Plastová autoskla mají zelenou

"Toto schválení podporuje užití polykarbonátu na prosklení nejen v USA, ale po celém světě," říká Volkhard Krause, šéf týmu Automotive Glazing v BMS, k výsledku zkoušek Exatec 900.Pevný a čirý polykarbonát (PC), známější spíše jako materiál na CD a DVD, se zatím na autoskla úspěšně prosazuje spíše v Evropě. Právě BMS s typem Makrolon a GE s typem Lexan jsou vedoucími dodavateli PC s podílem přes 60 % světového trhu; asi 10 - 15 % má japonský Teijin Chemical s typem Panlite. Pro autoskla byly speciálně vyvinuty PC typy Makrolon AG 2677 a Lexan GLX. Makrolon se podílí na 70 % aplikací plastových autoskel.Výčet současných aplikací možná překvapí. První bylo zadní trojúhelníkové okno vozu Smart ForTwo od firmy Schefenacker v roce 1998. Následoval Smart Roadster Coupé, boční a střešní skla vozu Smart ForFour. K dalším sériovým užitím patří pevné zadní okno vozu Mercedes C Coupé, lamelová střešní okna vozů Mercedes tříd A a B, pevná boční okna vozů Seat, panoramatické střešní okno vozu Opel Zafira (s tenkou tónovanou fólií) a prosklený zadní spoiler nové Hondy Civic od firmy Freeglass, oceněný Society of Plastic Engineers jako inovace 2006. V přípravě jsou skla InfiniVu Glass z PC Lexan GLX pro vozy ASC (American Specialty Cars) TriLite a Hummer Cosmos, řešená s krycí roletou z tkaniny InfiniVu Fibre.Na reflektorová skla se PC svou pevností, transparencí a dobrou tepelnou odolností (u LED světel možná nebude mít takový význam) užívá již přes 15 let a ve větší šíři. Prvním vozem s plastovými reflektory byl v USA Dodge Miranda v roce 1978, v Evropě Opel Omega v roce 1984.

Počet výhod plastových skel roste, jak je postupně vyvíjena jejich povrchová úprava. Poskytují ve srovnání se sklem výraznou úsporu hmotnosti 40 až 50 %, což se při prosklení celého vozu může projevit i ve snížení spotřeby paliva a vzniku emisí. Při nasazení na velké plochy střešních, ale i bočních skel přispívá nižší hmotnost ke snížení těžiště a ke zlepšení stability za jízdy. Tvar zadního skla může u osobních vozidel snížit nebo i odstranit "mrtvý úhel" ve výhledu. Výhodou plastových skel je i nižší měrná spotřeba energie a nižší tvorba emisí CO2 při výrobě a zpracování proti běžnému sklu. Často uváděná námitka fosilního původu plastů neobstojí, neboť výroba plastů se podílí na spotřebě ropy pouze asi 4 % (202 mil. t v roce 2003, z toho PC 2,2 mil. t) a návratnost do značné míry vyrovná materiálová a surovinová recyklace. Ostatně, čím více se plastová skla upravují povlaky, tím více se zhoršuje vhodnost pro materiálovou recyklaci ve prospěch surovinové. Naopak sklářské pece jsou vytápěny zemním plynem a sklářské formy na tvarovaná skla jsou materiálově i technologicky mnohem náročnější.

Nejdůležitějším parametrem skel pro splnění podmínek FMVSS byla jakost povrchové úpravy pro ochranu proti povětrnosti a abrazi částicemi podle technologie Exatec 900. Vícevrstvou povrchovou úpravu tvoří tvrdý a sklovitý povlak Exatec PECVD (nízkoteplotní proces Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition na bázi SiO2), vrstva Exatec SHX odolná vůči povětrnosti a vrstva akrylátového primeru na vodní bázi Exatec SHP 9 v celkové tloušťce okolo 10 µm. Na vnitřní straně skla je fotochromní nebo elektrochromní (ovládaná řidičem) stmívací vrstva, opět krytá otěruvzdorným povlakem Exatec PECVD. Vyvíjí se nový typ vrstvy transparentního infračerveného absorbéru, jenž má pohltit nebo odrazit až 50 % tepelného záření, založený na využití nanojílů, k omezení tepelného záření pro udržení tepelné pohody ve voze. Je vyvinuta i široká paleta barev a pigmentů pro tónování skel. U střešních skel je klíčovou otázka vyrovnání rozdílné až pětinásobné tepelné roztažnosti PC proti oceli.

