Триплекс и способ его получения Советский патент 1993 года по МПК C03C27/12 

Изобретение относится к конструкции и технологии изготовления ветровых автомобильных стекол, выполненных в виде триплекса с внутренней прослойкой из ударопрочного полимерного материала.

Цель изобретения - создание более экономичной технологии изготовления ветрового стекла автомобиля, которая достигается путем снижения трудовых и энергетических затрат, а также отсутствием отходов полимерного материала.

Поставленная цель достигается тем, что в триплексе, состоящем из двух силикатных

стекол и внутренней прослойки из полиме ного ударопрочного материала на осн( (мет)акрилового мономера, согласно изоб| тению, внутренняя прослойка дополнителу содержит метакриловое производное п| стого полиэфира с молекулярной массой 3900 - 12000 и функциональностью по метакриловым группам 1,6 - 2.0 при соотношении последнего и (мет)акрилового мономера 1,5-0,66.

В качестве прототипа способа выбран способ получения триплексов на основе ОМС, описанный в Европейском патенте №00

ю

00

- сл

,0s

iCJ

0119525, кл. В 32 В 17/10, 1984. В соответствии с этим решением способ осуществляют путем сборки стеклопакета из двух силикатных стекол, заполнения образовавшейся полости жидкой фотоотверждаемой клеевой композицией, состоящей из (мет)акрилатного производного простого полиэфира, (мет)акрилового мономера и фотоинициатора и последующего фотоотверж- дения. Ф отоотверждаемая клеевая композиция содержит, мае.ч: 100 мономе- такрилата гликоля и/или полиэфиргликоля с мольной массой (М) 116 - 5000; 0,1-5 фотоинициатора: 0,1-5 силанового сшивающего агента иО- 100 пластификатора (пол иоксип- роленгликоля); в качестве монометакрилата полиэфиргликоля предпочтительно используют монометракрилат полиоксипропилен- гликоля с М 300 - 1000 и его смеси с метакриловым мономером - 2-гидроксиэ- тил-или 2-гидроксипропилметакрилатом. Недостатком указанного способа являются низкие механические характеристики получаемого триплекса, которые не позволяют использовать его в качестве ветрового стекла автомобиля.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения ветрового стекла автомобиля путем сборки стеклопакета из двух силикатных стекол, заполнение образовавшейся полости жидкой фотоотверждаемой клеевой композицией, состоящей из (мет)ак- рилового производного простого полиэфира, (мет)акрилового мономера и фотоинициатора и последующего фотоотверждения, согласно изобретению, перед сборкой стеклопакета осуществляют обработку стекол 0,1 - 2,0% раствором в этиловом спирте кремнийорга- нического адгезива, выбранного из ряда: метакрилэтметилметилдиэтоксисилан, ме- такриламетилтриэтоксисилан, а фотоотверждение проводят с использованием в качестве источника УФ-излучения плоской панели люминесцентных ламп марки ЛУФ- 80, расположенных на расстоянии 10-30 мм друг от друга, причем расстояние от источника УФ-излучения. до поверхности стек- допакета равно 100 - 500 мм, а время отверждения составляет 5-50 мин.

В качестве (мет)акрилового производного простого полиэфира берут 2-гидрокси-З- метакрилоилпропиловыеэфиры

полиэфиркарбоновых кислот, имеющие мольную массу 3000 - 12000 и функциональность по метакриловым группам 1,6- 2,0 при следующем соотношении компонентов в композиции, мае.ч.: указанное метакрилатное прризводное простого полиэфира/(мет)акри- ловый мономер/фотоинициатор 40 - 60/60 -40/0,2-2,0.

Указанные 2-гидрокси-З-метакрилоилп- ропиловые эфиры полиэфиркарбоновых кислот, называемые ниже ради краткости макрономерами получают двухстадийным

каталитическим синтезом. Первая стадия состоит в присоединении ангидрида циклического ангидрида двухосновых карбоновых кислот (янтарного или малеинового, или ме- тилтетрагидрофталевого, или предпочти0 тельно фталевого) к гидроксильным группам простого полиэфира (полиоксиалкиленпо- лилиола) с образованием полиэфиркарбоновых кислот. На второй стадии последние этерифицируют глицидилметакрилатом,

5 причем соотношение реагентов (на первой стадии - циклического ангидрида и подлежащих превращению гидроксильных групп простого полиэфира; на второй стадии - образовавшихся карбоксильных групп и гли0 цидилметакрилата) берут эквимольными.

На каждый моль взятых в реакцию гидроксильных групп исходного полиоксиал- киленполиола получается близкое к одному молю количество ненасыщенных групп в

5 макрономере, т.е. например полиокиалки- лендиол превращается в близкой к бинена- сыщенному макрономер (практически с функциональностью по метакрилатным группам 1,8 - 2,0 на молекулу макрономе0 ра).

