Сoединительная пленка для мнoгocлoйнoгo cтекла и мнoгocлoйнoе cтеклo
Автoры:
ФУКАТАНИ Дзуити, ХАТТА Бунгo
Изoбретение oтнocитcя к coединительнoй пленке, иcпoльзуемoй при получении многоcлойного cтекла. Техничеcкий результат изобретения заключаетcя в повышении влагоcтойкоcти cоединительной пленки. Соединительная пленка для многоcлойного cтекла cодержит поливинилацеталь и добавку, увеличивающую влагоcтойкоcть. В качестве добавки, увеличивающей влагостойкость, используют сложный эфир глицерина и жирной кислоты или поли(оксиалкилен)алкилфенилэфирфосфат. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 4 табл., 2 ил.
Область техники
Настоящее изобретение относится к соединительной пленке для многослойного стекла и многослойному стеклу, матовость которого не увеличивается при поглощении влаги и которое имеет хорошую влагостойкость.
Уровень техники
До настоящего времени многослойное стекло широко использовалось для изготовления оконных стекол транспортных средств, таких как автомобили, летательные аппараты, зданий и т.п., поскольку многослойное стекло дробится на меньшие осколки и даже если разбивается в результате внешнего воздействия, является безопасным. Как таковое многослойное стекло образовано, по меньшей мере, двумя пластинами стекла и помещенной между ними соединительной пленкой, содержащей, например поливинилацетали, такие как пластифицированный поливинилбутираль.
Соединительная пленка, используемая в таком многослойном стекле, содержит регулятор адгезии, предназначенный для регулирования адгезии между стеклянными пластинами и соединительной пленкой. В качестве регулятора адгезии обычно используется карбонат щелочного или щелочноземельного металла.
Однако существует проблема, заключающаяся в том, что в результате поглощения влаги соединительная пленка белеет, и матовость стекла увеличивается. Для снижения эффекта побеления при поглощении влаги соединительной пленкой многослойного стекла в патентном документе 1 предлагается, например, метод регулирования концентрации ионов щелочного металла в соединительной пленке с тем, чтобы
она не превышала определенной величины. Таким образом становится возможным получить такую соединительную пленку для многослойного стекла, которая почти не белеет при поглощении влаги.
Однако для стекол в боковых стенках кабин или ветровых стекол с открытой кромкой и им подобных, в которых край многослойного стекла подвергается воздействию атмосферы, из-за того, что соединительная пленка может белеть по краям, требуется такая соединительная пленка, которая бы не белела при поглощении влаги при использовании даже в более жестких условиях окружающей среды.
Патентный документ №1: патент Японии №2999177.
Описание изобретения
Проблемы, которые призвано решить настоящее изобретение
Принимая во внимания описанный выше уровень техники, цель настоящего изобретения заключается в обеспечении соединительной пленки для многослойного стекла и многослойного стекла, матовость которого не увеличивается при поглощении влаги и которое обладает хорошей влагостойкостью.
Способ достижения указанной цели
Настоящее изобретение направлено на соединительную пленку для многослойного стекла, которая включает поливинилацеталь и добавку,
увеличивающую влагостойкость.
Ниже настоящее изобретение будет описано подробно.
В соединительной пленке многослойного стекла вода может присутствовать в двух формах. А именно, одна из двух форм - это адсорбированная вода, которая адсорбируется функциональными группами компонентов пленки или содержащихся в ней добавок; другая форма - это так называемая «объемная фаза воды», которая не адсорбируется на компонентах пленки, а существует в ней независимо.
Если содержание «объемной фазы воды» возрастает в результате поглощения соединительной пленкой многослойного стекла влаги, частицы «объемной фазы воды» флоккулируют, их диаметр становится больше, что вызывает рассеяние видимого света, которое может проявляться в форме повышения матовости стекла. Частицы «объемной фазы воды» могут стать зародышами для пенообразования и других подобных эффектов.
Настоящее изобретение явилось результатом активных исследований, в ходе которых было обнаружено, что соединительная пленка для многослойного стекла, применяемого для экранирования тепловых лучей, обладающего хорошей влагостойкостью, матовость которого не увеличивается при поглощении влаги, может быть получена смешиванием определенных веществ. Полученные данные и составили настоящее изобретение.
Соединительная пленка многослойного стекла, являющаяся объектом настоящего изобретения, содержит поливинилацетали и добавку, увеличивающую влагостойкость.
Указанные поливинилацетали являются основным компонентом соединительной пленки.
Указанными поливинилацеталями не ограничивается возможность использования в соединительной пленке многослойного стекла других, ранее используемых полимеров, например, полимеров со степенью ацетализации от 60 до 75 мол.% и степенью полимеризации от 800 до 3000. Если степень полимеризации меньше 800, то прочность полимерной пленки очень мала и, следовательно, сопротивление прониканию у многослойного стекла, получаемого на ее основе, может быть снижено; если степень полимеризации больше 3000, пленка плохо поддается формованию, либо ее прочность становится слишком большой, следовательно, может ухудшиться свойство многослойного стекла поглощать энергию удара. Наряду с другими полимерами для указанной цели с точки зрения надлежащей адгезии к стеклу, хорошей прозрачности и устойчивости к атмосферному воздействию пригоден поливинилбутираль.
Указанные поливинилацетали могут быть получены путем реакции ацетализации между поливиниловым спиртом и альдегидами.
Указанный поливиниловый спирт получают обычно путем омыления ацетата; как правило, используют спирт со степенью омыления от 80 до 99,8 мол.%.
Средняя степень полимеризации (по вязкости) указанного поливинилового спирта предпочтительно составляет от 200 до 3000. Если степень полимеризации меньше 200, то у многослойного стекла, получаемого на его основе, может быть снижено сопротивление прониканию;
если степень полимеризации больше 3000, полимерная пленка плохо поддается формованию, а из-за слишком большой жесткости ухудшается ее технологичность. Наиболее предпочтительной является средняя степень полимеризации от 500 до 2000. Попутно заметим, что средняя степень полимеризации (по вязкости) и степень омыления поливинилового спирта могут быть измерены, например, в соответствии с методами испытания для поливинилового спирта (JIS К 6726 Testing methods for polyvinyl alcohol").
Выбор указанного альдегида не имеет определенных ограничений, обычно используют альдегиды, имеющие от 1 до 10 атомов углерода, например н-бутиловый альдегид, изобутиловый альдегид, н-валериановый альдегид, 2-этилбутиловый альдегид, н-гексиловый альдегид, н-октиловый альдегид, н-нониловый альдегид, н-дециловый альдегид, формальдегид, ацетальдегид, бензальдегид и т.д. Предпочтительными являются, кроме прочих, н-бутиловый альдегид, н-гексиловый альдегид и н-валериановый альдегид. Бутиловый альдегид, имеющий 4 атома углерода, является особенно предпочтительным.
В описании настоящего изобретения под добавкой, увеличивающей влагостойкость, подразумевается вещество, которое при добавлении в соединительную пленку многослойного стекла повышает ее влагостойкость.
Выбор указанной добавки, увеличивающей влагостойкость, не имеет определенных ограничений, однако наиболее подходящими являются амфифильные соединения и/или поверхностно-активные вещества, которые также играют роль диспергатора для экранирующих тепловые лучи мелких частиц, которые будут описаны ниже.
Под указанным выше амфифильным соединением подразумевается вещество, имеющее как гидрофильные группы, такие как карбоксильная группа, сульфоний, альдегидная группа, кетоновая группа, аммоний и гидроксильная группа, так и гидрофобные группы, такие как углеводороды. А именно, это моноспирты, такие как этанол и пропанол; многоатомные спирты, начиная с двуатомных, таких как этиленгликоль; алициклические спирты, такие как циклогексанол; ароматические спирты, такие как бензиловый спирт; производные спиртов, такие как оксиальдегиды, оксикетоны, оксикислоты, стеролы и терпены; монокарбоновые кислоты, такие как уксусная и стеариновая кислоты; полифункциональные карбоновые кислоты, начиная с дикарбоновых кислот, таких как щавелевая кислота; ароматические карбоновые кислоты, такие как бензойная кислота; ненасыщенные карбоновые кислоты, такие как акриловая кислота; производные карбоновых кислот, такие как ацильные соединения, амиды кислот, азиды кислот, хлориды кислот, ангидриды кислот и нитрилы; карбоновые кислоты с другими, помимо карбоксильных, группами, такие как оксикислоты, кетокислоты, альдокислоты, фенольные кислоты, аминокислоты и галогеноводородные кислоты.
