單層密封型復(fù)層透明體的制作方法

專利名稱：單層密封型復(fù)層透明體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及僅使用含有選自聚異丁烯、丁基橡膠和改性丁基橡膠的至少一種丁基類彈性體成分作為基體成分的彈性體類間隔物作為間隔物的單層密封型復(fù)層透明體，特別是單層密封型復(fù)層玻璃及其制造方法。
背景技術(shù)：
以往，已知有通常以間隔物夾住2塊平板玻璃而構(gòu)成的所謂復(fù)層玻璃。復(fù)層玻璃主要用于建筑和車輛，一般如圖4所示，將鋁等金屬間隔物5和丁基橡膠6配置在2塊平板玻璃1和2間的外周部，再于金屬間隔物等的外側(cè)配置雙重封條7，這種類型是目前的主流。該結(jié)構(gòu)的復(fù)層玻璃由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為了低成本地進行大量生產(chǎn)，必須采用較昂貴的制造設(shè)備。此外，由于金屬間隔物具有高熱傳導性，金屬間隔物容易將熱量從復(fù)層玻璃的一面?zhèn)鲗У搅硪幻?，因此存在用作窗時無法充分滿足隔熱性的缺點。
通過以熱傳導率低的材料構(gòu)成復(fù)層玻璃的間隔物及其周圍、即復(fù)層玻璃的密封部分，被認為可以提高復(fù)層玻璃的隔熱性，但現(xiàn)有技術(shù)在大多情況下在隔熱性和/或耐久性方面無法令人滿意。已知例如使用樹脂制間隔物的復(fù)層玻璃(例如參考專利文獻1)，該情況下，由于樹脂制間隔物本身對可能進入復(fù)層玻璃的空氣層的水分不具有足夠的隔絕能力(防水性能)，因此開始使用后較短時間便在復(fù)層玻璃的空氣層內(nèi)產(chǎn)生凝結(jié)，在耐久性方面存在問題。
此外，已知在復(fù)層玻璃的密封部分使用作為第1重密封層的丁基類材料和外部第2重密封層的復(fù)層玻璃(例如參考專利文獻2)。該情況下，雖然第1重密封層本身具有較高的防水性能，但僅通過第1重密封層難以長期保持作為復(fù)層玻璃的形狀，因此需要再在第1重密封部分的外側(cè)配置所謂固化型密封膠作為第2重封條。此外，固化型密封膠的使用存在以下的問題(i)制造成本上升；(ii)由于受到將復(fù)層玻璃安裝到窗上時玻璃的預(yù)留深度的限制，附加第2重封條就不得不減小第1重封條的厚度，耐久性難以保證；(iii)即使第2重封條使用固化型密封膠，也必須在其固化之前僅通過第1重封條維持復(fù)層玻璃整體的形狀，以往在這時無法完全抑制由于玻璃的自重而產(chǎn)生的復(fù)層玻璃形狀的變形。
提出有通過在丁基類材料中埋設(shè)金屬間隔物來解決上述問題的方法(例如參考專利文獻3)。然而，使用該方法的情況下，通過金屬間隔物傳導的熱量也無法忽視，密封部的熱傳導結(jié)果比僅由有機材料構(gòu)成的情況更大，希望熱傳導性的進一步下降。此外，由于插入金屬間隔物，即使防止了密封部被壓縮而壓垮復(fù)層玻璃的空氣層，也無法充分防止例如2塊平板玻璃向剪切方向(與平板玻璃的平面大致水平的方向)的錯位，實際用于建筑的窗玻璃在其尺寸較大的情況下，為了獲得實用耐久性，也需要如前所述在玻璃外周部形成第2重封條(例如參考專利文獻2)。
作為復(fù)層玻璃的密封材料，已知將聚異丁烯或丁基橡膠作為基體的復(fù)層玻璃密封材料用丁基類彈性體材料的各種組合物(例如參考專利文獻4～7)，但這些材料在用作復(fù)層玻璃的間隔物時，僅通過它們都無法保持復(fù)層玻璃的形狀。
此外，還提出有通過在以往公知的丁基類彈性體中添加規(guī)定量的結(jié)晶性聚烯烴，丁基類彈性體的機械物性、特別是蠕變?nèi)崃繙p小，復(fù)層玻璃的隔熱性、耐久性和形狀保持性得到大幅改善的復(fù)層玻璃用間隔物材料(例如參考專利文獻8)。
本發(fā)明中，認為構(gòu)成間隔物的材料需要具有適度的蠕變性。將蠕變性作為表征指標，有考慮到變形的時間尺度的彈性模量或作為其倒數(shù)的蠕變?nèi)崃康?。已知這兩者可以通過施加一定荷重時的形變的時間變化量來求得。最終，適度的蠕變性是指施加荷重的狀態(tài)下的形變的時間變化量在適度的范圍內(nèi)。
另一方面，本發(fā)明中，蠕變性好、蠕變性小或蠕變性低是指上述形變的時間變化量小，這意味著前述的彈性模量高，或者蠕變?nèi)崃啃　Ｏ喾吹?，蠕變性差、蠕變性大或蠕變性高是指上述形變的時間變化量大，這意味著前述的彈性模量低，或者蠕變?nèi)崃扛摺?br> 因此，材料的蠕變?nèi)崃啃〖幢硎緩椥阅Ａ扛摺５?，作為用于?fù)層玻璃用間隔物的材料必須可以與玻璃充分粘合，需要具有一定程度的柔軟性，因此彈性模量不能夠過高。此外，使用上述丁基類彈性體作為復(fù)層玻璃的間隔物時，丁基類彈性體較好是粘合在玻璃上，上述結(jié)晶性聚烯烴的添加會使間隔物材料對玻璃的粘合性下降。
