(57)【要約】  本発明の分野は、赤外線反射層およびポリマーシートを含む積層ガラス、およびこれを製造し使用する方法であり、さらに詳細には、本発明の分野は赤外線反射層および低いガラス転移温度を有するポリ（ビニルブチラール）シートを含む層を含む積層ガラス、およびこれの製造および使用方法である。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス層、
前記ガラス層に接触して配置された赤外線反射層、および
前記赤外線反射層に接触して配置されたポリマー層（前記ポリマー層は２３℃以下のガラス転移温度を有する）
を含む積層ガラスパネル。
【請求項２】
前記赤外線反射層が金属酸化物層および銀層を含む、請求項１に記載のガラスパネル。
【請求項３】
前記赤外線反射層が、ＣｒｘＯｙのキャップ層（ｘは２以下であり、ｙは５以下である）を含む、請求項１に記載のガラスパネル。
【請求項４】
前記ガラス転移温度が２１℃未満である、請求項１に記載のガラスパネル。
【請求項５】
前記ガラス転移温度が２０℃未満である、請求項１に記載のガラスパネル。
【請求項６】
前記ガラス転移温度が１８℃未満である、請求項１に記載のガラスパネル。
【請求項７】
前記ガラス転移温度が１５℃未満である、請求項１に記載のガラスパネル。
【請求項８】
前記ポリマー層がポリ（ビニルブチラール）を含む、請求項１に記載のガラスパネル。
【請求項９】
前記ポリマー層が可塑剤を含む、請求項８に記載のガラスパネル。
【請求項１０】
前記可塑剤が前記ポリマー層に少なくとも１００部あたり４０部存在する、請求項９に記載のガラスパネル。
【請求項１１】
前記可塑剤が前記ポリマー層に少なくとも１００部あたり５０部存在する、請求項９に記載のガラスパネル。
【請求項１２】
前記ポリマー層に接触して配置されたガラスの第２層をさらに含む、請求項１に記載のガラスパネル。
【請求項１３】
前記ポリマー層が、接着制御剤、顔料、染料、安定剤、難然剤、酸化防止剤、ブロック防止剤、および太陽光吸収剤からなる群から選択される作用物質をさらに含む、請求項１に記載のガラスパネル。
【請求項１４】
第１ガラス層、
前記第１ガラス層に接触して配置された赤外線反射層、
前記赤外線反射層に接触して配置されたポリマー層（前記ポリマー層はポリ（ビニルブチラール）を含み、２３℃以下のガラス転移温度を有する）、および
前記ポリマー層に接触して配置された第２ガラス層
を含む積層ガラスパネル。
【請求項１５】
前記ガラス転移温度が２０℃未満である、請求項１４に記載のガラスパネル。
【請求項１６】
前記ガラス転移温度が１８℃未満である、請求項１４に記載のガラスパネル。
【請求項１７】
前記ガラス転移温度が１５℃未満である、請求項１４に記載のガラスパネル。
【請求項１８】
前記ポリマー層が少なくとも１００部あたり４０部の可塑剤を含む、請求項１４に記載のガラスパネル。
【請求項１９】
前記ポリマー層が少なくとも１００部あたり５０部の可塑剤を含む、請求項１４に記載のガラスパネル。
【請求項２０】
開口を通過する赤外線電磁放射線を低減する方法であって、前記開口に、
ガラス層、
前記ガラス層に接触して配置された赤外線反射層、および
前記赤外線反射層に接触して配置されたポリマー層（前記ポリマー層は２３℃以下のガラス転移温度を有する）
を含む積層ガラスのパネルを配置することを含む前記方法。
【請求項２１】
ガラス層、
前記ガラス層に接触して配置されたポリ（ビニルブチラール）の層（前記ポリ（ビニルブチラール）の層は２３℃以下のガラス転移温度を有する）、
前記ポリ（ビニルブチラール）の層に接触して配置された赤外線反射層、および
前記赤外線反射層に接触して配置されたポリエチレンテレフタラートまたはポリエチレンナフタラートの層
を含む積層ガラスパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の分野は、赤外線反射層およびポリマーシートを含む積層ガラス、およびこれを製造し使用する方法であり、さらに詳細には、本発明は赤外線反射層および低いガラス転移温度を有するポリ（ビニルブチラール）シートを含む層を含む積層ガラス、およびこれの製造および使用方法である。
【背景技術】
【０００２】
可視光の大部分を透過しながら赤外線を反射する金属／誘電体スタックを含む窓は既知である。これらの窓は、これらの１個以上の窓によって定まる領域内部の太陽光による温度上昇を低減する効果を有する。これらのスタックは干渉フィルターと呼ばれ、反射抑制層または反射防止誘電体層の間に挟まれた少なくとも１層の反射性金属を含むことができる。導電性によって金属層を加熱して、霜取りまたは解氷、および／または曇り除去能力を与えることも同様に既知である。
【０００３】
自動車両用風防ガラスの代表的な構造は国際特許出願公開第ＷＯ８８／１２３０号および米国特許第４，７９９，７４５号に開示される。これらの太陽光遮蔽および／または導電性層の組み立て体は本明細書では以降「ＩＲ反射コーティング」と略称する。
【０００４】
