FI59981C - Genomskinlig temperaturstabil glaskonstruktion och foerfarande foer dess framstaellning - Google Patents

Description

|.·%^Γτΐ γ»ι KUULUTUSJULKAISU C Q Q Q 1

VsTm W (11) UTLAGGNINGSSKRIFT 07^81 ^ (45) ^ ~ j1 (S1) u’^1 C 05 O 27/12 // B 32 B 17/10 SUOM I — F! N LAN D (21) PtMnttlh«k*mu» — PatmUMSknbif 762397 (22) Hik*»nl*p*lvt — Aiwöknlngadi| 20.08.70 (23) AlkupUvI—Glltlfh«adkg 20.08.76 (41) Tullut (ulklMlctl — Bllvlt ofUntllg jj

Patentti* ja rekisterihallitut (44) Nlhtlvlkilpmoo kuuL|ultatoun ρνπ^-

Patent- och registerstyrelsen Aiuöktn utt»|d odi utl.»kr)ft*n publk«r*d 31.07.81 (32)(33)(31) »Yy4«tty «uoik.ui—B«|trd priority 29.08.75 USA(US) 608830 (71) Libbey-Owens-Ford Company, 8ll Madison Avenue, Toledo, Ohio, USA(US) (72) Theodore James Matter, Genoa, Ohio, Paul Timothy Mattimoe, Toledo,

Ohio, Stephen Peter Bartus, Jr., Toledo, Ohio, USA(US) (7M Leitzinger Oy (5M Läpinäkyvä, lämpötilavakaa lasirakenne ja menetelmä sen valmistamiseksi - Genomskinlig temperaturstabil glaskonstruktion och förfarande för dess framställning

Esillä olevan keksinnön kohteena on läpinäkyvä, lämpötilavakaa lasirakenne, johon kuuluu yhdistelmänä lasin pinnan kanssa kerros suhteellisen pehmeää ja laajenevaa, läpäisyä vastustavaa muovia, jonka toinen pinta on kiinnitetty mainittuun lasiin, ja ohuempi kerros kestävämpää muovia, jonka toinen pinta on kiinnitetty suhteellisen pehmeään kerrokseen ja vastakkainen pinta käsitelty kiinnittymisen edistämiseksi, sekä menetelmä lasirakenteen valmistamiseksi. Erityisesti keksinnön kohteena ovat tällaisia pinnoitettuja levyjä sisältävät auton lasit sekä menetelmät tämäntyyppisten parannettujen pinnoitteiden sijoittamiseksi monikerroksisiin lasiyksikköihin.

Jo monia vuosia on ymmärretty tarve päällystää suhteellisen pehmeät muovimateriaalit kerroksella kovempaa ja paremmin naarmuntumista kestävää muovia. Samalla tavoin on ymnärretty ne potentiaaliset edut, jotka saataisiin sisällyttämällä tällä tavoin muovipinnoitetut kerrokset auton lasirakenteisiin, jolloin pinnoite muodostaisi lasirakenteen sisäpinnan. Ennen esillä olevaa keksintöä ei kuitenkaan ole ollut olemassa mitään tämäntyyppistä kaupallisesti toteutettavissa olevaa rakennetta, joka vastaisi auton ikkunoissa käytettäviä rakenteita koskevia rajoittavia vaatimuksia.

2 59981 Tämän keksinnön käsittelemään monikerroksiseen Jasiteyksikköön kuuluu alusta, joina voi olla sellaisia erilaisia muotoja kuten esimerkiksi Yhdysvalloissa nykyään auton tuulilaseissa vaadittavat tavanomaiset laminoidut lasirakenteet tai yleisesti auton ikkunoissa ja takalaseissa käytetyt, yhdestä levystä muodostuvat temperoidut lasikeyksiköt. Toisaalta alusta voi olla mikä tahansa muu yhdestä tai useasta lasilevystä muodostuva rakenne tai jopa kokonaan muovia oleva rakenne. Alustan kantama ja tukema yksikön loppuosa on alustan yhdellä pinnalla oleva suojavaippa, jonka esillä oleva pinta on erityisesti katalysoitua ja vulkanoitua organopolysiloksaaniyhdistettä.

Keksinnön eräs tärkeä tarkoitus on saada aikaan auton lasite-yksikkö, joka huomattavasti vähentää törmäysolosuhteissa lasitetta vasten iskeytyneille henkilöille aiheutuvien viiltovammo-jen määrää ja vakavuutta hidastaen samalla aikaisempaa paremmin sitä vasten iskeytyneen henkilön liikettä ylittämättä siedettäviä hidastumisrajoja ja suurentunutta läpimenovastusta sekä korkeissä että alhaisissa lämpötiloissa.

