194789. lajstromszámú szabadalom • Eljárás réteges biztonsági üveg előállítására
1 194 789 2 A találmány tárgya eljárás merev hordozóként átlátszó szilikátüvegből, energiaelnyelő sajátságű, átlátszó műanyagrétegből (AE réteg) és átlátszó műanyagbevonat-rétegből álló, réteges üvegek, különösen gépjárművek szélvédő üvegeinek az előállítására, ahol a műanyagbevonat egy önmagában hegedő réteg, azaz egy további, belső védőréteg (Pl réteg), amely karcolással és kopással szemben ellenálló, és szélvédőüveg esetében a vezetőfülke belseje felé orientált. Ilyen típusú, réteges üvegek ismertek. A 2134 255 számú francia szabadalmi leírás például üveglemezből, energiaelnyelő sajátosságokkal bíró műanyagrétegből- különösen lágyított poli(vinil-butirál)-rétegből - és viszonylag lágy, alifás poliuretán-alapú védőrétegből álló, réteges üveget ismertet. Az ilyen réteges üveg azonban nem bizonyult teljesen kielégítőnek, mert egy idő eltelte után - amely néhány naptól több hónapig váltakozott - az adhéziós tulajdonságai - különösen az üveg és a közbenső réteg közötti tapadás - leromlottak, ennek következtében a réteges üveg elemei szétváltak, s így az üveg optikai sajátságai zavarosodás következtében silányabbá váltak. Úgy látszik, hogy ezek a károsodások a lágyított poli(vinil-butirál)-réteg nedvességtartalmának újrafelvétele miatt következtek be. A 2 398 606 számú francia szabadalmi leírás hasonlóképpen egy fenti típusú, réteges üveget ismertet, ahol a közbenső, energiaelnyelő sajátosságokkal bíró réteg egy hőre lágyuló poliuretán, amelyet legalább egy alifás diizocianátból és legalább egy poli(észter-diol)-ból vagy poli(éter-diol)-ból állítanak elő; az -NCO csoportok egyenértékszáma a hidroxilcsoportokhoz viszonyítva 0,8-0,9. Ez az üveg megőrzi kedvező optikai sajátságait, és az építőelemei közötti adhézió kedvező marad még igen váltakozó hőmérséklet és nedvességtartalom mellett is, azonban biomechanikai sajátságai- különösen ütközési ellenállása - nem teljesen kielégítők. A 0054491 számú európai szabadalmi leírás olyan réteges üveget ír le, amelynek szerkezete a fentivel azonos, s energiaelnyelő műanyagból készült, közbenső rétege poliuretán-polikarbamid-alapú. E műanyag szerkezete lineáris, karbamidtartalma nagyságrendben 1-20 súlyszázalék, és egy olyan prepolimer reakció terméke, amely egyik komponensként valamilyen poliolt, másik komponensként feleslegben vett izocianátot legalább egy diaminnal együttesen tartalmaz. Ezt a közbenső réteget egy poliuretán-polikarbamid-gyanta extrúziójával vagy e gyanta oldatának öntésével és az oldószerek elpárologtatása útján készítik, s ez minden esetben több további műveletet tesz szükségessé. Extrúzió esetében a gyanta előzetes szintézisének végrehajtása szükséges az extrudálás művelete céljából. Továbbá, a célzott alkalmazáshoz szükséges optikai minőség elérése céljából a lemez „ismételt köszörülése” szükséges. Másrészt az így elért optikai minőség általában nem tartós, mert a műanyag „ismételt köszörülés” útján elért optikai minősége - az eredeti gyártási folyamat következtében - egy idő elteltével csökken. Ezen túlmenően, az energiaelnyelő sajátságokkal bíró réteg extrúziója problematikussá teszi az önmagában hegedő réteggel való egyesítést. Ha egy oldatot vetünk alá öntési műveletnek, akkor is a gyanta előzetes szintézisének elvégzése szükséges. A gyantát valamilyen oldószerben