CS273626B2 - Mixture for refractoriness increase in laminar intermediate layers - Google Patents

Mixture for refractoriness increase in laminar intermediate layers Download PDF

Info

Publication number
CS273626B2
CS273626B2 CS977086A CS977086A CS273626B2 CS 273626 B2 CS273626 B2 CS 273626B2 CS 977086 A CS977086 A CS 977086A CS 977086 A CS977086 A CS 977086A CS 273626 B2 CS273626 B2 CS 273626B2
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
composition
interlayer
phosphite
mixture
coke
Prior art date
Application number
CS977086A
Other languages
English (en)
Other versions
CS977086A2 (en
Inventor
Ildefonso Luis Gomez
Original Assignee
Monsanto Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Monsanto Co filed Critical Monsanto Co
Publication of CS977086A2 publication Critical patent/CS977086A2/cs
Publication of CS273626B2 publication Critical patent/CS273626B2/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C27/00Joining pieces of glass to pieces of other inorganic material; Joining glass to glass other than by fusing
    • C03C27/06Joining glass to glass by processes other than fusing
    • C03C27/10Joining glass to glass by processes other than fusing with the aid of adhesive specially adapted for that purpose
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/1055Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the resin layer, i.e. interlayer
    • B32B17/10605Type of plasticiser
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/069Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of intumescent material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/10165Functional features of the laminated safety glass or glazing
    • B32B17/10311Intumescent layers for fire protection
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/1055Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the resin layer, i.e. interlayer
    • B32B17/10761Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the resin layer, i.e. interlayer containing vinyl acetal
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/04Layered products comprising a layer of synthetic resin as impregnant, bonding, or embedding substance
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K13/00Use of mixtures of ingredients not covered by one single of the preceding main groups, each of these compounds being essential
    • C08K13/02Organic and inorganic ingredients
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K21/00Fireproofing materials
    • C09K21/06Organic materials
    • C09K21/12Organic materials containing phosphorus
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/30Properties of the layers or laminate having particular thermal properties
    • B32B2307/306Resistant to heat
    • B32B2307/3065Flame resistant or retardant, fire resistant or retardant
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10S428/92Fire or heat protection feature
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10S428/92Fire or heat protection feature
    • Y10S428/921Fire or flameproofing

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Joining Of Glass To Other Materials (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Building Environments (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Description

