DE102005033300A1 - Polyvinyl acetal film for use in high impact glazing applications has specified combination of dynamic and quasi-static toughnesses - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Verbundverglasungen bzw. hierfür geeignete Zwischenschichtfolien mit einer hohen Penetrationsfestigkeit d.h. Energieaufnahme bei dynamischer und quasi-statischer Belastung.The The present invention relates to composite glazings or suitable ones Interlayer films having a high penetration resistance, i. Energy absorption with dynamic and quasi-static load.
Technisches GebietTechnical area
Das Bruchverhalten von Verbundmaterialien wie Verbundsicherheitsglas (VSG) mit einer Zwischenschicht aus Polyvinylbutyral-Folie (PVB-Folie) hängt bekanntermaßen von der Haftkraft zwischen Folie und Glas ab. Ist die Haftkraft sehr hoch, sorgt dies beim mechanischen Versagen des Verbundglases – z.B. durch Einwirkung eines Stoßes – für das Kleben bleiben der Glasbruchstücke an der Folie, so dass sich scharfkantige Glassplitter nicht ablösen können. Andererseits kann ein aufprallendes Objekt das Verbundglas relativ leicht durchdringen, da die PVB-Folie so stark am Glas haftet, dass sie sich an der Auftreffstelle nicht vom Glas lösen und kaum elastisch verformen kann und somit auch nur wenig zum Abbremsen des Objektes beiträgt. Liegt die Haftung zum Glas auf einem niedrigeren Niveau, kann sich die PVB-Folie an der Auftreffstelle unter Dehnbeanspruchung vom Glas ablösen und verformen, wodurch das auftreffende Objekt abgebremst wird. Da andererseits eine zu geringe Haftung das Ablösen von Glasbruchstücken von der PVB-Folie erleichtert und somit das Verletzungsrisiko für Personen erhöht, strebt man in der Praxis einen Kompromiss zwischen hoher und niedriger Haftkraft, also ein mittleres Haftungsniveau an, um die Anforderungen an Splitterbindung und Durchschlagfestigkeit auf möglichst hohem Niveau zu erfüllen.The Fracture behavior of composite materials such as laminated safety glass (VSG) with an interlayer of polyvinyl butyral (PVB) film is known to depend on the adhesive force between the film and glass. Is the adhesive power very high, this ensures mechanical failure of the laminated glass - e.g. by action a push - for gluing stay the glass fragments on the film, so that sharp-edged glass fragments can not come off. on the other hand an impacting object can penetrate the laminated glass relatively easily, because the PVB film adheres so strongly to the glass that it hits the point of impact do not detach from the glass and can hardly deform elastically and thus little to decelerate contributes to the object. If the adhesion to the glass is at a lower level, it may become the PVB film at the point of impact under tensile stress of Peel glass off and deform, whereby the impacting object is decelerated. On the other hand, too little adhesion, the detachment of glass fragments of The PVB film facilitates and thus the risk of injury to persons elevated, In practice, one strives for a compromise between high and low Adhesion, so a medium level of liability to the requirements on splinter bond and dielectric strength on as possible high level.