Lasialustan käytön toinen tarkoitus on vähentää materiaalisesti lentävän lasin määrää ja siitä seuraavia henkilövahinkoja autossa olijoille, jotka syntyvät törmäyksissä lintujen tenssa tai ylikulkusilloilta tai muualta ajoneuvon ulkopuolelta heitettyjen esineiden lenssa.

Jotta ymmärrettäisiin' nämä tähän mennessä saavuttamattomat tarkoitukset aikaasaaneet ongelmat, pitää ymmärtää se, että vaikka mistä tahansa monista saatavissa olevista muovimateriaaleista valmistettu kerros, joka jo on kiinnitetty käytännössä millä tahansa liima-aineella tavanomaisen 3asi-ikkunan tai tuulilasin sisäpintaan, tarjoaa auton matkustajille jonkin verran suojaa viiltovammoja vastaan, se ei ole riittävä tämän päivän turvallisuusvaatimuksille jä synnyttää tavallisesti enemmän ongelmia kuin ratkaisee.

Optiselta kannalta eräs tärkeimpiä ja vakavimpia vaatimuksia on esimerkiksi se, että saadaan aikaan hyväksyttävä sää ja kulumis-kestävyys. Tämä ongelma syntyi käytettäessä lasialustalla muovi-pintaa tai suojusta, koska muovi on luonnostaan pehmempää kuin lasi. Niin ikään moniin muoveihin vaikuttaa varsin helposti ja 3 59981 haitallisesti ilmakehän olosuhteet, jolloin tällaisen lasiteyksikön läpinäkyvyys heikkenee jo muutaman viikon jälkeen. Koska päällys joutuu samanaikaisesti tietynlaisen raapimisen, kulumisen ja hankauksen kohteeksi, kuten kaikille auton lasiosille normaalissa käytössä tapahtuu, voidaan ymmärtää mistä syystä edellä mainittuja muovipintoja ei ole yleisesti pidetty sopivina autojen lasitteissa.

Keksintö mahdollistaa kuitenkin tällaisten auton lasitteiden valmistamisen, joissa lasin sisäpinnalle on sijoitettu suojakalvo tai kerros, joka ehkäisee viiltovammoja, johon ulkoilma ja pakkanen ei vaikuta haitallisesti, joka on selvästi läpinäkyvä ja käytännöllisesti katsoen väritön, eikä heikennä rakenteen lujuusindeksiä (Severity Index) ja joka kestää erittäin hyvin naarmuttamista, raapimista, hankausta ja kulumista.

Keksinnön mukaiselle lasirakenteelle on tunnusomaista se, että käsiteltyyn pitäen on kiinnitetty sinänsä tunnettu kulumista kestävä päällyste kovetettua organopolysiloksaaniyhdistettä, jonka päällysteen esillä oleva pinta on silaa-nikatalysoitu ennen kovettumista.

Keksinnön kohteena olevalle menetelmälle on tunnusomaista se, että kestävää muovia olevan tasaisen levyn pinta käsitellään kiinnittymisen edistämiseksi, käsitelty pinta päällystetään edelleen kovetettavalla metyylitrietoksisilaanin hydrolyysi- ja kondensaatiotuotteella ja päällysteen esillä olevaan pintaan levitetään katalyytti ennen päällysteen edelleen kovettamista.

Seuraavassa keksintöä selitetään tarkemnin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa:

Kuvio 1 on perspektiivikuva aurihkokatolla, tuulilasilla ja sivuikkunoilla varustetun auton etuosasta, jotka kaikki lasitteet on valmistettu tämän keksinnön lasialustavaiheen mukaisesti;

Kuvio 2 on poikkileikkaus auton aurinkokatosta olennaisesti pitkin kuvion 1 viivaa 2-2;

Kuvio 3 on pystyleikkaus tuulilasista olennaisesti pitkin kuvion 1 viivaa 3-3; ja

Kuvio 4 on osaleikkaus kuvasuurennetussa mittakaavassa olennaisesti pitkin kuvion 3 viivaa 4-4 esittäen lasin sisäpintaan kiinnitetyn suojakerroksen laminaarisen rakenteen.

4 59981

Keksinnön mukaisesti on saatu aikaan läpinäkyvä, lämpötilavakaa lasirakenne, johon kuuluu yhdistelmänä lasinpinnan kanssa kerros suhteellisen pehmeää ja laajenevaa, läpitunkeutumista vastustavaa muovia, jonka toinen pinta on kiinnitetty mainittuun lasiin, ohuempi kerros kestävämpää muovia, jonka toinen pinta on kiinnitetty mainittuun suhteellisen pehmeään kerrokseen ja jonka vastakkainen pinta on käsitelty liimautumisen parantamiseksi, vulganoitua organopolysiloksaaniyhdistettä oleva kulutusta kestävä pinnoite mainitulla käsitellyllä pinnalla sekä silaanikatalysoitu esillä oleva pinta mainitulla vulganoidulla pinnoitteella.