kell oldani, s utána az öntési műveletet elvégezni, majd az oldószert ismét elpárologtatni, hogy olyan vastagságú réteget kapjunk, amely a kívánt energiaelnyelő jellegnek megfelel. Az oldószer elpárologtatása veszélyforrást is jelent. A találmány a fenti hátrányok kiküszöbölésével olyan eljárást biztosít, amelynek segítségével kedvező optikai és biomechanikai sajátságokkal rendelkező, és e sajátságaikat különböző hőmérsékleti és nedvességi viszonyok között is megőrző biztonsági üvegek, különösen gépjárművek szélvédőüvegei előállíthatok. A találmány szerinti eljárással előállított üveg - ugyanúgy, mint a fentiekben említett, ismert üvegek - egy üvegrétegből, egy energiaelnyelő sajátságokkal rendelkező műanyagrétegből és egy karcolással és kopással szemben ellenálló, önmagában hegedő burkolórétegből áll. A találmány szerinti eljárással előállított üveg eredeti jellege az energiaelnyelő sajátságokkal rendelkező műanyagiéteg megválasztásában áll. Ezt a réteget a találmány szerint folyamatos eljárással egy vízszintes, sík hordozón, leválasztható módon, egyik komponensként valamilyen izocianátot, másik komponensként aktív' hidrogéneket, különösen valamilyen poliolt tartalmazó reakcióelegy reaktív ömlesztésével állítjuk elő, aminek során az izocianát-komponens legalább egy alifás vagy cikloalifás diizocianátot, vagy egy diizocianát-prepolimert tartalmaz, e komponens belső viszkozitása +40 °C-on körülbelül 5000 centipoise, és a poliol-komponens legalább egy, hosszú szénláncú, bifunkciós, 500-4000 közötti molekulasúlyú poliolt, valamint lánchosszabbító szerként legalább egy, rövid szénláncú dióit tartalmaz. A „reaktív ömlesztés” kifejezés azt jelenti, hogy az ömlesztést egy cseppfolyós keverékből alkotott réteggel vagy filmmel végezzük, amelyben a komponensek monomerekként vagy prepolimerekként vannak jelen, s ezt követi a reakcióelegy hevítésre bekövetkező polimerizációja. Ezt a reaktív ömlesztést - amely a rétegnek kedvező mechanikai és optikai sajátságokat biztosít - az alábbiakban részletesebben leíijuk. A poliuretán komponenseinek viszonyát úgy választjuk, hogy előnyösen egy sztöchiometrikusan egyensúlyozott rendszert nyeljünk, tehát úgy, hogy a diizocianát-komponensben lévő, -NCO-csoportok és a poliol-komponensben - azaz a hosszú szénláncú poliolban vagy poliolokban és a rövid szénláncú dióiban vagy diolokban - jelenlevő hidroxilcsoportok egyenértékszámának viszonya nagyságrendben 1 legyen. Ha az NCO/OH viszony 1-nél kisebb, akkor minél tovább csökken, annál kevésbé kielégítők az alkalmazás szempontjából megkívánt mechanikai sajátságok. Ha a poliuretán valamennyi komponense bifunkciós, akkor kielégítő mechanikai sajátságok elérése céljából az NCO/OH viszony alsó határa körülbelül 0,9. Ha e komponensek egyike, legalább trifunkciós, akkor ez az alsó határ körülbelül 0,8-ig csökkenhet. Ha az NCO/ OH viszony 1-nél nagyobb, akkor minél nagyobb, annál inkább erősödnek a kapott réteg egyes mechanikai sajátságai a reaktív ömlesztéssel, például a réteg merevebbé válik, azonban - mivel az izocianát-komponens drágább, mint a poliol-komponens - az NCO/OH viszony 1-et erősen megközelítő értéke kedvező kompromisszum az elért sajátságok és a költségtényezők között. A hosszú szénláncú poliol és a rövid szénláncú diói aránya váltakozhat egyrészt a kívánt sajátságok, más-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
