DE1197199B

DE1197199B - Verbundglas

Info

Publication number: DE1197199B
Application number: DEK32543A
Authority: DE
Inventors: Dr Otto Herrmann; Dr Helmut Kesseler
Original assignee: Kalle GmbH and Co KG
Current assignee: Kalle GmbH and Co KG
Priority date: 1957-07-26
Filing date: 1957-07-26
Publication date: 1965-07-22

Description

Verbundglas Es ist bekannt, Sicherheitsglas durch Verbinden von zwei Glasscheiben mit einer Zwischenschicht aus weichgemachtem Polyvinylbutyral herzustellen. Dieses Verfahren wird durch Erhitzen unter Druck bewirkt, wobei eine gute Haftung zwischen der thermoplastischen Butyralschicht und dem Glas resultiert.
Es ist weiterhin bekannt, Folien aus Polyäthylenterephthalat und Polyestern der Cyclohexandicarbonsäure als Zwischenschichten bei der Herstellung von Sicherheitsglas zu verwenden. Der Nachteil dieser bekannten Sicherheitsgläser auf der Grundlage von Polyesterfolien besteht jedoch darin, daß der Verbund zwischen Glas und Folie keine ausreichende Festigkeit besitzt.
Die Zwischenschicht hat die Aufgabe, dem Verbundglas eine gute Stoßfestigkeit zu verleihen und beim Zerbrechen der Glasscheiben die Glassplitter festzuhalten. Beim Auftreffen eines Gegenstandes auf den Verbund soll ein Durchschlag möglichst vermieden werden. Die vorteilhaften Eigenschaften eines solchen Verbundglases sollen auch unter extremen Temperaturbedingungen möglichst weitgehend erhalten bleiben.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Verbundglas durch Verpressen von Glasscheiben mit mehreren Zwischenlegen aus Polymerisaten, wobei biaxial gereckte und wärmefixierte, oberflächlich chemisch unveränderte Folien aus Polyterephthalsäureglykolestern beiderseits mit weichgemachtem Polyvinylbutyral beschichtet und dann in an sich bekannter Weise mit den Glasscheiben verpreßt werden.
Die Folie aus Polyterepthalsäureglykolester bei dem Verbundglas gemäß der Erfindung ist eine durch Extrusion gewonnene Folie, die durch biaxiales Recken und anschließende Wärmefixierung vergütet ist.
Für die Herstellung der auf beiden Seiten mit weichmacherhaltigem Polyvinylbutyral beschichteten, vergüteten Polyesterfolie, die gemäß der Erfindung den Verbund mit Glasscheiben bildet, gibt es verschiedene Methoden. Die beidseitige Beschichtung läßt sich beispielsweise nach einem der bekannten Folienlackierverfahren erreichen. Man führt die Folie aus Polyterephthalsäureglykolester durch eine geheizte La,Aierwanne, die das Polyvinylbutyral nebst Weichmacher in Methanol gelöst enthält, und trocknet anschließend die anhängenden Schichten in einem Trockenschacht. Ein anderer Weg ist der, daß man eine warme, weichmacherhaltige Lösung des Polyvinylbutyrals in Methanol mit einer geeigneten Vorrichtung nacheinander auf beide Seiten der Folie aus Polyterephthalsäureglykolester gießt. Nach dem Aufgießen auf die eine Seite der Polyterephthalsäureglykolesterfolie wird das Lösungsmittel durch Erwärmen vertrieben und darauf die andere Seite in der gleichen Weise beschichtet. Man erhält Verbundglas gemäß der Erfindung, indem man die nach einem dieser Verfahren hergestellte Verbundfolie aus Polyterephthalsäureglykolester mit einer beidseitigen Schicht aus weichgemachtem Polyvinylbutyral. in an sich bekannter Weise zwischen Glasplatten bei erhöhter Temperatur unter Druck verpreßt.
Es ist nicht erforderlich, zur Herstellung des Verbundglases nach der Erfindung eine fertige, vorstehend beschriebene Polyterephthalsäureestei#-Polyvinylbutyral-Verbundfolie zu verwenden. Man erhält das Verbundglas mit den gleichen guten Eigenschaften auch, wenn man eine vergütete Polyterephthalsäureglykolesterfolie auf beiden Seiten mit einer weichmacherhaltigen Polyvinylbutyralfolie belegt und diese Folienkombination bei erhöhter Temperatur zwischen Glasscheiben verpreßt.
