特許 7576551 ポリマーマトリックスナノコンポジットから作られた接着コア層から成るハイブリッド音響中間層

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-23

(45)【発行日】2024-10-31

(54)【発明の名称】ポリマーマトリックスナノコンポジットから作られた接着コア層から成るハイブリッド音響中間層

(51)【国際特許分類】

   B32B 27/28 20060101AFI20241024BHJP

   B32B 17/10 20060101ALI20241024BHJP

【ＦＩ】

B32B27/28 101

B32B17/10

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2021541132

(86)(22)【出願日】2020-01-14

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-03-09

(86)【国際出願番号】 FR2020050046

(87)【国際公開番号】W WO2020148502

(87)【国際公開日】2020-07-23

【審査請求日】2022-12-14

(31)【優先権主張番号】1900405

(32)【優先日】2019-01-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR

(73)【特許権者】

【識別番号】500374146

【氏名又は名称】サン－ゴバン グラス フランス

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100123593

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 宣夫

(74)【代理人】

【識別番号】100208225

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 修二郎

(74)【代理人】

【識別番号】100217179

【弁理士】

【氏名又は名称】村上 智史

(74)【代理人】

【識別番号】100202418

【弁理士】

【氏名又は名称】河原 肇

(72)【発明者】

【氏名】ファビアン ブイエ

(72)【発明者】

【氏名】オリン アラン ルナ コルネホ

【審査官】岩本 昌大

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－１０８２２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００１－５０６１９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０６１３２８８２（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１１１０８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表平０８－５１１５７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第９４／０２９３５８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１８／０６２１９２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００５－１０５１３３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ３２Ｂ １／００－４３／００

Ｃ０３Ｃ ２７／００－２９／００

Ｃ０８Ｆ ２５１／００－２８９／００，２９１／００－２９７／０８

Ｃ０９Ｄ １／００－１０／００，１０１／００－２０１／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

下記を含む接着ナノコンポジット内層によって組み立てられている、ポリ（ビニルブチラール）（ＰＶＢ）及びポリ（エチレン－酢酸ビニル）（ＥＶＡ）から選択される材料の２つの外層を備えている、積層ガラス用中間層であって、
前記接着ナノコンポジット内層が、相互侵入高分子網目（ＩＰＮ）に基づいたポリマーを含み、かつ、０℃～４０℃の温度範囲で、１ｋＨｚ～１０ｋＨｚの周波数ディケードにおいて、前記接着ナノコンポジット内層の動的機械分析によって特定される損失係数ｔａｎδが、１．６以上である、
中間層：
－５０℃～－３０℃のガラス転移温度（Ｔｇ）を有するポリマーナノドメインから成る第１の不連続相、及び
前記第１の不連続相よりも低いガラス転移温度（Ｔｇ）を有する、マトリックスと称される第２の連続ポリマー相であって、前記第１の不連続相が前記第２の連続ポリマー相中に分散されている、第２の連続ポリマー相。

【請求項2】

前記２つの外層が、ポリ（ビニルブチラール）（ＰＶＢ）の層であることを特徴とする、請求項１に記載の積層ガラス用中間層。

【請求項3】

前記第１の不連続相の前記ポリマーナノドメインは、架橋されている第１のポリマー（Ｐ１）と、架橋されている又は架橋されていない第２のポリマー（Ｐ２）とを含む相互侵入高分子網目（ＩＰＮ）から形成されている、請求項１又は２に記載の中間層。

【請求項4】

前記第１の不連続相を形成する前記ポリマーナノドメインは、１０～１０００ｎｍの数平均相当径を有する、請求項１～３のいずれか一項に記載の中間層。

【請求項5】

前記接着ナノコンポジット内層は、５～５０マイクロメートルの厚さを有する、請求項１～４のいずれか一項に記載の中間層。

【請求項6】

前記第２のポリマー（Ｐ２）は、架橋されていない、請求項３に記載の中間層。

【請求項7】

前記第１の不連続相の前記ポリマーナノドメインは、架橋されている第１のポリマー（Ｐ１）と、架橋されている又は架橋されていない第２のポリマー（Ｐ２）とを含む相互侵入高分子網目（ＩＰＮ）から形成され、
前記第１のポリマー（Ｐ１）及び前記第２のポリマー（Ｐ２）は、少なくとも１つのアクリルモノマーを含むアクリルコポリマーである、請求項３～６のいずれか一項に記載の中間層。

