DE2240580A1 - Laminated windscreen with a polyurethane layer - to protect it against shatt-ering on impact, for aircraft and armoured vehicles - Google Patents
Laminated windscreen with a polyurethane layer - to protect it against shatt-ering on impact, for aircraft and armoured vehiclesInfo
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Abstract
Description
Mehrschichtige Fenster.Multi-layer windows.
Die Erfindung betrifft .den Schutz von transparenten Fenstern und insbesondere Fenster, die eine Schicht aufweisen, die eine nach außen liegende Oberfläche aus verhältnismäßig festem transparentem Material aufweist, die empfindlich ist gegenüber Verkratzen, Splitterschäden und anderen Beschädigungen, wie z.B. ein Polycarbonat, ein Polyester, ein Acryl oder ein Glas oder dergleichen. Derartige Fenster können im wesentlichen aus einer monolithischen Scheibe der Bauart bestehen, wie sie verwendet wird, um die Bedienungspersonen von Kränen zu schützen, oder sie können auch aus einem Laminat von Glas oder Kunststoff bestehen, das zusammengeleimt ist mit Hilfe eines thermcplastischen Materials, wie z.B. plastifiziertes Polyvinylbutyral oder Polyurethan; derartige Fenster werden als Flugzeugfenster oder für Fenster von gepanzerten Fahrzeugen verwendet. Derartige laminierte Fenster werden vorzugsweise mit einer innersten Schicht aus einem verhältnismäßig dünnen und festen, transparenten Material versehen, wie Z.3. Glas, sein Polycarbonat, ein Polyesterharz oder ein Methylmethacrylat, das nicht an dem Rahmen des Flugzeuges angebracht ist,in dem der Rest des Fensters montiert ist, die es in defl0 US-Patent Nr. 3.009.845, insbesondere Spalte 3, Zeilen 14 bis l und Spalte 4, Zeilen 4 bis lo, beschrieben ist.The invention relates to .the protection of transparent windows and in particular windows that have a layer that has an outwardly facing surface made of relatively strong transparent material that is sensitive against scratches, splinter damage and other damage, such as a polycarbonate, a polyester, an acrylic or a glass or the like. Such windows can consist essentially of a monolithic disc of the type used is used to protect crane operators, or they can be made off too consist of a laminate of glass or plastic that is glued together with the help of a thermoplastic material such as plasticized polyvinyl butyral or Polyurethane; Such windows are used as aircraft windows or for armored windows Vehicles used. Such laminated windows are preferably with a innermost layer made of a relatively thin and strong, transparent material provided, as in section 3. Glass, its polycarbonate, a polyester resin or a methyl methacrylate, that is not attached to the frame of the aircraft where the rest of the window is which it is in defl0 US Patent No. 3,009,845, particularly column 3, lines 14 to 1 and column 4, lines 4 to lo, is described.
Eine derartig frei montierte innerste Schicht hat den Zweck, die Insassen des Fahrzeuges, in dem das Fenster installiert ist, vor mit hoher Geschwindigkeit herumfliegenden Fragmenten von Glas und dergleichen zu schützen, die entstehen, wenn ein äußeres Objekt bei hoher Geschwindigkeit auf die Fensterscheibe auftrifft.Such a freely mounted innermost layer has the purpose of the occupants of the vehicle in which the window is installed, ahead at high speed to protect flying fragments of glass and the like that arise when an external object hits the window glass at high speed.
Polycarbonate, gereckte Acryle und andere Polyesterharze besitzen wohlbekannten 'Jiderstand gegenüber Bruch bei Einschlag äußerer Objekte, wie z.B. Vögel, die auf das Fenster eines Flugzeues aufschlagen. Es wäre wünschenswert, eine verhältnismäßig feste, noch flexible, transparente Scheibe, wie z.B.Possess polycarbonates, expanded acrylics, and other polyester resins well-known resistance to breakage upon impact by external objects, e.g. Birds hitting the window of an airplane. It would be desirable to have one relatively solid, still flexible, transparent pane, e.g.
