DE1596875A1

DE1596875A1 - Verglasung in Form eines Schichtkoerpers aus zwei Glasscheiben und zwischengeordneter Kunststoffschicht

Info

Publication number: DE1596875A1
Application number: DE19661596875
Authority: DE
Inventors: Motter Theodore James; Mattimoe Paul Timothy
Original assignee: Libbey Owens Ford Glass Co
Current assignee: Libbey Owens Ford Glass Co
Priority date: 1965-02-25
Filing date: 1966-02-22
Publication date: 1971-03-25
Also published as: DE1596875C3; NL6602487A; DE1596875B2; SE320774B; US3361699A; LU50475A1; GB1141152A; BE676488A; NL150046B

Description

LIBBEY OWENS POHD GLASS COMPANY, 811 Madison Avenue Toledo, Ohio, V.St.A.

Verglasung in Form eines Schichtkörpers aus zwei Glasscheiben und zwischengeordneter Kunststoffschicht

Für diese Anmeldung wird die Priorität der entsprechenden US-Patentanmeldung Serial No. 435 788 vom 25. Februar 1965 in Anspruch genommen.

Die Erfindung betrifft Verglasungseinheiten in Form von Schichtkörpern, und insbesondere eine neuartige Zwischenschichtmasse für die Anwendung bei dom Herstellen eines Sicherheitsglases in Form eines Schichtkörpers und das entsprechende Herstellungsverfahren.

Sicherheitsglas in Form eines Schichtkörpers, wie es als Windschutzscheiben in modernen Kraftfahrzeugen angewandt wird, besteht aus zwei Glasscheiben, die innig miteinander über eine zwischengeordnete Kunststoffschicht verbunden sind. Praktisch überall wird Polyvinylbutyral als Zwischenschichtmaterial angewandt. Polyvinylbutyral ist ein Elastomeres, das die Energie eines aufschlagenden Gegenstandes dadurch absorbieren kann, daß dasselbe eine Dehnung in einem gewissen Ausmaß erfährt, die in einem erheblichen Maße von den Klebkräften abhängt, die -» zwischen dem Polyvinylbutyral und dem Glas wirksam werden.

Wenn das Anhaften der Zwischenschicht aus Kunststoff an dem

^ Glas bei einem hohen Wert gehalten wird, wird die Fähigkeit ο 'ier Zwischenschicht aich zu dehnen und die Energie eines auf-σ> ijohiagenden Gegenstandes zu absorbieren, verringert, wodurch

** BAD

sich eine entsprechende Verringerung der Widerstandsfähigkeit gegen ein Durchdringen ergibt. Wenn andererseits nur geringe oder keine Klebkraft zwischen der Zwischenschicht und dem Glas besteht, wird die Widerstandsfähigkeit gegen ein Durchdringen sich einem höchsten Wert nähern. Wie sich jedoch ohne weiteres ergibt, kann der Zustand eines nur geringfügigen oder keines Anhaftens nicht bei dem Sicherheitsglas von Kraftfahrzeugen geduldet werden, und zwar aufgrund der Gefahr gegenüber den Insassen, wie sie sich durch Stücke fliegenden Glases ergeben, die sich von der Zwischenschicht bei einem Zerbrechen das Schichtkörpers lösen können. Somit ist man bisher allgemein dergestalt verfahren, daß die Kiebkraft des Polyvinylbutyral an dem Glas bei einem hohen Wert gehalten wird. Diese Anwendung von Polyvinylbutyral hoher Klebkraft ist weiterhin in einem geringen Ausmaß durch die Tatsache beeinflußt worden, daß keine annehmbaren Verfahren für das Einstellen der Klebkraft bisher zur Verfügung standen. Es wurde nun Jedoch gefunden, daß ein optimaler Wert des Anhaftens des Glases an der Zwischenschicht bei Schichtkörpern für die Windschutzscheiben von Kraftfahrzeugen vorliegt. Bei diesem optimalen Wert der Klebkraft ist es der Zwischenschicht möglich, sich ausreichend zu dehnen, um eine gute Widerstandsfähigkeit gegen ein Durchdringen bei Aufschlagenden stumpfen Gegenständen, wie dem menschlichen Kopf, zu ergeben, während gleichzeitig ein ausreichendes Anhaften vorliegt, um ein Ablösen der Glasteilchen mit größerer Größe zu verhindern.

Bisher Bind die zur Verfügung stehenden Verfahren für ein Einstellen und Steuern der Klebkraft des Polyiinylbutyrals an Glas mit erheblichen Naohteilen verbunden.Es ist z.B. vorgeschlagen, diese Zielsetzung daduroh zu erreichen, daß der Feuchtigkeits-

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gehalt der Zwischenschicht aus Vinylbutyral einreguliert wird. Es ist seit langem bekannt, daß der Vinylbutyral-Kunststoff der in Schichtkörpern aus Glas angewandten Art eine verringerte Klebkraft an Glas bei höheren Feuchtigkeitsgehalten zeigt. Dieser Kunststoff kann bis zu 4 bis 5% Wasser absorbieren. Gewöhnlich erfolgt Jedoch eine Ueberführung in den Schichtkörper bei einem Feuchtigkeitsgehalt von 0,3 bis 0,8$. Indem der Kunststoff hohen Feuchtigkeitsgraden ausgesetzt wird, kann dessen Feuchtigkeitsgehalt erhöht werden, und somit ist vorgeschlagen worden, den Feuchtigkeitsgehalt auf etwa 1$ vor dem UeberfUhren in den Schichtkörper als eine Möglichkeit einzustellen, eine verringerte Klebkraft zu erzielen, bei der die Zwischenschicht in der Lage ist sich merklich auf dem Aufschlag zu dehnen, jedoch nicht so gering ist, daß Glasteile erheblicher Größe hiervon gelöst werden.

