Способ изготовления слоистого органического стекла Советский патент 1980 года по МПК C09J5/00 B29D9/06 B32B7/12 

Изобретение относится к способам изготовления слоистого органического .стекла со специальными свойствами: электрообогреваемого, светофильтрую щего, тепло- и радиоотражающего и других типов, которое может быть использовано при остеклении кабин и са лонов наземных, водных и воздушньох транспортных средств, а также ИНДИВИ дуального остекления (очки, маски, шлемы и т.д.). Известен способ изготовления слоистого материала, при котором покрытие из золота напыляют на термостойкую прозрачную пленку, покрытую с другой стороны клеящим слоем, и скле ивают с листовым материалом. Однако с помощью такого способа невозможно изготовить ударостойкого слоистого органического стекла, так как вклеивание в слоистое ударопрочное органическое стекло жесткой металлизированной полимерной пленки привело бы к резкому изменению его свойств 1 . Известен также способ изготовлени слоистого органического стекла, заключающийся в том, что на склеиваемы поверхности органических стекол нано сят адгезионный слой поливинилэтилаля только на те участки склеиваемой поверхности органического стекла с вакуумным неорганическим покрытием, которые этого покрытия не имеют. Если ёакуумное покрытие нанесено на всю склеиваемую поверхность органического стекла, то поливинилэтилальный адгезионный слой на эту поверхность не наносят. После нанесения адгезионного поливинилэтилального слоя собирают пакет, состоящий из двух или несколько склеиваемых орагнических стекол с проложенными между ними слоями склеивающей поливинилбутиральной пленки. Собранный пакет помещгиот в резиновый мешок и вакуумируют с целью удаления из.него воздуха, в процессе вакуумирования может производиться подогрев пакета. После вакуумирования пакет в резиновом мешке помещгиот в водяной, газовый или парафиновый автоклав, где производится склейка при повышенных температуре и давлении Q2 . Недостатком описанного способа изготовления слоистого органического стекла является то,-что механическая прочность последнего, составляющая 100-150 кгс/см, определяется в основном не адгезионной прочностью границы органическое (или силикатное) стекло - склеивающая полимерная пленка, укрепленной с помощью адгезионного слоя, а адгезионной прочностью границы органическое стекло - вакуумйое покрытие, составляющей обычно 20-50 кгс/см. Поэтому механическая проч 1ость слоистого органического стекла со специальными свойствеми, полученного известным способом, в 35 раз ниже, чем у обычного слоистого органического стекла, не имеющего вакуумного покрытия.

Целью настоящего изобретения является повышение механической прочности слоистого органд1ческого стекла.

Это достигается тем, что при изготовлении слоистого органического .стекла с использованием одного или нескольких слоев светофильтрующего неорганического или металлоорганического покрытия путем нанесения на по-, верхность стекла адгезионного слоя из раствора поливинилэтилаля и склеивания пакета стекол с помощью поливинилбутиральной пленки, в качестве поивинилбутиральной пленки используют поливинилбутиральную пленку с предваительно нанесенным на её поверхность светофильтрующим неорганическим или еталлоорганчческим покрытием.

Чертеж иллюстрирует способ изготовления слоистого органического стекла, который осуществляют следующим образом.

На подложку 1 (см. чертеж, а) методом термического испарения в вакууме наносят неорганическое покрытие 2. Подложкой может служить силикатное стекло, полимерный: листовой, пленочный или другой материал, имеющий зеркальную поверхность и не содержащий низкомолекулярных и летучих веществ, выделяющихся из толщи материала при давлениях Ю -10 мм рт.ст. Указанные требования к материалу подложки обусловлены тем, что свойства вакуумного покрытия зависят от свойств материала подложки. С увеличением степени шероховатости поверхности подложки и в случае выделения из нее низкомолекулярных и летучих продуктов (остатки мономера в полимерном, материале, пластификатор, адсорбированная влаг, газы и др. вещества) в процессе йанесения покрытия методом термического испарения в вакууме, снижаются плотность, электропроводность, светопрозрачность и прочность вакуумного покрытия, за счет возрастания его пористости. Кроме того, адгез-ия вакуумного покрытия к подложке не должна быть слишком высока (более 80-100 кгс/см ), поскольку нанесенное покрытие необходимо впоследствии перенести на другой материгш. Материалом вакуумного покрытия может служить любое неорганическое или металлоорганическое вещество в зависимости от требований к специгшьным свойствам слоистого стекла. Вакуумное покрытие может быть многослойным, при этом необходимо, чтобы последовательно - нанесение слоев производилось в одной и той же вакуумной камере без ее разгерметизаций. В противном случае между слоями могут- образоваться ослабленные границы, которые обусловят низкую механическую прочность слоистого стекла. После нанесения на подложку вакуумного покрытия собиргиот пакет, состоящий из подложки 1 с вакуумным покрытием 2, склеивающей пленки 3 и адгезионного слоя 4, нанесенного на склеиваемую поверхность органического стекла 5 (см. чертеж, а). Собранный пакет помещают между прокладкгили из силикатного стекла или полированного металла, затем в резиновый мешок, в котором создают пониженное давление на время от 2 до 12 час для удаления из пакета воздуха. Затем резиновый мешок с пакетом помещают в водяной, газовый или парафиновый автоклав, где под давлением 3-20 атм, при 98-120°С в течение 28 час происходит переход вакуумного покрытия 2 с подложки 1 на склеивающую пленку 3, а также склейка склеивающей пленки 3 с органическим стеклом 5. Вместо оррагнического стекла может быть использована временная прокладка. В этом случае нанесение адгезионного слоя не производят и приклейка клеящей пленки к прокладке не происходит. После прессования в автоклаве пакет вынимают из резинового мешка и разнимают по границе подложка 1 - вакуумное покрытие 2 или по двум границ 1м: подложка 1 - вакуумное покрытие 2 и клеящая п.ленка 3 - прокладка 5. Таким образом, в последнем случае автоклавное прессование служит для получения клеящей пленки 3 с вакуумным покрытием 2 (см. чертеж, а). Затем собирают пакет, склейкой которого получают слоистое органическое стекло со специальными свойствами. Он состоит из склеиваемых органических стекол 1 (подложки) и 5 с нанесенным на их склеиваемые поверхности адгезионным слоем 4 и проложенной между ними клеящей пленки 3 с вакуумным покрытием 2. При клеящая пленка 3 может быть заранее приклеена к органическому стеклу 5 с помощью адгезионного слоя 4 в процессе описанного выше переноса вакуумного покрытия 2с подложки 1 на клеящую пленку 3 (см. чертеж, б) Склейку пакета (вакуумирование и прессование) производят по режимам, описанным выше.

