Фотоотверждаемая композиция для изготовления многослойных стекол, содержащая простой полиэфир с ненасыщенными группами, и способ получения простого полиэфира с ненасыщенными группами

 

Использование: для изготовления многослойных стекол, применяемых в транспортных средствах в строительстве. Сущность изобретения: фотоотверждаемая композиция содержит, мас.ч.: простой полиэфир с ненасыщенными группами 40 - 60; (мет)акриловой мономер 40 - 60; фотоинициатор 0,03 - 0,08 и дополнительно может содержать 1 - 15 мас.ч. пластификатора и/или 0,1 - 2,5 мас.ч. красителя. Простой полиэфир с ненасыщенными группами получают обработкой полипропиленгликоля или блоксополимера окиси этилена и окиси пропилена мол. м. 2500 - 5000 моно(мет)акриловым эфиром диола, выбранного из группы, содержащей этиленгликоль, пропиленгликоль, 1,4-бутандиол в присутствии диизоцианата, выбранного из группы, содержащей фенилендиизоцианат, толуилендиизоцианат, 4,4¹-дифенил-м-диазоцианат, оловоорганического катализатора, при молярном соотношении OH групп простого полиэфира к NCO-группам диизоцианата, равном 1 : (1,3 - 1,8), и молярном соотношении OH-группы моно(мет) акрилового эфира диола с NCO-группам диизоцианата, равном 1 : (1,75 - 1,95). 2 с. и 1 з. п. ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к химической технологии, конкретно, к составу фотоотверждаемой композиции на основе простого полиэфира с ненасыщенными группами, используемой при изготовлении многослойных стекол, например, триплексов, которые применяются для остекления транспортных средств, в строительстве и т.д. а также к способу получения простого полиэфира с ненасыщенными группами, используемого в фотоотверждаемых композициях.

Известна фотоотверждаемая композиция для получения многослойных стекол, содержащая, мас.ч.

Монометакрилат гликоля и/или Полиэфир гликоля мол.м. 116-500 100 Фотоинициатор 0,1-0,5 Силановый сшивающий агент 0,1-0,5 Композиция может содержать до 100 мас.ч. пластификатора. В качестве монометакрилата полиэфиргликоля предпочтительно используют монометакрилат полиоксипропиленгликоля мол.м. 300-1000 или его смеси с метакрилаловым мономером 2-гидроксиэтил или 2-гидроксипропилметакрилатом (Пат. ЕПВ N 01195256, кл. В 32 17/10, опубл. 1984).

Недостатком известной композиции является низкая ударостойкость и морозостойкость слоистого стекла.

Известна фотоотверждаемая композиция для получения многослойных стекол, содержащая гексаметилендиизоцианат, гидроксилсодержащий компонент полиоксипропилентриол мол. м. 500-1500, акриловый мономер, инициатор полимеризации и оловоорганический катализатор, при следующем соотношении компонентов композиции, мас.ч.

Гексаметилендиизо- цианат 10,8-67,5 Полиоксипропилен- триол 70-121,5
Инициатор полимери-
зации 0,126-0,702
Оловоорганический
катализатор 0,026-1,350 (а.с. СССР N 1659436, кл. С 08 L 75/04, опубл. 1991).

К недостаткам известной композиции относятся необходимость готовить композицию непосредственно перед использованием, что значительно усложняет технологию получения триплекса; невысокая светопроницаемость получаемого полимерного слоя.

Известна наиболее близкая к заявленной фотоотверждаемая композиция на основе простого полиэфира с ненасыщенными группами для изготовления многослойных стекол, состоящая из 2-гидрокси-3-метакрилоилпропилового эфира полиэфиркарбоновой кислоты мол.м. 3900-12000 и функциональностью по метакрилатным группами 1,6-2,9, (мет)акрилового мономера и фотоинициатора при следующем соотношении компонентов, мас.ч.

2-Гидрокси-3-метакрилол-
пропиловый эфир поли-
карбоновой кислоты 20-80
(Мет)акриловый мономер 80-20
Фотоинициатор 0,1-2,0
(Пат. РТ N 1766264, кл. С 09 J, опубл. 1992).

Недостатком известной композиции является недостаточно высокое светопропускание получаемого полимерного слоя.