Выбор указанного поверхностно-активного вещества не имеет определенных ограничений и включает соединения, которые широко используются в качестве диспергаторов, эмульгаторов, пеногасителей, смазочных материалов, проникающих веществ, очищающих средств, моющих компонентов, гидрофобизаторов, водоотталкивающих материалов, регуляторов характеристик поверхности и регуляторов вязкости, например неионогенные, катионные, амфотерные и анионные поверхностно-активные вещества.
Неионогенные поверхностно-активные вещества включают алкиловые эфиры полиоксиалкиленов, такие как лауриловый эфир полиоксиэтилена; производные алкиловых эфиров полиоксиалкиленов или полиоксиэтилена, такие как алкиленалкиловый эфир полиоксиэтилена, дистиролфениловый эфир полиоксиэтилена и полиокисиэтиленполиоксипропиленгликоль; сложные эфиры сорбита и жирной кислоты, такие как сорбитмонолаурат; полиоксиэтиленовые эфиры сорбита и жирной кислоты, такие как полиоксиэтиленсорбитмонолаурат; полиоксиалкиленовые эфиры сорбита и жирной кислоты, такие как полиоксиэтиленсорбиттетраолеат; сложные эфиры глицерина и жирных кислот, такие как глицеролмоностеарат; полиоксиалкиленовые эфиры жирных кислот, такие как полиэтиленгликольмонолаурат; полиоксиалкиленовое гидрогенизированное касторовое масло, такое как полиоксиэтиленовое гидрогенизированное касторовое масло; полиоксиэтиленалкиламиды и алкилалканоламиды.
Катионные поверхностно-активные вещества включают, например, соли алкиламинов, такие как кокаминацетат, и четвертичные соли аммония, такие как хлорид лаурилтриметиламмония, и т.д.
Амфотерные поверхностно-активные вещества включают, например, алкилбетаины, такие как лаурилбетаин, и оксиды алкиламинов, такие как оксид лаурилдиметиламина, и т.д.
Анионные поверхностно-активные вещества включают, например, соли сложных эфиров алкилсульфатов, такие как лаурилсульфат натрия, соли сложных эфиров поли(оксиалкилен)алкилэфирсульфатов, такие как поли(оксиэтилен)лаурилэфирсульфат натрия, алкилбензолсульфонаты, такие как додецилбензолсульфонат, соли калия, такие как мыло на основе жирных кислот, поли(оксиэтилен) алкилэфирфосфаты калия и дикалиевая соль алкиленсукцинатов, соли натрия, такие как алкансульфонаты натрия; эфиры фосфорной кислоты и поли(оксиалкилен)алкилфенилэфиров, такие как поли(оксиэтилен) октилфенилэфирфосфат, поли(оксиэтилен)нонилфенилэфирфосфат и поли(оксиэтилен) лаурилфенилэфирфосфат; сложные эфиры фосфорной кислоты, такие как триметилфосфат, триэтилфосфат, трибутилфосфат, трет-(2-хлорэтил)фосфат, трифенилфосфат, трикрезилфосфат, крезилдифенилфосфат, ди-2-этилгексилфосфат, метил кислый фосфат, этил кислый фосфат, пропил кислый фосфат, изопропил кислый фосфат, бутил кислый фосфат, лаурил кислый фосфат, стеарил кислый фосфат, 2-этилгексил кислый фосфат, изодецил кислый фосфат, фенилфосфоновая кислота, поли(оксиэтилен)октилфенилэфирфосфат, поли(оксиэтилен)нонилфенилэфирфосфат и поли(оксиэтилен)лаурилфенилэфирфосфат.
В качестве указанной добавки, увеличивающей влагостойкость, особенно предпочтительно использовать добавку, параметр растворимости которой больше, чем у поливинилацеталей и пластификатора, который будет описан ниже, и меньше, чем у воды. Среди прочих подходят увеличивающие влагостойкость добавки с параметром растворимости от 10,0 до 20,0 (кал/см3)1/2.
В рамках настоящего изобретения параметр растворимости определяется способом, предложенным Смоллом (Small), и может быть получен из следующего уравнения (1).
Параметр растворимости
= (SFi/M) (1)
: плотность,
Fi: молярные силы притяжения между составляющими молекулы атомами или группами атомов, типами связи и т.д.; могут быть использованы величины, приведенные в Р.A.Small, J.Appl. Chem., 3, 71 (1953),
М: молекулярный вес.
Если параметр растворимости меньше чем 10,0 (кал/см3)1/2, то энергия адсорбции добавки на молекулах воды очень мала, и невозможно замедлить флокуляцию частиц «объемной фазы воды», которая приводит к повышению матовости, если же он больше 20,0 (кал/см3)1/2, то из-за низкого сродства к поливинилацеталям или пластификатору может произойти разделение фаз. Более предпочтительно, чтобы нижний предел параметра растворимости составлял 12,0 (кал/см3)1/2, а верхний 15,0 (кал/см3)1/2.
Если измерение параметра растворимости затруднительно, указанную добавку, увеличивающую влагостойкость, можно оценить по величине диэлектрической постоянной. То есть в качестве указанной добавки, увеличивающей влагостойкость, пригодны те из них, которые обладают диэлектрической постоянной от 20 до 35 при 25°С. Если диэлектрическая постоянная меньше 20, то невозможно подавить флокуляцию частиц «объемной фазы воды», которая приводит к повышению матовости; если диэлектрическая постоянная больше 35, то из-за низкого сродства к поливинилацеталям или пластификатору может произойти разделение фаз. Более предпочтительно, чтобы нижний предел величины диэлектрической постоянной составлял 22, а верхний 25.
Попутно отметим, что за величинами диэлектрической постоянной можно обратиться к таблице, приведенной в "TECHNIQUE OF ORGANIC CHEMISTRY", том VII, второе издание, стр.43-258, INTERSCIENCE PUBLISHING, INC.
К добавкам, увеличивающим влагостойкость и обладающим указанными параметром растворимости или диэлектрической постоянной, относятся, например, вещества типа эфиров фосфорной кислоты и низшие спирты, такие как этанол и т.п.Среди прочих особенно подходящим являются вещества типа эфиров фосфорной кислоты.
Нижний предел содержания указанной добавки, увеличивающей влагостойкость, предпочтительно составляет 0,005 вес. части, а верхний предел 20 вес. частей на 100 вес. частей поливинилацеталя. Если ее содержание меньше чем 0,005 вес. части, то, возможно, не будет достигнуто достаточного повышения влагостойкости, если же больше 20 вес. частей, то при формировании соединительной пленки многослойного стекла образуется пена, либо при формировании многослойного стекла адгезия между соединительной пленкой и стеклом может быть слишком большой. Наиболее предпочтительно, чтобы нижний предел содержания этой добавки составлял 0,01 вес. части, а верхний предел 5 вес. частей.
Соединительная пленка для многослойного стекла, являющаяся объектом настоящего изобретения, предпочтительно содержит хелатообразователь и/или соединение с, по меньшей мере одной, карбоксильной группой. Использование одновременно хелатообразователя и/или соединения с, по меньшей мере одной, карбоксильной группой позволяет еще более повысить влагостойкость соединительной пленки многослойного стекла.
Выбор указанного хелатообразователя не имеет определенных ограничений и включает, например, ЭДТА (этилендиаминтетрауксусную кислоту), β-дикетоны и т.п. Среди прочих из-за хорошей совместимости с пластификатором и полимером предпочтительными являются β-дикетоны, особенно предпочтителен ацетилацетон. Вместо ацетилацетона также могут быть использованы бензоилтрифторацетон, дипивалоилметан и т.п.
Нижний предел содержания указанного хелатообразователя предпочтительно составляет 0,005 вес. части, верхний предел 20 вес. частей на
100 вес. частей поливинилацеталя. Если его содержание меньше, чем 0,005 вес. части, то, возможно, не будет достигнуто достаточного повышения влагостойкости, если же больше 20 вес. частей, то при формировании соединительной пленки многослойного стекла образуется пена, либо пена образуется в соединительной пленке при формировании многослойного стекла. Более предпочтительно, чтобы нижний предел содержания хелатообразователя составлял 0,01 вес. части, а верхний 5 вес. частей.