Vynález se týká směsí pro dodávání žáruvzdornosti laminačním mezivrstvám, zejména pak směsí, které jsou užitečné v mezivrstvách používaných ve vrstvených bezpečnostních sklech.
De dobře známo, že jako okenních tabulí ve vozidlech a průmyslových a obytných budovách se může používat netríštivých opticky čirých vrstvených skel, tzv. bezpečnostního skla, které sestává z alespoň jedné termoplastické mezivrstvy uspořádané mezi dvěma skleněnými deskami nebo mezi jednou skleněnou deskou a protilehlou tuhou termoplastickou deskou. Když je takové bezpečnostní sklo vystaveno za havarijních podmínek požáru, skleněná vrstva téměř ihned popraská, obvykle používané mezivrstvy se roztaví a začnou odkapávat a vytékat z prasklin na podstavu a často potom zcela shoří, obvykle v průběhu několika minut v závislosti na době expozice a teplotě plamene. Delší expozice má za následek odpadnuti kousků skla a nakonec úplný rozpad vrstveného skla. Když již okna ztratí svůj ochranný účinek, může dým nekontrolované proudit strukturou, ve které byla bezpečnostní skla umístěna, což zvyšuje ohrožení bezpečnosti obyvatel, kteří mohou být v této struktuře uvězněni. Kromě toho nepřítomnost jakékoliv zabrány pro přístup vnější atmosféry umožňuje, aby kyslík požár dále zhoršoval.
Pro odstranění těchto nevýhod je možno použít skla s drátěným pletivem, které dodává okenní tabuli pevnost při vystavení požáru, ale viditelné drátěné pletivo zhoršuje vzhled okna. Jako náhrada běžných mezivrstev v okenních tabulích z bezpečnostního skla jsou obchodem nabízeny mezivrstvy, pravděpodobně anorganického typu, a gely, které při expozici bezpečnostní tabule požáru vypění v prostoru mezi dvěma skleněnými deskami, a tím dodají vrstvenému útvaru žáruvzdornost. Tyto speciální mezivrstvy a gely jsou velmi nákladné a za normálního použití, tj. není-li požár, mají větší zbarvení (žlutost) a horší odolnost proti povětrnostním vlivům (tj. odolnost proti UV záření) ve srovnání s obvyklými mezivrstvami bezpečnostních skel.
Nyní bylo padle vynálezu dosaženo zlepšení, kterým se omezuje citlivost vrstvených bezpečnostních skel k poškození v průběhu expozice vyšším teplotám, ke které dochází za havarijních podmínek v případě požáru.
Hlavním úkolem vynálezu je zachovat celistvost vrstvených bezpečnostních skel v průběhu jejich expozice vysokému tepelnému namáhání při požáru tím, že se mezivrstvě používané v těchto vrstvených sklech dodá žáruvzdornost.
Dalším úkolem tohoto vynálezu je vyvinout směs přísad dodávající žáruvzdornost laminačním mezivrstvám, bez toho, že by se obětovaly jiné požadované uživatelské vlastnosti laminátu, jako je optická čirost.
Deště dalším úkolem vynálezu je vyvinout takovou směs pro dodání žáruvzdornosti, ze které se při expozici teplotě plamene neuvolnují plynné zplodiny rozkladu, které by byly toxičtější než zplodiny vzniklé při rozkladu samotného materiálu mezivrstvy, ve kterém je směs dodávající žáruvzdornost dispergována.
Další úkoly, které vynález řeší, vyplývají z následujícího popisu a definice předmětu vynálezu.
Tyto a jiné úkoly jsou podle vynálezu vyřešeny vyvinutím směsi dodávající žáruvzdornost laminačním mezivrstvám, ze kterých se při expozici vysokému tepelnému namáháni za podmínek požáru vyvíjí poměrně brzy a rovnoměrně v celé oblasti těchto mezivrstev látka typu koksu. Tato černá koksovitá látka v prostoru mezi přiléhajícími, obvykle skleněnými, tabulemi poskytuje vrstvené skleněné tabuli strukturální integritu postačující k tomu, aby sklo přežilo požár poměrně neporušené. Předmětem vynálezu je směs pro dodávání žáruvzdornosti laminačním mezivrstvám, vyznačující se tím, že obsahuje a) 80 až 90 % směsi změkčovadel zahrnující koksotvornou složku, kterou je přednostně organický fosfát, činidlo sekvestrující kyslík, kterým je přednostně organický fosfit, přičemž koksotvorná složka je složkou hlavní; b) 2 až 3 % nukleačního činidla, kterým je.přednostně sublimovaný oxid křemičitý, pro dispergaci produktů rozkladu, které při expozici mezivrstvy požáru vznikaly, a c) 2 až 2,6 % za tepla reaktivní, přednostně silikonové,. pojivové pryskyřice.
ϊ· ϊ
CS 273626 82 2
Směs změkčovadel, která je složkou soustavy přísad, má podle vynálezu několik funkcí. Především je kompatibilní s polymerni matricí tvořící mezivrstvu, ve které je dispergována, a tuto polymerni matrici konvenčním způsobem plastifikuje, tj. zlepšuje tokové vlastnosti této pryskyřice a její zpracovatelnost. Za druhé, během hoření funguje jako sekvestrační činidlo pro kyslík a jako konzument kyslíku, a tím reguluje počáteční fázi spalování aditivované mezivrstvy během expozice podmínkám požáru. Za třetí, vedlejší produkt, který vzniká tepelným rozkladem v průběhu expozice vysokým teplotám při požáru, přispívá k sítování polymeru a ke tvorbě zuhelnatělých zbytků (koksu) a uhlíku, které požár přežívají, na rozdíl od úplného spálení.
Změkčovací složkou, která je schopna plnit shora uvedené několikeré funkce, je přednostně směs organického fosfátu a organického fosfitu.
Převažující složkou směsi změkčovadel je organický fosfát, který je hlavním změkčovadlem pryskyřice tvořící mezivrstvu. Důležité je, že podle všech předpokladů se tato složka rozkládá na kyselinu fosforečnou a přispívá ke tvorbě koksu z polymerni matrice při jejím rozkladu v průběhu expozice požáru. Jako organických fosfátů je možno použít sloučenin, které jsou uvedeny v patentu USA č. 3 841 890 ve sloupci 2, řádku 12 až sloupci 3 řádku 6. Přednostními organickými fosfáty jsou tributoxyethylfosfát (dostupný od firmy FMC Corporation, Philadelphia, Pa., USA) a isodecyldifenylfosfát (dostupný od firmy Monsanto Company pod označením Santicizer148). Tvorba zuhelnatělých zbytků (koksu) se může zvýšit tím, že se do soustavy přísad zahrnou určité kompatibilní retardéry .'hoření na bázi fosfátů, které nejsou samy o sobě považovány za změkoovadla. Typickými látkami tohoto druhu jsou vysokomolekulární produkty na bázi fosforinonů, které jsou k dostání od firmy Monsanto Company pod chráněnou známkou Phosgard. Těchto látek by se mělo používat v množství od asi 3 do asi 5 dílů na 100 dílů polymerni matrice. Produkty rozkladu těchto látek, vznikající za podmínek požáru, zvyšují obsah fosfátů v soustavě, které jsou k dispozici pro tvorbu koksu.