Кроме того, важным параметром макрономера оказывается его мольная масса, которая для достижения нужных физико- механических показателей многослойных

5 стекол должна быть не менее 3900 (имеется в виду везде среднечисловая мольная масса, М). Верхний предел М определяется верхним пределом мольной массы исходных простых полиэфиров при условии их стан0 дартно-воспроизводимого изготовления на современном уровне хники; из этого условия верхний предел М макромономеров находится вблизи 12000. Таким образом, в целом М макромономеров должна быть

5 3900 - 12000. При этом для синтеза исходных полиоксиалкиленполиолов могут быть использованы такие различные алкиленок- сиды, какэтиленоксид, 1,2-пропиленоксиди тетраметаленоксид (тетрагидрофуран), взя0 тые по отдельности (с получением гомополи- меров) или в смеси (с получением сополимеров).

В качестве (мет)акрилового мономера используют метилметакрилат (ММА), бутилме5 такрилат (БМА), бутилакрилат (БА)(И монометакрилат этиленгликоля (МЭГ) по отдельности или в смеси, предпочтительно ММА. П р и м е р ы: А. Общая процедура (на примере получения и испытания триплекс- ных стекол).

1.Два силикатных стекла толщиной 2,5 мм и размером 300 х 300 мм обрабатывают с одной стороны адгезионным подслоем в виде 2% раствора метакрилата 2К-2 или К-3 (К-2 - метакрилатметилметилдиэтоксиси- лан, К-3 - метакрилатметилтриэтоксисилан; ТУ 6-02-944-74) в этаноле, после чего укладывают в стеклопакет обработанными сторонами друг к другу и прокладывают по периметру между стеклами трубку из пол- ивинилхлоридного пластиката с образованием зазора в 1 мм.

2.Фотоотверждаемую клеевую композицию получают путем смешения макрономера, (мет)акрилозого мономера и фотоинициатора при комнатной температуре, вакуумируют в течение 1 - 5 мин, выливают в стеклопакет и герметизируют его.

3.Залитый стеклопакет помещают в горизонтальном положении под панель УФ/ламп ЛУФ-80 и отверждают в течение

25 - 60 мин.

4.Физико-механические свойства клеевого слоя определяют по параллельному образцу пленки по результатам испытаний в соответствии с ГОСТ 11262-85.

5.Светопропусканиетриплекса определяют на фотоэлектрическом фотометре ИФ-16.

6.Стойкость к удару шаром массой 227 г определяют в соответствии с ГОСТ5727-88 путем сбрасывания шгра на образец размером 300 х 300 мм с высоты 12м при температурах 40°С, 20°С, и с высоты 9,5 мм при температуре-20°С, Выдержавшим считает- ся образец, не имеющий сквозного отверстия,

7.Стойкость к удару шаром массой 2,26 кг определяют в соответствии с ГОСТ 572788 путем сбрасывания шара с высоты 4 м при температуре 20±2°С на образец размером 300 х 300 мм. При ударе шар не должен проходить через образовавшееся в образце отверстие в течение 5 с момента удара.

8.Стойкость к удару манекеном массой 10 кг определяют в соответствии с ГОСТ 5727-88 путем сбрасывания его с высоты 1,5

м при температуре 20±2°С. При ударе манекеном допускается разрыв пленки, образование многочисленных круговых и радиальных трещин, сконцентрированных вокруг точки удара, но голова манекена не должна проходить образец. В качестве образца берут готовое изделие.

9.Испытание на теплостойкость проводят путем погружения образца размером 75 х 300 мм в кипящую воду на

2 часа.

10.Испытание на влагостойкость проводят на образцах размером 75 х 300 мм в камере влажности при относительной влажности 95%. температуре 50°С в течение 14 суток.

11.Испытание на светостойкость проводят на образцах размером 75 х 300 мм. Образцы облучают лампой типа ПРК-2 мощностью 375 В: в течение 100 ч. Образцы устанавливают от источника света на расстоянии (230 ±10) мм перпендикулярно световому потоку.

Выдержавшим считается образец, у которого не наблюдается разрушения клеевого слоя, отлипы клеевого слоя от зтекла и сколы стекла.

Характеристики и количества исходных макрономеров, наименование л количество остальных компонентов, используемых в композициях примеров, а также соответствующие физико-механические и оптические показатели отвержденного клеевого слоя и слоистого стекла - триплекс приведены в табл.1.

Из табл.1 видно, что предлагаемая клеевая композиция позволяет получать триплекс ы с высокими оптическими и механическими характеристиками, а также морозостойкостью, что обеспечивает возможность широкого применения этой композиции при изготовлении триплексов для автотранспорта, в строительстве и других областях народного хозяйства.

Параметры способа получения ветрового стекла представлены в табл.2. Из этих данных видно, что предложенный способ в описанных границах позволяет получать ветровое стекло с заданными характеристиками. Для выбора оптимального режима проведения способа были выбраны три наиболее чувствительные к отклонениям от требуемого качества характеристики - влагостойкость, теплостойкость, устойчивость к удару шаром массой 2,26 к:.