Dieses Verfahren mit dem hohen Feuchtigkeitsgehalt läßt sich jedoch industriell im großen Maßstab bei Windschutzscheiben nur schwierig durchführen, da es hierzu erforderlich ist, daß die Arbeitsgänge, die zu dem Schichtkörper führen, unter Bedingungen eines sher hohen Feuchtigkeitsgehaltes durchgeführt werden, da ansonsten der Kunststoff Feuchtigkeit an die umgebende luft während des Zusammenbaues der Windschutzscheibe verliert. Weiterhin wurde gefunden, daß Schichtkörper aus Glas mit einem hohen Feuchtigkeitsgehalt in der Zwischenschicht weniger beständig gegenüber Wärme und weniger dauerhaft gegenüber Bewitterungseinflüssen als entsprechende Schichtkörper sind,die eine Zwischenschicht mit geringem Feuchtigkeitsgehalt aufweisen. Weiterhin ist die Steuerung der Klebkraft, wie sie bei dem Herstellen eines Schiehtkörpers mit hohem Feuchtigkeitsgehalt der Zwischenschichten erhalten wird, nicht immer reproduzierbar. Scheinbar verhalten sich unterschiedliche Ansätze des Zwischenschichtmaterials

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unterschiedlich gegenüber hohem Feuchtigkeitsgehalt, wodurch sich unterschiedliche Wirkungen bezüglich der Klebkraft ergeben. Es wurde nun gefunden,und die vorliegende Erfindung beruht auf einer derartigen Feststellung, daß das Verkleben von Glas an einem Vinylbutyral-Kunststoff in reproduzierbarer Weise innerhalb des normalen Feuchtigkeitsgehalt-bereiches der Zwischenschicht, wie es zur Zeit in der Sicherheitsglasindustrie angewandt wird, dadurch gesteuert werden kann, daß dem Vinylbutyral-Kunststoff Produkte aus bestimmten organischen, nichtionischen in OeI dispergierbaren, oberflächenaktiven Verbindungen zugesetzt werden, die in dem gleichen Molekül hydrophile und hydrophobe Gruppen enthalten. Diese Feststellung hat das Herstellen neuartiger Verglasungseinheifcen in Form von Schichtkörpern ermöglicht, die einen optimalen Wert der Klebkraft zwischen Glas und Zwischenschicht aufweisen. Eine der Erfindung zugrundeliegende wesentliche Aufgabenstellung besteht somit darin, eine Vinylbutyral-Kunststoffolie zu schaffen, die bei dem Anwenden als Zwischenschicht in einer Verglasungseinheit in Form eines Schichtltrpers derselben eine stark verbesserte Kombination des Anhaftens! an dem Glas und Widerstandsfähigkeit gegenüber dem Durchdringen bei Schlageinwirkung aufweist.

Eine weitere der Erfindung zugrundeliegende Aufgabenstellung besteht darin, ein Verfahren zum Behandeln von Polyvinylbutyral-Kunststoffen dergestalt zu schaffen, daß das Anhaften derselben an Glas gesteuert wird, ohne daß sich gleichzeitig eine nachteilige Beeinflussung anderer zweckmäßiger Eigenschaften der Kunststoffe ergibt.

Erfindungsgemäß wird somit eine Verglasungseinheit in Form eines Schichtkörpers geschaffen, die zwei Glasscheiben aufweist, die miteinander über eine zwischengeordnete durchsichtige Folie aus einem thermoplastischen Material verbunden sind,

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die dadurch, gekennzeichnet ist, daß dieses thermoplastische Material 100 Gew.Teile Polyvinylbutyral, 30 bis 50 Gew.Teile eines Weichmachers für das Polyvinylbutyral und 0,5 bis 15 Gew. Teile einer Verbindung enthält, die die allgemeine Struktur=- formel

^X-V^Zn
aufweist, in der X aus der Gruppe, bestehend aus Fettsäure-, Fettamid- und Fettätherresten ausgewählt ist, die 10 bis 18

als
Kohlenstoffatome und nicht mehr/eine Doppelbindung aufweisen, Y eine Polyhydroxyverbindung ist, die aus der Gruppe, bestehend aus Sorbitol, Glyzerin, Aethylenglykol und Propylenglykol ausgewählt ist, wobei m 0 oder 1 und Z eine eine endständige Hydroxylgruppe aufweisende Polyoxyäthylgruppe mit 1 bis 20 Oxyäthylgruppen und η 0 bis 2 ist.

