ラミネート加工されたガラス用の複合中間層
【課題】ポリウレタンを構成の一部に使用し、高い貫通抵抗を有し、かつ低コストであり、自動車のフロントガラス等に好適したラミネート加工ガラス用複合中間層を提供する。
【解決手段】複合中間層は第２と第３のポリマー層の間に挟まれた可塑化ポリビニルブチラールの層を含む。好ましい実施形態では、第２と第３の層の少なくとも一方、好ましくは両方が０．１２５ｍｍ（０．００５インチ）未満の厚さであり、脂肪族ポリウレタンで形成される。
【解決手段】複合中間層は第２と第３のポリマー層の間に挟まれた可塑化ポリビニルブチラールの層を含む。好ましい実施形態では、第２と第３の層の少なくとも一方、好ましくは両方が０．１２５ｍｍ（０．００５インチ）未満の厚さであり、脂肪族ポリウレタンで形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラミネート加工されたガラスとそれに使用されるポリマー層に関する。さらに詳細には、本発明は、ラミネート加工ガラスに使用される、多層の複合中間層に関する。複数層のうちの１つが可塑化されたポリビニルブチラール（ＰＶＢ）である。
【背景技術】
【０００２】
そのようなラミネート加工ガラスの主要な性能特性は、普通は２．２７ｋｇ（５ポンド）のボール落下試験を通じて判定される貫通抵抗であり、そこでは平均破壊高さ（ＭＢＨ）は階段法またはエネルギー法のいずれかを介して測定することができる。米国で車両に使用するための自動車用フロントガラスはＡＮＳＩ Ｚ２６．１規約に見られる［１２フィート（３．７メートル）で１００％合格］という最低貫通抵抗仕様に合格しなければならない。世界の他の地域で、条件を満たすことを要求される同様の規約が存在する。米国と欧州の両方で、建築用途のラミネート加工ガラスに使用するために最低貫通抵抗が満たすべき特定の規約の必要条件もやはりある。
【０００３】
階段法では、そこから様々な高さで鋼球を３０．５ｃｍ×３０．５ｃｍ（１２インチ×１２インチ）のラミネート加工したガラス試料の上に落下させることができる衝撃タワーを使用する。ＭＢＨは試料の５０％がボールを支えて５０％が貫通させるボール落下高さで規定される。試験用ラミネートはＡＮＳＩ Ｚ２６．１規約に述べられた支持フレームに水平に支持される。必要であれば、所望の試験温度にラミネートを条件設定するために環境試験チャンバが使用される。支持フレーム内で試料を位置決めし、予期されるＭＢＨ付近の高さからラミネート試料上にボールを落下させることによって試験が実施される。もしもボールが貫通すれば結果は失敗として記録され、もしもボールが支えられれば結果は支持として記録される。結果が支持の場合には、前回の試験よりも０．５ｍ高い落下高さからこのプロセスを繰り返す。結果が失敗の場合には、前回の試験よりも０．５ｍ低い落下高さでこのプロセスを繰り返す。普通では、信頼性のある結果を得るために少なくとも１２枚のラミネートを試験することが必要である。この手順を試験試料のすべてが使用され尽くすまで繰り返す。その後、結果を表にして、各々の落下高さでの支持のパーセントを算出する。その後、これらの結果を支持パーセント対高さでグラフとし、データの最適合を表わす線がグラフ上に引かれる。その後、グラフから支持パーセントが５０％である点でＭＢＨを読み取ることができる。
【０００４】
エネルギー試験法では、ラミネートにぶつかるボールにエネルギー保存の原理を当てはめることによってＭＢＨを判定する。ラミネートを貫通後のボールによる運動エネルギーの損失はラミネートによって吸収されるエネルギーの量に等しい。ラミネートに当たるときのボールの運動エネルギーは落下の高さから算出することができる。ラミネートを出た後のボールの運動エネルギーは、ラミネートの下方で分かっている一定の距離で離された２つの磁場検出コイルを使用してボールの速度を測定することによって判定することができる。普通では、信頼性のある結果を得るために、少なくとも６枚のラミネートの試験が必要である。その後、測定された運動エネルギーの変化はＭＢＨを計算するために使用することができる。
【０００５】
ガラス／ＰＶＢ／ガラスラミネートについて許容可能な貫通抵抗を達成するためには、ガラス／ＰＶＢ界面接着レベルが約２〜７Ｐｕｍｍｅｌ単位に保たれることが必須である。許容可能な貫通抵抗は２〜７、好ましくは４〜６のＰｕｍｍｅｌ接着値で達成される。２未満のＰｕｍｍｅｌ接着値ではシートから失われるガラスが多過ぎ、ラミネートの保全性（すなわち層剥離）および長期間の耐久性に関する問題と同様に衝突時のガラス剥落が生じる可能性がある。７を超えるＰｕｍｍｅｌ接着性では、シートに対するガラスの接着性は概して高過ぎ、ラミネートが乏しいエネルギー消散と低い貫通抵抗を備える結果になる。
【０００６】
ガラスに対するＰＶＢの接着性は、ラミネートガラス産業で品質管理目的のために日常的に使用されるＰｕｍｍｅｌ接着試験（Ｐｕｍｍｅｌ接着値は単位を有さない）を使用して測定される。ガラス／ＰＶＢ／ガラスの複数のラミネートを−１８℃（０°Ｆ）の条件下で調製し、ガラスを割るために手動操作で各々が１ポンド（４５４ｇ）の丸頭ハンマで「打ちのめす」。ＰＶＢシートに付着していない割れたガラスはすべて取り除く。シートに付着して残ったガラスを判明しているＰｕｍｍｅｌ尺度の標準のセットと目視で比較する。その数字が高いほど多くのガラスがシートに付着して残っており、すなわちＰｕｍｍｅｌ値ゼロではガラスが付着しておらず、Ｐｕｍｍｅｌ値１０では１００％のガラスがシートの表面に付着している。
【０００７】
接着性に加えて、貫通抵抗を決定するのに重要な検討事項である別の因子はラミネート内のＰＶＢフィルムの厚さである。フロントガラスの製造に使用されるＰＶＢ中間層の大部分は加熱され、その後、車両の屋根の線に適合するように曲率を有するカラーバンドを達成するために成形／伸張されるので、高過ぎる接着性と薄い中間層の組合せは完成したフロントガラスが必要な貫通抵抗性能規格を満たさない原因になる可能性がある。フロントガラスのラミネート加工の後に接着性を下げること（および許容可能な貫通抵抗を達成すること）は不可能なので、最低必要条件に合致しない場合にはフロントガラスは破壊しなければならない。
【０００８】
ラミネート加工したガラスの用途に使用するために許容可能な中間層製品を作製するために、一貫した接着性能を備えた製品を製造するためにかなりの努力が費やされる。これは樹脂、可塑剤およびその他の成分の厳重な製造管理、ならびに生産される中間層の各ロットに関する引き剥がし粘着力の品質管理評価を介して為される。ＰＶＢ中間層はまた、中間層の水分がＰＶＢ／ガラスの接着レベルに大きな影響力を有するので、制御された水分のレベルで製造される。顧客の側では、ガラス源、ガラス洗浄、中間層の水分含量などを含めてＰＶＢ／ガラスの接着性に影響を与える可能性のある多数の要因が存在する。中間層の水分含量の変化を防止するために、ラミネート組み立て室およびＰＶＢの加工前素材の貯蔵室を制御された湿度と温度に維持することは特に重要である。前節で述べたＰＶＢの成形のような二次加工操作はＰＶＢ中間層の水分含量の変化に結びつく可能性があり、かつ付随的な有意の影響をＰＶＢ／ガラスの接着性レベルおよび貫通抵抗に対して有する。ガラス表面の清浄度に起因して各々のガラス表面上で極めて異なる接着挙動、またはフロントガラス内部で可変／不揃いの接着性を有する可能性がしばしばあり、それは受容不可能な貫通抵抗とやはり受容不可能な品質に結びつく可能性がある。製造される製品が目標のＰｕｍｍｅｌ接着性および必要なＭＢＨ仕様に合致することを保証するためにフロントガラス製品のごく一部を破壊的に試験しなければならない。