【請求項8】

前記第１の不連続相の屈折率（ｎ１）と前記第２の連続ポリマー相の屈折率（ｎ２）との差が、０．２未満である、請求項１～７のいずれか一項に記載の中間層。

【請求項9】

前記接着ナノコンポジット内層は、前記２つの外層と直接接触している、請求項１～８のいずれか一項に記載の中間層。

【請求項10】

前記第１の不連続相の体積の前記第２の連続ポリマー相の体積に対する比が、２０／８０～８０／２０である、請求項１～９のいずれか一項に記載の中間層。

【請求項11】

積層ガラス用中間層を製造する方法であって、以下の工程を含む方法：
ポリ（ビニルブチラール）（ＰＶＢ）及びポリ（エチレン－酢酸ビニル）（ＥＶＡ）から選択される材料の第１のシートを供給する工程：
前記第１のシートの面の一方に対して、コアシェル構造を有するポリマー粒子を含むラテックスを適用する工程であって、
前記コアは、－５０℃～－３０℃のＴｇを有する相互侵入高分子網目（ＩＰＮ）から形成され、及び
前記シェルは、前記コアよりも低いＴｇを有するポリマーから形成される、
工程、
前記ラテックスを乾燥して、接着ナノコンポジット内層を形成する乾燥工程であって、０℃～４０℃の温度範囲で、１ｋＨｚ～１０ｋＨｚの周波数ディケードにおいて、前記接着ナノコンポジット内層の動的機械分析によって特定される損失係数ｔａｎδが、１．６以上である、前記乾燥工程、
得られた前記接着ナノコンポジット内層に対して、ポリ（ビニルブチラール）（ＰＶＢ）及びポリ（エチレン－酢酸ビニル）（ＥＶＡ）から選択される材料の第２のシートを適用する工程。

【請求項12】

接着ナノコンポジット内層を形成するための前記ラテックスの前記乾燥工程は、周囲温度で、及び／又は４０℃～１２０℃の温度でのオーブンにおいて行われる、請求項１１に記載の積層ガラス用中間層を製造する方法。

【請求項13】

第１のガラスシート、
第２のガラスシート、
前記第１及び前記第２のガラスシートの間に配置されている、請求項１～１０のいずれか一項に記載の中間層、
を備えている、積層グレージングユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、積層ガラスのための振動減衰特性を有する中間層に関し、その製造方法にも関する。本発明はまた、１Ｈｚ～１０００Ｈｚの振動及び構造伝播ノイズを減衰するための、並びに／又は特に１ｋＨｚ～１０ｋＨｚの可聴周波数ディケードにわたる空気伝播ノイズへの伝達の損失を高めるための、この種類の中間層を備えた積層グレージングユニット、並びに前記グレージングユニットの乗り物用ウィンドシールドとしての及び／又は建築用グレージングとしての使用にも関する。

【背景技術】

【0002】

積層グレージングユニットは、輸送の分野で、より詳細には自動車及び航空機の窓において、並びに建築においても一般的に用いられている。積層グレージングユニットの機能は、急な破壊の発生時に破片が突出するリスクを抑制すること、及び不法侵入を遅らせることである。積層グレージングユニットのさらなる利点は、ＵＶ及び／又は赤外放射線の透過を低減すること、並びに乗り物又は建築物の内部への外部からのノイズの伝達を低減し、それによって、乗客又は居住者の振動及び音に関する快適さを向上させることである。

【0003】

積層グレージングユニットは、一般に、第１のガラスシート及び第２のガラスシートから、両者の間に中間層を備えて構成されている。これらのグレージングユニットは、公知の方法によって、例えば加熱及び加圧下での組み立てによって製造される。

【0004】

振動減衰特性を有する積層グレージングユニットの場合、「外層」又は「スキン」とも称されるポリ（ビニルブチラール）（ＰＶＢ）の２層を、「内層」又は「コア」とも称されるＰＶＢの層によって組み立てられて備える３層中間層が報告されている。内層のＰＶＢの物理化学は、２つの外層のＰＶＢの物理化学とは異なっている（例えば、米国特許第５３４０６５４号明細書及び米国特許第５１９０８２６号明細書、米国特許出願公開第２００６／０２１７８２号明細書及び米国特許出願公開第２０１６／０１７１９６１号明細書を参照）。具体的には、コアのＰＶＢの方が、スキンのＰＶＢよりも残留ヒドロキシル（－ＯＨ基）含有量が少ない。残留ヒドロキシル含有量とは、ポリ（ビニルアルコール）をブチルアルデヒドでアセチル化した後にＰＶＢのビニル鎖上に側鎖として残留するヒドロキシル基の量を意味する。ＰＶＢ外層のヒドロキシル基含有量が多いことは、可塑剤との相溶性が低下すると解釈され、したがって、オートクレーブ工程の過程で、可塑剤が内層のＰＶＢへと移行することに繋がる。可塑剤は、粘性成分を増加させるため、粘弾性内層の振動減衰特性を改善するが、一方外層は堅いため、中間層の取り扱い性及び機械的強度は確保される。堅い外層の振動減衰特性への寄与は、一般には非常に小さい。

【0005】

上述した３層中間層を備えた積層グレージングユニットの遮音性能を高める目的で、内層のＰＶＢの残留ヒドロキシル基含有量をなおさらに減少させることで、その可塑剤含有量を増加させることが考慮されてきた。しかし、これは、コアのＰＶＢのガラス転移温度（Ｔｇ）の値を、過剰に低い温度へシフトさせ、そのため、周囲温度よりも低い温度で、１Ｈｚ～１０ｋＨｚの目的の周波数範囲での効果的な振動減衰が得られる結果となった。したがって、グレージングユニットの使用温度では、目的の周波数範囲での振動減衰は低下した。