Erfindungsgemäß wird ebenfalls eine Zwischenschicht für die Anwendung bei dem Herstellen von Verglasungseinheiten in Form von Schichtkörpern geschaffen, die aus einer durchsichtigen Folie eines thermoplastischen Materials besteht, das dadurch gekennzeichnet ist, daß dasselbe 100 Gew.Teile Polyvinylbutyral, 30 bis 50 Gew.Teile eines Weichmachare für dieses Polyvinylbutyral und 0,5 bis 15 Gew.Teile einer Verbindung enthält, die die allgemeine Strukturformel

*-V^Zn

aufweist, in der X aua der Gruppe, bestehend aus Fettsäure-, Fettamid- und Fettätherresten ausgewählt iet, die 10 bis 18 Kohlenstoffatome und nicht mehr als ein· Doppelbindung aufweisen, Y eine Po lyhydr oxy Verbindung ist, die aueder Gruppe ,. bestehend au« Sorbitol, Glyzerin, Aethylenglykol und Propylenglykol auegewählt: iet, wobei β 0 oder 1 und Z eine eine endetändige Hydroxylgruppe aufweitende Polyoxyäthylgruppe mit 1 bis 20 Oxyäthylgruppen und η Obi« 2 iet. bad ORIGINAL - 6 -

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- 6 Die in der erfindungsgemäßen Weise zu behandelnden Polyvinylbutyral-Kunststoffe können entweder vermittels (l) Herstellen von Polyvinylalkohol aus Polyvinylacetat durch Einwirken eines sauren oder eines alkalischen Katalysators und sodann Umwandeln vermittels Umsetzen mit Butyraldehyd in ein Acetal durch die Einwirkung eines sauren Katalysators, oder (2) vermittels äDurchführec der Eeaktionen in einer einzigen Stufe mit einem sauren Katalysator, hergestellt werden, wie es allgemein bekannt ist. Diese Polyvinylbutyral-Kunststoffe enthalten allgemein etwa 16 bis 25 Gew.# Hydroxylgruppen berechnet als Polyvinylalkohol, weniger als 3 Gew.^ Acetatgruppen, berechnet als Polyvinylacetat und der restliche Anteil, und zwar etwa 72 bis 84 Gew,^ Polyvinylbutyral.

Weiterhin können die in der erfindungsgemäßen Weise behandelten Polyvinylbutyral-Kunststoffe ebenfalls neutralisiert werden. In diesem Zusammenhang wird der in der Kunststoff bildenden Lösung vorliegende restliche saure Katalysator durch den Zusatz eines geeigneten Alkalis oder alkalischen Salzes neutralisiert werden. Die Menge des in Anwendung kommenden alkalischen Salzes ist allgemein geringfügig im Uebersohuß gegenüber der Menge anzuwenden, die flir das Neutralisieren des Katalysators in Form einer Mineralsäure erforderlioh ist, wobei der erhaltene Kunststoff eine Alkalinität oder Alkalititer von etwa 10 bis 30 aufweist. Diese neutralisierten Kunststoffe, wobei hier hinzugefügt sei, sind diejenigen, tile sie zur Zeit praktisch überall auf der Welt industriell für das Herstellen der Zwischenschichten von Sicherheitsglas angewandt werden«

Erfindungagemäß werden 100 Gew. Teile der oben beschriebenen Polyvinylbutyralkunetatoffe mit 0,5 bia 15 Gew.Teilen einer Verbindung komponndiert, die die oben angegebene allgemeine struk-

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turformel besitzt. Der Zusatz einer Verbindung mit dieser Formel zu einer jiolyvinylbutyral-Kunststoffmasse führt zu einer Verringerung im mäßigen Ausmaß des Anhaftens des Glases an der dafauf gebildeten Zwischenschicht, wobei eine wesentliche Erhöhung der Widerstandsfähigkeit gegen ein Durchdringen der Schichtkörper erzielt wird, die eine derartige Zwischenschicht aufweisen. Weiterhin, und dies ist insbesondere wichtig, läßt sich diese verbesserte Kombination an Eigenschaften leicht in industriellem Maßstab in der erfindungsgemäßen Weise reproduzieren, und zwar trotz geringfügiger Unterschiede in den Eigenschaften und/oder äer Zusammensetzung der zu behandelnden Kunststoffe.

Einige bevorzugte Verbindungen für das erfindungsgemäße Anwenden sind Polyoxyäthylensorbitolmonopalmitat, Polyoxyäthylensorbitolmonostearat und Polyoxyäthylensorbitolmonooleat. Bezüglich der allgemeinen Strukturformel stellt X natürlich die*Fettsäuregruppen dieser Verbindungen, Y die Sorbitolgruppe und Z die Pglyoxyäthylenkette dar. Sowohl η als auch m weisen bei diesen Verbindungen Werte von 1 auf. Eine weitere Verbindung, die sich als ausgezeichnet für das Erzielen guter Ergebnisse in der erfindungsgemäßen Weise erwiesen hat, ist Diäthylenglykolmonoricinoleato Wie sich ohne weiteres bezüglich dieser Verbindung ergibt, stellt X den R&einoleylrest und 2 die Polyoxyäthylgruppe dar, wobei η 1 und m 0 ist. Zwei weitere Verbindungen, die erfindungsgemaß Anwendung finden können, sind Glyzerinmonoricinoleat und Sorbitolmonolaurat. Bezüglich der allgemeinen Strukturformel stellt X den Ricinoleylrest und Y das Glyzerin dar, wobei m 1 und η 0 für die erste Verbindung ist, und X stellt den Monolautratrest und Y das Sorbitol dar, und ν ist hierbei m = 1 und η = 0 bezüglich der zweiten Verbindung.