Es ist üblich, die mechanische Stoßfestigkeit oder genauer die Durchschlagfestigkeit von Verbundsicherheitsglas durch den Aufprall von Stahlkugeln nachzuweisen, die aus einer definierten Höhe auf eine vertikal gehalterte Prüfscheibe fallen gelassen werden und damit eine definierte kinetische Energie besitzen. Wenn die kinetische Energie vom VSG vollständig aufgenommen werden kann, wird die Stahlkugel aufgefangen, anderenfalls durchschlägt die Kugel den Verbund. Die Kugelfallprüfung ist ein zentraler Bestandteil nationaler und internationaler Industrienormen, wobei jeweils das Gewicht der Kugel, die Dimensionen der zu verwendenden Prüfscheiben, die Prüftemperatur, die Fallhöhe und andere experimentelle Details festgeschrieben sind, um so zu einer Klassifizierung von Verbundglasaufbauten gemäß ihrer Stoßfestigkeit zu gelangen. Beispielsweise ist gemäß der Europäischen Regelung ECE-R 43 für die Zulassung von Verbundsicherheitsglas als Windschutzscheibe in Kraftfahrzeugen die Durchschlagfestigkeit bei mindestens 4 m Abwurfhöhe unter Verwendung einer Stahlkugel von 2,26 kg bei einer Temperatur von 23°C nachzuweisen. Für VSG in Bauanwendungen definiert der Europäische Standard EN 356 z.B. die Schutzklassen P1, P2 und P3, welche die Durchschlagfestigkeit gegen drei in Folge abgeworfenen Stahlkugeln mit einem Gewicht von 4,1 kg aus unterschiedlichen Fallhöhen fordern.It is common, the mechanical shock resistance or more precisely, the dielectric strength of laminated safety glass to prove by the impact of steel balls coming from a defined Height up a vertically mounted test disk be dropped and thus a defined kinetic energy have. When the kinetic energy from VSG completely absorbed the steel ball is caught, otherwise the ball breaks through the composite. The falling ball test is a central component of national and international industrial standards, where respectively the weight of the ball, the dimensions of the used Test discs, the test temperature, the drop height and other experimental details are enshrined, so to speak a classification of laminated glass structures according to their shock resistance to get. For example, according to the European Regulation ECE-R 43 is for approval of laminated safety glass as a windshield in motor vehicles the dielectric strength at least 4 m discharge height using a steel ball of 2.26 kg at a temperature of 23 ° C to prove. For laminated safety glass in construction applications, the European Standard EN 356 defines e.g. the protection classes P1, P2 and P3, which the dielectric strength against three consecutive dropped steel balls weighing 4.1 kg require different fall heights.
Obwohl der Zusammenhang zwischen Glashaftung und Penetrationsfestigkeit für VSG mit PVB-Folie empirisch gut belegt ist, lässt sich alleine anhand eines gemessenen Haftungsniveaus nicht zuverlässig auf die Stoßfestigkeit einer Verbundverglasung schließen. Zwar gibt es Versuche, durch Verknüpfung einer Haftungsmessung mit einer an der Zwischenschicht zu ermittelnden mechanischen Eigenschaft zu einem verbesserten Modell zu gelangen (WO 03/087785 A2), jedoch ist dessen prediktiver Wert dadurch begrenzt, dass die für ein Stoßereignis relevante Folienfestigkeit unter dynamischen Bedingungen unberücksichtigt bleibt.Even though the relationship between glass adhesion and penetration resistance for laminated safety glass with PVB film is empirically well documented, can be determined alone on the basis of a measured adhesion levels are not reliable on impact resistance Close a composite glazing. Although there are attempts by linking a liability measurement with a mechanical property to be determined at the intermediate layer to arrive at an improved model (WO 03/087785 A2), however whose predictive value is limited by that for a shock event relevant film strength under dynamic conditions is disregarded remains.
Ein
mit der Penetrationsfestigkeit einer Verbundverglasung besser korrelierendes
Verfahren ist in der
Die Penetrationsfestigkeit der im Stand der Technik bekannten Verbundverglasungen ist im Hinblick auf die gestiegenen Sicherheitsbedürfnisse im Kfz- und Architekturbereich bzw. des vermehrten Einsatzes von großen Glasflächen verbesserungswürdig.The Penetration resistance of the known in the art composite glazings is in view of the increased security needs in the automotive and architectural sector or the increased use of large glass surfaces in need of improvement.
Es war die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Zwischenschichtmaterialien für besonders penetrationsfeste Verbundsysteme zur Verfügung zu stellen.It The object of the present invention was to provide interlayer materials for special penetration-resistant composite systems to provide.