專利文獻1歐洲專利EP0613990號說明書專利文獻2日本專利特公昭61-20501號公報專利文獻3美國專利第5270091號說明書專利文獻4美國專利第4198254號說明書專利文獻5美國專利第4205104號說明書專利文獻6美國專利第4226063號說明書專利文獻7美國專利第3832254號說明書專利文獻8國際專利申請WO97/23561號說明書發(fā)明的揭示因此，本發(fā)明提供彈性體類間隔物、使用該間隔物的單層密封型復(fù)層玻璃及其制造方法，所述間隔物是用作復(fù)層玻璃的間隔物，由于機械強度良好，即使不使用金屬間隔物，也能使復(fù)層玻璃的形狀保持性良好，透濕性低，而且粘合性良好。此外，本發(fā)明并不局限于復(fù)層玻璃，也相應(yīng)提供使用板狀透明材料的復(fù)層透明體及其制造方法。
本發(fā)明的單層密封型復(fù)層透明體的第一種形式是僅使用彈性體類間隔物作為間隔物、在至少2塊相對的板狀透明材料間的外周部配置前述間隔物而構(gòu)成的單層密封型復(fù)層透明體，其特征在于，前述彈性體類間隔物含有選自聚異丁烯、丁基橡膠和改性丁基橡膠的至少一種丁基類彈性體成分作為基體成分，下述式(1) (式(1)中，i為1以上的整數(shù)，表示前述作為基體成分在彈性體類間隔物中包含的丁基類彈性體成分的種類數(shù)，Mw(i)表示第i種丁基類彈性體成分的粘度平均分子量。)所表示的前述丁基類彈性體成分的分子量指數(shù)(MWI，Molecular Weight Index)在400000以上，而且前述彈性體類間隔物不含結(jié)晶性聚烯烴。
另外，本發(fā)明的單層密封型復(fù)層透明體的第二種形式的特征在于，前述彈性體類間隔物含有未滿2質(zhì)量％的結(jié)晶性聚烯烴。
另外，上述各單層密封型復(fù)層透明體中，上述彈性體類間隔物較好是含有選自炭黑、著色用顏料和無機填充材料的至少一種以及干燥劑作為填料成分，前述填料成分在上述彈性體類間隔物中的總含量為40～75質(zhì)量％。
另外，上述各單層密封型復(fù)層透明體中，上述彈性體類間隔物的材料的熔體體積流速(MVR)較好是在0.1cm3/sec以下，所述熔體體積流速(MVR)按照JISK7210(1999)，使用高化式流變儀，以150℃、55kgf(539N)荷重、模長(L)/模直徑(D)＝5mm/1mm的條件測得。
另外，本發(fā)明的上述單層密封型復(fù)層透明體中，特別好是板狀透明材料為平板玻璃，而且復(fù)層透明體為復(fù)層玻璃。
本發(fā)明的上述各單層密封型復(fù)層透明體的制造方法的特征在于，作為上述彈性體類間隔物，通過擠出成形制造具有規(guī)定尺寸和形狀的帶狀彈性體類間隔物，接著將前述帶狀彈性體類間隔物配置于板狀透明材料的整個外周邊內(nèi)側(cè)，再夾著前述帶狀彈性體類間隔物重疊另外的板狀透明材料，使其與前述板狀透明材料相對設(shè)置。
本發(fā)明通過采用上述結(jié)構(gòu)，可以獲得間隔物材料的蠕變性低、形狀保持性良好的單層密封型復(fù)層透明體。此外，可以獲得板狀透明材料與間隔物的粘合狀態(tài)也良好、間隔物材料的透濕性也低、耐久性良好的復(fù)層透明體。
附圖的簡單說明

圖1為本發(fā)明的單層密封型復(fù)層玻璃從正面觀察的模式圖。
圖2為未使用粘接劑的單層密封型復(fù)層玻璃的A-A′截面(圖1)中一部分的模式圖。
圖3為使用了粘接劑的單層密封型復(fù)層玻璃的A-A′截面(圖1)中一部分的模式圖。
圖4為以往的復(fù)層玻璃的截面的一部分的模式圖。
符號的說明1…平板玻璃、2…平板玻璃、3…彈性體類間隔物、4…粘接劑、5…鋁制間隔物、6…丁基橡膠、7…第2重封條實施發(fā)明的最佳方式本發(fā)明者為了可以單獨使用彈性體類材料作為單層密封型復(fù)層透明體、特別是單層密封型復(fù)層玻璃(以下簡稱復(fù)層玻璃)的間隔物，著眼于降低材料的機械物性、特別是蠕變性，進行了研究。其結(jié)果，發(fā)現(xiàn)通過實質(zhì)上僅使用單層的彈性體類間隔物作為上述間隔物，彈性體類間隔物含有選自聚異丁烯、丁基橡膠和改性丁基橡膠的至少一種丁基類彈性體成分作為基體成分，使用分子量指數(shù)(MWI)在400000以上的材料作為該丁基類彈性體成分，可以獲得形狀保持性良好、透濕性小且隔熱性良好的復(fù)層透明體、特別是復(fù)層玻璃。