Die PolyoxyäthylenglykoJ-ester der Fettsäuren haben sich eben-

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falle als wirksam für die erfindungsgemäße Anwendung bei dem Steuern der Klebkraft des Polyvinylbutyral in Sicherheitsglas genauso wie Aethylenoxid-Kondensate von Fettsäureamiden erwiesen» Ein Beispiel für die ersteren ist ein Fettsäureester des Polyäthylenglykols mit der Strukturformel ·

in der R den Kohlenwasserstoffrest der Fettsäuren mit einem durchschnittlichen Molekμlargewicht von etwa 250 bis 300 darstellt und X gleich 15 ist, während ein Beispiel für die letieren das N.N*-Polyoxyäthyloleylamid der Strukturformel

0
R- C-N ( OH₈ CH₈ O)-H

(CH₈CH₈O)_x-H
ist, wobei R = C₁₇H₃₃ (Oleyl) und χ + y = 5 ist₀

Es haben sich viele weitere in OeI dispergierbare, oberflächenaktive Produkte der allgemeinen Strukturformel als Funktionsfähig für das Steuern der Klebkraft der Zwischenschicht aus Polyvinylbutyral für Sicherheitsglas erwiesen, und in diesem Zusammenhang seien die folgenden Verbindungen erwähnt. Isooctylphenoxypolyoxyäthanol mit 9 bis 10 Oxyäthylengruppen in der Polyoxyäthanol-Seitenkette, Glyzerinoleostearat, Sorbitolmonolaurat, Polyoxyäthylensorbitollaurat, Alkylpolyoxyäthylenthio-

^ äther, Nonylphenoxypolyoxyäthylenäthanol und ein polyoxyäthy- χ- lierter Fettalkohol der Strukturformel

^ RO(CH₈CH₈O)-H

^ in der R = C₁₈H₃₈ und X = 10 bis 15 ist.

° Der bevorzugte Bereich der Teile der der Klebkraft steuernden Verbindung pro 100 Teile Polyvinylbutyral-Klebstoff hängt in einem gewissen Ausmaß von der Verbindung ab. So wurde gefunden, daß bei bestimmten der Verbindungen eine relativ kleine Menge, z.B. 0,5 big 7 Gew.Teile derselben, pro 100 Gew_tlTaile des Kunst-

ÖAU UttlülNÄL - 9 -

stoffes lediglich, erforderlich ist, um die gewünschte gesteuerte Klebkraft zu erreichen, und in einigen Fällen nejgsn größere Mengen dazu, die Klebkraft unter einen bevorzugten Wert zu verringern. So führt z.B. der Zusatz von 0,5 bis 1 Gew.Teilen Diäthylenglykolmonoricinoleat zu 100 Gew.Teilen Polyvinylbutyral-Kunststoff und 39 bis 40 Gew.Teile Weichmacher zu einem besonders ausgezeichneten Produkt der Zwischenschicht mit gesteuerter Klebkraft. In ähnlicher Weise führt der Zusatz von 2 -v ' bis 5 Gew. Teilen Polyoxyäthylensorbitolmonopalmitat zu 100 Gew.Teilen Kunststoff und 35 bis 38 Gdw.Teile Weichmacher, sowie 3 bis 7 Gew.Teile entweder eines polyoxyäthylierten Fettalkhhols der Strukturformel

HO(CH₈CH₂O)_x-H

in der H = C₁₈H₃₈ und X = 10 bis 15 ist, oder Nonylphenoxypolyoxyäthylenäthanol pro 100 Gew.Teile des Kunststoffes und 33 bis 37 Gew.Teile Weichmacher zu einem besonders ausgezeichneten, Zwischenschichtprodukt mit gesteuerter Klebkraft·

Andererseits führen bestimmte der die Klebkraft steuernden Verbindungen für die erfindungsgemäße Anwendung zu einer Ausbildung ihrer günstigsten Wirkung auf die Klebeigenschaften

in des Polyvinylbutyral-Kunststoffes, wenn dieselben/relativ großen Mengen vorliegen, z.B. mehr als 7 Gew.Teile derselben pro 100 Gew.Teile des Kunststoffes. So sind z.B. besonders gute Ergebnisse mit dem Zusatz von 7 bis 10 Gew.Teilen von entweder Glyzerinmonorioinoleat oder Polyoxyäthylensorbitolmonolaurat pro 100 Gew.Teile des Kunststoffes und 30 bis 33 Gew. Teile des Weichmachers erreicht worden·