Samoin keksinnön mukaisesti on saatu aikaan menetelmä läpinäkyvän, lämpötilavakaan, monikerroksisen lasirakenteen valmistamiseksi, jolloin menetelmään kuuluu sileän ja kestävän muovilevyn pinnan käsitteleminen liimautumisen parantamiseksi, mainitun käsitellyn pinnan päällystäminen metyylitrietoksisilaanin edelleen vulga-noitavalla hydrolyysi ja kondensaatiotuotteella sekä katalyytin levittäminen mainitun pinnoitteen esillä olevalle pinnalle ennen sen edelleen kovettamista.

Kuten kuviossa 1 on esitetty voidaan keksinnön mukaisesti valmistetut aurinkokatto 11 ja sivuikkunat 12 kiinnittää autoon 13 ja ne näyttävät aivan tavanomaisen rakenteen tavanomaisilta auton lasitteilta. Lisäksi kuten vastaavasti kuvioissa 2 ja 3 on esitetty voi monikerroksisen lasi- muoviaurinkokaton 11 lasialus- i tat muodostua yhdestä tepperoidusta lasilevystä 14 kun taas tuulilasin 10 lasialusta voi olla tavanomaista laminoitua varmuuslasia, joka käsittää kaksi lasilevyä 15 ja 16, jotka on kiinnitetty yhteen lämmön ja paineen alaisena väliin sijoitetun muovikerroksen 17 avulla.

Esitetyssä suoritusmuodossa tuulilasissa 10 olevan laminoitua lasia oleva välikerros 17 on 0,76 mm vahva levy erittäin läpi-menokestävää polyvinyylivutyraalia, kun taas lasilevyt 15 ja 16 ovat kelluntalasilevyjä (float glass), joiden vahvuudet ovat välillä 2,16 mm ja 2,79 mm ja jotka on liitetty välikerrokseen 17 kylkipinnat ulospäin.

* 5 59981

Aurinkokattosuoritusmuodossa on yksittäinen lasilevy 14 samalla tavoin semitemperoitua tai osittain lämpökäsiteltyä kelluntalasia, joka on noin 2,54 mm vahvaa ja jonka kylkipinta on ulospäin. Aurinkokatossa oleva lasi on myös edullisesti väritetty, järjestetty fototrooppiseksi tai varustettu jollakin muulla tavoin elimillä valon suodattamiseksi.

Vaikka yllä on esitetty joitakin tiettyjä lasityyppejä ja vahvuuksia, voi keksinnön tämän vaiheen lasirakenteiden lasialusta olla levyinä tai kerroksina, joiden vahvuudet vaihtelevat noin 0.02mm -3,18mm ja yli, jolloin näissä lasiosissa olevien muovisten väli-kerrosten vahvuudet voivat olla välillä 0,38 mm - 1,52 mm. Tästä syystä voi olla myös välttämätöntä tai edullista muuttaa jonkin verran aluslevyn kantaman rakenteen osan muodostavan muovin vahvuutta ja/tai koostumusta ja joka, kuten kuviossa 4 on parhaiten esitetty, ja on tässä kolmikerroksisen suojalevyn ja kerroksen 18 muodossa, joka suojakerros on liitetty tuulilasin 10, aurinko-katon 11 tai sivuikkunan 12 lasialustan sisäpintaan.

Pinnoitteet tai suojalevyn 18 pääasialliset edellytykset ovat kuitenkin ne, että siihen kuuluu sisäsosa tai runko-osa, joka ei vetäydy pois peruslajirakenteesta tai vaikuta siihen haitallisesti, että sillä on hyväksyttävät optiset ominaisuudet ja että se kykenee hidastamaan ja vastustamaan ihmisen pään tai jonkin muun sitä vasten törmänneen esineen läpitunkeutumista samalla kuin sen esillä oleva pinta kykenee tehokkaasti kestämään ilmakehän alttiinaolon ja kulumisen, jolloin jokaisen autoon kuuluvan lasitteen sisäosa joutuu alttiiksi normaalin jatkuvan käytön aikana.

Tässä yhteydessä kuviossa 4 esitetyn suohan 18 koostumus ja sen samassa kuviossa esitettyjen kerrosten vahvuus on edullinen sijoitettavaksi sellaiseen tuulilasiin, joka käsittää sellaisen laminoi-dun lasialustan, joka on selitetty kuvion 3 yhteydessä. Tarkemmin sanoen tähän suojaan tai suojakerrokseen 18 kuuluu noin 0,38 mm vahva kerros 19 suhteellisen pehmeää, laajenevaa muovimateriaalia, esimerkiksi polyvinyylibutyraalia, joka on Kiinnitetty sisäpuolisen lasilevyn 16 sisäpintaan, noin 0,18 mm vanva kerros 20 kestävämpää muovia, esimerkiksi polyetyleenitereftalaattia sekä noin 0,03 mm vahva pinnoite tai Kerros 2l kovempaa ja kulumista Kestävää muovimateriaali, esimerkiksi kovetettua organipoiysiloksaaniyhdistettä.

