Состав для получения внутренней полимерной прослойки в многослойных стеклах

 

Изобретение относится к технологии изготовления многослойных изделий конструкционной оптики, используемых для остекления транспортных средств, к технологии изготовления ударопрочного стекла и может быть использовано в различных областях промышленности. Изобретение позволяет повысить термостабильность стекол за счет содержания в составе в качестве гидроксилсодержащего компонента полиоксипропилентриола с мол.м. 300 - 500 в сочетании с полиалкиленадипинатом с мол.м. 800 - 3000. В предлагаемый состав входят, мае.ч. гексаметилендиизоциэнат 3,6 - 40.0; полиоксипропилентрио/: с мол.м. 300 - 500 3.6 - 26,0; полиалкиленэдипинат с мол.м. 800 - 3000 24,0 - 131,2: акриловый мономер 40,0 - 160,0; оловоорганический катализатор 0,04 - 0,40 и инициатор полимеризации 0.1 - 0,6. 1 табл. Ј

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕНЧЫИ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4442135/05 (22) 27.05.88 (46) 23.01, 92. БюлЛФЗ (75) А.А.Воробьев (53) 678.664 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 911870, кл. С 03 С 27/12, 1981.

Патент Франции N 2187719, кл. С 03 С

27/12. 1974. (54) СОСТАВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВНУТРЕННЕЙ ПОЛИМЕРНОЙ ПРОСЛОЙКИ В MHQГОСЛОЙНЫХ СТЕКЛАХ (57) Изобретение относится к технологии изготовления многослойных изделий конструкционной оптики, используемых для

Изобретение относится к технологии изготовления многослойных изделий конструкционной оптики, используемых для остекления транспортных средств, в частности ударопрочных многослойных стекол с полимерными тыльными пласти((ами.

Известны многослойные ударопрочные стекла с тыльной пластиной. изготовгенной иэ полиуретанового эластомера.

Основным недостатком предлагаемых изделий является их сравнительно низкие прочностные свойства и термостабильность, что обусловлено применением низкомодульных и низкопрочных полиуретановых эластомеров, выполненных на основе алифатических диизоцианатов и полиэфиров.

Известны также изделия конструкционной оптики с тыльной пластиной иэ полиуретанакриловых материалов. где тыльная пластина выполнена из пплиэфирполиола, „„Я „„1706986 А1

<я)5 С 03 С 27/12, С 08 (75/12 остекления транспортных средств, к техноnorw изготовления ударопрочного стекла и может быть использовано в различных областях промышленности. Изобретение позволяет повысить термостабильность стекол эа счетсодержания в составе в качестве гидроксилсодержащего компонента полиоксипропилентриола с мол.м. 300 — 500 е сочетании с полиалкиленадипинатом с мол.м. 800 — 3000. В предлагаемый состав входят, мас.ч. гексаметилендиизоцианат 3,6 — 40,0; полиоксипропилентриол с мол м. 300 — 500 3,6 — 26,0; полиалкиленадипинат с мол,м. 800 — 3000 24,0 — 131,2; акриловый мономер 40,0 — 160,0; оловоорганический катализатор 0,04-0,40 и инициатор полимериэации 0,1 — 0,6. 1 табл. низкомолекуля рного полиола, диизоцианата и ненасыщенного мономера при следующем соотношении ко(лпонентов,-. :

Полиуретановый эласто(лес 20 — 90

Не асыщенный (",ойдо(ле„- 10 — 80

И э де л и е к с н с т рукц v,о н н о и с п т и к и с тыльной пластиной из полиуретангкрилового материала (ПУАМ) характеризуется высокими прочностными и оп-.ическ ими свойствами вследствие улучшенных механических и оптических свойств ПУАМ.

Однако, укаэанные иэделия обладают наряду с ценными свойствами однил1 существеннь(л недостатком — низкой термостабильностью, которая п роявляется в интенсивном увеличении цветнос-и при повышенных температурах и обусловлена применением для получения тыльной пластины ароматического толуилендиизоц(1аната. И хотя природа дииэоцианата не оговорена. Получение изделий из у казанных

1706986

v.ýìïîíåHTîâ на основе алифатическог0 гексаметилендиизоцианата /ГМДИ/ с удовлетвори тел ь н ыми оптическими характеристиками не представляется возможным вследствие склонности комплексов ГМДИ и низкомолекулярного полиола к образованию агрегиро ванных частиц и их выпадению в виде мути, что ведет к сильной опалесценции в изделиях.

Цель изобретения — повышение термостабильности стекол.

В качестве акрилового мономера используют метилметакрилат.