Überraschenderweise wurde gefunden, dass die an einem Zwischenschichtmaterial in einem langsamen Zugversuch ermittelte Zähigkeit kombiniert mit der in einem dynamischen Zugversuch ermittelten Zähigkeit ein guter Indikator für die Stoßfestigkeit ist, welche einem Verbundsysteme durch das Zwischenschichtmaterial verliehen wird. Die Stoßfestigkeit wird daneben zwar auch durch die Haftkraft der Verklebung zwischen dem transparenten scheibenförmigen Material, z.B. Glas, und der Zwischenschicht beeinflusst, jedoch kann diese im Fall einer PVB-basierten Zwischenschicht durch Zugabe von Haftungsregulatoren unabhängig von deren mechanischen Eigenschaften auf ein für die Stoßfestigkeit des Verbundsystems optimales Niveau eingestellt werden.Surprisingly, it has been found that the on an intermediate layer material in a slow Tensile toughness combined with the toughness determined in a dynamic tensile test is a good indicator of the impact resistance imparted to composite systems by the interlayer material. Although the impact strength is also influenced by the adhesive force of the bond between the transparent disc-shaped material, eg glass, and the intermediate layer, but this can in the case of a PVB-based intermediate layer by adding adhesion regulators regardless of their mechanical properties to a for the impact resistance of Composite system optimum level can be adjusted.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind daher Folien auf Basis von weichmacherhaltigem, vernetztem oder unvernetztem teilacetalisierten Polyvinylalkohol mit einer dynamischen Zähigkeit nach DIN EN ISO 8256 von 1000–3500 kJ/mm2 und einer im Zugversuch nach DIN EN ISO 527 – 1 + 3 bestimmten quasi-statischen Zähigkeit von 150–700 kJ/mm2 mit Ausnahme von Folien einer dynamischen Zähigkeit nach DIN EN ISO 8256 von kleiner 2000 kJ/mm2 und einer im Zugversuch nach DIN EN ISO 527 – 1 + 3 bestimmten quasi-statischen Zähigkeit von kleiner 275 kJ/mm2.The present invention therefore relates to films based on plasticized, crosslinked or uncrosslinked partially acetalized polyvinyl alcohol having a dynamic toughness according to DIN EN ISO 8256 of 1000-3500 kJ / mm 2 and a quasi-tensile test according to DIN EN ISO 527-1 + 3. static toughness of 150-700 kJ / mm 2 with the exception of films of a dynamic toughness of less than 2000 kJ / mm 2 according to DIN EN ISO 8256 and a quasi-static toughness of less than 275 determined in the tensile test according to DIN EN ISO 527-1 + 3 kJ / mm 2 .
Die Messung der Zähigkeit des Zwischenschichtmaterials unter einer langsamen, quasi-statischen Belastung erfolgt im Zugversuch gemäß DIN EN ISO 527-1 und DIN EN ISO 527-3, wobei zur Prüfung 10 in Streifenform ausgestanzte Probekörper der Abmessung 15 mm × 170 mm bei einer Einspannlänge von 100 mm und einer Messlänge von 10 mm (dem Abstand zwischen den Dehnungsaufnehmern) mit einer Vorschubgeschwindigkeit von 200 mm/min bis zum Bruch gedehnt werden. Die Zähigkeit wird in kJ/mm2 angegeben und entspricht dem Integral unter der Spannungs/Dehnungs-Kurve, wobei die Dehnung die prozentuale Längung des ursprünglich 10 mm langen Messabschnitts = Meßlängewiedergibt.The measurement of the toughness of the interlayer material under a slow, quasi-static load is carried out in a tensile test according to DIN EN ISO 527-1 and DIN EN ISO 527-3, wherein for testing 10 test specimens stamped in strip form measuring 15 mm × 170 mm with a clamping length of 100 mm and a gauge length of 10 mm (the distance between the strain gauges) are stretched to break at a feed rate of 200 mm / min. The toughness is given in kJ / mm 2 and corresponds to the integral under the stress / strain curve, the elongation representing the percentage elongation of the originally 10 mm long measuring section = measuring length.
Die Messung der Zähigkeit des Zwischenschichtmaterials unter einer schnellen, dynamischen Belastung erfolgt im Schlagzugversuch gemäß DIN EN ISO 8256 und wird ebenfalls in kJ/mm2 angegeben. Bzgl. der Prüfmaschine wird auf die ISO 13802 verwiesen.The measurement of the toughness of the intermediate layer material under a fast, dynamic load is carried out in the impact tensile test according to DIN EN ISO 8256 and is also given in kJ / mm 2 . Concerning. the testing machine is referred to the ISO 13802.
