Промежуточная пленка для многослойных стекол и многослойное стекло
Настоящее изобретение относится к промежуточному слою для многослойного стекла. Технический результат изобретения заключается в сохранении прозрачности многослойного стекла при одновременной защите от тепловых лучей. Промежуточный слой для многослойного стекла включает слой смолы, содержащий защищающие от тепловых лучей мелкие частицы, компенсирующий цветовой тон слой смолы, дополняющий цветовой тон ламинируемых защищающих от тепловых лучей мелких частиц, и поглощающий ультрафиолетовые лучи слой смолы. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к промежуточному слою для многослойного стекла, обеспечивающего хорошую защиту от тепловых лучей и имеющего высокую прозрачность, а также к многослойному стеклу, включающему такой промежуточный слой.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Поскольку проникновение через многослойное стекло при воздействии на него внешней силы является затруднительным даже при его повреждении, фрагменты разбитого стекла редко дробятся и поэтому являются безопасными; многослойное стекло широко используется в качестве оконных стекол для транспортных средств, таких как автомобили и летательные аппараты, строений и т.п. В качестве многослойного стекла подобного рода широко используется многослойное стекло, полученное путем вклеивания промежуточного слоя для многослойного стекла, включающего клейкую смолу, например пластифицированный поливинилацеталь, такой как поливинилбутираль, пластифицированный пластификатор, между прозрачными стеклянными листами.
Многослойное стекло, включающее вышеупомянутый известный промежуточный слой для многослойного стекла, имеет высокую степень безопасности, однако оно имеет низкую степень защиты от тепловых лучей. Среди световых лучей инфракрасные лучи длиной около 780 нм или более, т.е. больше длины лучей видимого света, имеют меньшее количество энергии, чем ультрафиолетовые лучи, приблизительно на 10%, однако они имеют больший тепловой эффект и после поглощения веществом высвобождаются в виде тепла, что приводит к повышению температуры, поэтому их обычно называют тепловыми лучами.
Таким образом, если возможно защитить инфракрасные лучи (тепловые лучи), оказывающие сильное тепловое действие, от световых лучей, проходящих через лобовые и боковые стекла автомобилей, эффективность защиты от тепловых лучей повышается, тем самым предотвращая повышение температуры внутри автомобиля. В последнее время наблюдается тенденция к увеличению открытой площади оконных стекол в автомобилях, строениях и т.п., поэтому повышается необходимость улучшения защиты от тепловых лучей многослойного стекла и придания функции защиты от тепловых лучей открытым участкам таких оконных стекол.
Например, в патентном документе №1 описан промежуточный слой для многослойного стекла, получаемый путем диспергирования защищающих от тепловых лучей мелких частиц, таких как мелкие частицы оксидов индия и олова и мелкие частицы легированных сурьмой оксидов индия и олова, обладающих способностью к защите от тепловых лучей, в клейкой смоле, такой как пластифицированные поливинилацетали, и многослойное стекло, включающее упомянутый промежуточный слой. Такой промежуточный слой для многослойного стекла и многослойное стекло обладают высокой способностью к защите от тепловых лучей, а также высокой прозрачностью, поэтому их использование для оконных стекол автомобилей, строений и т.п. является весьма целесообразным.
Однако поскольку в таком промежуточном слое для многослойного стекла и многослойном стекле, обладающем способностью к защите от тепловых лучей, защищающие от тепловых лучей мелких частицы, диспергированные в промежуточном слое, экранируют видимый свет в зоне красного цвета благодаря своим свойствам и рассеивают видимый свет в зоне голубого цвета в зависимости от диаметра своих частиц, проходящий свет приобретает зеленовато-желтый оттенок, поэтому получаемый промежуточный слой для многослойного стекла и многослойное стекло приобретают слегка зеленовато-желтый цвет. Следовательно, при повышении концентрации защищающих от тепловых лучей мелких частиц для получения высокой степени защиты от тепловых лучей интенсивность желто-зеленого цвета также повышается. Таким образом, поскольку при использовании, требующем прозрачности, подобной натуральному цвету, концентрация защищающих от тепловых лучей мелких частиц не может быть повышена, такой способ не подходит для обеспечения высокой степени защиты от тепловых лучей в условиях прозрачности и должен быть усовершенствован в данном аспекте.
Патентный документ №1: WO 01/25162.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ЗАДАЧИ, РЕШАЕМЫЕ ДАННЫМ ИЗОБРЕТЕНИЕМ
Настоящее изобретение направлено на решение вышеупомянутых задач, поэтому его целью является разработка промежуточного слоя для многослойного стекла и многослойного стекла, обладающего отличной способностью к защите от тепловых лучей и отличной прозрачностью, подобной натуральному цвету.
ПУТИ РЕШЕНИЯ ПОСТАВЛЕННЫХ ЗАДАЧ
Вышеупомянутая задача может быть решена при помощи настоящего изобретения.
Таким образом, настоящее изобретение касается промежуточного слоя для многослойного стекла, формируемого путем ламинирования нескольких слоев, включающих клейкую смолу, при этом защищающий от тепловых лучей слой смолы содержит защищающие от тепловых лучей мелкие частицы и компенсирующий цветовой тон слой смолы, тонированный для получения цвета, дополняющего цветовой тон ламинируемых защищающих от тепловых лучей мелких частиц. В данном случае упомянутая клейкая смола предпочтительно представляет собой поливинилацеталь.
Поглощающий ультрафиолетовые лучи слой смолы предпочтительно подвергают дополнительному ламинированию.
Многослойное стекло, в котором промежуточный слой для многослойного стекла согласно настоящему изобретению вклеен между прозрачными стеклянными листами, также входит в объем настоящего изобретения.
Далее настоящее изобретение описано более подробно.
В качестве смолы, составляющей защищающий от тепловых лучей слой смолы, компенсирующий цветовой тон слой смолы и поглощающий ультрафиолетовые лучи слой смолы, применимы клейкие смолы, используемые в известных промежуточных слоях для многослойного стекла, например, пластифицированный поливинилацеталь, сополимерная смола типа этилен-винилацетат, сополимерная смола типа этилен-(мет)акриловый эфир, смола типа полиуретанового эластомера. Для сополимерной смолы типа этилен-винилацетат в качестве ее составного компонента предпочтительно использование смолы, содержащей винилацетатный компонент в количестве от 18 до 35% мас.
