JPH0350764B2 - - Google Patents

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JPH0350764B2
JPH0350764B2 JP58027841A JP2784183A JPH0350764B2 JP H0350764 B2 JPH0350764 B2 JP H0350764B2 JP 58027841 A JP58027841 A JP 58027841A JP 2784183 A JP2784183 A JP 2784183A JP H0350764 B2 JPH0350764 B2 JP H0350764B2
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JP
Japan
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polyvinyl alcohol
reaction
temperature
mixture
emulsifier
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Dejeiru Robeeru
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Saint Gobain Vitrage SA
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Saint Gobain Vitrage SA
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/1055Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the resin layer, i.e. interlayer
    • B32B17/10761Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the resin layer, i.e. interlayer containing vinyl acetal
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/48Isomerisation; Cyclisation

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  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明はポリビニルブチラールを製造する方法
及びこの方法を用いて製造された製品に関する。 ポリビニルブチラールは一般にプチルアルデヒ
ドとポリビニルアルコールの間の縮合反応によつ
て得られる。反応条件、出発原料の比及びポリビ
ニルアルコールの分子量を変え、さらにまた、種
種の添加剤及び可塑剤を配合することによつて、
最終製品の性質を極めて広範囲まで変化させるこ
とができる。 少なくとも1個のポリビニルブチラールのシー
トを含んでなる積層窓ガラスの製造に対する適用
のために、望まれる性質は特に: −ポリビニルブチラールの圧縮流動、 −中間物としてポリビニルブチラールのシートを
含んでなる積層窓ガラスの耐衝撃性、 −ポリビニルブチラールの積層窓ガラスのガラス
シートに対する接着力(Pummel) −積層窓ガラスの透明性、すなわち曇り又は濁り
のないこと、 −積層窓ガラスの耐湿性、 である。 ポリビニルブチラールを合成するある既知の方
法はこれらの要求の一つ又は二つを満足させるが
しかしそれらの全てを満足させない。 前記性質の1つ、若干又は全ての要求されたよ
うな調整を可能にするポリビニルブチラールを製
造する方法がフランス特許公報第2401941号に示
唆されている;そしてまた製造された樹脂は可塑
性の使用に対して適当なものであり、一般に使用
されるものよりもずつと低価のものである。 この方法によれば、8〜15重量%のポリビニル
アルコールの水溶液の全てを反応器の中に置き、
酸触媒及び乳化剤を添合し、かつブチルアルデヒ
ドを30分にわたつて漸進的に投入し、同時に初期
の混合物を5℃と12℃の間の撹拌下に保持する。 ブチルアルデヒドの添加後、得られた混合物を
8〜15℃の温度で30分より長い時間の間撹拌しな
がら保持し、次いで混合物の温度を1 1/2〜4時
間の間60〜80℃の値まで上昇させる。次いで塩基
を混合物中に添合して9〜11のPHを得、温度を1/
4時間より長い間60℃と80℃の間に保持する。沈
澱したポリビニルブチラールを混合物から分離
し、かくて予定した割合の−OH基を有する極め