【0006】

内層のＰＶＢの残留ヒドロキシル基含有量を増加させ、さらにその可塑剤含有量を減少させることも考慮されてきた。しかし、これは、コアのＰＶＢの粘性成分を減少させ、及び前記ＰＶＢのガラス転移温度（Ｔｇ）の値を過剰に高い温度へシフトさせる結果となり、同様に、周囲温度における目的の周波数範囲での振動減衰力が低下した。

【0007】

したがって、これら２つの手法は、中間層にあるＰＶＢ内層のヒドロキシル基含有量を調節することを含むが、望ましくないが不可避であるガラス転移温度（Ｔｇ）の上昇／低下に関連して、結局、行き詰ってしまった。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明の背景にある着想は、上記で定める３層中間層において、ＰＶＢ内層を、１ｋＨｚ～１０ｋＨｚの周波数ディケードにおいて、好ましくは１Ｈｚ～１０ｋＨｚの周波数範囲において、周囲温度に近い温度で非常に高い減衰係数（ｔａｎδ）を有する、ＰＶＢとは異なる特定のポリマー構造から形成された層に置き換えることである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本出願者によって選択されたポリマー系は、２つのポリマー相を有する系であり、－５０℃～－３０℃、好ましくは－４５℃～－３５℃の特定のＴｇを有するポリマーナノドメインから成る第１の不連続相、及び前記第１の相よりも低いＴｇを有する第２の連続ポリマー相である。第１の相は、第２の相中に分散され、第２の相は、ナノドメインを取り囲むある種のマトリックスを形成している。

【0010】

前記第１の相のＴｇは、１ｋＨｚ～１０ｋＨｚの周波数ディケードにおいて、好ましくは１Ｈｚ～１０ｋＨｚの周波数範囲において、０℃～４０℃、好ましくは１０℃～３０℃、より好ましくは１５℃～２５℃の温度で、なおより好ましくは２０℃に近い温度で、振動減衰がその最大値となるように選択される。

【0011】

さらに、本出願者は、相互侵入高分子網目（ＩＰＮ）に基づいたポリマー系の使用が、前記ＩＰＮを形成するポリマーの各々の場合よりも非常に広い振動周波数範囲で、動的機械分析によって特定される損失係数（ｔａｎデルタ）の高い値を有する結果となることを見出した。

【0012】

したがって、本出願者は、積層ガラス用の３層中間層のコアを形成するために、相互侵入高分子網目（ＩＰＮ）タイプのポリマー系の使用を提案する。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本出願者は、積層グレージングユニットの製造用として意図される３層中間層の内層を形成するために、ＩＰＮ相を含有する、ポリマー粒子の水性エマルジョンであるラテックスの使用を特に提案するものである。中間層の２つの外層は、ポリ（ビニルブチラール）（ＰＶＢ）から、又はそうでなければ、ある特定の用途においてＰＶＢの代わりとなり得るポリ（エチレン－酢酸ビニル）（ＥＶＡ）から作られてよい。

【0014】

ＩＰＮラテックスは、本発明において、中間層の２つの外層を互いに結合するために用いられる。ポリマー粒子の合着後、ＩＰＮラテックスはこうして、ＩＰＮ相が電子顕微鏡によって視認可能に維持された接着層を形成する。以降でマトリックスと称される場合もある、内層の接着機能を満たす連続ポリマー相によって、それらは囲まれている。以下において本発明を記載するために用いられる「ナノコンポジット」の用語は、ラテックスの合着後でも中間層で視認可能であるポリマーナノ粒子又はナノドメインが分散された、高い接着特性を有するポリマーマトリックスから成るこのポリマー構造を意味する。

【0015】

本特許出願の第１の主題は、したがって、下記を含む接着ナノコンポジット層によって組み立てられているポリ（ビニルブチラール）（ＰＶＢ）及びポリ（エチレン－酢酸ビニル）（ＥＶＡ）から選択される材料の２つの外層を備えている、積層ガラスのための中間層である、
－５０℃～－３０℃、好ましくは－４５℃～－３５℃のガラス転移温度（Ｔｇ）を有するポリマーナノドメインから成る第１の不連続相、及び
前記第１の相よりも低いガラス転移温度（Ｔｇ）、好ましくは－５０℃未満、より好ましくは－６０℃未満のＴｇを有する、マトリックスと称される第２の連続ポリマー相であって、第１の相は第２の相中に分散されている、第２の連続ポリマー相。

【0016】

中間層の２つの外層は、好ましくは、ポリ（ビニルブチラール）（ＰＶＢ）の層である。

【0017】

本出願者によって選択されたポリマー系の第１の相は、相互侵入高分子網目（ＩＰＮ）によって形成されることが好ましいポリマーナノドメインから成る。この第１の不連続相は、最初に説明したように、周囲温度で、１ｋＨｚ～１０ｋＨｚの周波数ディケード、好ましくは１Ｈｚ～１０ｋＨｚの周波数範囲における振動吸収材の役割を果たし、一方前記ナノドメインを囲んでいる第２のポリマー相は、第１の相の周囲に連続マトリックスを形成し、その機能は、本質的に、第１の相のナノ粒子を互いに接合させること、及び積層中間層の２つの外層を互いに結合させることである。

