JPS6324828B2 - - Google Patents

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JPS6324828B2
JPS6324828B2 JP58116737A JP11673783A JPS6324828B2 JP S6324828 B2 JPS6324828 B2 JP S6324828B2 JP 58116737 A JP58116737 A JP 58116737A JP 11673783 A JP11673783 A JP 11673783A JP S6324828 B2 JPS6324828 B2 JP S6324828B2
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JP
Japan
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glass
laminated
glycol
organic
inorganic
Prior art date
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Expired
Application number
JP58116737A
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English (en)
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JPS608059A (ja
Inventor
Shigeru Nomura
Kunio Yanagisawa
Takahiro Mori
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sekisui Chemical Co Ltd filed Critical Sekisui Chemical Co Ltd
Priority to JP11673783A priority Critical patent/JPS608059A/ja
Publication of JPS608059A publication Critical patent/JPS608059A/ja
Publication of JPS6324828B2 publication Critical patent/JPS6324828B2/ja
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  • Laminated Bodies (AREA)
  • Joining Of Glass To Other Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は無機ガラス板と有機ガラス板とが新規
な熱可塑性ポリウレタン中間膜を介して積層され
た積層ガラスに関する。 近年、自動車事故等で窓ガラス破砕がひき起す
人身への危害や、地震、ガス爆発、爆破事件など
の際の高層建築物などの窓ガラス破壊による人体
への危険性が増大している。そのため、このよう
な事故などの際にも割れにくい安全性の高いガラ
スの出現が切望されている。一方、最近、自動
車、車輛などの軽量化のためや上記割れにくいガ
ラスとして、有機ガラス(アクリル樹脂板やポリ
カーボネート板)が一部の用途に用いられてい
る。しかし、これらの有機ガラスは無機ガラスに
比較して、表面に傷が付きやすい(表面硬度が劣
る)という大きな欠点を有している。 そこで、無機ガラスと有機ガラスの組み合せ
(積層体)により、お互いの長所を生かし、欠点
をカバーしようという考え方があるが、いまだ開
発段階の域を出ず、もちろん実用化されるには至
つていない。この実用化を困難にさせている技術
的理由の大きなものとして、無機物と有機物とい
う全く異なる材料を貼り合せるのに対し、それら
の熱膨張率の差を吸収できるような中間膜が開発
されていないという問題がある。 本発明は、常温域においては勿論極めて低い温
度領域においても割れが生じたり中間膜と無機ガ
ラス又は有機ガラスとの界面が剥離することが殆
んどない積層ガラスを提供することを目的として
なされたもので、その要旨は、無機ガラスと有機
ガラスとが、(1)−40℃における引張弾性率が1×
108〜5×109dyne/cm2であり、(2)0℃における引
張弾性率が1×107〜5×108dyne/cm2である、熱