Многослойное стекло с промежуточным слоем, включающим такие клейкие смолы, имеет основные свойства, необходимые для многослойного стекла, при которых прозрачность является отличной, адгезионная способность является хорошей, сопротивление проникновению является высоким и фрагменты разбитого стекла редко дробятся. По сравнению с другими смолами пластифицированные поливинилацетали имеют более высокий баланс рабочих характеристик и поэтому являются предпочтительными.
Поливинилацеталь, используемый в настоящем изобретении, конкретно не ограничен, при этом может быть использована смола, обычно используемая в качестве смолы для промежуточного слоя многослойного стекла, например подходящими являются смолы, имеющие степень ацетилирования, составляющую от 60 до 75% мол., и среднюю степень полимеризации, составляющую от 800 до 3000. Если средняя степень полимеризации составляет менее 800, прочность пленки из смолы становится слишком низкой, поэтому сопротивление проникновению получаемого многослойного стекла может ухудшиться, и, наоборот, если средняя степень полимеризации составляет более 3000, формуемость пленки из смолы становится слишком низкой или прочность такой пленки становится слишком высокой, поэтому ударопоглощение получаемого многослойного стекла может ухудшиться. Если степень ацетилирования составляет менее 60% мол., совместимость с пластификатором снижается, поэтому удержание пластификатора в количестве, необходимом для обеспечения сопротивления проникновению, может стать затруднительным, приводя к повышению гигроскопичности пленки из смолы, и, наоборот, если степень ацетилирования составляет более 75% мол., прочность пленки из смолы становится слишком низкой, поэтому сопротивление проникновению получаемого многослойного стекла может ухудшиться. По сравнению с другими смолами поливинилбутираль является предпочтительным благодаря тому, что он имеет нужную силу сцепления со стеклом, отличную прозрачность и высокую атмосферостойкость.
Кстати, средняя степень полимеризации и степень ацетилирования поливинилацеталей, таких как поливинилбутираль, может быть определена, например, в соответствии с JIS К 6728, "Способы испытания поливинилбутираля" или методом ядерно-магнитного резонанса (ЯМР).
Для получения вышеупомянутого поливинилацеталя используют общеизвестный способ. Например, известный поливиниловый спирт растворяют в теплой воде и к полученному водному раствору добавляют известный кислотный катализатор и альдегид, поддерживая заранее заданную температуру водного раствора, например, от 0 до 95°С, обеспечивая осуществление реакции ацетилирования во время перемешивания. Затем температуру реакции повышают, подвергая реагент старению и завершая реакцию, после чего реагент нейтрализуют, промывают водой и сушат, получая таким образом порошок винилацеталя.
Вышеупомянутый поливиниловый спирт обычно получают путем омыления поливинилацетата, при этом обычно используют поливиниловый спирт, имеющий степень омыления 80 до 99,8% мол. Такой поливиниловый спирт предпочтительно имеет среднюю степень полимеризации, равную от 200 до 3000. Если средняя степень полимеризации составляет менее 200, сопротивление проникновению получаемого многослойного стекла может ухудшиться, и, наоборот, если средняя степень полимеризации составляет более 3000, формуемость пленки из смолы может ухудшиться, а жесткость пленки из смолы становится слишком высокой, что может привести к ухудшению технологичности. Более предпочтительная средняя степень полимеризации составляет от 500 до 2000.
Кстати, средняя степень полимеризации и степень омыления поливиниловых спиртов может быть определена, например, в соответствии с JIS К 6726, "Способы испытания поливинилового спирта".
Вышеупомянутый альдегид конкретно не ограничен; обычно используют альдегиды, содержащие от 1 до 10 атомов углерода, например н-бутилальдегид, изо-бутилальдегид, н-валеральдегид, 2-этилбутилальдегид, н-гексилальдегид, н-октилальдегид, н-нонилальдегид, н-децилальдегид, формальдегид, ацетальдегид и бензальдегид. Среди прочих предпочтительно использование н-бутилальдегида, н-гексилальдегида и н-валеральдегида. Особенно предпочтительным является использование бутилальдегида, содержащего 4 атома углерода.
Вышеупомянутый пластифицированный поливинилацеталь может быть получен путем включения в состав упомянутого поливинилацеталя пластификатора. Упомянутый пластификатор конкретно не ограничен, поэтому могут быть использованы общеизвестные пластификаторы, обычно используемые в качестве пластификатора для такого рода промежуточных слоев, например пластификаторы органического типа, такие как сложный эфир одноосновной органической кислоты и сложный эфир многоосновной органической кислоты; а также пластификаторы типа фосфорной кислоты, такой как органическая фосфорная кислота и органическая фосфористая кислота. Такие пластификаторы, применяемые по отдельности либо в сочетании из двух или более видов, селективно используют в зависимости от видов поливинилацеталя с учетом совместимости со смолами.
Вышеупомянутый пластификатор типа сложного эфира одноосновной органической кислоты конкретно не ограничен и включает, например, сложные эфиры типа гликоля, полученные в результате реакции между гликолем, таким как триэтиленгликоль, тетраэтиленгликоль и трипропиленгликоль, и одноосновной органической кислотой, такой как масляная кислота, изомасляная кислота, каприновая кислота, 2-этилмасляная кислота, гептановая кислота, н-каприловая кислота, 2-этилгексиловая кислота, пеларгоновая кислота (н-нониловая кислота) и дециловая кислота. Среди прочих предпочтительно использование сложных эфиров одноосновных органических кислот триэтиленгликоля, таких как сложный эфир триэтиленгликоль-дикаприновой кислоты, сложный эфир триэтиленгликоль-ди-2-этилмасляной кислоты, сложный эфир триэтиленгликоль-ди-н-октиловой кислоты, сложный эфир триэтиленгликоль-ди-2-этилгексиловой кислоты.