V blízké době budou do skel zabudovány i vrstvy s funkčními vlastnostmi. Speciální elektricky vodivé luminiscenční pigmenty dodají plastovým sklům efekt elektroluminiscenčního osvětlení v té míře, že se budou podílet na osvětlení interiéru vozu. Tenký film jako luminoforový pás lze zastříknout do střešního skla. Po zapojení do elektrického obvodu vozidla svítí s intenzitou, kterou lze ovládat. Dalšími funkcemi integrovanými do skel budou in-mold vstřikované tištěné obvody pro vyhřívání a odmrazování skel, rádiové antény a identifikační čipy (OLED). Je snahou pohltit vnější hluk vložením tlumicí vrstvy termoplastického elastomeru (TPE) mezi vstřikované vrstvy. Hledají se PC s dobrou adhezí k termoplastickým polyuretanům, které by umožnily zastříknout do skel i těsnění.

Pro vstřikování skel jsou od veletrhu plastů K 2004 k dispozici dvě technologie, nazývané injection-compression - v podstatě vstřikování do pootevřené formy. Zásadní je docílení nejvyšších optických vlastností a nízké úrovně vnitřních pnutí nízkým vstřikovacím tlakem a řízeným dovíráním formy. Obě podobné technologie se liší způsobem provedení procesu.Technologii Glazemelt předvedla rakouská firma Engel již v roce 2004 na střešním skle s vyztužujícím rámem o rozměrech 1180 x 680 mm, tl. 4 mm a hmotnosti 4,8 kg, novou technologii Duo Combimelt Glazemelt na NPE 2006 v Chicagu. Druhou představil německý Battenfeld na střešním skle rozměrů 1050 x 1050 mm tl. 4 mm spolu s novou rotační technologii Wendi platen rovněž na NPE 2006. Na vývoji se aktivně podílí výrobci forem Summerer a IMPmore. Obě technologie pracují s vysokými přesnostmi ovládání a rovnoběžností dílů forem do 0,1 mm. Krauss-Maffei má vedle injection-compression technologie Spinform novou technologii expansion-compression.Hlavními aplikátory a výrobci skel v Evropě jsou německé Freeglass (joint-venture Saint-Gobain Sekurit/Schefenacker) a Webasto, italský Organikglass a švédský Plastal Holding. Nově se do PC skel pouští také Teijin. Se vstřikovacím strojem Meiki hodlá vyrábět dvoukomponentní skla o ploše až 2 m2.Za vývoj systémů byl Exatec oceněn prestižní cenou Frost & Sullivan Technology Innovation Award 2006 jako nejlepší technologická inovace roku.

Koncem roku 2005 vyjádřila záměr vyrábět polykarbonátová skla s užitím technologie Exatec 900 také firma Cadence Innovation Liberec s investicí přes 1 mld. Kč do roku 2012. Společnost sice na vývoji pracuje a připravuje se na výrobu, ale o zahájení výroby a výstavbě nového závodu cleverGlass na PC skla pro panoramatické střechy, zadní a boční okna, její americký majitel dosud nerozhodl.Nasazení PC skel však nebude tak rychlé, jak se na první pohled zdá, větší volnost designu, integrace funkcí do skel, nižší hmotnost a iniciativa EU za snížení emisí CO2 je však může výrazně urychlit. Na plastová čelní skla si však budeme muset ještě počkat. Hlavními problémy jsou životnost povrchové úpravy a bezpečnost skel při porušení; nejsou vyřešena bezpečnostní "kalená" skla, PC je citlivý na vruby při poškození a k povrchovým úpravám zatím není důvěra.

-ab-

abusinov@seznam.cz