可塑性ポリウレタン中間膜を介して積層されてな
ることを特徴とする積層ガラスに存する。 本発明で用いられる無機ガラスとはNa2O−
CaO−SiO2系などの無機質組成を有し、自動車
などの車輛や航空機などの風防ガラス、又は、建
築物などの窓ガラスに用いられるガラスの総称で
ある。そのような例としては、たとえば、普通板
ガラス、みがき板ガラス、フロートガラス、強化
ガラス、着色ガラス、熱線吸収ガラス、網入りガ
ラスなどがあげられる。これらのガラス板の厚さ
は、特に制限はないが薄すぎると運搬その他の取
り扱い時に破損し易く厚すぎると軽量化が達成さ
れないので、通常0.5〜10m/m、好ましくは1
〜5m/mとされる。 一方、有機ガラスとは、ポリカーボネート樹脂
やアクリル樹脂のように、透明性が良好で、ある
程度の剛性を有し、衝撃強度の良好な有機質組成
を有する板状素材を意味し塩化ビニル樹脂やスチ
レン樹脂等も含むものである。このうちポリカー
ボネート樹脂としては一般の、ビスフエノールA
などのジヒドロキシ化合物とホスゲンとの反応、
あるいはジヒドロキシ化合物と炭酸ジエステルと
のエステル交換反応で製造される高分子化合物が
用いられる。そして、これは他の反応性モノマー
との共重合物であつてもよい。 アクリル樹脂としては、一般にメタクリル酸エ
ステルの付加重合体を意味し、ポリメチルメタク
リレート(PMMA)は最も好適に用いられる。
これは、他の重合可能なモノマーとの共重合体で
あつてもよい。又、これら有機ガラスは安定剤、
着色剤、紫外線吸収剤その他の添加剤が添加され
たものであつてもよい。有機ガラスの厚さは、薄
すぎると取り扱い中に種々の変形や傷を生じ易
く、厚すぎると低温時の収縮応力が大きくなり、
無機ガラスを破壊せしめるので、0.1〜10m/m
とするのが好ましい。 本発明においては、弾性率に関する上記(1)及び
(2)の条件を満足する熱可塑性ポリウレタンが中間
膜として用いられる。 ポリウレタンの低温時の引張弾性率は、原料と
なるポリオールの組成及び分子量、鎖延長剤、イ
ソシアネートの種類等への依存性が大きい。 上記熱可塑性ポリウレタンの製造に際して用い
られるポリオールの内、ポリエステルポリオール
の好ましい例としては、アジピン酸、セバシン酸
等の炭素数が4以上好ましくは6以上の二塩基酸
と、ヘキサンジオール等の炭素数6以上のジオー
ル、1,2プロピレングリコール、ネオペンチル
グリコール等の分岐ジオール又はジエチレングリ
コール、ジプロピレングリコール等のエーテル結
合を有するジオールとの縮合物であつて数平均分
子量が1000以上のものが挙げられる。これらの二
塩基酸及びジオールは適宜組合わせて用いてもよ
い。 例えばアジピン酸又はセバシン酸の夫々に二種
のジオールを反応させて調整されたポリエステル
ポリオールが好適に用いられる。 ポリオールの内、ポリエーテルポリオールとし
ては、数平均分子量1500以上のポリオキシ1,2
プロピレングリコールや数平均分子量2000以上の
ポリオキシテトラメチレングリコール等が好まし
い例として挙げられる。 鎖延長剤としてはヘキサンジオール等の炭素数
が6以上のジオール1,2プロピレングリコー
ル、ネオペンチルグリコール等の分岐ジオール、
ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール
等のエーテル結合を有するジオール、シクロヘキ
シルジオール等の脂環族ジオールが好ましく用い
られる。 更にイソシアネートの好ましい例としてはエチ
レンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシ
アネート、1−イソシアナト−3−イソシアナト
メチル−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン
(ヒユルス社製、製品名イソホロンジイソシアネ
ート)、等の脂肪族イソシアネート等が挙げられ
る。 本発明に用いられる熱可塑性ポリウレタンを製
造するには、過剰量の上記ジイソシアネートを上
記ジオールと反応せしめて対応する末端イソシア
ネート基含有プレポリマーを形成せしめ、引続き
これらプレポリマーを鎖延長剤によつて鎖延長行
うのが好ましい。 例えば、上記ジオール1モルに対しジイソシア
ネート2.0〜2.10モルを加え、無触媒下で撹拌し
つつ反応温度を80〜140℃に10時間以上保ち、イ
ソシアネートプレポリマーを得る。このプレポリ