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109813/0164 .bad original

Wie weiter oben ausgeführt, wird entweder vor oder nach, dem Beimischen der die Klebstoff-kraft fördernden Verbindung zu dem Polyvinylbutyral-Kunststoff ein derartiger Kunststoff normalerweise mit einem geeigneten Weichmacher kompoundiert. Um in einem Schichtglas bei unterschiedlichen Wetterbedingungen wirksam zu sein, werden die Kunststoffe allgemein mit 30 bis 50 Gew.Teilen Weichmacher pro 100 Grew.Teile Kunststoff weichgemacht. Die ganz allgemein in Schichtglas Anwendung findenden Weichmacher sind Dibutylsebacat, Triäthylenglykol-di-2-äthylbutyrat und Dibutylcellosolvadipat. Es können auch Esterweichmacher dort Anwendung finden, wo besondefe Wirkungen angestrebt werden. Nach einem gründlichen Homogeiisieren des Kunststoffes, des Weichmachers und der zugesetzten Verbindung wird das so gebildete Gemisch in eine Folie vorherbestimmter Dicke für die Anwendung in dem Schichtkörper mit der angestrebten mechanischen Festigkeit überführt. Sodann werden die Kunststoff-Folien mit den Glasscheiben zusammengesetzt und unter Beaufschlagen von Wärme und Druck unter Ausbilden der fertigen VerglasuigBeinheit verarbeitet. In diesem Zusammenhang und in dem Fall, d aß die Einheit als Windschutzscheibe in einem Kraftfahrzeug angewandt werden soll, sollten die Glasscheiben eine Dicke von 1,65 bis 4»32 mm und vorzugsweise vin 2,28 - 3,94 mm und die Kunststoff-Folie eine Dicke von etwa 0,38 - 1,27 mm und vorzugsweise von 0,38 bis 0,76 mm aufweisen. Die Erfindung wird im folgenden weiterhin beispielsweise erläutert, wobei sich Teile und Prozentsätze auf der Gewichtsgrundlage verstehen, soweit es nicht anderweitig vermerkt ist.

- 11 BAD ORIGINAL

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• ι s^ ο u υ / s/ - 11 Beispiel 1

Es wird ein Polyvinylbutyral-Kunststoff vermittels Kondensation von Butyraldehyd mit Polyvinylalkohol in Gegenwart eines Mineralsäure-Katalysators hergestellt. Wie weiter oben ausgeführt, ist die Herstellung von Kunststoffen dieser Art allgemein bekannt, so daß eine ins einzelne gehende Beschreibung hier nicht notwendig ist. Es reicht aus festzustellen, daß der Polyvinylbutyral-Kunststoff das Endprodukt einer derartigen Kondensations-Reaktion fst, die unter Bedingungen der Zeit, Temperatur und Konzentration der Reaktionsteilnehmer so durchgeführt wird, daß ein Produkt erhalten wird, deseen chemische Zusammensetzung 75 bis 82% kondensierte Butyraläehydgruppen und 18 bis 25$ Polyvinylalkoholgruppen in der Kunststoffkette aufweist. Der verbleibende Säurekatalysator in der zu dem Kunststoff führenden Lösung wird mit einem Alkali neutralisiert, wie es allgemein bekannt ist.

Um eine Zwischenschichtfolie mit gesteuerter Klebkraft in der erfindungsgemäßen Weise herzustellen, wird der neutralisierte Polyvinylbutyral-Kunststoff auf einer Kautschuk-Malaxat-Knetvorrichtung mit 3 GH Weichmacher (Triäthylenglykol-di-2-äthylbutyrat) verknetet und Polyoxyäthylensorbitolmonopalmitat als das die Klebkraft steuernde Mittel zugesetzt. Die Masse besteht aus 100 Gew.Teilen Kunststoff, 35 Gew.Teilen 3 GH und 5 Gew.Teilen Polyoxyäthylensorbitolmonopalmitat. Diesees Gemisch wird sodann auf einem Knetwerk in Folien mit einer ο Dicke von 0,38 mm überführt.

_i Die erhaltenen Polyvinylbutyral-lOlie/mit zwei äußeren Schichco

-~- ten Spiegelglas mit einer Dicke von 3»18 mm und Abmessungen

-* von 30,5 x 30,5 cm in einen Schichtkörper überführt. Dieser Schichtkörper ist klardurchsichtig, farblos und wärmebeständig und zeigt nachdem derselbe 6 Monate lang der Bewitterung

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und 1000 Stunden lang einem beschleunigten Witterungstest ausgesetzt worden ist, wobei der Schichtkörper kontinuierlich der Lichteinwirkung eines Kohlebogens ausgesetzt wird, der reich an ultravioletten Strahlen ist sowie intermittierend mit Wasser besprüht wird, keine nachteiligen Wirkungen.

Weitere Schichtkörper mit Abmessungen von 30,5 x 30,5 cm, die in genau der gleichen Weise wie oben beschrieben hergestellt worden sind, werden der S^hlageinwirkung von einer Stahlkugel mit einem Gewicht von 0,91 kg ausgesetzt, die senkrecht frei nach unten von einer Höhe von 3»05 m herunterfällt. In Jedem Fall trägt der Schichtkörper die Stahlkugel. Der von der Glasscheibe längs Bruchstellen über eine Entfernung bis zu 3»18 mm weggezogene Kunststoff zeigt eine verringerte Klebkraft und hohe Energieabsorption. Nur eine geringe Anzahl fäiner Glasteilchen wird von den Oberflächen der Schichtkörper abgetrennt. Das Anhaften des Glases an der Kunststoff-Zwischenschicht wird sodann zusätzlich dadurch geprüft, daß dieselbe der Sohlageinwirkung durch einen Hammer unterworfen wird und hierbei handelt es sich um einen herkömmlichen Test für die Klebkraft, wie er allgemein in der Glasindustrie Anwendung findet. Bei diesem Test wird el^eraein derSchichtkörper einer Tempe ratur von -18°C 1 Stunde lang ausgesetzt. Die in dieser Weise , vorbereiteten Schichtkörper werden sodann gegen eine schwere Metallplatte gehalten und solange behämmert, bis das Glas voll-

