц при использовании гидрофобного агента и диспергатора не ограничивается особым образом, и могут быть использованы обычные известные способы, например сухие способы, такие как способ псевдоожиженного слоя и метод распыления; мокрые способы с использованием воды, органических растворителей и т.п.; способ интегрального смешивания, в котором агент для обработки реакционной поверхности непосредственным образом добавляют к органическому растворителю; автоклавный способ; обработка с использованием текучей среды в сверхкритическом состоянии; метод орошения и т.п.

Использование гидрофобного агента и диспергатора выгодно вследствие того, что диспергируемость в смоле и пластификаторе улучшается в случае, если инертное вещество является ароматическим соединением.

Имеется описание одних и тех же соединений как примеров инертного вещества, так и примеров гидрофобного агента или диспергатора; это демонстрирует случай, в котором инертное вещество обеспечивает гидрофобность и диспергируемость.

Для улучшения прозрачности по отношению к видимому свету предпочтительная толщина инертного вещества составляет от 1 до 10 нм, более предпочтительно от 1 до 5 нм. Показатель преломления инертного вещества предпочтительно должен быть меньше, чем у теплоизолирующих тонких частиц, и больше, чем у матричной смолы и жидкого пластификатора.

Теплоизолирующие тонкие частицы могут находиться в форме первичных частиц или же быть частично агломерированными во внутреннем пленочном слое для теплоизолирующего ламинированного стекла. В состоянии, в котором поверхность частиц защищена инертным веществом, предпочтительный нижний предел среднего диаметра первичных теплоизолирующих тонких частиц составляет 5 нм, а его предпочтительный верхний предел составляет 30 нм, и в состоянии, в котором поверхность частиц защищена инертным веществом, их агломераты предпочтительно имеют средний диаметр в интервале от 10 до 100 нм. В случае, когда средний диаметр частиц меньше указанного предела, частицы дополнительно агломерируются, и поэтому степень помутнения может ухудшаться, а в случае, когда средний диаметр частиц больше указанного предела, эффект улучшения коэффициента пропускания видимого света при облучении излучением с высокой энергией и снижения коэффициента пропускания инфракрасного излучения, что представляет собой цель данного изобретения, может оказаться незначительным.

Предпочтительный нижний предел содержания теплоизолирующих тонких частиц во внутреннем пленочном слое для теплоизолирующего многослойного стекла составляет 0,1 части по массе, а предпочтительный верхний предел их содержания - 3,0 части по массе на 100 частей по массе поливинилацетальной смолы. Если содержание составляет менее 0,1 части по массе, то может не быть достигнут эффект задерживания инфракрасного излучения. Если содержание более 3,0 частей по массе, то энергия излучения с высокой энергией может не поступать равномерным образом ко всем теплоизолирующим тонким частицам во внутреннем пленочном слое, что приведет к снижению эффекта его воздействия и уменьшению коэффициента пропускания видимого света.

Вид матричной смолы не ограничивается особым образом, однако предпочтительна, например, поливинилацетальная смола. В первую очередь особенно предпочтителен поливинилбутираль.

С учетом требуемых физических свойств возможно использование нескольких поливинилацетальных смол в комбинации одних с другими. Кроме того, может быть использована смола на основе винилацетального сополимера, полученная реакционным взаимодействием альдегидов нескольких видов во время ацетализации. Предпочтительный нижний предел степени ацетализации поливинилацетальной смолы составляет 40%, а ее предпочтительный верхний предел составляет 85%, более предпочтительно, чтобы нижний предел степени ацетализации составлял 60%, а верхний предел составлял 75%.

Поливинилацетальная смола может быть получена ацетализацией поливинилового спирта альдегидом.

Поливиниловый спирт, являющийся исходным материалом, обычно получают омылением поливинилацетата и обычно используют поливиниловый спирт со степенью омыления от 80 до 99,8 мол.%.

Предпочтительный нижний предел степени полимеризации поливинилового спирта составляет 200, а предпочтительный верхний предел составляет 3000. При степени полимеризации менее 200 может уменьшиться сопротивление проникновению получаемого многослойного стекла, а при степени полимеризации более 3000 ухудшается способность к формированию пленки из смолы, и жесткость пленки из смолы может увеличиться до такой степени, что ухудшится ее способность к обработке. Более предпочтительным нижним пределом при этом является 500, а более предпочтительным верхним пределом является 2000.

Вид альдегида не ограничивается особым образом, и обычно используют альдегиды, имеющие от 1 до 10 атомов углерода, такие как n-бутилальдегид, изобутилальдегид, n-валериановый альдегид, 2-этилбутилальдегид, n-гексилальдегид, n-октилальдегид, n-нонилальдегид, n-децилальдегид, формальдегид, ацетальдегид, бензальдегид и т.п. Предпочтительно использование n-бутилальдегида, n-гексилальдегида и n-валерианового альдегида, и более предпочтительно использование бутилальдегида, имеющего 4 атома углерода.

Вид жидкого пластификатора не ограничивается особым образом, и его примерами являются органические пластификаторы, такие как сложные эфиры одноосновных органических кислот и сложные эфиры многоосновных органических кислот, и пластификаторы на основе фосфорной кислоты, например, на основе органической фосфорной кислоты и на основе органической фосфористой кислоты.