Pro zlepšení mazacích vlastností měkčené mezivrstvy a pro zlepšení jejich tokových vlastností se může část organického fosfátu nahradit obvyklým změkčovadlem -na jiné než fosfátové bázi, která není koksotvorná. Podmínkou pro to je, že je ve směsi přítomno dostatečné množství organického fosfátu (spolu s dále popsaným fosfitem), aby vznikl koks, jehož vznik je součástí mechanismu podle vynálezu. Jako typické příklady takových nefosfátových změkčovadel je možno uvést triethylenglykoldi-(2-ethylbutyrát), dihexyladipát, dioktyladipát, směsi heptyl a nonyladipátů, dibutylsebakát, polymerni změkčovadla, jako olejem modifikované alkydy na bázi kyseliny sebakové a směsi adipátů a alkylbenzylftalátů, jako jsou látky uvedené v USA patentu č. 4 144 217.
Složka organického fosfitu, která je menšinovou složkou směsi změkčovadel, kromě toho, že funguje jako změkčovadlo, spotřebovává kyslík během počáteční fáze spalování a přitom se oxiduje na fosfát, který se nakonec rozkládá na kyselinu fosforečnou a doplňuje shora uvedenou složku organického fosfátu tím, že přispívá ke tvorbě koksu. Kromě toho během zpracování v tavenině zvyšuje tepelnou stálost polymerni matrice a minimalizuje její rozklad, Jako příklady organických fosfitů, jichž lze použít k tomuto účelu, je možno uvést triisopropylfosfit, tridecylfosfit, triisodecylfosfit, didecyl(aryl)fosfit, dostupný pod označením CH 300 od firmy Interstab/AkZo Chemie of New Brunswick, N.J., USA, trinonylfenylfosfit, triisooktylfosfit, jejich směsi a podobně.
Sekvestrace kyslíku se může zvýšit tím, že se do soustavy přísad zahrnou určité kompatibilní antioxidanty, které také nejsou samy o sobě změkčovadly, ale. které doplňují funkci fosfitové složky spočívající v pohlcování kyslíku. Typickými látkami tohoto druhu jsou stericky bráněné nízkotékavé vysokomolekulární tenoli£ké sloučeniny, které jsou dostupné od firmy CIBA-GEIGY pod firemním označením Irganox^t
Když je pryskyřicí, která tvoří polymerní matrici mezivrstvy a ve které je soustava přísad dispergována, polyvinylbutyral (PVB), účelně se do formulace přidává hydrogenfosforečnan disodný v množství 300 až 1 500 ppm hmot., vztaženo na polyvinylbutyral, za účelem regulace pH během zpracovávání v taveninš, při kterém se vytváří mezivrstva. Tato sloučenina sodíku slouží jako pufr pro neutralizaci potenciální kyselosti, která může v určitém rozsahu způsobovat za vysoké teploty rozklad polyvinylbutyralu. Další podrobnosti vztahující se k tomuto aspektu jsou uvedeny v patentu USA č. 4 027 069, příklady 2 až 4.
Hmotnostní poměr fosfátového změkčovadla k íosfitovému změkčovadlu ve směsi změkčovadel by měl být v rozmezí od 7 : 1 do 13 : 1, přednostně od 8 : 1 do 10 : 1. Množství směsi změkčovadel, tvořené fosfátovým a fosfitovým změkčovadlem, v celkové směsi přísad, která dodává materiálu mezivrstvy žáruvzdornost a která zahrnuje kromě změkčovací směsi ještě nukleační činidlo a za tepla reaktivní pojivovou pryskyřici (které jsou popsány dále), by mělo ležet v rozmezí od asi 80 do asi 90 % a přednostně od 85 do 88 % hmot. vztaženo na celkovou směs přísad.
Nukleační činidlo, které je součástí směsi přísad, se uplatňuje při vzniku zuhelnatělých zbytků (koksu) rozkladem změkčovadla a polymeru při vysoké teplotě plamene tím, že zajištuje dispergaci těchto produktů. Zuhelnatělé zbytky, které přežívají požár, vytvářejí přitom sít podobnou síti keramického typu, která spojuje protilehlé skleněné desky. Tato sít snižuje na minimum praskání skla a dodává celé sestavě skel strukturní integritu. Při expanzi mezivrstvy, ke které dochází během tvorby zuhelnatělých zbytků, je možno ve vrstvě pozorovat malé bublinky. Předpokládá se, že tyto bublinky jsou tvořeny nukleačním činidlem a že okolo nich a v nich vznikají koksové zbytky. V nepřítomnosti nukleačního činidla je koksování nepravidelné, jsou pozorovány velké bubliny a spojení sítě se sklem je slabé a nepravidelné. Kromě toho bylo pozorováno, že přítomnost nukleačního činidla ve hmotě mezivrstvy na bázi polyvinylbutyralu posunuje maximum exothermie získané při diferenciální thermální analýze v oblasti teploty 600 °C o 30 °C směrem nahoru. Tím nukleační činidlo, které je součástí směsi přidávaných přísad, dále zlepšuje žáruvzdornost, které se podle vynálezu dosahuje.
Nukleační činidlo podle vynálezu by mělo mít index lomu ležící v rozmezí i 0,03 vzhledem 1< plastifikované hmotě, aby neudělovalo mezivrstvě, ve které je dispergováno, žádný pozorovatelný zákal. Aby splňovalo svou dispergační funkci, nemělo by se rozkládat před tím než dochází k tavení skla za vysokých teplot při požáru. Přednostním nukleačním činidlem jsou jemné částice porézního vysoce čistého sublimovaného anorganického oxidu křemičitého SiOg- Oako nukleační činidlo podle vynálezu funguje dobře obchodně dostupný výrobek firmy Cabot Corporation Cab-O-SilM-5, jehož primární částice mají velikost ír)
0,014 pm a který má index lomu 1,46 a čistotu 99,B %. Lze také použít výrobků Sy loid^244 od firmy W. R. Grace Company a Aerosil od firmy Degussa, což jsou sublimované typy oxidu křemičitého.
Množství nukleačního činidla přítomné ve směsi přísad pro dodání žáruvzdornosti by mělo být v rozmezí od asi 2 do asi 8 % a přednostně od asi 2 do 5 %, vztaženo na součet hmotností nukleačního činidla, změkčovací směsi a pojivového činidla.