Выбор указанного соединения с, по меньшей мере одной, карбоксильной группой не имеет определенных ограничений и включает, например, алифатические карбоновые кислоты, алифатические дикарбоновые кислоты, ароматические карбоновые кислоты, ароматические дикарбоновые кислоты, оксикислоты и т.п., в частности это бензойная кислота, фталевая кислота, салициловая кислота, рицинолеиновая кислота и т.п. Среди прочих предпочтительными являются алифатические карбоновые кислоты, имеющие от 2 до 18 атомов углерода, более предпочтительны алифатические карбоновые кислоты, имеющие от 2 до 10 атомов углерода. Особенно это, например, уксусная кислота, пропионовая кислота, н-масляная кислота, 2-этилмасляная кислота, н-гексановая кислота, 2-этилгексановая кислота и н-октановая кислота. Особенно подходит среди прочих 2-этилгексановая кислота.
Нижний предел содержания указанного соединения с, по меньшей мере одной карбоксильной группой предпочтительно составляет 0,005 вес. части, верхний предел 10 вес. частей на 100 вес. частей поливинилацеталя. Если его содержание меньше чем 0,005 вес. части, то, возможно, не будет достигнуто достаточного повышения влагостойкости, если же больше 10 вес. частей, то получаемая соединительная пленка для многослойного стекла может желтеть, либо адгезия между стеклом и соединительной пленкой может быть ослаблена. Наиболее предпочтительно, чтобы нижний предел содержания указанного соединения составлял 0,01 вес. части, а верхний предел 5 вес. частей.
Соединительная пленка для многослойного стекла, являющаяся объектом настоящего изобретения, может также содержать пластификатор.
Выбор указанного пластификатора не имеет определенных ограничений, поскольку это может быть один из широко используемых для поливинилацеталей пластификаторов. В качестве указанного пластификатора могут быть использованы общеизвестные пластификаторы, которые применяются в качестве пластификаторов соединительной пленки для многослойного стекла, например органические пластификаторы, такие как сложные эфиры одноосновных и многоосновных органических кислот; пластификаторы на основе фосфорной кислоты, такие как органические соединения фосфорной кислоты и органические соединения фосфористой кислоты, и т.п. Эти пластификаторы могут быть использованы как по отдельности, так и по два или более соединений одновременно, их подбирают в соответствии с типами веществ, входящих в поливинилацеталь, исходя из соображений совместимости с ними.
Выбор указанных пластификаторов, относящихся к сложным эфирам одноосновных органических кислот, не имеет определенных ограничений и включает, например, сложные эфиры гликоля, полученные реакцией между гликолем, триэтиленгликолем, тетраэтиленгликолем или трипропиленгликолем и одноосновной органической кислотой, такой как масляная кислота, изомасляная кислота, капроновая кислота, 2-этилмасляная кислота, гептановая кислота, н-октановая кислота, 2-этилгексановая кислота, пеларгоновая (н-нонановая) кислота или деценовая кислота. Среди прочих подходят сложные эфиры одноосновных органических кислот и триэтиленгликоля, такие как сложные эфиры триэтиленгликоля и дикапроновой кислоты, триэтиленгликоля и ди-2-этилмасляной кислоты, триэтиленгликоля и ди-н-октановой кислоты и триэтиленгликоля и ди-2-этилгексановой кислоты.
Выбор указанных пластификаторов, относящихся к сложным эфирам многоосновных органических кислот, не имеет определенных ограничений и включает, например, сложные эфиры таких многоосновных органических кислот, как адипиновая кислота, себациновая кислота или азелаиновая кислота, и спиртов с прямой или разветвленной цепью, включающей от 4 до 8 атомов углерода. Среди прочих подходят дибутилсебацинат, диоктилазелаинат и дибутилкарбитоладипат.
Выбор указанных пластификаторов, относящихся к органическим соединениям фосфорной кислоты, не имеет определенных ограничений и включает, например, трибутоксиэтилфосфат, изодецилфенилфосфат, триизопропилфосфат и т.п.
В качестве указанных пластификаторов особенно подходят сложные эфиры триэтиленгликоля и диэтилмасляной кислоты, триэтиленгликоля и диэтилгексановой кислоты и триэтиленгликоля и дибутилсебациновой кислоты.
Количество вводимого указанного пластификатора предпочтительно составляет от 20 до 60 вес. частей на 100 вес. частей поливинилацеталя. Если введено меньше чем 20 вес. частей пластификатора, то свойство соединительной пленки для многослойного стекла и полученного на ее основе многослойного стекла поглощать энергию удара может оказаться слабым, если же введено больше чем 60 вес. частей, пластификатор вымывается, и может увеличиться оптическое напряжение соединительной пленки и получаемого на ее основе стекла, либо уменьшаются его прозрачность и адгезия между стеклом и соединительной пленкой. Более предпочтительно, чтобы количество вводимого пластификатора составляло от 30 до 50 вес. частей.
Соединительная пленка для многослойного стекла, являющаяся объектом настоящего изобретения, предпочтительно содержит частицы, экранирующие тепловые лучи.
Выбор указанных частиц, экранирующих тепловые лучи, не имеет определенных ограничений, однако, применимым является, например, использование, по меньшей мере одного, вида частиц из группы, включающей мелкие частицы легированного оловом оксида индия (ITO), мелкие частицы легированного сурьмой оксида олова (АТО), мелкие частицы легированного алюминием оксида цинка (IZO), мелкие частицы легированного кремнием оксида цинка, мелкие частицы сурьмянокислого ангидрида цинка, мелкие частицы гексаборида лантана.
Поскольку эти частицы, вводимые в качестве экранирующих тепловые лучи, обладают великолепной способностью защищать от инфракрасных (тепловых лучей), соединительная пленка для многослойного стекла и полученное на ее основе многослойное стекло приобретают свойство экранировать тепловые лучи. Кроме того, введение некоторого количества экранирующих тепловые лучи частиц способствует увеличению влагостойкости соединительной пленки для многослойного стекла, являющейся объектом настоящего изобретения.
Средний диаметр указанных мелких частиц, экранирующих тепловые лучи, предпочтительно составляет 100 нм и менее. Если средний размер частиц больше 100 нм, становится ощутимым рассеяние этими частицами видимого света, из-за чего снижается прозрачность получаемой соединительной пленки для многослойного стекла. Следовательно, при изготовлении многослойного стекла на основе такой соединительной пленки повышается его матовость, и становится невозможным получить требуемый, например, для ветровых стекол автомобилей уровень прозрачности. Более предпочтителен средний диаметр частиц от 10 до 80 нм.
Предпочтительно, чтобы указанные мелкие частицы, экранирующие тепловые лучи, были однородно диспергированы в соединительной пленке для многослойного стекла. При однородном диспергировании указанных частиц в соединительной пленке для многослойного стекла получаемое на ее основе стекло имеет низкую матовость и высокую прозрачность, а его свойство экранировать тепловые лучи одинаково высоко в любой точке; кроме того, поскольку адгезия между стеклом и соединительной пленкой для многослойного стекла становится регулируемой, сопротивление прониканию у такого стекла очень высокое.
Таким образом, предпочтительно, чтобы указанные мелкие частицы, экранирующие тепловые лучи, были диспергированы в соединительной пленке, являющейся объектом настоящего изобретения, таким образом, чтобы плотность дисперсии частиц размером от 100 нм и более составляла 1/мкм2 или менее. То есть при фотографировании и исследовании соединительной пленки для многослойного стекла, являющейся объектом настоящего изобретения, при помощи просвечивающего электронного микроскопа, указанные мелкие частицы, экранирующие тепловые лучи, диспергированы так, что находятся в состоянии, которое не позволяет наблюдать частицы диаметром 100 нм и более, либо, если эти частицы можно наблюдать, то при помещении одной экранирующей тепловые лучи частицы диаметром 100 нм или более в центр рамки величиной 1 мкм2, другая экранирующая тепловые лучи частица диаметром 100 мкм или более
в этой рамке не наблюдается. Следовательно, при изготовлении многослойного стекла на основе такой соединительной пленки для многослойного стекла получаемое многослойное стекло обладает низкой матовостью и высокой прозрачностью, а свойство экранировать тепловые лучи одинаково высоко в любой его точке. Попутно отметим, что упомянутое исследование методом просвечивающей электронной микроскопии может быть осуществлено путем фотографирования при ускоряющем напряжении 100 кВ при помощи просвечивающего электронного микроскопа Н-7100 FA производства Hitachi, Ltd.