Вышеупомянутый пластификатор типа сложного эфира многоосновной органической кислоты конкретно не ограничен и включает, например, сложные эфиры многоосновной органической кислоты, такой как адипиновая кислота, себациновая кислота и азелаиновая кислота, а также прямоцепочечные или разветвленные спирты, содержащие от 4 до 8 атомов углерода. Среди прочих особенно подходящими являются дибутилсебацат, диоктилазелат и дибутилкарбитоладипат.
Вышеупомянутый пластификатор типа органического фосфата конкретно не ограничен и включает, например, трибутоксиэтилфосфат, изодецилфенилфосфат и триизопропилфосфит.
Среди упомянутых пластификаторов особенно предпочтительным является использование триэтиленгликоль-ди-2-этилбутирата (3GH), триэтиленгликоль-ди-2-этилгексаноата (3GO), тетраэтиленгликоль-ди-2-этилгексаноата (4GO) и тетраэтиленгликоль-ди-2-бутил-себацата.
Количество таких смешиваемых пластификаторов предпочтительно составляет от 20 до 60 весовых частей по отношению к 100 весовым частям поливинилацеталя. Если смешиваемое количество составляет менее 20 весовых частей, ударопоглощение получаемого промежуточного слоя и многослойного стекла может оказаться недостаточным, и, наоборот, если упомянутое количество составляет более 60 весовых частей, пластификатор вытекает, оптическое напряжение получаемого промежуточного слоя и многослойного стекла может увеличиться или прозрачность и сила сцепления между стеклянной пластиной и промежуточным слоем может ухудшиться. Более предпочтительное количество смешиваемых пластификаторов составляет от 30 до 50 весовых частей.
Защищающие от тепловых лучей мелкие частицы, используемые в настоящем изобретении, конкретно не ограничены, однако, например, предпочтительным является использование по меньшей мере одного вида, выбранного из группы, включающей мелкие частицы оксидов индия и олова (ITO), мелкие частицы легированного сурьмой оксида олова (АТО), мелкие частицы легированного индием оксида цинка (AZO), мелкие частицы легированного алюминием оксида цинка (AZO), мелкие частицы легированного индием оксида цинка (IZO), мелкие частицы легированного оловом оксида цинка, мелкие частицы легированного кремнием оксида цинка, антимонаты цинка, мелкие частицы гексаборида лантана и мелкие частицы гексаборида церия.
В слое смолы, в котором диспергированы такие защищающие от тепловых лучей мелкие частицы, все пропускаемые цвета приобретают легкий желто-зеленый оттенок, при этом слой смолы приобретает отличное свойство по экранированию инфракрасных лучей (тепловые лучи).
Средний диаметр вышеупомянутых защищающих от тепловых лучей мелких частиц предпочтительно составляет 80 нм или менее. Если средний диаметр частиц превышает 80 нм, рассеивание видимого света из-за защищающих от тепловых лучей мелких частиц становится заметным, поэтому прозрачность получаемого промежуточного слоя многослойного стекла может ухудшиться. Следовательно, при формировании многослойного стекла прозрачность ухудшается и перестает удовлетворять требованиям, например, высокого уровня прозрачности, необходимого для лобовых стекол автомобилей. Более предпочтительный средний диаметр частиц составляет от 10 до 80 нм. Кстати, диаметры частиц и средний диаметр защищающих от тепловых лучей мелких частиц может быть определен путем динамического рассеяния света с использованием Ar лазера в качестве источника света при помощи прибора для измерения рассеяния света ("DLS-600AL", выпускаемый Otsuka Electronics Co., Ltd.).
Такие защищающие от тепловых лучей мелкие частицы предпочтительно равномерно распределены в вышеупомянутом защищающем от тепловых лучей слое смолы. В результате равномерного диспергирования способность к защите от тепловых лучей повышается во всем слое, сила сцепления между стеклянной пластиной и промежуточным слоем становится контролируемой и сопротивление проникновению промежуточного слоя многослойного стекла и многослойного стекла возрастает.
В вышеупомянутом защищающем от тепловых лучей слое смолы упомянутые защищающие от тепловых лучей мелкие частицы предпочтительно диспергированы таким образом, чтобы их плотность составляла 1/мкм2 или менее среди частиц диаметром 100 нм или более. Это означает, что при получении фотографии промежуточного слоя многослойного стекла согласно настоящему изобретению и ее рассмотрении под просвечивающим электронным микроскопом вышеупомянутые защищающие от тепловых лучей мелкие частицы предпочтительно диспергированы таким образом, чтобы упомянутые частицы диаметром 100 нм или более были неразличимы, либо если такие мелкие частицы различимы при размещении такой защищающей от тепловых лучей мелкой частицы диаметром 100 нм или более в центр рамки размером 1 мкм2, другая защищающая от тепловых лучей мелкая частица диаметром 100 нм или более неразличима в такой рамке размером 1 мкм2. В результате при формировании многослойного стекла получают низкое число мутности, отличную прозрачность м высокую способность к защите от тепла на всем протяжении. Кстати, исследование с использованием просвечивающего электронного микроскопа может быть осуществлено путем получения фотографии при напряжении ускорения, равном 100 kV, при помощи просвечивающего электронного микроскопа (например, просвечивающего электронного микроскопа типа Н-7100 FA, выпускаемого Hitachi, Ltd.).
Количество таких смешиваемых защищающих от тепловых лучей мелких частиц предпочтительно составляет от 0,1 до 3 весовых частей относительно 100 весовых частей всех клейких смол (например, поливинилацеталя). Если смешиваемое количество составляет менее 0,1 весовых частей, соответствующий эффект защитных инфракрасных лучей (тепловых лучей) может быть не достигнут и способность к защите от тепловых лучей получаемого промежуточного слоя для многослойного стекла и многослойное стекло может не быть соответственно улучшена, и, наоборот, если упомянутое количество составляет более 3 весовых частей, прохождение видимого света через получаемый промежуточный слой для многослойного стекла и многослойное стекло могут быть ухудшены или число мутности может повыситься.