Za tepla reaktivní pojivová pryskyřičná složka směsi přísad pro dodávání žáruvzdornosti funguje v počátečních stádiích expozice vůči požáru při teplotách v mezivrstvě řádově asi 250 °C, tj. před tím, než dojde k rozkladu změkčovadla a polymerní matrice. Při těchto teplotách dojde k samovolnému zesítování pryskyřice a tepelnému vytvrzení, čímž se zabrání většímu rozsahu toku polymerní matrice a složek změkčovadla. V nepřítomnosti pojivové pryskyřice se složky mezivrstvy taví a skapávají na podstavu okenní tabule. Aby pojivová pryskyřice nezpůsobovala zákal a nezhoršovala pevnostní vlastnosti mezivrstvy, měla by mít v podstatě stejný index lomu jako změkčená polymerní matrice a přednostně by neměla reagovat s polymerní matricí. Je-li polymerní matrice z polyvinylbutyralu, může se jako vhodné pojivové pryskyřice použít za tepla reaktivní silikonové pryskyřice s pojivovými vlastnostmi, jako je pryskyřice dostupná od firmy Dow Corning pod označením QR-4-3136.
<' · 'í
Množství za tepla reaktivní pojivové pryskyřice ve směsi přísad pro dodání žáruvzdornosti podle vynálezu by mělo ležet v rozmezí od asi 2 do asi 2,6 % a přednostně od 2,1 do
2,3 % vztaženo na součet hmotnosti změkčovací směsi, nukleačního činidla a pojivového činidla. Toto množství může být však i velmi nízké, jako například 0,1 až asi 0,3 %.
Pryskyřice, používaná jako matrice pro směs přísad pro dodání žáruvzdornosti podle vynálezu, musí být kompatibilní s touto směsí přísad a musí být zpracovatelná na opticky čirou mezivrstvu (film), kterou lze za tepla laminovat ke sklu za vzniku netříštivého bezpečnostního vrstveného skla. Jako příklady takových pryskyřic je možno uvést polyvinylacetaly, jako polyvinylbutyral, póly(ethyl-vinylacetát), poly(ethylen-vinylacetát-vinyl alkohol), poly(ethylen-methylmethakrylát-kyselina akrylová), atd. Polyvinylbutyral, který je odborníkům v této souvislosti dobře známý, je přednostní pryskyřicí.
Přednostní polyvinylbutyralové pryskyřice mají Staundingerovu molekulovou hmotnost v rozmezí od asi 50 000 do 600 000 a přednostně od 150 000 do 270 000 a jejich složení je možno popsat těmito hmotnostními údaji: 5 až 25 % :hydroxylových skupin, počítáno jako polyvinylalkohol, 0 až 4 % acetátových skupin, počítáno jako polyvinylacetát, a zbytek do 100 % v podstatě butyral. Přednostně se polyvinylbutyralová pryskyřice skládá hmotnostně z 10 až 25 % hydroxylových skupin, počítáno jako polyvinylalkohol, 0 až 3 % acetátových skupin, počítáno jako polyvinylacetát, přičemž zbytek v podstatě tvoří acetal butyraldehydu.
• Jako příklad polyvinylbutyralové pryskyřice, které lze použít podle vynálezu, je možno uvést pryskyřici Butvar®dodávanou firmou Monsanto Company. Takové pryskyřice je možno získat známým postupem acetalisace prováděným ve vodném nebo rozpouštědlovém prostře dí, při kterém se nechává polyvinylalkohol reagovat s butyraldehydem v přítomnosti kyselého katalyzátoru, potom se provede neutralizace katalyzátoru a stabilizace a vysušení pryskyřice.
V případě použití polyvinylbutyralu jako polymerní matrice pro mezivrstvu obsahuje žáruvzdorná termoplastická kompozice, která vznikne smísením této polymerní matrice s kompatibilní směsí přísad podle vynálezu, asi 38 až asi 46 dílů, přednostně 39 až 41 dílů hmotnostních směsi přísad na 100 dílů hmotnostních polyvinylbutyralové pryskyřice. V případě použití jiných pryskyřic jako polymerní matrice pro mezivrstvu se může obsah směsi přísad od těchto hodnot odchylovat. Když je pryskyřičnou matricí látka o nízké viskozitě (například polyvinylacetát), používá se menších množství směsí přísad než v případě vysoce viskozní látky, jako je polyvinylbutyral.
Kromě směsi přísad pro dodání žáruvzdornosti podle vynálezu může termoplastická kompozice obsahující tuto kombinaci přísad a filmová vrstva z ní vytvořená obsahovat také přídavné přísady, jako jsou barviva, stabilizátory proti účinkům ultrafialového světla, soli regulující adhezi ke sklu a podobně.
Vynález je podrobněji objasněn v následujících příkladech konkrétního provedení. Příklady mají výhradně ilustrační charakter a rozsah vynálezu v žádném směru neomezují. Pokud není uvedeno jinak, představují všechna procenta a díly uvedené v příkladech složení hmotnostní.
Příklad 1
Tento srovnávací příklad ilustruje :chování konvenčního vrstveného bezpečnostního skla nikoliv podle vynálezu za simulovaných podmínek požáru.
Standardním laminačním postupem, který je odborníkům v tomto oboru znám, se vyrobily vrstvené desky bezpečnostního skla (15,2 x 45,7 cm) ze dvou tabulí plaveného skla uspořádaných okolo 0,76 mm tlusté mezivrstvy z materiálu Saflex®SR (výrobek Monsanto Company). Polymerní matrice této mezivrstvy byla z polyvinylbutyralu, obsahujícího 18 až 20 % zbytko vých hydroxylových skupin, měřeno jako polyvinylalkohol, ve kterém byl dispergován dihexyl adipát jako změkčovadlo (37 dílů na 100 dílů polyvinylbutyralu). Opticky čirá mezivrstva vrstvené desky měla zákal 2 až 3 %, určený spektrofotometrem Hunter D 54. Odolnost proti požáru se měřila zkouškou šíření plamene podle ASTM-E162-81a tak, že se vrstvená deska vystavila v elektrické peci po dobu 20 minut působení sálající topné desky o teplotě 538 °C. Během expozice se chování vrstvených skel (integrita desky, šíření plamene, rychlost zuhelnatění) sledovalo okénkem v peci. Bylo pozorováno, že mezivrstva ve značném rozsahu hoří. Skleněné desky se rozpadly na několik kusů a roztavená mezivrstva stekla na podstavu desky. Teplota v šachtě pece (tj. teplota plynů vzniklých rozkladem mezivrstvy) byla 410 až 415 °C. Na konci expozičního cyklu byly vzorky vrstveného skla vyjmuty z pece a byla zjištována jejich celistvost. Kontrolní vrstvená skla podle tohoto příkladu obsahující mezivrstvu z běžně používané pryskyřice Salfex®SR obsahovala u své podstavy pouze malé množství roztavené mezivrstvy. Hlavní množství mezivrstvy zcela shořelo a odešlo ve formě spalin. Obě skleněné tabule byly těžce popraskané.