eine Polycarbonatscheibe, als ein Fenster oder als eine innere Komponente eines Fensters zu verwenden, und zwar wegen ihres Widerstandes gegenüber Bruch. Jedoch war die Verwendung von Polycarbonatscheiben als innere Scheiben von Mehrschichtfenstern bis zun neutigen Tage begrenzt, da nach außen liegende Polycarbonatoberflächen leicht verkratztwerden und sich zersetzen, wenn sie gewaschen werden. Typische Mehrschichtfenster, die eine Polycarbonatscheibe aufweisen, die zwischen den äußeren Glasscheiben laminiert sind, sind in den US-Patenten No. 3.388.o32, No. 3.38ß.o33 und No. 3.388.o34 gezeigt.a polycarbonate pane, as a window, or as an interior component of a window because of its resistance to breakage. However, polycarbonate panes have been used as the inner panes of multilayer windows Limited until new days, as the polycarbonate surfaces are light on the outside scratched and decomposed when washed. Typical multilayer windows, which have a polycarbonate pane laminated between the outer panes of glass are in U.S. Patents No. 3.388.o32, No. 3.38ß.o33 and No. 3.388.o34 shown.
Wenn Glasscheiben zu den größeren Oberflächen einer Polycarbonatscheibe laminiert werden, Unt die Polycarbonatoberflächen vor Abrieb, Zerkratzen, und gegenüber chemischen oder Lösungsmittelangriff zu schützen, weist das sich ergebende Laminat eine nach oben liegende Glasschicht auf, die wahrscheinlich zersplittert, wenn ein Objekt auf das Mehrschichtfenster auftrifft, und das die Polycarbonatscheibe veranlaßt, nachzugeben und verformt zu werden üder ben Grad der Nachgiebigkeit ür Glasscheiben hinaus. Infolgedessen splittert die Abdeckscheibe aus Glas, obwohl die Polycarbonatscheibe sich als Antwort auf den Einschlag durchbiegt, und damit sprühen kleine Glaspartikel auf die Insassen. Das gleiche Resultat-ergibt sich, wenn andere Polyesterharze und Acrylkunststoffe vermittels anderer Schichten aus transparentem Material gegenüber Abrieb geschützt werden, das widerstandsfähiger gegen Abrieb ist, wie z.B.When glass panes to the larger surfaces of a polycarbonate pane be laminated, underneath the polycarbonate surfaces from abrasion, scratching, and facing The resulting laminate has to protect against chemical or solvent attack a layer of glass facing up that is likely to shatter if a Object hits the multi-layer window, causing the polycarbonate pane to to yield and to be deformed over the below degree of flexibility for glass panes out. As a result, the glass cover panel splinters, even though the polycarbonate panel deflects in response to the impact, and with it small glass particles spray on the inmates. The same result occurs when other polyester resins and Acrylic plastics by means of other layers of transparent material Abrasion that is more resistant to abrasion, such as e.g.
Glas.Glass.
Wenn feste, transparente Kunststoffmaterialien, die widerstandsfähiger gegenüber den Durchschlag bei Einschlag sind, als Glas, wie z.B. Polycarbonat, Polyacrylate, Polyester und dergleichen, mit einer Geschwindigkeit eingeschlagen werden, die ausreicht, um ein Durchdringen des Projektils zu ermöglichen, wird ein Stopfen aus Kunststoffmaterial in der ahe des tinschlages von dem Projektil von der Materialschicht abgetrennt und wird ein gefährliches Geschoß, während es mit den Projektil innerhalb s Gebietes sich bewegt, das von dem Fenster umschlossen wird, das eine Schicht aus diesem festen, transparenten Plastikmaterial als eine Komponente aufweist.If solid, transparent plastic materials, the more resistant against the strike through impact, as glass, such as polycarbonate, polyacrylate, Polyester and the like, are wrapped at a speed sufficient to in order to allow penetration of the projectile, a plug made of plastic material is used separated from the material layer in the vicinity of the impact of the projectile and becomes a dangerous projectile while it is with the projectile inside s Area that is enclosed by the window that is one layer comprising this solid, transparent plastic material as a component.
Diese Abtrennung eines Kunststoffstopfens wird als eine Art -Zersplitterung betrachtet, da sowohl ein Splittern als auch die Stopfenabtrennung aus dem Einschlag gegen die eine Seite einer Glas- oder Kunststoffsbheibe resultiert, wobei ein oder mehrere Bruchstücke der getroffenen Scheibe die Scheibe verlassen weg von der Seite, die der Auftreffseite gegenüberliegt. Transparente Fenster aus Glas und/oder festem, transparentem Material, einschließlich monolithischer und laminierter Scheiben, haben unerwarteterweise bessere Eigenschaften mit Bezug auf die Verminderung des Splitterns, wenn eine dünne Polyurethanbeschichtung auf die Seite des verhältnismäßig festen, transparenten Materials aufgebracht wird, die gegenüberliegt zur Seite des Einschlags, in einer derartigen Weise, daß gute optische Transparenz des von dem Polyurethanharz geschützen Fenster aufrechterhalten wird.This separation of a plastic stopper is called a kind of fragmentation considered as both splintering and plug separation from the impact against one side of a glass or plastic washer, with one or several fragments of the hit target leave the target away from the side, which is opposite the impact side. Transparent glass and / or solid windows transparent material, including monolithic and laminated panes, unexpectedly have better properties in terms of reducing the Splintering when a thin polyurethane coating on the side of the relatively solid, transparent material is applied, which is opposite to the side of the Impact, in such a way that good optical transparency of the Polyurethane resin protected window is maintained.