Примерами пластификаторов, представляющих собой сложный эфир одноосновной органической кислоты, являются сложные эфиры гликолей, полученные реакционным взаимодействием гликолей, таких как триэтиленгликоль, тетраэтиленгликоль и трипропиленгликоль, и одноосновных органических кислот, таких как масляная кислота, изомасляная кислота, капроновая кислота, 2-этилмасляная кислота, гептиловая кислота, n-октиловая кислота, 2-этилгексиловая кислота, пеларгоновая кислота (n-нониловая кислота) и дециловая кислота. В частности, предпочтительны эфиры триэтиленгликоля, такие как сложный эфир триэтиленгликоль-дикапроновой кислоты, сложный эфир триэтиленгликоль-ди-2-этилмасляной кислоты, сложный эфир триэтиленгликоль-ди-n-октиловой кислоты и сложный эфир триэтиленгликоль-ди-2-этилгексиловой кислоты.

Примерами пластификаторов, представляющих собой сложный эфир многоосновной органической кислоты, являются сложные эфиры многоосновных органических кислот, таких как адипиновая кислота, себациновая кислота и азелаиновая кислота, и спиртов с прямой или разветвленной молекулярной цепью, имеющих от 4 до 8 атомов углерода. В частности, предпочтительны дибутилсебацинат, диоктилазелаинат, дибутилкарбитоладипат. Примерами пластификаторов на основе органической фосфорной кислоты являются трибутоксиэтилфосфат, изодецилфенилфосфат и триизопропилфосфат.

Предпочтительный нижний предел содержания жидкого пластификатора во внутреннем пленочном слое для теплоизолирующего многослойного стекла составляет 20 частей по массе, а предпочтительный верхний предел его содержания составляет 100 частей по массе на 100 частей по массе термопластичной смолы. Если содержание менее 20 частей по массе, то может быть снижено сопротивление проникновению, а если содержание более 100 частей по массе, то пластификатор подтекает с возможным снижением прозрачности и адгезионной прочности, что существенно увеличивает оптическую деформацию получаемого многослойного стекла. Более предпочтительная величина нижнего предела составляет 30 частей по массе, а более предпочтительная величина верхнего предела составляет 60 частей по массе.

Внутренний пленочный слой для теплоизолирующего многослойного стекла предпочтительно содержит регулятор адгезионной прочности.

Вид регулятора адгезионной прочности не ограничивается особым образом, и могут быть предпочтительно использованы соли щелочных металлов и/или соли щелочноземельных металлов. Виды солей щелочных металлов и/или солей щелочноземельных металлов не ограничиваются особым образом, и примерами их могут являться соли калия, натрия и магния. Кислоты для образования таких солей не ограничиваются особым образом, и примерами их являются карбоновые органические кислоты, такие как октиловая кислота, капроновая кислота, масляная кислота, уксусная кислота и муравьиная кислота, и неорганические кислоты, такие как соляная кислота и азотная кислота.

Из солей щелочных металлов и/или солей щелочноземельных металлов предпочтительны соли щелочных металлов и соли щелочноземельных металлов органических кислот, имеющих от 2 до 16 атомов углерода, и более предпочтительны соли магния и карбоновых кислот, имеющих от 2 до 16 атомов углерода, и соли калия и карбоновых кислот, имеющих от 2 до 16 атомов углерода.

Соли магния или соли калия и карбоновых кислот, имеющих от 2 до 16 атомов углерода, не ограничиваются особым образом, и, например, могут быть предпочтительно использованы ацетат магния, ацетат калия, пропионат магния, пропионат калия, 2-этилбутанат магния, 2-этилбутанат калия, 2-этилгексанат магния и 2-этилгексанат калия. Они могут использоваться по отдельности или же в комбинации одних с другими.

Содержание солей щелочных металлов и/или солей щелочноземельных металлов во внутреннем пленочном слое для теплоизолирующего многослойного стекла не ограничивается особым образом, и предпочтительный нижний предел составляет 0,001 части по массе, предпочтительный верхний предел составляет 1,0 часть по массе на 100 частей по массе поливинилацетальной смолы. Если содержание меньше 0,001 части по массе, то адгезионная прочность имеет тенденцию к уменьшению на периферийной части внутреннего пленочного слоя для теплоизолирующего многослойного стекла в атмосфере с высокой влажностью, а если содержание больше 1,0 части по массе, то адгезионная прочность уменьшается, и также может быть утрачена прозрачность внутреннего пленочного слоя для теплоизолирующего многослойного стекла. Более предпочтительная величина нижнего предела составляет 0,01 части по массе, а более предпочтительная величина верхнего предела составляет 0,2 части по массе.

Предпочтительно внутренний пленочный слой для теплоизолирующего многослойного стекла содержит, кроме того, абсорбент ультрафиолетового излучения.

В качестве абсорбента ультрафиолетового излучения предпочтительно использование абсорбентов ультрафиолетового излучения типа эфиров малоновой кислоты, таких как эфир пропандиолкислоты с [(4-метоксифенил)метилен]диметилэфиром (Hostavin PR-25, производства Clariant) и/или абсорбентов ультрафиолетового излучения типа анилида щавелевой кислоты, таких как 2-этил-2'-этоксиоксаланилид (Sanduvor-VSU, производства Clariant).

Кроме того, в качестве абсорбента ультрафиолетового излучения могут быть использованы в комбинации обычные известные абсорбенты ультрафиолетового излучения типа бензотриазола, типа бензофенона, типа триазина и типа бензоата.

Примерами абсорбентов ультрафиолетового излучения типа бензотриазола могут служить абсорбенты ультрафиолетового излучения типа стерически затрудненных аминов, такие как 2-(2'-гидрокси-5'-метилфенил)бензотриазол (Tinuvin P, производства Ciba-Geigy Corp.), 2-(2'-гидрокси-3',5'-ди-трет-бутилфенил)бензотриазол (Tinuvin 320, производства Ciba-Geigy Corp.), 2-(2'-гидрокси-3'-трет-бутил-5'-метилфенил)-5-хлорбензотриазол (Tinuvin 326, производства Ciba-Geigy Corp.), 2-(2'-гидрокси-3',5'-диамилфенил)бензотриазол (Tinuvin 328, производства Ciba-Geigy Corp.) и LA-57 (производства Adeka Argus Chemical Co., Ltd.).