Известен способ получения простых полиэфиров с ненасыщенными группами, включающий обработку полиэтиленгликоля или его монометилового или моноэтилового эфира с циклическим ангидридом и затем с глицидилметакрилатом. Процесс ведут при 120-150^оС в среде органического растворителя в присутствии катализатора (Пат. ЕВП N 0012524, кл. С 08 G 65/32, опубл. 1980).

Недостатками известного способа является его сложность, использование органических растворителей, жесткие температурные условия.

Известный способ технически сложен: состоит из двухстадийного синтеза и требует жестких температурных условий.

Изобретение решает задачу создания фотоотверждаемой композиции на основе простого полиэфира с ненасыщенными группами для изготовления многослойных стекол с повышенным светопропусканием и упрощения способа получения простого полиэфира с ненасыщенными группами для фотоотверждаемой композиции.

Поставленная задача решается за счет того, что фотоотверждаемая композиция для изготовления многослойных стекол, содержащая простой полиэфир с ненасыщенными группами, (мет)акриловый мономер и фотоинициатор, в качестве простого полиэфира с ненасыщенными группами содержит продукт взаимодействия полипропиленгликоля или блоксополимера окиси этилена и окиси пропилена мол. м. 2500-5000 с моно(мет)акриловым эфиром диола, выбранным из группы, содержащей этиленгликоль, пропиленгликоль, 1,4-бутандиол, и диизоцианатом, выбранным из группы, содержащей фенилендиизоцианат, толуилендиизоцианат 4,4'-дифенилметандиизоцианата, при мольном соотношении ОН-групп простого полиэфира к NСО-группам диизоцианата, равном 1:(1,3-1,8), и молярном соотношении ОН-групп моно(мет)акрилового эфира диола к NCО-группам диизоцианата, равном 1: (1,75-1,95), при следующем соотношении компонентов композиции, мас.ч.

Простой полиэфир
с ненасыщенными груп-
пами 40-60
(Мет)акриловый моно-
мер 60-40
Фотоинициатор 0,03-0,08
Композиция может дополнительно содержать 1-15 мас.ч. пластификатора эфира фосфорной, фталевой или себационовый кислоты для повышения морозостойкости и/или 0,1-2,5 мас.ч. красителя.

В качестве фотоинициатора композиция содержит ацетофеноны общей формулы
где R₂ алкил С₁-С₄; R₃ Н, СН₃, С₆Н₅.

Поставленная задача решается также за счет того, что в способе получения простого полиэфира с ненасыщенными группами для фотоотверждаемой композиции, включающем химическую модификацию простого полиэфира, в качестве простого полиэфира используют полипропиленгликоль или блоксополимер окиси этилена и окиси пропилена мол. м. 2500-5000, а модификацию проводят обработкой моно(мет)акриловым эфиром диола, выбранного из группы, содержащей этиленгликоль, пропиленгликоль, 1,4-бутандиол, в присутствии диизоцианата, выбранного из группы, содержащей фенилендиизоцианат, толуилендиизоцианат, 4,4'-дифенилметандиизоцианат, и оловоорганического катализатора, при мольном соотношении ОН-групп простого полиэфира к NCО-группам диизоцианата, равном 1: (1,3-1-8), и молярном соотношении ОН-групп моно(мет)акрилового эфира диола к СО-группам диизоцианата, равном 1:(1,75-1,95).

Способ осуществляют следующим образом.

В колбу, снабженную мешалкой и устройством для поддержания заданной температуры, загружают простой полиэфир и моно(мет)акриловый эфир диола. Смесь нагревают при перемешивании до 70-75^оС. Вводят такое количество диизоцианата, чтобы молярное соотношение ОН-групп простого полиэфира к NCО-группам диизоцианата было равно 1:(1,3-1,8) и молярное соотношение ОН-групп моно(мет)акрилового эфира диола к NCО-группам диизоцианата было равно 1: (1,75-1,95), перемешивают 60-90 мин, вводят оловоорганический катализатор, перемешивают еще 60-90 мин. Полученный продукт представляет собой вязкую прозрачную жидкость, готовую для использования в композиции.

В качестве оловоорганического катализатора может быть использован дибутилоловобутират. Только заявленная совокупность существенных признаков способа позволяет получить по упрощенной технологии простой полиэфир с ненасыщенными группами, использование которого в композиции при изготовлении триплекса позволяет повысить оптические характеристики полимерного слоя. Изменение молярных соотношений ОН- и NCО-групп простого полиэфира и диизоцианата и моно(мет)акрилового эфира диола и диизоцианата не позволяет провести химическую модификацию в одну стадию, т.к. получаемый продукт не пригоден для использования в фотоотверждаемой композиции вследствие низких оптико-механических получаемого полимерного слоя.