Um Kerbungseinflüsse sowohl bei der Messung der dynamischen als auch der quasi-statischen Zähigkeit zu minimieren, sind Folien mit einer Oberflächenrauhtiefe Rz gemäß DIN EN ISO 4287 von mehr als 40 μm vor Prüfung glatt abzupressen. Bei Anisotropie der Zähigkeiten ist der Mittelwert zweier Bestimmungen in und senkrecht zu Produktionsrichtung der Zwischenschicht heranzuziehen.Around Kerbungseinflüsse both in the measurement of the dynamic and the quasi-static toughness to minimize, are films with a surface roughness Rz according to DIN EN ISO 4287 of more than 40 μm before exam smoothly squeeze. For anisotropy of toughness is the mean two determinations in and perpendicular to the direction of production of the Intermediate layer.
Es hat sich gezeigt, dass für besonders penetrationsfeste Verbundsysteme geeignete Zwischenschichtmaterialien zugleich in der langsam und der schnell gemessenen Zähigkeit hinreichend hohe Werte erreichen müssen, wogegen sich mit Materialien, welche nur bei einer der beiden Zähigkeiten einen hohen Wert aufweisen, zwar Verbundsicherheitsgläser nach dem Stand der Technik, jedoch keine besonders penetrationsfesten Verbundsysteme herstellen lassen.It has been shown that for Particularly penetration-resistant composite systems suitable interlayer materials at the same time in the slow and the fast measured toughness have to reach sufficiently high levels, whereas with materials, which have a high value only for one of the two toughnesses, although laminated safety glass according to the prior art, but not particularly penetration-resistant Have composite systems produced.
Dies liegt darin begründet, dass bei einem mechanischem Stoß, z.B. durch eine Stahlkugel im Kugelfallversuch, das Laminat in der Lage sein muss, den auftreffenden Körper soweit abzubremsen, dass er das Laminat nicht durchschlägt und zur Ruhe kommt. Hierbei muss die Geschwindigkeit v des auftreffenden Körpers im Verlauf des Stoßereignisses von der durch die Fallhöhe H vorgegebenen Anfangsgeschwindigkeit vanfang = Quadratwurzel (2·g·H) sämtliche Werte bis hinab ZU vende = 0 m/s durchlaufen. Ein für ein Laminat mit guter Stoßfestigkeit besonders geeignetes Zwischenschichtmaterial muss also nicht nur im dynamischen Bereich der Auftreffgeschwindigkeit eine ausreichende Zähigkeit aufweisen, sondern ebenfalls bei den im Verlauf des Abbremsens zwangsläufig durchlaufenen geringeren Belastungsgeschwindigkeiten. Da es in der Praxis schwierig ist, die Folienzähigkeit bei allen auftretenden Belastungsgeschwindigkeit zu bestimmen, wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung der Zähigkeitswert bei hoher Belastungsgeschwindigkeit und der Zähigkeitswert bei sehr kleiner Belastungsgeschwindigkeit, dem quasi-statischen Fall bestimmt. Ist nur einer der beiden Werte gegenüber einer Standardfolie erhöht und der andere auf gleichem Niveau, ist dies hinreichend, um eine verbesserte Zähigkeit des Materials bei den dazwischenliegenden Belastungsgeschwindigkeiten zu erwarten. Sind beide Werte gegenüber einer Standardfolie erhöht, ist dies natürlich auch der Fall.This is due to the fact that in a mechanical impact, for example by a steel ball in a ball fall test, the laminate must be able to slow down the impacting body so far that he does not break through the laminate and comes to rest. Here, the velocity v has to pass through the incident body during the impact event from the set by the falling height H initial speed v start = sqrt (2 · g · H) and all values down to v = 0 border m / s. A particularly suitable for a laminate with good impact resistance interlayer material must therefore not only in the dynamic range of the impact velocity have sufficient toughness, but also at the inevitably passed in the course of braking lower load speeds. In practice, since it is difficult to determine the filmability at any loading rate encountered, in the present invention the toughness value at high loading speed and the toughness value at very low loading speed, the quasi-static case, are determined. If only one of the two values is increased compared to a standard film and the other at the same level, this is sufficient to expect an improved toughness of the material at the intermediate load speeds. Of course, if both values are higher than those of a standard foil, this is also the case.