Для повышения формоустойчивости пластины в композицию могут вводиться также олигоэфиракрилаты в количестве 1—

10$, Наилучшие результаты получают при использовании диметакрилат этиленгликоля, диметакрилат тризтиленгликоля и диметакрилат диэтиленизофталата.

Многослойное изделие конструкционной оптики получают путем смешения указанных компонентов, заливки смеси между последней пластиной стеклоблока и технологическим силикатным стеклом, двухстадийного отверждения -и удаления технологической пластины.

Повышение термостойкости пластины и изделия в целом достигается использованием в композиции алифатического гексаметилендиизоцианата (ГМДИ).

Прозрачность полиуретанакриловой композиции достигается совместным использованием полиоксипропилентриола и сложного олигоэфиргиола.

Здесь полиоксипропилентриол препятствует образованию микросегрегированных блоков уретановых групп путем экранирования их боковыми метильными группами, Процесс микросегрегации уретановых групп линейного ГМДИ приводит к помутнению композиции.

Применение сложного олигоэфиргликоля обосньвзно расчетом показателя преломления полиуретановой фазы и обусловлено тем, что для получения композиции с высокой прозрачностью показатели преломления полиуретановой и полиметалметакрилатной фаз должны быть близки, Верхняя граница молекулярной массы полиоксипропилентриола — 500 обусловлена тем, что полиоксипропилентриолы с большей молекулярной массой (например

1000) не совмещаются со сложными олигоэфи рами.

Верхняя и нижняя границы сложного олигоэфиргликоля выбраны из условия получения композиции с оптимальным комплексом механических свойств, в частности с высокой ударной вязкостью.

Выбранные соо .ошения компонентов обусловлены тем, что при содержании в композиции менее 40 мас.ч. мономера, она характеризуется низкой прочностью, а при содержании мономера более 160 мас.ч— композиция непрозрачна.

Весовые соотношения гексаметилендиизоцианата, полиоксипропилентриола и сложного олигоэфиргликоля определяются, во-первых, моаярным соотношением полиоксипропилентриола и сложного олигоэфиргликоля пл/An = 0,4 — 1,2 и, во-вторых, соотношением иэоцианатных и гидроксильных групп NCO/OH = 0,8 — 1,1.

Указанный диапазон варьирования соотношений полиэфиров и функциональных групп позволяет регулировать свойства материала при заданном соотношении полиуретановой и полиакриловой фаэ. Выход м границы указанных соотношений ведет к резкому ухудшению механических свойств композиции и усложнению условий получения слоистого стекла.

Свойства известных (1 — 3) и предлагаемых (4 — 10) иэделий приведены в таблице, где КТ вЂ” катализатор, ИН вЂ” инициатор;

NCO/ОН вЂ” соотношение изоцианатных и гидроксильных групп в композиции; гр светопропускание; К вЂ” цветность, сатрон;

Ьф, Kt — изменения светопропускания и цветности в условиях термостарения при

80 С в течение 200 ч; ЬКуф изменение цветности после светостарения в течение

2004; ПФ-2000 — полиокситетраметиленгликоль, молекулярная масса 2000; ТПМ вЂ” триметилолп ропан; Л-503- полиоксипропилентриол, молекулярная масса 500; П-802 Д(Б.П)— сложный олигоэфиргликоль, молекулярная масса 800 {Д-полидиэтиленадипинат, Б-полибутиленадипинат, П-полипропиленадипинат);

ТДИ вЂ” толуилендиизоцианат; ГМДИ вЂ” гексаметилендиизоцианат; МЧА — метилметакрилат;

БМА — бутилметакрилат; ТГМ вЂ” диметакрилат триэтиленгликоля; ДМЭà — диметакрилат этиленгликоля; МДЭИФ вЂ” диметакрилат диэтиленизофталата; АБН вЂ” азо-бис-изобутиронитрил;

БИ Н вЂ” бензоин, ГИФ К вЂ” гидро ксиизопроп илфенилкетон; ДБОДБ — дибутилоловодибутират; ДБОДЛ вЂ” дибутилоловодилаурат;

ДБОДПà — дибутилоловодипеларгонат;

ДБОАП вЂ” дибутилоловоацетат пропионат.

Ниже рассмотрены примеры получения изделий конструкционной оптики.

Пример 1. Образец изделия (4) получают, собирая стеклопакет размером

200х200 мм из двух силикатных стекол толщиной 5 мм. При этом одно стекло обработано адгезионным подслоем (раствором поливинилбутираля в спирте), а второе об1706986 работано антиадгезивом (диметилдихлорсиланом в виде паров или раствора в толуоле). Расстояние между стеклами в пакете составляет 5 мм. Для приготовления смеси берут полиоксипропилентриол, имеющий молекулярную массу 300 (Л-303) в когичестве 24 г с содержанием воды не более 0,07 (,.