С другой стороны, вышеупомянутый цветовой тон компенсирующего слоя смолы, тонированного для получения цвета, дополняющего цветовой тон защищающих от тепловых лучей мелких частиц, может быть получен путем диспергирования красителей голубого оттенка и красного оттенка, или красителя фиолетового оттенка, имеющего цвет, дополняющий цветовой тон желто-зеленого цвета, присущий слою смолы, полученному путем диспергирования вышеупомянутых защищающих от тепловых лучей мелких частиц в клейкой смоле. Краситель, используемый для данной цели, конкретно не ограничен и включает, например, голубой краситель типа фталоцианина, голубой краситель типа индантрена и голубой краситель типа антрахинона в качестве голубого красителя, красный краситель типа перилена и красный краситель типа антрахинона в качестве красного красителя, и фиолетовый краситель типа оксазина, фиолетовый краситель типа антрахинона и фиолетовый краситель типа дихлорхинакридона в качестве фиолетового красителя.
Количество таких смешиваемых красителей, имеющих цвет, дополняющий цветовой тон защищающих от тепловых лучей мелких частиц, предпочтительно составляет от 0,0005 до 0,5 весовых частей относительно 100 весовых частей всех клейких смол. Если смешиваемое количество составляет менее 0,0005 весовых частей, соответствующий эффект дополнительного цвета может быть не достигнут и прозрачность получаемого промежуточного слоя для многослойного стекла и многослойное стекло может не быть соответственно улучшены, и, наоборот, если упомянутое количество составляет более 0,05 весовых частей, прохождение видимого света через получаемый промежуточный слоя для многослойного стекла и многослойное стекло могут быть ухудшены или число мутности может повыситься.
Было установлено, что при добавлении красителя, имеющего цвет, дополняющий цветовой тон защищающей от тепловых лучей мелкой частицы, к вышеупомянутому защищающему от тепловых лучей слою смолы между добавляемым красителем и защищающими от тепловых лучей мелкими частицами происходит окислительно-восстановительная реакция, поэтому защищающий от тепловых лучей слой смолы окрашивается в желтый тон и прозрачность многослойного стекла ухудшается. Поэтому защищающие от тепловых лучей мелкие частицы и краситель, имеющий цвет, дополняющий цветовой тон таких защищающих от тепловых лучей мелких частиц, не могут быть использованы вместе в одном и том же слое.
По этой причине защищающий от тепловых лучей слой смолы, содержащий защищающие от тепловых лучей мелкие частицы, и компенсирующий цветовой тон слой смолы, тонированный для получения цвета, дополняющего цветовой тон таких защищающих от тепловых лучей мелких частиц, были сформированы и ламинированы по отдельности, после чего было неожиданно обнаружено, что может быть получен прозрачный цветовой тон промежуточного слоя для многослойного стекла, имеющий натуральный цвет. В данном случае предпочтительно, чтобы защищающий от тепловых лучей слой смолы и компенсирующий цветовой тон слой смолы примыкали один к другому, таким образом обеспечивая эффективное достижение прозрачности.
Вышеупомянутый поглощающий ультрафиолет слой смолы может быть получен в результате включения в состав клейкой смолы поглотителя ультрафиолетовых лучей. Поглотитель ультрафиолетовых лучей конкретно не ограничен и включает поглотители ультрафиолетовых лучей, такие как соединения типа сложного малонового эфира, соединения типа оксалата анилидина, соединения типа бензотриазола, соединения типа бензофенона, соединения типа триазина, соединения типа бензоата и соединения типа несвязанного амина. Среди прочих предпочтительными являются соединения типа бензотриазола, такие как 2-(2'-гидрокси-5'-метилфенил)бензотриазол (торговое название "TINUVIN Р", выпускается CIBA-GEIGY Corporation), 2-[2'-гидрокси-3',5'-ди-т-метилфенил)бензотриазол (торговое название "TINUVIN 320", выпускается CIBA-GEIGY Corporation), 2-(2'-гидрокси-3'-т-бутил-5'-метилфенил)-5-хлорбензотриазол (торговое название "TINUVIN 326", выпускается CIBA-GEIGY Corporation) и 2-[2'-гидрокси-3',5'-ди-амилфенил)бензотриазол (торговое название "TINUVIN 328", выпускается CIBA-GEIGY Corporation). Также предпочтительными являются несвязанные соединения типа амина, например, выпускаемые под торговым названием "ADK STAB LA-57" Adeka Argus Chemical Co., Ltd.
Количество таких смешиваемых поглотителей ультрафиолетовых лучей предпочтительно составляет от 0,1 до 5 весовых частей относительно 100 весовых частей всех клейких смол. Если смешиваемое количество составляет менее 0,1 весовых частей, соответствующий эффект по защите от поглощения ультрафиолетовых лучей может быть не достигнут, при этом атмосферостойкость и световое сопротивление получаемого промежуточного слоя для многослойного стекла могут не быть должным образом улучшены, и, наоборот, если упомянутое количество составляет более 5 весовых частей, проницаемость видимого света через получаемый промежуточный слой для многослойного стекла и многослойное стекло может быть ухудшена или число мутности может быть повышено.
Кроме того, в том случае, если клейкая смола представляет собой пластифицированный поливинилацеталь, к защищающему от тепловых лучей слою смолы могут быть добавлены компенсирующий цветовой тон слой смолы и поглощающий ультрафиолетовые лучи слой смолы, регулирующие силу сцепления агенты, такие как соли щелочных металлов или соли щелочноземельных металлов органической кислоты или неорганической кислоты, и модифицированное силиконовое масло; и антиоксиданты, такие как т-бутилгидрокситолуол (торговое название "Sumilizer BHT", выпускается Sumitomo Chemical Co., Ltd.) и тетракис-[метилен-3-(3',5'-ди-т-бутил-4'-гидроксифенил)пропионат]метан (торговое название "Irganox 1010", выпускается CIBA-GEIGY Corporation), a также общеизвестные добавки, такие как стабилизатор света, поверхностно-активное вещество, антипирен, антистатик, отражатель тепла и поглотитель тепла.