ＩＲ反射コーティングが積層ガラスパネル、特に車両用風防ガラスのガラスと組合せられるとき、例えば乗車している人の頭の衝撃を、車両内部から積層体を貫通することなく吸収するために、組み立て体中にポリ（ビニルブチラール）（ＰＶＢ）を含む可塑化されたエネルギー吸収中間層を含むことがしばしば望まれる。これらの積層組み立て体において、一般にポリ（ビニルブチラール）層はＩＲ反射コーティングの頂部層に接触している。
【０００５】
不都合なことに、長期使用の後、積層ガラスパネル中のＩＲ反射コーティングとポリ（ビニルブチラール）層の間の接合強度が弱くなることがある。この接合の長期安定性を向上させる１つの方法は、ＩＲ反射コーティング中に、ポリ（ビニルブチラール）層との接着能力が良好なために選択した特殊なキャップ層を用いることである。これらのキャップ層はポリ（ビニルブチラール）層との接着を促進し、他の点では通常ＩＲ反射コーティングの光学的性能には作用しない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＩＲ反射コーティングおよびポリ（ビニルブチラール）層の長期安定性をさらに向上させることが望ましい。したがって、金属製の赤外線反射層を組み込む積層ガラスの特性を強化する、さらに改善された組成物および方法が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の分野は、赤外線反射層およびポリマーシートを含む積層ガラス、およびこれを製造および使用方法であり、さらに詳細には、本発明の分野は赤外線反射層および低いガラス転移温度を有するポリ（ビニルブチラール）シートを含む層を含む積層ガラス、およびこれの製造および使用方法である。
【０００８】
本発明は、ガラス層と、前記ガラス層に接触して配置された赤外線反射層と、前記赤外線反射層に接触して配置されたポリマー層とを含み、前記ポリマー層は２３℃以下のガラス転移温度を有する、積層ガラスパネルを含む。
【０００９】
本発明は、第１ガラス層と、前記第１ガラス層に接触して配置された赤外線反射層と、前記赤外線反射層に接触して配置されたポリマー層（前記ポリマー層はポリ（ビニルブチラール）を含み、２３℃以下のガラス転移温度を有する）と、前記ポリマー層に接触して配置された第２ガラス層とを含む、積層ガラスパネルを含む。
【００１０】
本発明は、、開口に、ガラス層と、前記ガラス層に接触して配置された赤外線反射層と、前記赤外線反射層に接触して配置されたポリマー層（前記ポリマー層は２３℃以下のガラス転移温度を有する）とを含む積層ガラスのパネルを配置することを含む、開口を通過する赤外電磁放射線を低減する方法を含む。
【００１１】
本発明は、ガラス層と、前記ガラス層に接触して配置されたポリ（ビニルブチラール）の層（前記ポリ（ビニルブチラール）の層は２３℃以下のガラス転移温度を有する）と、前記ポリ（ビニルブチラール）の層に接触して配置された赤外線反射層と、前記赤外線反射層に接触して配置されたポリエチレンテレフタラートまたはポリエチレンナフタラートの層とを含む、積層ガラスパネルを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の分野は、赤外線反射層およびポリマーシートを含む積層ガラス、およびこれを製造および使用する方法であり、さらに詳細には、本発明の分野は赤外線反射層および低いガラス転移温度を有するポリ（ビニルブチラール）シートを含む層を含む積層ガラス、およびこれの製造および使用方法である。
【００１３】
本発明によれば、赤外線反射層に接触して配置されたガラス転移温度の低いポリマー層を含む多層ガラスパネルは、驚くべきことに長期安定性を向上させることが発見された。
【００１４】
赤外線を反射することのできる積層ガラス構造が記述されてきた。例えば、米国特許第５，４２７，８６１号は、様々な種類の赤外線反射層の使用について記述する。本発明によれば、驚くべきことに、低いガラス転移温度（Ｔｇ）を有するポリマーシートまたはポリマー層が、赤外線反射層の接着を長期間にわたって改善することが見出された。この結果は、長期間の光への露出による接着特性の劣化に対して耐久性のある改善された積層ガラスパネルの製造を可能にする。
【００１５】
様々な実施形態において、本発明は、ガラス層と、前記ガラス層に接触して配置された赤外線反射層と、前記赤外線反射層に接触して配置されたポリマー層とを含み、前記ポリマー層は２３℃以下のガラス転移温度を有する、積層ガラスを含む。無論、追加のガラスおよびポリマー層を有する他の実施形態は本発明の範囲に含まれる。様々な実施形態において、本発明の積層ガラスパネルは、ガラス／赤外線反射層／ポリマー層／ガラスの４層を含む。
【００１６】
本明細書に用いられる用語「積層ガラスパネル」は、ガラス層とポリマー材料の層を単一の完成された多層ガラス製品、例えば、制限されることなく、自動車、航空機、および機関車の風防ガラス、および建築物ガラスの用途、例えば外部窓および内部ガラス構造に組み込む任意の構造である。
【００１７】
一実施形態において、赤外線反射層はガラス層に接触して配置されている。赤外線反射層は複数の異なる材料層を、例えば金属／誘電体スタックに含むことができる。赤外線反射層は積層ガラスの用途において赤外線を反射する機能を有する当技術分野に既知の任意の層とすることができ、マグネトロンスパッタなど任意の既知の方法によってガラス層に塗工することができる。