Die vorliegende Erfindung vermeidet die Notwendic3keit, Polycarbonat, Acryl dder andere Polyesterharzeberflächen, die der Splitterung und den damit verbundenen Gefahren unterliegen, mit Hilfe von Laminate-Matorial zu schützen. Dies wird erreicht, indem eine oder mehrere Oberflächen einer verhälinismäßig festen und doch flexiblen Scheibe aus einem transparenten Material, wie z.B. einer Polycarbonat-, Polyester- oder Acryl-Scheibe, mit einem selbstheilenden Kunststoff beschichtet wird, der transparent ist, gewaschen werden kann und verbesserten Widerstand gegenüber Abrieb und chemischen Angriffen zeigt, als die Oberfläche der Polycarbonat-, Acryl- oder Polyester-Scheibe, die es bedeckt.The present invention avoids the need to use polycarbonate, Acrylic dthe other polyester resin surfaces that are susceptible to chipping and related Subject to dangers to protect with the help of Laminate Matorial. This is achieved adding one or more surfaces to a relatively solid yet flexible Disc made of a transparent material, such as a polycarbonate, Polyester or acrylic pane, coated with a self-healing plastic that is transparent, can be washed and has improved resistance to Shows abrasion and chemical attack, as the surface of the polycarbonate, acrylic or polyester disc covering it.
Der Stand der Technik schützte Fenster vor Splitters-chäden aufgrund von fliegenden Glaspartikeln gemäß dem US-Patent No. 3.oo9.845 durch die Schaffung einer dünnen innersten Schicht aus Glas oder Polyesterharz oder Methylmethacrylat, die auf eine innere Schicht aus Polyvinylbutyral eines Nehrschichtfensters laminiert ist. Wenn jedoch derartige Strukturen beim Einschlag versagen, bildet die innerste Schicht ein Geschoß, das für die Insassen des Flugzeuges gefährlich ist.The state of the art protected windows from splinter damage of flying glass particles according to US Pat. 3oo9,845 by creating a thin innermost layer of glass or polyester resin or methyl methacrylate, which is laminated to an inner layer of polyvinyl butyral of a multilayer window is. However, when such structures fail on impact, the innermost Layer a projectile that is dangerous to the occupants of the aircraft.
Andere Laminate aus Glas und Polycarbonaten, wie sie in den US-Patenten No. 3.458.388, No. 3.388.o32, No. 3.388.033 und No 3.388.034 offenbart sind, erfordern nach außen liegende Glasoberflächen bei dem endgültigen Produkt. Derartige nach außen liegende Glasoberflächen erzeugern notwendigerweise SpliS ter, wenn sie eingeschlagen werden.Other laminates of glass and polycarbonates such as those described in US patents No. 3,458,388, no. 3.388.o32, No. 3,388,033 and No. 3,388,034 disclosed outward glass surfaces on the final product. Such after External glass surfaces necessarily create splinters if they are struck will.
Das US-Patent No. 2.871,218 offenbart ein Verfahren für das Aufbringen einer Polyurethanbeschichtung auf Glas oder andere Materialien durch Aufbringen einer Lösung und Verdampfen des Lösungsmittels. Unglücklicherweise greifen die Lösungsmittel, die in diesem Patent zur Bildung einer geifreien Lösung vorgeschlagen werden, einschließlich Ketonen, wie z.B. Cyclohexanon, Tetramethylharn- stoff, Dimethylformamid und dergleichen, gewisse Substrate an, wie z.3. Polcarbonatscheiben und machen sie undurchsichtig, bevor das Lösungsmittel verdampft. Infolgedessen ist dieses Verfahren ungeeignet, eine Schutzschicht aus Polyurethan aufzubringen, das vorbestimmte optische Eigenschaften besitzt.U.S. Patent No. 2,871,218 discloses a method for application a polyurethane coating on glass or others Materials through Application of a solution and evaporation of the solvent. Unfortunately grab it the solvents suggested in this patent to form a sootless solution including ketones such as cyclohexanone, tetramethylurea, dimethylformamide and the like, certain substrates, such as 3. Polycarbonate disks and make them opaque before the solvent evaporates. As a result, this procedure is unsuitable to apply a protective layer of polyurethane, the predetermined optical Possesses properties.