マーに触媒としてジブチル錫ラウレートを、前記
プレポリマーに対し0.01〜0.5重量%加えさらに
鎖延長剤をプレポリマー1モルに対し1モル加
え、55℃に昇温し均一に混合するまで撹拌する。
反応熱の為に反応系内の温度が65℃まで上昇した
らただちに撹拌を停止し、容器に流し込む。この
様にして得られたウレタンポリマーを60〜160℃
のオーブン内で20〜100時間加温し、反応を完結
させるのである。 かかる熱可塑性ポリウレタン中間膜の厚さは特
に限定されるものではないが、薄すぎると無機ガ
ラス及び有機ガラスと均一に積層することが困難
になる為、実用上は0.03〜2m/mとされる。 上述の無機ガラス及び有機ガラスをポリウレタ
ン中間膜を介して接着するには、前二者の間に中
間膜を挿入してオートクレーブで加熱、加圧する
従来公知の方法により行なわれるが、加熱温度は
上記有機ガラスが熱変形しない様一般に120℃以
下好ましくは110℃以下とされる。 本発明積層ガラスは上述の通りの構成になさ
れ、弾性率に関し上記(1)及び(2)の条件を満足する
熱可塑性ポリウレタン中間膜を介して無機ガラス
及び有機ガラスが積層されているので、低温域に
おける無機ガラスと有機ガラスの熱膨張率の差に
起因する該低温域で発生する有機ガラスの歪み応
力を上記中間膜が吸収、緩和する為、無機ガラス
に割れが生じたり、中間膜と無機ガラス又は有機
ガラスとの界面が剥離することが殆んどないので
ある。 又本発明積層ガラスは衝撃強度が優れて安全で
あり、しかも軽くて透明性に優れるという利点を
有する。 以下に本発明の実施例を示す。 単に部とあるのは重量部を表わす。 尚、中間膜等の物性は次の方法によつた。 (1) 引張弾性率 粘弾性スペクトロメーターを用い周波数10Hz
にて測定した。 (2) 冷熱サイクル試験A 積層ガラスを60℃の雰囲下に3時間放置した
後、一定の温度勾配で2時間要して−20℃まで
冷却し、−20℃で3時間保持し、更に一定の温
度勾配で2時間要して60℃迄昇温してこれを1
サイクルとし、10サイクルの試験を行つた。 (3) 冷熱サイクル試験B 積層ガラスを80℃の雰囲下に3時間放置した
後、一定の温度勾配で3時間要して−40℃まで
冷却し、−40℃で3時間保持し、更に一定の温
度勾配で3時間要して80℃迄昇温してこれを1
サイクルとし、10サイクルの試験を行つた。 実施例 1 ポリエステルポリウレタン中間膜を用いて積層
ガラスを得た。 1−イソシアナート−3−イソシアナトメチル
−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン(ヒユ
ルス社製、製品名イソホロンジイソシアネート)
22.2部に、ポリエステルグリコールとして、ポリ
エチレン/ブチレン(50/50)アジペートグリコ
ール(日本ポリウレタン社製、製品名ニツポラン
4042)100部を100℃で滴下撹拌し、滴下終了後
100℃で14時間反応させプレポリマーを合成した。
次に反応系を55℃に保ち、5.0部のネオペンチル
グリコールを先に合成したプレポリマーに撹拌し
ながら加えた。その反応混合物を型の中に注入し
た。100℃で2日間加熱した樹脂を0.76m/mの
厚さの膜にプレスした。この膜の引張弾性率は第
1図に示す通りであつた。この膜を300×300×
2.5m/mの無機ガラス板と300×300×2m/m
のポリカーボネート板(三菱ガス化学製、製品名
ユーピロン)の間に挾み120℃×13気圧×1時間
の条件でオートクレーブにて積層接着して積層ガ
ラスを得た。冷熱繰返し試験A、Bの結果は第1
表の通りであつた。 実施例 2 実施例1におけるポリエステルグリコール、ニ
ツポラン4042の代りに同じくポリエステルグリコ
ールであるポリプロピレン/ネオペチレン(50/
50)アジペートグリコール(日本ポリウレタン社
製、Mn:2000)を使用した以外は実施例1と同
様に行つて0.76m/mの厚みの中間膜を得た。弾
性率は第1表の通りであつた。この膜を300×300
×2.5mmの無機ガラス板と300×300×2mmのポリ
カーボネート板の間に挾み120℃×13気圧×1時
間の条件でオートクレーブにて積層接着した。冷
熱繰返し試験結果は第1表の通りであつた。 実施例 3 ポリエーテルポリウレタンを用いて積層ガラス
を得た。 イソホロンジシアネート11.1部と水添されたキ
シレンジイソシアネート(武田薬品社製、製品名
タケネート600K)9.7部の混合液体に数平均分子