В частности, предпочтительно, чтобы антиоксидант содержался по меньшей мере в защищающем от тепловых лучей слое смолы, более предпочтительно чтобы антиоксидант содержался в любом слое смолы защищающего от тепловых лучей слоя смолы, компенсирующего цветовой тон слоя смолы и поглощающего ультрафиолетовые лучи слоя смолы. В результате включения в вышеупомянутый слой смолы антиоксиданта реакция окисления, сопровождающаяся окрашиванием, может быть ингибирована. В результате включения в любой слой смолы антиоксиданта легко сохраняется эффект ингибирования реакции окисления, поскольку даже после расходования антиоксиданта в каком-либо слое концентрация антиоксиданта сохраняется благодаря миграции антиоксиданта между слоями смолы.
Поскольку защищающие от тепловых лучей мелкие частицы вызывают окислительную реакцию, сопровождаемую окрашиванием под воздействием ультрафиолетовых лучей, предпочтительным является отдельное получение вышеупомянутого поглощающего ультрафиолетовые лучи слоя с целью ингибирования проникновения ультрафиолета в защищающий от тепловых лучей слой смолы.
Вышеупомянутый поглощающий ультрафиолетовые лучи слой может содержать антиоксидант, однако если он содержит большое количество антиоксиданта вместе с поглотителем ультрафиолета, прозрачность может со временем ухудшиться, поэтому поглотитель ультрафиолета и антиоксидант предпочтительно соответственно содержатся в каждом слое в небольшом количестве. Что касается конкретных пропорций антиоксиданта, содержащегося в защищающем от тепловых лучей слое смолы, компенсирующем цветовой тон слое смолы и поглощающем ультрафиолет слое смолы соответственно, пропорция антиоксиданта в защищающем от тепловых лучей слое смолы предпочтительно составляет от 0,7 до 1, а пропорция антиоксиданта в компенсирующем цветовой тон слое смолы предпочтительно составляет от 0,3 до 1, в том случае если пропорция антиоксиданта в поглощающем ультрафиолет слое смолы принята за 1. Кроме того, при совместном использовании соединения типа бензотриазола и соединения типа несвязанного амина в качестве поглотителя ультрафиолета предпочтительным является увеличение количества добавляемого антиоксиданта, поскольку в таком случае особенно требуется ингибирование окислительной реакции. В результате включения в любой слой смолы антиоксиданта легко сохраняется эффект ингибирования реакции окисления, поскольку даже после расходования антиоксиданта в каком-либо слое концентрация антиоксиданта сохраняется благодаря миграции антиоксиданта между слоями смолы.
Общая толщина пленки промежуточного слоя для многослойного стекла согласно настоящему изобретению обычно на практике предпочтительно составляет от 0,3 до 1,6 мм, как и обычного прозрачного промежуточного слоя для многослойного стекла, удовлетворяющего минимальным требованиям, касающимся сопротивления проникновению и атомсферостойкости. Конкретная толщина пленки предпочтительно составляет от 0,7 до 1,6 мм.
В частности, если такой промежуточный слой для многослойного стекла состоит из защищающего от тепловых лучей слоя смолы, компенсирующего цветовой тон слоя смолы и поглощающего ультрафиолет слоя смолы, его предпочтительно формируют таким образом, чтобы толщина защищающего от тепловых лучей слоя смолы составляла от 15 до 25%, толщина компенсирующего цветовой тон слоя смолы составляла от 5 до 25%, а толщина поглощающего ультрафиолет слоя смолы составляла от 50 до 80% от общей толщины пленки промежуточного слоя. Если такой промежуточный слой для многослойного стекла состоит из защищающего от тепловых лучей слоя смолы и компенсирующего цветовой тон слоя смолы, его предпочтительно формируют таким образом, чтобы толщина защищающего от тепловых лучей слоя смолы составляла от 50 до 80%, а толщина компенсирующего цветовой тон слоя смолы составляла от 20 до 50% от общей толщины пленки промежуточного слоя.
Это значит, что когда компенсирующий цветовой тон слой становится слишком толстым, прозрачность ухудшается. Поэтому верхний предел диапазона толщины защищающего от тепловых лучей слоя смолы, обеспечивающий прозрачность, ограничен. Если компенсирующий цветовой тон слой смолы слишком тонок, надлежащая компенсация цветового тона становится затруднительной. Кроме того, если защищающий от тепловых лучей слой смолы становится слишком тонким, степень желто-зеленого цветового тона снижается до небольшой величины, однако при этом трудно обеспечить нужную способность к защите от тепловых лучей.
Более того, на упомянутом промежуточном слое для многослойного стекла, сформированном путем ламинирования защищающего от тепловых лучей слоя смолы, компенсирующего цветовой тон слоя смолы и поглощающего ультрафиолет слоя смолы, и упомянутом промежуточном слое для многослойного стекла, сформированном путем ламинирования защищающего от тепловых лучей слоя смолы и компенсирующего цветовой тон слоя смолы, может быть дополнительно наслоен образующий промежуточный слой прозрачный слой смолы, имеющий состав, подобный составу обычного прозрачного промежуточного слоя для многослойного стекла, не содержащего защищающие от тепловых лучей мелкие частицы и краситель, имеющий цвет, дополняющий цветовой тон таких защищающих от тепловых лучей мелких частиц.
Вышеупомянутый защищающий от тепловых лучей слой смолы может быть получен способом, согласно которому упомянутую выше клейкую смолу, такую как поливинилацеталь, защищающие от тепловых лучей мелкие частицы, пластификатор и различные необходимые добавки замешивают при помощи экструдера, пластографа, месильной машины, смесителя Бенбери, каландрирующих вальцов и т.п., и замешанную смесь формуют в виде пленки в форме листа обычными способами, используемыми для формирования пленки, такими как экструзия, каландрирование, прессование. Защищающий от тепловых лучей слой смолы может быть получен диспергированием защищающих от тепловых лучей мелких частиц в пластификаторе при помощи микрошаровой мельницы и т.п., а затем смешиванием поливинилацеталя с пластификатором с диспергированными в нем защищающими от тепловых лучей мелкими частицами при помощи смесительных вальцов и т.п., и формования замешанной смеси в виде пленки в форме листа.
