CS205139B2 - Polyvinylbutyral interlayer mixture for laminated glazing unit - Google Patents

Description

Tento vynález se týká změkčených polyvinylbutyralových mezivrstev pro použití ve vrstvených zasklívacích . jednotkách. Vynález se zvláště týká polyvinylbutyralových mezivrstev změkčených směsí změkčovadel, které dohromady mají vhodnou řadu vlastností, jež způsobuje, že takové mezivrstvy jsou vhodné pro výrobu vrstvených zasklívacích jednotek pro architektonické účely.

Hlavní vlastnost vyžadovaná u změkčené pólyvinylbutyralové mezivrstvy vhodné pro výrobu laminátů k architektonickým účelům je stabilita na hranách, to je schopnost odolávat delaminaci na hranách laminátu, zvláště po mnoho let během kterých dochází k vystavení vlhkosti okolí. Lamináty pro architektonické účely musí vyhovovat neobyčejně vysokému měřítku na stabilitu hran, která sě nevyžaduje u laminátů používaných u automobilových ochranných tabulí, které mají kratší očekávanou životnost než lamináty v architektuře.

Stabblita na hraně je v těsném vztahu se snášenlivosti v tom smyslu, že když je změkčovadlo nesnášenlivé s polymerem, bude se snadno ztrácet na hraně laminátu například vypocováním nebo vytěsněním vodou. Pokud změkčovadlo nebude mít význačnou snášenlivost, vrstvená hmota použitá jako mezivrstva, . tedy polyvinylbutyral změkčený změkčovadlem asi nebude mít vysoký stupeň stability na hraně, který umožňuje jeho použití pro architektonické účely.

hnou charakteristickou vlastností, . která je velmi žádoucí u skleněných laminátů v architektuře, je přiměřená rázová. pevnost. Je známo, že některá změkčovadla mají neblahý účinek na rázovou pevnost, zvláště při nízkých teplotách u laminátů, které obsahují změkčenou mezivrstvu. Směsi změkčovadel podle tohoto vynálezu je však možné používat pro výrobu laminátů, které splňují nezbytné požadavky v rázové pevnosti pro použití jako architektonické sklo.

US patent č. 3 884 805 uvádí polyvinylbutyralové mezivrstvy změkčené dihexyladipátem. Je uvedeno, že mezivrstvy chráněné v tomto patentu mají velmi dobrou rázovou pevnost a stabilitu na hraně po dobu tříměsíčního vystavení atmosféře. Tyto chráněné materiály dosáhly obchodního ocenění při . použití v automobilech.

Pro různé architektonické účely je však žádoucí používat laminovaného bezpečnostního skla se zlepšenou stabilitou na hranách po velmi dlouhé časové období. Tento vynález se týká zlepšení nad stav popsaný v US patentu č. 3 884 805, tím· se zlepší stabilita na -hraně skleněných - laminátů vy205139 robených se změkčenými polyvinylbutyralovými mezivrstvami podle přítomného vynálezu.

Zlepšení uvedené svrchu se dosahuje použitím směsi adipátového změkčovadla se ftalátem v určitém jejich vzájemném poměru. Jako ftalát se vybere některý alkylbenzylftalát a i když takové sloučeniny jsou jednotlivě známé jako změkčovadla pro polyvinylbutyral, například z US patentů č. 2 527 793 a 3 211 688, v praxi jsou velmi nevhodné pro samotné použití. Je tomu tak proto, že skleněné lamináty obsahující vrstvy takto změkčené mají velmi malou rázovou pevnost zvláště při nízkých teplotách (0°C).

S překvapením bylo nalezeno, že směs adipátového a ftalátového změkčovadla poskytuje laminát s vynikající dlouhodobou stabilitou na hraně a dostatečnou rázovou pevností, který je dobře uzpůsoben pro použití к takovému druhu architektonických aplikací, kde se jiná běžně užívaná změkčovadla ukázala jako méně přijatelná.

Podstata polyvinylbutyralové mezivrstvové směsi podle vynálezu pro laminovanou zasklívací jednotku se stabilitou na hraně a zlepšenou rázovou pevností při nízké teplotě je v tom, že na 100 hmotnostních dílů polyvinylbutyralu obsahuje 20 až 50 hmotnostních dílů změkčovací směsi obsahující 15 až 85 objemových procent dihexyladipátu a 85 až 15 objemových procent butylbenzylftalátu.

Účinek této kombinace je překvapující, protože ftalátová složka pokud se použije samotná poskytuje lamináty s vynikající stabilitou na hraně, ale snižuje významně u takových laminátů rázovou houževnatost při nízké teplotě.

Naproti tomu, když se podrobí lamináty s přimíšeným samotným adipátovým změkčovadlem neobyčejně přísným dlouhodobým zkouškám vyžadovaným při hodnocení skleněného laminátu pro architektonické účely, pozoruje se určitý rozsah delaminace na hraně, což může být nepřijatelné pro některé aplikace.