Pro kvantitativní určení zbytkových složek byla provedena therraogravimetrická analýza (TGA) 100 mg vzorků nelaminované mezivrstvy z tohoto příkladu při rychlosti zvyšování teploty 40 °C/min. Množství reziduí zbývajících při různých zvýšených teplotách bylo použito jako měřítka žáruvzdornosti mezivrstvy. Byly zjištěny následující výsledky.
SR mezivrstva
Hmotnost zbytků v % při teplotě (°C)
500 590 950
5,14 0 0
Tento kontrolní příklad ilustruje, že konvenční vrstvená bezpečnostní skla mezivrstvu z obchodně dostupného měkčeného pólyvinylbutyralu nejsou žáruvzdorná obsahující
Příklad 2
Tento příklad ilustruje kompozici se zlepšenou žáruvzdorností a mezivrstvu podle vynálezu získanou za použití směsi přísad pro dodání žáruvzdornosti v kombinaci s polyvinylbutyralovou pryskyřicí. Žáruvzdorné kompozice, obsahující směs přísad popsanou dále v tomto příkladu, se připravila míšením polyvinylbutyralově pryskyřice, použité pro tvorbu mezivrstvy v příkladu 1, se složkami směsi přísad ve vysoce intenzivním laboratorním mixeru (Diosna od firmy Papenmeier) pracujícím při frekvenci otáčení 800 min-''·, dokud teplota směsi nedosáhla 65,6 °C. Pro zlepšení dispergace se pevná část kompozice (tj. polyvinylbutyralová pryskyřice, pojivová pryskyřice, nukleační činidlo a pufr) nejprve v tomto mixeru předmísila v průběhu asi I minuty a potom se teprve přidala kapalná směs změkčovadel. Pro zlepšení mazacích vlastností kompozice se k ní přidal monoricinoleát glycerolu v množství 1 dílu na 100 dílů hmotnostních pólyvinylbutyralu. Po ochlazení v opláštovaném mísiči pracujícím s nízkými smykovými silami se promísená kompozice v drobtovité formě roztavila ve dvoustupňovém odvětrávaném laboratorním extruderu a vytlačila pomocí běžné tvářecí hlavy na pásek, ze kterého byly vylisovány listy mezivrstvy o tlouštce 0,76 mm.
Použitá žáruvzdorná kompozice měla toto složení:
Polyvinylbutyral 100,00 dílů
Isodecyldifenylfosfát 25,00
Dihexyladipát 10,00
Tridecylfosfit 2,00
Sublimovaný oxid křemičitý
(Cab-O-Sil®M-5) 2,50
Termosetická silikonová
pryskyřice (QR-4-3136) 1,00
* - fr
Hydrogenfosforečnan disodný Glycerolmonoricinoleát
0,05 dílů 1,00
Hodnota zákalu výsledné mezivrstvy byla 3 až 5 %, což je hodnota srovnatelná s hodnotou zákalu naměřenou u konvenčního filmu $ neupravovanou žáruvzdorností podle příkladu 1.
Byla vyrobena vrstvená skla sestávající ze dvou skleněných tabulí a mezivrstvy o rozměrech 15 x 45,7 cm a tato skla byla vystavena podmínkám simulovaného požáru tak, jako v příkladu 1. Při vizuálním pozorování v průběhu hoření a pů něm se zjistilo, že
1) rozsah hoření mezivrstvy byl o mnoho menší ve srovnání s příkladem 1, o kterém také svědčí teplota F šachtě pece 320 °C, což je teplota o téměř 100 °C nižší než byla teplota v případě kontrolního vzorku s neupravovanou žáruvzdorností;
2) skleněná tabule obrácená směrem k sálající desce obsahovala určitý počet podélných puklin, kudy nutně unikaly těkavé složky uvolňující se z mezivrstvy, skleněná tabule na odvrácené straně vzhledem k sálající desce umístěné v peci však neobsahovala žádné pukliny. Tento výsledek je interpretován v tom smyslu, že skleněná tabule vrstveného skla, která by byla odvrácena od skutečného požáru, tj. na opačné straně vrstveného skla, by za použití zůstala v podstatě neporušena;
3) mezi skleněnými tabulemi vznikla na místě původní nevyhořelé mezivrstvy poměrně pravidelná mezivrstva tvořená černými zuhelnatělými zbytky, která zaujímala asi 80 % původní plochy. Z toho vyplývá velmi důležitá skutečnost, že totiž zůstala zachována strukturní integrita vrstveného skla, V zuhelnatělé formaci byly poměrně rovnoměrně dispergovány malé bubliny o přibližně jednotné velikosti, o kterých se předpokládá, že vznikly okolo oxidu křemičitého, který tak.funguje jako dispergátor koksu vznikajícího z vyhořelé změkčovací složky a polymerní matrice;
4) po ručním odtržení dvou skleněných tabulí z vrstveného skla na obou stranách mezivrstvy se zjistilo, že zuhelnatělá mezivrstva byla v celé své tloušíce tvořena slabou sítí o struktuře podobající se keramické síti, která spojuje a drží obě skleněné tabule u sebe.
Tak jako v příkladu 1 bylo na mezivrstvě prováděno měření metodou TGA ve spojení s hmo tovým spektrometrem pro zjištění analýzy plynů uvolňujících se během pyrolýzy. Těkavé složky obsahovaly tyto látky: oxid uhličitý, vodu, butanol, kyselinu octovou, propen, formaldehyd, buten, benzen a kyselinu máselnou. Tyto těkavé látky jsou považovány za reprezentativní sloučeniny potvrzující závěr, že rozkladem mezivrstvy s upravenou žáruvzdorností nevznikají toxičtější zplodiny než při rozkladu mezivrstvy z příkladu 1, tj. z materiálu Saflex®SR s neupravenou žáruvzdorností.
Výsledky analýzy TGA prováděné na materiálu mezivrstvy podle vynálezu z příkladu 2, pokud se týče množství zbytků v závislosti na teplotě, jsou uvedeny v tabulce mezivrstva podle příkladu 2
Hmotnost zbytků v % při teplotě (°C)
500 590 950
19,8 18,0 8,0
Tyto výsledky TGA ukazují, že za podmínek simulovaného požáru, podstatné množství koksovitých produktů.
zůstává zachováno
Příklad 3
Tento kontrolní příklad ilustruje funkci oxidu křemičitého ve směsi přísad pro dodání žáruvzdornosti podle vynálezu.
Byla připravena pólyvinylbutyralová formulace podle příkladu 2, pouze s tím rozdílem, že neobsahovala dihexyladipát a složku oxidu křemíku. Při prohlídce vrstvených skel po zkoušce simulovaného požáru byl zjištěn značný rozsah popraskání obou skleněných desek. Bubliny, jejichž existence byla spojována s oxidem křemičitým, byly velké a byly méně pravidelně dispergovány v zuhelnatělé hmotě než v příkladu 2. Integrita vrstvených desek byla hodnocena jako špatná.
V předcházejícím popisu jsou sice konkrétně popsána určitá specifická provedení vynálezu, je však zřejmé, že vynález zahrnuje i různé jejich modifikace. Rozsah vynálezu je vymezen pouze následující definicí předmětu vynálezu.