て微細な粉末が得られる。 適当な可塑剤で可塑化されたポリビニルブチラ
ールシートは必要な性質及び積層窓ガラスに使用
されることを可能にする著しく満足な流動性を有
する。しかしながら、流動性をさらに一層改良す
ることが望ましい。 次の2つの流れ: −ポリビニルアルコールの水溶液、酸触媒及び金
属イオン封鎖剤からなる流れ1 −ブチルアルデヒドからなる流れ2 が90℃の水を含む反応器の中へ75分の間同時に投
入されるポリビニルブチラールを製造する方法が
フランス特許第1314959号からまた知られており、
少なくとも60%のポリビニルアルコールを添加し
た後、好ましくは成分を添加し終つた後でかつ温
度を50℃と100℃の間に持つていつた後に、反応
混合物の中へ界面活性剤が投入される。 中和及び分離の後に得られた生成物は大きな粒
子を有する。その粒子は可塑化に対してはよく適
合しなく、可塑化シートは一般に曇つている。 本発明はエネルギーの面で経済的である短い反
応サイクルを有し、可塑化シートの形で高流動性
を有しかつ濁りのない樹脂を得ることを可能にす
る新規な方法を提案する。 本発明によれば最初20℃より低い温度に保持さ
れ、反応用に水と一部のポリビニルアルコールの
混合物を含んでなる反応媒体の中へ撹拌せしめる
のに十分な量で、同じ時間にわたつて同時にかつ
本質的に、反応用に補足的な部分のポリビニルア
ルコールに相当するポリビニルアルコールの水溶
液を含んでなる流れ及びブチルアルデヒドの補足
的な流れが投入され、そしてその反応混合物は温
度が好ましくは40℃を越えないようにこれらの投
入の間冷却され、反応は酸触媒及び乳化剤の存在
で行なわれ、ポリビニルアルコール及びブチルア
ルデヒドの全体量は最終製品に対する所望の含有
量のヒドロキシル基の関数として前もつて決定さ
れ、この含有量は20重量%のオーダーである。 本発明の一見地によれば、水溶液中の補足的な
ポリビニルアルコール及びブチルアルデヒドの同
時添加は明らかに最終製品において一定の含有量
のヒドロキシルを含むために理論的な量に関して
過剰量のポリビニルアルコールを含む反応媒体中
で行なわれ、この過剰量は反応媒体の約7.5重量
%に相当するポリビニルアルコールの量より少な
いものである。 本発明の特性によれば、初期の反応媒体は一般
に2.5重量%〜7.5重量%のポリビニルアルコール
を有する。低過ぎるポリビニルアルコールの割合
は製品における曇りの原因となり得る。他方、高
過ぎるポリビニルアルコールの割合は流動性の減
少を引き起す。 本発明の特性によれば乳化剤は他の成分と同時
に、あるいは後者と混合してポリビニルアルコー
ルの流れによつて、投入される。一変形として乳
化剤の一部又は全体を初期の反応媒体の中に置い
てもよい。 本発明のもう一つの特性によれば、酸触媒は他
の成分と同時に、あるいは後者と混合してポリビ
ニルアルコールの流れによつて投入される。もう
一つの変形として酸触媒の一部を初期の反応媒体
の中に置いてもよい。 本発明の方法のもう一つの利点は、全体を反応
器に入れた場合のようにポリビニルアルコールの
冷却を必要としないということである。 異なつた流れの投入は30分〜120分続けること
ができる。添加が終つた時、反応混合物は、その
温度は明らかに試薬の投入速度に従つて約20〜30
℃に達するための冷却にもかかわらず発熱反応に
よつてわずかに上げられるが、投入の終つた後こ
の温度で約30分間放置される。次いでその反応混
合物は1〜3時間の時間の経過で70℃のオーダー
の温度まで持たらされる。それを中和される前に
この温度で約1時間保持し、次いで冷却し、洗浄
し、乾燥する。 本発明の特性によれば、初期の反応媒体は全体
の反応するポリビニルアルコールの1/10と1/3の
間を含んでなる。 ポリビニルアルコールと混合して投入してもよ
く、又は一変形として初期の反応媒体の中に全体
的もしくは部分的に置いてもよい酸触媒は例えば
ドデシルベンゼンスルホネート、ラウリルスルフ
エート、又はポリビニルブチラールの製造用とし
て知られ、使用されている他の乳化剤であつてよ
い。 本発明に従つて得られたポリビニルブチラール
樹脂はポリビニルブチラール用の既知の可塑剤に
よつて可塑化することができる。例えばジ−アル
キルアジペート、混合アルキル及びアルキルアリ
ールアジペート、及びグリコールカルボキシルエ
ステルが挙げられる。 可塑化ポリビニルブチラール(PVB)はPVB
樹脂を可塑剤と混合させることによつて得られ
る。可塑剤の量は可塑化されたPVBに対して望
まれる性質の関数として変わることができる。可
塑剤は一般に可塑化PVBの中の可塑剤の含有量
が10重量%〜65重量%であるような割合で使用さ
れる。 混合は当業者によく知られた確立された方法に