Вводимое количество указанных мелких частиц, экранирующих тепловые лучи, предпочтительно составляет от 0,005 вес. части до 3 вес. частей на 100 вес. частей поливинилацеталя. Если вводится меньше чем 0,005 вес. части, возможно, не будет достигнут необходимый уровень экранирования тепловых лучей, т.е. не будет должным образом улучшено свойство соединительной пленки для многослойного стекла и получаемого на ее основе многослойного стекла экранировать тепловые лучи, если же вводится больше чем 3 вес. части указанных частиц, может быть снижена прозрачность соединительной пленки для многослойного стекла и получаемого на ее основе многослойного стекла для видимого света, а матовость может увеличиться.
Соединительная пленка для многослойного стекла, являющаяся объектом настоящего изобретения, может содержать поглотители ультрафиолетового излучения, такие как соединения типа сложных эфиров малоновой кислоты, оксалатов анилидов, бензотриазола, бензофенона, триазинов, бензоатов и аминов со сниженной реакционной способностью; регуляторы адгезии, такие как соли щелочных или щелочноземельных металлов и органических или неорганических кислот и модифицированное силиконовое масло; общеизвестные добавки, такие как антиоксиданты, светостабилизаторы, поверхностно-активные вещества, ингибиторы горения, антистатики, добавки, увеличивающие влагостойкость, теплоотражатели и теплопоглотители.
Выбор способа производства соединительной пленки для многослойного стекла, являющейся объектом настоящего изобретения, не имеет
определенных ограничений и включает, например, способ в соответствии с которым указанные поливинилацетали, добавку, увеличивающую влагостойкость, мелкие частицы, экранирующие тепловые лучи, хелатообразователь, соединение с, по меньшей мере одной карбоксильной группой и другие необходимые добавки смешивают при помощи экструдера, пластометра, пластикатора, смесителя Бенбери, каландрующих вальцов и т.п., вымешанной массе придают форму пленки обычными способами, такими как экструзия, каландрование и прессование.
Соединительная пленка для многослойного стекла, которая содержит, по меньшей мере, один вид неорганических мелких частиц, подбираемых из группы, включающей мелкие частицы оксида кремния, оксида алюминия, оксида циркония, неорганические мелкие частицы с диаметром в дисперсии 500 нм или менее, также составляет настоящее изобретение (в дальнейшем именуемое вторым настоящим изобретением).
Настоящее изобретение стало результатом серьезных исследований, в ходе которых было установлено, что соединительная пленка для многослойного стекла, в которой диспергированы мелкие неорганические частицы, находящиеся в мелкозернистом состоянии, уровень измельчения которых соответствует определенному диапазону величин диаметра частиц, менее склонна к побелению в результате поглощения влаги. Полученные результаты и составили настоящее изобретение.
Предполагается, что причина этого явления состоит в том, что содержащиеся в соединительной пленке для многослойного стекла указанные мелкие неорганические частицы имеют большее сродство к воде, чем ионы щелочных металлов, такие как ион натрия, который вводится в ходе процесса производства соединительной пленки для многослойного стекла, и, следовательно, молекулы воды, содержащиеся в соединительной пленке, селективно флоккулируют вокруг указанных мелких неорганических частиц, которые выступают в роли ядра вместо ионов щелочных металлов, таких как ион натрия; и что молекулы воды, флоккулированные вокруг указанных мелких неорганических частиц, образуют кластеры, диаметр которых не превышает значения, при котором возникало бы побеление пленки, причем указанные мелкие неорганические частицы находятся в диспергированном состоянии, а диаметр частицы составляет величину порядка нанометра.
Верхний предел величины диаметра указанных диспергированных мелких неорганических частиц составляет 500 нм. Если эта величина более 500 нм, то из-за того, что соединительная пленка для многослойного стекла включает слишком большие кластеры, образованные флоккулированными вокруг мелких неорганических частиц молекулами воды, матовость получаемого на основе такой соединительной пленки многослойного стекла повышается, а эффекта влагостойкости достичь не удается. Предпочтительный верхний предел величины диаметра составляет 300 нм.
Отметим, что в настоящем описании под диаметром диспергированных мелких неорганических частиц понимается больший диаметр мелких неорганических частиц, диспергированных в соединительной пленке для многослойного стекла; это также относится к большему диаметру первичных частиц, если мелкие неорганические частицы диспергированы до состояния первичных частиц; это также относится к большему диаметру вторичных частиц, если мелкие неорганические частицы диспергированы до состояния вторичных частиц.
Поверхность указанных мелких неорганических частиц предпочтительно обрабатывают органическим веществом для придания гидрофобности с целью улучшения диспергируемости в соединительной пленке для многослойного стекла, являющейся объектом настоящего изобретения.
Выбор указанного органического вещества не имеет определенных ограничений, однако предпочтительно, чтобы это были спирты.
Выбор указанных спиртов не имеет определенных ограничений, однако предпочтительно, чтобы это были метанол и/или бутанол.
Величина содержания указанных мелких неорганических частиц не имеет определенных ограничений, однако предпочтительно, чтобы ее нижний предел составлял 0,01 вес. части, а верхний предел 50 вес. частей на 100 вес. частей соединительной пленки для многослойного стекла, являющейся объектом настоящего изобретения. Если указанное содержание меньше чем 0,01 вес. части, то из-за недостаточного количества мелких неорганических частиц, на которых могут флоккулировать молекулы воды, может оказаться невозможным достичь необходимого подавления побеления пленки в результате поглощения влаги, если же указанное содержание больше, чем 50 вес. частей, это может повлиять на матовость стекла, получаемого на основе такой соединительной пленки. Более предпочтительно, чтобы нижний предел указанного содержания составлял 0,1 вес. части, а верхний предел 30 вес. частей.
Соединительная пленка для многослойного стекла, являющаяся объектом настоящего изобретения, помимо указанных компонентов, может содержать добавку, увеличивающую влагостойкость, мелкие частицы, экранирующие тепловые лучи, и описанные выше общеизвестные добавки.
Выбор способа производства соединительной пленки для многослойного стекла, являющейся объектом второго настоящего изобретения, не имеет определенных ограничений, подходит, например, способ, в соответствии с которым сначала готовят прозрачный раствор пластификатора, образующийся в результате диспергирования указанных мелких неорганических частиц в жидком пластификаторе, затем в него вводят необходимые добавки, полученную смесь соединяют с указанным поливинилацеталем, перемешивают и формуют.
Выбор указанного пластификатора не имеет определенных ограничений, могут быть использованы общеизвестные жидкие пластификаторы, широко применяемые при производстве соединительной пленки для многослойного стекла, например, органические пластификаторы, такие как сложные эфиры одноосновных и многоосновных органических кислот; пластификаторы на основе фосфорной кислоты, такие как органические соединения фосфорной кислоты и органические соединения фосфористой кислоты, и т.п. Эти пластификаторы могут быть использованы как по отдельности, так и по два или более соединений одновременно.
Выбор указанных пластификаторов, относящихся к сложным эфирам одноосновных органических кислот, не имеет определенных ограничений и включает, например, сложные эфиры гликоля, полученные реакцией между гликолем, триэтиленгликолем, тетраэтиленгликолем или трипропиленгликолем и одноосновной органической кислотой, такой как масляная кислота, изомасляная кислота, капроновая кислота, 2-этилмасляная кислота, гептановая кислота, н-октановая кислота, 2-этилгексановая кислота, пеларгоновая (н-нонановая) кислота или деценовая кислота. Среди прочих подходят сложные эфиры одноосновных органических кислот и триэтиленгликоля, такие как сложные эфиры триэтиленгликоля и дикапроновой кислоты, триэтиленгликоля и ди-2-этилмасляной кислоты, триэтиленгликоля и ди-н-октано
Кол-во просмотров: 13451
Автoры:
ФУКАТАНИ Дзуити, ХАТТА Бунгo
Изoбретение oтнocитcя к coединительнoй пленке, иcпoльзуемoй при получении многоcлойного cтекла. Техничеcкий результат изобретения заключаетcя в повышении влагоcтойкоcти cоединительной пленки. Соединительная пленка для многоcлойного cтекла cодержит поливинилацеталь и добавку, увеличивающую влагоcтойкоcть. В качестве добавки, увеличивающей влагостойкость, используют сложный эфир глицерина и жирной кислоты или поли(оксиалкилен)алкилфенилэфирфосфат. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 4 табл., 2 ил.