Примером абсорбентов ультрафиолетового излучения типа бензофенона может служить октабензон (Chimassorb 81, производства Ciba-Geigy Corp.).

Примером абсорбентов ультрафиолетового излучения типа триазина может служить 2-(4,6-дифенил-l,3,5-триазин-2-ил)-5-(гексил)оксифенол (Tinuvin 1577FF, производства Ciba-Geigy Corp.).

Примером абсорбентов ультрафиолетового излучения типа бензоата может служить 2,4-ди-трет-бутилфенил-3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензоат (Tinuvin 120, производства Ciba-Geigy Corp.).

Содержание абсорбентов ультрафиолетового излучения во внутреннем пленочном слое для теплоизолирующего многослойного стекла не ограничивается особым образом, и предпочтительный нижний предел составляет 0,01 часть по массе, а предпочтительный верхний предел составляет 5,0 частей по массе на 100 частей по массе поливинилацетальной смолы. Если содержание меньше 0,01 части, то эффект абсорбции ультрафиолетового излучения получается незначительный, а при содержании более 5,0 частей по массе может ухудшиться устойчивость смолы к воздействию атмосферных факторов. Более предпочтительный нижний предел составляет 0,05 частей по массе, а более предпочтительный верхний предел составляет 1,0 часть по массе.

Для подавления изменения цвета смолы вследствие облучения излучением с высокой энергией может быть добавлен регулятор цветового тона, такой как голубой краситель.

Внутренний пленочный слой для теплоизолирующего многослойного стекла может, кроме того, содержать, в соответствии с необходимостью, другие добавки, такие как антиоксидант, фотостабилизатор, модифицированное силиконовое масло в качестве регулятора адгезионной прочности, огнезащитный состав, антистатик, регулятор адгезионной прочности, агент для придания влагонепроницаемости, агент для отражения теплового излучения и абсорбент теплового излучения.

Вид антиоксиданта не ограничивается особым образом, и примерами его могут служить в качестве антиоксидантов фенольного типа - 2,6-ди-трет-бутил-p-крезол (BHT) (торговое название: Sumilizer BHT, производства Sumitomo Chemical Co., Ltd.), тетракис[метилен-3-(3',5'-ди-трет-бутил-4'-гидроксифенил)пропионат]метан (торговое наименование: Irganox 1010, производства Ciba-Geigy) и т.п.

Примером стабилизатора, относящегося к типу стерически затрудненного амина, является Adeka Stab LA-57 (торговое наименование, производства Asahi Denka Kogyo K.K.).

Вид модифицированного силиконового масла не ограничивается особым образом, и его примеры могут включать в себя силиконовое масло, модифицированное эпоксидным соединением, силиконовое масло, модифицированное эфиром, силиконовое масло, модифицированное сложным эфиром, силиконовое масло, модифицированное амином, силиконовое масло, модифицированное карбоксильным соединением, которые раскрыты в Японской официальной публикации Sho-55-29950. Эти модифицированные силиконовые масла обычно представляют собой жидкости, полученные реакционным взаимодействием полисилоксанов с соединениями, подлежащими модификации.

Модифицированные силиконовые масла могут быть использованы по отдельности или же в комбинации одних с другими.

Предпочтительный нижний предел молекулярной массы модифицированных силиконовых масел составляет 800, а предпочтительный верхний предел их молекулярной массы составляет 5000. Если молекулярная масса меньше 800, то локализация на поверхности может уменьшаться, а если молекулярная масса больше 5000, то может ухудшаться совместимость со смолой, и модифицированные силиконовые масла выступают на поверхности внутреннего пленочного слоя для теплоизолирующего изготавливаемого многослойного стекла, что может уменьшить адгезионную прочность по отношению к стеклу. Более предпочтительный нижний предел составляет 1500, а более предпочтительный верхний предел составляет 4000.

Предпочтительный нижний предел содержания модифицированных силиконовых масел во внутреннем пленочном слое для теплоизолирующего многослойного стекла составляет 0,01 части по массе, предпочтительный верхний предел их содержания составляет 0,2 части по массе на 100 частей по массе поливинилацетальной смолы. Если содержание меньше 0,01 части по массе, то эффект предотвращения побеления под действием абсорбции влаги может стать незначительным, а если содержание больше 0,2 частей по массе, то совместимость со смолой может ухудшаться, и модифицированные силиконовые масла выступают на поверхности внутреннего пленочного слоя для теплоизолирующего многослойного стекла, подлежащего изготовлению, что может уменьшить адгезионную прочность по отношению к стеклу. Более предпочтительная величина нижнего предела составляет 0,03 части по массе, а более предпочтительная величина верхнего предела составляет 0,1 часть по массе.

Однако, если эти добавки, используемые в данном изобретении, обладают способностью к частичному или полному поглощению излучения с высокой энергией, то они могут вредить цели данного изобретения, и поэтому их содержание должно быть сведено к минимуму.

Толщина внутреннего пленочного слоя для теплоизолирующего многослойного стекла не ограничивается особым образом, и, принимая во внимание минимальное сопротивление проникновению, требуемое для многослойного стекла, предпочтительная для практики величина составляет от 0,1 до 1,0 мм. Более предпочтительная толщина составляет от 0,3 до 0,8 мм. При толщине, превышающей указанный интервал значений, доза энергии, сообщаемой теплоизолирующим тонким частицам излучением с высокой энергией, снижается таким образом, что не может быть достигнута цель данного изобретения. Кроме того, при необходимости, для улучшения сопротивления проникновению другой внутренний пленочный слой может быть наслоен на внутренний пленочный слой, предлагаемый в данном изобретении, и в этом случае толщина и другие параметры также должны быть подобраны таким образом, чтобы не препятствовать поступлению энергии излучения с высокой энергией к теплоизолирующим тонким частицам.