另外，發(fā)現(xiàn)通過在構(gòu)成間隔物的彈性體類材料中摻入比以往已知的配比更多的填料，即在彈性體類間隔物中總計含有40～75質(zhì)量％的選自炭黑、著色用顏料和無機填充材料的至少一種成分以及干燥劑作為填料成分，可以降低間隔物材料的蠕變性。另外，發(fā)現(xiàn)按照JIS K7210(1999)使用高化式流變儀以150℃、55kgf(539N)荷重、模長(L)/模直徑(D)＝5mm/1mm的條件測定的彈性體類間隔物材料的熔體體積流速(MVR)在0.1cm3/sec以下時，可以獲得具有特別優(yōu)異的形狀保持性的復(fù)層透明體、特別是復(fù)層玻璃。本發(fā)明是基于這些發(fā)現(xiàn)而完成的。
以下，對本發(fā)明的復(fù)層透明體進行具體說明。由于其中具有代表性的是復(fù)層玻璃，因此使用復(fù)層玻璃對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)進行說明，但本發(fā)明并不局限于復(fù)層玻璃。本發(fā)明的復(fù)層玻璃是通過彈性體類間隔物構(gòu)成密封部的復(fù)層玻璃，是在該密封部的外側(cè)(外周側(cè))不具有任何其它的封條的所謂單層密封型結(jié)構(gòu)的復(fù)層玻璃。本發(fā)明的復(fù)層玻璃的一種具體形式如圖1～圖3的模式所示。圖1為從正面觀察該復(fù)層玻璃時的模式圖，圖2和圖3為從側(cè)面觀察該復(fù)層玻璃的截面時的模式圖。該情況下，2塊平板玻璃1和2相對設(shè)置，如圖1所示，平板玻璃與平板玻璃間的外周附近、即外周部設(shè)有彈性體類間隔物3(以下也簡稱間隔物3)，從而構(gòu)成單層密封型復(fù)層玻璃。
在間隔物3與平板玻璃1之間以及間隔物3與平板玻璃2之間，可以根據(jù)需要在所用的間隔物的材料組成中使用粘接劑4，也可以不使用粘接劑4。圖2和圖3分別表示各平板玻璃與間隔物之間未使用粘接劑的情況以及使用了粘接劑的情況下的單層密封型復(fù)層玻璃的密封部的截面圖。雖然圖1～3中表示了將2塊玻璃相對配置而構(gòu)成的復(fù)層玻璃的例子，但也可以使用3塊以上的玻璃，在各玻璃之間配置間隔物而構(gòu)成復(fù)層玻璃。
構(gòu)成本發(fā)明的復(fù)層透明體的板狀透明材料最普遍的是平板玻璃，但本發(fā)明并不局限于平面狀的平板玻璃，還可以根據(jù)不同情況使用具有曲面的玻璃等。作為本發(fā)明的復(fù)層玻璃所使用的平板玻璃，可以例舉一般建材用和車輛用等的窗和門等所廣泛使用的平板玻璃、強化玻璃、夾層玻璃、金屬夾絲玻璃和吸熱玻璃等，以及熱反射玻璃和低反射率玻璃等在表面涂布了薄的金屬和其它無機物的平板玻璃。另外，本發(fā)明的復(fù)層透明體中，作為板狀透明材料，可以使用一般被稱為有機玻璃的丙烯酸酯樹脂板和聚碳酸酯板等板狀透明樹脂材料。此外，還可以同時使用這些透明板狀樹脂材料和平板玻璃來構(gòu)成本發(fā)明的復(fù)層透明體。
本發(fā)明中，作為復(fù)層玻璃用的間隔物，僅使用彈性體類間隔物，沒有必要使用其它間隔物，例如金屬制間隔物。本發(fā)明的彈性體類間隔物由含有選自聚異丁烯、丁基橡膠和改性丁基橡膠的至少一種丁基類彈性體成分的材料構(gòu)成。
在這里，上述聚異丁烯是指異丁烯的均聚物，上述丁基橡膠是指異丁烯與較少量的戊二烯共聚得到的共聚物。作為上述改性丁基橡膠，可以例舉例如鹵化丁基橡膠和部分交聯(lián)丁基橡膠等。本發(fā)明所用的丁基類彈性體中，特別優(yōu)選的是通常被稱為丁基橡膠的異丁烯與戊二烯的共聚物和部分交聯(lián)丁基橡膠。
本發(fā)明的彈性體類間隔物的基體成分所含的丁基類彈性體成分的特征在于，下述式(1) 所表示的丁基類彈性體成分的分子量指數(shù)(MWI)在400000以上。
上述式(1)中，i為表示前述作為基體在彈性體類間隔物中所含的丁基類彈性體成分的種類數(shù)的1以上的整數(shù)，Mw(i)表示第i種丁基類彈性體成分的粘度平均分子量。在這里，對于丁基類彈性體成分的種類，除了化學組成不同的彈性體成分被作為不同的種類，即使是實質(zhì)上相同化學組成的丁基類彈性體，分別制造的、具有不同粘度平均分子量的丁基類彈性體也被作為不同的種類。
上述式(1)含有i種成分作為丁基類彈性體成分的情況下，其MWI是指對于所有i種成分，各丁基類彈性體成分在所有丁基類彈性體成分的總量中所占的比例與該成分的粘度平均分子量的積的總和。