^ ständig pulverisiert ist und keine flache Oberfläche des Glases

oo verbleibt. Lose Glasteilchen werden durch Schütteln des ^ω Schichtkörpers entfernt und die Schichtkörper sodann unter- ° sucht und bewertet*

^ Die Klebkraft wird vermittels einer willkürlichen Skala bewertet, die von "gut +" bis "keine Bindung" verläuft und entspricht der Menge an nicht bedecktem Kunststoff, wie er nach

BAD ORIGINAL _ _l3 _

diesem Test beobachtet wird. Die folgende Tabelle gibt die willkürliche Tabelle gegen dien entsprechenden Prozentsatz der angenäherten Fläche der freiliegenden Zwischenschicht wieders

Tabelle 1 Bewertung j» freiliegende Zwischenschicht

gut+ 1% oder weniger

gat 1 bis

gut - 5 bis

ziemlich gut bis gut 10 bis 30$

mittelmäßig 30 bis 50$

schlecht bis mittelmäßig 50 bis 70$

schlecht 70 bis 95$

keine Bindung 95 bis 100$

DSe Klebkraft des Glases an der oben beschriebenen und erfindungsgemäß hergestellten Kunststoff-Zwischenschicht wird vermittels dieses Tets "gut-" bewertet. Für Vergleichszwecke werden ähnliohe Schichtkörper gleichen Aufbaus wie weiter oben beschrieben mit der Ausnahme hergestellt, daße 40 Gew.Teile 3 GH Weichmacher und kein die Klebkraft steuerndes Mittel angewandt wird. Alle vermögen nicht die Stahlkugel« mit einem Gewicht von 0,91 kg au tragen, so bald dieselbe von einer Höhe von 3,05 m fallengelassen wird, wodurch der Schichtkörper in drei oder vier Stücke zarbroohen wird. Es löst sich kein Kunststoff von dem Glas längs der Bruchlinien, und die vermittels des Hammer tests bei -18⁰O bestimmte Klebkraft wird als "gut+" bewertet.

ο Ks ist zu beachten, daß der Klebkraftbereioh, wie er duroh

«> (Jen obigen Test bestimmt wird, zu den gewünsohten erfindungs-

^CaJ gemäßen rOrgebnissen führend, allgemein zwiaehen "gut-" bis

j "schlecht - mittelmäßig" liegt, wobei der bevorzugte Bereich

f n»l "!tiittelmäßig"bio "gut-" liegt. Bei den derzeitigen Soioht-

körpern Mir die Anwendung in Kra f'tfuhf/a.Mi^un wird «h aln we-

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- 14 sentlich erachtet, daß eine Klebkraft von "gut+" erreicht wird.

Beispiel 2

Ea werden neutralisierte Polyvinylbutyral-Kunststoffe der gleichen Zusammensetzung wie im Beispiel 1 beschrieben, hergestellt und einzelne derselben in dem ersten Fall mit 39 Teilen 3 GH Weichmacher und 1 Teil Diäthylenglykolmonoricinoleat zusammengegeben, und in dem zweiten Fall mit 39,5 Teiles 3 GH Weichmacher und 0,5 Teilen Diäthylenglykolmonoricinoleat zusammengegeben. Die erhaltenen' Massen werden sodann in Kunststoff-Folien mit einer Dicke von 0,38 mm verknetet und diese Folien mit zwei äußeren Schichten Spiegelglas mit einer Dicke von 3,18 mm und Abmessungen von 30,5 χ 30,5 cm in einen klardurchsichtigen, farblosen Schichtkörper überführt. Die Schichtkörper zeigen nach 6 monatiger Bewitterung und nachdem dieselben den beschleunigten Bewilfcerungstests, wie weiter oben beschrieben, 1000 Stunden lang ausgesetzt worden sind, keine nachteiligen Erscheinungen.

In genau der gleichen Weise wie oben beschrieben, werden weitere Schichtkörper mit Abmessungen von 30,5 x 30,5 cm hergestellt und auf dieselben eine Stahlkugel mit einem Gewicht von 0,91 kg senkreoht von einer Höhe von 3»05 m fallengelassen. In diesem Fall trägt der S hichtkörper die Stahlkugel. Der Kunststoff löst sich von dem Glas längs Bruchlinien über eine etrecke von etwa 3,18 mm, wodurch eine verringerte Klebkraft

-* und hohe Energieabsorption angezeigt wird. Das Ankleben des ο

^ Glases an der Kunststoff-Zwischenschicht, wie es durch den to Hammertest bei -Ig⁰O bewertet wird, beläuft sich auf "mittel-ο mäßig - gut" für den Schichtkörper mit der Zwischenschicht, ^ die 1 Teil Diäthylenglykolmonoricinoleat enthält und auf "gutfür Uöii Schichtkörper, dessen Zwischenschicht 0,5 Teile dieser

uv·, ^ ,-, ÖAD ORIGINAL

Verbindung enthiiU. Ib

Es finden für den Vergleich Schichtkörper gleichen Aufbaue wie weiter oben beschrieben mit der Ausnahme Anwendung, daß kein Diäthylenglykolmonoricinoleat in der Kunststoffmasse vorliegt. Dieselben verhalten eich in genau der gleichen Weise wie die Vergleichs-Schichtkörper nach dem Beispiel 1.