【０００９】
ＰＶＢを基本としたラミネートに伴なう別の大きな性能欠陥は貫通抵抗に及ぼす温度の影響である。−１８℃（０°Ｆ）で観測されるＭＢＨは、２３℃（７３°Ｆ）で達成されるＭＢＨの約３０〜４０％である。
【００１０】
ウレタンポリマー構造（特に軟らかいセグメント部分）の適切な選択をすればガラス／ポリウレタン／ガラスのラミネートの、より低い試験温度に対する貫通抵抗の感受性が、大幅に低減し得ることが長い間知られてきている。
【００１１】
ＰＶＢ中間層が加わらないポリウレタン（ＰＵ）中間層の別の大きな用途はガラス／ポリカーボネート／ガラスを含む特殊ラミネートの製造であり、この場合、ガラスラミネートの貫通抵抗はポリカーボネート成分によって主として制御され、ＰＵ成分は主としてラミネート構造のための接着剤としてはたらく。市販のＰＶＢ中間層に通常使用される可塑剤はポリカーボネート表面を化学的に攻撃すると考えられ、その結果、ひび割れ／曇りおよび許容できない品質につながる。
【００１２】
ガラス／ＰＵ／ガラスのラミネートでは通常、ＰＶＢを基本とするラミネートとは異なり、ＰＵ／ガラス接着が高い湿度と温度に対して優れた耐性を示す。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ポリウレタンを基本とするラミネートによって示される利点にもかかわらず、ポリウレタンポリマーの方がコストが高いという理由で、そのようなラミネートはＰＶＢを基本とするラミネートに置き換わらなかった。したがって、コストがより低く、ＰＶＢを基本としたラミネートに付随するその他の特性を備え、観測される貫通抵抗に与える温度と接着性の影響を最小限にするラミネート加工ガラスに使用可能な中間層に関する要求が当該技術分野に存在する。本発明はこれらの利点の多くを組み入れる複合中間層を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明はラミネート加工ガラスに使用するのに適した改良型複合中間層を提供する。ある好ましい実施形態では、この複合体は第２と第３のポリマー層の間に挟まれた可塑化ＰＶＢの層を含む。ある好ましい実施形態では、第２と第３の層の少なくとも一方は０．１２５ｍｍ（０．００５インチ）未満の厚さのポリウレタンである。ある好ましい実施形態では第２と第３の層の両方は初め０．１２５ｍｍ（０．００５インチ）未満の厚さの可塑化されていないポリウレタンから形成されるが、ＰＶＢから可塑剤が移動することによって可塑化された。別の好ましい実施形態では、可塑化されたポリウレタンを使用して、第２と第３の層を形成する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明はラミネート加工ガラスに使用するための多層の複合中間層を対象とする。ある好ましい実施形態では、ポリウレタンの２層の薄層［０．０１２５〜０．１２５ｍｍ（０．０００５〜０．００５インチ）］が可塑化されたポリビニルブチラールのコア層の周りを挟んでいる。本発明のラミネートはモノリシックのポリウレタンと同様のいくつかの性能特性を有するが、さらに低コストである。標準的なガラス／ＰＶＢ／ガラスラミネートに対する改善には、高い接着性での高い貫通抵抗および試験温度に対する貫通抵抗のはるかに低い感受性が含まれる。
【００１６】
本発明では、ポリウレタン層は０．１２５ｍｍ（０．００５インチ）未満の厚さであることが好ましい。好ましい範囲は０．０２５〜０．１０ｍｍ（０．００１〜０．００４インチ）である。ＰＶＢ層は概して約１．５２ｍｍ（０．０６０インチ）未満の厚さであり、好ましくは０．３８〜０．７６ｍｍ（０．０１５〜０．０３０インチ）の範囲にある。好ましい実施形態では、ＰＶＢ層は０．５６〜０．７０ｍｍ（０．０２２〜０．０２８インチ）の厚さであり、ポリウレタンの２つの層の間に挟まれる。
【００１７】
本発明は、ＰＶＢの単層がポリウレタンの２つの層の間に挟まれる実施形態に限定されない。ポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴ）またはＩＲ反射層でコーティングされたＰＥＴフィルムまたはポリカーボネートシートのような構造用プラスティックシートといった追加の機能層をＰＶＢおよびポリウレタンの層と併せて使用することができる。例えば、本発明の範囲内にある多層複合体はポリウレタン層、ＰＶＢ層、ポリウレタン層、ポリカーボネート層、およびポリウレタン層を順々に含む可能性がある。別の実施形態はポリウレタン層、ＰＶＢ層、ＰＥＴ層、およびＰＶＢもしくはポリウレタン層を含む可能性がある。しかしながら他の実施形態では、ポリウレタンの単層がＰＶＢの一方の側にのみ付けられる。そのような実施形態は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）層を有するラミネートに使用することができる。当業者に知られているその他の組合せまたはその他のプラスティック材料もやはりここで使用可能である。
【００１８】
本発明で使用されるポリウレタンの薄層は、脂肪族イソシアネートポリエーテル（もしくはポリエステル）ウレタンを含めて脂肪族を母体とするポリウレタンに基づくことが好ましく、熱およびＵＶ光に曝露されるときに必要な安定性を達成するためにＵＶ安定剤と抗酸化剤を含むことが好ましい。さらに、ポリウレタン層は、シランカップリング剤または他の適切な化学薬剤の混合によってガラスに対する高い接着性を得るように処方されることが好ましい。そのような技術は当業者によく知られている。適切な技術は米国特許第３，９６５，０５７号に開示されている。
【００１９】
通常、ＰＶＢ樹脂はポリビニルアルコールポリマー（ＰＶＯＨ）を酸性触媒の存在下でブチルアルデヒドと反応させる知られている水性または溶剤性のアセタール化処理、その後の触媒の中和、樹脂の分離、安定化および乾燥によって生成される。Ｂｕｔｖａｒ（登録商標）樹脂としてＳｏｌｕｔｉａ Ｉｎｃ．から市販されている。通常、ＰＶＢ樹脂は低角度レーザ光散乱を使用してサイズ排除クロマトグラフィーによって測定したときの平均分子量７０，０００以上、好ましくは約１００，０００〜２５０，０００を有する。重量ベースでＰＶＢは通常、ポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ）として算出したときのヒドロキシル基を２２％未満、好ましくは約１７〜１９％、ポリビニルエステル、例えば酢酸エステルとして算出したときの残りのエステル基を最大１０％、好ましくは０〜３％含み、アセタール、好ましくはブチルアルデヒドアセタールで平衡化されるが、場合によってはブチラール以外のアセタール基、例えば２−エチルヘキサナールを少量含む。