よつて行なうことができる。例えばPVB樹脂を
ミキサーの中に置き、所望量の可塑剤を漸進的に
撹拌しながら添加することができる。混合は常温
で行ない、約30分続けることができるが、しかし
高温でもまた可能である。かくてフランス特許公
報第2235631号に記載された方法を用いるか又は
雑誌「Les Techniques de 1′Ingenieur」(ref
J1930)において公開された論文に記載されたミ
キサーを使用することができる。 混合後、例えば0.76mmの厚さを有するシートを
製造するために押出することができる素材が得ら
れる。これらのシートは積層窓ガラスにおいて中
間層として使用される。 得られたポリビニルブチラールの特性は次の方
法で測定される。 圧縮流動試験 この試験用に加熱板を有するプレスが使用され
る。 0.76mmの厚さを有するPVBシートの試料をパ
ンチで切抜き、26mm直径の円板を製造する。その
円板を寸法60×60mmの2枚のガラスシートの間に
置く。そのアセンブリーを加熱プレスの125℃に
保持された板の間に置く。加圧なしの5分の予備
加熱後、その複合材料を5分間10バールの圧力に
付する。もしDがプレスされたPVB円板の直径
を表わす(最小目盛0.25mm)ならば流動は式 F=D−26/26×100 によつて与えられる。 PVBの積層窓ガラスの製造への適用に対して
圧縮流動は少なくとも60%であるべきであると思
われる。 Pummel試験(ガラスシートに対する接着) この試験及びその次のものに使用される積層窓
ガラスの試料を次のように製造する。0.76mm厚の
PVBシートを先に湿気中に保管し、2枚のガラ
スシート30.5×30.5×0.3cmの間に置き、次いでそ
の積層窓ガラスを138℃で10Kg/cm2の圧力下に20
分間置く。これらの試料を約15×30.5cmの2つの
試片に切削し、それを−18℃で8時間保持する。
次いでこれらの試片を45℃に傾いた支持体上に置
き、ガラスが微粉砕されるまで0.450Kg重のフラ
ツトヘツドを有するハンマーで打たれる。試片に
対する試験表面は約10×15cmであり、ハンマーの
打撃はこの表面の全体を通して分布される。
PVBシートにくつついて残つたガラスの量は0
〜10の「Pummel」値のスケールで比較する。 試験は積層窓ガラスの両面上で行なわれ、その
結果はPummelスケールにおいて2つの値として
表わされ、次の方法で測定される:
【表】 もし得られた2つのPummel値が5よりも大き
いならば、このようにして試験された積層窓ガラ
スは満足的であると思われる。 ボール落下試験(耐衝撃性) この試験は木製フレーム上に水平位置に載つて
いる積層窓ガラスの試料の中央部分に落下せしめ
られる5ポンド(2.270Kg)の重さの鋼球で行な
われる。積層窓ガラスの試料は2枚のガラスシー
ト30.5×30.5×0.3cm及び0.76mm厚の中間物から構
成される。 試料は21℃(±2℃)の温度にあり、試験はボ
ールが落下する高さを増加させて行なわれる。事
実、試験された90%より多くの試料が積層板を通
してのボールの通過に耐える近似高さが測定され
る。 この試験はもしこの近似高さが17フイート
(5.18m)より大きいか又は等しいならば認可さ
れるものと思われる。 濁り度測定試験 透明シートの「曇り度」又は「濁り度」は2.5゜
よりも大きい角度によつて逸れるそれを通過する
光束の割合であるとして規定される。 濁り度の測定は標準規格NF54−111(大まかに
ASTM D 1002−61の方法Aと一致する)に従
つて行なわれる。 PVBの透明な積層ガラスの製造に対する適用
のためには、0.3%〜0.4%より多くない濁り度の
値が満足的であると思われる。 耐湿性試験 積層ガラスの試料を2枚のガラス板30.5×30.5
×0.30cmの間に可塑化された中間物0.76mm厚を挿
入することによつて製造する。試料を沸とう水の
中に2時間置き、次いで気泡又は試料外面におけ
る白色半透明のストリツプの形成可能性を試験す
る。気泡形成又は白色半透明のバンドがないこと
は積層品が耐湿性試験を首尾よくパスしたことを
示す。 本発明に従つたポリビニルブチラールの合成の
例及び比較例は以下に記載され、それらの特性は
前記に与えられた方法によつて測定される。 最初の3つの例は高流動を有する透明製品を得
るための初期の反応媒体の効果を示している。 例 1 100Kgのポリビニルアルコール(PVA)の10%
溶液、乳化剤としての50gのドデシルベンゼンス
ルホネート(DBS)及び触媒としての密度1.18の
135gの塩酸から構成された10℃の初期の反応媒
体を含む500の反応器の中に、3つの別々の流