In besonderen Varianten der Erfindung weisen die Zwischenschichtfolien die folgenden Kombinationen von dynamischer und quasi-statischer Zähigkeit auf: In particular variants of the invention, the interlayer films have the following combinations of dynamic and quasi-static toughness:
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Verbundsysteme mit besonders hoher Penetrationsfestigkeit, aufgebaut aus mindestens zwei transparenten Platten, mindestens einer erfindungsgemäßen Folie und optional mindestens einer weiteren polymeren Folie.One Another object of the present invention are composite systems with particularly high penetration resistance, composed of at least two transparent plates, at least one film according to the invention and optionally at least one further polymeric film.
Penetrationsfeste Verbundsysteme im Sinne der vorliegenden Erfindung weisen nicht nur besonders zähe Zwischenschichtfolien, sondern auch eine ausgewogene Haftung dieser Folien am jeweiligen Deckmaterial d.h. eine bestimmte Delaminationsneigung auf. Die durch Delamination verbrauchte Energie ist ein Maß für die Haftung der Folie unter dynamischer Krafteinwirkung. Ist die Haftung zu gering, wird durch Delamination nur wenig Energie verbraucht; ist die Haftung zu hoch, wird die Folie eher reißen als delaminieren, so dass auch hier nur wenig Energie verbraucht wird. So wird bei zu hoher Haftung auch bei extrem reißfesten Folien eine rasche Penetration die Folge sein, da die Folie an den Bruchkanten des Glases bricht.Fixed penetration Composite systems in the sense of the present invention do not have only very tough Interlayer films, but also a balanced adhesion of these Films on the respective cover material i. a certain delamination tendency on. The energy consumed by delamination is a measure of adhesion the film under dynamic force. Is the liability too low, only little energy is consumed by delamination; is the adhesion is too high, the film will tear rather than delaminate, so too Here only little energy is consumed. So is too high adhesion even with extremely tear-resistant Slides a rapid penetration may be the result, as the film attached to the Broken edges of the glass breaks.
Als Deckmaterial werden bevorzugt transparente Platten, insbesondere solche aus Glas, Polycarbonat oder Polymethylmethacrylat (PMMA) eingesetzt. Sofern beide Platten aus Glas bestehen, betrifft die vorliegende Erfindung ein Verbundsicherheitsglas mit einer besonders hohen Penetrationsfestigkeit.When Cover material is preferably transparent plates, in particular those made of glass, polycarbonate or polymethyl methacrylate (PMMA) used. If both plates are made of glass, the The present invention relates to a laminated safety glass with a particular high penetration resistance.
Neben
der Energieaufnahme der Folie können
die erfindungsgemäßen Verbundsicherheitssysteme durch
die Haftung der Folie an den transparenten Platten zusätzlich charakterisiert
werden. So liegt die mit dem Kompressionsschertest nach
Die
erfindungsgemäßen Sicherheitsverbundsysteme,
hier insbesondere Verbundsicherheitsglas, werden in üblicher,
dem Fachmann bekannter Art und Weise durch Lamination der transparenten
Platten mit mindestens einer Folie unter erhöhtem oder verringertem Druck
und erhöhter
Temperatur hergestellt. Hierzu geeignete Verfahren sind z.B. in
Erfindungsgemäß eingesetzte
Zwischenschichtfolien basieren insbesondere auf vernetztem oder
unvernetztem Polyvinylbutyral (PVB). PVB kann unvernetzt oder vernetzt,
z.B. mit Dialdehyden oder Aldehyd-Carbonsäuren gemäß
Besonders bevorzugt wird unvernetztes Polyvinylbutyral mit 15 bis 30 Gew.% der Weichmacher Triethylenglykol-bis-2-ethylhexanoat (3G8) und einem Ester eines ethoxylierten aliphatischen Alkohols mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen mit 1 bis 5 Ethoxyeinheiten mit einer Mono- oder Dicarbonsäure mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen wie Di(butoxyethoxyethyl)adipat (DBEEA) und/oder Di(butoxyethyl)adipat (DBEA) alleine oder als Gemisch verwendet.Especially uncrosslinked polyvinyl butyral is preferably 15% to 30% by weight. the plasticizer triethylene glycol bis-2-ethylhexanoate (3G8) and an ester an ethoxylated aliphatic alcohol having 2 to 10 carbon atoms with 1 to 5 ethoxy units with a mono- or dicarboxylic acid with 2 to 10 carbon atoms, such as di (butoxyethoxyethyl) adipate (DBEEA) and / or di (butoxyethyl) adipate (DBEA) used alone or as a mixture.