Claims (5)

1. Směs pro dodávání žáruvzdornosti laminačním mezivrstvám, vyznačující se tím, že obsahuje:
a) 80 až 90 % směsi změkčovadel zahrnující koksotvornou složku a sekvestrační činidlo pro kyslík, přičemž koksotvorná složka je složkou převažující;
b) 2 až Θ % nukleačního činidla pro dispergaci produktů rozkladu, které z mezivrstvy vznikají při požáru, a
c) 2 až 2,6 % za tepla reaktivní pojivové pryskyřice, přičemž procentické údaje jsou hmotnostní a vztahují se k součtu složek a), b), a c) jako celku.
2. Směs podle bodu 1, vyznačující se tím, že koksotvornou složkou je organický fosfát.
3. Směs podle bodů 1 a 2, vyznačující se tím, že sekvestračním činidlem pro kyslík je orga nický fosfit.
4. Směs podle křemičitý. bodů 1 2, vyznačující. se tím, že nukleačním činidlem je sublimovaný oxid 5. Směs podle skyřiče. bodů 1 4, vyznačující se tím, že pojivovou pryskyřicí je silikonová pry- 6. Směs podle bodů 1 5, vyznačující • se tím, že hmotnostní poměr koksotvorné složky
k sekvestračnímu činidlu ve směsi změkčovadel je v rozmezí od 7 : 1 do 13 : 1.
7. Směs podle bodů 1 až 6, vyznačující se tím, že organický fosfát je zvolen 2e skupiny zahrnující tributoxyethylfosfát, isodecyldifenylfosfát a jejich směsi.
8. Směs podle bodů 1 až 7, vyznačující se tím, že organický fosfit je zvolen ze skupiny zahrnující triisopropylfosfit, tridecylfosfit, didecyl(aryl)fosfit a jejich směsi.
CS977086A 1985-12-23 1986-12-22 Mixture for refractoriness increase in laminar intermediate layers CS273626B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/812,493 US4707304A (en) 1985-12-23 1985-12-23 Composition for imparting fire-resistance to laminating interlayers