Область техники
Настоящее изобретение относится к соединительной пленке для многослойного стекла и многослойному стеклу, матовость которого не увеличивается при поглощении влаги и которое имеет хорошую влагостойкость.
Уровень техники
До настоящего времени многослойное стекло широко использовалось для изготовления оконных стекол транспортных средств, таких как автомобили, летательные аппараты, зданий и т.п., поскольку многослойное стекло дробится на меньшие осколки и даже если разбивается в результате внешнего воздействия, является безопасным. Как таковое многослойное стекло образовано, по меньшей мере, двумя пластинами стекла и помещенной между ними соединительной пленкой, содержащей, например поливинилацетали, такие как пластифицированный поливинилбутираль.
Соединительная пленка, используемая в таком многослойном стекле, содержит регулятор адгезии, предназначенный для регулирования адгезии между стеклянными пластинами и соединительной пленкой. В качестве регулятора адгезии обычно используется карбонат щелочного или щелочноземельного металла.
Однако существует проблема, заключающаяся в том, что в результате поглощения влаги соединительная пленка белеет, и матовость стекла увеличивается. Для снижения эффекта побеления при поглощении влаги соединительной пленкой многослойного стекла в патентном документе 1 предлагается, например, метод регулирования концентрации ионов щелочного металла в соединительной пленке с тем, чтобы
она не превышала определенной величины. Таким образом становится возможным получить такую соединительную пленку для многослойного стекла, которая почти не белеет при поглощении влаги.
Однако для стекол в боковых стенках кабин или ветровых стекол с открытой кромкой и им подобных, в которых край многослойного стекла подвергается воздействию атмосферы, из-за того, что соединительная пленка может белеть по краям, требуется такая соединительная пленка, которая бы не белела при поглощении влаги при использовании даже в более жестких условиях окружающей среды.
Патентный документ №1: патент Японии №2999177.
Описание изобретения
Проблемы, которые призвано решить настоящее изобретение
Принимая во внимания описанный выше уровень техники, цель настоящего изобретения заключается в обеспечении соединительной пленки для многослойного стекла и многослойного стекла, матовость которого не увеличивается при поглощении влаги и которое обладает хорошей влагостойкостью.
Способ достижения указанной цели
Настоящее изобретение направлено на соединительную пленку для многослойного стекла, которая включает поливинилацеталь и добавку,
увеличивающую влагостойкость.
Ниже настоящее изобретение будет описано подробно.
В соединительной пленке многослойного стекла вода может присутствовать в двух формах. А именно, одна из двух форм - это адсорбированная вода, которая адсорбируется функциональными группами компонентов пленки или содержащихся в ней добавок; другая форма - это так называемая «объемная фаза воды», которая не адсорбируется на компонентах пленки, а существует в ней независимо.
Если содержание «объемной фазы воды» возрастает в результате поглощения соединительной пленкой многослойного стекла влаги, частицы «объемной фазы воды» флоккулируют, их диаметр становится больше, что вызывает рассеяние видимого света, которое может проявляться в форме повышения матовости стекла. Частицы «объемной фазы воды» могут стать зародышами для пенообразования и других подобных эффектов.
Настоящее изобретение явилось результатом активных исследований, в ходе которых было обнаружено, что соединительная пленка для многослойного стекла, применяемого для экранирования тепловых лучей, обладающего хорошей влагостойкостью, матовость которого не увеличивается при поглощении влаги, может быть получена смешиванием определенных веществ. Полученные данные и составили настоящее изобретение.
Соединительная пленка многослойного стекла, являющаяся объектом настоящего изобретения, содержит поливинилацетали и добавку, увеличивающую влагостойкость.
Указанные поливинилацетали являются основным компонентом соединительной пленки.
Указанными поливинилацеталями не ограничивается возможность использования в соединительной пленке многослойного стекла других, ранее используемых полимеров, например, полимеров со степенью ацетализации от 60 до 75 мол.% и степенью полимеризации от 800 до 3000. Если степень полимеризации меньше 800, то прочность полимерной пленки очень мала и, следовательно, сопротивление прониканию у многослойного стекла, получаемого на ее основе, может быть снижено; если степень полимеризации больше 3000, пленка плохо поддается формованию, либо ее прочность становится слишком большой, следовательно, может ухудшиться свойство многослойного стекла поглощать энергию удара. Наряду с другими полимерами для указанной цели с точки зрения надлежащей адгезии к стеклу, хорошей прозрачности и устойчивости к атмосферному воздействию пригоден поливинилбутираль.
Указанные поливинилацетали могут быть получены путем реакции ацетализации между поливиниловым спиртом и альдегидами.
Указанный поливиниловый спирт получают обычно путем омыления ацетата; как правило, используют спирт со степенью омыления от 80 до 99,8 мол.%.
Средняя степень полимеризации (по вязкости) указанного поливинилового спирта предпочтительно составляет от 200 до 3000. Если степень полимеризации меньше 200, то у многослойного стекла, получаемого на его основе, может быть снижено сопротивление прониканию;
если степень полимеризации больше 3000, полимерная пленка плохо поддается формованию, а из-за слишком большой жесткости ухудшается ее технологичность. Наиболее предпочтительной является средняя степень полимеризации от 500 до 2000. Попутно заметим, что средняя степень полимеризации (по вязкости) и степень омыления поливинилового спирта могут быть измерены, например, в соответствии с методами испытания для поливинилового спирта (JIS К 6726 Testing methods for polyvinyl alcohol").
Выбор указанного альдегида не имеет определенных ограничений, обычно используют альдегиды, имеющие от 1 до 10 атомов углерода, например н-бутиловый альдегид, изобутиловый альдегид, н-валериановый альдегид, 2-этилбутиловый альдегид, н-гексиловый альдегид, н-октиловый альдегид, н-нониловый альдегид, н-дециловый альдегид, формальдегид, ацетальдегид, бензальдегид и т.д. Предпочтительными являются, кроме прочих, н-бутиловый альдегид, н-гексиловый альдегид и н-валериановый альдегид. Бутиловый альдегид, имеющий 4 атома углерода, является особенно предпочтительным.
В описании настоящего изобретения под добавкой, увеличивающей влагостойкость, подразумевается вещество, которое при добавлении в соединительную пленку многослойного стекла повышает ее влагостойкость.
Выбор указанной добавки, увеличивающей влагостойкость, не имеет определенных ограничений, однако наиболее подходящими являются амфифильные соединения и/или поверхностно-активные вещества, которые также играют роль диспергатора для экранирующих тепловые лучи мелких частиц, которые будут описаны ниже.
Под указанным выше амфифильным соединением подразумевается вещество, имеющее как гидрофильные группы, такие как карбоксильная группа, сульфоний, альдегидная группа, кетоновая группа, аммоний и гидроксильная группа, так и гидрофобные группы, такие как углеводороды. А именно, это моноспирты, такие как этанол и пропанол; многоатомные спирты, начиная с двуатомных, таких как этиленгликоль; алициклические спирты, такие как циклогексанол; ароматические спирты, такие как бензиловый спирт; производные спиртов, такие как оксиальдегиды, оксикетоны, оксикислоты, стеролы и терпены; монокарбоновые кислоты, такие как уксусная и стеариновая кислоты; полифункциональные карбоновые кислоты, начиная с дикарбоновых кислот, таких как щавелевая кислота; ароматические карбоновые кислоты, такие как бензойная кислота; ненасыщенные карбоновые кислоты, такие как акриловая кислота; производные карбоновых кислот, такие как ацильные соединения, амиды кислот, азиды кислот, хлориды кислот, ангидриды кислот и нитрилы; карбоновые кислоты с другими, помимо карбоксильных, группами, такие как оксикислоты, кетокислоты, альдокислоты, фенольные кислоты, аминокислоты и галогеноводородные кислоты.