【００１８】
金属／誘電体スタック部品は、例えば、ファブリ−ペロー型設計の干渉フィルターとすることができ、様々な実施形態において、材料およびこの厚さを、可視光が最大透過し、太陽光スペクトルの熱発生赤外線部分（７００〜２１２５ｎｍ）が最大反射するように適切に選択することによって任意の特別な用途に仕上げることができる。これらのスタックは、米国特許第３，６８２，５２８号および第４，１７９，１８１号に一般的に開示されるように、互いに連続的に接触して表面接着され、所定の順序に配置された、複数の、逐次的に堆積されたオングストローム厚さの金属および誘電体コーティング平面層から構成することができる。
【００１９】
一実施形態において、赤外線反射層は１層以上の近赤外線反射金属層を含む誘電体スタックを含み、この層は、動作位置で、ＡＮＳＩＺ２６．１に規定されたように測定して、垂直入射可視光の少なくとも７０％を透過する。要求が厳しくない建築用途にはより低い透過レベルが許容され、単一金属層または他のさらに光吸収性の金属／誘電体スタックを使用することができる。
【００２０】
様々な実施形態において、スタックの表面に垂直な可視光反射は約１０％、８％、６％、または５％未満である。金属層は典型的に１層以上の誘電体層によって互いに分離され（すなわち、厚さ方向に垂直に）るので、金属層からの可視光の反射は破壊的に妨害され、それによって可視光の透過が強くなる。使用可能な金属は、銀、アルミニウム、クロム、亜鉛、スズ、ニッケル、真鍮、金、ステンレス鋼、銅、およびこれらの任意の合金またはクラッドを含む。様々な実施形態において、金属は銀である。金属層の厚さは、例えば、４０Å〜２５０Å、６０Å〜２００Å、７０Å〜１７５Å、８０Å〜１４０Å、６０Å〜２００Åとすることができる。
【００２１】
誘電体層要素は本質的に可視範囲で透明とすることができ、様々な実施形態において、１種の誘電体層は１対の金属層の間に接触して配置されている。様々な実施形態において、誘電体層は金属層の両側に配置されている。使用可能な材料の例はＷＯ３、Ｉｎ２Ｏ３、ＳｎＯ２、ＩＴＯ、ＡＬ２Ｏ３、ＭｇＦ２、ＺｎＳ、ＴｉＯ２、およびＺｎＯを含む。
【００２２】
様々なキャップ層を本発明の赤外線反射層に用いることができる。本明細書に用いられる用語「キャップ」層は、ポリ（ビニルブチラール）などのポリマー層に接触して配置された層である。
【００２３】
様々な実施形態において、酸化クロムＣｒｘＯｙ（ｘは１または２であり、ｙは１と５を含んで１〜５である）のキャップ層は、片側を可塑化ポリ（ビニルブチラール）層に接触し、他の側を金属／誘電体スタックの反射防止層に接触している金属／誘電体スタックの頂部層である。これらの実施形態におけるｘおよびｙの値は、このキャップ層の堆積中に発生する酸化量および完成製品の意図される用途に応じて変化することができる。酸化は、堆積速度、用いられる電力レベル、およびスパッタ室中の酸素とアルゴンなど他のガスの混合物中の酸素の割合を含んで、用いられるスパッタ条件によって決定される。与えられた任意の堆積条件の組について、ｘおよびｙの値または酸化状態は、既知のＥＳＣＡ（ＸＰＳ）またはＡＥＳ分析によって求めることができる。様々な実施形態において、窒化ケイ素はキャップ層として用いることができる。金属および誘電体、ならびに窒化ケイ素の任意の組合せは本発明の赤外線反射層に用いることができる。また、キャップ層は前に誘電体層として挙げた任意の誘電体材料とすることができる。
【００２４】
米国特許第５，４２７，８６１号に開示された赤外線反射層の任意の実施形態を用いることができる。様々な実施形態において、赤外線反射層の金属層は、例えば、霜取りまたは曇り除去用途を含む様々な目的のために、電気エネルギー源と導電的に連結してガラスの加熱手段を提供することができる。
【００２５】
本明細書に用いられる用語「ポリマーシート」または「ポリマー層」は、任意の適切な方法で薄い層の中に形成された、積層ガラス構造中の中間層としての使用に適したポリマー組成物を意味する。
【００２６】
キャップ層に接触して配置されたポリマーシートはガラス転移温度が２３℃以下である任意の適切なポリマーを含むことができ、好ましい実施形態において、上で例示したように、ポリマーシートはポリ（ビニルブチラール）を含む。本明細書に与えられたポリ（ビニルブチラール）を含む本発明の任意の実施形態において、ポリマーがポリ（ビニルブチラール）からなる、または本質的にポリ（ビニルブチラール）からなる他の実施形態が含まれる。これらの実施形態において、ポリ（ビニルブチラール）からなる、または本質的にポリ（ビニルブチラール）からなるポリマーおよびこれらの添加剤を有するポリマーシートと一緒に、本明細書に開示される添加剤の任意の変形を用いることができる。
【００２７】
本発明の様々な実施形態において、ポリマー層および特にポリ（ビニルブチラール）層は、２３℃以下、２０℃未満、１９℃未満、１８℃未満、１７℃未満、１６℃未満、１５℃未満、１４℃未満、１３℃未満、１２℃未満、１１℃未満、１０℃未満のガラス転移温度を有する。