Вышеупомянутый компенсирующий цветовой тон слой смолы может быть получен способом, согласно которому упомянутую выше клейкую смолу, такую как поливинилацеталь, вышеупомянутый краситель, имеющий цвет, дополняющий цветовой тон защищающих от тепловых лучей мелких частиц, пластификатор и различные необходимые добавки замешивают при помощи экструдера, пластографа, месильной машины, смесителя Бенбери, каландрирующих вальцов и т.п., и замешанную смесь формуют в виде пленки в форме листа обычными способами, используемыми для формования пленки, такими как экструзия, каландрирование, прессование.
Кроме того, вышеупомянутый поглощающий ультрафиолетовые лучи слой смолы может быть получен способом, согласно которому упомянутую выше клейкую смолу, такую как поливинилацеталь, поглотитель ультрафиолетовых лучей, пластификатор и различные необходимые добавки замешивают при помощи экструдера, пластографа, месильной машины, смесителя Бенбери, каландрирующих вальцов и т.п., и замешанную смесь формуют в виде пленки в форме листа обычными способами, используемыми для формования пленки, такими как экструзия, каландрирование, прессование.
Промежуточный слой для многослойного стекла согласно настоящему изобретению может быть получен способом наслоения защищающего от тепловых лучей слоя смолы и компенсирующего цветовой тон слоя смолы, а затем, при необходимости, поглощающего ультрафиолет слоя смолы, формуемых по отдельности в виде вышеописанной пленки, нагревания и воздействия избыточным давлением на такой ламинат с целью унификации полученных слоев смолы. Промежуточный слой для многослойного стекла согласно настоящему изобретению также может быть получен способом формования унифицированной пленки способом многослойного экструдирования с использованием соединений для формования пленки из защищающего от тепловых лучей слоя смолы и соединений для формования пленки из компенсирующего цветовой тон слоя смолы, а также, при необходимости, соединений для формования пленки из поглощающего ультрафиолет слоя смолы. В качестве альтернативного способа такой слой может быть получен способом формования пленки одновременно с получением многослойного стекла путем наслоения защищающего от тепловых лучей слоя смолы и компенсирующего цветовой тон слоя смолы, а затем, при необходимости, поглощающего ультрафиолет слоя смолы между двумя стеклянными листами, с последующим нагреванием и воздействием избыточным давлением на такой ламинат с целью унификации полученных слоев смолы.
В таком случае обычный прозрачный слой смолы, не содержащий защищающих от тепловых лучей мелких частиц или красителя, имеющего цвет, дополняющий цветовой тон таких защищающих от тепловых лучей мелких частиц, может быть использован в сочетании. При совместном использовании такого обычного прозрачного слоя смолы или вышеупомянутого поглощающего ультрафиолетовые лучи слоя смолы предпочтительным является ламинирование защищающего от тепловых лучей слоя смолы и компенсирующего цветовой тон слоя смолы таким образом, чтобы они были смежными по отношению один к другому с целью эффективного придания прозрачного цветового тона промежуточному слою для получаемого многослойного стекла.
Многослойное стекло согласно настоящему изобретению может быть получено таким же способом, как и обычное многослойное стекло. Например, оно может быть получено путем размещения вышеупомянутого промежуточного слоя для многослойного стекла между по меньшей мере двумя прозрачными стеклянными листами, затем пропускания его через нажимные ролики или закладывания его в резиновый мешок, предварительного склеивания при температуре приблизительно от 70 до 110°С с удалением воздуха, остающегося между стеклянным листом и промежуточным слоем, путем вакуумного всасывания для формирования ламината, а затем формального склеивания такого деаэрированного ламината при температуре приблизительно от 120 до 150°С и давлении приблизительно от 0,98 до 1,47 МПа в автоклаве или прессе.
Кроме того, прозрачный стеклянный лист конкретно не ограничен, поэтому может быть использован обычно используемый стеклянный лист. В качестве такого стеклянного листа могут быть использованы, например, неорганическое листовое стекло, такое как "плавающее" листовое стекло, поглощающее тепло листовое стекло, полированное листовое стекло, формовое листовое стекло, листовое стекло с отверстиями и проволочное листовое стекло; а также органическое листовое стекло, такое как лист поликарбоната и лист полиметилметакрилата. Такие стеклянные листы могут быть использованы по отдельности или в сочетании двух или более видов. Среди прочих предпочтительным является использование поглощающего тепло стеклянного листа. Кроме того, толщина таких стеклянных листов может быть соответственно выбрана в зависимости от назначения и конкретно не ограничена.
ТЕХНИЧЕСКИЙ РЕЗУЛЬТАТ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Согласно настоящему изобретению оказывающие сильное тепловое действие инфракрасные лучи (тепловые лучи) световых лучей, проникающих через многослойное стекло, экранируются путем поглощения или отражения защищающим от тепловых лучей слоем смолы, содержащим защищающие от тепловых лучей мелкие частицы, поэтому подъем температуры внутри автомобиля или здания ингибируется, что позволяет избежать вредного теплового действия на организм человека и вещество. Кроме того, несмотря на то что защищающий от тепловых лучей слой смолы приобретает зеленовато-желтый цветовой тон из-за присутствия защищающих от тепловых лучей мелких частиц, компенсирующий цветовой тон слой смолы, тонированный для получения цвета, дополняющего цветовой тон вышеупомянутых защищающих от тепловых лучей мелких частиц, превращает зеленовато-желтый тон, вызванный присутствием защищающих от тепловых лучей мелких частиц защищающего от тепловых лучей слоя смолы, в ахроматический цвет, и поскольку содержащие защищающие от тепловых лучей мелкие частицы и компенсирующий цветовой тон краситель содержатся в различных слоях, защищающие от тепловых лучей мелкие частицы не контактируют с компенсирующим цветовой тон красителем в слое, благодаря чему окрашивания в результате их взаимодействия не происходит. В результате состояние, при котором промежуточный слой и многослойное стекло выглядят прозрачными и имеющими натуральный цвет, сохраняется. Кроме того, промежуточный слой, содержащий поглощающий ультрафиолетовые лучи слой смолы, предотвращает обесцвечивание защищающего от тепловых лучей слоя смолы, придавая ему при этом свойство по защите от ультрафиолетовых лучей и предотвращая выцветание и обесцвечивание интерьера и арматуры.