Natürlich greift die Methode der Messung der dynamischen und quasi-statischen Zähigkeiten unabhängig davon, ob das Zwischenschichtmaterial aus einer einzelnen homogenen Lage besteht oder sich komplex zusammensetzt, z.B. aus einer Abfolge von zwei oder mehr unterschiedlichen Lagen bzw. Funktionsschichten.Of course, attacks the method of measuring the dynamic and quasi-static toughness independently of whether the interlayer material of a single homogeneous Situation or complex, e.g. from a sequence of two or more different layers or functional layers.
In einer weiteren Variante der Erfindung ist das penetrationsfeste Verbundsystem aus mindestens zwei transparenten Platten, mindestens zwei erfindungsgemäßen Folien und mindestens einer weiteren polymeren Folie aufgebaut.In Another variant of the invention is the penetration-proof Composite system of at least two transparent panels, at least two films of the invention and at least one further polymeric film.
Die weitere polymere Folie wird bevorzugt zwischen die erfindungsgemäßen Folien gelegt. Als Material der polymeren Folie hat sich bewährt: teilacetalisierter Polyvinylalkohol, Polyvinylbutyral, Polyethylenterephthalat (PET), Polyurethan (PU), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polyvinylalkohol (PVA), Polyethylenvinylalkohol (EVAL) oder Polyolefin.The Another polymeric film is preferably between the films of the invention placed. As a material of the polymeric film has been proven: partially acetalized Polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral, polyethylene terephthalate (PET), Polyurethane (PU), polymethyl methacrylate (PMMA), polyvinyl alcohol (PVA), polyethylene vinyl alcohol (EVAL) or polyolefin.
Es können 2, 3, 4 oder mehr Teilfolien aus unterschiedlichen Materialien verwendet werden. In einer besonders bevorzugten Variante der Erfindung wird zwischen zwei äußeren, auf teilacetalisiertem Polyvinylalkohol, insbesondere PVB, basierenden Folien eine dünne Folie aus einem anderen Material eingebettet. Bewährt haben sich hierzu ca. 30 bis 500 μm dicke Folien aus PET.It can 2, 3, 4 or more partial films of different materials used become. In a particularly preferred variant of the invention between two outer, up partially acetalized polyvinyl alcohol, especially PVB based Slides a thin Foil embedded from a different material. Have proven for this purpose about 30 to 500 microns thick foils made of PET.
Es
ist ebenso möglich,
mehrere Teilfolien miteinander zu kombinieren, die ausschließlich auf
teilacetalisiertem Polyvinylalkohol basieren. Solche Folienlaminate
sind z.B. aus
Erfindungsgemäß eingesetzte Folien können eine oder mehrere Teilfolien aus vernetztem oder unvernetztem Polyvinylbutyral mit unterschiedlichem Weichmacher oder Weichmachergehalt aufweisen. Hier ist der Einsatz von drei Teilfolien, wobei eine harte Teilfolie mit z.B. geringem Weichmacheranteil von zwei weichen Teilfolien mit z.B. höherem Weichmacheranteil eingekapselt ist, bevorzugt.Used according to the invention Slides can one or more sub-films of crosslinked or uncrosslinked polyvinyl butyral with have different plasticizer or plasticizer content. Here is the use of three sub-films, with a hard sub-film with e.g. low plasticizer content of two soft part foils with e.g. higher Plasticizer is encapsulated, preferably.