【００２０】
シートのＰＶＢ樹脂は、通常、先ず樹脂１００部当たり可塑剤約１０〜７０、さらに普通には３０〜４５部（ｐｐｈｒ）で可塑化される。ＰＶＢシート中の可塑剤の最終濃度は、発生する移動の量に依存してさらに低くなるであろう。発生する移動の量は下記でさらに詳細に検討するいくつかの要因によって制御することができる。一般に使用される可塑剤は多塩基酸または多価アルコールのエステルである。適切な可塑剤はトリエチレングリコールジ−（２−エチルブチレート）、トリエチレングリコールジ−（２−エチルヘキサノエート）、テトラエチレングリコールジヘプタノエート、ジヘキシルアジペート、ジオクチルアジペート、ヘプチルおよびノニルアジペートの混合物、ジブチルセバシン酸エステル、オイル修飾したセバシン酸アルキドのようなポリマー可塑剤、およびフォスフェートとアジペートの混合物、アジペートとアルキルベンジルフタレートの混合物、およびＣ４〜Ｃ９アルキルアルコールとシクロＣ４〜Ｃ１０アルコールから生成された混合アジペートである。ジヘキシルアジペートなどのＣ６〜Ｃ８アジペートエステルは好ましい可塑剤である。さらに好ましい可塑剤はトリエチレングリコールジ−（２−エチルヘキサノエート）である。使用する可塑剤の量はＰＶＢの硬度を変更および制御するための便利な手段である。硬度に関する有用な代理特性はガラス転移温度（Ｔｇ）であり、これは可塑剤のレベルに直接的に関係する。本発明のポリマー複合体に使用される可塑化ＰＶＢ成分は、概して、可塑剤の平衡化が実行された後に約３０〜４５℃のガラス転移温度Ｔｇを有するであろう。本発明のポリウレタンポリマー成分の軟らかいセグメントに関するガラス転移温度は、通常、約−５０℃から−６０℃であることが知られている。
【００２１】
ここで使用したように、可塑化ポリビニルブチラールおよびポリウレタンポリマーなどの中間層材料のガラス転移温度は流体測定動力学分析、例えば剪断保存係数（Ｇ’）に対する剪断損失係数（Ｇ”）の比率、または場合によっては張力保存係数（Ｅ’）に対する張力損失係数（Ｅ”）の比率とすることができるピークｔａｎδの測定によって判定することができる。ＰＶＢについてここに報告した数値は以下の手順を使用して剪断モード分析によって判定した。例えば、熱可塑性ポリマー材料を直径２５ミリメートル（ｍｍ）の試料ディスクに成形する。このポリマーの試料ディスクをＲｈｅｏｍｅｔｒｉｃｓ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ ＩＩの直径２５ｍｍの２枚の平行プレートの検査治具の間に設置する。ポリマーの試料ディスクを、試料の温度を２℃／ｍｉｎの速度で−２０から７０℃に上げながら、１ヘルツの振動周波数で剪断モードにて試験する。温度に依存してプロットされたｔａｎδ（減衰）の最大値の位置を使用してＴｇを判定する。本方法が＋／−１℃以内で再現性のあることは経験的に示されている。
【００２２】
好ましい実施形態で組み立てられたＰＵ／ＰＶＢ／ＰＵ複合体のＰＵ成分がＰＶＢ層から移行したあるレベルの可塑剤を含むことに留意することが重要である。このレベルはＰＶＢ層からの可塑剤の移動によって制御され、ポリウレタンとＰＶＢ層の間の可塑剤の仕切り方によって決まる。測定して可塑剤の移動と層の平衡組成を予測するのに使用することができる分配係数はポリウレタン層の組成、使用する可塑剤のタイプおよび使用する樹脂のヒドロキシル含量によって左右される。製造方法（例えば同時押し出し成形、押し出し成形コーティングなど）によって主に制御される可塑化ＰＶＢとＰＵ層の間の界面の表面形状は、いったん層が組み合わされると平衡が達成される速度に影響を与える。しかしながら、移動が生じないか、またはＰＵ層からＰＶＢ層へと可塑剤の移動が生じる状況で複合体を作製することができることは理解されるであろう。
【００２３】
ＰＶＢにＵＶ吸収剤を組み入れることもやはりしばしば有用または望ましいことである。可塑剤および場合によって入れるＵＶ吸収剤に加えて、ＰＶＢシートはシートの全部もしくは一部を着色するための色素もしくは染料、抗酸化剤などといった他の性能促進添加物を含むことができる。ＰＶＢ／ガラスの接着性は概してこの使用法に対して検討事項ではないはずなので、ＰＶＢシートに対する接着性制御薬剤の添加の必要は概してない。ＰＶＢシートは可塑剤とその他の添加物（例えばＵＶ吸収剤など）の組合せをＰＶＢ樹脂と混合すること、および金型の開口を通じて圧力下でその混合物を押し出してシートを形成することによって調製される。
【００２４】
本発明のラミネートは当業者によく知られている従来の方法によって調製することができる。平滑な界面形状と許容可能な界面の光学性を達成するために、ＰＵと可塑化ＰＶＢ層を組み合わせる好ましい処理方法は同時押し出し成形である。必要な適合性を達成するためのＰＶＢとＰＵの組成の適切な選択を通じて、ラミネートの品質に負の影響を伴なわない有効な材料利用および一層低いコストのためにＰＵ／ＰＶＢ／ＰＵ複合体を低レベルでＰＶＢコア層中に再混合することが可能である。推奨度の落ちる処理方法には２枚重ねのラミネート加工によって引き継がれる押し出し成形コーティングおよび２回通しの押し出しコーティングが含まれる。しかしながら、これら好ましくない方法を使用すると、ＰＵとＰＶＢ成分の屈折率が非常に合っていても、ＰＵ／ＰＶＢ界面の表面形状を慎重に制御することが必要であり、さもないと望ましくない光学的曇りに直面する可能性がある。
【００２５】
シート表面の粗さは普通、メルトフラクチャのような当業者に知られている現象を通じて発生し、そのような望ましい特性は押し出し金型の開口の設計に由来する可能性がある。押し出しシートの１つまたは複数の側に粗い表面を作り出す他の知られている技術は以下のうちの１つの指定または制御を含み、すなわちポリマーの分子量の分布、溶融物の水分含量および温度である。これらの技術は米国特許第２，９０４，８４４号、第２，９０９，８１０号、第３，９９４，６５４号、第４，５７５，５４０号および欧州特許第０１８５，８６３号に開示されている。金型の下流でシートをエンボス加工することもやはり所望の表面粗さを作り出すのに使用される可能性がある。本発明で使用されることが可能な規則的パターンの表面を伴なってエンボス加工されたプラスティックシートの範例は米国特許第５，４２５，９７７号および第５，４５５，１０３号に述べられている。この表面粗さは初期のラミネート処理の間のガラス／可塑化ＰＵ界面の空気抜きを容易にするために必要とされ、その後のオートクレーブのラミネート加工の間に完全に除外される。
【００２６】
本発明の多層ポリマーラミネートは、ガラスの２枚のシートの間にラミネートが挟まれるラミネート加工ガラスに使用することが好ましい。他の実施形態では、ポリカーボネートのシートは複合中間層に貼り付けることができる。ガラスシートは、透明ガラスとティンテッドガラスの両方を含み、かつアニール処理、耐熱処理または強化処理されたガラスを含むいかなるタイプのガラスのいかなる組合せであることも可能である。本発明の複合ラミネートは、従来の安全ガラスラミネートを形成するのに使用されるもの、例えば単層の可塑化ＰＶＢ安全フィルムを含む安全ガラスラミネートを形成する処理と同じ方式で使用でき、かつ同じ装置を使ってラミネートすることができるという利点を有する。通常の市販安全ガラスのラミネート加工処理は次の段階、すなわち
