AT203644B - Verfahren zur Herstellung von Verbundglas - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung von Verbundglas 
Die Bemühungen, zu einem   splittersicheren   Glas zu gelangen, das besonders zur Ausstattung von Fahrzeugen des Personenverkehrs dienen soll, um die Verletzungsmöglichkeiten bei Zubruchgehen der Verglasung zu vermindern, gehen weit zurück. Die Lösung dieses Problems, die sich praktisch in grösstem Massstabe durchgesetzt hat, besteht darin,   dass'Silikatglasscheiben   durch Zwischenschichten miteinander verbunden werden. Derartiges Glas wird daher auch als Verbundglas bezeichnet. An diese Zwischenschichten, die fast   ausschliesslich aus organischen. Materialien bestehen, werdenbestimmte Anforderungen gestellt,   um ein Verbundglas zu erhalten, das allen billigerweise zu fordernden   Ansprüchen   genügt. 



   Als Zwischenlagen für Verbundglas sind Folien aus Zelluloseestern, z. B. Acetylzellulose, wohl am längsten bekannt. Andere   Vorschläge. gehen   dahin, Lösungen von folien- oder filmbildenden Stoffen, z. B. vonZelluloseestem oder anderen Natur-oder Kunstharzen, auf die gut gereinigten Glasplatten aufzutragen. 



    Die Verbindung der Überzogenen Scheiben erfolgt durch gelinden Druck und eventuelle   mässige Erwärmung. 



  Voraussetzung für ein gutes Gelingen dieses Verfahrens ist eine möglichst vollständige Vertreibung der Lösungsmittel, weil deren Verbleib in der   Zwischenschicht später zu   Störungen infolge Blasenbildung Veranlassung geben kann. 



   Deshalb hat man auch vorgeschlagen, elastische Kunstharze, u. a. Polyester, die neben Phthalsäure   an.   Polyalkohole gebundene Adipinsäure enthalten, allein oder im Gemisch mit anderen Harzen oder anderen Kunststoffen zu schmelzen und in heissem, flüssigen Zustand auf die zu verbindenden Glasplatten aufzutragen. 



   Ferner wurden reine Polymerisate, z. B. bestimmter monomerer Ester der Acryl- und Methacrylsäure, in Form von Folien als Zwischenschichten für Verbundglas verwendet. Eine besondere   Ausführungsform   sieht   dassdiemonomereaodervorpolymerisierteiiaerylsäureester   in flüssiger Form zwiscnen Glasplatten gebracht und an Ort und Stelle polymerisiert bzw. auspolymerisiert werden, so dass die Herstellung einer Folie in einem gesonderten Arbeitsgang entfällt. Da jedoch monomere polymerisationsfähige Verbindungen allgemein beim Übergang in Polymerisate einer starken Schrumpfung unterliegen, treten nachteilige   Schwund-und Spannungserscheinungen   in der verbindenden Zwischenschicht auf. Durch Einverleibung   z.

   B.   von im   monomerenAcrylsäureester   löslichen Zelluloseestem und Weichmachern kann die Schrumpfung bei der Polymerisation verringert werden. Eine Ausführungsform sieht überdies Mitverwendung wesentlicher Mengen organischer ungesättigter polymerisierbarer Säuren vor, von denen   Acryl-und Methacrylsäure,   Maleinsäure   und Itaconsäure genannt   sind, durch die der unvorteilhafte Zusatz grösserer Mengen vonZelluloseestem vermieden werden kann und die Haftung der Masse an der Glasoberfläche ausserdem verbessert werden soll. 



   Ein neueres Verfahren zur Herstellung von Verbundglas greift wieder auf die Verwendung von zu verklebenden   Zwischenfolien   zurück, die in einem besonderen Arbeitsgang aus verseiften und acetalisierten 
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 Zusatz von Weichmachern hergestellt sind. 