6 59981

Ne yksittäiset ja erilliset elementit ja materiaalit, joissa tämän keksinnön mukaiset lasirakenteet on muodostettu, saattavat olla tunnettuja ja joissakin tapauksissa ne ovat kaupallisesti helposti saatavissa . Yhdistettäessä ja käytettäessä näitä materiaaleja ja erillisiä komponentteja keksinnön selvittämällä tavalla ja käyttämällä jäljempänä selostettuja menetelmätapoja saadaan kuitenkin yllättäen uusia, hyödyllisiä ja odottamattomia tuloksia.

Siten kuvion 4 mukaisessa erityisessä suojarakenteessa kerroksen 19 voidaan sanoa toimivan pääasiallisesti liima tai kiinnitinaineena, mutta se toimii myös törmäystyynynä ja joustavuutensa ja laajene-miskykynsä johdosta se avustaa tuulilasia vasten iskeytyneen kuljettajan tai matkustajan pään läpitunkeutumisen ehkäisemistä.

Kestävyydeltään parempi kerros 20 toimii pehmeämmän ja vähemmän kestävän kerroksen 19 suojaamiseksi muodostaen ympäristön aiheuttamaa kulutusta kestävän pinnan ja kantaen kovempaa pintakerrosta 21. Kumpikaan kerros 19 ja 20 ei ole viiltämiskykyinen, eli ne eivät viillä tai repäise ihoa rikki edes silloin kun tapahtuu niin voimakas törmäys, että muovinen suoja lävistyy, ja kerroksella 21 on kyllin kova pinta kestämään kulumista, eroosiota ja muita tekijöitä muodostamatta itse kuitenkaan viiltämisvaaraa.

Vielä tarkemmin sanoen kerroksessa 20 olevan muovin vahvuus voi olla 0,09 - 2,5 mm ja käytettäessä polyetyleenitereftalaattia voidaan varmistaa riittävä kiinnitarttuminen kerroksiin 19 ja 21 järjestämällä mainittu kerros 20 pintakäsittelyyn, joka voidaan suorittaa sähköisesti tai kemiallisesti, mutta suoritetaan edullisesti riittävän pitkäaikaisella suoralla kosketuksella kaasuliek-kiin, jolloin pinnan ominaisuudet muuttuvat, mutta materiaalin kokonaisominaisuudet eivät muutu. Polyetyleenitereftalaatin sijasta voidaan kuitenkin käyttää muita tereftalaattiestereitä ja muita muovimateriaaleja, joihin kuuluvat polyesterit, poly-karbonaatit, polyuretaanit, akryylit ja polyvinyylifkioridit.

Kerroksissa käytetyistä materiaaleista huolimatta on kuitenkin monikerroksisen muovisen suojakalvon tai kerroksen 18 kokonais-vahvuus erittäin tärköä seikka.

Tällöin kestävää muovia oleva polyetyleenitereftalaattikerros 20, * 7 59981 joka ei ole vahvuudeltaan enempää kuin 0,01-0,36 mm, varmistaa sen, että lasi-muovi lasite läpäisee kylmätestin, koska se saa aikaan ainoastaan vähäisen vaikutuksen rakenteeseen ja tämä pitää erityisesti paikkansa kuviossa 3 esitetyn kaltaisen laminoidun lasiosa-rakenteen kohdalla. Naarmuntumisen estämiseksi kerroksen 20 pitäisi kuitenkin yksinään olla vahvuudeltaan 0,89-1,78 mm. Jotta kuitenkin samanaikaisesti saataisiin aikaan riittävä tasapaino ja lu-juusindeksi (Severity Index) pysymään hyväksyttävissä rajoissa, välikerroksen 17 (yksikön laminoidun lasiosan kerros) ja suojakerroksen liimakerroksen 19 yhdistetty vahvuus ei saisi ylittää 1,65 mm ja kerrosten 17, 19 ja 20 yhdistetyt vahvuudet eivät saisi ylittää 1,91 mm.

Lasitteen alustan ollessa yksi lasilevy kuten kuvion 2 mukaisessa ikkunassa tai aurinkokattorakenteessa on edullista suurentaa tar-tuntakerroksen 19 vahvuuttaa esimerkiksi kuvion 3 mukaisessa lami-noidussa lasiosassa edullisesta 0,38 mm - 0,76 mm.

Valmistettaessa keksinnön mukaisen lasialustavaiheen laslteykiköitä on havaittu edulliseksi päällystää suojalevyn kestävä muovikerros 20 kovemmalla, kulutusta kestävällä kerroksella tai pinnoitteella 21 ennen pinnoitetun kerroksen sijoittamista joko kuvion 2 mukaiseen aurinkokattolevyyn liittämällä muovikerros 20 lämpökäsiteltyyn lasilevyyn 14 tai kuvion 3 mukaiseen tuulilasirakenteeseen liittämällä muovikerros 20 laminoidun lasiyksikön sisäpuoliseksi lasilevyksi 16 muodostuvan osan suhteellisen pehmeän muovikerroksen 19 avulla.