【0018】

したがって、本発明に従う、３層中間層の内層を得るために本出願者によって選択されたポリマー系は、好ましくはラテックスから形成される。本明細書において、「ラテックス」の用語は、水又は水性溶媒中のポリマー粒子の分散体を意味する。本発明によると、ラテックスは、コアシェル構造を有するポリマー粒子を含み：
コアは、－５０℃～－３０℃、好ましくは－４５℃～－３５℃のガラス転移温度（Ｔｇ）を有する相互侵入高分子網目（ＩＰＮ）から形成され、
シェルは、乾燥後に粒子を合着させるのに充分に低いＴｇを有するポリマーであって、このＴｇは、前記コアのＴｇよりも低く、好ましくは－５０℃未満、より好ましくは－６０℃未満である、ポリマーから形成される。

【0019】

本発明に従う相互侵入高分子網目（ＩＰＮ）から形成されたコアは、２つの逐次重合によって得られる。したがって、ＩＰＮは、架橋されている第１のポリマー（Ｐ１）と、架橋されていてもよく又は架橋されていなくてもよい第２のポリマー（Ｐ２）とを含む。

【0020】

本発明の１つの好ましい実施形態では、第２のポリマー（Ｐ２）は、架橋されていない。この場合、ＩＰＮは、「セミ相互侵入高分子網目」又はセミＩＰＮである。第２のポリマーは、直鎖状又は分岐鎖状であってよい。

【0021】

ラテックスの形態でのＩＰＮの合成は、何年も前から公知であり、当業者によく知られている。それは例えば、米国特許第３８３３４０４号明細書に記載されている。

【0022】

本発明によると、ＩＰＮは、以下のように：
エマルジョン中での重合によって、好ましくは－３０℃よりも高い、より特には－２０℃よりも高いＴｇを有する第１の架橋されたポリマー（Ｐ１）の水性分散体を形成することと、
架橋剤あり又はなしで、第１の架橋されたポリマー中へモノマーを組み込み、第１のポリマーは、その中に組み込まれたモノマーによって膨潤し、続いて重合して、－４０℃未満、好ましくは－５０℃未満のＴｇを有する相互侵入高分子網目の第２のポリマーを形成することと、
によって合成することができる。

【0023】

第２の重合工程が架橋コモノマーの存在下で行われる場合、それは、第２の架橋されたポリマー（Ｐ２）及びＩＰＮの形成に繋がる。

【0024】

第２の重合工程が架橋コモノマーの非存在下で行われる場合、第２のポリマー（Ｐ２）は架橋されず、セミＩＰＮが形成されることになる。

【0025】

第１のポリマー（Ｐ１）の鎖と、Ｔｇが第１のポリマーよりも低い第２のポリマー（Ｐ２）の鎖との局所的な絡み合いによって、こうして形成された（セミ）ＩＰＮに、第１のポリマーと第２のポリマーとの中間のＴｇを付与することができる。

【0026】

第１のポリマー（Ｐ１）のＴｇと第２のポリマー（Ｐ２）のＴｇとの差は、好ましくは１０℃～６０℃、好ましくは２０℃～５０℃である。

【0027】

本発明によると、ガラス転移温度（Ｔｇ）は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）によって測定される。ガラス転移温度は、示差走査熱量測定についての規格ＡＳＴＭ－Ｄ－３４１８に記載の中点法を用いて特定される。本出願者が用いた測定機器は、ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ製のＤｉｓｃｏｖｅｒｙ ＤＳＣモデルである。

【0028】

相互侵入高分子網目を形成する第１及び第２のポリマーは、原則的には、ラジカル重合によって共重合可能であるコモノマーの任意の混合物を用いて合成されてもよい。当業者であれば、フォックス方程式（T.G. Fox, Bull. Am. Phys. Soc. 1, 123 (1956)）によって、所望されるガラス転移温度を有するコポリマーに到達するための反応混合物中のコモノマー及びそれらの割合を選択することができる。

【0029】

エマルジョン中で共重合可能であるモノマーの例としては、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、メタクリル酸プロピル、アクリル酸イソプロピル、メタクリル酸イソプロピル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸ブチル、アクリル酸イソブチル、メタクリル酸イソブチル、アクリル酸ｔｅｒｔ－ブチル、メタクリル酸ｔｅｒｔ－ブチル、アクリル酸ペンチル、メタクリル酸ペンチル、アクリル酸イソアミル、メタクリル酸イソアミル、アクリル酸ヘキシル、メタクリル酸ヘキシル、アクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸オクチル、メタクリル酸オクチル、アクリル酸イソオクチル、メタクリル酸イソオクチル、アクリル酸ノニル、メタクリル酸ノニル、アクリル酸イソノニル、メタクリル酸イソノニル、アクリル酸デシル、メタクリル酸デシル、アクリル酸ドデシル、メタクリル酸ドデシル、アクリル酸トリデシル、メタクリル酸トリデシル、アクリル酸ヘキサデシル、メタクリル酸ヘキサデシル、アクリル酸オクタデシル、メタクリル酸オクタデシル、アクリル酸２－エチルヘキシル、メタクリル酸２－エチルヘキシル、ギ酸ビニル、アクリル酸ビニル、プロピオン酸ビニル、アクリル酸２－ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸２－ヒドロキシプロピル、メタクリル酸２－ヒドロキシプロピル、スチレン、及びアクリロニトリルから成る群より選択されるモノマーが挙げられる。