【００２８】
本発明のポリマーシートの様々な実施形態において、ポリマーシートは、樹脂１００部あたり１０〜９０部、１５〜８５部、２０〜６０部、２５〜６０部、２０〜８０部、２５〜７０部、２５〜６０部（「ｐｈｒ」）の可塑剤を含むことができる。無論、特定の用途に適した他の量を用いることができる。ポリ（ビニルブチラール）シートは、樹脂１００部あたり２０〜８０部、さらに好ましくは２５から６０部の可塑剤を含むことが好ましい。いくつかの実施形態において、可塑剤は２０個未満、１５個未満、１２個未満、または１０個未満の炭素原子の炭化水素部を有する。可塑剤の量は、ポリ（ビニルブチラール）シートのガラス転移温度に効果を与えるように調節することができる。一般に、Ｔｇを下げるためにはより多量の可塑剤が加えられる。本発明の様々な実施形態において、ポリマーシートは、樹脂１００部あたり少なくとも４０部、少なくとも５０部、少なくとも６０部、少なくとも７０部、少なくとも８０部、少なくとも９０部、少なくとも１００部の可塑剤を含む。
【００２９】
当技術分野に既知であるように、本発明のポリマー層には様々な接着制御剤を用いることができ、例えば、酢酸カリウム、酢酸ナトリウム、またはマグネシウム塩を含むことができる。本発明のポリマー層に用いることのできる接着制御剤の例は、例えば、米国特許第５，７２８，４７２号に開示されたものを含む。
【００３０】
酸化クロム層がＩＲ反射コーティングのキャップ層として働く実施形態において、シート中の主な金属カチオンは二価とすることができる。したがって、酸化クロムのキャップ層が用いられる本発明のポリマー、例えばポリ（ビニルブチラール）のシート層成分の処方における接着制御剤は、Ｃ１〜Ｃ８有機物好ましくは脂肪族モノカルボン酸の二価の金属塩とすることができる。これらの酸は直鎖または分岐の脂肪族とすることができる。二価の金属カチオンは、マグネシウム、カルシウム、または亜鉛など周期律表のＩＩ−ＡまたはＩＩ−Ｂ族の元素であることが好ましい。代表的なアニオンはアセタート、ブチラート、２−エチルブチラート、およびオクタノアートである。酸化クロムキャップ層を用いるこの実施形態の金属カルボン酸塩処方中の少量の一価のカチオンは、酸化クロム層への接着に悪影響を与えることなく存在することができる。これらの一価のカチオン、典型的にカリウムまたはナトリウムは、通常、樹脂合成に用いられた工程の副生成物としてシートのポリ（ビニルブチラート）樹脂中に存在する。例えば、酢酸ナトリウムおよび酢酸カリウムは、ポリ（ビニルブチラール）樹脂合成工程における酸の中和から存在することがある。
【００３１】
酸化クロムキャップ層を有する実施形態において、主として二価の金属カチオン、および、存在するならば、ガラスおよび酸化クロムに対するシートの望ましい接着レベルを与えるためにシート中に少量含まれる一価の金属カチオンを含むカルボン酸金属塩の量は、シートの力価によって求められる。これらの力価は、二価の金属塩添加剤と同様、樹脂に帰する力価を含み、例えば、２０〜１２０、または３０〜１１０とすることができる。カルボン酸金属塩添加剤は、シートの可塑剤中に分散することによってシート処方中に組み込むことができる。
【００３２】
本発明のさらに他の実施形態は、上述のように、ガラス以外の基板に接触して配置された赤外線反射層に接触した、低いガラス転移温度を有する同じポリマー層を用いる。詳細には、赤外線反射層は、任意の適切なポリマー、例えばポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）またはポリエチレンナフタラート（ＰＥＮ）を含む層に接触することができる。
【００３３】
これらの実施形態において、積層ガラスパネルは、ガラス層と、前記ガラス層に接触して配置されたポリ（ビニルブチラール）の層または他のポリマー層（前記ポリ（ビニルブチラール）層または他のポリマー層は２３℃以下のガラス転移温度を有する）と、前記ポリ（ビニルブチラール）の層または他のポリマー層に接触して配置された赤外線反射層と、および前記赤外線反射層に接触して配置されたポリエチレンテレフタラートまたはポリエチレンナフタラートの層とを含む。無論、さらに他の層を加えて、例えば、ポリ（ビニルブチラール）およびガラスの層を含む完全な多層ガラスパネルを形成することができる。
【００３４】
その上に赤外線反射層が形成されたポリエチレンテレフタラートまたはポリエチレンナフタラートの層を含む実施形態では、積層ガラスパネルの様々な層を任意の適切な順序で配置することができる。例えば、ガラス／ポリ（ビニルブチラール）／赤外線反射層／ポリエチレンテレフタラート／ポリ（ビニルブチラール）／ガラスの層を有するパネルを形成することができる。赤外線反射層に接触しているポリエチレンテレフタラートまたはポリエチレンナフタラートの層が、２層のポリマー層、例えばポリ（ビニルブチラール）の間に配置された任意の実施形態において、２層のポリマー層は同じ特性を有する必要はない。言い換えれば、赤外線反射層に接触するポリマー層は、低いガラス転移温度を有すると本明細書で記述される任意の層であるが、ポリエチレンテレフタラートまたはポリエチレンナフタラートに接触する第２ポリマー層は、ポリ（ビニルブチラール）など任意の従来のポリマー層とすることができ、あるいは替りに、本発明の部分として説明される任意のポリマー層とすることができる。