Соответственно применение промежуточного слоя для многослойного стекла и многослойное стекло согласно настоящему изобретению конкретно не ограничены, однако их применение целесообразно в тех случаях, когда особенно требуется защита от тепловых лучей и прозрачность, например, для лобовых стекол, боковых стекол, задних стекол и стеклянных крыш автомобилей; стеклянных секций транспортных средств, таких как летательные аппараты и электропоезда, а также оконные стекла зданий.
ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЕ ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Далее настоящее изобретение описано более подробно с использованием примеров, однако настоящее изобретение не ограничивается приведенными примерами.
Пример 1
(1) Синтез поливинилбутираля
Поливиниловый спирт, 275 весовых частей, имеющий среднюю степень полимеризации 1700 и степень омыления 99,2% мол., добавляют к 2890 весовых частей чистой воды, после чего смесь растворяют нагреванием. Температуру такой реакционной системы доводят до 15°С, и к полученному раствору добавляют 201 весовую часть 35% мас. катализатора в виде хлористоводородной кислоты и 157 весовых частей н-бутилальдегида, поддерживая указанную температуру до осаждения реагента. Затем реакционную систему выдерживают при температуре 60°С в течение 3 часов, завершая реакцию, после чего реакционную систему очищают избыточным количеством воды, вымывая непрореагировавший н-бутилальдегид, катализатор в виде хлористоводородной кислоты нейтрализуют водным раствором гидроксида натрия, а затем реакционную систему промывают в течение 2 часов избыточным количеством воды и сушат, получая поливинилбутираль в виде белого порошка. Средняя степень бутирализации полученной смолы составляет 68,5% мол.
(2) Получение пластификатора с диспергированными в нем защищающими от тепловых лучей мелкими частицами
К 40 весовым частям триэтиленгликоль-ди-2-этилбутирата (3GO) и 1 весовой части оксида индия и олова (ITO) добавляют 0,1 весовую часть сложного длинноцепочечного эфира алкилфосфата в качестве диспергатора, и мелкие частицы ITO диспергируют в вышеупомянутом пластификаторе в горизонтальной микрошаровой мельнице, получая пластификатор с диспергированными в нем защищающими от тепловых лучей мелкими частицами. Средний размер мелких частиц ITO в полученном пластификаторе с диспергированными в нем защищающими от тепловых лучей мелкими частицами составляет 35 нм.
(3) Получение промежуточного слоя, представляющего собой защищающий от тепловых лучей слой смолы
К 100 весовым частям поливинилбутираля, полученного согласно вышеприведенному разделу (1), добавляют 40 весовых частей полученного согласно вышеприведенному разделу (2) пластификатора с диспергированными в нем защищающими от тепловых лучей мелкими частицами, а затем добавляют 2-этилбутират магния в качестве агента, регулирующего силу сцепления, таким образом, чтобы содержание магния составляло 60 м.д. во всей системе, и полученную смесь соответствующим образом плавят и замешивают при помощи смесительных вальцов, а затем формуют прессованием при температуре 150°С в течение 30 минут при помощи формовочного пресса, получая промежуточный слой, имеющий среднюю толщину пленки 0,76 мм, в качестве защищающего от тепловых лучей слоя смолы. Средний размер мелких частиц ITO в полученной пленке составляет 56 нм, при этом частиц, имеющих размер 100 нм или более, не наблюдается.
(4) Получение промежуточного слоя, представляющего собой компенсирующий цветовой тон слой смолы
К 100 весовым частям поливинилбутираля, полученного согласно вышеприведенному разделу (1), добавляют 0,15 весовых частей тонирующего голубого пигмента (выпускается Sumika Color Co., Ltd. под торговым названием "SG-5A1083N") и 0,04 весовых частей тонирующего красного пигмента (выпускается Sumika Color Co., Ltd. под торговым названием "SG-100N"), которые доводят до цветового тона, дополняющего зеленовато-желтый цвет вышеупомянутой мелкой частицы ITO, и добавляют также 2-этилбутират магния в качестве агента, регулирующего силу сцепления, таким образом, чтобы содержание магния составляло 60 м.д. во всей системе, и полученную смесь соответствующим образом плавят и замешивают при помощи смесительных вальцов, а затем формуют прессованием при температуре 150°С в течение 30 минут при помощи формовочного пресса, получая промежуточный слой, имеющий среднюю толщину пленки 0,38 мм, в качестве компенсирующего цветовой тон слоя смолы.
(5) Получение промежуточного слоя, представляющего собой поглощающий ультрафиолет слой смолы
К 100 весовым частям поливинилбутираля, полученного согласно вышеприведенному разделу (1), добавляют 2 весовых части смеси (весовое соотношение равно 7:3) поглотителя ультрафиолетовых лучей типа бензотриазола (выпускается CIBA-GEIGY Corporation под торговым названием "TINUVIN Р") и поглотителя ультрафиолетовых лучей типа несвязанного амина (выпускается Adeka Argus Chemical Co., Ltd. под торговым названием "ADK STAB LA-57"), а затем добавляют 2-этилбутират магния в качестве агента, регулирующего силу сцепления, таким образом, чтобы содержание магния составляло 60 м.д. во всей системе, и полученную смесь соответствующим образом плавят и замешивают при помощи смесительных вальцов, после чего формуют прессованием при температуре 150°С в течение 30 минут при помощи формовочного пресса, получая промежуточный слой, имеющий среднюю толщину пленки 0,38 мм, в качестве поглощающего ультрафиолет слоя смолы.