れである150Kgの75℃の温度に保持された同じ
PVAの溶液、周囲温度にある14.05Kgのブチルア
ルデヒド及び密度1.18の206gの塩酸が90分で同
時に供給される。 反応開始2時間後、反応混合物の体積膨張、次
いで20分後サンペンジヨンの形成が見られる。次
いでその生成物を観測温度で30分間保持し、次い
で75分にわたつて70℃までもつていき、その温度
でそれを1時間保持する。それを187gのソーダ
の添加によつて中和し、その温度をさらに1時間
保持する。次いで得られるポリビニルブチラール
(PVB)を冷却し、数回洗浄し乾燥する。 次いでPVB樹脂を100部の樹脂に対して38部の
ベンジルオクチルアジペート(BOA)でもつて
可塑化し、次いで0.76mm厚のシートの形状で押出
す。 樹脂から製造されたPVBシートにおいてなさ
れた試験は次の特性を与えた。 ヒドロキシルの含有量 21.9% 流 動 54% ボール落下 23フイート(7m) Pummel 8+9 濁り度 0.33 この例は容器の底部にある高過ぎる濃度の
PVAが流動に悪影響を与えることを示している。 例 2 100の水及び50gのDBSからなる10℃に保持
された初期の反応媒体を含む500の反応器の中
へ、3つの別々の流れとして75℃の温度の150Kg
の10%PVA溶液、9.2Kgのブチルアルデヒド及び
密度1.18の206gの塩酸を同時に投入する。反応
体の投入は90分継続し、次いで反応を観測温度で
30分間継続せしめ、反応を112gのソーダが中和
のために使用されるのを除いて、例1のように完
了させる。洗浄され、乾燥され次いで100部の樹
脂に対して38部のBOAでシートの中へ変性され
た樹脂は特性が次のようである積層品を与える。 ヒドロキシル含有量 15.3% 流 動 71% ボール落下 19フイート(5.8m) Pummel 4+4 濁り度 0.79 この例は容器の底部にPVAがない場合には生
成物は高い濁り度を有することを示している。 例 3 50の水、50Kgの10%PVA水溶液、50gの
DBS及び68gの純塩酸からなる初期の反応媒体
を含む500の反応器の中に、それぞれ添加の間
75℃に保持された150Kgの10%PVA溶液、11.9Kg
のブチルアルデヒド及び206gの塩酸からなる3
つの別々の流れを75分にわたつて同時に供給す
る。添加後一定に冷却された反応混合物の温度は
約20℃である。次の操作を例1のように行ない、
中和を150gのソーダを用いて行なう。 樹脂から得られたシートは次の特性を示す。 ヒドロキシルの含有量 20.1% 流 動 73% ボール落下 21フイート(6.4m) Pummel 4+6 粒子の大きさ 100−400ミクロン 本発明によればこの例はもし容器の底部が水と
少量のPVAの混合物を含むならばより高い流動
及び小さい粒子の大きさが得られるということを
示している。 次の例は適当な生成物を得るための初期の反応
媒体の温度の効果及び反応の間添加されるPVA
溶液の温度の独立をまた示している。 例 4 50の水、50Kgの10%PVA水溶液及び30gの
DBSからなる10℃の初期反応媒体を含む500の
反応器の中に、添加の間60℃に保持された150Kg
の10%PVA溶液、8.25Kgのブチルアルデヒド及
び206gの塩酸を3つの異なつた流れによつて90
分間同時に供給する。反応は例1のように継続
し、中和が112gのソーダで行なわれる。 得られる生成物の特性は次のようである。 ヒドロキシル含有量 18.7% 流 動 65% ボール落下 20フイート(6.1m) Pummel 8+9 濁り度 0.30 粒子の大きさ 100−400ミクロン 例 5 PVA溶液の温度が添加の間50℃に保持される
のを除いて例4の手順を繰り返す。得られる生成
物の特徴は次のようである。 ヒドロキシル含有量 19.3% 流 動 71% ボール落下 22フイート(6.7m) Pummel 8+9 濁り度 0.28 粒子の大きさ 100−400ミクロン 例4及び5は添加されるPVA溶液の温度が得
られる生成物の性質に影響を与えないということ
を示している。 例 6 20℃の初期の反応媒体温度でしかも反応混合物
の冷却にもかかわらず、34℃の反応体の投入の終
りの温度を除いて、反応を例3のように行なう。 生成物の特性は次のようである。 ヒドロキシル含有量 20.9% 流 動 67 ボール落下 22フイート(6.7m) Pummel 9+9 濁り度 0.43 粒子の大きさ 500−1000ミクロン 例 7 反応媒体の初期の温度が40℃であり、それが反
応体の投入の終りに50℃に達するのを除いて、反