【0030】

架橋コモノマーは、例えば、フタル酸ジアリル、シアヌル酸トリアリル、エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、１，４－ブタンジオールジアクリレート、１，４－ブタンジオールジメタクリレート、１，６－ヘキサンジオールジアクリレート、１，６－ヘキサンジオールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、アリルアクリレート、及びアリルメタクリレートである。

【0031】

水不溶性モノマーは、有利には、水不溶性モノマーと共重合するか又は別個に重合してラテックス粒子の表面に吸着するポリマーを形成する少量の、一般には５質量％未満の水溶性コモノマーと混合される。

【0032】

これらの水溶性モノマーは、好ましくは酸、一般にはカルボン酸であり、メタクリル酸、アクリル酸、イタコン酸、及びフマル酸から成る群より好ましくは選択される。表面に負電荷が存在することは、ラテックスのコロイド安定性を高める。

【0033】

乳化重合は、乳化剤の存在下で、好ましくは例えばポリオキシエチレングリコールエステルなどの非イオン性界面活性剤の存在下で、従来のように行われる。

【0034】

従来から、エマルジョン中のラジカル重合に用いることができる開始剤は、反応混合物の水相に可溶性でなければならない。言及され得る水溶性過酸化物の例としては、過酸化水素、又は過硫酸アンモニウム、若しくは過硫酸カリウムなどの無機過酸化物が挙げられる。開始剤は、ラジカルの形成を促進する硫酸第一鉄（ＦｅＳＯ_３）などの還元剤と混合されてもよい。

【0035】

より詳細には、本発明に従う３層中間層の内層は、上記で述べたコアシェル構造を有するポリマー粒子を含むラテックスを、ＰＶＢ又はＥＶＡの第１のシートの面の１つに適用し、その後前記ラテックスを乾燥することによって得られる。前記ラテックスの乾燥の過程で、水又は水相が消滅し：
ラテックスのポリマー粒子のコアは、第１の不連続相を形成し、－５０℃～－３０℃のＴｇを有するポリマーナノドメインとなり、したがって、これらのナノドメインは、上述したラテックスの粒子のコアと同じ特性を有し、及び
低Ｔｇシェルのために、ラテックスのポリマー粒子は、合着し、続いてマトリックスと称される、第１の相の前記ナノドメインを囲む第２の連続ポリマー相を形成する。

【0036】

本発明者らは、驚くべきことに、上記で定める特性を有し、前記２つのポリマー相の形成を引き起こすポリマーラテックス粒子の合着は、こうして形成されたコア中の接着ナノコンポジット層に対して、良好な振動減衰特性を付与し、これは特に、内層がヒドロキシル基の低い残留レベルを有するＰＶＢ層である３層中間層を有する積層グレージングユニットと比較して、この中間層を有する積層グレージングユニットの部分に対する遮音性の向上に寄与することを見出した。

【0037】

この遮音性の向上は、１ｋＨｚ～１０ｋＨｚの周波数ディケード、好ましくは１Ｈｚ～１０ｋＨｚの周波数範囲において、０℃～４０℃、好ましくは１０℃～３０℃、より好ましくは１５℃～２５℃の温度範囲で、なおより好ましくは２０℃に近い温度で、本発明に従う３層中間層の内層の（動的機械分析によって特定される）損失係数ｔａｎδが１．６以上、好ましくは２以上、より特には３以上、又はさらには４以上の値であることによるものである。

【0038】

したがって、驚くべきことに、上記で述べたラテックスのポリマー粒子のコアシェル構造が、本発明に従う３層中間層中で前記ラテックスを乾燥した後に前記粒子が合着した場合、前記中間層の内層に対して４～５の損失係数をもたらすことが本発明者らによって見出されたものであり、これは、従来のＰＶＢ内層の場合よりも４倍～６倍大きい。