Beispiel 3

Es wirdein Gemisch aus 100 !Teilen neutralisiertem Polyvinylbutyral-Kunststoff in der gleichen Zusammensetzung wie im Beispiel 1 mit 35 Teilen 3 GH Weichmacher und 5 Teilen Polyoxy- äthylier tem Fettalkohol der Strukturformel

RO(OH₂CH₂O)_x-H

in der R = O₁₈H₃₈ und X = 10 bis 15 ist, kompoundiert. Dieses Zwischenschichtprodukt wird sodann in einem Knetwerk auf eine Dicke von 0,38 mm gebracht und die so erhaltene Folie mit zwei äußeren Spiegelglasschichten mit einer Dicke von 3»18 mm in einen Schichtkörper übaführt. Die erhaltenen Schichtkörper sind klardurchsichtig, farblos und wärmebeständig un d widerstehen in zufriedenstellender Weise den weiter eben beschriebenen Bewitterungstests· Die Schichtkörper zeigen die gleichen gesteuerten Klebeigenschaften, wenn sie dem Falltest der Stahle kugel mit einem Gewicht von 0,91 kg unterworfen werden, wie es im Beispiel 1 angegeben ist. Das Anhaften des Glases an der Kunststoff-Zwischenschicht, wie es durch den Hammertest bei -Ig⁰C bewertet wird, ist "mittelmäßig bis gut".

Beispiel 4 und 5

Es würden neutralisierte Polyvinylbutyral-Kunststoffe mit im wesentlichen dar gleichen Zusammensetzung wie im Beispiel 1 beschrieben hergestellt, und es werden 100 Teile derselben mit 30 Teilen 3 GH Weichmacher und in dem ersten Fall mit 10 Teilen Glyzerinmonoricinoleat und in dem zweiten Fall mit

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10 Teilen Polyoxyäthylensorbitolmonolaurat kompoundiert. Die beiden erhaltenen Hassen werden in Zwischenschichten mit Dicken von 0,38 mm überführt und mit zwei äußeren Spiegelglasplatten mit einer Dicke von 3»18 mm in einen Schichtkörper überführt. Die erhaltenen Schichtkörper zeigen die gleichen gesteuerten Klebeigenschaften, wenn sie dem Falltest nach dem Beispiel 1 Unterworfen werden, wie es der Pail bezüglich des Sohichtkörpers nach diesem Beispiel ist, und die Zugkraft des Schichtkörpers, wie sie durch den Hammertest bei -18°C bewertet wird, beläuft sich auf "mittelmäßig bis gut" für einen Schichtkörper, der die Glyzerinmonoricinoleat enthaltende Zwischenschicht aufweist, sowie auf "mittelmäßig" für einen Schichtkörper, der die Polyoxyäthylensorbitolmonolaurat enthaltende Zwischenschicht aufweist.

Beispiele 6 bis 10

Es werden eine Reihe Schichtkörper, einschließlich zwei äußerer Spiegelglasscheiben mit einer Dicke von 3,18 mm und einer Zwischenschicht mit einer Dicke von 0,38 mm hergestellt. Verschiedene derselben weisen jeweils die Zusammensetzung der Zwischenschicht auf, wie es in der folgenden Tabelle II angegeben ist.

Alle Schichtkörper sind IsJa rdurchsichtig, farblos und wärmebeständig und widerstehen zufriedenstellend den im Beispiel 1 beschriebenen Bewitterungstests. Die Ergebnisse der Falltests mit einer Stahlkugel mit einem Gewicht von 0,91 kg und dem Hammertest bei -18°C sind für jeden der Schichtkörper ebenfalls in der Tabelle II wiedergegeben.

- 17 BAD ORIGINAL

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Tabelle II

Zwischenschicht Zusammensetzung des Schichtkörpers Ergebnisse der Falltests einer 0,91 kg gtahlkulgel aus 3,05 m

Anhaften der Zwischenschicht wie es durch der Hämmertest bei -18⁰C bewertet wird

1. 100 Teile Polyvinylbutyral-Kunststoff+, 37,5 Teile 3 GH Weichmacher, 2,5 Teile PoIyoxyäthylensorbitolmonopalmitat

2. 100 Teile Polyvinylbutylral-Kunststoff, 35 Teile 3 GH Weichmacher, 5 Teile Polyoxyäthylensoriritolnionooleat Schichtkörper trägt die Stahlkugel. Itwas Kunststoff auf dem Glas Über eine Entfernung längs der Bruchstellen herausgezogen, jedoch beläuft sich in keinem Pail diese Entfernung auf mehr als 3,18 mm

dito mittelmäßig bis gut

gut -

mittelmäßig

3. 100 Teile Polyvinyl- dito mittelmäßig butyral-Kunststoff, 35

Teile 3 GH Weichmacher, 5 Teile N.N«-Polyoxyäthyloleylamid mit der Strukturformel

R-C-N(CH₈CH₈O)-H (CH₈CH₈O)_x-H

wobei R = C₁₇H₈₃ (Oleyl) und χ + y = 5 ist.

4. 100 Teile ^olyvinyl- dito butyral-Kunststoff, 35 Teile 3 GH Weichmacher, 5 Teile Kunststoff-Fettsäureesterk des Polyäthylenglykols mit folgender Strukturformel R-C-O(CH₈CH₈O)_x-H wobei R den Kohlenwasserstoffreat der Fettsäuren pit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 250 bis 300 und 1 =» 15 darstellt.