（１）２片のガラスおよび多層ポリマーラミネートの手作業組み立て段階、
（２）閉じ込められた空気を除去するために組み立て品を室温で圧力噛みロールに通す段階、
（３）通常は約１００℃のガラス表面温度に到達するまでＩＲ放射体または対流手段を介して組み立て品を短時間加熱する段階、
（４）組み立て品に充分な一時的接着性を与えてラミネートのエッジをシールし、かつさらなる取り扱いを可能にするために高温の組み立て品を噛みロールの第２の対に通す段階、および
（５）通常は１３０〜１５０℃の間の温度、および１０５０〜１２７５ｋＮ／ｓｑ．ｍの圧力で約３０〜９０分間、組み立て品をオートクレーブ処理する段階、
を含む。
【００２７】
プラスティック／ガラスの界面の空気抜きとエッジのシール（段階２〜４）に使用するための、当業者に知られていてかつ商業的に実施されている他の手段は真空バッグおよび真空リング処理であり、そこでは空気を取り除くために真空が利用される。
【００２８】
本発明はガラスラミネートに使用される先行技術の中間層を上回る数多くの利点を提供する。これらの改善には高い接着性での高い貫通抵抗、および温度に対する貫通抵抗のはるかに少ない感受性が含まれる。付け加えると、接着性に与える水分の影響は本発明ではるかに少なくなる。
【実施例】
【００２９】
（実施例１〜６）
様々なガラスラミネートに関する接着性と温度と貫通抵抗の間の関係を示すために一連の試料を試験した。表１の以下の結果は２３℃（７３°Ｆ）および−１８℃（０°Ｆ）で貫通抵抗に与えるＰｕｍｍｅｌ接着および界面／複合体タイプの影響を示している。
【００３０】
【表１】
【００３１】
実施例１と実施例２〜３の間の試験結果の比較は、特許請求される本発明の実施例（１）と標準的なガラス／ＰＶＢ／ガラスの比較例２、３の間で、高いガラス接着レベルと低い試験温度における優れた貫通抵抗を示した。
【００３２】
実施例４と５は、コア層としてポリウレタンを組み入れることは、標準的なＰＶＢラミネート（実施例２と３）と比較したとき、ＰＶＢ／ガラス接着性と貫通抵抗の間で予期された関係に有意の影響を与えないことを示した。また、そのようなＰＶＢ／ＰＵ／ＰＶＢ多層から作製されたラミネートに関する試験温度と貫通抵抗の間の関係もやはり単層ＰＶＢのラミネートについて見受けられたそれと同様であった（実施例５対実施例３、および実施例４対実施例２の比較）。
【００３３】
実施例１と同じＰＵを使用したガラス／ＰＵ／ガラスのラミネートであった実施例６は試験温度に対する貫通抵抗の低い感受性を示したが、本発明の実施例１よりも有意に低いレベルであった。
【００３４】
（実施例７〜１０）
表２に示した実施例は、層の組み立て後のＰＶＢとＰＵの両方に生じる組成変化（可塑剤の移動）を示している。示した結果は、ＰＶＢおよびＰＵのポリマーに関する可塑剤取り込みの別々の測定およびその後の各々のポリマーに関する分配係数の計算によって開発された経験的なモデルに基づいており、その方法は下記に説明される。これらの実施例もやはり複合体について重要な検討事項である特性（ガラス転移温度Ｔｇおよび屈折率ＲＩ）の変化を浮き彫りにしている。これらの実施例はまた、異なる厚さを使用することがいかに異なる複合体構造（すなわち各々の成分に関する異なる平衡可塑剤レベル）に結びつくかを示しており、それは物理的特性（係数／硬度）、流動学的（例えばラミネート組み立て時の取り扱い特性およびオートクレーブによるラミネート加工時の流動特性）および光学的特性（ＲＩの不整合および曇りへの付随効果）に影響を与える。
【００３５】
ポリウレタンポリマーの各々のタイプに関する分配係数（Ｋｄ）は、一定量のトリエチレングリコールジ（２−エチルヘキサノエート）可塑剤中への個々のポリウレタンと可塑化ＰＶＢフィルムの２４時間浸漬、および比重計法を使用した相対平衡濃度の判定によって判定された。［Ｋｄ＝ｐｐｈｒ（ＰＵ）／ｐｐｈｒ（ＰＶＢ）］モデルの経験的確認は、ＰＵ／ＰＶＢ／ＰＵ複合体を手作業で組み立て、平衡を生じさせ、その後、（抽出法を介して）個々の層について可塑剤の分析を行うことによって実施した。モデルは完全に正確であると示され、組成の平衡は極めて迅速に生じることが見出され、変化を達成するのにオートクレーブによるラミネート加工を必要としなかった。
【００３６】
【表２】
【００３７】
本発明は好ましい実施形態に関して説明されてきたが、本発明の精神または範囲から逸脱することなく開示の実施形態に対して数多くの変形が為され得ることを当業者は理解するであろう。したがって、本発明の範囲は前記の説明ではなく、添付の特許請求の範囲によって規定される。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラミネート加工されたガラスとそれに使用されるポリマー層に関する。さらに詳細には、本発明は、ラミネート加工ガラスに使用される、多層の複合中間層に関する。複数層のうちの１つが可塑化されたポリビニルブチラール（ＰＶＢ）である。
【背景技術】
【０００２】
そのようなラミネート加工ガラスの主要な性能特性は、普通は２．２７ｋｇ（５ポンド）のボール落下試験を通じて判定される貫通抵抗であり、そこでは平均破壊高さ（ＭＢＨ）は階段法またはエネルギー法のいずれかを介して測定することができる。米国で車両に使用するための自動車用フロントガラスはＡＮＳＩ Ｚ２６．１規約に見られる［１２フィート（３．７メートル）で１００％合格］という最低貫通抵抗仕様に合格しなければならない。世界の他の地域で、条件を満たすことを要求される同様の規約が存在する。米国と欧州の両方で、建築用途のラミネート加工ガラスに使用するために最低貫通抵抗が満たすべき特定の規約の必要条件もやはりある。
【０００３】
階段法では、そこから様々な高さで鋼球を３０．５ｃｍ×３０．５ｃｍ（１２インチ×１２インチ）のラミネート加工したガラス試料の上に落下させることができる衝撃タワーを使用する。ＭＢＨは試料の５０％がボールを支えて５０％が貫通させるボール落下高さで規定される。試験用ラミネートはＡＮＳＩ Ｚ２６．１規約に述べられた支持フレームに水平に支持される。必要であれば、所望の試験温度にラミネートを条件設定するために環境試験チャンバが使用される。支持フレーム内で試料を位置決めし、予期されるＭＢＨ付近の高さからラミネート試料上にボールを落下させることによって試験が実施される。もしもボールが貫通すれば結果は失敗として記録され、もしもボールが支えられれば結果は支持として記録される。結果が支持の場合には、前回の試験よりも０．５ｍ高い落下高さからこのプロセスを繰り返す。結果が失敗の場合には、前回の試験よりも０．５ｍ低い落下高さでこのプロセスを繰り返す。普通では、信頼性のある結果を得るために少なくとも１２枚のラミネートを試験することが必要である。この手順を試験試料のすべてが使用され尽くすまで繰り返す。その後、結果を表にして、各々の落下高さでの支持のパーセントを算出する。その後、これらの結果を支持パーセント対高さでグラフとし、データの最適合を表わす線がグラフ上に引かれる。その後、グラフから支持パーセントが５０％である点でＭＢＨを読み取ることができる。