本發(fā)明中，要對所用的丁基類彈性體成分適當選擇，使上述MWI在400000以上。另外，上述MWI較好是400000～3000000，特別好是400000～1000000。通過使上述MWI在400000以上，可以獲得在實際使用環(huán)境下的各種狀況中也都能夠保持形狀的復(fù)層玻璃。
此外，本發(fā)明中，可以在間隔物材料中摻入除丁基類彈性體以外的疏水性彈性體成分來代替一部分的丁基類彈性體，作為這樣的疏水性彈性體，可以例舉乙烯-丙烯共聚類橡膠、各種烯烴類彈性體和含氟橡膠等。本發(fā)明中，上述MWI在400000以上的丁基類彈性體成分較好是占間隔物材料所含的構(gòu)成基體的成分中的50質(zhì)量％以上，特別好是75質(zhì)量％以上。
本發(fā)明的彈性體類間隔物中，較好是由以上述丁基類彈性體作為基體成分、含有填料成分的材料制備。作為丁基類彈性體中添加的填料成分，分為具有吸收和/或吸附水分的能力的所謂干燥劑和其它成分。作為干燥劑，可以例舉硅膠和沸石等，特別好是沸石。作為后者，可以例舉炭黑、著色用顏料、碳酸鈣、滑石、云母、硅灰石、粒狀二氧化硅、含水二氧化硅、火成二氧化硅、玻璃纖維和樹脂纖維等。但是，本發(fā)明所用的填料成分并不局限于這些，可以使用一般能夠用于樹脂和橡膠的所有種類的填料，本發(fā)明中填料可以單獨使用，也可以同時使用2種以上。
作為本發(fā)明所用的彈性體類間隔物的材料，特別優(yōu)選的可以例舉以上述丁基類彈性體作為基體成分，含有選自炭黑、著色用顏料和無機填充材料的至少一種以及干燥劑作為填料成分的材料。通過在間隔物中含有干燥劑，間隔物材料本身被賦予水分吸附能力和/或水分吸附能力，從而可以防止水蒸氣進入復(fù)層玻璃的空氣層內(nèi)部。此外，通過在間隔物材料中使用選自炭黑、著色用顏料和無機填充材料的至少一種作為填料，可以獲得防止間隔物自身的著色和變色所引起的商品性低下和提高機械物性的效果。另外，前述填料成分在前述彈性體類間隔物中的總含量較好是40～75質(zhì)量％，更好是45～60質(zhì)量％，特別好是50～60質(zhì)量％。這樣一定程度上增加填料含量可以降低間隔物材料的蠕變性，提高形狀保持性，所以是理想的。
本發(fā)明所用的彈性體類間隔物的特征在于，僅通過該間隔物就可獲得復(fù)層玻璃的形狀保持性。該情況下，構(gòu)成間隔物的彈性體類間隔物材料的熔體體積流速(MVR)較好是在0.1cm3/sec以下。前述MVR是使用基于JIS K7210(1999)的方法，采用高化式流變儀，以150℃、55kgf(539N)的荷重、模長(L)/模直徑(D)＝5mm/1mm的條件測定的值。通過使MVR達到該值，可以獲得形狀保持性良好的復(fù)層玻璃。通過適當調(diào)整作為間隔物材料使用的上述丁基類彈性體的分子量指數(shù)(MWI)的值和該彈性體中添加的填料的種類及量，可以使構(gòu)成間隔物的材料的MVR達到0.1cm3/sec以下。但是，如上所述，其中特別理想的是通過含有規(guī)定的丁基類彈性體成分作為基體成分且MWI在400000以上，同時含有選自炭黑、著色用顏料和無機填充材料的至少一種以及干燥劑作為填料成分，而且該填料成分在彈性體類間隔物材料中的總含量為40～75質(zhì)量％，從而使上述MVR在0.1cm3/sec以下。一般，如果增加彈性體類間隔物材料中的填料含量，則MVR減小，上述丁基類彈性體成分的MWI值越大，MVR越小。
在這里，如果考慮到間隔物材料的蠕變現(xiàn)象，蠕變現(xiàn)象可以理解為經(jīng)長時間的材料的流動現(xiàn)象。經(jīng)長時間后發(fā)現(xiàn)的非晶質(zhì)高分子材料的流動現(xiàn)象被認為與高溫下短時間內(nèi)的流動現(xiàn)象是等價的，在本技術(shù)領(lǐng)域中，這作為時間-溫度結(jié)合的原理，是一般可適用于非晶性高分子材料的原理。該原理中，某個溫度下非晶質(zhì)高分子材料經(jīng)長時間后的流變學變化與比該溫度高的溫度下短時間內(nèi)的流變學變化是等價的，該溫度與時間的關(guān)系(換算式)被總結(jié)為某個一定的經(jīng)驗式(已知有WLF的式子)。就結(jié)果而言，高溫且短時間內(nèi)流動性越低的高分子材料，低溫且長時間下流動性、即蠕變性也低。本發(fā)明中，通過使構(gòu)成間隔物的彈性體類間隔物材料的熔體體積流速(MVR)在0.1cm3/sec以下，復(fù)層玻璃的間隔物材料在常溫附近的蠕變性降低，形狀保持能力提高，是理想的。