Выбор указанного поверхностно-активного вещества не имеет определенных ограничений и включает соединения, которые широко используются в качестве диспергаторов, эмульгаторов, пеногасителей, смазочных материалов, проникающих веществ, очищающих средств, моющих компонентов, гидрофобизаторов, водоотталкивающих материалов, регуляторов характеристик поверхности и регуляторов вязкости, например неионогенные, катионные, амфотерные и анионные поверхностно-активные вещества.
Неионогенные поверхностно-активные вещества включают алкиловые эфиры полиоксиалкиленов, такие как лауриловый эфир полиоксиэтилена; производные алкиловых эфиров полиоксиалкиленов или полиоксиэтилена, такие как алкиленалкиловый эфир полиоксиэтилена, дистиролфениловый эфир полиоксиэтилена и полиокисиэтиленполиоксипропиленгликоль; сложные эфиры сорбита и жирной кислоты, такие как сорбитмонолаурат; полиоксиэтиленовые эфиры сорбита и жирной кислоты, такие как полиоксиэтиленсорбитмонолаурат; полиоксиалкиленовые эфиры сорбита и жирной кислоты, такие как полиоксиэтиленсорбиттетраолеат; сложные эфиры глицерина и жирных кислот, такие как глицеролмоностеарат; полиоксиалкиленовые эфиры жирных кислот, такие как полиэтиленгликольмонолаурат; полиоксиалкиленовое гидрогенизированное касторовое масло, такое как полиоксиэтиленовое гидрогенизированное касторовое масло; полиоксиэтиленалкиламиды и алкилалканоламиды.
Катионные поверхностно-активные вещества включают, например, соли алкиламинов, такие как кокаминацетат, и четвертичные соли аммония, такие как хлорид лаурилтриметиламмония, и т.д.
Амфотерные поверхностно-активные вещества включают, например, алкилбетаины, такие как лаурилбетаин, и оксиды алкиламинов, такие как оксид лаурилдиметиламина, и т.д.
Анионные поверхностно-активные вещества включают, например, соли сложных эфиров алкилсульфатов, такие как лаурилсульфат натрия, соли сложных эфиров поли(оксиалкилен)алкилэфирсульфатов, такие как поли(оксиэтилен)лаурилэфирсульфат натрия, алкилбензолсульфонаты, такие как додецилбензолсульфонат, соли калия, такие как мыло на основе жирных кислот, поли(оксиэтилен) алкилэфирфосфаты калия и дикалиевая соль алкиленсукцинатов, соли натрия, такие как алкансульфонаты натрия; эфиры фосфорной кислоты и поли(оксиалкилен)алкилфенилэфиров, такие как поли(оксиэтилен) октилфенилэфирфосфат, поли(оксиэтилен)нонилфенилэфирфосфат и поли(оксиэтилен) лаурилфенилэфирфосфат; сложные эфиры фосфорной кислоты, такие как триметилфосфат, триэтилфосфат, трибутилфосфат, трет-(2-хлорэтил)фосфат, трифенилфосфат, трикрезилфосфат, крезилдифенилфосфат, ди-2-этилгексилфосфат, метил кислый фосфат, этил кислый фосфат, пропил кислый фосфат, изопропил кислый фосфат, бутил кислый фосфат, лаурил кислый фосфат, стеарил кислый фосфат, 2-этилгексил кислый фосфат, изодецил кислый фосфат, фенилфосфоновая кислота, поли(оксиэтилен)октилфенилэфирфосфат, поли(оксиэтилен)нонилфенилэфирфосфат и поли(оксиэтилен)лаурилфенилэфирфосфат.
В качестве указанной добавки, увеличивающей влагостойкость, особенно предпочтительно использовать добавку, параметр растворимости которой больше, чем у поливинилацеталей и пластификатора, который будет описан ниже, и меньше, чем у воды. Среди прочих подходят увеличивающие влагостойкость добавки с параметром растворимости от 10,0 до 20,0 (кал/см3)1/2.
В рамках настоящего изобретения параметр растворимости определяется способом, предложенным Смоллом (Small), и может быть получен из следующего уравнения (1).
Параметр растворимости
= (SFi/M) (1)
: плотность,
Fi: молярные силы притяжения между составляющими молекулы атомами или группами атомов, типами связи и т.д.; могут быть использованы величины, приведенные в Р.A.Small, J.Appl. Chem., 3, 71 (1953),
М: молекулярный вес.
Если параметр растворимости меньше чем 10,0 (кал/см3)1/2, то энергия адсорбции добавки на молекулах воды очень мала, и невозможно замедлить флокуляцию частиц «объемной фазы воды», которая приводит к повышению матовости, если же он больше 20,0 (кал/см3)1/2, то из-за низкого сродства к поливинилацеталям или пластификатору может произойти разделение фаз. Более предпочтительно, чтобы нижний предел параметра растворимости составлял 12,0 (кал/см3)1/2, а верхний 15,0 (кал/см3)1/2.
Если измерение параметра растворимости затруднительно, указанную добавку, увеличивающую влагостойкость, можно оценить по величине диэлектрической постоянной. То есть в качестве указанной добавки, увеличивающей влагостойкость, пригодны те из них, которые обладают диэлектрической постоянной от 20 до 35 при 25°С. Если диэлектрическая постоянная меньше 20, то невозможно подавить флокуляцию частиц «объемной фазы воды», которая приводит к повышению матовости; если диэлектрическая постоянная больше 35, то из-за низкого сродства к поливинилацеталям или пластификатору может произойти разделение фаз. Более предпочтительно, чтобы нижний предел величины диэлектрической постоянной составлял 22, а верхний 25.
Попутно отметим, что за величинами диэлектрической постоянной можно обратиться к таблице, приведенной в "TECHNIQUE OF ORGANIC CHEMISTRY", том VII, второе издание, стр.43-258, INTERSCIENCE PUBLISHING, INC.
К добавкам, увеличивающим влагостойкость и обладающим указанными параметром растворимости или диэлектрической постоянной, относятся, например, вещества типа эфиров фосфорной кислоты и низшие спирты, такие как этанол и т.п.Среди прочих особенно подходящим являются вещества типа эфиров фосфорной кислоты.
Нижний предел содержания указанной добавки, увеличивающей влагостойкость, предпочтительно составляет 0,005 вес. части, а верхний предел 20 вес. частей на 100 вес. частей поливинилацеталя. Если ее содержание меньше чем 0,005 вес. части, то, возможно, не будет достигнуто достаточного повышения влагостойкости, если же больше 20 вес. частей, то при формировании соединительной пленки многослойного стекла образуется пена, либо при формировании многослойного стекла адгезия между соединительной пленкой и стеклом может быть слишком большой. Наиболее предпочтительно, чтобы нижний предел содержания этой добавки составлял 0,01 вес. части, а верхний предел 5 вес. частей.
Соединительная пленка для многослойного стекла, являющаяся объектом настоящего изобретения, предпочтительно содержит хелатообразователь и/или соединение с, по меньшей мере одной, карбоксильной группой. Использование одновременно хелатообразователя и/или соединения с, по меньшей мере одной, карбоксильной группой позволяет еще более повысить влагостойкость соединительной пленки многослойного стекла.
Выбор указанного хелатообразователя не имеет определенных ограничений и включает, например, ЭДТА (этилендиаминтетрауксусную кислоту), β-дикетоны и т.п. Среди прочих из-за хорошей совместимости с пластификатором и полимером предпочтительными являются β-дикетоны, особенно предпочтителен ацетилацетон. Вместо ацетилацетона также могут быть использованы бензоилтрифторацетон, дипивалоилметан и т.п.
Нижний предел содержания указанного хелатообразователя предпочтительно составляет 0,005 вес. части, верхний предел 20 вес. частей на
100 вес. частей поливинилацеталя. Если его содержание меньше, чем 0,005 вес. части, то, возможно, не будет достигнуто достаточного повышения влагостойкости, если же больше 20 вес. частей, то при формировании соединительной пленки многослойного стекла образуется пена, либо пена образуется в соединительной пленке при формировании многослойного стекла. Более предпочтительно, чтобы нижний предел содержания хелатообразователя составлял 0,01 вес. части, а верхний 5 вес. частей.