   Alle diese Verfahren haben   grundsätzliche Nachteile.   Soweit fertige Folien als verbindende Zwischenschicht benutzt werden, müssen diese sorgfältig in einem getrennten Arbeitsgang hergestellt werden. Die 

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 Verklebung der   Silika tglasplatten mit den Folien   in einem zweiten Arbeitsgang durch Anwendung von Druck und Wärme erfordert genaue Arbeit und erfahrene Arbeitskräfte. Der Auftrag gelöster Bindemittel macht eine zeitraubende Überwachung nötig, denn die Vereinigung der überzogenen Glasplatten durch Druck und Wärme setzt möglichst weitgehende Verdunstung der Lösungsmittel voraus, damit bei der Fertigstellung und im späreren Gebrauch des Verbundglases in der Zwischenlage verbliebene Reste der Lösumsmittel keine Störungen verursachen.

   Die Verwendung von flüssigen   polymerisierbaren Stoffen von der Art der Acrylsäure-   oder Methacrylsäureester, die zwischen Glasplatten in feste Polymerisate übergeführt werden, stellt ohne Zweifel eine einfachere Arbeitsweise und einen Fortschritt dar, zumal im Gegensatz zu der   Folienanwei-   dung die Glasplatten keinem Druck ausgesetzt werden. Bei den bekannten Verfahren ist jedoch der Zusatz von grösseren Mengen chemisch indifferenter flüssiger Weichmacher nötig, um die Schrumpfneigung auf ein erträgliches Mass herabzusetzen. Derartige Weichmacher verringern die Festigkeit der Zwischenschicht, denn das System Polyacrylat-Plastifikator stellt eine feste Lösung dar, wobei   flili. sige Wekhmacher   in das Polymerisatmolekül mehr oder minder locker eingelagert sind.

   Solche Massen bleiben ausserdem immer löslich und schmelzbar. 



   Wie nun gefunden wurde, besteht eine noch vorteilhaftere Lösung des   Verbund glasproblems   darin, dass man als flüssige polymerisierende Zwischenschicht eine Lösung verwendet, die eine flüssige polymerisationsfähige ungesättigte monomere Verbindung mit der Gruppierung H2C=C < und ein klebriges bis gummiartiges   Polyalkohol-Di-bzw. Polycarbonsäure-Kondensationsprodukt   (Polyester) enthält. Ein solcher Polyester ist in bekannter Weise dadurch gekennzeichnet, dass in ihm ein feil der   Di- bzw. Polycarbonsäure   aus solchen Säuren vom Typ der   0     ss-ungesättigten Polycarbonsäuren begeht,   deren bekannteste und technisch zugänglichste Vertreter Fumarsäure und Maleinsäure bzw. Maleinsäureanhydrid sind.

   Von derartigen Mischungen ist es bekannt, dass sie in einer Mischpolymerisationsreaktion zu klaren, unlöslichen und prak tisch unschmelzbaren Kunststoffen fuhren. Für den erfindungsgemäss beanspruchten Zweck muss die Verbundschicht, zu deren Aufbau meistens eine Styrol-Polyester-Mischung   be-iutzl wird,   ein gewisses Mindestmass an Elastizität aufweisen, um Spannungen, die bei jeder Polymerisation infolge Schwundes eintreten, auszugleichen. Andernfalls würde sich die zwischen den Clasplatten erzeugte Mischpolymerisatschicht von den Rändern her zusammenziehen und eventuell von den Glasplatten ablösen und dadurch die Brauchbarkeit des Verbundglases gefährden. Daher muss ein derartiger Polyester neben einer ungesättigten Dicarbonsäure von der Art der Maleinsäure gesättigte langkettige Dicarbonsäuren und/oder entsprechende Monomere, wie z.B.

   Diallylphthalat und/oder andere Allylester, enthalten, die   erfahrungsgemäss   einen solchen Polyester hochelastisch machen. Gebräuchlich für diesen Zweck sind als technisch zugängliche Produkte z. B. Adipinsäure und Sebacinsäure. Die Mitverwendung von   Dicarbonsäuren,   die wie   o-Phthal-   säure bzw. Phthalsäureanhydrid, zu starren, harten   Polyestem   führen, ist nur ganz beschränkt oder gar   ,licht   möglich. 