【０００４】
エネルギー試験法では、ラミネートにぶつかるボールにエネルギー保存の原理を当てはめることによってＭＢＨを判定する。ラミネートを貫通後のボールによる運動エネルギーの損失はラミネートによって吸収されるエネルギーの量に等しい。ラミネートに当たるときのボールの運動エネルギーは落下の高さから算出することができる。ラミネートを出た後のボールの運動エネルギーは、ラミネートの下方で分かっている一定の距離で離された２つの磁場検出コイルを使用してボールの速度を測定することによって判定することができる。普通では、信頼性のある結果を得るために、少なくとも６枚のラミネートの試験が必要である。その後、測定された運動エネルギーの変化はＭＢＨを計算するために使用することができる。
【０００５】
ガラス／ＰＶＢ／ガラスラミネートについて許容可能な貫通抵抗を達成するためには、ガラス／ＰＶＢ界面接着レベルが約２〜７Ｐｕｍｍｅｌ単位に保たれることが必須である。許容可能な貫通抵抗は２〜７、好ましくは４〜６のＰｕｍｍｅｌ接着値で達成される。２未満のＰｕｍｍｅｌ接着値ではシートから失われるガラスが多過ぎ、ラミネートの保全性（すなわち層剥離）および長期間の耐久性に関する問題と同様に衝突時のガラス剥落が生じる可能性がある。７を超えるＰｕｍｍｅｌ接着性では、シートに対するガラスの接着性は概して高過ぎ、ラミネートが乏しいエネルギー消散と低い貫通抵抗を備える結果になる。
【０００６】
ガラスに対するＰＶＢの接着性は、ラミネートガラス産業で品質管理目的のために日常的に使用されるＰｕｍｍｅｌ接着試験（Ｐｕｍｍｅｌ接着値は単位を有さない）を使用して測定される。ガラス／ＰＶＢ／ガラスの複数のラミネートを−１８℃（０°Ｆ）の条件下で調製し、ガラスを割るために手動操作で各々が１ポンド（４５４ｇ）の丸頭ハンマで「打ちのめす」。ＰＶＢシートに付着していない割れたガラスはすべて取り除く。シートに付着して残ったガラスを判明しているＰｕｍｍｅｌ尺度の標準のセットと目視で比較する。その数字が高いほど多くのガラスがシートに付着して残っており、すなわちＰｕｍｍｅｌ値ゼロではガラスが付着しておらず、Ｐｕｍｍｅｌ値１０では１００％のガラスがシートの表面に付着している。
【０００７】
接着性に加えて、貫通抵抗を決定するのに重要な検討事項である別の因子はラミネート内のＰＶＢフィルムの厚さである。フロントガラスの製造に使用されるＰＶＢ中間層の大部分は加熱され、その後、車両の屋根の線に適合するように曲率を有するカラーバンドを達成するために成形／伸張されるので、高過ぎる接着性と薄い中間層の組合せは完成したフロントガラスが必要な貫通抵抗性能規格を満たさない原因になる可能性がある。フロントガラスのラミネート加工の後に接着性を下げること（および許容可能な貫通抵抗を達成すること）は不可能なので、最低必要条件に合致しない場合にはフロントガラスは破壊しなければならない。
【０００８】
ラミネート加工したガラスの用途に使用するために許容可能な中間層製品を作製するために、一貫した接着性能を備えた製品を製造するためにかなりの努力が費やされる。これは樹脂、可塑剤およびその他の成分の厳重な製造管理、ならびに生産される中間層の各ロットに関する引き剥がし粘着力の品質管理評価を介して為される。ＰＶＢ中間層はまた、中間層の水分がＰＶＢ／ガラスの接着レベルに大きな影響力を有するので、制御された水分のレベルで製造される。顧客の側では、ガラス源、ガラス洗浄、中間層の水分含量などを含めてＰＶＢ／ガラスの接着性に影響を与える可能性のある多数の要因が存在する。中間層の水分含量の変化を防止するために、ラミネート組み立て室およびＰＶＢの加工前素材の貯蔵室を制御された湿度と温度に維持することは特に重要である。前節で述べたＰＶＢの成形のような二次加工操作はＰＶＢ中間層の水分含量の変化に結びつく可能性があり、かつ付随的な有意の影響をＰＶＢ／ガラスの接着性レベルおよび貫通抵抗に対して有する。ガラス表面の清浄度に起因して各々のガラス表面上で極めて異なる接着挙動、またはフロントガラス内部で可変／不揃いの接着性を有する可能性がしばしばあり、それは受容不可能な貫通抵抗とやはり受容不可能な品質に結びつく可能性がある。製造される製品が目標のＰｕｍｍｅｌ接着性および必要なＭＢＨ仕様に合致することを保証するためにフロントガラス製品のごく一部を破壊的に試験しなければならない。
【０００９】
ＰＶＢを基本としたラミネートに伴なう別の大きな性能欠陥は貫通抵抗に及ぼす温度の影響である。−１８℃（０°Ｆ）で観測されるＭＢＨは、２３℃（７３°Ｆ）で達成されるＭＢＨの約３０〜４０％である。
【００１０】
ウレタンポリマー構造（特に軟らかいセグメント部分）の適切な選択をすればガラス／ポリウレタン／ガラスのラミネートの、より低い試験温度に対する貫通抵抗の感受性が、大幅に低減し得ることが長い間知られてきている。
【００１１】
ＰＶＢ中間層が加わらないポリウレタン（ＰＵ）中間層の別の大きな用途はガラス／ポリカーボネート／ガラスを含む特殊ラミネートの製造であり、この場合、ガラスラミネートの貫通抵抗はポリカーボネート成分によって主として制御され、ＰＵ成分は主としてラミネート構造のための接着剤としてはたらく。市販のＰＶＢ中間層に通常使用される可塑剤はポリカーボネート表面を化学的に攻撃すると考えられ、その結果、ひび割れ／曇りおよび許容できない品質につながる。
【００１２】
ガラス／ＰＵ／ガラスのラミネートでは通常、ＰＶＢを基本とするラミネートとは異なり、ＰＵ／ガラス接着が高い湿度と温度に対して優れた耐性を示す。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ポリウレタンを基本とするラミネートによって示される利点にもかかわらず、ポリウレタンポリマーの方がコストが高いという理由で、そのようなラミネートはＰＶＢを基本とするラミネートに置き換わらなかった。したがって、コストがより低く、ＰＶＢを基本としたラミネートに付随するその他の特性を備え、観測される貫通抵抗に与える温度と接着性の影響を最小限にするラミネート加工ガラスに使用可能な中間層に関する要求が当該技術分野に存在する。本発明はこれらの利点の多くを組み入れる複合中間層を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明はラミネート加工ガラスに使用するのに適した改良型複合中間層を提供する。ある好ましい実施形態では、この複合体は第２と第３のポリマー層の間に挟まれた可塑化ＰＶＢの層を含む。ある好ましい実施形態では、第２と第３の層の少なくとも一方は０．１２５ｍｍ（０．００５インチ）未満の厚さのポリウレタンである。ある好ましい実施形態では第２と第３の層の両方は初め０．１２５ｍｍ（０．００５インチ）未満の厚さの可塑化されていないポリウレタンから形成されるが、ＰＶＢから可塑剤が移動することによって可塑化された。別の好ましい実施形態では、可塑化されたポリウレタンを使用して、第２と第３の層を形成する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明はラミネート加工ガラスに使用するための多層の複合中間層を対象とする。ある好ましい実施形態では、ポリウレタンの２層の薄層［０．０１２５〜０．１２５ｍｍ（０．０００５〜０．００５インチ）］が可塑化されたポリビニルブチラールのコア層の周りを挟んでいる。本発明のラミネートはモノリシックのポリウレタンと同様のいくつかの性能特性を有するが、さらに低コストである。標準的なガラス／ＰＶＢ／ガラスラミネートに対する改善には、高い接着性での高い貫通抵抗および試験温度に対する貫通抵抗のはるかに低い感受性が含まれる。