此外，國際專利申請WO97/23561號說明書中，提出了通過在間隔物材料中添加結(jié)晶性聚烯烴來降低間隔物材料的蠕變性并提高間隔物的形狀保持性的技術(shù)方案。但是，本發(fā)明的彈性體類間隔物中，如上所述，通過使所用的丁基類彈性體的MWI為400000以上的較大值，可以提高間隔物的形狀保持性。因此，為了提高間隔物的形狀保持性，在本發(fā)明的間隔物中添加結(jié)晶性聚烯烴的情況下，也不需要增加其含量，反而若增加含量，會使丁基類彈性體對板狀透明材料的粘合性下降。因此，本發(fā)明的彈性體類間隔物中較好是不含結(jié)晶性聚烯烴，或者含有的情況下也未滿彈性體類間隔物的2質(zhì)量％。
(間隔物與平板玻璃的粘接劑)如上所述，本發(fā)明的復(fù)層玻璃中，如圖2或圖3所示，平板玻璃與間隔物之間可以根據(jù)需要使用粘接劑，也可以不使用，但如圖3所示，為了提高間隔物與玻璃的界面的粘接力而使用粘接劑的情況下，間隔物與平板玻璃的粘接性高，可以進一步提高作為復(fù)層玻璃的耐久性，所以是理想的。
本發(fā)明所用的粘接劑只要是可以粘接間隔物與玻璃、特別是丁基類彈性體與玻璃的材料即可，可以例舉例如聚酯類粘接劑、聚氨酯類粘接劑和硅烷偶聯(lián)劑等，沒有特別限定。但是，作為特別適合本發(fā)明的粘接劑，可以例舉含有聚酯多元醇與多異氰酸酯的組合物或其反應(yīng)生成物的粘接劑(a)、或者將以丁烯基作為重復(fù)單元的末端反應(yīng)性寡聚物與鏈伸長劑反應(yīng)得到的聚合物或預(yù)聚物作為有效成分的粘接劑(b)等。
作為上述粘接劑(a)，較好是將至少1種的脂肪族二羧酸作為原料，以聚苯乙烯換算的平均分子量在1萬以上的高分子量聚酯多元醇為主劑，以每1分子含有2個以上的異氰酸酯基的多異氰酸酯作為固化劑的粘接劑。上述聚苯乙烯換算的平均分子量是使用四氫呋喃作為洗脫液，且使用分子量已知的單分散聚苯乙烯試樣作為標準，通過凝膠滲透色譜法測定的平均分子量。作為前述多異氰酸酯，可以例舉例如選自2，4-甲苯二異氰酸酯、2，6-甲苯二異氰酸酯、苯二異氰酸酯、二甲苯二異氰酸酯、4，4′-二苯甲烷二異氰酸酯、三苯甲烷三異氰酸酯、和亞萘基-1，5-二異氰酸酯以及它們的加氫化合物與二異氰酸亞乙酯、二異氰酸亞丙酯、二異氰酸四亞甲酯、二異氰酸六亞甲酯、二異氰酸異佛爾酮酯、1-甲基-2，4-二異氰酸根環(huán)己烷、1-甲基-2，6-二異氰酸根環(huán)己烷和二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯等的多異氰酸酯，前述的多異氰酸酯與三羥甲基丙烷等多元醇化合物的加成物以及前述多異氰酸酯的縮二脲形式和三聚體等。
為了迅速表現(xiàn)出間隔物與平板玻璃的粘接力，作為粘接劑成分，較好是使用芳族類多異氰酸酯。此外，為了提高本發(fā)明所用的間隔物的材料與粘接劑的相溶性和粘接力，較好是使用脂肪族類的多異氰酸根作為粘接劑成分。這些多異氰酸酯可以單獨使用1種，也可以同時使用2種以上。粘接劑中所含的多異氰酸酯的量沒有特別限定，但因為可以使粘接劑的固化性良好，較好是以含有相對于聚酯多元醇的羥基1～10倍當量的異氰酸根的比例配制粘接劑組合物。
因為能夠提高平板玻璃與間隔物的粘接力，較好是在上述粘接劑(a)中再含有硅烷偶聯(lián)劑。作為這時所用的硅烷偶聯(lián)劑，可以例舉在分子內(nèi)具有選自環(huán)氧基、氨基和巰基的至少1種基團的含有可水解性甲硅烷基的化合物，可以例舉例如γ-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、二(γ-環(huán)氧丙氧基丙基)二甲氧基硅烷、β-(3，4-環(huán)氧基環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β-氨乙基-γ-氨丙基二甲氧基甲基硅烷、γ-(N-苯氨基)丙基三甲氧基硅烷、巰基丙基三甲氧基硅烷、巰基丙基三乙氧基硅烷等。
粘接劑組合物中這些硅烷偶聯(lián)劑的添加量沒有特別限定，一般考慮到粘接力提高效果和經(jīng)濟性的平衡等，相對于合計100質(zhì)量份的粘接劑所含的聚酯多元醇和多異氰酸酯，較好是使用0.05～10質(zhì)量份。
上述粘接劑(b)中，以丁烯基作為重復(fù)單元的末端反應(yīng)性寡聚物是指具有以碳原子數(shù)4的2價烴為重復(fù)單元的主鏈，而且其末端具有選自羥基、羧基、氨基、巰基、環(huán)氧基和異氰酸根的反應(yīng)性官能團的化合物。該末端反應(yīng)性寡聚物是通過使其與具有能和其末端官能團反應(yīng)的官能團的鏈伸長劑反應(yīng)而使寡聚物分子鏈伸長和交聯(lián)，可以獲得起到粘接劑作用的高分子量的聚合物的化合物。