Tämän mukaisesti seuraavat ovat esimerkkejä menettelytavoista, joita on käytetty menestyksellisesti pinnoitettaessa useanlaatuisia kestäviä muovimateriaaleja niiden valmistamiseksi sitä varten, että ne sijoitetaan suojakerroksen tai viiltosuojalevyn osana monikerroksiseen, lasi-muoviseen auton lasiyksikköön:

Esimerkki 1 0,18 mm vahva polyetyleenitereftalaattilevy, joka oli liekkikäsitel-ty siltä puolelta, jolle kulumista kestävä pinnoite oli tarkoitus levittää, pestiin isopropanoolilla, puhallettiin kuivaksi ja tämän jälkeen virtaus päällystettiin pohja-aineella, joka oli valmistettu 0,9g:sta nestemmäistä epoksihartsia, jonka epoksiidi ekvivalentti on 175-210, 0,1 g:sta N-beta (aminoetyyli)-gamma-aminopropyyli- trimetoksisilaania sekä 0,005 g:sta ultraviolettisäteen absorboimis- 59981 8 ainetta 100 mlissa sellusolvia, jonka jälkeen sitä ilmakuivattiin 15 minuutin ajan. Tämän jälkeen pöhjapällystetty levy virtauspääl-lystettiin 25 %:n liuoksella edelleen kovetettavaan organopolysi-loksaaniyhdistettä (joka kuvataan jäljempänä täydellisemmin) buta-nolissa. Märkäpäällyste ilmakuivattiin osittain puhtaassa huoneilmassa 5 minuutin ajan ja ollessaan vielä kostea se itse virtaus-päällystettiin katalysaattorilla, jonka muodosti 5 %:n liuos buta-nolissa samaa silaania (jonka rakennekaava on NH2(CH2)2NH(CH2)3 Si(OCH3)3), jota käytettiin pöhjapällystyksessä. Organopolysilok-saanipäällyste kovetettiin antamalla päällystetyn levyn seistä huoneen lämpötilassa yhden viikon ajan, jonka jälkeen sitä liitettiin päällystetty pinta ulospäin kelluntalasilevyyn polyvinyylibutyraali välikerroksen ollessa välissä noin 15,8 kg/cm2 paineessa ja 149°C 10 minuutin ajan.

Esimerkki 2

Toinen polyetyleenitereftalaattilevy päällystettiin esimerkissä 1 kuvatulla tavalla paitsi että tetraisopropyylititanaatti substitu-oitiin silaanin tilalle pöhjaliuoksessa> katalysaattoriliuos valmistettiin sisältämään silikoni erotusaineen liuottamalla 5 g silaania ja 0,25 g silikonihartsia, jonka pintajännitys oli 21,6 dyniä per senttimetri 25°C:ssa 100 ml:ssa butanolia ja päällystyksen annettiin seisoa ainoastaan neljä päivää huoneen lämpötilassa.

Kovetetulla päällyksellä varustettu levy ja käsittelemätön suojalevy asetettuna päällystä vasten laminoitiin tämän jälkeen ja katalysaat-toriliuokseen järjestetyn erotusaineen ansiosta levy irroitettiin helposti, jolloin jäi jäljelle kirkas, puhdas, väritön ja läpinäkyvä kulumista kestävä pinnoite tai päällys.

Esimerkki 3

Jotta estettäisiin mahdollisuus, että laminointiprosessi vaikuttaisi kulutusta kestävän päällyksen kovettumiseen, päällystettiin toinen polyesterilevy esimerkki 2:ssa esitetyllä tavalla ja sen annettiin seistä huoneen lämpötilassa 19 päivää.

9 59981

Esimerkki 4

Vielä yksi 0,18 mm:n paksuinen levy liekkikäsiteltyä polyetyleeni-tereftalaattia alistettiin olennaisesti samaan käsittelyyn kuin esimerkissä 1 paitsi että tetraisopropyylititanaatti subtituoitiin silaanin tilalle pohjaliuoksessa; ilmakuivatuksen jälkeen phjapääl-lystettyä levyä kuumennettiin 15 minuuttia 121°C; 30 %:n organopoly-siloksaaniliuosta 25 %:n liuoksen asemesta virtauspäällystettiin pohjapäällystetylle pinnalle; ja lopuksi esimerkin 1 mukaisen kata-lysoinnin jälkeen päällystä kovetettiin lämmittämällä uunissa yhden tunnin ajan 121°C.