【００３５】
本発明の任意のポリマー層／赤外線反射層の接合の長期安定性を測定するには、加速光露出技術を用いることができる。キャップ層／ポリマー層接合の長期的強度は、放射される光の大部分がＵＶ放射線からなる、Ｆａｄｅｏｍｅｔｅｒ（カーボンアーク源）、Ｗｅａｔｈｅｒｏｍｅｔｅｒ（キセノンアーク源）、ＥＭＭＡ試験または同等の装置（ＱＵＶ装置を含む）の形の強いＵＶ放射線源に露出することによるガラスパネル組み立て体加速試験露出によって測定される。接合の劣化性に対する耐久性は、上記装置の１つのＵＶ放射線に露出した後、本明細書で説明される衝撃接着試験（Ｐｕｍｍｅｌ  Ａｄｈｅｓｉｏｎ  Ｔｅｓｔ）によって求めることができる。
【００３６】
加速装置のＵＶ光へのガラスパネルの露出はラングレー（Ｌａｎｇｌｅｙｓ）で定量することができる。本発明の様々な実施形態において、赤外線反射層とポリマー層の間の接合は、２００，０００ラングレーに露出した後、衝撃接着値の変化で測定して、１５％未満、１０％未満、８％未満、５％未満、２．５％未満、または１％未満の劣化である。例えば、衝撃接着値が出発の値６から最終値５．７へ減少したとき、接合は５％劣化したと言われる。替りに、本発明の様々な実施形態において、２００，０００ラングレーに露出した後、接合は衝撃接着値で２以下の低下、１以下の低下を示し、または衝撃接着値の変化を示さない。
【００３７】
本発明の様々な実施形態において、赤外線反射層とポリマー層の間の接合は、５００，０００ラングレーに露出した後、衝撃接着値の変化で測定して、１５％未満、１０％未満、８％未満、５％未満、２．５％未満、または１％未満の劣化である。例えば、衝撃接着値が出発の値６から最終値５．７へ減少したとき、接合は５％劣化したと言われる。替りに、本発明の様々な実施形態において、５００，０００ラングレーに露出した後、接合は衝撃接着値で２以下の低下、１以下の低下を示し、または衝撃接着値の変化を示さない。
【００３８】
本発明の方法は、本明細書に他で論じられるように、任意の従来のパネル組み立て技術を用いる本発明の範囲内として本明細書に開示される、任意の積層ガラスパネルの製造方法を含む。
【００３９】
また、本発明は、開口を通過する赤外電磁放射線を減少させる方法も含み、前記開口に、ガラス層と、前記ガラス層に接触して配置された赤外線反射層と、前記赤外線反射層に接触して配置されたポリマー層（前記ポリマー層は２３℃以下のガラス転移温度を有する）とを含む積層ガラスのパネルを配置することを含む。本明細書に用いられる用語「開口」は、光が通過するあらゆる空間であり、本発明のガラスパネルを固定することができる。
【００４０】
また、本発明は、開口を通る赤外電磁放射線を減少させる方法も含み、前記開口に、本発明の範囲内として本明細書に開示される任意の積層ガラスパネルを含む積層ガラスのパネルを配置することを含む。
【００４１】
本明細書に用いられる用語「樹脂」は、酸性触媒と後続のポリマー前駆体の中和から得られる混合物から取り出されたポリマー（例えばポリ（ビニルブチラール））成分を指す。一般に、樹脂はポリマー、例えばポリ（ビニルブチラール）に加えて、酢酸塩、塩、およびアルコールなどの他の成分を有する。本明細書に用いられる用語「溶融物」は可塑剤および場合によって他の添加剤と樹脂の溶融混合物を指す。
【００４２】
本発明のポリマーシートは、任意の適切なポリマーを含むことができ、好ましい実施形態において、上に例示したように、ポリマーシートはポリ（ビニルブチラール）を含む。ポリマーシートのポリマー成分としてポリ（ビニルブチラール）を含む、本明細書に与えられる本発明の任意の実施形態において、ポリマー成分がポリ（ビニルブチラール）からなる、あるいは本質的にポリ（ビニルブチラール）からなる他の実施形態が含まれる。これらの実施形態において、ポリ（ビニルブチラール）からなる、あるいは本質的にポリ（ビニルブチラール）からなるポリマーを有するポリマーシートと一緒に、本明細書に開示される添加剤の任意の変形を用いることができる。
【００４３】
一実施形態において、ポリマーシートは部分的にアセタール化したポリ（ビニルアルコール）系のポリマーを含む。他の実施形態において、ポリマーシートは、ポリ（ビニルブチラール）、ポリウレタン、ポリ（ビニルクロリド）、ポリ（エチレンビニルアセタート）、この組合せなどからなる群から選択されるポリマーを含む。一実施形態において、ポリマーシートはポリ（ビニルブチラール）を含む。他の実施形態において、ポリマーシートは可塑化ポリ（ビニルブチラール）を含む。さらに他の実施形態において、ポリマーシートはポリ（ビニルブチラール）および１種以上の他のポリマーを含む。適切なガラス転移温度を有する他のポリマーも用いることができる。特にポリ（ビニルブチラール）について好ましい範囲、値、および／または方法（例えば、制限されることなく、可塑剤、成分割合、厚さ、および特性強化添加剤について）が与えられる本明細書の任意の部分において、これらの範囲は、適用可能な場合、ポリマーシートの成分として有用であると本明細書に開示される他のポリマーおよびポリマー混合物にも適用される。