Формула изобретения

1.Триплекс, состоящий из двух силикатных стекол и прослойки из полимерногоуда- ропрочного материала,,на основе (мет)а;фИ ;ового мономера, отличающи и с я тем. что. с целью снижения трудовых и энергетических затрат, а также исключения образования отходов полимерного материала, прослойка дополнительно содержит метакриловое производное простого полиэфира с мол.м. 4010- 12000 и фук циональ- ностью по метакриловым группам 1.6 - 2,0 при соотношении последнего м (мет)акрило- вого мономера 1,5 -- 0.66.

2.Способ получения триплекса путем сборки стекполл т из двух силикатных

стекол, заполнения зазора между ними жидкой фототверждаемой клеевой композицией на основе (мет)акрилового мономера и фотоинициатора и последующего фотоотверждения, отличающийся тем, что с целью снижения трудовых и энергетических затрат, а также отсутствия отходов полимерного материала, перед сборкой стек- лопакета осуществляют обработку стекол 0,1 -2,0%-ными раствором кремнийорганическо0

го адгезива в этиловом спирте, выбранного из ряда: метакрилатметилметилциэтоксиси- лан, метакрилатметилтриэтоксисилан, а фотоотверждение проводят в течение 5-50 мин с использованием в качестве источника УФ- излучения плоской панели люминесцентных ламп марки ЛУФ-80, расположенных на расстоянии 10-30 мм одна от другой и на расстоянии 100 - 500 мм до поверхности стеклопакета.

Изобретение относится к конструкции и технологии изготовления ветровых автомобильных стекол с внутренней прослойкой из ударопрочного полимерного материала. Сущность изобретения: ветровое стекло автомобиля состоит из двух силикатных стекол и внутренней прослойки из полимерного ударопрочного материала. Внутренняя прослойка выполнена из метакрилового производного простого полиэфира с молекулярной массой 4010 - 12000 и функциональностью по метакриловым группам 1.6 - 2,0 и (мет)акрилового мономера, взятых в массовом соотношении, соответственно: 1,5- 0,66. Триплекс получают путем сборки стеклопакета из двух силикатных стекол, заполнения зазора между ними жидкой фазо- отверждаемой клеевой композицией и последующего фотоотверждения. Жидкая фотоотверждаемая клеевая композиция состоит из метакрилового производного простого полиэфира, (мет)акрилового маномера и фотоинициатора и последующего фотоотверждения. Перед сборкой стеклопакета осуществляют обработку стекол 0,1 - 0,2% раствором кремнийорганического адгези- вз в этиловом спирте, выбранного из ряда: метакрилатметилметилдиэтоксисилан, ме- такрилатметилтриэтоксисилан, а фотоотверждение проводят в течение 5-50 мин с использованием в качестве источника УФ- излучения плоской панели люминесцентных ламп марки ЛУФ-80, расположенных на расстоянии 10-30 мм друг от друга, на расстоянии 100 - 500 мм до поверхности стеклопакета. 2 с.п. ф-лы, 2 табл. сл С

Клеящая пленка БУТ5ЭЛ МонометэкриЛаТ полиоксигpopчленадиолаlorv-оксиграпилендиол Лолиоксиэтиленоксипропи- лендиол (20 мае.;; этилен- оксида)

Полиоксиэтиленоксипропи- /ендиол (20 мас.% эттен- оксида)

Полиохсотиленоксипропи- лендиол 20 мэс.« этилен- оксида)

Ролиоксиэтиленоксипропи- лендиол (20 нас.о этилен- оксидэ)

Лолиоксиэтиленоксипропи-

лендиол (Ј0 мае.% этилен- оксида)

Полиоксиэтиленоксипропилендиол (80 нас. этилен- оксида)

I

500

от 1,0 :cco r,s

ОТ 1,0 3SSO 50 ОТ 1,6 50

:,2 62

IVX -G

10

ч

ОТ 2,0 450 601 itlA 1,0СН 0,) 8,

S 5

ЯН 1,6 7600 50 ПЯ 1,8 12000 50 ОТ 1,8 12ССО №

SA

М/1А

пэг 5

rev; 50

ИИ 1С

гио 1,0 75

7,

П - по прототипу, К контрольные приьеры,цА исходный циклически., ангидрид, где ;Ci -О.ЙЛЕВЬИ пигидрид, /In янтарный ангидрид, F -функциональность покетакриловын гр/п-ам, f)(A, 0 - (кет)экрило5ы« моьсмер,4У;- отсинициатср, Е - кодугь уг ргзрыве, Ј- стногителььое удлинение при разрыве - энергия.поглоцаемая мотеривгоь при разрыве; У - светопропуекание, Т - гenг acтoйкoc, С- светостойкость, J,,- испытание на уцар шаром, массой 227 TJ Jj- испытание на удар шаром, I, - испытание на удар манекеном, (+) - образец выдержал испытание, (-} - ооразец не зыдермал испытание

Таблица 2 Параметры способа получения ветрового стекла-триплекс

2565 -

ISO

М37

1Ь,С 67

:,2 62 7,3 375

чз

0,) 8,

«а

302

1,0 75

7,С 6,5

17,587

5,е87

S,I87

1987

10,287

1887

ругости, В - ела- массой L

& прочность

ОСТОЙКОсТа, ,