Tämän jälkeen tällä tavoin päällystetty ja kovetettu levy kiinnitettiin kelluntalasilevyyn esimerkin 1 mukaisesti.

Esimerkki 5 Jälleen käsiteltiin 0,18 mm vahva liekkikäsitelty polyetyleeniteref-talaattilevy samalla tavoin kuin esimerkissä 4 paitsi että katalysaattori sijoitettiin mukaan organipolysiloksaanipäällystysliuokseen.

Tämä vähensi liuoksen kestoikää ja heikensi päällystyksen säänkestä-vyyttä.

Yllä olevat esimerkit valaisevat valmistusmenetelmiä keksinnön lasi-alus tavaiheen yhteydessä ja niissä käytetään joko lämpö tai huoneen-lämpötilakovetustekniikoita. Kuitenkin mukaan liittyvän keksinnöllisen menetelmän olennaiset erikoispiirteet, mitä erityisesti päällys-tysmenettelyihin tulee ovat yhtähyvin sovellettavissa sellaisten yksiköiden valmitukseen, joissa käytetään olennaisesti muovialustoja. Tällaisia monikerrosyksiköitä voidaan esimerkiksi käyttää muovisten sivuikkunoiden tilalta, jollaisia muovisia sivuikkunoita käytetään toisinaan busseissa ja vastaavissa ja saattaa olla, ettei tämä vaadi muuta kuin organopolysiloksaanikulumista kestävän päällyksen levittämisen sopivaa muovimateriaalia olevan kohtuullisen vahvan levyn pinnalle .

Seuraavat esimerkit valaisevat tätä, vaikkakaan eivät rajoitu siihen:

Esimerkki 6 S9981 ίο

Akryylihartsi, polymetyylimetakrylaattilevy pestiin isopropanolilla, puhallettiin kuivaksi ja tämän jälkeen virtaus päällystettiin pohja-aineella, joka valmistettiin 0,9 g:sta kiinteätä epoksihartsia, jonka epoksidiekvivalentti oli 1500 - 2000 ja 0,1 g:sta N-beta(aminoetyyli)-gamma-aminopropyyi-trimetoksisilaania 85 ml:ssa sellosolvia ja 15 mlrssa ksyleeniä» tämän jälkeen se ilmakuivattiin puhtaassa huoneen lämpötilassa ja sen jälkeen kuumennettiin 20 minuutin ajan ilma-kiertouunissa lämpötilassa 74°C. Huoneen lämpötilan jäähdyttämisen jälkeen pöhjapäällystetty levy virtauspäällystettiin 25 %:n liuoksella esimerkin 1 mukaista edelleen kovetettavaa organopolysiloksaa-niyhdistettä liuotinaineessa, jonka muodosti 97 % butanolia ja 3 % ksyleeniä. Märkää päällystettä ilmakuivattiin osittain puhtaassa huoneen lämpötilassa 5 minuutin ajan ja ollessaan edelleen märkä se itse virtauspäällystettiin katalysaattorilla, jonka muodosti 5 % liuos butanolissa samaa silaania, jota käytettiin pöhjapäällystyk-sessä. Ilmakuivauksen jälkeen organopolysiloksaanipäällyste lopulta kovetettiin kuumentamalla päällystettyä levyä ilmakiertouunissa yhden tunnin ajan 74°C.

Esimerkki 7 Jälleen käsiteltiin polymetyylimetakrylaattilevyä samalla tavoin kuin esimerkissä 6 paitsi että sitä ei kuumennettu päällysteen lopulliseksi kovettamiseksi, vaan sen annettiin seistä huoneen lämpötilassa 15 päivää.

Esimerkki 8

Polykarbonaattlevyä käsiteltiin samalla tavoin kuin muovilevyä esimerkissä 6 paitsi että pöhjapäällystysliuos sisälsi ainoastaan 0,45 g epoksihartsia ja 0,05 g silaania» pohjustettu levy virtauspäällystettiin edelleen kovetettavan organopolysiloksaaniyhdisteen liuoksella välittömästi ilmakuivauksen jälkeen ja katalysoinnin jälkeen organopolysiloksaanipäällystettä kuumennettiin yhden tunnin ajan 121°C eikä 74°C sen lopulliseksi kovettamiseksi.

Esimerkki 9 11 59981 Jälleen käsiteltiin polykarbonaattilevyä täsmälleen samoin kuin esimerkissä 8 paitsi että pintakäsittelyssä käytetty pohjaliuos sisälsi 0,9 g hartsia ja 0,1 g silaania ja katalysoinnin jälkeen ei suoritettu kuumentamista kovettamisen aikaansaamiseksi, vaan organopolysiloksaanipäällystetyn levyn annettiin seistä 15 päivää laboratoriossa.