   Als Polyalkohole kommen in   üblicher Weise Glykole   der verschiedensten Art in Frage. Es leuchtet ein, 
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 zwischen den Carboxylgruppen möglich. Weiter ist : die Einwirkung von bestimmten Glykolen, z. B. Diäthylen-und Triäthylenglykol, auf die Verträglichkeit bzw. Löslichkeit des   ungesättigten   polyesters in den flüssigen,   ungesättigten,     po) ymerisationsfähigen   Verbindungen, die die GruppierungHH C =C < enthalten, zu beachten.

   Denn nur klare Lösungen liefern vollkommen durchsichtige homogene Verbundglaszwischenschichten,   zie sie normalerweise   angestrebt werden. 
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 unbeschränkt zugänglich ist,für die   Verbundglasheistellung   im Sinne der vorliegenden Erfindung in Frage kommt, so ist es doch mög-   lich,   für diesen Anwendungszweck die auch sonst benutzten Homologen des Styrols und substituierte Styrole wie auch andere flüssige, polymerisierbare ungesättigte Verbindungen, die zur Mischpolymerisation mit ungesättigten Polyestern fähig sind, für sich allein oder im Gemisch miteinander zu verwenden. Dazu gehören andere Vinylverbindungen. z.B. Vinylacetat, Acryl-und Methacrylsäureester. Ester des Allylalkohols mit gesättigten und ungesättigten Mono- und Dicarbonsäuren und   Trialiylcyanurat.   



   Ein weiterer Vorteil der im Sinne der   vorliegenden Erfindung z. B. aus   einer flüssigen   Sryrol-Polyester-   Mischung durch Mischpolymerisation zwischen Glasplatten erzeugten Verbundschicht liegt neben der Unlöslichkeit und Unschmelzbarkeit vor allem darin, dass der elastifizierende Bestandteil, nämlich der hochelastische Polyester infolge chemischer Bindung ein integrierender Bestandteil der Kunststoff-Zwischenschicht ist und sich nicht, wie es bei einem flüssigen Weichmacher üblicher Art, bei Zelluloseester- und 

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 Polymerisat-Folien der Fall ist, nur-physikalisch gesehen-wie ein schwer flüchtiges Lösungsmittel vorhält.

   Zutreffend würde man bei derartigen Polyestermassen von innerer Weichmachllng sprechen, während für die Verwendung flüssiger Weichmacher, die keine Polymerisationsfähigkeit aufweisen, die Bezeichnung äussere Weichmachung am Platze ist. 



   Die Verwendung von anOrt und Stelle zwischen Glasplatten aus   flüssigen Polyester-Mischungen   zu erzeugenden elastischen Verbundschichten setzt voraus, dass wegen des Schwundes die erhaltene Zwischenlage an jedem Punkt der Glasplatten fest haftet. Abgesehen von einer sorgfältigen Reinigung der GlasoberflächenkanndasHaftvermögendurchdenchemischenAufbaudesungesättigtenPolyestersbeeinflusstwerden. 



   Es hat sich gezeigt, dass die Vorbehandlung von   Glasplattenoberflächen   mit einer verdünnten Lösung eines   Methacrylsäure-Chromylchlorid-Komplexes,   die bei glasfaserverstärkten Polyester-Kunststoffen bekannt ist, auch eine ganz besonders gute Haftung einer durch Mischpolymerisation zwischen einer Vinyl-   verbindung-z.   B. Styrol-und einem ungesättigten Polyester   erzeugten Verbundglaszwischenschicht   bewirkt. 



   Bei der Erzeugung des Verbundglases im Sinne der vorliegenden Erfindung wird also in der Weise vorgegangen, dass man die fertige blasenfreie Polyestermischung, bei der z. B. Styrol zunächst die Rolle des Lösungsmittels spielt, auf gut gereinigte und mit Haftmitteln vorbehandelte möglichst ebene Glasdeckplatten durch Spritzen oder Streichen aufträgt und diese kurz darauf in   waagrechter Lage aufeinanderleót,   um den Luftzutritt möglichst auszuschliessen, weil Luftsauerstoff die Aushärtung der Verbundschicht verhindert. Deshalb ist auch ein Abdecken oder Abdichten der Ränder zu empfehlen.