Выбор указанного соединения с, по меньшей мере одной, карбоксильной группой не имеет определенных ограничений и включает, например, алифатические карбоновые кислоты, алифатические дикарбоновые кислоты, ароматические карбоновые кислоты, ароматические дикарбоновые кислоты, оксикислоты и т.п., в частности это бензойная кислота, фталевая кислота, салициловая кислота, рицинолеиновая кислота и т.п. Среди прочих предпочтительными являются алифатические карбоновые кислоты, имеющие от 2 до 18 атомов углерода, более предпочтительны алифатические карбоновые кислоты, имеющие от 2 до 10 атомов углерода. Особенно это, например, уксусная кислота, пропионовая кислота, н-масляная кислота, 2-этилмасляная кислота, н-гексановая кислота, 2-этилгексановая кислота и н-октановая кислота. Особенно подходит среди прочих 2-этилгексановая кислота.
Нижний предел содержания указанного соединения с, по меньшей мере одной карбоксильной группой предпочтительно составляет 0,005 вес. части, верхний предел 10 вес. частей на 100 вес. частей поливинилацеталя. Если его содержание меньше чем 0,005 вес. части, то, возможно, не будет достигнуто достаточного повышения влагостойкости, если же больше 10 вес. частей, то получаемая соединительная пленка для многослойного стекла может желтеть, либо адгезия между стеклом и соединительной пленкой может быть ослаблена. Наиболее предпочтительно, чтобы нижний предел содержания указанного соединения составлял 0,01 вес. части, а верхний предел 5 вес. частей.
Соединительная пленка для многослойного стекла, являющаяся объектом настоящего изобретения, может также содержать пластификатор.
Выбор указанного пластификатора не имеет определенных ограничений, поскольку это может быть один из широко используемых для поливинилацеталей пластификаторов. В качестве указанного пластификатора могут быть использованы общеизвестные пластификаторы, которые применяются в качестве пластификаторов соединительной пленки для многослойного стекла, например органические пластификаторы, такие как сложные эфиры одноосновных и многоосновных органических кислот; пластификаторы на основе фосфорной кислоты, такие как органические соединения фосфорной кислоты и органические соединения фосфористой кислоты, и т.п. Эти пластификаторы могут быть использованы как по отдельности, так и по два или более соединений одновременно, их подбирают в соответствии с типами веществ, входящих в поливинилацеталь, исходя из соображений совместимости с ними.
Выбор указанных пластификаторов, относящихся к сложным эфирам одноосновных органических кислот, не имеет определенных ограничений и включает, например, сложные эфиры гликоля, полученные реакцией между гликолем, триэтиленгликолем, тетраэтиленгликолем или трипропиленгликолем и одноосновной органической кислотой, такой как масляная кислота, изомасляная кислота, капроновая кислота, 2-этилмасляная кислота, гептановая кислота, н-октановая кислота, 2-этилгексановая кислота, пеларгоновая (н-нонановая) кислота или деценовая кислота. Среди прочих подходят сложные эфиры одноосновных органических кислот и триэтиленгликоля, такие как сложные эфиры триэтиленгликоля и дикапроновой кислоты, триэтиленгликоля и ди-2-этилмасляной кислоты, триэтиленгликоля и ди-н-октановой кислоты и триэтиленгликоля и ди-2-этилгексановой кислоты.
Выбор указанных пластификаторов, относящихся к сложным эфирам многоосновных органических кислот, не имеет определенных ограничений и включает, например, сложные эфиры таких многоосновных органических кислот, как адипиновая кислота, себациновая кислота или азелаиновая кислота, и спиртов с прямой или разветвленной цепью, включающей от 4 до 8 атомов углерода. Среди прочих подходят дибутилсебацинат, диоктилазелаинат и дибутилкарбитоладипат.
Выбор указанных пластификаторов, относящихся к органическим соединениям фосфорной кислоты, не имеет определенных ограничений и включает, например, трибутоксиэтилфосфат, изодецилфенилфосфат, триизопропилфосфат и т.п.
В качестве указанных пластификаторов особенно подходят сложные эфиры триэтиленгликоля и диэтилмасляной кислоты, триэтиленгликоля и диэтилгексановой кислоты и триэтиленгликоля и дибутилсебациновой кислоты.
Количество вводимого указанного пластификатора предпочтительно составляет от 20 до 60 вес. частей на 100 вес. частей поливинилацеталя. Если введено меньше чем 20 вес. частей пластификатора, то свойство соединительной пленки для многослойного стекла и полученного на ее основе многослойного стекла поглощать энергию удара может оказаться слабым, если же введено больше чем 60 вес. частей, пластификатор вымывается, и может увеличиться оптическое напряжение соединительной пленки и получаемого на ее основе стекла, либо уменьшаются его прозрачность и адгезия между стеклом и соединительной пленкой. Более предпочтительно, чтобы количество вводимого пластификатора составляло от 30 до 50 вес. частей.
Соединительная пленка для многослойного стекла, являющаяся объектом настоящего изобретения, предпочтительно содержит частицы, экранирующие тепловые лучи.
Выбор указанных частиц, экранирующих тепловые лучи, не имеет определенных ограничений, однако, применимым является, например, использование, по меньшей мере одного, вида частиц из группы, включающей мелкие частицы легированного оловом оксида индия (ITO), мелкие частицы легированного сурьмой оксида олова (АТО), мелкие частицы легированного алюминием оксида цинка (IZO), мелкие частицы легированного кремнием оксида цинка, мелкие частицы сурьмянокислого ангидрида цинка, мелкие частицы гексаборида лантана.
Поскольку эти частицы, вводимые в качестве экранирующих тепловые лучи, обладают великолепной способностью защищать от инфракрасных (тепловых лучей), соединительная пленка для многослойного стекла и полученное на ее основе многослойное стекло приобретают свойство экранировать тепловые лучи. Кроме того, введение некоторого количества экранирующих тепловые лучи частиц способствует увеличению влагостойкости соединительной пленки для многослойного стекла, являющейся объектом настоящего изобретения.
Средний диаметр указанных мелких частиц, экранирующих тепловые лучи, предпочтительно составляет 100 нм и менее. Если средний размер частиц больше 100 нм, становится ощутимым рассеяние этими частицами видимого света, из-за чего снижается прозрачность получаемой соединительной пленки для многослойного стекла. Следовательно, при изготовлении многослойного стекла на основе такой соединительной пленки повышается его матовость, и становится невозможным получить требуемый, например, для ветровых стекол автомобилей уровень прозрачности. Более предпочтителен средний диаметр частиц от 10 до 80 нм.
Предпочтительно, чтобы указанные мелкие частицы, экранирующие тепловые лучи, были однородно диспергированы в соединительной пленке для многослойного стекла. При однородном диспергировании указанных частиц в соединительной пленке для многослойного стекла получаемое на ее основе стекло имеет низкую матовость и высокую прозрачность, а его свойство экранировать тепловые лучи одинаково высоко в любой точке; кроме того, поскольку адгезия между стеклом и соединительной пленкой для многослойного стекла становится регулируемой, сопротивление прониканию у такого стекла очень высокое.
Таким образом, предпочтительно, чтобы указанные мелкие частицы, экранирующие тепловые лучи, были диспергированы в соединительной пленке, являющейся объектом настоящего изобретения, таким образом, чтобы плотность дисперсии частиц размером от 100 нм и более составляла 1/мкм2 или менее. То есть при фотографировании и исследовании соединительной пленки для многослойного стекла, являющейся объектом настоящего изобретения, при помощи просвечивающего электронного микроскопа, указанные мелкие частицы, экранирующие тепловые лучи, диспергированы так, что находятся в состоянии, которое не позволяет наблюдать частицы диаметром 100 нм и более, либо, если эти частицы можно наблюдать, то при помещении одной экранирующей тепловые лучи частицы диаметром 100 нм или более в центр рамки величиной 1 мкм2, другая экранирующая тепловые лучи частица диаметром 100 мкм или более
в этой рамке не наблюдается. Следовательно, при изготовлении многослойного стекла на основе такой соединительной пленки для многослойного стекла получаемое многослойное стекло обладает низкой матовостью и высокой прозрачностью, а свойство экранировать тепловые лучи одинаково высоко в любой его точке. Попутно отметим, что упомянутое исследование методом просвечивающей электронной микроскопии может быть осуществлено путем фотографирования при ускоряющем напряжении 100 кВ при помощи просвечивающего электронного микроскопа Н-7100 FA производства Hitachi, Ltd.