量2000のポリオキシテトラメチレングリコールを
100部、100℃で滴下撹拌した。滴下終了後100℃
で4時間撹拌し、プレポリマーを合成した。 次に8部のジプロピレングリコール異性体混合
物を先に合成したプレポリマーに撹拌しながら加
え、反応混合物を型の中に注型し、100℃で2日
間加圧した。 得られた樹脂を0.76mmの厚さの膜にプレスし
た。この中間膜を300×300×2.5mmの無機ガラス
板と300×300×2mmのポリカーボネート板の間に
挾み120℃×13気圧×1時間の条件でオートクレ
ーブにて積層接着した。各物性値は第1表に示す
通りであつた。 実施例 4 実施例3におけるポリオキシテトラエチレング
リコールの代りに、ポリエーテルジオールとして
ポリプロピレングライコール(数平均分子量
1500)を用いた以外はすべて実施例3と同様にし
て中間膜及び積層ガラスを得た。 実施例 5 実施例1において無機ガラス板の厚さ2.5mmを
0.3m/mとした以外は全く同様にして積層ガラ
スを得た。 各物性は第1表に示す通りであつた。 実施例 6 実施例1において中間膜の厚さ0.76mmを3mmと
した以外は全く同様にして積層ガラスを得た。 各物性は第1表に示す通りであつた。 実施例 7 実施例1においてポリカーボネートの厚さ2.0
mmを16m/mとした以外は全く同様にして積層ガ
ラスを得た。 各物性は第1表に示す通りであつた。
【表】 比較例 1 4,4′−メチレンビス(シクロヘキシルイソシ
アネート)異性体混合物26.2部に数平均分子量
2000のポリエステルグリコール(ポリブタンジオ
ール−アジペートグリコール、日本ポリウレタン
社製、商品名ニツポラン4010)100部を100℃で滴
下撹拌し、滴下終了後100℃で14時間反応させプ
レポリマーを合成した。反応系を55℃に保ち、次
に4.5部の1,4−ブタンジオールを先に合成し
たプレポリマーに撹拌しながら加えた。その反応
混合物を型の中に注入した。100℃で2日間加熱
した樹脂を0.76mmの厚さの膜にプレスした。この
中間膜を300×300×2.5mmのガラス板と300×300
×2mmのポリカーボネート板の間に挾み120℃×
13気圧×1時間の条件でオートクレーブにて積層
接着した。 各物性値は第2表の通りであつた。 比較例 2 比較例1に於けるポリエステルグリコール(ニ
ツポランN4010)の代りに、同じくポリエステル
グリコールであるが、エチレングリコールとアジ
ピン酸の縮合物であるポリエステルポリオール
(日本ポリウレタンN4060)であつて数平均分子
量2000のものを使用した以外は比較例1と同様に
して0.76mmの厚さの中間膜を得た。この中間膜を
300×300×2.5mmのガラス板と300×300×2m/
mのポリカーボネート板に挾み、120℃×13気圧
×1時間の条件で積層接着した。 各物性は第2表の通りであつた。 比較例 3 比較例1におけるポリエステルジオール(ニツ
ポラン4010)の代りに、同じくポリエステルジオ
ールとしてニツポイン4009(数平均分子量1000、
アジピン酸とエチレングリコールの縮合物)を使
用した以外はすべて、比較例1と同様に実験を行
ない、中間膜を合成した。各物性は第2表の通り
であつた。
【表】

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 無機ガラスと有機ガラスとが、(1)−40℃にお
    ける引張弾性率が1×108〜5×109dyne/cm2であ
    り、(2)0℃における引張弾性率が1×107〜5×
    108dyne/cm2である、熱可塑性ポリウレタン中間
    膜を介して積層されてなることを特徴とする積層
    ガラス。 2 熱可塑性ポリウレタン中間膜が熱可塑性ポリ
    エステルポリウレタン中間膜である第1項記載の
    積層ガラス。 3 有機ガラスがアクリル樹脂又はポリカーボネ
    ート樹脂である第1項又は第2項記載の積層ガラ
    ス。 4 中間膜の厚さが0.03〜2m/mである第1項
    〜第3項何れか1項に記載の積層ガラス。 5 有機ガラスの厚さが0.1〜10m/mである第
    1項〜第4項何れか1項に記載の積層ガラス。 6 無機ガラスの厚さが0.5〜10m/mである第
    1項〜第5項何れか1項に記載の積層ガラス。
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