Počet hmotnostních dílů změkčovací směsi používané v mezivrstvě může činit od 10 do 150, avšak v praxi se dává přednost mezivrstvám zahrnujícím od 20 do 100 dílů a ještě výhodněji od 20 do 60 hmotnostních dílů, vztaženo na 100 hmotnostních dílů polyvinylbutyralu.

Poměry složek ve změkčovací směsi jsou samozřejmě významné pro dosažení synergického účinku a bylo objeveno, že když objemový poměr adipátu a ftalátu se udržuje v rozmezí 85 : 15 a 15 : 85, projeví se požadovaný účinek.

Výběr optimální formulace pro kombinaci změkčovadel závisí na relativní důležitosti stability na hraně a rázové pevnosti při nízkých teplotách. Jestliže stabilita na hraně je významnější, kombinace bude obsahovat větší část ftalátu, zatímco při apli4 kaci, kde je hlavní rázová pevnost, bude převažovat adipát.

U architektonického skla jakost stability na hraně má obvykle převažující význam, takže výhodné směsi podle vynálezu obsahují od 30 do 70 % objemových adipátu a odpovídající množství od 70 do 30 °/o objemových ftalátu.

Polyvinylbutyrát se běžně připravuje reakcí butyraldehydu s hydrolyzovaným polyvinylesterem, jako polyvinylacetátem a obvykle obsahuje zbytkový alkohol a ester-skupiny. Vhodné polyvinylbutyraly mohou obsahovat až asi 4 o/₀ hmotnostní ester-skupin, počítáno jako pólyvinylester á od 10 do 30 % hmotnostních hydroxyskupin, počítáno jako polyvinylalkohol, přičemž zbytek tvoří polyvinylbutyral. Výhodné polymery mají od 15 do 25 '% hydroxyskupin, počítáno jako polyvinylalkohol.

Snášenlivost změkčovadla s polyvinylbutyralem se obvykle měří pomocí jeho bodu zakalení nebo absorpce změkčovadla polyvinylbutyralem.

Bod zakalení

Stanoví se tak, že se připraví roztok půl gramu polyvinylbutyralu v 10 ml (měřeno při teplotě místnosti) změkčovadla za teploty, při které se tvoří čirý roztok. Potom se pomalu snižuje teplota roztoku (měří se při použití teploměru instalovaného v roztoku), dokud se roztok nezakalí oddělováním polymeru od roztoku. Bod, při kterém se již údaj na teploměru udržovaném u zadní stěny trubice nedá odečíst, je „bod zakalení“.

Zkouška řady změkčovadel za identických podmínek ke zjištění jejich bodu zakalení je velmi dobrým ukazatelem jejich relativní snášenlivosti s polymerem, Čím je nižší bod zakalení, tím více jsou snášenlivé obě složky. . - . ,

Claims (1)

1. Při této zkoušce se tenké listy polyvinylbutyralu ponoří do změkčovadla po pevně stanovenou dobu, potom se odstraní, suší a stanoví se jejich hmotnost. Tento postup se opakuje dokud se nepřestane pozorovat další zvýšení hmotnosti. Když se tato zkouška opakuje za použití různých změkčovadel, avšak za jinak identických podmínek, relativní absorpce změkčovadla polyvinylbutyralu ukazuje relativní snášenlivost různých změkčovadel s polyvinylbutyralem.

   Tyto dvě zkoušky se používají jako předběžné ukazatele, zda směsi mohou být účinnými změkčovadly pro polyvinylbutyral určený pro použití při výrobě skelných laminátů způsobilých odolat prodlouženému vystavení slunci a atmosféře bez zhoršení vlastností, Vzorky, které projdou tímto sítem, se vystaví na Floridě a v Arizoně až dvouleté zkoušce a potom se ohodnotí jejich vnějšek a stabilita na hraně.

   V následujících příkladech se zjišťuje snášenlivost různých směsí změkčovadel s polyvinylbutyralem za použití obou shora uvedených zkoušek a směsi s nejlepší snášenlivostí se ohodnotí expozičními zkouškami nejpřísnějšího . druhu.

   P-ří-klad-l

   V tomto příkladě se zkouší bod zakalení různých kombinací butylbenzylftalátu (BBF) s dihexyladipátem (DHA) . za použití měřicí techniky popsané . svrchu.

   V každém případě se stejné množství polyvinylbutyralu . . s . obsahem hydroxyskupín

   20,8 % hmotnostních, stanoveno jako polyvinylalkohol, . rozpustí . ve stejném celkovém objemu změkčovadla. . -Zaznamená se . teplota, při které se . zjistí začátek zakalení a teplota, při které . již . dále nelze odečíst . údaj teploměru.

   Výsledky získané --s různými poměry . butylbenzylftalátu a dihexyladipátu ve ' směsi změkčovadel jsou shrnuty v tabulce I uvedené níže.

   Tabulka I

   Bod zakalení

   Objemová % složek teplota ve °C BBF DHA Začátek zakalení Bod zakalení 100 0 92 86 80 ......20 80 ..... 74 60 40 ~20 3*j 40 60 90 85 20 ............ 80 .....110..... .....: .....105....... 0 100 130 128