Вводимое количество указанных мелких частиц, экранирующих тепловые лучи, предпочтительно составляет от 0,005 вес. части до 3 вес. частей на 100 вес. частей поливинилацеталя. Если вводится меньше чем 0,005 вес. части, возможно, не будет достигнут необходимый уровень экранирования тепловых лучей, т.е. не будет должным образом улучшено свойство соединительной пленки для многослойного стекла и получаемого на ее основе многослойного стекла экранировать тепловые лучи, если же вводится больше чем 3 вес. части указанных частиц, может быть снижена прозрачность соединительной пленки для многослойного стекла и получаемого на ее основе многослойного стекла для видимого света, а матовость может увеличиться.
Соединительная пленка для многослойного стекла, являющаяся объектом настоящего изобретения, может содержать поглотители ультрафиолетового излучения, такие как соединения типа сложных эфиров малоновой кислоты, оксалатов анилидов, бензотриазола, бензофенона, триазинов, бензоатов и аминов со сниженной реакционной способностью; регуляторы адгезии, такие как соли щелочных или щелочноземельных металлов и органических или неорганических кислот и модифицированное силиконовое масло; общеизвестные добавки, такие как антиоксиданты, светостабилизаторы, поверхностно-активные вещества, ингибиторы горения, антистатики, добавки, увеличивающие влагостойкость, теплоотражатели и теплопоглотители.
Выбор способа производства соединительной пленки для многослойного стекла, являющейся объектом настоящего изобретения, не имеет
определенных ограничений и включает, например, способ в соответствии с которым указанные поливинилацетали, добавку, увеличивающую влагостойкость, мелкие частицы, экранирующие тепловые лучи, хелатообразователь, соединение с, по меньшей мере одной карбоксильной группой и другие необходимые добавки смешивают при помощи экструдера, пластометра, пластикатора, смесителя Бенбери, каландрующих вальцов и т.п., вымешанной массе придают форму пленки обычными способами, такими как экструзия, каландрование и прессование.
Соединительная пленка для многослойного стекла, которая содержит, по меньшей мере, один вид неорганических мелких частиц, подбираемых из группы, включающей мелкие частицы оксида кремния, оксида алюминия, оксида циркония, неорганические мелкие частицы с диаметром в дисперсии 500 нм или менее, также составляет настоящее изобретение (в дальнейшем именуемое вторым настоящим изобретением).
Настоящее изобретение стало результатом серьезных исследований, в ходе которых было установлено, что соединительная пленка для многослойного стекла, в которой диспергированы мелкие неорганические частицы, находящиеся в мелкозернистом состоянии, уровень измельчения которых соответствует определенному диапазону величин диаметра частиц, менее склонна к побелению в результате поглощения влаги. Полученные результаты и составили настоящее изобретение.
Предполагается, что причина этого явления состоит в том, что содержащиеся в соединительной пленке для многослойного стекла указанные мелкие неорганические частицы имеют большее сродство к воде, чем ионы щелочных металлов, такие как ион натрия, который вводится в ходе процесса производства соединительной пленки для многослойного стекла, и, следовательно, молекулы воды, содержащиеся в соединительной пленке, селективно флоккулируют вокруг указанных мелких неорганических частиц, которые выступают в роли ядра вместо ионов щелочных металлов, таких как ион натрия; и что молекулы воды, флоккулированные вокруг указанных мелких неорганических частиц, образуют кластеры, диаметр которых не превышает значения, при котором возникало бы побеление пленки, причем указанные мелкие неорганические частицы находятся в диспергированном состоянии, а диаметр частицы составляет величину порядка нанометра.
Верхний предел величины диаметра указанных диспергированных мелких неорганических частиц составляет 500 нм. Если эта величина более 500 нм, то из-за того, что соединительная пленка для многослойного стекла включает слишком большие кластеры, образованные флоккулированными вокруг мелких неорганических частиц молекулами воды, матовость получаемого на основе такой соединительной пленки многослойного стекла повышается, а эффекта влагостойкости достичь не удается. Предпочтительный верхний предел величины диаметра составляет 300 нм.
Отметим, что в настоящем описании под диаметром диспергированных мелких неорганических частиц понимается больший диаметр мелких неорганических частиц, диспергированных в соединительной пленке для многослойного стекла; это также относится к большему диаметру первичных частиц, если мелкие неорганические частицы диспергированы до состояния первичных частиц; это также относится к большему диаметру вторичных частиц, если мелкие неорганические частицы диспергированы до состояния вторичных частиц.
Поверхность указанных мелких неорганических частиц предпочтительно обрабатывают органическим веществом для придания гидрофобности с целью улучшения диспергируемости в соединительной пленке для многослойного стекла, являющейся объектом настоящего изобретения.
Выбор указанного органического вещества не имеет определенных ограничений, однако предпочтительно, чтобы это были спирты.
Выбор указанных спиртов не имеет определенных ограничений, однако предпочтительно, чтобы это были метанол и/или бутанол.
Величина содержания указанных мелких неорганических частиц не имеет определенных ограничений, однако предпочтительно, чтобы ее нижний предел составлял 0,01 вес. части, а верхний предел 50 вес. частей на 100 вес. частей соединительной пленки для многослойного стекла, являющейся объектом настоящего изобретения. Если указанное содержание меньше чем 0,01 вес. части, то из-за недостаточного количества мелких неорганических частиц, на которых могут флоккулировать молекулы воды, может оказаться невозможным достичь необходимого подавления побеления пленки в результате поглощения влаги, если же указанное содержание больше, чем 50 вес. частей, это может повлиять на матовость стекла, получаемого на основе такой соединительной пленки. Более предпочтительно, чтобы нижний предел указанного содержания составлял 0,1 вес. части, а верхний предел 30 вес. частей.
Соединительная пленка для многослойного стекла, являющаяся объектом настоящего изобретения, помимо указанных компонентов, может содержать добавку, увеличивающую влагостойкость, мелкие частицы, экранирующие тепловые лучи, и описанные выше общеизвестные добавки.
Выбор способа производства соединительной пленки для многослойного стекла, являющейся объектом второго настоящего изобретения, не имеет определенных ограничений, подходит, например, способ, в соответствии с которым сначала готовят прозрачный раствор пластификатора, образующийся в результате диспергирования указанных мелких неорганических частиц в жидком пластификаторе, затем в него вводят необходимые добавки, полученную смесь соединяют с указанным поливинилацеталем, перемешивают и формуют.
Выбор указанного пластификатора не имеет определенных ограничений, могут быть использованы общеизвестные жидкие пластификаторы, широко применяемые при производстве соединительной пленки для многослойного стекла, например, органические пластификаторы, такие как сложные эфиры одноосновных и многоосновных органических кислот; пластификаторы на основе фосфорной кислоты, такие как органические соединения фосфорной кислоты и органические соединения фосфористой кислоты, и т.п. Эти пластификаторы могут быть использованы как по отдельности, так и по два или более соединений одновременно.
Выбор указанных пластификаторов, относящихся к сложным эфирам одноосновных органических кислот, не имеет определенных ограничений и включает, например, сложные эфиры гликоля, полученные реакцией между гликолем, триэтиленгликолем, тетраэтиленгликолем или трипропиленгликолем и одноосновной органической кислотой, такой как масляная кислота, изомасляная кислота, капроновая кислота, 2-этилмасляная кислота, гептановая кислота, н-октановая кислота, 2-этилгексановая кислота, пеларгоновая (н-нонановая) кислота или деценовая кислота. Среди прочих подходят сложные эфиры одноосновных органических кислот и триэтиленгликоля, такие как сложные эфиры триэтиленгликоля и дикапроновой кислоты, триэтиленгликоля и ди-2-этилмасляной кислоты, триэтиленгликоля и ди-н-октано