Композицию получают следующим образом.

Компоненты смешивают при комнатной температуре. Для получения триплекса композицию выливают в стеклопакет и герметизируют его. Примеры, иллюстрирующие способ получения простого полиэфира с ненасыщенными группами, представлены в табл. 1.

Примеры, иллюстрирующие изобретение в части фотоотверждаемой композиции на основе простого полиэфира с ненасыщенными группами для изготовления многослойных стекол, представлены в табл. 2.

Физико-механические и оптические показатели отвержденного слоя, полученного на основе композиции по примерам 4-16, а также свойства многослойного стекла представлены в табл. 3.

Получение и испытание триплексных стекол.

Два силикатных стекла толщиной 2,5 мм и размером 300х300 мм обрабатывают с одной стороны адгезионным подслоем в виде 2%-ного раствора метакрилата, К-2 или К-3 (К-2 метакрилатметилметилдиэтоксисилан, К-3 метакрилатметилтриэтоксисилан), ТУ 6-02-944-74, в этаноле, после чего укладывают в стеклопакет обработанными сторонами друг к другу и прокладывая по периметру между стеклами трубку из поливинилхлоридного пластиката с образованием зазора в 1 мм.

В стеклопакет выливают подготовленную композицию, герметизируют его, помещают в горизонтальном положении под панель УФ-ламп ЛУФ-80 и отверждают в течение 25-60 мин.

Физико-механические свойства полимерного слоя определяют по параллельному образцу пленки по результатам испытаний в соответствии с ГОСТ 11262-85.

Светопропускание триплекса определяют на фотоэлектрическом фотометре ИФ-16.

Стойкость к удару шаром массой 2270 г определяют в соответствии с ГОСТ 5727-88 путем сбрасывания шара с высоты 4 м. Выдержавшим считается образец, не имеющий сквозного отверстия после удара.

Морозостойкость определяют в соответствии с ГОСТ 5727-88 путем сбрасывания шара массой 227 г с высоты 12 м при температуре минус 18^оС ± 2^оС. Выдержавшим считается образец, не имеющий сквозного отверстия после удара.

Формула изобретения

1. Фотоотверждаемая композиция для изготовления многослойных стекол, содержащая простой полиэфир с ненасыщенными группами, (мет)акриловый мономер и фотоинициатор, отличающаяся тем, что в качестве простого полиэфира композиция содержит продукт взаимодействия полипропиленгликоля или блоксополимера окиси этилена и окиси пропилена с мол.м. 2500 5000 с моно(мет)акриловым эфиром диола, выбранным из группы, содержащей этиленгликоль, пропиленгликоль, 1,4-бутандиол, и диизоцианатом, выбранным из группы, содержащей фенилендиизоцианат, толуилендиизоцианат, 4,4ʹ -дифенилметандиизоцианат, при молярном соотношении ОН-групп простого полиэфира и NCO-групп диизоцианата 1 1,3 1,8 соответственно и ОН-групп моно(мет)акрилового эфира диола и NCO-групп диизоцианата 1 1,75 1,95 соответственно при следующем соотношении компонентов композиции, мас. ч.

Простой полиэфир с ненасыщенными группами 40 60
(Мет)акриловый мономер 40 60
Фотоинициатор 0,03 0,08
2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит 1 15 мас. ч. пластификатора и/или 0,1 2,5 мас.ч. красителя.

3. Способ получения простого полиэфира с ненасыщенными группами, включающий химическую модификацию простого полиэфира, отличающийся тем, что в качестве простого полиэфира используют полипропиленгликоль или блоксополимер окиси этилена и окиси пропилена с мол. м. 2500 5000, а модификацию проводят обработкой моно(мет)акриловым эфиром диола, выбранного из группы, содержащей этиленгликоль, пропиленгликоль, 1,4-бутандиол, в присутствии диизоцианата, выбранного из группы, содержащей фенилендиизоцианат, толуилендиизоцианат, 4,4ʹ -дифенилметандиизоцианат, и оловоорганического катализатора при молярном соотношении ОН-групп простого полиэфира и NCO-групп диизоцианата 1 1,3 1,8 соответственно и ОН-групп моно(мет)акрилового эфира диола и NCO-групп диизоцианата 8 1,75 1,95 соответственно.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3