Für die Haltbarkeit und Widerstandsfähigkeit des Verbundglases gemäß der Erfindung kann auch die Stärke der Verbindung zwischen dem Polyterephthalsäureesterfilm und den Polyvinylbutyralschichten von Bedeutung sein. Um diese Haftung zu verstärken, verwendet man Haftverbesserer. Beispielsweise versieht man zu diesem Zweck die Polyesterfolie beiderseitig mit einem sehr dünnen überzog aus Siliciummonoxyd, der durch Aufdampfen im Hochvakuum auf die Folie aufgebracht wird. Durch eine solche Vorbehandlung der Polyterephthalsäureesterfolie wird die Haftung auf mehr als das Zehnfache erhöht. Als Haftverbesserer sind auch Umsetzungsprodukte von Metallalkoholaten mit chelatbildenden Substanzen oder Isocyanaten gut geeignet, beispielsweise die Umsetzungsprodukte von Tetrabutyltitanat mit Acetessigester oder Acetylaceton bzw. Phenylisocyanat. Man trägt sie vorteilhaft auf die Polyterephthalsäureesterfolie auf, kann sie aber auch durch Eintragen in die Polyvinylbutyrallösung zur Wirksamkeit bringen. Ferner eignen sich zur Verbesserung der Haftung zwischen der Polyterephthalsäureesterfolie und den Polyvinylbutyralschichten Polyacrylsäureester und Polymethacrylsäureester und die Mischpolymerisate beider, die man vorteilhaft in gelöster Form auf die Polyesterfolie aufträgt.
Das Verbundglas gemäß der Erfindung besitzt gegenüber bekannten Sicherheitsgläsern, z. B. gegenüber denen mit einer oder mehreren Zwischenschichten aus weichgemachtem Polyvinylbutyral eine stark verbesserte Durchschlagsfestigkeit, d. h. die Aufschlagsenergie eines das Verbundglas treffenden Gegenstandes muß erheblich größer sein, wenn es zu einem Durchschlag kommen soll. Gegenüber den bekannten Sicherheitsgläsern, die bereits eine Polyesterzwischenlage besitzen, hat das erfindungsgemäße Verbundglas den Vorteil einer verbesserten Haftung zwischen Glas und Zwischenlage. Ein weiterer Vorteil ist, daß die abfallende Splittermenge auf der dem Stoß abgewandten Seite erheblich verringert wird. Die Kältefestigkeit wird ebenfalls verbessert; die Temperatur, bei der ein Durchschlagerfolg erfolgt, liegt bei dem Verbundglas gemäß der vorliegenden Erfindung um mehrere Grade tiefer als bei dem Verbund mit nur aus Polyvinylbutyral oder nur aus Polyesterfolie bestehender Zwischenschicht. Beispiel 1 Eine 50#t dicke Folie aus Polyterephthalsäureglykolester, die biaxial gereckt und bei 200°C hitzefixiert ist, wird beidseitig mit 400 p. dicken Filmen aus weichgemachtem Polyvinylbutyral belegt. Die Polyvinylbutyralfilme haben folgende Zusammensetzung: 100 Gewichtsteile Polyvinylbutyral mit einem K-Wert von 68, 43 Gewichtsteile Weichmacher, bestehend zu zwei Drittel aus dem Ester von 1 Mol Triäthylenglykol und 2 Mol Diäthylessigsäure und zu einem Drittel aus dem Ester von 1 Mol Triäthylenglykol und 2 Mol Buttersäure.
Das dreischichtige Gebilde wird dann zwischen zwei Glasplatten gebracht und mit Hilfe einer Plattenpresse bei einem Druck von etwa 15 kg/cm2 bei 130°C verpreßt.
Bei einer Kugelfallprüfung, bei der aus 2 m Höhe eine 760 g schwere Stahlkugel auf ein 18 - 18 cm großes Verbundglas fiel, trat bei -40°C kein Durchschlag auf. Die nach unten abfallende Splittermenge betrug nur 0,04% des Verbundglasgewichtes. Ein Verbundglas, bei dem zwei 400 #t dicke Polyvinylbutyralfolien ohne Zwischenschicht zwischen Glasplatten unter den gleichen Bedingungen verpreßt wurden, wurde bei der gleichen Kugelfallbeanspruchung glatt durchgeschlagen. Die abfallende Splittermenge betrug 0,8% des Verbundglasgewichtes.
Beispiel 2 Eine 50#t dicke, durch biaxiales Recken und Wärmefixierung vergütete Folie aus Polyterephthalsäureglykolester -wurde in einer Vakuumkammer bei 10-4 Torr 1,5 Minuten lang beidseitig dem Dampf von Siliciummonoxyd ausgesetzt. Das Siliciummonoxyd gelangte aus Wolframschiffchen bei einer Temperatur von über 1250°C zur Verdampfung. Die bedampfte Folie wurde dann beidseitig mit je einer weichgemachten Polyvinylbutyralfolie von 200 #t Dicke belegt und wie im Beispiel 1 zwischen Glasplatten verpreßt. Es resultierte ein optisch einwandfreies Verbundglas. Die Haftung der Polyvinylbutyralschichten auf der Polyterephthalsäureesterfolie lag in der gleichen Größenordnung wie die des Polyvinylbutyrals am Glas.
Beispiel 3 Eine 50#t dicke vergütete Polyterephthalsäureesterfolie wurde durch eine 3%ige benzolische Lösung eines Umsetzungsproduktes von 1 Mol Tetrabutyltitanat mit 1 Mol Phenylisocyanat gezogen und anschließend 5 Minuten auf 150°C erhitzt. Auf der so präparierten Folie wurde durch Aufgießen einer 25%igen methanolischen Lösung von weichmacherhaltigem Polyvinylbutyral der gleichen Zusammensetzung, die im Beispiel 1 angegeben ist, nacheinander auf beiden Seiten ein Film gebildet, der nach der Trocknung bei 60°C die Dicke von 200 #t besaß. Diese dreischichtige Verbundfolie wurde bei 130°C im Autoklav unter 10 atü Stickstoff zwischen Glasplatten verpreßt.