【００４４】
ポリ（ビニルブチラール）を含む実施形態について、ポリ（ビニルブチラール）は、酸性触媒の存在下、ポリ（ビニルアルコール）とブチルアルデヒドとの反応、続いて触媒の中和、単離、安定化、および樹脂の乾燥を含む既知のアセタール化工程によって製造することができる。
【００４５】
様々な実施形態において、ポリ（ビニルブチラール）を含むポリマーシートは、ＰＶＯＨとして計算して１０〜３５重量％（ｗｔ％）の水酸基、ＰＶＯＨとして計算して１３〜３０重量％の水酸基、ＰＶＯＨとして計算して１５〜２２重量％の水酸基を含む。また、ポリマーシートは、ポリビニルアセタートとして計算して、１５重量％未満のエステル残基、１３重量％未満、１１重量％未満、９重量％未満、７重量％未満、５重量％未満、または３重量％未満のエステル残基を含むことができ、残りはアセタール、好ましくはブチルアルデヒドアセタールであるが、場合によって少量の他のアセタール基、例えば、２−エチルヘキサナール基を含む（例えば、米国特許第５，１３７，９５４号参照）。
【００４６】
様々な実施形態において、ポリマーシートは、モルあたり３０，０００、４０，０００、５０，０００、５５，０００、６０，０００、６５，０００、７０，０００、１２０，０００、２５０，０００、または３５０，０００グラム（ｇ／モルまたはダルトン（Ｄａｌｔｏｎｓ））を超える分子量を有するポリ（ビニルブチラール）を含む。アセタール化ステップ中に少量のジアルデヒドまたはトリアルデヒドを加えて、分子量を３５０ｇ／ｍを超えて増加させることができる（例えば、米国特許第４，９０２，４６４号、４，８７４，８１４号、４，８１４，５２９号、４，６５４，１７９号を参照されたい）。本明細書に用いられる用語「分子量」は、重量平均分子量を意味する。任意の適切な方法を用いて本発明のポリマーシートを製造することができる。ポリ（ビニルブチラール）製造の適切な工程の詳細は当業者には既知である（例えば、米国特許第２，２８２，０５７号、第２，２８２，０２６号を参照されたい）。一実施形態において、Ｂ．Ｅ．Ｗａｄｅ（２００３）によるＥｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ＆  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、第３版、第８巻、３８１〜３９９頁、Ｖｉｎｙｌ  Ａｃｅｔａｌ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓに記述された溶媒法を用いることができる。他の実施形態において上記文献中に記載された水性法を用いることができる。ポリ（ビニルブチラール）は、例えば、Ｓｏｌｕｔｉａ  Ｉｎｃ．、Ｓｔ  Ｌｏｕｉｓ、Ｍｉｓｓｏｕｒｉ製のＢｕｔｖａｒ（登録商標）樹脂として様々な形で入手可能である。
【００４７】
最終製品の性能を強化するためにポリマーシートに添加剤を組み込むことができる。これらの添加剤は、当分野に既知の可塑剤、染料、顔料、安定剤、（例えば紫外線安定剤）酸化防止剤、耐炎剤、ＩＲ吸収剤、ブロック防止剤、これらの添加剤の組合せなどを含むが制限されない。
【００４８】
本発明のポリマーシート間のブロックを防止する目的に用いることのできる添加剤（ブロック防止剤）は、当分野に既知の従来の作用物質および以下の特許または特許出願に開示される作用物質を含む。独国特許出願公開第ＤＥ１００６４３７３Ａ１号、独国特許出願公開第ＤＥ１０１６２３３８号および国際公開第ＷＯ０３５１９７４Ａ１号。さらに、同時係属の米国特許出願第１０／４５７，１８５号、第１０／４２７，４１２号、第１０／４５７，６４２号、および第１０／４５２，１４６号に開示されるブロック防止剤を本発明のポリマーシートと一緒に用いることができる。
【００４９】
ポリマーシートを形成するために、本発明のポリマー樹脂に適切な可塑剤を加えることができる。本発明のポリマーシートに用いられる可塑剤は、中でも多塩基酸または多水酸基アルコールのエステルを含むことができる。適切な可塑剤は、例えば、トリエチレングリコールジ−（２−エチルブチラート）、トリエチレングリコールジ−（２−エチルヘキサノアート）、トリエチレングリコールジヘプタノアート、テトラエチレングリコールジヘプタノアート、ジヘキシルアジパート、ジオクチルアジパート、ヘキシルシクロヘキシルアジパート、ヘプチルとノニルアジパートの混合物、ジイソノニルアジパート、ヘプチルノニルアジパート、ジブチルセバカート、オイル変性セバシン酸アルキッドなどのポリマー可塑剤、および米国特許第３，８４１，８９０号に開示されるリン酸塩とアジピン酸塩の混合物、および米国特許第４，１４４，２１７号に開示されるアジピン酸塩、およびこれらの組合せを含む。使用することのできる他の可塑剤は、米国特許第５，０１３，７７９号に開示されるようなＣ４〜Ｃ９アルキルアルコールと環状Ｃ４〜Ｃ１０アルコールから作られる混合アジパート、およびヘキシルアジパートなどのＣ６〜Ｃ８のアジピン酸エステルである。
【００５０】