5. 100 Teile Polyvinylbutyral- dito lunetitoff, 30 Teile 3 GH Weiohmaoher, 10 Teile Nonylphenoxypolyoxyäthylenäthanol

+ Alle bei den Massen der Tabelle angewandten Polyvinylbutyral Kunststoffe weisen praktisch die gleiche Zusammensetzung

auf, wie es im Beispiel 1 bteohrieben ist. ,_Q .

-· ίο -·

mittelmäßig bis gut

Claims

Pa tea tan sprüohe

1. Verglasungseinheit in Form eines Sohichtkörpers, die zwei Glasscheiben aufweist, die miteinander über eine zwischengeordnete durchsichtige Folie aus einem thermoplastschen Material verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß dieses thermoplastische Material 100 Gew.Teile Polyvinylbutyral, 30 bis 50 Gew.Teile eines Weichmachers für das Polyvinylbutyral und 0,5 bis 15 Gew. Teile einer Verbindung enthält, die die allgemeine Strukturformel

aufweist, in der X aus der Gruppe, bestehend aus Fettsäure-, Fettamid- und Fettätherresten ausgewählt ist, die 10 bis 1Θ Kohlenstoffatome und nicht mehr als eine Doppelbindung aufweisen, Y eine Polyhydroxyverbindung ist, die aus der Gruppe, bestehend aus Sorbitol, Glyzerin, Aethylenglykol und Propylenglykol ausgewählt ist, wobei m 0 oder 1 und Z eine eine endständige Hydroxylgruppe aufweisende Polyoxyäthylgruppe mit 1 bis 20 Oxyäthylgruppen und η 0 bis 2 ist.

2. Verglasungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Verbindung aus der Gruppe, bestehend aus Diäthylenglykolmonorioinoleat, Polyoxyäthylensorbitolmonopalmitat, Glyzerinmonoricinoleat, Polyoxyäthyliertem Fettsäurealkohol ausgewählt ist.

3« Verglasungeeinheit naoh Anspruoh 1, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Material 100 Gew. Teile Polyvinylbutyral-Kunetatoff, 39 bis 40 Gew.Teile Weichmaoher fUr den Kunststoff und 0,5 bis 1 Gew.Teil Diäthylenglykolmonorioinoltit enthält· BAD

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4ο VerglasungseL nheit nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Material 100 Gew. Teile Polyvinylbutyral-Kunststoff, 35 bis 38 Gew.Teile Weichmacher für den Kunststoff und 2 bis 5 Gew.Teile Polyoxyäthylensorbitolmonopalmitat Enthält.

5. Verglasungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Material 100 Gew. Teile Polyvinylbutyral-Kunetstoff, 33 bis 37 Gew.Teile Weichmacher für den Kunststoff, und 3 bis 7 Gew. Teile polyoxyäthylierten Fettalkohol enthält.

6. Verglasungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das thermoplastische Material 100 Gew. Teile Polyvinylbutyral-Kunststoff, 33 bis 37 Gew.Teile Weichmacher für den Kunststoff und 3 bis 7 Gew. Teile Nonlylphenoxypolyoxyäthylenäthanol enthält.

7. Verglasungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das thermoplastische Material 100 Gew. Teile Polyvinylbutyral-Kunststoff, 30 bis 33 Gew. Teile Weichmacher für den Kunststoff und 7 bis 10 Gew. Teile Glyzerinmonoricinoleat enthält.

8. Verglasungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das thermoplastische Material 100 Gew. Teile Polyvinylbutyral-Kunststoff, 30 bis 33 Gew. Teile Weichmacher für den Kunststoff und 7 bis 10 Gew. Teile Polyoxyäthylensorbitolmonolaurat enthält.

9. Verglasungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Folie aus thermoplastischem Material eine Dicke von 0,38 bis 0,76 mm und die Glasscheiben eine Dicke von 2,28 bis 3,94 mm aufweisen.

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1 0 9 8 1 3 / 0 1 6 L BAD ORIGINAL

10ο Zwischenschicht für die Anwendung bei dem Herstellen von Verglasungseinheiten in Form von Schichtkörpern, die aus einer durchsichtigen Folie eines thermoplastischen Materials besteht, dadurch gekenn zeichnet , daß dasselbe 100 Gew. Teile Polyvinylbutyral, 30 bis 50 Gew. Teile eines Weichmachers für dieses Polyvinylbutyral und 0,5 bis 15 Gew. Teile einer Verbindung enthält, die die allgemeine Strukturformel

^X~V^Zn
aufweist, in der X aus der Gruppe, bestehend aus Fettsäure-, Fettamid- und Fettätherresten ausgewählt ist, die 10 bis 18 Kohlenstoffatome und nicht mehr als eine Doppelbindung aufweisen, Y eine Polyhdrocyverbindung ist, die ausder Gruppe, bestehend aus Sorbitol, Glyzerin, Aethylenglykol und Propylenglykol ausgewählt ist, wobei m 0 oder 1 und Z eine eine endständige Hydroxylgruppe aufweisende Polyoxyäthylgruppe mit 1 bis 20 Oxyäthylgruppen und η 0 bis 2 ist_o

Patentanwälte

Seiler u. PJenning

BAD ORIGINAL 10981 3/016A