Может быть собран и склеен пакет, содержащий несколько органических (а также силикатных) стекол и клеящих пленок с вакуумными покрытиями. Вакуумные покрытия могут быть перенесеы с разных подложек на обе сторопы леящей пленки. Для лучшей склейки, собенно в случае криволинейных стеол, используют два или три слоя клещей пленки.

Пример. На поверхность поли- 5 етилметакрилатного органического текла толщиной .3 мм и размером 400600 мм наносят светофильтрующее порытие толщиной 0,2 мк методом термиеского испарения сульфида закисной Q меди из вольфрамовых испарительных элементов при давлении рт.ст. Затем собирают пакет, состоящий изуказанного органического стекла со светофильтрующим покрытием, клеящей ., поливинилбутиральной пленки и органического стекла, на склеиваемую поверхность которого нанесен адгез.ионный слой поливинилэтилаля из 5%-ного раствора поливинилэтилаля в смеси бутилового и этилового спиртов, взятых 20 в соотношении 1:2. Собранный пакет помещают между двумя пластинами - прокладками из закаленного силикатного стекла толщиной 10 мм для того, чтобы на поверхности органического 25 стекла не осталось отпечатков от резинового мешка, в котором пакет вначале вакуумируют при давлении 100 мм рт.ст, в течение 2-х час, а затем прессуют в водяном автоклаве при 98°С под дав-30 лением 18 атм в течение б час. После прессования мешок с пакетом вынимают из автоклава, охлаждают до комнатной температуры, вынимают пакет из мешка и освобождают его от пластин из сили-35 катного стекла. Затем с края пакета между органическим стеклом с вакуумным светофильтрующим покрытием и склеивающей пленкой вставляют острый предмет и разнимают пакет по границе Q органическое стекло - светофильтрующее покрытие, которое остается на поверхности клеящей поливинилбутиргипьной пленки. На поверхность органического стекла, с которой вакуумное све-д тофильтрующее покрытие перенесено на клеящую пленку, наносят поливинилэтилальный адгезионный слой и высушивают его при комнатной температуре в течение 2 час Затем собирают пакет, состоящий из указанного органи- ческого стекла с адгезионным слоем и другого органического стекла, к поверхности которого во время описанноГ9 выше процесса прессования приклеена клеящая поливинилбутиральная плен-55

ка с перенесенным на ее поверхность вакуумным светофильтрующим покрытием Склейку пакета производят по описанному вьоше режиму.

Предлагаемый способ изготовления слоистого органического стекла со специальными свойствами позволяет обеспечить высокую (от 130 до 160 кгс/см) и приблизительно равную адгезионную прочность всех границ раздела получаемого слоистого материала. Расслаивание такого остекления в процессе эксплуатации исключено. Высокая сщгезия вакуумного покрытия к органическому стеклу обеспечивается благодаря адгезионному слою, причем получение композиции возможно только предлагаемым способом, поскольку при нанесении вакуумного покрытия непосредственно на- поверхность клеящей пленки или на поверхность органического стекла, покрытую адгезионным слоем, не удается получить вакуумное покрытие с высокими свойствами.

Прочность слоистого органического стекла, изготовленного по предлагаемому способу, повышается в 3-5 раз.

Формула изобретения

Способ изготовления слоистого органического стекла с использованием одного или нескольких слоев светофильтрующего неорганического или металлоорганического покрытия путем нанесения на поверхность стекла адгезионного слоя из раствора поливинилэтилаля и склеивания пакета стекол с помощью поливинилбутиральной пленки, отличающийся тем, что, с целью повышения механической прочности слоистого органического стекла, в качестве поливинилбутиральной пленки используют поливинилбутиральную пленку с предварительно нанесенным на ее поверхность аветофильтрующим неорганическим или металлоорганическим покрытием.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США 3522074, кл. 117-68.5, опублик. 1970 г.

2.Патент Франции № 1580868, кл. В 60 J 1/00, опублнк. 1968 г. (прототип) .