Внутренний пленочный слой для теплоизолирующего многослойного стекла предпочтительно имеет относительную диэлектрическую проницаемость 4,2 или менее и/или тангенс угла диэлектрических потерь tgδ 0,08 или менее при 10 МГц, относительную диэлектрическую проницаемость 3,8 или менее и/или тангенс угла диэлектрических потерь tgδ 0,08 или менее при 100 МГц и относительную диэлектрическую проницаемость 3,3 или менее и/или тангенс угла диэлектрических потерь tgδ 0,08 или менее при 1 ГГц. Соответственно обеспечивается высокая способность к поглощению электромагнитных волн.

В соответствии со способом модификации внутреннего пленочного слоя для теплоизолирующего многослойного стекла, предлагаемого в данном изобретении, даже в случае использования теплоизолирующих тонких частиц, покрытых инертным веществом, внутренний пленочный слой для теплоизолирующего многослойного стекла, обладающий превосходными оптическими свойствами, может быть изготовлен облучением излучением с высокой энергией.

Внутренний пленочный слой для теплоизолирующего многослойного стекла (далее в некоторых случаях называемый модифицированным внутренним пленочным слоем), изготавливаемый таким способом модификации внутреннего пленочного слоя для теплоизолирующего многослойного стекла, также составляет предмет данного изобретения.

Модифицированный внутренний пленочный слой имеет в качестве показателей прозрачности коэффициент пропускания видимого света 70% или более, изменение ΔTv коэффициента пропускания видимого света 1,0% или более, отношение коэффициента пропускания солнечного излучения к коэффициенту пропускания видимого света в области длин волн от 300 до 2100 нм, составляющее 85% или менее, и степень помутнения 1,0% или менее.

Коэффициент пропускания видимого света означает коэффициент пропускания света с длиной волны в интервале от 380 до 780 нм и представляет собой коэффициент пропускания света с длиной волны в интервале от 380 до 780 нм, измеренный в соответствии со стандартами JIS Z 8722 (2000), «Методы измерения цвета - Объекты с отражением и с пропусканием света», и JIS R 3106 (1998), «Метод испытаний на пропускание, отражение и излучательную способность плоских стекол и оценка коэффициента притока солнечного тепла». Изменение коэффициента пропускания видимого света представляет собой величину, рассчитанную вычитанием коэффициента пропускания видимого света перед облучением излучением с высокой энергией из коэффициента пропускания видимого света после облучения излучением с высокой энергией в соответствии с приведенной ниже формулой (3):

Изменение коэффициента пропускания видимого света (ΔTv) = Tv (коэффициент пропускания видимого света после облучения излучением с высокой энергией) - Tv (коэффициент пропускания видимого света перед облучением излучением с высокой энергией) (3)

Модифицированный внутренний пленочный слой обладает в области длин волн от 1200 до 1400 нм интегрированной величиной коэффициента пропускания Та 15,0% или более, и/или в области длин волн от 1400 до 1600 нм интегрированной величиной коэффициента пропускания Tb 10,0% или менее, и/или в области длин волн от 1600 до 1800 нм интегрированной величиной коэффициента пропускания Tc 3,0% или менее, и/или в области длин волн от 1800 до 2000 нм интегрированной величиной коэффициента пропускания Td 2,0% или менее, и/или в области длин волн от 2000 до 2400 нм интегрированной величиной коэффициента пропускания Te 2,0% или менее по отношению к интегрированной величине коэффициента пропускания солнечного излучения T в области длин волн от 300 до 2500 нм.

Соответственно, если интегрированная величина коэффициента пропускания находится в указанном интервале, то может быть достигнута высокая прозрачность в области видимого света и сдерживаться поглощение кожей инфракрасного излучения, которое может вызвать термические эффекты, особенно излучения с длиной волны, соответствующей высокой степени поглощения кожей, и по этой причине может быть предотвращено повышение температуры кожи.

Теплоизолирующая способность модифицированного внутреннего пленочного слоя оценивается на основании коэффициента пропускания инфракрасного излучения Tir в области длин волн от 780 до 2100 нм, стандартизованного и рассчитанного при использовании весового коэффициента, описанного в стандартах JIS Z 8722 и JIS R 3106. Кроме того, коэффициент пропускания инфракрасного излучения представляет собой величину, рассчитанную вычитанием коэффициента пропускания инфракрасного излучения перед облучением излучением с высокой энергией из коэффициента пропускания инфракрасного излучения после облучения излучением с высокой энергией в соответствии с приведенной ниже формулой (4):

Изменение коэффициента пропускания инфракрасного излучения (ΔTir) = Tir (коэффициент пропускания инфракрасного излучения после облучения излучением с высокой энергией) - Tir (коэффициент пропускания инфракрасного излучения перед облучением излучением с высокой энергией) (4)

Модифицированные теплоизолирующие тонкие частицы, полученные облучением теплоизолирующих тонких частиц, покрытых инертным веществом, излучением с высокой энергией, содержащим электромагнитные волны с энергией 3,0 эВ или более, также составляют предмет данного изобретения.

Многослойное стекло, изготовленное при использовании модифицированного внутреннего пленочного слоя, также составляет предмет данного изобретения.