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS977086A2 CS977086A2 (en) 1990-07-12
CS273626B2 true CS273626B2 (en) 1991-03-12

Family

ID=25209739

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS977086A CS273626B2 (en) 1985-12-23 1986-12-22 Mixture for refractoriness increase in laminar intermediate layers

Country Status (13)

Country Link
US (1) US4707304A (cs)
EP (1) EP0227631B1 (cs)
JP (1) JPS62169637A (cs)
KR (1) KR930006330B1 (cs)
AT (1) ATE85073T1 (cs)
AU (1) AU585109B2 (cs)
CA (1) CA1308844C (cs)
CS (1) CS273626B2 (cs)
DE (1) DE3687642T2 (cs)
GR (1) GR3007013T3 (cs)
IN (1) IN168647B (cs)
MX (1) MX163462B (cs)
ZA (1) ZA869632B (cs)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5284700A (en) * 1987-11-09 1994-02-08 Owens-Corning Fiberglas Corporation Fire-resistant mineral fibers, structures employing such mineral fibers and processes for forming same
JP3154645B2 (ja) * 1995-01-23 2001-04-09 セントラル硝子株式会社 自動車用合せガラス
GB9720092D0 (en) * 1997-09-23 1997-11-19 Pilkington Plc Fire resistant laminates
US6521347B1 (en) * 1999-03-04 2003-02-18 E.I. Du Pont De Nemours And Company Laminar product and process for preparing the same
DE10147401A1 (de) * 2001-09-26 2003-04-17 Schott Glas Brandschutzgläser aus Glasscheiben und Gelschichten im Sandwichaufbau
US7399525B2 (en) * 2004-11-02 2008-07-15 Solutia Incorporated Polymer sheets comprising a fluoropolymer
US7279516B2 (en) * 2004-11-02 2007-10-09 Solutia Incorporated Polymer sheets comprising higher order phosphate esters
US7238427B2 (en) * 2004-11-02 2007-07-03 Solutia Incorporated Fire resistant polymer sheets
US7348062B2 (en) * 2006-06-10 2008-03-25 Solutia Incorporated Interlayers comprising modified fumed silica
RU2450986C2 (ru) * 2006-06-15 2012-05-20 Агк Гласс Юроп Огнестойкое остекление
US10173396B2 (en) 2012-03-09 2019-01-08 Solutia Inc. High rigidity interlayers and light weight laminated multiple layer panels
DE102013003688A1 (de) 2012-10-26 2014-04-30 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Kombinationsdüse sowie Vorrichtung für den Auftrag eines viskosen Materials auf eine Bauteilkante