   Die Dicke der Zwischenschicht hängt hiebei einmal von der Viscosität der Polyestermischung ab, die bei der Herstellung in bestimmten Grenzen variiert werden kann, uM zum andern vom Druck, den das Eigengewicht der Glasplatten ausübt und durch den gegebenenfalls Polyestermischung an den Rändern herausgequetscht wird. 



   Selbstverständlich kann auch Maschendraht in die   Zwischenschichr eingebettet   werden. Zur Erzielung 
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    Dickedes Luftsauerstoffs   zu   den Rändein des Verbundglases vcrhindem. Zweckmässigwird   man die mehr oder minder   dünnflüssige   Polyestermischung in die hiebei senkrecht stehenden Kammern eingiessen. 



   Das Verfahren sei an folgenden Beispielen erläutert :   Beispiel l :   Zwei dünne Glasscheiben werden sorgfältig, z. B.   durch Abreiben   mit Aceton, entfettet und dann in eine   2% igue   Lösung eines   Meihacrylsäure-Chromylchlorid-Komplexes,   deren pH 5, 4-5, 6 betragen soll, getaucht und getrocknet. Nach völliger Trocknung werden die Glasscheiben   gewäs5eIt   die. überschüssigen Salze zu entfernen und nochmals getrocknet. Beide Glasscheiben werden einseitig mit einer höher viskosen und mit Benzoylperoxyd katalysierten Polyester-Mischung bestrichen, die zur Erzielung einer elastischen Zwischenschicht Diallylphthaiat enthält.

   Die Platten werden mit der beschichteten Seite aufeinandergelegt und unter geringstem Druck (um die Luftblasen zu entfernen) 1 bis 2 Stunden bei 100   gehärtet. 



   Beispiel 2 : Zwei Glasscheiben werden zunächst, wie im Beispiel 1 beschrieben, vorbehandelt. 



  Zur Begrenzung wird ein Rahmen aus Polyvinylalkohol-,   Polyvinylchlorid-oder Pclyäthylenfolie   der gewünschen Stärke zwischen die beiden Glasscheiben gebracht und eine katalysierte, elastisch eingestellte, styrolhaltige Polyestermischung niedriger Viskosität   100   cp) in den Zwischenraum gegossen. Je nach der Dicke der Zwischenschicht wird langsam warm gehärtet (l Stunde) oder mit Zusatz entsprechender Katalysatoren sowie Beschleuniger kalt gehärtet. 



   Beispiel 3 : Zwei Glasscheiben werden, wie in Beispiel 1 beschrieben, vorbehandelt, einseitig mit hochviskoser, katalysierter Polyestermischung elastischer Einstellung, die Triallylcyanurat enthält, bestrichen und bei   100    bis 1300 1 Stunde gehärtet. Dann wird entfettete, dünner Maschendraht auf eine der vorbereiteten Schichten aufgelegt,   rnitkatalysierter Polyester-Mischujig   gestrichen und die andere vorbereitete Platte aufgelegt. Die Aushärtung erfolgt unter geringem Druck (um die Luftblasen zu entfernen) etwa 1 bis 2 Stunden bei 1000 bis 130 .

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Verfahren zur Herstellung von Verbundglas, dadurch gekennzeichnet, dass man in bekannter Weise hergestellte Stabilisierungsmittel, peroxydische Katalysatoren und Aktivatoren enthaltende ungesättigte polymerisierbare Polyester- Mischungen, die elastische und nur schwachschrumpfende Endprodukte ergeben, <Desc/Clms Page number 4> als verbindende Zwischenschichten von Sflikatglasplatten anwendet, wobei die Haftung dieser elastischen Polyesterschichten an den Glasplatten durch Vorbehandlung der Glasoberflächen mit Haftmitteln, z. B. mit Lösungen von Methacrylsäure-Chromylchlorid-Komplexverbindungen. ganz erheblich verbessert wird.