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zur Herstellung von Verbundglas durch Verpressen von Glasscheiben mit mehreren Zwischenlagen aus Polymerisaten, d a d u r c h gekennzeichnet, daß biaxial gereckte und wärmefixierte, oberflächlich chemisch unveränderte Folien aus Polyterephthalsäureglykolestern beiderseits mit weichgemachtem Polyvinylbutyral beschichtet und dann in an sich bekannter Weise mit den Glasscheiben verpreßt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Polyterephthalsäureglykolesterfolie eine das Polyvinylbutyral und den Weichmacher enthaltende Lösung aufgebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Polyterephthalsäureglykolesterfolie und die Polyvinylbutyralschichten eine die gegenseitige Haftfestigkeit dieser beiden Schichten verbessernde Substanz eingebracht wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Polyterephthalsäureglykolesterfolie eine das Polyvinylbutyral, den Weichmacher und die Haftsubstanz enthaltende Lösung aufgebracht wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß als die Haftung verbessernde Substanz das Umsetzungsprodukt eines Metallalkoholats mit einer chelatbildenden Substanz oder einem organischen Isocyanat oder ein Polyacrylsäureester, ein Polymethacrylsäureester oder ein Mischpolymerisat der beiden verwendet wird. In Betracht gezogene Druckschriften Britische Patentschrift Nr. 605 106; USA.-Patentschrift Nr. 2 623 033; Referat im »Chemischen Zentralblatt«, 1953, S. 7951, über die canadische Patentschrift Nr. 478 718.