EA010682B1 - Способ изготовления высокопрочного многослойного цветного стекла - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к области изготовления высокопрочных многослойных стекол, в частности цветных триплексов, для целей строительства, в автомобильной и мебельной промышленности. Способ изготовления высокопрочного многослойного цветного стекла включает сборку стеклопакета с зазором, заполнение зазора фотоотверждаемой композицией на основе жидкой олигомер-мономерной смеси и последующее фотоотверждение этой композиции. Для создания широкой цветовой гаммы готового триплекса до заполнения зазора в фотоотверждаемую композицию вводят краситель в диспергированном состоянии. Дисперсия частиц красителя имеет размер от 1 до 100 нм.

Description

Изобретение относится к области изготовления высокопрочных многослойных стекол, в частности цветных триплексов для целей строительства, в автомобильной и мебельной промышленности.

Известен способ изготовления пуленепробиваемого стекла [1], который включает заливку содержащей органический пероксид композиции между по крайней мере двумя стеклами и последующее ее отверждение. При этом в композиции используют метилметакрилат, дибутилфталат и адгезив, в качестве которого используют метакриловую кислоту. Отверждение полимеризацией осуществляют при температуре 50-60°С. Такая композиция имеет относительно сложный состав и требует дополнительных устройств для нагрева и поддержания температуры до окончания полимеризации. Изготовление цветного триплекса не предусмотрено.

Известен способ изготовления стекла триплекс [2] с применением жидких фотоотверждаемых ультрафиолетовым облучением композиций с последующим вибрационным воздействием на стеклопакет в течение 3-5 мин и с частотой 5-15 Гц. Однако заполнение зазора стеклопакета происходит в несколько стадий. Изготовление цветного триплекса не предусмотрено.

Известен способ изготовления высокопрочных многослойных стекол [3], цель которого - создание декоративного стекла с заданным рисунком в виде прозрачных и непрозрачных зон в объеме склеивающего слоя. Полученное за счет протекающей в две стадии УФ-полимеризации виниловой составляющей, разделенные во времени реакцией уретанообразования, декоративное безопасное стекло имеет заданный рисунок в склеивающем материале в виде прозрачных и непрозрачных зон без использования красителей. Но такие декоративные стекла имеют недостаточную прочность, сложность процесса изготовления и ограниченную область применения.

Известен способ изготовления многослойного ударопрочного стекла [4], при котором многокамерный стеклопакет из силикатных стекол обрабатывают в парах кремнийорганического адгезива, затем приготавливают жидкие фотоотверждаемые клеевые композиции на основе (мет)акрилового мономера и с различным содержанием фотоинициатора для каждой камеры многокамерного стеклопакета, а затем заполняют зазоры каждой камеры многокамерного стеклопакета специально приготовленной для нее жидкой фотоотверждаемой клеевой композицией и производят фотоотверждение в течение 20-40 мин с использованием в качестве источника УФ-излучения плоской панели люминесцентных ламп марки ЛУФ-80, расположенных на расстоянии 100-500 мм до поверхности стеклопакета. Изготовление цветного триплекса по предлагаемой технологии не предусмотрено, а также такой триплекс имеет ограниченное применение из-за специфики свойств.

Наиболее близким к заявляемому относится способ [5], согласно которому изготовление триплексных стекол осуществляется с применением жидких олигомер-мономерных фотоотверждаемых композиций путем сборки стеклопакета, заполнения зазора фотоотверждаемой композицией и последующего фотоотверждения. Сборку стеклопакета начинают с установки на первое стекло калибров, определяющих внутренний зазор стеклопакета, затем к первому стеклу прикладывают второе стекло и обклеивают торец стеклопакета липкой пленкой. Одновременно, вынимая калибры из полости стеклопакета и фиксируя зазор внешними опорами, в собранный стеклопакет подают фотоотверждаемую композицию так, что по мере заполнения стеклопакета он погружается в жидкость таким образом, чтобы линия заполнения стеклопакета совпадала с линией уровня жидкости в технологической ванне, а после заполнения стеклопакета производят фотоотверждение в технологической ванне.

Недостатком данного способа является то, что по такой технологии изготавливается только бесцветное многослойное стекло.

Одним из недостатков изготовления цветных многослойных стекол является слабая стойкость красителей к выцветанию под действием искусственного и естественного освещения, что ухудшает их потребительские свойства, особенно при использовании в строительстве. Свойства красителей, вводимых в заливочные композиции, могут существенно менять в худшую сторону условия отверждения или полимеризации композиций и снижать прочностные характеристики изготовленных многослойных стекол. Это связано с тем, что нарушается структура процесса полимеризации.