ポリ（ビニルブチラール）もしくは他のポリマーおよび可塑化添加剤は、当業者に既知の方法に従ってシート形状に熱的に処理し加工することができる。ポリ（ビニルブチラール）シート形成の例示的方法の一例は、樹脂、可塑剤、および添加剤を含む溶融ポリ（ビニルブチラール）（以降「溶融物」）を、シート金型（例えば、１つの寸法が垂直寸法よりも実質上大きな開口を有する金型）に溶融物を押し込み、押し出すことを含む。ポリ（ビニルブチラール）シート形成の他の例示的方法は、溶融物を金型からローラー上に鋳造し、樹脂を固化し、続いて固化した樹脂をシートとして取り出すことを含む。どちらの実施形態においても、シートの片側または両側の表面の質感は、金型開口の表面調節によって、またはローラー表面に質感を与えることによって制御することができる。シートの質感の他の制御技術は、材料の因子（例えば、樹脂および／または可塑剤の水含有量、溶融物の温度、ポリ（ビニルブチラール）の分子量分布、またはこれらの因子の組合せ）を変化させることを含む。さらに、シートは、間隔を置いた突起を含み、一時的に表面を不規則にして積層工程中にシートの脱気を容易にし、その後、積層工程の温度と圧力を上昇させて突起をシートに溶融し、それによって平滑な仕上げを得るように構成することができる。様々な実施形態において、ポリマーシートは０．１〜２．５ミリメートル、０．２〜２．０ミリメートル、０．２５〜１．７５ミリメートル、および０．３〜１．５ミリメートル（ｍｍ）の厚さを有することができる。
【００５１】
さらに、本発明は、本発明のＩＲ反射層／ポリマーシート構造に接触して配置された、典型的に二酸化ケイ素を含むガラスの層を含む積層安全ガラスを含む。さらに、この間に配置された本発明の反射層／ポリマーシート構造を有する２シートのガラスを含む積層安全ガラスが含まれる。
【００５２】
また、本発明は、風防ガラス、窓、および本発明の多層構造を含む他の完成ガラス製品を含む。
【００５３】
ここで、本発明で用いるための様々なポリマーシートおよび／または積層ガラスの特性および測定技術を説明する。
【００５４】
ポリマーシート、特にポリ（ビニルブチラール）シートの透明度は、シートを通過しない光の量化である、濁度の測定によって求めることができる。濁度のパーセントは以下の技術によって測定することができる。ＡＳＴＭ  Ｄ１００３−６１（１９７７に再認可）−方法Ａに従い、Ｉｌｌｕｍｉｎａｎｔ  Ｃを用い、観察角度２度で、Ｈｕｎｔｅｒ  Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ（Ｒｅｓｔｏｎ、ＶＡ）から入手可能な濁り量の測定装置、Ｈａｚｅｍｅｔｅｒ  Ｍｏｄｅｌ  Ｄ２５を用いることができる。本発明の様々な実施形態において、濁りパーセントは５％未満、３％未満、および１％未満である。
【００５５】
衝撃接着は以下の技術によって測定することができ、ここで、「衝撃接着（ｐｕｍｍｅｌ）」はガラスへのポリマーシートの接着を定量することを指し、衝撃接着を求めるために以下の技術が用いられる。２層貼り合わせガラス積層サンプルが標準的なオートクレーブ積層条件で調製される。積層品は約−１７℃（０°Ｆ）まで冷却され、ハンマーで手動により衝撃してガラスを破壊する。次いで、ポリ（ビニルブチラール）シートに接着しない破壊した全てのガラスを除去し、ポリ（ビニルブチラール）シートに接着して残ったガラスの量を標準と目視にて比較する。標準は、ポリ（ビニルブチラール）シートに接着して残るガラスの変量の尺度である。詳細には、衝撃接着標準０で、ガラスはポリ（ビニルブチラール）シートに接着して残らない。衝撃接着標準１０で、１００％のガラスがポリ（ビニルブチラール）シートに接着して残る。本発明の積層ガラスパネルでは、様々な実施形態は、少なくとも３、少なくとも５、少なくとも８、少なくとも９、または１０の衝撃接着を有する。他の実施形態は８と１０を含んで８〜１０の衝撃接着を有する。
【００５６】
ポリマーシートの「黄色指数（ｙｅｌｌｏｗｎｅｓｓ  ｉｎｄｅｘ）」は、以下のように測定することができる。本質的に片面状の、平行で平滑なポリマー表面を有する厚さ１ｃｍのポリマーシートの透明な成型円板が形成される。指標は、可視スペクトルのスペクトル光透過率から、ＡＳＴＭ  ｍｅｔｈｏｄ  Ｄ１９２４、「プラスチックの黄色指数の標準試験方法（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｙｅｌｌｏｗｎｅｓｓ  Ｉｎｄｅｘ  ｏｆ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ）」に従って測定される。値は測定した試験片の厚さを用いて、１ｃｍの厚さに補正される。
【００５７】
本明細書に用いられる用語「力価（ｔｉｔｅｒ）」は、酢酸ナトリウムと酢酸カリウム（本明細書に用いられるとき、「総アルカリ力価」）、およびマグネシウム塩について以下の方法を用い、シートサンプルで求めることができる。
【００５８】
重量を測定する各シートサンプル中の樹脂量を求めるために、以下の式が用いられる。式中、ＰＨＲは、可塑剤および元のシートサンプル調製樹脂への任意の他の添加剤を含む樹脂１００ポンドあたりのポンドとして定義される。