【0039】

材料の損失係数ｔａｎδは、熱の形態で放散されるエネルギーと弾性変形のエネルギーとの間の比に対応する。したがって、それは、材料の性質に固有の技術的特性に対応し、エネルギーを、より詳細には音波を放散させるその能力を反映している。損失係数が大きい程、エネルギーの放散も大きく、その材料が振動減衰に作用する程度も大きくなる。この損失係数ｔａｎδは、温度及び入射波の周波数に応じて変動する。ある周波数に対して、損失係数は、ある温度でその最大値に達し、その温度は、ガラス転移温度と称され、動的機械分析によって特定される。この損失係数ｔａｎδは、レオメータ又は任意の他の適切な既知デバイスを用いて推定することができる。レオメータは、精密な温度及び周波数条件下で材料サンプルに変形応力を掛ける測定機器であり、それによって、材料を特徴付けるレオロジーパラメータのすべてが得られ、処理される。損失係数は、より具体的には、回転式レオメータを振動モードで用いて測定され、この場合、サンプルは、５℃毎に平坦域を有する－１００℃～１００℃の温度範囲、１～１０００ｒａｄ／ｓの角速度ωでの正弦応力に掛けられる。本出願者が用いたレオメータは、Ａｎｔｏｎ Ｐａａｒ製のＭＣＲ３０２モデルである。内層の損失係数ｔａｎδは、内層の体積分率が小さ過ぎない限り実質的に同じ値を有する中間層の損失係数ｔａｎδを定めることには留意されたい。

【0040】

したがって、比較的高い損失係数ｔａｎδである内層を有する中間層を使用することで、それを備えたグレージングユニットの遮音性能をさらに改善することができる。

【0041】

本発明の１つの好ましい実施形態では、３層中間層のコアにある第１の相のＩＰＮナノドメインは、１０～１０００ｎｍ、好ましくは２０～４００ｎｍ、理想的には３０～２５０ｎｍの数平均相当径を有する。前記径は、動的光散乱（ＤＬＳ）測定機器を用いて測定され、これは、およそ１～５０００ｎｍ径の懸濁液体中の粒子のサイズ又は溶液中のポリマー鎖のサイズへのアクセスを提供する非破壊分光分析技術である。本出願者が用いた測定機器は、Ｍａｌｖｅｒｎ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ製のＺｅｔａｓｉｚｅｒ Ｎａｎｏ Ｓｅｒｉｅｓモデルである。ナノドメインのサイズが小さいことで、ナノドメインによる光の拡散が限定され、本発明に従う３層中間層の内層の透明性が高まる。

【0042】

第１の相の屈折率（ｎ_１）と第２の相の屈折率（ｎ_２）との差は、好ましくは０．２未満、好ましくは０．１未満、理想的には０．０５未満である。屈折率ｎ_１及びｎ_２は、有利には、１．４０～１．６０、好ましくは１．４５～１．５５である。これらの屈折率のそれぞれの値によって、コアとシェルとの間の界面での光の反射を低下させることができることから、コア層による光の拡散が低下し、最終的には積層ガラスの透明性が高められる。

【0043】

本発明の１つの特定の態様では、３層中間層の内層における第１の相の体積の第２の相の体積に対する比は、２０／８０～８０／２０、好ましくは３０／７０～７０／３０である。

【0044】

前記ナノドメインを囲むマトリックスを形成するポリマーは、好ましくは、第１の相の相互侵入高分子網目を形成する第２のポリマー（Ｐ２）と同一である。このポリマーは、少なくとも１つのアクリルモノマーを含むアクリルコポリマーであってよい。

【0045】

１つの実施形態では、本発明に従う３層中間層の接着ナノコンポジット層は、さらに粘着付与剤及び／又は可塑剤を含む。粘着付与剤及び／又は可塑剤の添加は、１ｋＨｚ～１０ｋＨｚの周波数ディケード、好ましくは１Ｈｚ～１０ｋＨｚの周波数範囲において、０℃～４０℃の温度範囲で、振動減衰を向上させ、損失係数の値を４超に高め、ラテックスの乾燥時における粒子シェルの合着を補助し、そして最後にＰＶＢ層に対するコア層の接着性を向上させる。粘着付与剤は、天然の粘着性樹脂、特にロジン及びテルペン、並びに石油由来の脂肪族樹脂、芳香族樹脂、及び水素化樹脂などの合成粘着性樹脂から選択され得る。

【0046】

用いられる粘着付与剤は、好ましくは、無色透明であるように修飾され、ガードナー色スケール上で厳密に１未満のガードナー指数を有するテルペンであり、ＤＲＴ製のＣｒｙｓｔａｚｅｎｅ １１０製品などである。粘着付与剤の量は、ラテックスの総重量に対して１質量％～８質量％、好ましくは２質量％～５質量％であってよい。

【0047】

１つの好ましい実施形態では、接着ナノコンポジット層は、本発明に従う中間層の２つのＰＶＢ外層と直接接触している。

【0048】

本発明の１つの特定の態様では、本発明の接着ナノコンポジット内層の厚さは、好ましくは５～５０マイクロメートル、より好ましくは１０～３０マイクロメートルである。マイクロメートルスケールの厚さを有するコアを使用することで、その適用時にコアを形成するラテックスが流れ出すリスクを低減することができる。この厚さはまた、最終的な積層グレージングユニットの形成時及び湾曲時の応力に関して、積層グレージングのスケールでの剛性が得られ、及び積層ガラスの破壊発生時の乗客又は居住者の安全性が確保されるように、３層中間層の剛性を調節することも可能とするものである。