Существующие технологии не позволяют производить цветной высокопрочный триплекс, так как при введении красителей в фотоотвеждаемые композиции снижаются характеристики по прочности и безопасности цветных триплексов. При этом также ухудшаются оптические свойства триплекса, а часто и вообще появляются дефекты. Это ограничивает практическое применение таких технологий.

Возможно изготовление триплекса с применением цветных стекол, цвет которых задается добавлением различных веществ в стекломассу при его производстве. Но это дорогостоящее производство цветного триплекса. Кроме того, ограничена цветовая гамма цветных триплексов, а при их резке отходы увеличивают стоимость готового изделия, что существенно снижает их потребительские свойства.

Задача изобретения заключается в разработке способа изготовления высокопрочного многослойного цветного стекла, при котором введение красителя в клеящую фотоотверждаемую композицию позволяет сохранять неизменными ее полимеризационные свойства, а, следовательно, и прочностные характеристики. В качестве клеящей композиции применяют метакрилатную олигомер-мономерную смесь, а широкую цветовую гамму многослойных стекол создают за счет применения подготовленного особым образом красителя. Стойкость красителей к выцветанию также является одной из целей, решаемых на

- 1 010682 стоящим изобретением. При этом одновременно с созданием всевозможной цветовой гаммы сохраняются механические и оптические свойства многослойного цветного стекла, а также создаются условия для его безотходного производства.

Изобретение осуществляется следующим способом.

Подготовленные для изготовления многослойного стекла отдельные листы кладут на стол, покрытый атласным материалом черного цвета, и осуществляют их мойку. Затем закрепляют самоклеящуюся двустороннюю ленту на краях первого чистого стекла, а также наносят на внутренние стороны первого и второго чистых стекол соответствующий состав адгезии. После чего второе стекло кладут на первое, на котором по краям приклеена лента, и получается стеклопакет с зазором, равным толщине ленты. В случаях, если стеклопакет собирают из листов стекла больших размеров, между ними по длинной стороне в средней части помещают нить, толщина которой соизмерима с толщиной самоклеящейся ленты. Таким образом, достигается равномерность распределения цветного полимера по площади стеклопакета, благодаря чему достигается одинаковая цветовая гамма в готовом триплексе и гарантируется минимизация оптических искажений.

Полученный таким образом стеклопакет помещают на поворотный стол под углом 70-80° для заполнения полимерной массой требуемой цветовой гаммы на основе жидкой олигомер-мономерной смеси типа «Акролат». Далее, берут емкость, в которую вливают через фильтрующие элементы заданное количество полимера. Затем при помощи дозатора добавляют специально приготовленный краситель в объемном количестве около 1:100 в зависимости от желаемой цветовой насыщенности и тщательно перемешивают.

Полученный цветной полимер по истечении 3-10 мин после перемешивания при помощи дозатора вливают в приготовленный стеклопакет. При этом промежуточное пространство внутри стеклопакета равномерно заполняется полимером, а через верхние отверстия, левое и правое, удаляется воздух. После заполнения стеклопакета цветным полимером удаляют нить (если она была вставлена), отверстия герметизируют и стеклопакет возвращают в горизонтальное положение.

Для полимеризации заполненный цветным полимером стеклопакет помещают в ультрафиолетовую камеру на 15-30 мин или под естественные лучи солнца на 10-20 мин.

Определение завершения процесса полимеризации контролируют иглой. Если игла между стеклами входит в полимеризованную массу с усилием и оставляет матовый след, значит, процесс полимеризации завершен и цветной триплекс готов к применению.

Цветовую гамму полимерной массы и, соответственно, готового изделия задают путем добавления красителя, частицы которого находятся в диспергированном состоянии. Из эксперимента выяснилось, что при диспергировании частиц красителя размером от 1 до 100 нм краситель хорошо растворяется в полимере и не нарушает его свойств, в том числе самого важного - полимеризации.

Изготовление высокопрочного многослойного цветного стекла согласно предложенному способу позволяет на сравнительно небольших производственных площадях организовать производственный процесс.

Лабораторные испытания высокопрочного многослойного цветного стекла, изготовленного по предлагаемой технологии, приведены в таблице ниже. Испытания образцов цветного триплекса проводились по программе в соответствии с СТБ 51.2.06-99, ГОСТ 27904-88 и ГОСТ 27902-88.