作為上述重復(fù)單元的丁烯基可以例舉乙基亞乙基(-CH2CH(CH2CH3)-)、1，2-二甲基亞乙基(-CH(CH3)-CH(CH3)-)、1，1-二甲基亞乙基(-CH(CH3)2-CH2-)、四亞甲基(-(CH2)4-)等。作為本發(fā)明所用的上述末端反應(yīng)性寡聚物，由于分子主鏈柔軟，所以特別好是以乙基亞乙基作為重復(fù)單元、分子末端具有羥基的聚苯乙烯換算的分子量在1萬以下的反應(yīng)性寡聚物。
此外，作為用于與上述末端反應(yīng)性寡聚物反應(yīng)的鏈伸長劑，可以例舉例如3官能團以上的具有異氰酸根的至少一種多異氰酸酯、3官能團以上的具有可水解性烷氧基甲硅烷基的至少一種硅烷偶聯(lián)劑以及3官能團以上的具有雙鍵的化合物和使其反應(yīng)的自由基引發(fā)劑等，它們也可以作為含有稀釋劑等其它添加劑的配合物使用。
其中，由于貯藏時間等貯藏穩(wěn)定性良好，所以較好是使用上述多異氰酸酯作為鏈伸長劑。
上述粘接劑(a)和(b)中可以根據(jù)需要再加入選自溶劑、催化劑、顏料、填料、抗氧化劑、熱穩(wěn)定劑和防老化劑等的添加劑。上述鏈伸長劑和上述添加劑的使用量可以適當采用優(yōu)選的量。
(復(fù)層玻璃的制造方法)本發(fā)明的復(fù)層玻璃優(yōu)選的制造方法如下。即，首先將具有上述的規(guī)定組成的間隔物用彈性體類材料預(yù)先通過擠出成形成形為具有規(guī)定尺寸和形狀的帶狀。這時，尺寸和形狀、特別是帶的截面形狀可以適當確定，可以根據(jù)要制造的復(fù)層玻璃的大小和玻璃間的空氣層厚度等設(shè)計值來決定。
接著，將該帶狀彈性體類間隔物配置在平板玻璃的整個外周邊內(nèi)側(cè)。這時，如圖1所示，為了形成封閉于復(fù)層玻璃中央的空氣層，較好是將帶狀彈性體類間隔物的一端緊貼間隔物自身，提高間隔物的接合部的密合性。緊貼的接合部可以通過材料之間直接接觸而在界面形成接合狀態(tài)，但為了進一步加強該接合部分的密合性，可以對接合的材料雙方進行加熱后接觸，或通過使間隔物形狀有較大的變形而又不被壓壞的程度的壓力對兩者進行壓接，或者同時使用這兩種方法。接著，夾著該帶狀彈性體類間隔物，重疊前述平板玻璃、與前述平板玻璃相對配置的另外的平板玻璃，根據(jù)需要進行加熱，使它們壓接。這時，可以根據(jù)需要在平板玻璃與彈性體類間隔物間使用上述的粘接劑。本發(fā)明中，也可以使用板狀透明樹脂等其它透明材料代替平板玻璃，或者同時使用平板玻璃和板狀透明樹脂等其它透明材料。
實施例以下，基于實施例和比較例，對本發(fā)明進行更詳細的說明，但本發(fā)明并不局限于這些實施例。
〔單層密封型復(fù)層透明體(復(fù)層玻璃)的制造〕以下示例本發(fā)明的復(fù)層玻璃的制造例，在實際的復(fù)層玻璃的制造中，使用以下說明的各評價試驗中所需的規(guī)定大小和厚度的平板玻璃來制造各試驗體。
(實施例1)將從作為聚異丁烯的BASF公司制的3種聚異丁烯(オパノ一ルB12、オパノ一ルB100和オパノ一ルB150；均為商品名)、日本聚烯烴公司制的結(jié)晶性聚烯烴(商品名高密度聚乙烯KM870A)、增粘劑(ト一ネツクス公司制，エスコレツツ228F；商品名)、作為無機填充材料的富士滑石公司制LMS-300(商品名)、炭黑、作為著色用顏料的東海カ一ボン公司制シ一スト3(商品名)和作為干燥劑的旭硝子公司制沸石4A粉末的材料以表1所示的質(zhì)量％比例，并以總量達到160kg的量，投入到150升的加壓捏和機中，混練30分鐘。將得到的組合物用ト一シン株式會社制的橡膠擠出機以擠出機桶溫90℃、模溫120℃的條件進行擠出成形，得到具有7.5mm×12.5mm的近似長方形截面的含有丁基類彈性體成分的彈性體類間隔物。在整個外周邊內(nèi)側(cè)涂布有聚氨酯類粘接劑的平板玻璃上配置前述間隔物，使其接觸間隔物的7.5mm的面，將另一塊整個外周邊內(nèi)側(cè)也涂布有聚氨酯類粘接劑的平板玻璃重疊到間隔物上，使前述聚氨酯類粘接劑在接觸前述間隔物的一側(cè)，并且這2塊平板玻璃相對，然后將它們整體用加熱輥壓機加熱壓接至空氣層達到12mm，得到試驗體1。