(6) Получение промежуточного слоя для многослойного стекла и многослойное стекло
Вышеупомянутый промежуточный слой, представляющий собой компенсирующий цветовой тон слой смолы, промежуточный слой, представляющий собой защищающий от тепловых лучей слой смолы, и промежуточный слой, представляющий собой поглощающий ультрафиолетовые лучи слой смолы, наслаивают в перечисленном порядке, однократно получая промежуточный слой для многослойного стекла, имеющий трехслойную структуру. Такой промежуточный слой для многослойного стекла, имеющий трехслойную структуру, размещают между двумя листами прозрачного "плавающего" стекла (длиной 30 см, шириной 30 см и толщиной 2,5 мм), помещают в резиновый мешок, который подвергают деаэрации в вакууме под давлением, составляющим 2,6 кПа в течение 120 минут, а затем его перемещают в печь и подвергают вакуумному прессованию, после чего выдерживают при температуре 90°С в течение 30 минут. Полученное в результате такого предварительного связывания многослойное стекло подвергают связыванию под давлением при температуре 135°С и давлении 1,2 МПа в течение 20 минут в автоклаве, получая многослойное стекло. Вид в разрезе такого многослойного стекла представлен на фиг.1. На фиг.1 цифра 10 означает многослойное стекло, цифра 10а означает защищающий от тепловых лучей слой смолы, цифра 10b означает компенсирующий цветовой тон слой смолы, цифра 10с означает поглощающий ультрафиолетовые лучи слой смолы, а цифры 10d и 10е означают листы прозрачного "плавающего" стекла.
Пример 2
Промежуточный слой для многослойного стекла, имеющий двухслойную структуру, получают, применяя ту же методику, что и в примере 1, за исключением того, что не используют промежуточный слой для поглощения ультрафиолетовых лучей; а многослойное стекло получают, применяя ту же методику, что и в примере 1, используя полученный промежуточный слой для многослойного стекла, имеющий двухслойную структуру. Вид в разрезе такого многослойного стекла представлен на фиг.2. На фиг.2 цифра 10 означает многослойное стекло, цифра 10а означает защищающий от тепловых лучей слой смолы, цифра 10b означает компенсирующий цветовой тон слой смолы, а цифры 10d и 10е означают листы прозрачного "плавающего" стекла.
Сравнительный пример 1
Промежуточный слой для многослойного стекла получают, применяя ту же методику, что и в примере 1, за исключением того, что добавляют 0,075 весовых частей тонирующего голубого пигмента (выпускается Sumika Color Co., Ltd. под торговым названием "SG- 5A1083N") к промежуточному слою, представляющему собой защищающий от тепловых лучей слой смолы, и не добавляют 0,15 весовых частей тонирующего голубого пигмента и 0,04 весовых частей тонирующего красного пигмента к промежуточному слою, представляющему собой компенсирующий цветовой тон слой смолы; а многослойное стекло получают, применяя ту же методику, что и в примере 1, используя полученный промежуточный слой для многослойного стекла.
Оценка
Что касается промежуточных слоев для многослойного стекла и многослойного стекла, полученного в примерах 1 и 2 и сравнительном примере 1, прохождение видимого света и прохождение солнечной радиации измеряют следующими способами, тем самым определяя их способность к защите от тепловых лучей и прозрачность. Кроме того, измерения осуществляют, исходя из того, что в многослойном стекле 10 на фиг.1 поглощающий ультрафиолетовые лучи слой смолы 10d обращен к внешней стороне (наружу) и в многослойном стекле 10 на фиг.2 защищающий от тепловых лучей слой смолы 10d также обращен к внешней стороне (наружу). Результаты измерений представлены в таблице 1.
(1) Измерения прохождения видимого света и прохождения солнечной радиации
Прохождение при длине волн от 300 до 2500 нм в полученном многослойном стекле измеряют при помощи спектрофотометра ("UV- 3100", выпускается Shimadzu Corporation), а прохождение видимого света при длине волн от 380 до 780 нм и прохождение солнечной радиации при длине волн от 300 до 2500 нм определяют в соответствии с JIS Z 8722 и JIS R 3106.
(2) Оценка внешнего вида многослойного стекла
Цветовой тон всего многослойного стекла определяют визуально.
| Таблица 1 | |||
| Пример 1 | Пример 2 | Сравнительный пример | |
| Прохождение видимого света (%) | 84 | 84 | 84 |
| Прохождение солнечной радиации (%) | 54 | 54 | 54 |
| Внешний вид многослойного стекла | прозрачное | прозрачное | желтоватое |
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Согласно настоящему изобретению может быть получен промежуточный слой для многослойного стекла, обеспечивающий отличную защиту от тепловых лучей и отличную прозрачность, а также многослойное стекло, включающее такой промежуточный слой.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 представляет собой поперечный вид, иллюстрирующий один из вариантов многослойного стекла согласно настоящему изобретению;
фиг.2 представляет собой поперечный вид, иллюстрирующий другой вариант многослойного стекла согласно настоящему изобретению.
ЦИФРОВЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ:
10 - многослойное стекло,
10а - защищающий от тепловых лучей слой смолы,
10b - компенсирующий цветовой тон слой смолы,
10с - поглощающий ультрафиолетовые лучи слой смолы,
10d - лист прозрачного "плавающего" стекла,
10е - лист прозрачного "плавающего" стекла.
1. Промежуточный слой для многослойного стекла, формируемый путем ламинирования нескольких слоев, включающих клейкую смолу, защищающий от тепловых лучей слой смолы, содержащий защищающие от тепловых лучей мелкие частицы, компенсирующий цветовой тон слой смолы, тонированный для получения цвета, дополняющего цветовой тон ламинируемых защищающих от тепловых лучей мелких частиц, и поглощающий ультрафиолетовые лучи слой смолы.
2. Промежуточный слой для многослойного стекла по п.1, в котором компенсирующий цветовой тон слой смолы получен путем диспергирования красителей голубого оттенка и красного оттенка, или красителей фиолетового оттенка в количестве 0,0005-0,05 вес. ч. относительно 100 вес. ч. всех клейких смол.
3. Промежуточный слой для многослойного стекла по п.1, в котором клейкая смола представляет собой поливинилацеталь.
4. Многослойное стекло, в котором промежуточный слой для многослойного стекла по любому из пп.1-3 вклеен между прозрачными стеклянными листами.