Erfindungsgemäße Verbundsicherheitssysteme
können
2 bis 10 transparente Platten und entsprechend 1 bis 9 Zwischenschichtfolien,
die optional wieder aus Teilfolien aufgebaut sein können, aufweisen. Zweckmäßigerweise
besitzen alle eingesetzten Zwischenschichtfolien die genannten Energieaufnahmen;
es ist allerdings auch möglich,
neben Folien mit erfindungsgemäßer Energieaufnahme
auch handelsübliche
Folien, z.B. auf Basis von weichmacherhaltigem Polyvinylbutyral
gemäß WO 03/051974
A1 oder
Als Verbundverglasungen mit zwei Glasscheiben und einer Zwischenschichtfolie können die erfindungsgemäßen Systeme handelsübliches Verbundsicherheitsglas, z.B. als Kfz-Windschutzscheibe ersetzen. Bei erhöhten Sicherheitsanforderungen können Verbundsysteme mit mehr als zwei Glasscheiben und mindestens zwei Zwischenschichtfolien verwendet werden. Als Panzergläser werden Verbunde mit 4 oder mehr Glasscheiben und entsprechend 3 und mehr Zwischenschichtfolien bezeichnet.When Laminated glazing with two glass panes and an intermediate layer foil can the systems of the invention commercial Laminated safety glass, e.g. replace as a car windshield. For increased security requirements can Composite systems with more than two glass panes and at least two Interlayer films are used. Become bulletproof glasses Composites with 4 or more glass panes and corresponding 3 and more Interlayer films referred.
Erfindungsgemäße Verbundsicherheitssysteme finden bevorzugt als Verglasung oder Fassadenmaterial im Architekturbereich, Hurrikan-resistente Verglasung, Durchwurf-, Durchbruch resistente Verglasung, Verglasung im Flugzeug- oder Kfz-Bereich, Verglasung im Über-Kopf-Bereich oder als gläserne Treppenstufen Verwendung.Composite safety systems according to the invention preferred as glazing or facade material in the architectural field, Hurricane-resistant glazing, thrown-through, breakthrough resistant Glazing, glazing in the aircraft or motor vehicle sector, glazing in the overhead area or as a glassy one Stair steps use.
Kompressionsschertest
nach
Zur
Beurteilung der Haftung einer PVB-Folie am Mineralglas wird ein
sogenannter Kompressionsschertest gemäß nachfolgender Beschreibung
durchgeführt.
Zur Herstellung der Prüfkörper wird
die zu prüfende
PVB-Folie zwischen zwei ebene Silikatglasscheiben des Formats 300
mm × 300
mm mit einer Dicke von 4 mm gebracht, in einem Vorverbundofen mit
Kalanderwalzen zu einem Glas-Vorverbund entlüftet und anschließend in
einem Autoklav bei einem Druck von 12 bar und bei einer Temperatur
von 140°C
innerhalb von 30 min. zu einem ebenen Verbundsicherheitsglas verpresst.
Aus dem so hergestellten Verbundsicherheitsglas werden 10 Proben
mit den Maßen
25,4 mm × 25,4
mm geschnitten. Diese werden unter einem Winkel von 45° in eine zweiteilige,
in
Die Prüfparameter sind wie folgt: The test parameters are as follows:
Für jedes Beispiel wird die bei der Abscherung ausgeübte Kraft von zehn gleichen Prüfkörpern linear gemittelt. Soweit in den nachfolgenden Beispielen und den Ansprüchen auf den mittleren Kompressionsschertest-Wert Bezug genommen wird, ist damit dieser Mittelwert aus 10 Messungen gemeint.For each An example is the force exerted on shearing by ten equals Test specimens averaged linearly. As far as in the following examples and claims is the mean compression shear test value hence this mean of 10 measurements meant.