- 2 010682

Наимено-	Номер пункта	Нормиро-	Фактическое значение показателя	Вывод
ванне	НД, уста и а вл и-	ванное		для образцов			О со-
объекта	веющего		значение						ответ-
испыта-	Требо-	Ме-		частное	среднее	отвии
ний (пока-	ванияк	ТОД		1	2	3	4	5		тре-
затеям,	про-	иены-		6	7	8	9	10		бова-ниям
техничес-	дукции	та ний								НД
кие тре-
бования)
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11

Высокопрочное стекло для остекления строительных конструкций

1.Стойкость к УДару	СТБ 51.2.06 -99 п.4	СТБ 51.2.06 -99 п.7.3	При энергии удара до 89 Дж для класса стойкости АО пробой стекла шаром не допукается	На всех трех образцах при 3-х разовом ударе шаром стекло не пробито		Соответствует
2,Светостойкость Нормальное светолропускание, % а) .до облучения б) , после облучения 100 часов	Проект мгс Стекло многослойное строительного назначения	СТБ 51.2.06 -99 п.7,6 гост 27904 п.2 ГОСТ 27902 п.2		51,0 51,0	48,0 48,0	51,5 51,0			50,2 50.0
Светолропускание от исходного, %			не менее 90	100	100	99			99,7	Соответствует
Изменение цветового оттенка			При визуальном осмотре не допукается	На всех трех образцах изменения цветового оттенка облученных и необ луче иных участков не обнаружено		Соответствует
З.ТемпературоСТОЙКОСТЬ	Проект МГС Стекло многослойное строительного назначения	СТБ 51.2.06 -99 п.7.6 ГОСТ 27904 л.З	Отсутствие пузырей и других пороков внешнего айда	На всех трех образцах пузырей и других пороков внешнего вида не обнаружено		Соответствует
4. Влагостойкость	Проект МГС Стекло много-	СТБ 51.2.06 -99 п.7.6 гост	Отсутствие расслаивания	На всех трех образцах расслаивание отсутствует		Соответствует
	елейное строительного назначения	27904 П.4 гост 27902 п.2	Свето пропускание не менее 90% от исходного	92,4	99.0	100,0			97.1	Соответствует

- 3 010682

Как видно из результатов проведенных испытаний - по стойкости к удару, светостойкости (светопропускание и изменение цветового оттенка), температуростойкости и влагостойкости - изготовленное высокопрочное многослойное цветное стекло полностью соответствует требованиям, предъявляемым в строительстве и автомобилестроении, и Госстандартом Республики Беларусь рекомендовано для остекления строительных конструкций с повышенными эксплуатационными характеристиками.

Применение вышеуказанного способа и олигомер-мономерной композиции типа «Акролат» позволяет изготавливать многослойный цветной триплекс нужных размеров и конфигурации без последующей резки изделия или производить его резку с минимальными отходами с последующей обработкой путем шлифовки и полировки без применения специальных технологий.

В производственном помещении площадью около 100 кв.м было организовано производство строительного высокопрочного многослойного цветного стекла по заявляемой технологии. Цветовая гамма подбиралась по требованию заказчика. В процессе эксплуатации продукции претензий по прочности и цветовым характеристикам не поступило.

1. Способ изготовления многослойного стекла. Патент РФ № 2101242 С1, 05.10.1995, опубликован 10.01.1998.

2. Способ изготовления стекла триплекс. Заявка РФ № 96106412 А, 09.04.1996, опубликована 20.07.1998.

3. Способ изготовления декоративного триплексного стекла. Патент РФ № 2062759 С1, 15.05.1992, опубликован 27.06.1996.

4. Способ изготовления многослойного стекла. Патент РФ № 2132825 С1, 11.09.1997, опубликован 10.07.1999.

5. Способ изготовления стекла триплекс. Патент РФ № 2031873 С1, 04.04.1994, опубликован 27.03.1995.

Claims (2)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Способ изготовления высокопрочного многослойного цветного стекла, включающий сборку стеклопакета с зазором, заполнение зазора фотоотверждаемой композицией на основе жидкой олигомермономерной смеси, последующее фотоотверждение композиции, отличающийся тем, что перед заполнением зазора в фотоотверждаемую композицию вводят акриловый краситель в диспергированном состоянии, после чего смесь перемешивают.
2. 2. Способ изготовления высокопрочного многослойного цветного стекла по п.1, отличающийся тем, что частицы красителя диспергированы до размера от 1 до 100 нм.