Вид стекла, используемого для ламинированного стекла, не ограничивается особым образом, и могут быть использованы обычное прозрачное листовое стекло, примеры которого включают в себя органическое стекло, листовое флоат-стекло, полированное листовое стекло, листовое стекло, стекло, содержащее сетку, стекло, содержащее проволоку, цветное листовое стекло и стекло, абсорбирующее тепловое излучение. В особенности предпочтительно стекло, абсорбирующее тепловое излучение.

Вид стекла, абсорбирующего тепловое излучение, не ограничивается особым образом, однако особенно предпочтительно зеленое стекло. Кроме того, в случае использования стекла, абсорбирующего тепловое излучение, с коэффициентом пропускания видимого света, составляющим 75% или более, и коэффициентом пропускания света с длиной волны в интервале от 900 до 1300 нм, составляющим 65% или менее, поскольку способность теплоизолирующих тонких частиц к задерживанию инфракрасного излучения высока в интервале длин волн более 1300 нм и сравнительно низка в области длин волн от 900 до 1300 нм, коэффициент пропускания солнечного излучения может быть уменьшен по сравнению с коэффициентом пропускания видимого света, и тем самым может быть улучшено соотношение степени задержки участков спектра солнечного излучения. Такое стекло, абсорбирующее тепловое излучение, может быть использовано в качестве обоих стеклянных пластин, между которыми размещен внутренний пленочный слой, или же с одной его стороны.

Толщина стекла может быть выбрана надлежащим образом в соответствии с видом применения и, соответственно, не ограничивается особым образом, однако в случае, если стекло обладает способностью к поглощению излучения с высокой энергией, используемого в данном изобретении, то оно должно быть настолько тонким, чтобы обеспечить подачу энергии излучения с высокой энергией к теплоизолирующим тонким частицам.

Поскольку многослойное стекло по данному изобретению содержит внутренний пленочный слой для теплоизолирующего многослойного стекла по данному изобретению, то такое многослойное стекло обладает чрезвычайно высокой теплоизолирующей способностью и прозрачностью вследствие подавления ухудшения свойств смолы, и поэтому такое многослойное стекло предпочтительно применимо для использования в качестве ветрового стекла, боковых стекол, заднего стекла и стекла на крыше автомобилей; стеклянных деталей транспортных средств, таких как самолеты и электрички; стекол для строительных конструкций и т.п.

ДЕЙСТВИЕ ДАННОГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

Данное изобретение представляет способ модификации внутреннего пленочного слоя для теплоизолирующего многослойного стекла, посредством которого внутренний пленочный слой для теплоизолирующего многослойного стекла, обладающего превосходными оптическими свойствами, может быть получен даже в случае использования теплоизолирующих тонких частиц, покрытых инертным веществом, внутренний пленочный слой для теплоизолирующего многослойного стекла и многослойное стекло.

ЛУЧШИЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ДАННОГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

Далее данное изобретение будет описано более подробно в виде представленных ниже примеров, однако это не означает, что данное изобретение ограничивается этими примерами.

(Экспериментальный пример 1)

(1) Обработка поверхности теплоизолирующих тонких частиц

Тетраэтоксисилан (KBE 04, производства Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.) в качестве инертного вещества растворяли в безводном этаноле (производства Nakarai Tesque Inc.) в концентрации 2% по массе и суспендировали порошок ITO (производства Mitsui Kinzoku Co., Ltd.), первоначально обработанный при 100°C в течение 1 часа, в концентрации 20% по массе. Полученный раствор перемешивали в шаровой мельнице в достаточной степени для нанесения на поверхность тонких частиц ITO покрытия из оксида кремния и одновременного тонкого измельчения частиц. Затем частицы полученной дисперсии отделяли центрифугой. После этого отделенные частицы термообрабатывали при 150°C, получая тонкие частицы ITO с поверхностью, обработанной оксидом кремния.

(2) Получение раствора пластификатора, содержащего теплоизолирующие тонкие частицы

Тонкие частицы ITO с поверхностью, обработанной оксидом кремния, в виде дисперсии в этаноле (производства Nakarai Tesque Inc.), содержащем сложный эфир полиоксиалкиленалкилфенилового эфира и фосфорной кислоты (Plysurf A210G, производства Dai-Ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.), добавляли к триэтиленгликоль-бис(2-этилгексаноату) (3GO, производства Kyowa Hakko Kogyo Co., Ltd.), в котором растворены 2-[5-хлор(2H)-бензотриазол-2-ил]-4-метил-6-(трет-бутил)фенол (TINUVIN 326, производства Ciba Specialty Chemicals), полимерный фенольный антиоксидант (Irganox 1010, производства Ciba-Geigy) и 2-этилгексановая кислота (производства Nakarai Tesque Inc.), после чего диспергировали в вибромиксере для краски, получая раствор пластификатора, содержащий тонкие частицы ITO.

(3) Получение внутреннего пленочного слоя, содержащего теплоизолирующие тонкие частицы

Полученный раствор пластификатора, содержащий тонкие частицы ITO, перемешивали с поливинилбутиральной смолой (S-Lec BH-8, производства Sekisui Chemical Co., Ltd.) и экструдировали в виде листа из формующей головки экструдера, получая внутренний пленочный слой для теплоизолирующего многослойного стекла толщиной 760 мкм. Состав соответствующих компонентов представлен в таблице 1.

(4) Изготовление многослойного стекла

Изготовленный внутренний пленочный слой, содержащий тонкие частицы ITO, размещали между прозрачным листовым флоат-стеклом (длина 30 см × ширина 30 см × толщина 2,5 мм), образованный ламинат помещали в резиновый мешок и дегазировали при вакууме 20 мм рт. ст. в течение 20 минут, после чего переносили в печь при поддержании в дегазированном состоянии и подвергали вакуумному прессованию при 90°C в течение 30 минут. Такое многослойное стекло, подвергнутое предварительному соединению прессованием указанным образом, соединяли прессованием при 135°C и давлении 12 кг/см² в течение 20 минут в автоклаве, получая многослойное стекло.