Vergleichsbeispiel 1Comparative Example 1
Mit dem Produkt TROSIFOL® MV 0,76 (Kuraray Specialities Europe GmbH) und Floatglas der Stärke 2 mm (Planilux® der Firma Saint Gobain Glass) wurde ein Satz Verbundsicherheitsglas der Abmessung 30 × 30 cm zur Prüfung der Pummel- und Schertesthaftung und Ermittlung der sicheren Bruchhöhe (SBH) mit der 2260g Kugel gemäß ECE-R 43 hergestellt. Im Kugelfallversuch gemäß ECE-R 43 wurde eine sichere Bruchhöhe von 5,75 m festgestellt. An einem Abschnitt derselben Folie wurde im Schlagzugversuch gemäß DIN EN ISO 8256 (Probekörpertyp 5) die dynamische Zähigkeit und bei Prüfung im Zugversuch gemäß DIN EN ISO 527 eine „statische" Zähigkeit (= Arbeit bis Bruch) als Integral unter der Spannungs/Dehnungs-Kurve bei einer Vorschubgeschwindigkeit von 200 mm/min auf einer Zugprüfmaschine („ZWICK Z100") unter Verwendung eines Dehnungsaufnehmers („MULTISENS", Zwick) und der Auswertesoftware („TestXpert V9.01" Zwick) ermittelt.With the product TROSIFOL ® MV 0.76 (Kuraray Specialties Europe GmbH) and float glass of thickness 2 mm (Planilux ® by Saint Gobain Glass) was a set of laminated safety glass measuring 30 × 30 cm to test the pummel and shear test adhesion and determining the safe breaking height (SBH) with the 2260g ball manufactured according to ECE-R 43. In the falling ball test in accordance with ECE-R 43, a safe breaking height of 5.75 m was determined. On a section of the same film, the dynamic toughness was determined in a tensile test according to DIN EN ISO 8256 (specimen type 5) and a "static" toughness (= work to break) in the tensile test according to DIN EN ISO 527 as an integral under the stress / strain curve at a feed rate of 200 mm / min on a tensile testing machine ("ZWICK Z100") using a strain gauge ("MULTISENS", Zwick) and the evaluation software ("TestXpert V9.01" Zwick).
Erfindungsgemäße Beispiele 1–3Examples according to the invention 1-3
Flachfolien mit in Tabelle 1 angegebenen Zusammensetzungen wurden auf einer mit Breitschlitzdüse versehenen Extrusionsanlage in einer Stärke von 0,76 mm hergestellt, wobei die Massetemperatur im Extruder nicht höher als 210°C lag. Mit diesen Folien und jeweils 2 Stück Floatglas der Stärke 2 mm (Planilux® der Firma Saint Gobain Glass) wurden Verbundsicherheitsgläser der Abmessung 30 × 30 cm hergestellt und die sichere Bruchhöhe sowie Pummel- und Schertesthaftung ermittelt. An den gleichen Folien wurde wie im Vergleichsbeispiel beschrieben die dynamische und „statische" Zähigkeit ermittelt.Flat films having the compositions shown in Table 1 were prepared on a 0.76 mm thick extrusion die equipped extrusion line wherein the melt temperature in the extruder was not higher than 210 ° C. With these films, and in each case 2 piece of float glass of thickness 2 mm (Planilux ® from Saint Gobain Glass) were produced laminated safety glass measuring 30 × 30 cm and determines the safe break height and pummel adhesion and shear test. The dynamic and "static" toughness was determined on the same films as described in the comparative example.
Alle Mengenangaben in Gew.%, PVOH = Polyvinylalkoholgehalt des PVB-Harzes in Gew.%. Mengenangaben der Additive beziehen sich auf 100 Gew.% der Grundmischung. 3G8 = Triethylenglykol-bis-2-ethylhexanoat. DBEEA = Di(butoxyethoxyethyl)adipat. DBEA = Di(butoxyethyl)adipat. Ac = AcetatAll Quantities in% by weight, PVOH = polyvinyl alcohol content of the PVB resin in% by weight. Quantities of the additives are based on 100% by weight. the basic mix. 3G8 = triethylene glycol bis-2-ethylhexanoate. DBEEA = di (butoxyethoxyethyl) adipate. DBEA = di (butoxyethyl) adipate. Ac = acetate
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