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
![Состав для получения внутренней полимерной прослойки в многослойных стеклах](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/738/7381287-s.jpg)
![Состав для получения внутренней полимерной прослойки в многослойных стеклах](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/738/7381288-s.jpg)
![Состав для получения внутренней полимерной прослойки в многослойных стеклах](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/738/7381289-s.jpg)
![Состав для получения внутренней полимерной прослойки в многослойных стеклах](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/738/7381290-s.jpg)