(5) Облучение излучением с высокой энергией

Изготовленное многослойное стекло подвергали облучению мощных УФ-ламп и мощных ксеноновых ламп в качестве источников излучения с высокой энергией при указанных ниже условиях и сравнивали его с многослойным стеклом, которое не подвергалось облучению.

(Испытание с облучением мощной УФ-лампой)

Образцы размером 5 см × 10 см после изготовления подвергали обработке в соответствии со способом, предлагаемым в данном изобретении, при следующих условиях:

Испытательная аппаратура: тестер Eye Super UV (модель SUV-F11, производства Iwasaki Denki Co., Ltd.)

Интенсивность УФ: 100 мВт/см²

Ограниченная длина волны: от 295 до 450 нм

Температура черной панели: 63°C

Относительная влажность в аппаратуре: 50%

Расстояние облучения: 235 мм

Продолжительность облучения: 300 часов

(Испытание с облучением мощной ксеноновой лампой)

Образцы размером 5 см × 10 см после изготовления подвергали обработке в соответствии со способом, предлагаемым в данном изобретении, при следующих условиях:

Испытательная аппаратура: Super Xenon Weather Meter S×2-75 (производства Suga Shikenki Co., Ltd.)

Интенсивность УФ: 180 мВт/см²

Температура черной панели: 63°C

Относительная влажность в аппаратуре: 50%

Продолжительность облучения: 300 часов

(Экспериментальный пример 2)

Изготавливали внутренний пленочный слой для теплоизолирующего многослойного стекла и многослойное стекло и выполняли облучение излучением с высокой энергией таким же образом, что и в экспериментальном примере 1, за исключением того, что в качестве инертного вещества вместо тетраэтоксисилана использовали тетра-н-бутоксицирконий (Orgatix ZA 60, производства Matsumoto Seiyaku Kogyo K.K.).

(Экспериментальный пример 3)

Изготавливали внутренний пленочный слой для теплоизолирующего многослойного стекла и многослойное стекло и выполняли облучение излучением с высокой энергией таким же образом, что и в экспериментальном примере 1, за исключением того, что в качестве инертного вещества вместо тетраэтоксисилана использовали втор-бутират алюминия (ASBN, производства Kawaken Fine Chemical Co., Ltd.).

(Экспериментальный пример 4)

Тонкие частицы ITO, поверхность которых сделана аморфной, получали растиранием в течение 2 часов в агатовой ступке. Затем приготавливали раствор пластификатора, содержащий тонкие частицы ITO, изготавливали внутренний пленочный слой для теплоизолирующего многослойного стекла и многослойное стекло и выполняли облучение излучением с высокой энергией таким же образом, что и в экспериментальном примере 1.

(Экспериментальный пример 5)

Порошок ITO (производства Mitsui Kinzoku Co., Ltd.) суспендировали и перемешивали в водном 5%-м растворе фосфорной кислоты при воздействии ультразвуковых волн; затем отделенный порошок сушили при 100°C, получая порошок ITO, в котором была абсорбирована фосфорная кислота. Этот порошок суспендировали и перемешивали в водном 5%-м растворе азотной кислоты, содержащем молибдат аммония, при воздействии ультразвуковых волн; затем отделенный порошок сушили при 100°C, получая порошок ITO, покрытый фосфомолибдатом аммония. После этого приготавливали раствор пластификатора, содержащий тонкие частицы ITO, изготавливали внутренний пленочный слой для теплоизолирующего многослойного стекла и многослойное стекло и выполняли облучение излучением с высокой энергией таким же образом, что и в экспериментальном примере 1.

(Экспериментальный пример 6)

Порошок ITO суспендировали и перемешивали в водном 5%-м растворе фосфорной кислоты при воздействии ультразвуковых волн; затем отделенный порошок сушили при 100°C, получая порошок ITO, в котором была абсорбирована фосфорная кислота. Поверхность этого порошка обрабатывали и тонко измельчали при использовании водного раствора фосфорной кислоты, отрегулированного растворением в дистиллированной воде хлорида натрия, бикарбоната натрия, хлорида калия, гидрофосфата калия, хлорида магния, хлорида кальция, сульфата натрия и трисгидроксиметиламинометана таким образом, чтобы иметь следующее содержание указанных ионов: Na⁺=142 мМ, K⁺=5 мМ, Mg²⁺=1,5 мМ, Ca²⁺=2,5 мМ, Cl^-=148,8 мМ, HPO₄ ^2-=1,0 мМ, и SO₄ ^2-=0,5 мМ. Затем отделенный порошок сушили при 100°C, получая порошок ITO, поверхность которого была покрыта гидроксиапатитом. После этого приготавливали раствор пластификатора, содержащий тонкие частицы ITO, изготавливали внутренний пленочный слой для теплоизолирующего многослойного стекла и многослойное стекло и выполняли облучение излучением с высокой энергией таким же образом, что и в экспериментальном примере 1.

(Экспериментальный пример 7)

Изготавливали внутренний пленочный слой для теплоизолирующего многослойного стекла и многослойное стекло и выполняли облучение излучением с высокой энергией таким же образом, что и в экспериментальном примере 1, за исключением того, что в качестве инертного вещества вместо тетраэтоксисилана использовали 3-метакрилоксипропилтриметоксисилан (KBM 503, производства Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.).