Yllämainituissa esimerkeissä esitettyihin kokeisiin johtavien kokeiden yhteydessä kokeiltiin eri organopolysiloksaatiyhdisteitä, jotka saivat aikaan päällysteitä, joiden Si02 pitoisuudet olivat yli 50%, ja tällöin saatiin aikaan paremmin kulumista kestäviä alus-suojakerroksia. Parhaat tulokset saavutettiin kuitenkin kun käytettiin sellaista metyylitrietoksisiläänin hydrolyysi ja kondensaatiotuotetta, joka täysin kovetettuna oli noin 89%:sesti Siesta, liuottimeen liukenemana, edelleen kovetettavana organo-polysiloksaaniyhdisteenä pintakäsiteltyjen muovilevyjen virtaus päällystyksessä kulumista kestävien pintojen aikaansaamiseksi.

Esimerkeissä 1, 2 ja 3 pöhjaliuokseen sisällytettyä ultraviolettisädettä absorboivaa materiaali voidaan myös lisätä organopoly-siloksaaniliuokseen tarvittaessa.

Kestävämpien muovilevyjen pintakäsittelyssä käytettiin kaikissa esimerkeissä pohjakerroksia ja kaikissa tapauksissa käytetyt pohjakerrokset olivat kalvonmuodostushartsien reaktiotuotteita, joita hartseja olivat edullisesti epoksihartsit, joissa oli hydrolyysiin ja sitä seuraavaan kondensaatioon kykeneviä yhdisteitä, edullisesti reaktiokykyisiä aminoalkoksisilaaneja tai titanaatteja, ja pöhjakerrosainesosia sekoitettiin ainakin 16 tuntia ennen levitystä niiden reaktion sallimiseksi.

Jokaisen esimerkin mukaisella tuotteella oleva kulumista kestävä pinnoite arvioitiin Taberin hankauskokeella.. Tarkemmin sanoen 500 g kuorma levitettiin CS-10F pyörille ja koeradalla oleva sumuprosentti määritettiin vastaavasti 100, 200, 300:n kierroksen jälkeen.

12 599 81

Vertailun vuoksi kokeeseen alistettiin ensin päällystämättömiä kontrollinäytteitä esimerkeissä 1-5 käytetyistä polyetyleeni-tereftalaattilevyistä, esimerkeissä 6 ja 7 käytetyistä metyyli-metakrylaattilevyistä ja esimerkeissä 8 ja 9 käytetyistä poly-karbonaattilevyistä, jolloin saatiin seuraavat tulokset: 100 kierrosta 200 kierrosta 300 kierrosta

Polyetyleenitereftalaatti 47.0%

Metyylimetakrylaatti 36,5% 36,6% 37,8%

Polykarbonaatti 40,0% 45,6% 46,0%

Polyetyleenitereftalaatin kyseessä ollessa kontrollinäyte arvioitiin arvottomaksi näkyvyyden kannalta 100. kierroksen jälkeen ja koe lopetettiin. Metyylimetakrylaatin kyseessä ollen näyte oli 100. kierroksen jälkeen vaurioitunut niin pahoin kuin se yleensä voi.

Tämän jälkeen kokeiltiin esimerkeissä valmistettuja kulumista kestäviä päällyksiä samalla tavoin kuin päällystämättömiä kontroolinäyt-teitä ja tällöin saatiin ainoastaan seuraavat sumuprosenttilukemat: 100 kierrosta 200 kierrosta 300 kierrosta Esimerkki 1 2,5% 5,2% 6,9%

Esimerkki 2 2,0% 4,0% 6,0%

Esimerkki 3 3,2% 7,3% 9,8%

Esimerkki 4 2,5% 3,8% 7,6%

Esimerkki 5 2,5% 3,8% 7,6%

Esimerkki 6 1,9% 5,4% 8,6%

Esimerkki 7 3,9% 7,5% 11,5%

Esimerkki 8 3,2% 7,0% 10,9%

Esimerkki 9 3,8% 7,7% 10,0%

Esimerkkien 1 ja 4 mukaiset tuotteet ja samoin minkä tahansa muun esimerkin mukaiset päällystetyt muovilevyt niiden ollessa kiinnitettynä esimerkeissä 1 ja 4 esitetyllä tavalla niihin sopivaan lasiosaan muodostavat tämän keksinnön lasialustavaiheen tarkoittamat lasiteyksiköt.

Keksinnön lasialustan suojakerroksessa 18 olevien suhteellisen pehmeän kerroksen 19, kestävämmän kerroksen 20 ja kulumista kestävän kerroksen 21 yleinen tarkoitus ja toiminta on esitetty yllä.

13 59981

On kuitenkin huomattava, että se erityinen tapa, jolla päällyste 21 levitetään sekä tässä yhteydessä että muovialustan kyseessä ollen, on erittäin tärkeä ei ainoastaan sen johdosta, että se varmistaa päällysteen toimivan riittävän hyvin aiotussa tarkoituksessa, vaan myös että loppuunsuoritetuss rakenteessa saavutetaan maksimi-tehokkuus ja huippusuorituskyky.