上述所使用的聚氨酯類粘接劑如下制得。首先，混合50g聚1，2-丁二烯的氫氧化物(末端羥基，羥基價50.8mgKOH/g)和478g二異氰酸異佛爾酮酯，在80℃下進行加熱和攪拌2小時，然后再于12℃下加熱攪拌20小時。將得到的反應(yīng)混合物冷卻，加入200g等量混合甲苯和甲基乙基酮得到的溶劑溶解，得到固體成分約20質(zhì)量％的溶液A。另外，將28.9g含有75質(zhì)量％的三羥甲基丙烷改性二異氰酸異佛爾酮酯的乙酸乙酯溶液加熱至80℃，在其中滴加50g含有40質(zhì)量％的羥基末端的聚1，2-丁二烯加氫物(與上述相同)的甲基乙基酮溶液，將混合物在氮氣氣氛下進行攪拌的同時，升溫至120℃后使其反應(yīng)2小時，然后使溶劑蒸發(fā)并冷卻，以等量混合甲苯和甲基乙基酮得到的溶劑進行稀釋，得到固體成分約20質(zhì)量％的溶液B。接著，混合前述溶液A和前述溶液B，相對于100質(zhì)量份其固體成分以5質(zhì)量份的比例添加γ-氨丙基三乙氧基硅烷，得到聚氨酯類粘接劑。
(實施例2～6和比較例1～3)使用與上述實施例1同樣的方法，按照表1所示的各組成，制成實施例2～6(分別稱作試驗體2～6)和比較例1～3(分別稱作比較試驗體1～3)的試驗體。實施例6中聚異丁烯使用エクソン公司的ビスタネツクスMML(商品名)。此外，比較例1中使用的オパノ一ルB50和實施例2等中使用的オパノ一ルB80都是BASF公司制的聚異丁烯的商品名。在這里，比較例2中，即使混合表1所示的規(guī)定材料并用捏和機混練1小時，也沒有形成彈性體的連續(xù)基體，未獲得橡膠狀的組合物，無法用于以下的試驗。
此外，表1中作為聚異丁烯等的粘度平均分子量表示的值是BASF公司的オパノ一ル產(chǎn)品目錄和エクソン公司的ビスタネツクス產(chǎn)品目錄中所記載的數(shù)值。定義高分子的分子量的方法已知有多種。使用無限稀釋溶液的粘度、即固有粘度[η]與分子量的關(guān)系式(Mark-Houwink-櫻田公式)根據(jù)固有粘度的實驗值求得的分子量一般稱為粘度平均分子量。聚異丁烯和丁基橡膠的情況下，以異辛烷作為溶劑配制成0.01g/cm3濃度的溶液，在20℃下使用烏伯婁德粘度計測定斯托丁格指數(shù)(Staudinger index)JO(cm3/g)。接著，使用以下的關(guān)系式JO＝3.06×10-2Mv0.65算出粘度平均分子量。
〔復(fù)層玻璃的商品性試驗〕使用上述試驗體1～6及比較試驗體1和3，進行復(fù)層玻璃的性能評價。所進行的評價如下。試驗中的荷重條件等根據(jù)實際使用時玻璃的尺寸、種類、荷重相關(guān)的狀況等確定。
〔開關(guān)試驗〕本試驗是以評價實際使用條件下的開關(guān)沖擊耐久性為目的的試驗。具體來說，使用2塊791mm×1180mm×厚3mm的平板玻璃，如上所述制成復(fù)層玻璃，將其安裝到雙扇拉窗普遍使用的窗框上，在25℃的環(huán)境下反復(fù)進行10萬次5秒1次的開關(guān)。然后，將復(fù)層玻璃從窗框取出，在角和各邊中點對試驗前后復(fù)層玻璃厚度的變化量進行測定。該試驗中，厚度的變化量越少越好，變化量在2mm以下的情況視為合格。所得的結(jié)果在表2中以“開關(guān)試驗”表示。
〔平板錯位試驗〕本試驗的目的在于，對于搬運復(fù)層玻璃時產(chǎn)生的單側(cè)保持狀態(tài)、即僅保持一側(cè)的平板玻璃的狀態(tài)下進行搬運的情況下的玻璃的耐平板錯位性進行評價。具體來說，制成使用2塊350mm×500mm×厚3mm的大小的平板玻璃的復(fù)層玻璃，固定一側(cè)的平板玻璃，使用吸附板等在與玻璃面平行的錯位方向?qū)α硪粋?cè)的平板玻璃施加13kgf(127.5N)的荷重，并保持1小時。1小時后，以對施加荷重側(cè)的平板玻璃在荷重方向上有多少程度的錯位(錯位量)以另一平板玻璃作為基準在各角進行測定，求得其平均值。錯位量越小越好，2mm以下的情況視為合格。所得的結(jié)果在表2中以“平板錯位試驗”表示。
〔JIS耐久評價〕進行JIS-R-3209(1998)所規(guī)定的復(fù)層玻璃的耐久試驗評價(III類)。試驗按照JIS-R-3209(1998)進行。所得的結(jié)果在表2中以“JIS R3209(1998)III類”表示。
〔玻璃界面形成試驗〕本試驗的目的在于對間隔物材料對平板玻璃的粘接性進行評價。具體來說，將表1所示組成的間隔物材料擠出成形為具有7mm×12.5mm的近似長方形斷面的帶狀，將所得的帶狀間隔物配置于大致水平放置的350mm×500mm×厚3mm的平板玻璃的外周內(nèi)側(cè)表面上，使其與間隔物的寬7mm的面接觸，再于其上放置另一相同形狀的平板玻璃，通過加熱輥壓機壓至間隔物厚度達到12mm。在室溫下靜置24小時后，對平板玻璃與間隔物接觸的界面目視觀察，如下判定為○或×，所得的結(jié)果示于表2。