【0049】

本発明の３層中間層のＰＶＢ外層の厚さは、２００～５００マイクロメートル、好ましくは３００～４００マイクロメートル、理想的にはおよそ３８０マイクロメートルであってよい。

【0050】

本発明の１つの特定の態様では、内層は、０．２％～８％、好ましくは０．５％～８％、好ましくは２．５％～４％の中間層の体積分率に相当する。中間層内での内層の体積分率をそのような値に選択することで、一方での剛性に対する要件と、他方での遮音性能との間で充分なトレードオフが得られる。

【0051】

本発明はまた、積層ガラスのための粘弾性中間層を製造する方法にも関し、この方法は以下の工程を含む：
ポリ（ビニルブチラール）（ＰＶＢ）及びポリ（エチレン－酢酸ビニル）（ＥＶＡ）から選択される材料の第１のシートを供給する工程：
前記第１のシートの面の一方に対して、コアシェル構造を有するポリマー粒子を含むラテックスを適用する工程であって、
コアは、－５０℃～－３０℃、好ましくは－４５℃～－３５℃のＴｇを有する相互侵入高分子網目（ＩＰＮ）から形成され、及び
シェルは、前記コアよりも低いＴｇ、好ましくは－５０℃未満、より好ましくは－６０℃未満のＴｇを有するポリマーから形成される、
工程、
ラテックスを乾燥して、接着ナノコンポジット層を形成する工程、
得られた接着ナノコンポジット層に対して、ポリ（ビニルブチラール）（ＰＶＢ）及びポリ（エチレン－酢酸ビニル）（ＥＶＡ）から選択される材料の第２のシートを適用する工程。

【0052】

前記第１のＰＶＢシートの面の一方に対してラテックスを適用することは、好ましくは、公知のロールトゥロール液体コーティングの方法によって、より具体的には、ニップを介してラテックスが供給されるリバースロールコーター（ニップフィードリバースロール）を用いた方法によって行われる。

【0053】

乾燥工程は、好ましくは連続的に、周囲温度で、及び／又は４０℃～１２０℃、好ましくは６０℃～１００℃の温度でのオーブンにおいて行われる。この乾燥工程は、有利には、０．０１ａｔｍ～１ａｔｍ、好ましくは０．１ａｔｍ～０．５ａｔｍの減圧下で、理想的には０．２５ａｔｍの圧力で行われる。次に、第２のＰＶＢシートが、ラテックスの乾燥から得られたフィルムの上に適用される。

【0054】

方法におけるＰＶＢシートの張力、並びにロールの安定性及びニップを介するラテックスの供給の安定性などの本方法のパラメータは、本発明の３層中間層がいかなる波状不良（waviness defects）も呈さないように制御され得る。

【0055】

本発明はまた、
第１のガラスシート、
第２のガラスシート、
第１及び第２のガラスシートの間に配置された、上記で述べた中間層、
を備えた積層グレージングユニットにも関する。

【0056】

本発明の１つの特定の態様では、前記第１のガラスシートは、０．５～３ｍｍ、好ましくは１．４～２．１ｍｍの厚さを有し、前記第２のガラスシートは、０．５～２．１ｍｍ、好ましくは１．１～１．６ｍｍの厚さを有する。

【0057】

本明細書の文中で述べた本発明の中間層によって付与される技術的利点は、この種類の中間層を含む積層グレージングユニットにも関連する。本出願者は、したがって、上記で述べた特定の中間層を備えた積層グレージングユニットであって、１ｋＨｚ～１０ｋＨｚの周波数ディケードにおいて、好ましくは１Ｈｚ～１０ｋＨｚの周波数範囲において、前記積層グレージングユニットが使用される０℃～４０℃、好ましくは１０℃～３０℃、より好ましくは１５℃～２５℃の温度範囲で、なおより好ましくは２０℃に近い温度で良好な振動減衰特性を持つ、積層グレージングユニットを提案する。

【0058】

さらに、本発明の中間層は：
乗り物内の人のプライバシーを可能とするためか、若しくはそうでなければ乗り物の運転者が太陽光でまぶしくなることを防止するためか、若しくは単に審美的な効果のために、その面の大部分が着色されてよく、並びに／又は、
積層グレージングユニットをヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）システム用のスクリーンとして用いることができるように、積層グレージングユニットの上部から下部に向かってウェッジ形状に減少する断面を有してよく、並びに／又は、
太陽の赤外放射線に起因して乗り物内部の温度が上昇することを制限し、乗り物の乗客又は建築物の居住者の快適さを向上させるために、赤外放射線に対するフィルター機能を有する粒子を含んでいてもよい。