応を例6と同じ条件下で行なう。 得られる生成物の特性は次のようである。 ヒドロキシル含有量 18.1% 流 動 69 ボール落下 17フイート(5.2m) Pummel 9+9 濁り度 0.64 粒子の大きさ 2000−5000ミクロン これらの例6及び7は初期の反応媒体の温度の
粒子の大きさへの影響を示す。得られる粒子は増
加する温度と共により大きくなり、それらは可塑
化に対して適当ではない。さらに濁り度はより高
くなる。初期の反応媒体の20℃の温度は満足的な
樹脂を得ることを可能にする最高温度と考えてよ
い。 例 8 初期の反応媒体の温度が50℃であることを除い
て、反応を例4と同じ条件下で行なう。反応体の
投入後、1時間で反応混合物の温度は24℃に達す
る。 得られる生成物の特性は次のようである。 ヒドロキシル含有量 14.2% 流 動 67 ボール落下 17フイート(5.2m) Pummel 6+8 濁り度 0.90 粒子の大きさ 100−400ミクロン この例は低過ぎる初期の反応媒体の温度が高い
濁り度に導くということを示す。 例9及び10 ドデシルベンゼンスルホネート(DBS)がも
う一つの乳化剤、すなわちラウリルスルフエート
によつて取つて代るのを除いて、例3のように反
応を行なう。使用量はそれぞれ25gから15gまで
になりより少ない。 得られる生成物の性質は例3の場合と同じであ
る。 例 11 可塑剤が70重量%のBOAと30重量%のジ−n
−ヘキシルアジペートを含むBOAとジ−n−ヘ
キシルアジペートの混合物38部でBOA38部を置
き換えることによつて変更されるのを除いて、例
3のように反応を行なう。 得られる生成物の性質は例3の場合と同じであ
る。 例 12 可塑剤として38部のトリエチレングリコールジ
−n−ヘペタノエートが使用されるのを除いて、
反応を例3のように行なう。 得られる生成物の性質は例3の場合と同じであ
る。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 酸性触媒及び乳化剤の存在下でポリビニルア
    ルコール水溶液とブチルアルデヒドとの反応によ
    つてポリビニルブチラールを製造する方法であつ
    て、撹拌を可能にするのに十分な量存在する、
    2.5〜7.5重量%の濃度の一部のポリビニルアルコ
    ール及び水の混合物を含む、5℃〜20℃の温度に
    初期に保たれた反応媒体中に、反応に使用される
    ポリビニルアルコールの残りに相当するポリビニ
    ルアルコールの水溶液を含む流れ及びブチルアル
    デヒドを含む流れが、30〜120分かけて同時にか
    つ本質的に同じ時間かけて投入されること、反応
    混合物がこの投入の間冷却されること、並びにそ
    の温度が40℃を越えないことを特徴とする方法。 2 少なくとも一部の酸性触媒が他の反応体と同
    時に投入されることを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載の方法。 3 少なくとも一部の酸性触媒が反応の間投入さ
    れるポリビニルアルコールの溶液中の混合物に添
    加されることを特徴とする特許請求の範囲第2項
    記載の方法。 4 少なくとも一部の乳化剤が反応の間他の反応
    体と同時に投入されることを特徴とする特許請求
    の範囲第1項から第3項までのいずれかに記載の
    方法。 5 少なくとも一部の乳化剤が反応の間投入され
    るポリビニルアルコール溶液中の混合物に添加さ
    れることを特徴とする特許請求の範囲第4項記載
    の方法。 6 初期の反応媒体が反応に使用されるポリビニ
    ルアルコールの総量の1/10〜1/3の量のポリビニ
    ルアルコールを含んでなることを特徴とする特許
    請求の範囲第1項から第5項までのいずれかに記
    載の方法。 7 乳化剤がドデシルベンゼンスルホネート及び
    ラウリルスルフエートから選ばれることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項から第6項までのいず
    れかに記載の方法。 8 ポリビニルアルコール溶液及びブチルアルデ
    ヒドの投入の終わりに、その反応混合物を40℃未
    満の到達温度で約30分間保持し、次いでその混合
    物を1〜3時間の時間の経過にわたつて70℃の温
    度にもつていくことを特徴とする特許請求の範囲
    第1項から第7項までのいずれかに記載の方法。
JP58027841A 1982-02-23 1983-02-23 ポリビニルブチラ−ルの製造方法 Granted JPS58174403A (ja)

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