Слоистый материал Советский патент 1980 года по МПК B32B17/10 C08K5/103 

Изобретение касается получения слоистого материала, представляющего собой беэосколочное стекло. Общепринятое безосколочное стекло применяемое в ветровых стеклах автомобилей и для ряда архитектурных , содержит два листа стекла с прокладкой из прозрачной пластмассы, такой как пластифицированный поливинилацеталь. Например, известны слоистые материалы, содержащие листы стекла и прокладку из поливинилбутираля, пластифицированного триэтиленгликоль-ди(2-этилбутиратом) 11f ДИбутилсебацинатом или диоктилфталатом 2 . Известен также слоистый материал, содержащий лист стекла, прокладку из поливинилбутираля, пластифицированного органическим фосфатом и лист из поликарбоната 3. Поликарбонаты и полиакрилаты обладают отличной прозрачностью, жесткостью и твердостью. Их недостаток состоит в том, что они относительно легко дают волосные трещины и трещины вследствие напряжения в присутствии большого количества органических соединений, используемых в качестве пластификатора поливинилбутираля. Поверхностный слой из листа поликарбоната или полиакрилата покрывается вышеназванной сеткой волосных трещин , стекло мутнеет и теряет прозрачность. Цель изобретения - сохранение прозрачности безосколочного стекла в процессе эксплуатации. Поставленная цель достигается тем, что прокладка выполнена из поливинилбутираля, пластифицированного полным или неполным эфиром глицерина и ненасыщенной жирной оксикислоты С CoQ. Самый распространенный эфир ненасыщенной жирной кислоты, относящийся к указанной категории пластификаторов, представляет собой тририцинолеатглицерин, являющийся основным компонентом касторового масла. Кислоты, применяемые для образования эфиров, имеют 16-20 атомов углерода и включают кроме рицинолевой кислоты (12-оксиолеиновая кислота) еще другие оксиолеиновые кислоты с гидроксильной группой, присоел 1ненной не к атому углерода в положении 12, такие как 6-, 8-, 14- или 16-оксиолеиновую кислоту, 12-оксиэлаидиновую кислоту и кислоты с той же

самой эмпирической формулой, имеющей гидроксильную группу, присоединенную не к атому углерода в положении 12. Соответствующие варианты 12-оксигексадек-9-еновой кислоты и 12-окси-эйкоз-9-еновой кислоты также вк.пючены.

Хотя уже одна единственная кислота может дать все этерифицирующие кислотные группы, обычно применяют смесь этерифицирующих кислот, пр-ичем некоторые из них могут быть и ненасыщенными, как это например имеет место во встречающемся в природе касторовом масле,.при условии, что этерифицирующие кислоты вместе дак1т по меньшей мере одну ненасыщенную и одну гидроксильную группы на 1 моль пластификатора.

Предпочтительно применяемый пластификатор является касторовым маслом которое содержит смесь эфиров, полученных путем взаимодействия глицерина со следующими кислотами {в скобках указан прдпочтительный весовой процент эфиров, полученных из данной кислоты): рацинолевая кислота (86), олеиновая кислота (8,5), линолевая кислота (3,5), стеариновая кислота (1) и диоксистеариновая-кислота. Примерно 63,6% рицинолеата представлет собой триэфир, 31,1%-диэфир и 5,1%-моноэфир.

В варианте данного изобретения компонент ненасыщенной кислоты можно заменить полностью или частично ацетилированной оксикислотой. В другом варианте эфир можно полимеризовать или эпоксидировать окислительным образом для получения производных, которые можно также использовать в . качестве пластификаторов в данном изобретении.

Количество такого пластификатора, применяемого в предлагаемой слоистой прокладке, составляет 10-55 ч. в пересчете на сто.

Предлагаемую пластифицированную прокладку можно применять для получения простого слоистого материала, причем прокладка находится по меньше мере на одной поверхности в контакте с листом из поликарбоната или полиакрилата. Часто одна из поверхностей прокладки находится в контакте с материалом другого рода, таким как стело. ;

Бё&опасное стекло обычно изготовляют из множества слоев, например четырех или больше, с пластифицированными прокладками и полиакрилатными или поликарбонатными слоями и стела с общей толщиной от 0,64 см до нескольких сантиметров. Из повторяющихся единиц стекло /прокладка/поликарбонат или полиакрилат/прокладка/ А:текло обычно построены такие слоистые материалы.

в примерах 1 и 2 показано получение и выполнение слоистых материалов по данному изобретению. В примерах 3 и 4 приведены результаты сравнения эксплуатационных свойств касторового масла и ряда торговых пластификаторов, полученных на испытательном стеде для ускоренного испытания в целях установления наиболее пригодных пластификаторов .

Пример 1, Состав прокладки, содержащий поливинилбутираль с 18% гидроксильных групп (измерено в ка честве поливинилового спирта) и 50% касторового масла экструдируют с получением прокладки в виде листа, причем не наблюдается изменения цвета.

Этот лист применяют для формования слоистого материала со структурой стекло/прокладка/поликарбонат/ /прокладка/стекло при температуре 150°С и под давлением 0,21--0,35 кг/с Толщина прокладки составляет 0,762 и 1,524 мм, а толщина поликарбонатного листа 3,2 мм.