【0059】

本発明はまた、１Ｈｚ～１０００Ｈｚの振動及び構造伝播ノイズを減衰するための、及び／又は１ｋＨｚ～１０ｋＨｚの可聴周波数ディケードにおける空気伝播ノイズへの伝達の損失を高めるための、上記で述べた積層グレージングユニットの乗り物用ウィンドシールドとしての及び／又は建築用グレージングとしての使用にも関する。本発明のグレージングユニットがウィンドシールドとして用いられる場合、それは当然、その機械的強度を確保する目的で、耐重衝撃性のための国連規則第４３号（又は単に、規則Ｒ４３）の条件をすべて満たしている。
本開示の実施態様の一部を以下の［項目１］－［項目１６］に記載する。
［項目１］
下記を含む接着ナノコンポジット層によって組み立てられている、ポリ（ビニルブチラール）（ＰＶＢ）及びポリ（エチレン－酢酸ビニル）（ＥＶＡ）から選択される材料の２つの外層を備えている、積層ガラス用中間層：
－５０℃～－３０℃、好ましくは－４５℃～－３５℃のガラス転移温度（Ｔｇ）を有するポリマーナノドメインから成る第１の不連続相、及び
前記第１の相よりも低いガラス転移温度（Ｔｇ）、好ましくは－５０℃未満、より好ましくは－６０℃未満のＴｇを有する、マトリックスと称される第２の連続ポリマー相であって、前記第１の相が前記第２の相中に分散されている、第２の連続ポリマー相。
［項目２］
前記２つの外層が、ポリ（ビニルブチラール）（ＰＶＢ）の層であることを特徴とする、項目１に記載の積層ガラス用中間層。
［項目３］
前記第１の相のナノドメインは、架橋されている第１のポリマー（Ｐ１）と、架橋されている又は架橋されていない第２のポリマー（Ｐ２）とを含む相互侵入高分子網目（ＩＰＮ）から形成されている、項目１又は２に記載の中間層。
［項目４］
前記第１の相を形成する前記ナノドメインは、１０～１０００ｎｍ、好ましくは２０～４００ｎｍ、理想的には３０～２５０ｎｍの数平均相当径を有する、項目１～３のいずれか一項に記載の中間層。
［項目５］
前記接着ナノコンポジット層は、５～５０マイクロメートル、好ましくは１０～３０マイクロメートルの厚さを有する、項目１～４のいずれか一項に記載の中間層。
［項目６］
前記第２のポリマー（Ｐ２）は、架橋されていない、項目３に記載の中間層。
［項目７］
前記第１のポリマー（Ｐ１）は、－３０℃よりも高い、好ましくは－２０℃よりも高いＴｇを有する、項目３～６のいずれか一項に記載の中間層。
［項目８］
前記第２のポリマー（Ｐ２）は、－５０℃未満、好ましくは－６０℃未満のＴｇを有する、項目３～６のいずれか一項に記載の中間層。
［項目９］
前記第１のポリマー（Ｐ１）のＴｇと前記第２のポリマー（Ｐ２）のＴｇとの差が、１０℃～６０℃、好ましくは２０℃～５０℃である、項目７又は８に記載の中間層。
［項目１０］
前記ポリマーＰ１及びＰ２は、少なくとも１つのアクリルモノマーを含むアクリルコポリマーである、項目３～９のいずれか一項に記載の中間層。
［項目１１］
前記第１の相の屈折率（ｎ１）と前記第２の相の屈折率（ｎ２）との差が、０．２未満、好ましくは０．１未満、及び理想的には０．０５未満である、項目１～１０のいずれか一項に記載の中間層。
［項目１２］
前記接着ナノコンポジット層は、前記２つの外層と直接接触している、項目１～１１のいずれか一項に記載の中間層。
［項目１３］
前記第１の相の体積の前記第２の相の体積に対する比が、２０／８０～８０／２０、好ましくは３０／７０～７０／３０である、項目１～１２のいずれか一項に記載の中間層。
［項目１４］
積層ガラス用中間層を製造する方法であって、以下の工程を含む方法：
ポリ（ビニルブチラール）（ＰＶＢ）及びポリ（エチレン－酢酸ビニル）（ＥＶＡ）から選択される材料の第１のシートを供給する工程：
前記第１のシートの面の一方に対して、コアシェル構造を有するポリマー粒子を含むラテックスを適用する工程であって、
前記コアは、－５０℃～－３０℃、好ましくは－４５℃～－３５℃のＴｇを有する相互侵入高分子網目（ＩＰＮ）から形成され、及び
前記シェルは、前記コアよりも低いＴｇ、好ましくは－５０℃未満、より好ましくは－６０℃未満のＴｇを有するポリマーから形成される、
工程、
前記ラテックスを乾燥して、接着ナノコンポジット層を形成する工程、
得られた前記接着ナノコンポジット層に対して、ポリ（ビニルブチラール）（ＰＶＢ）及びポリ（エチレン－酢酸ビニル）（ＥＶＡ）から選択される材料の第２のシートを適用する工程。
［項目１５］
前記乾燥工程は、周囲温度で、及び／又は４０℃～１２０℃、好ましくは６０℃～１００℃の温度でのオーブンにおいて行われる、項目１４に記載の積層ガラス用中間層を製造する方法。
［項目１６］
第１のガラスシート、
第２のガラスシート、
前記第１及び前記第２のガラスシートの間に配置されている、項目１～１３のいずれか一項に記載の中間層、
を備えている、積層グレージングユニット。