Добавляют 96г полидизтиленадипината (пл/пл = 0,67) с молекулярной массой 800 (П-802Д). влажностью не более 0,07 . Затем в смесь вводят 40 г гексаметилендиизоцианата (NCO/ОН - 1). После этого в 20 г метилметакрилата (MMA) растворяют 20 гдиметакрилат этиленгликоля,0,1 г бензоина и 0,1 г дибутилового дибутирата и добавляют в смесь.

Жидкую композицию перемешивают в течение 5 мин, вакуумируют 3 мин и выливают в стеклопакет. Через 6 ч жидкость переходит в гелеобразное состояние. Через

16 ч после смешения стеклопакет помещают под источник УФ-излучения (лампы

ЛУФ-80) на 1 ч. После отверждения стеклопакет охлаждается до комнатной температуры, а затем удаляется технологическое стекло.

Пример 2. Образец изделия (6) получают, собирая стеклопакет, как описано B примере 1. Для приготовления смеси берут

Л-303 в количестве 10,6 r и смешивают с 70,4 г П-802Б, п /пл = 0,4. В смесь полиэфиров добавляют 19 r ГМДИ (NCO/ОН 0,8).

После этого в 90 г MMA растворяют 10 г диметакрилат триэтиленгликоля, 0,1 г бенэоина и 0,2 г дибутиловогс дибутирата и добавляют в смесь. Жидкую композицию перемешивают в течение 5 мин, вакуумируют в течение 5 мин и подают в стеклопакет.

Через 5 ч жидкость переходит в негелеобразное состояние. Через Ы ч после смешения стеклопакет помещагзт под источник

УФ-излучения на 1 ч. По"..ë ::::..звершения отверждения стеклопакет пх, а-;лда от и crимают технологическое стекло.

Пример 3. Образец изделия (10) получают, собирая стеклодув.:ет, как описано в примере 1.

Для приготовления смеси берут Л-503 в количестве 3,6 г и смешивают с 3,6 г ГМДИ (NCO/ОН = 1). После этого а 20 г ММЯ растворяют 0,4 г дибутилово-о дибутирата и 0,2 г бензоина и добавляют в смесь. Смесь перемешивают в течение 2 ч, после чего в нее добавляют 140 г ММЯ и 32,8 r П-3002Д.

Жидкую композицию перемешивают в течение 5 мин, вакуумируют 5 мин и выливают в

55

Гексаметилендиизоцианат

Полиоксипропилентриол с мол.м. 300 — 500 3,6 — 26,0

Полиалкиленадипинат с мол.м. 800 — 3000 24,0 — 131.2

Акриловый мономер 40.0 — 160.0

Оловоорганический катализатор 0,04 — 0,40

Инициатор полимеризации 0.1 — 0,6

3.6 — 40,0 стеклопакет. Через 8 ч жидкость переходи в гелеобоазное состояние. Через 16 ч посл . смешения стеклопакет помещают под и.точник УФ-излучения на 2 ч. После заверше

5 ния отверждения стеклопакет охлаждают до комнатной температуры и снимают технологическое стекло.

Как видно иэ таблицы. значения термостабильности предлагаемых иэделий значи10 тельно превосходят те же величины у известных изделий.

Тыльная сторона слоистого стекла отличается устойчивостью к растворителям и абразивсстойкостью вследствие равномерной

15 сетчатой структуры. По этим параметрам она значительно превосходит пластины из ориентированного орган,1ческого стекла и поликарбоната. особенно для оптимальных составов (ПУ/ПА = 70/30 — 40/60, где ПУ20 полиуретан. ПА - полиакрилат), Технология получения иэделия с тыльной полиуретанакриловой пластиной отличается простотой (одно- или двухстадийное смешение компонентов и низкая вязкость

25 смеси) и малым временем отверждения (до

8 ч), особенно при использовании УФ-инициируемой полимериэации.

Разработанные изделия могут найти применение при изготовлении ударопроч30 ных многослойных стекол для авиационной и наземной техники.

Формула изобретения

Состав для получения внутренней полимерной ппос,".oйки в многослойных стеклах, 35 включающий гексаметилендиизоцианат, гидроксилсодержаи.ий компонент. акриловый мономер. оловоорганический катализатор и инициатор полимер зации, о т л и ч а ю щ ий с я тел что. с целью повышения термоста40 бильности с1екол в качестве гидроксилсодержащегз кол1 1онента он содержит полиокc»r:,".î-: ентриол с «л м. 300 — 500 в сочетании с- полиалкиленадипинатом с мол.м. 80С вЂ” 3300 при следующем соотноше45 нии компонентов композиции, мас.ч.;

1706986 о

ГЧ (Ш

I ( (I ! (1

I

1

I

1 !