【００５９】
【数１】
2007534602.tif 000002
【００６０】
シートサンプル中約５ｇの樹脂は、シートサンプルの最初の量を判断するために用いられる目標質量であり、シートサンプル中の樹脂の計算質量は各力価測定に用いられる。全ての滴定は同じ日に終了しなければならない。
【００６１】
シートサンプルはビーカーの中で２５０ｍｌのメタノールに溶解される。シートサンプルが完全に溶解するには８時間かかる。メタノールだけのブランクもビーカーに準備する。サンプルとブランクを、ｐＨ２．５で停止するようにプログラムした自動ｐＨ滴定器を用いて各々０．００５００規定のＨＣｌで滴定する。ｐＨ４．２を得るために各サンプルおよびブランクに加えられたＨＣｌの量を記録する。［０．０１ＮＨＣｌのｍｌ／樹脂１００ｇ］について、ＨＣｌ力価は以下に従って求められる。
【００６２】
【数２】
2007534602.tif 000003
【００６３】
マグネシウム塩の力価を求めるには、以下の手順を用いる。
【００６４】
５４ｇの塩化アンモニウムと３５０ｍｌの水酸化アンモニウムをメタノールで１リットルに希釈して調製したｐＨ１０．００の緩衝液１２〜１５ｍｌと、１２〜１５ｍｌのＥｒｉｃｈｒｏｍｅ  Ｂｌａｃｋ  Ｔ指示薬を、既に上述のようにＨＣｌで滴定したブランクと各シートサンプルに加える。次いで、滴定剤を０．３２６３ｇのエチレンジアミン四酢酸四ナトリウム二水和物（ｔｅｔｒａｓｏｄｉｕｍ  ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉａｍｉｎｅｔｅｔｒａａｃｅｔａｔｅ  ｄｉｈａｙｄｒａｔｅ）および５ｍｌの水をメタノールで１リットルに希釈して調製した０．０００２９８ｇ／ｍｌのＥＤＴＡ溶液に変更する。ＥＤＴＡ滴定は５９６ｎｍの光透過率で測定する。滴定を開始する前に、溶液が明るいマジェンタ−ピンク色なので、サンプルまたはブランクについて最初に透過率％を１００％に調節する。５９６ｎｍでの透過率が一定になるとき、ＥＤＴＡ滴定を完了し、溶液は濃いインジゴ色になる。インジゴブルーの終点に達するために滴定したＥＤＴＡの容積をブランクおよび各シートサンプルについて記録する。マグネシウム塩の力価は以下に従って求められる。
【００６５】
【数３】
2007534602.tif 000004
【００６６】
この結果から、樹脂グラムあたり酢酸塩１×１０−７として、総アルカリ力価は以下に従って計算することができる。
【００６７】
総アルカリ力価＝シートのＨＣｌ力価−（２×総マグネシウム塩の力価）
【実施例１】
【００６８】
この実施例において、２種の積層ガラス構造が形成される。各々、以下の順序で４層である。ガラス層／赤外線反射層／ポリ（ビニルブチラール）層／ガラス層。第１構造において、ポリ（ビニルブチラール）は１８℃のガラス転移温度を有する。第２構造において、ポリ（ビニルブチラール）は３０℃のガラス転移温度を有する。２種の構造の他の３層は同じである。
【００６９】
２種の積層ガラス構造を以下の表に示した量の光に露出する。各構造の各ガラス層についての衝撃接着結果も示す。
【００７０】
【表１】
2007534602.tif 000005
【００７１】
上の表に示すように、標準ガラス転移温度を有するポリ（ビニルブチラール）を用いる積層ガラスの衝撃接着値は、１年間の光露出に等しい２５０，０００Ｌａｎｇｒｅｙの露出後に、より低い衝撃接着を与えるが、低いガラス転移温度のポリ（ビニルブチラール）層を組み込むパネルは高い衝撃接着値を保つ。
【００７２】
本発明を例示的実施形態を参照して説明したが、当業者であれば、様々な変更およびこの要素の等価の置換が、本発明の範囲から逸脱することなく可能であることを理解するであろう。さらに、本発明の本質的な範囲から逸脱することなく、特定の状況または材料を本発明の教示に適合させるために多くの修正を行うことができる。したがって、本発明はこの発明を実施するために開示される特定の実施形態に制限されず、本発明は添付の請求項の範囲内に包含される全ての実施形態を含むものである。
【００７３】
さらに、本発明の単一成分に対して与えられるあらゆる範囲、値、または特性は、互換性がある場合、本発明の任意の他の成分に対して与えられる任意の範囲、値、または特性と交換して用い、本明細書の全体を通して与えられる成分の各々について定義される値を有する実施形態を形成することができることが理解されるであろう。例えば、積層ガラスパネルは、所与の適切な種類の赤外線反射層に加えて、適切なＴｇになる任意の範囲の可塑剤を有するポリ（ビニルブチラール）を含んで、複数の順序に形成することができる。
【００７４】
与えられた範囲および値は例示のためであり、特記しないかぎり、他の範囲および値を使用できないことを意味するものではないことがさらに理解されるであろう。
【００７５】
本明細書に参照される刊行物記事、特許、特許出願、および書籍、を含む各参照は、その全体が参照により本明細書に組み込まれている。
【国際調査報告】
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