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
LU60053A1 (cs) * 1969-01-02 1970-02-18
US3640949A (en) * 1969-04-29 1972-02-08 Michigan Chem Corp Production of flame retardant polypropylene compositions
US3841890A (en) * 1972-12-07 1974-10-15 Monsanto Co Plasticizer systems for polyvinyl butyral interlayers
US4071649A (en) * 1973-03-30 1978-01-31 Glaverbel-Mecaniver Fireproof glasswork
GB1451933A (en) * 1973-09-17 1976-10-06 Glaverbel Fire resistant panels
DE2457037B2 (de) * 1974-12-03 1976-09-16 Flachglas Ag Delog-Detag, 4650 Gelsenkirchen Verglasungseinheit, insbesondere isolierglasscheibe, fuer brandschutzzwecke
CA1065086A (en) * 1975-02-05 1979-10-23 Darrell R. Heath Flame-resistant polyolefin, method of producing same, and insulated product thereof
US4136135A (en) * 1977-03-03 1979-01-23 Monsanto Company Styrene/maleic anhydride copolymers
US4207225A (en) * 1979-03-06 1980-06-10 Fmc Corporation Alkoxyalkyl phosphate plasticizing compositions
JPS58120548A (ja) * 1982-01-08 1983-07-18 Asahi Glass Co Ltd 防火性ガラス板
IL64952A (en) * 1982-02-08 1984-12-31 Bromine Compounds Ltd Intumescent fire retardant polymer compositions
US4544695A (en) * 1984-09-13 1985-10-01 The B. F. Goodrich Company Low melting phosphate-sulfate glasses as intumescent flame and/or smoke retardants for polymers
US4535106A (en) * 1984-10-05 1985-08-13 General Electric Company Thermoplastic compositions of polyphenylene ether resin and pre-compounded blend of organopolysiloxane and poly(arylolefin-olefin)

Also Published As

Publication number Publication date
US4707304A (en) 1987-11-17
CA1308844C (en) 1992-10-13
DE3687642T2 (de) 1993-08-12
MX163462B (es) 1992-05-18
EP0227631A3 (en) 1989-04-12
KR870005923A (ko) 1987-07-08
EP0227631B1 (en) 1993-01-27
DE3687642D1 (de) 1993-03-11
GR3007013T3 (cs) 1993-07-30
ZA869632B (en) 1987-09-30
CS977086A2 (en) 1990-07-12
IN168647B (cs) 1991-05-11
KR930006330B1 (ko) 1993-07-14
AU585109B2 (en) 1989-06-08
EP0227631A2 (en) 1987-07-01
AU6684986A (en) 1987-06-25
JPS62169637A (ja) 1987-07-25
ATE85073T1 (de) 1993-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CS273625B2 (en) Intermediate layer from polyvinyl butyral resin
CS273627B2 (en) Refractory thermoplastic
CS273626B2 (en) Mixture for refractoriness increase in laminar intermediate layers
EP0003440B1 (en) Polyvinyl butyral compositions containing a blend of plasticizers
DE68906575T2 (de) Flammfester thermoplast mit geringer giftigkeit.
US6001462A (en) Laminated glazing unit with polyvinyl chloride interlayer
US5262454A (en) Flame-resistant polyorganosiloxane compound containing hollow glass balls and intumescent compound
Pal et al. Development of halogen‐free flame‐retardant thermoplastic elastomer polymer blend
JP3057646B2 (ja) アクリレート配合物及びそのアクリレート配合物を用いたラミネート
US3441361A (en) Dyed polyvinyl acetal sheet containing an alkylated hydroxy phenyl benzotriazole stabilizer
KR20070096970A (ko) 합판 유리
US8637596B2 (en) Flame retardant radiation curable compositions
CN113563829B (zh) 一种阻燃eva胶膜及其制备方法和用途
EP3872124B1 (en) A thermoplastic composite material for passive fire protection
CN117700986B (zh) 一种无卤无磷阻燃尼龙材料及其制备方法
CA2041102C (en) Flame-resistant polyorganosiloxane compound
KR102094604B1 (ko) 방화수지 조성물
CN112538245B (zh) 一种采光瓦树脂及其制备方法
CN110408344B (zh) 一种光学热熔胶用阻燃剂及其制备方法与光学热熔胶膜
KR102750067B1 (ko) 물유리를 이용한 인체 무해성, 내수성, 내열성이 우수한 방염조성물 및 이의 제조방법
CN106398037B (zh) 电缆用的阻燃包覆组合物
CN115947962A (zh) 高等级阻燃防火板材及其制备方法
Brønnum et al. Optimization of PVC-free materials in cables
KR20210078787A (ko) Pvc 점착 필름 및 그 제조방법
Nakoryakova et al. The properties of fire-protected composites for the development of fireproof glass packs of different functional designation