【００１６】
本発明では、ポリウレタン層は０．１２５ｍｍ（０．００５インチ）未満の厚さであることが好ましい。好ましい範囲は０．０２５〜０．１０ｍｍ（０．００１〜０．００４インチ）である。ＰＶＢ層は概して約１．５２ｍｍ（０．０６０インチ）未満の厚さであり、好ましくは０．３８〜０．７６ｍｍ（０．０１５〜０．０３０インチ）の範囲にある。好ましい実施形態では、ＰＶＢ層は０．５６〜０．７０ｍｍ（０．０２２〜０．０２８インチ）の厚さであり、ポリウレタンの２つの層の間に挟まれる。
【００１７】
本発明は、ＰＶＢの単層がポリウレタンの２つの層の間に挟まれる実施形態に限定されない。ポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴ）またはＩＲ反射層でコーティングされたＰＥＴフィルムまたはポリカーボネートシートのような構造用プラスティックシートといった追加の機能層をＰＶＢおよびポリウレタンの層と併せて使用することができる。例えば、本発明の範囲内にある多層複合体はポリウレタン層、ＰＶＢ層、ポリウレタン層、ポリカーボネート層、およびポリウレタン層を順々に含む可能性がある。別の実施形態はポリウレタン層、ＰＶＢ層、ＰＥＴ層、およびＰＶＢもしくはポリウレタン層を含む可能性がある。しかしながら他の実施形態では、ポリウレタンの単層がＰＶＢの一方の側にのみ付けられる。そのような実施形態は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）層を有するラミネートに使用することができる。当業者に知られているその他の組合せまたはその他のプラスティック材料もやはりここで使用可能である。
【００１８】
本発明で使用されるポリウレタンの薄層は、脂肪族イソシアネートポリエーテル（もしくはポリエステル）ウレタンを含めて脂肪族を母体とするポリウレタンに基づくことが好ましく、熱およびＵＶ光に曝露されるときに必要な安定性を達成するためにＵＶ安定剤と抗酸化剤を含むことが好ましい。さらに、ポリウレタン層は、シランカップリング剤または他の適切な化学薬剤の混合によってガラスに対する高い接着性を得るように処方されることが好ましい。そのような技術は当業者によく知られている。適切な技術は米国特許第３，９６５，０５７号に開示されている。
【００１９】
通常、ＰＶＢ樹脂はポリビニルアルコールポリマー（ＰＶＯＨ）を酸性触媒の存在下でブチルアルデヒドと反応させる知られている水性または溶剤性のアセタール化処理、その後の触媒の中和、樹脂の分離、安定化および乾燥によって生成される。Ｂｕｔｖａｒ（登録商標）樹脂としてＳｏｌｕｔｉａ Ｉｎｃ．から市販されている。通常、ＰＶＢ樹脂は低角度レーザ光散乱を使用してサイズ排除クロマトグラフィーによって測定したときの平均分子量７０，０００以上、好ましくは約１００，０００〜２５０，０００を有する。重量ベースでＰＶＢは通常、ポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ）として算出したときのヒドロキシル基を２２％未満、好ましくは約１７〜１９％、ポリビニルエステル、例えば酢酸エステルとして算出したときの残りのエステル基を最大１０％、好ましくは０〜３％含み、アセタール、好ましくはブチルアルデヒドアセタールで平衡化されるが、場合によってはブチラール以外のアセタール基、例えば２−エチルヘキサナールを少量含む。
【００２０】
シートのＰＶＢ樹脂は、通常、先ず樹脂１００部当たり可塑剤約１０〜７０、さらに普通には３０〜４５部（ｐｐｈｒ）で可塑化される。ＰＶＢシート中の可塑剤の最終濃度は、発生する移動の量に依存してさらに低くなるであろう。発生する移動の量は下記でさらに詳細に検討するいくつかの要因によって制御することができる。一般に使用される可塑剤は多塩基酸または多価アルコールのエステルである。適切な可塑剤はトリエチレングリコールジ−（２−エチルブチレート）、トリエチレングリコールジ−（２−エチルヘキサノエート）、テトラエチレングリコールジヘプタノエート、ジヘキシルアジペート、ジオクチルアジペート、ヘプチルおよびノニルアジペートの混合物、ジブチルセバシン酸エステル、オイル修飾したセバシン酸アルキドのようなポリマー可塑剤、およびフォスフェートとアジペートの混合物、アジペートとアルキルベンジルフタレートの混合物、およびＣ４〜Ｃ９アルキルアルコールとシクロＣ４〜Ｃ１０アルコールから生成された混合アジペートである。ジヘキシルアジペートなどのＣ６〜Ｃ８アジペートエステルは好ましい可塑剤である。さらに好ましい可塑剤はトリエチレングリコールジ−（２−エチルヘキサノエート）である。使用する可塑剤の量はＰＶＢの硬度を変更および制御するための便利な手段である。硬度に関する有用な代理特性はガラス転移温度（Ｔｇ）であり、これは可塑剤のレベルに直接的に関係する。本発明のポリマー複合体に使用される可塑化ＰＶＢ成分は、概して、可塑剤の平衡化が実行された後に約３０〜４５℃のガラス転移温度Ｔｇを有するであろう。本発明のポリウレタンポリマー成分の軟らかいセグメントに関するガラス転移温度は、通常、約−５０℃から−６０℃であることが知られている。
【００２１】
ここで使用したように、可塑化ポリビニルブチラールおよびポリウレタンポリマーなどの中間層材料のガラス転移温度は流体測定動力学分析、例えば剪断保存係数（Ｇ’）に対する剪断損失係数（Ｇ”）の比率、または場合によっては張力保存係数（Ｅ’）に対する張力損失係数（Ｅ”）の比率とすることができるピークｔａｎδの測定によって判定することができる。ＰＶＢについてここに報告した数値は以下の手順を使用して剪断モード分析によって判定した。例えば、熱可塑性ポリマー材料を直径２５ミリメートル（ｍｍ）の試料ディスクに成形する。このポリマーの試料ディスクをＲｈｅｏｍｅｔｒｉｃｓ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ ＩＩの直径２５ｍｍの２枚の平行プレートの検査治具の間に設置する。ポリマーの試料ディスクを、試料の温度を２℃／ｍｉｎの速度で−２０から７０℃に上げながら、１ヘルツの振動周波数で剪断モードにて試験する。温度に依存してプロットされたｔａｎδ（減衰）の最大値の位置を使用してＴｇを判定する。本方法が＋／−１℃以内で再現性のあることは経験的に示されている。
【００２２】