(Экспериментальный пример 8)

Изготавливали внутренний пленочный слой для теплоизолирующего многослойного стекла и многослойное стекло и выполняли облучение излучением с высокой энергией таким же образом, что и в экспериментальном примере 1, за исключением того, что в качестве инертного вещества вместо тетраэтоксисилана использовали 2-(3,4-эпоксициклогексил)этилтриметоксисилан (KBM 303, производства Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.).

(Экспериментальный пример 9)

Изготавливали внутренний пленочный слой для теплоизолирующего многослойного стекла и многослойное стекло и выполняли облучение излучением с высокой энергией таким же образом, что и в экспериментальном примере 1, за исключением того, что в качестве инертного вещества вместо тетраэтоксисилана использовали фенилметоксисилан (KBM 103, производства Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.).

(Сравнительный пример 1)

Изготавливали внутренний пленочный слой для теплоизолирующего многослойного стекла и многослойное стекло и выполняли облучение излучением с высокой энергией таким же образом, что и в экспериментальном примере 1, за исключением того, что использовали тонкие частицы ITO, поверхность которых не была защищена инертным веществом.

<Оценка>

Многослойное стекло, изготовленное в экспериментальных примерах 1-9 и сравнительном примере 1, оценивали указанными ниже методами. Результаты представлены в таблицах 1-3.

(6) Подтверждение диаметра теплоизолирующих тонких частиц во внутреннем пленочном слое

После изготовления ультратонких образцов каждого внутреннего пленочного слоя состояние дисперсии тонких частиц ITO фотографировали и проверяли указанным ниже просвечивающим электронным микроскопом (ТЭМ) при указанных ниже условиях измерения. Фотография участка размером 3 мкм × 4 мкм была сделана при увеличении ×20000 и увеличена в три раза при печати.

Максимальный размер тонких частиц на фотографии, полученной при указанном фотографировании, использовали в качестве диаметра тонких частиц ITO. Также измеряли диаметр всех тонких частиц на сфотографированном участке размером 3 мкм × 4 мкм и рассчитывали средний диаметр частиц на основании среднего объемного преобразования.

Оборудование для контроля: просвечивающий электронный микроскоп (тип H-7100 FA, производства Hitachi Ltd.)

Ускоряющее напряжение: 100 кВ

Оборудование для вырезания образцов: ультрамикротом (EM-ULTRACUT-S, производства Raika Co., Ltd.), REICHERT-NISSEI-FCS (тип FC-S, система замораживания и резки, производства Raika Co., Ltd.)

Нож: DIATOME ULTRA CRYO DRY (производства DIATOME Co., Ltd.)

(7) Измерение коэффициента пропускания видимого света многослойным стеклом

Коэффициент пропускания видимого света Tv в области длин волн от 380 до 780 нм, коэффициент пропускания солнечного излучения Ts в области длин волн от 300 до 2500 нм, индекс желтого цвета и величину b* в цветовой координатной системе CIE1976 L*a*b* измеряли в соответствии со стандартами JIS Z 8722 и JIS R 3106 при использовании спектрофотометра (U-4000, производства Shimadzu Corp.).

(8) Измерение пропускания инфракрасного излучения и оценка теплоизолирующих свойств

Коэффициент пропускания инфракрасного излучения Tir в области длин волн ближнего инфракрасного излучения от 780 до 2100 нм рассчитывали методом стандартизации при использовании весового коэффициента, описанного в стандартах JIS Z 8722 и JIS R 3106. Теплоизолирующую способность многослойного стекла оценивали на основании измеренной величины Tir.

(9) Оценка степени помутнения многослойного стекла

Степень помутнения многослойного стекла после облучения излучением с высокой энергией измеряли в соответствии со стандартом «Полиметакрилатные листы для самолетов» JIS К 6714 (1995).

(10) Оценка устойчивости к воздействию атмосферных факторов и светостойкости

Устойчивость к воздействию атмосферных факторов и светостойкость оценивали на основании изменения величины индекса желтого цвета и величины b* в цветовой координатной системе CIE1976 L*a*b*, которые определяли из измерений коэффициента пропускания видимого света.

Устойчивость к воздействию атмосферных факторов и светостойкость оценивали на основании изменения величины индекса желтого цвета, изменения величины b* и изменения коэффициента пропускания видимого света. А именно устойчивость к воздействию атмосферных факторов и светостойкость считали хорошими в случае, если были низкими степень уменьшения коэффициента пропускания видимого света, степень увеличения индекса желтого цвета и степень увеличения величины b*, которые сопровождают ухудшение свойств матричной смолы.

В соответствии с результатами экспериментальных примеров 1-9, представленными в таблицах 1-3, тонкие частицы ITO были тонко диспергированы до наноразмерного масштаба. Коэффициент пропускания видимого света увеличивался, а коэффициент пропускания инфракрасного излучения уменьшался при облучении светом мощной УФ-лампы и мощной ксеноновой лампы. Кроме того, сдерживалось увеличение индекса желтого цвета и величины b*, и было обнаружено, что предотвращается пожелтение многослойного стекла, обусловленное ухудшением качества смолы.

В соответствии со сравнительным примером 1 было обнаружено, что, поскольку тонкие частицы ITO обладают поверхностной активностью, свойства матричной смолы ухудшаются при облучении излучением с высокой энергией, вследствие этого уменьшается коэффициент пропускания видимого света и увеличиваются величина индекса желтого цвета (YI) и величина b*.

ПРИМЕНИМОСТЬ ДАННОГО ИЗОБРЕТЕНИЯ В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ

Данное изобретение предоставляет способ модификации внутреннего пленочного слоя для теплоизолирующего многослойного стекла, посредством которого внутренний пленочный слой для теплоизолирующего многослойного стекла, обладающего превосходными оптическими свойствами, может быть получен даже в случае использования теплоизолирующих тонких частиц, покрытых инертным веществом, внутренний пленочный слой для теплоизолирующего многослойного стекла и многослойное стекло.