○平板玻璃與間隔物的密合面未發(fā)現(xiàn)氣泡，而且該密合面的寬度在7mm、即最初間隔物的寬度以上。
×平板玻璃與間隔物的密合面發(fā)現(xiàn)氣泡，或者該密合面的寬度小于7mm、即最初間隔物的寬度。
〔表1〕

〔表2〕

如表2所示，僅使用彈性體類間隔物作為間隔物的本發(fā)明的單層密封型復(fù)層玻璃具有良好的特性，即平板玻璃與間隔物的密合狀態(tài)良好，開關(guān)試驗后的復(fù)層玻璃厚度的變化小，平板錯位的量小，而且JIS R3209(1998)試驗?zāi)軌蚝细瘛?br> 產(chǎn)業(yè)上利用的可能性本發(fā)明可以獲得因間隔物材料的蠕變性低而形狀保持性良好、且間隔物材料的透濕性低、耐久性良好的單層密封型復(fù)層透明體，可以廣泛適用于建筑用和車輛用的窗等。
在此引用2004年5月7日提出申請的日本專利出愿2004-138271號的說明書、權(quán)利要求書、附圖和摘要的所有內(nèi)容作為本發(fā)明說明書的揭示。
權(quán)利要求
1.單層密封型復(fù)層透明體，它是僅使用彈性體類間隔物作為間隔物、在至少2塊相對的板狀透明材料間的外周部配置前述間隔物而構(gòu)成的單層密封型復(fù)層透明體，其特征在于，前述彈性體類間隔物含有選自聚異丁烯、丁基橡膠和改性丁基橡膠的至少一種丁基類彈性體成分作為基體成分，下述式(1) 所表示的前述丁基類彈性體成分的分子量指數(shù)(MWI)在400000以上，而且前述彈性體類間隔物不含結(jié)晶性聚烯烴；式(1)中，i為1以上的整數(shù)，表示前述作為基體成分在彈性體類間隔物中包含的丁基類彈性體成分的種類數(shù)，Mw(i)表示第i種丁基類彈性體成分的粘度平均分子量。
2.單層密封型復(fù)層透明體，它是僅使用彈性體類間隔物作為間隔物、在至少2塊相對的板狀透明材料間的外周部配置前述間隔物而構(gòu)成的單層密封型復(fù)層透明體，其特征在于，前述彈性體類間隔物含有選自聚異丁烯、丁基橡膠和改性丁基橡膠的至少一種丁基類彈性體成分作為基體成分，下述式(1) 所表示的前述丁基類彈性體成分的分子量指數(shù)(MWI)在400000以上，而且前述彈性體類間隔物含有未滿2質(zhì)量％的結(jié)晶性聚烯烴；式(1)中，i為1以上的整數(shù)，表示前述作為基體成分在彈性體類間隔物中包含的丁基類彈性體成分的種類數(shù)，Mw(i)表示第i種丁基類彈性體成分的粘度平均分子量。
3.如權(quán)利要求1或2所述的單層密封型復(fù)層透明體，其特征在于，前述彈性體類間隔物含有選自炭黑、著色用顏料和無機填充材料的至少一種以及干燥劑作為填料成分，前述填料成分在前述彈性體類間隔物中的總含量為40～75質(zhì)量％。
4.如權(quán)利要求1～3中任一項所述的單層密封型復(fù)層透明體，其特征在于，前述彈性體類間隔物的材料的熔體體積流速(MVR)在0.1cm3/sec以下，所述熔體體積流速(MVR)按照JIS K7210(1999)，使用高化式流變儀，以150℃、55kgf(539N)荷重、模長(L)/模直徑(D)＝5mm/1mm的條件測得。
5.如權(quán)利要求1～4中任一項所述的單層密封型復(fù)層透明體，其特征在于，前述彈性體類間隔物與板狀透明材料之間設(shè)有粘接劑。
6.如權(quán)利要求1～5中任一項所述的單層密封型復(fù)層透明體，其特征在于，前述板狀透明材料為平板玻璃，前述單層密封型復(fù)層透明體為單層密封型復(fù)層玻璃。
7.權(quán)利要求1～6中任一項所述的單層密封型復(fù)層透明體的制造方法，其特征在于，作為前述彈性體類間隔物，通過擠出成形制造具有規(guī)定尺寸和形狀的帶狀彈性體類間隔物，接著將前述帶狀彈性體類間隔物配置于板狀透明材料的整個外周邊內(nèi)側(cè)，再夾著前述帶狀彈性體類間隔物重疊另外的板狀透明材料，使其與前述板狀透明材料相對設(shè)置。
全文摘要
本發(fā)明提供形狀保持性和耐透濕性等良好的單層密封型復(fù)層透明體、特別是復(fù)層玻璃。僅使用彈性體類間隔物的單層密封型復(fù)層透明體、特別是復(fù)層玻璃中，含有選自聚異丁烯、丁基橡膠和改性丁基橡膠的至少一種丁基類彈性體成分作為基體成分，下述式(1)
文檔編號B32B25/04GK1950309SQ2005800144
公開日2007年4月18日 申請日期2005年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月7日
發(fā)明者澁谷崇, 小寺省吾, 松山祥孝 申請人:旭硝子株式會社