好ましい実施形態で組み立てられたＰＵ／ＰＶＢ／ＰＵ複合体のＰＵ成分がＰＶＢ層から移行したあるレベルの可塑剤を含むことに留意することが重要である。このレベルはＰＶＢ層からの可塑剤の移動によって制御され、ポリウレタンとＰＶＢ層の間の可塑剤の仕切り方によって決まる。測定して可塑剤の移動と層の平衡組成を予測するのに使用することができる分配係数はポリウレタン層の組成、使用する可塑剤のタイプおよび使用する樹脂のヒドロキシル含量によって左右される。製造方法（例えば同時押し出し成形、押し出し成形コーティングなど）によって主に制御される可塑化ＰＶＢとＰＵ層の間の界面の表面形状は、いったん層が組み合わされると平衡が達成される速度に影響を与える。しかしながら、移動が生じないか、またはＰＵ層からＰＶＢ層へと可塑剤の移動が生じる状況で複合体を作製することができることは理解されるであろう。
【００２３】
ＰＶＢにＵＶ吸収剤を組み入れることもやはりしばしば有用または望ましいことである。可塑剤および場合によって入れるＵＶ吸収剤に加えて、ＰＶＢシートはシートの全部もしくは一部を着色するための色素もしくは染料、抗酸化剤などといった他の性能促進添加物を含むことができる。ＰＶＢ／ガラスの接着性は概してこの使用法に対して検討事項ではないはずなので、ＰＶＢシートに対する接着性制御薬剤の添加の必要は概してない。ＰＶＢシートは可塑剤とその他の添加物（例えばＵＶ吸収剤など）の組合せをＰＶＢ樹脂と混合すること、および金型の開口を通じて圧力下でその混合物を押し出してシートを形成することによって調製される。
【００２４】
本発明のラミネートは当業者によく知られている従来の方法によって調製することができる。平滑な界面形状と許容可能な界面の光学性を達成するために、ＰＵと可塑化ＰＶＢ層を組み合わせる好ましい処理方法は同時押し出し成形である。必要な適合性を達成するためのＰＶＢとＰＵの組成の適切な選択を通じて、ラミネートの品質に負の影響を伴なわない有効な材料利用および一層低いコストのためにＰＵ／ＰＶＢ／ＰＵ複合体を低レベルでＰＶＢコア層中に再混合することが可能である。推奨度の落ちる処理方法には２枚重ねのラミネート加工によって引き継がれる押し出し成形コーティングおよび２回通しの押し出しコーティングが含まれる。しかしながら、これら好ましくない方法を使用すると、ＰＵとＰＶＢ成分の屈折率が非常に合っていても、ＰＵ／ＰＶＢ界面の表面形状を慎重に制御することが必要であり、さもないと望ましくない光学的曇りに直面する可能性がある。
【００２５】
シート表面の粗さは普通、メルトフラクチャのような当業者に知られている現象を通じて発生し、そのような望ましい特性は押し出し金型の開口の設計に由来する可能性がある。押し出しシートの１つまたは複数の側に粗い表面を作り出す他の知られている技術は以下のうちの１つの指定または制御を含み、すなわちポリマーの分子量の分布、溶融物の水分含量および温度である。これらの技術は米国特許第２，９０４，８４４号、第２，９０９，８１０号、第３，９９４，６５４号、第４，５７５，５４０号および欧州特許第０１８５，８６３号に開示されている。金型の下流でシートをエンボス加工することもやはり所望の表面粗さを作り出すのに使用される可能性がある。本発明で使用されることが可能な規則的パターンの表面を伴なってエンボス加工されたプラスティックシートの範例は米国特許第５，４２５，９７７号および第５，４５５，１０３号に述べられている。この表面粗さは初期のラミネート処理の間のガラス／可塑化ＰＵ界面の空気抜きを容易にするために必要とされ、その後のオートクレーブのラミネート加工の間に完全に除外される。
【００２６】
本発明の多層ポリマーラミネートは、ガラスの２枚のシートの間にラミネートが挟まれるラミネート加工ガラスに使用することが好ましい。他の実施形態では、ポリカーボネートのシートは複合中間層に貼り付けることができる。ガラスシートは、透明ガラスとティンテッドガラスの両方を含み、かつアニール処理、耐熱処理または強化処理されたガラスを含むいかなるタイプのガラスのいかなる組合せであることも可能である。本発明の複合ラミネートは、従来の安全ガラスラミネートを形成するのに使用されるもの、例えば単層の可塑化ＰＶＢ安全フィルムを含む安全ガラスラミネートを形成する処理と同じ方式で使用でき、かつ同じ装置を使ってラミネートすることができるという利点を有する。通常の市販安全ガラスのラミネート加工処理は次の段階、すなわち
（１）２片のガラスおよび多層ポリマーラミネートの手作業組み立て段階、
（２）閉じ込められた空気を除去するために組み立て品を室温で圧力噛みロールに通す段階、
（３）通常は約１００℃のガラス表面温度に到達するまでＩＲ放射体または対流手段を介して組み立て品を短時間加熱する段階、
（４）組み立て品に充分な一時的接着性を与えてラミネートのエッジをシールし、かつさらなる取り扱いを可能にするために高温の組み立て品を噛みロールの第２の対に通す段階、および
（５）通常は１３０〜１５０℃の間の温度、および１０５０〜１２７５ｋＮ／ｓｑ．ｍの圧力で約３０〜９０分間、組み立て品をオートクレーブ処理する段階、
を含む。
【００２７】
プラスティック／ガラスの界面の空気抜きとエッジのシール（段階２〜４）に使用するための、当業者に知られていてかつ商業的に実施されている他の手段は真空バッグおよび真空リング処理であり、そこでは空気を取り除くために真空が利用される。
【００２８】
本発明はガラスラミネートに使用される先行技術の中間層を上回る数多くの利点を提供する。これらの改善には高い接着性での高い貫通抵抗、および温度に対する貫通抵抗のはるかに少ない感受性が含まれる。付け加えると、接着性に与える水分の影響は本発明ではるかに少なくなる。
【実施例】
【００２９】
（実施例１〜６）
様々なガラスラミネートに関する接着性と温度と貫通抵抗の間の関係を示すために一連の試料を試験した。表１の以下の結果は２３℃（７３°Ｆ）および−１８℃（０°Ｆ）で貫通抵抗に与えるＰｕｍｍｅｌ接着および界面／複合体タイプの影響を示している。
【００３０】
【表１】
【００３１】
実施例１と実施例２〜３の間の試験結果の比較は、特許請求される本発明の実施例（１）と標準的なガラス／ＰＶＢ／ガラスの比較例２、３の間で、高いガラス接着レベルと低い試験温度における優れた貫通抵抗を示した。
【００３２】
実施例４と５は、コア層としてポリウレタンを組み入れることは、標準的なＰＶＢラミネート（実施例２と３）と比較したとき、ＰＶＢ／ガラス接着性と貫通抵抗の間で予期された関係に有意の影響を与えないことを示した。また、そのようなＰＶＢ／ＰＵ／ＰＶＢ多層から作製されたラミネートに関する試験温度と貫通抵抗の間の関係もやはり単層ＰＶＢのラミネートについて見受けられたそれと同様であった（実施例５対実施例３、および実施例４対実施例２の比較）。
【００３３】
実施例１と同じＰＵを使用したガラス／ＰＵ／ガラスのラミネートであった実施例６は試験温度に対する貫通抵抗の低い感受性を示したが、本発明の実施例１よりも有意に低いレベルであった。
【００３４】
（実施例７〜１０）