1. Способ модификации внутреннего пленочного слоя для теплоизолирующего многослойного стекла, в котором излучением с высокой энергией, содержащим электромагнитные волны с энергией 3,0 эВ или более, облучают внутренний пленочный слой для теплоизолирующего многослойного стекла, содержащий теплоизолирующие тонкие частицы, покрытые инертным веществом, матричную смолу и жидкий пластификатор, для увеличения коэффициента пропускания видимого света с длиной волны от 380 до 780 нм, а также для уменьшения коэффициента пропускания ближнего инфракрасного излучения с длиной волны от 780 до 2100 нм, причем инертное вещество представляет собой:
изолирующий оксид металла с шириной запрещенной зоны 5,0 эВ или более, или
по меньшей мере, один вид вещества из группы, включающей в себя фосфомолибдат аммония (гидратированный), фосфованадат аммония (гидратированный), фосфовольфрамат аммония (гидратированный) и фосфат аммония (гидратированный), или
по меньшей мере, один вид вещества из группы, включающей в себя гидроксиапатит, углекислый апатит, фторапатит, трехкальциевый фосфат и октакальциевый фосфат, или
по меньшей мере, один вид вещества из группы, включающей в себя четыреххлористый углерод, соль четвертичного аммония, комплексное соединение Мо(η³-С₃H₅)₄, комплексное соединение Cr(η³-C₃H₅)₃, кластерное соединение Co₂(CO)₈ и кластерное соединение Ru₃(CO)₁₂.

2. Способ модификации внутреннего пленочного слоя для теплоизолирующего многослойного стекла по п.1, в котором излучение с высокой энергией представляет собой, по меньшей мере, один вид излучения из группы, включающей в себя излучение мощных УФ-ламп, УФ-излучение, видимый свет, излучение мощных ксеноновых ламп, свет ксеноновых ламп, лазерный луч, электронный пучок и микроволны.

3. Способ модификации внутреннего пленочного слоя для теплоизолирующего многослойного стекла по п.1 или 2, в котором излучение с высокой энергией содержит видимое излучение с длиной волны от 300 до 450 нм.

4. Способ модификации внутреннего пленочного слоя для теплоизолирующего многослойного стекла по п.1, в котором облучение излучением с высокой энергией выполняют таким образом, чтобы изменение индекса желтого цвета (ΔYI) внутреннего пленочного слоя для теплоизолирующего многослойного стекла, представленное указанной ниже формулой (1), составляло 0% или менее, а изменение (Δb*) величины b* в цветовой координатной системе CIE1976 L*a*b*, представленное указанной ниже формулой (2), составляло 0% или менее, перед облучением излучением с высокой энергией и после него:
ΔYI=YI (после облучения излучением с высокой энергией) - YI (перед облучением излучением с высокой энергией) (1)
Δb*=b* (после облучения излучением с высокой энергией) - b* (перед облучением излучением с высокой энергией) (2)

5. Способ модификации внутреннего пленочного слоя для теплоизолирующего многослойного стекла по п.1, в котором поверхность теплоизолирующих тонких частиц инактивирована посредством защиты поверхности теплоизолирующих тонких частиц аморфным (некристаллическим) оксидом металла.

6. Способ модификации внутреннего пленочного слоя для теплоизолирующего многослойного стекла по п.1, в котором аморфный оксид металла представляет собой, по меньшей мере, один вид оксида из группы, включающей в себя аморфный оксид индия, аморфный оксид олова, аморфный оксид сурьмы, аморфный оксид индия и олова, аморфный оксид олова, легированный оксидом сурьмы, аморфный оксид кремния, аморфный оксид алюминия, аморфный оксид циркония, аморфный оксид кальция, аморфный оксид титана, аморфный оксид цинка и аморфный оксид церия.

7. Способ модификации внутреннего пленочного слоя для теплоизолирующего многослойного стекла по п.5, в котором внутренний пленочный слой для теплоизолирующего многослойного стекла содержит 3,0 части по массе или менее тонких частиц оксида индия и олова (ITO) со средним диаметром 100 нм или менее, имеющих защищенную поверхность, на 100 частей по массе матричной смолы.

8. Способ модификации внутреннего пленочного слоя для теплоизолирующего многослойного стекла по п.1, в котором теплоизолирующие тонкие частицы представляют собой, по меньшей мере, один вид частиц из группы, включающей в себя тонкие частицы оксида индия и олова (ITO), тонкие частицы оксида олова, легированного сурьмой (АТО), тонкие частицы оксида цинка, легированного алюминием, тонкие частицы оксида цинка, легированного индием, тонкие частицы оксида цинка, легированного галлием, тонкие частицы гексаборида лантана и тонкие частицы гексаборида церия.

9. Способ модификации внутреннего пленочного слоя для теплоизолирующего ламинированного стекла по п.1, в котором матричная смола является поливинилацетальной смолой.

10. Внутренний пленочный слой для теплоизолирующего многослойного стекла, модифицированный способом модификации внутреннего пленочного слоя для теплоизолирующего многослойного стекла по пп.1-9, который содержит теплоизолирующие тонкие частицы, покрытые инертным веществом, матричную смолу и жидкий пластификатор, и имеет коэффициент пропускания видимого света с длиной волны от 380 до 780 нм, составляющий 70% или более, коэффициент пропускания солнечного излучения с длиной волны от 300 до 2100 нм, составляющий 85% или менее, и степень помутнения, составляющую 1,0% или менее.

11. Многослойное стекло, которое изготовлено при использовании внутреннего пленочного слоя для теплоизолирующего многослойного стекла по п.10.