1

1 K

I S

I C

1 Э

1 Ct

1 Г>

1 S

1 ((>

I Cl

>и

1 >S о

1 ф о

1

1

1

1

I

1

1

1

1

С:>

ГЧ

1 сл

Г>

Ю

»

Ю м

С> (»

О м

CD

Ю сл

ГЧ (ГЧ

СО

»

Ю

»О

М

СО

С>

I ъО

С>

CO о

>.О

ГЧ

1 м

Ф м

1 сч м

ГЧ.Г

»

Ю ! (Ч

Ю

ГЧ

Ю

» с:>

1 сч

Ю м

ГЧ

»

»

СО

» с >

Ю сл м

1 м

» с:>

СО

CO (3, м

СО

I сч

CD

01

0

CO о

01

01

Ю

01

CA

СО сс>

Ю о о о

СО о

0Ъ

Ю о

% е

ln o е (О О

Ln o

С»4

Х а о с

С ГЧ

ОО

in (:Д О с

С

cD o

ln

Гд с> (: сС ою

ln

Г О

ln с-С

ОИ (» o с»

С О о(О

cg o

Ю о сЧ

ГЧ 1

1 сС с >

z z г. сС

Е О

Е -=с с

Е О

ЕV

Е о

ЕС О

X ъО

X

СХ

z o (к л с:с (— е

СХ

Е О

I с о

Е

I — C»4 (: -Ф

Е (— сЧ

C N

Е ! — м

С> мo

С О ( (U ф ф 1

Я т

1

I

1

1

I

1

1

I

1 т

1 О

1 t(>

z (1

I (n

I ((> ! (1 U о о

I (1 ! (I (I

1

1 !

I

I (1

I ( (I (1

I

I

1 (( (с(( а ю о!

- С>

С а

1 1- 1 ((>

Х U

I 1

I 1

I 1

I I

I !

, 1

I Z 1

- о

- > (1 Y ((> 1

I О I

1 1 (— —

1 1

1 I

1 b4 1

»

1 >р I

I с: I

1 1 1

I 1

I 1 г — ч

I 1

I 1 I

I I- 1 ! (С(I

1 U 1

1 Z 1

-О( а

1 1

1 1

1 1

I 1

I 1

I ( дР 1

1 1 а» (I

I I

1 I — — 3

1

I

1 I

1 X I

1 X I

1 1

1 1

I I

1 1

I 1

1 1

I - 1

1 I

t 1

I I (I

I I

1 1

1 1

I E (1 1

1 1 (I

l 1(1 1

1 1

1 I

1 X 1

1 С

1 1

I

I I сЧ

1 I I

1 I ( (I (1

1 1

1 1

1 I

I (1 ° ((( (Y 1

I (1

1 1

1 (1

:с I

Q 1

Г> (Е о

Е и

О

С>

Ю

CTl !

ЕО с т

Ш

Ю з (с> о

X (Л

С-С (— СО

О

CD

Ю сЧ

01 ! > с (=(м

ОО

Ln (. О

О

С>

С> сч л

Е ГЧ

С м

Сф

ГЧ

CD

1 О

С= <Л о м

С ГЧ

Г> >Й

"1 с>

a e

В О а

I О

X N

Ц»

X a (С=С сЧ

О сЧ о м

1 М о м

О

ln ( с° » а со о

Ln r

О ГЧ с

rf o о ь

01 е»

1 I Е

Е

Е (т

СХ

Е О>

I е—

Ln

f»( о

CO

1 О с= л м о О м о сЛ (Ч а

Ln О

aD

С:С

О сЧ (Д а с о

О О

СО ГЧ

1 I

W cC

ЕЕ

Z (О

2Е СО

Сф в

» (сЧ

С: с (О

СО»

1 О

С: ГЧ

Г \

Ю

Ш

I с.о

С ГЧ

Z сЧ !

О ° сС о

Х с (в

Е сс>

СТ

ГЧ

О

CD

ГЧ

I ln

С= О

Г \

О О сс

1 0 съО

»

Ln О

С о м

Ln

CZ D

СО ГЧ

an

-е

I сС с >

Z Е

Е Ц Ф

ГЧ

Ю

CO (С: сЧ

iC>

СХ о (Д»

Г4 О т

С:(О

Е ! м с( сч

CD

О С0 м

I ГЧ г м м о а О (»

С с >

1

1

1

1

1

1 !

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

I

1

1

1

1

I

I

I

1 (I

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

I !

1

I

f ». !

1

1

1

1

1

I

1

1

I

I ( (1 ! ( ( (I

1

I (1 (I