Слоистый материал через 200 дней не показывает ухудиения прозрачности

Наоборот, идентичный слоистый материал, полученньлЧ по указанному способу за тем исключением, что применяют обычный торговый поливинилбутираль с дигексиладипатом в качестве пластификатора, показывает значительное ухудшение прозрачности уже через несколько часов (сетка волосны трещин в поликарбонате).

Пример 2. Слоистый материал со структурой стекло /комбинированна прокладка/ поликарбонат получают спрсованием двух промежуточных слоев следующей структуры: прокладка /стекло и прокладка/поликарбонат. Соприкасающиеся поверхности являются поверхностями прокладки. Поликарбонатный слой имеет толщину 3,2 мм. Обе половины комбинированной прокладки являются идентичными и содержат поливинилбутираль с гидроксилсодержанием 15% (измерено в качестве поливинилового спирта) и 37% касторового масла в качестве пластификатора. Общая толщина двух половин конечного слоистого материала составляет 0,4

Первый слоистый материал изготовляют при температуре 150с и под давлением 0,35 кг/см.Второй слоисты материал получают при температуре 135с и под давлением 0,35 кг/см. Обе половины спрессовывают при 93°С и под давлением 0,487 кг/см.

Слоистый материал не показывает никакого ухудшения прозрачности через несколько месяцев.

Пример 3. В этом примере показаны результаты и-спытаний в целя установления наиболее пригодных пластификаторов для применения в ПОЛНЕЙнилбутирале в спрессованном вместе с поликарбонатом виде.

В этом испытании, описанном в MIL-P-8184 в, определяют тенденцию полимера к образованию сетки волоснытрещин под влиянием пластификатора.

В испытании поликарбонатный образец толщиной 7,6 мм X 2,4 мм X X 178 мм помещают в горизонтальный испытательный стенд, в котором его поддерживают в точке опоры на расстоянии 60 мм от первого конца и поддерживают в горизонтальном положении неподвижным остановом, помещенным на расстоянии 9,5 мм от-первого конца. Затем ко второму концу, т.е. в противоположной поддержанному концу стороне, на расстоянии 103 мм от точки опоры прилагают нагрузку, так что образец изгибается книзу. Через 10 мин накладку,, насыщенную испытуемым пластификатором, помещают на коромысло в точке максимальной нагрузк т.е. в противоположной точке опоры стороне на верхней поверхности коромысла. По истечении 3 мин накладку удсшяют при комнатной температуре и образец испытывают на образование сетки волосных трещин.

Результаты приведены в таблице. Нет образ Касторовое масло 492 вания сетк волосных тр щин Образование Дигексиладипат105сетки волос трещин Начинающее Дибутилсебакат 105 образование сетки воло ных трещин Вычислено по формуле wti где Р - нагрузка, L - расстояние от точки приложения нагрузки к точке опор W - ширина образца, t - толщина образца, Дибутилсебакат и дигексиладипат является известными пластификаторами для поливинилбутираля. Это испытание показывает преимущество касто ровОго масла перед названными пластификаторами, даже и при намного более высоких нагрузках. Пример 4. В этом примере описывается повышенная способность пластификаторов из касторового масла по сравнению с торговыми пластификаторами. Испытательный стенд и приемы явл ются теми же .самыми, что и в примере 3 за тем исключением, что применяют квадратный кусочек из пластифицированного поливинилбутираля вместо накладки, содержащий кроме пластификатора 18% гидроксильных групп (измерено в качестве поливинилового спирта) и спрессованный вместе с образцом из поликарбоната при давлении 0,35 кг/см и температуре перед приложением нагрузки.

Нагрузка на внешнее волокно составляет 492 кг/см 2. Через 30 мин при комнатной температуре испытывают на образование сетки волосных трещин в образце.

Полученные результаты следующие (количество пластификатора, ч, в перасчете на сто, дано в скобках);

Эксплуатационные

Пластификатор свойства

Нет образования

Касторовое

(50) масло сетки волосных (трещин

Триэтиленгликоль- Образование сетки -ди-2-этилбути- волосных трещин рат(42) Дигексиладипат (38) Способность слоистого материала из поликарбоната и поливинилбутираля, пластифицированного касторовым маслом, противостоять образованию сетки волосных трещин свидетельствует о том, что даже при длительном контакте касторовое масло в прокладке не вызывает образования сетки волосных трещин в поликарбонате. Прокладка содержит кроме пластификатора еще и другие добавки, такие как красители. УФ-стабилизаторы, соли для регулирования сцепления и антиокислители и, если необходимо, в нее можно ввести добавки для повышения эффективности наслоения. Все эти варианты входят в объем дaннo o изобретения. Формула изобретения Слоистый материс1л для безосколочного стекла, содержащий лист стекла, прокладку из пластифицированного поливинилацеталя и лист из поликарбоната или полиакрилата, о т л ичающийся тем, что, с целью сохранения прозрачности безосколочного стекла в процессе эксплуатации, прокладка выполнена из поливимилбутираля, пластифицированного полным или неполным эфиром глицерина и ненасыщенной жирной оксикислоты С б С2оИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США 3388034, кл. 61-183, опублик. 1965.

2.Авторское свидетельство СССР 269837, кл. В 32 В 17/10, 1968.

3.Патент США 3406086,

кл; 161-183, опублик. 1968 (прототип)