表２に示した実施例は、層の組み立て後のＰＶＢとＰＵの両方に生じる組成変化（可塑剤の移動）を示している。示した結果は、ＰＶＢおよびＰＵのポリマーに関する可塑剤取り込みの別々の測定およびその後の各々のポリマーに関する分配係数の計算によって開発された経験的なモデルに基づいており、その方法は下記に説明される。これらの実施例もやはり複合体について重要な検討事項である特性（ガラス転移温度Ｔｇおよび屈折率ＲＩ）の変化を浮き彫りにしている。これらの実施例はまた、異なる厚さを使用することがいかに異なる複合体構造（すなわち各々の成分に関する異なる平衡可塑剤レベル）に結びつくかを示しており、それは物理的特性（係数／硬度）、流動学的（例えばラミネート組み立て時の取り扱い特性およびオートクレーブによるラミネート加工時の流動特性）および光学的特性（ＲＩの不整合および曇りへの付随効果）に影響を与える。
【００３５】
ポリウレタンポリマーの各々のタイプに関する分配係数（Ｋｄ）は、一定量のトリエチレングリコールジ（２−エチルヘキサノエート）可塑剤中への個々のポリウレタンと可塑化ＰＶＢフィルムの２４時間浸漬、および比重計法を使用した相対平衡濃度の判定によって判定された。［Ｋｄ＝ｐｐｈｒ（ＰＵ）／ｐｐｈｒ（ＰＶＢ）］モデルの経験的確認は、ＰＵ／ＰＶＢ／ＰＵ複合体を手作業で組み立て、平衡を生じさせ、その後、（抽出法を介して）個々の層について可塑剤の分析を行うことによって実施した。モデルは完全に正確であると示され、組成の平衡は極めて迅速に生じることが見出され、変化を達成するのにオートクレーブによるラミネート加工を必要としなかった。
【００３６】
【表２】
【００３７】
本発明は好ましい実施形態に関して説明されてきたが、本発明の精神または範囲から逸脱することなく開示の実施形態に対して数多くの変形が為され得ることを当業者は理解するであろう。したがって、本発明の範囲は前記の説明ではなく、添付の特許請求の範囲によって規定される。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可塑化されたポリビニルブチラールを含み、かつ上面と底面を有する第１の層、
前記第１の層の前記上面に隣接する第２の層、および
前記第１の層の前記底面に隣接する第３の層を含み、
前記第２および第３の層の少なくとも一方が０．１２５ｍｍ（０．００５インチ）未満の厚さを有する可塑化されたポリウレタンを含む
多層の複合体。
【請求項２】
前記第２および第３の層の両方が０．１２５ｍｍ（０．００５インチ）未満の厚さを有するポリウレタンを含む請求項１に記載の複合体。
【請求項３】
ポリウレタン層が脂肪族を母体とするポリウレタンを含む請求項１に記載の複合体。
【請求項４】
前記第２の層に隣接した第１のガラス層をさらに含む請求項２に記載の複合体。
【請求項５】
前記第３の層に隣接した第２のガラス層をさらに含む請求項４に記載の複合体。
【請求項６】
前記ポリウレタンが、層の組合せ後に第１の層からの可塑剤の移動によって可塑化される請求項２に記載の複合体。
【請求項７】
前記第２の層に隣接した第１のガラス層をさらに含む請求項６に記載の複合体。
【請求項８】
前記第３の層に隣接した第２のガラス層をさらに含む請求項７に記載の複合体。
【請求項９】
ポリビニルブチラールを含む第１の層、および
０．１２５ｍｍ（０．００５インチ）未満の厚さを有する、可塑化されたポリウレタンの第２の層を含み、前記第２の層が第１の層の第１の側に付けられる多層複合体。
【請求項１０】
第１の層の第２の側に付けられたポリエチレンテレフタレートの層をさらに含む請求項９に記載の複合体。
【請求項１１】
前記第２の層に隣接したポリカーボネートの層をさらに含む請求項９に記載の複合体。
【請求項１２】
可塑化されたポリビニルブチラールを含む第１の層と、前記第１の層に隣接し、可塑化されたポリウレタンを含む第２の層を形成する段階、および
形成段階の間および後に層の間で可塑剤を移行させる段階を含む、多層の複合体を形成するための方法。
【請求項１３】
可塑化されたポリビニルブチラールを含む第１の層と、前記第１の層に隣接し、０．１２５ｍｍ（０．００５インチ）未満の厚さを有する可塑化されたポリウレタンを含む第２の層を形成する段階を含む、多層複合体を形成するための請求項１２に記載の方法。
【請求項１】
可塑化されたポリビニルブチラールを含み、かつ上面と底面を有する第１の層、
前記第１の層の前記上面に隣接する第２の層、および
前記第１の層の前記底面に隣接する第３の層を含み、
前記第２および第３の層の少なくとも一方が０．１２５ｍｍ（０．００５インチ）未満の厚さを有する可塑化されたポリウレタンを含む
多層の複合体。
【請求項２】
前記第２および第３の層の両方が０．１２５ｍｍ（０．００５インチ）未満の厚さを有するポリウレタンを含む請求項１に記載の複合体。
【請求項３】
ポリウレタン層が脂肪族を母体とするポリウレタンを含む請求項１に記載の複合体。
【請求項４】
前記第２の層に隣接した第１のガラス層をさらに含む請求項２に記載の複合体。
【請求項５】
前記第３の層に隣接した第２のガラス層をさらに含む請求項４に記載の複合体。
【請求項６】
前記ポリウレタンが、層の組合せ後に第１の層からの可塑剤の移動によって可塑化される請求項２に記載の複合体。
【請求項７】
前記第２の層に隣接した第１のガラス層をさらに含む請求項６に記載の複合体。
【請求項８】
前記第３の層に隣接した第２のガラス層をさらに含む請求項７に記載の複合体。
【請求項９】
ポリビニルブチラールを含む第１の層、および
０．１２５ｍｍ（０．００５インチ）未満の厚さを有する、可塑化されたポリウレタンの第２の層を含み、前記第２の層が第１の層の第１の側に付けられる多層複合体。
【請求項１０】
第１の層の第２の側に付けられたポリエチレンテレフタレートの層をさらに含む請求項９に記載の複合体。
【請求項１１】
前記第２の層に隣接したポリカーボネートの層をさらに含む請求項９に記載の複合体。
【請求項１２】
可塑化されたポリビニルブチラールを含む第１の層と、前記第１の層に隣接し、可塑化されたポリウレタンを含む第２の層を形成する段階、および
形成段階の間および後に層の間で可塑剤を移行させる段階を含む、多層の複合体を形成するための方法。
【請求項１３】
可塑化されたポリビニルブチラールを含む第１の層と、前記第１の層に隣接し、０．１２５ｍｍ（０．００５インチ）未満の厚さを有する可塑化されたポリウレタンを含む第２の層を形成する段階を含む、多層複合体を形成するための請求項１２に記載の方法。
【公開番号】特開２００９−１４８０（Ｐ２００９−１４８０Ａ）
【公開日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１５１３４１（Ｐ２００８−１５１３４１）
【出願日】平成２０年６月１０日（２００８．６．１０）
【分割の表示】特願２００３−５１２０３０（Ｐ２００３−５１２０３０）の分割
【原出願日】平成１４年７月５日（２００２．７．５）
【出願人】（５００２７６３９０）ソリユテイア・インコーポレイテツド (43)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月１０日（２００８．６．１０）
【分割の表示】特願２００３−５１２０３０（Ｐ２００３−５１２０３０）の分割
【原出願日】平成１４年７月５日（２００２．７．５）
【出願人】（５００２７６３９０）ソリユテイア・インコーポレイテツド (43)
【Ｆターム（参考）】
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