Päällysteen 21 levittämisen tärkeisiin vaiheisiin kuuluu kerroksen 20 valmistaminen vastaanottamaan päällyste sopivalla pintakäsittelyssä, joka voi olla joko fyysinen tai kemiallinen, sekä päällysteen katalysoiminen levytyksen jälkeen ja ennenkuin se on täysin kuiva.

Tämä erityinen katalysointimenttely mahdollistaa sen, että kulumista kestävässä päällysteessä oleva edelleen kovetettava organopoly-siloksaani lopullisesti saadaan kovetetyksi, joka lopullinen kovettaminen on tavallisesti vaatinut pitkäaikaisia kovettamisjaksoja' huoneen lämpötilassa tai lyhempiä jaksoja kohotetuissa lämpötiloissa. Lisäksi se tapa, jolla päällyste 21 levitetään ja sitä seuraava katalysaattorin levitys sen ulkopinnalle, saa aikaan sen, että levitetty päällyste kovenee asteittain ulospäin kerroksesta 20, jolle se on levitetty, jolloin saadaan aikaan lopullinen päällyste, joka kovenee progressiivisesti paksuutensa läpi ulkopintaa lähestyttäessä, jolloin sille annetaan olennaisesti ottaen pintakarkaisu.

Levitysmenettelytavan ja alhaisen lämpölaajenemisen omaavan pohjakerroksen, silloin kun tätä käytetään pintakäsittelyssä, kumulatiivinen merkitys auttavat samalla tavoin erityisen kovan pinnan muodostamisessa, joka pinnan kovuus lähenee lasin kovuutta, jolloin tällainen pinta saadaan aikaan suojakerroksen 18 esillä olevaan ulkopintaan ja samalla saadaan aikaan jännityksille soveltuva alarakenne, jolloin vältetään pinnan rakoilu tai säröily, joka on tähän mennessä liittynyt halutun asteiseen kovuuteen tällaisissa päällyksissä tai pinnoitteissa.

Claims (8)

1. Läpinäkyvä, lämpötilavakaa lasirakenne, johon kuuluu yhdistelmänä lasin (16) pinnan kanssa kerros suhteellisen pehmeää ja laajenevaa, läpäisyä vastustavaa muovia (19), jonka toinen pinta on kiinnitetty mainittuun lasiin, ja ohuempi kerros kestävämpää muovia (20), jonka toinen pinta on kiinnitetty suhteellisen pehmeään kerrokseen ja vastakkainen pinta käsitelty kiinnittymisen edistämiseksi, tunnettu siitä, että käsiteltyyn pintaan on kiinnitetty sinänsä tunnettu kulumista kestävä päällyste (21) kovetettua organopolysiloksaaniyhdis-tettä, jonka päällysteen esillä oleva pinta on silaanikatalysoitu ennen kovettumista.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen lasirakenne, tunnettu siitä, että kulumista kestävä päällyste (21) on silaanin pintakatalysoitu täysin kovetettu hydrolyysi- ja kodensaatiotuote, joka silaani on metyylitrietokaisilääni tai metyylin sekä fenyylitrietoksisilaanien seos.

3. Menetelmä patenttivaatimuksen 1 mukaisen läpinäkyvän, lämpötilavakaan monikerroksisen lasirakenteen valmistamiseksi, tunnettu siitä, että kestävää muovia olevan tasaisen levyn (20) pinta käsitellään kiinnittymisen edistämiseksi, käsitelty pinta päällystetään edelleen kovetettavalla metyylitrietok-sisilaanin hydrolyysi- ja kondensaatiotuotteella ja päällysteen (21) esillä olevaan pintaan levitetään katalyytti ennen päällysteen edelleen kovettamista.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pintakäsittelyyn kuuluu pinnan pohjapäällystäminen kalvonmuodostushartsin reaktio-tuotteen liuoksella, joka hartsi on varustettu hydrolyysiin ja sitä seuraavaan kondensaatioon kykenevällä yhdisteellä, jolloin katalyytti on silaanin liuos.

5. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että katalyytti käsittää N-beta(aminoetyyli)-gamma-aminopropyyli-trimetoksisilaanin.

6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pohja-päällysteaine on epoksihartin ja amiiniryhmän sisältävän silaanin reaktiotuote, jolloin päällyste kuivataan osittain, mutta katalysointiliuos levitetään päällysteen ollessa edelleen kostea.

7. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hyd-rolyysikykyinen yhdiste pohjaliuoksessa on tetraisopropyylititanaatti.

8. Pstenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pöh- 15 59981 japäällysteaine on epoksihartsia ja N-beta(aminoetyyli)-gamma-amino-propyyli-trimetoksisilaanin reaktiotuote, jonka silaanin rakennekaava on NH2(CH2)2NH(CH2)3Si(OCH3)3.