Das US-Patent No. 3.580.881 schlägt ebenfalls vor, ein Polyurethanharz in Form einer Lösung aufzubringen, um eine Oberflache zu schützen, in dem das Lösungsmittel verdWtpft. Die in diesem Patent vorgeschlagenen Lösungsmittel, Aceton , Cyclohexanon,Butylacetat und Äthylacetat greifen ebenfalls eine substrat /dieses Grundschicht aus Polycarbonat an und machen undurchsichtig.U.S. Patent No. 3,580,881 also suggests a polyurethane resin to be applied in the form of a solution to protect a surface in which the solvent evaporated. The solvents suggested in this patent, acetone, cyclohexanone, butyl acetate and ethyl acetate also grip a substrate / this base layer made of polycarbonate and make opaque.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung wurde ermittelt, daß viele Polyurethanzusammen setzungen nützlich sind, um Polycarbonate und andere transparente Obeflächen zu schützen. Klare, transparente Polyurethanzusammen setzungen werden vorgezogen, um geeignete optische Transparenz für das Fenster zu liefern. Die vorliegende Erfindung beschichtet ein nach außen liegendes Polycarbonat oder eine andere verhältnismäßig feste, transparente Oberfläche mit einer Schicht von ausreichender Dünnheit, um transparent zu sein, und von ausreichender Dicke, umdie vollstände Erosion durch Abrieb während einer voraussichtlichen Lebenszeit des Fensters auszuschließen. Infolgedessen werden Polyurethanfilme mit guten optischen Eigenschaften und mit einer Dicke von ungefähr o.o8 mm bis 3.8 mm (3 mils bis 150 mils) bevorzugt.In accordance with the present invention, it has been determined that many Polyurethane compositions are useful to make polycarbonates and other transparent ones Protect surfaces. Clear, transparent polyurethane compositions become preferred to provide suitable optical transparency for the window. The present Invention coats an outwardly facing polycarbonate or other relatively solid, transparent surface with a layer of sufficient Thinness to be transparent and of sufficient thickness to be complete Eliminate erosion due to abrasion during the expected lifetime of the window. As a result, polyurethane films with good optical properties and with a thickness of about 0.08 mm to 3.8 mm (3 mils to 150 mils) is preferred.
Die vorzugsweise Art von selbstheilendem, transparentem Iiarz ist eine Polyurethanzusammensetzung, vorzugsweise aus der Gruppe von Polyurethanzusammen setzungen, die durch Reaktion eines organischen Polyisocyanats mit einem Material hergeleitet wird, das eine Vielzahl von aktive Wasserstoffresten aufweist, wie z .B.The preferred type of self-healing, transparent resin is a polyurethane composition, preferably from the group of polyurethanes settlements produced by the reaction of an organic polyisocyanate with a material is derived, which has a variety of active hydrogen residues, such as .B.
ein Polyäther-Polyalkohol und/oder ein Polyester-Polyalkohol.a polyether-polyalcohol and / or a polyester-polyalcohol.
Geeignete Polyäther-Polyalkohole sind in dem Uns Patent No. 3.509.015 offenbart. Diese Gruppe von Polyurethanen wurde rrüher als eine Zwischenschicht für mehrschichtige Fenster aus Sicherheitsglas verwendet. Andere voraugsweise verwendete Polyurethanzusammensetzungen, die für die vorliegende Erfindung geeignet sind, enthalten Polyester mit endständigen Hydroxylgruppen der in dem US.Patent o. 2.871.218 heschriebenen Art.Suitable polyether-polyalcohols are disclosed in US Patent No. 3,509,015 disclosed. This group of polyurethanes has come to be used as an intermediate layer used for multilayer safety glass windows. Others used previously Polyurethane compositions useful in the present invention Hydroxyl terminated polyester of those described in U.S. Patent No. 2,871,218 Art.
Andere geeignete Polyurethanharze sind in dem Buch 1,Polyurethanes Chemistry and Technology" von J. S. Saunders K. C. Frisch, verlegt von Interscience Publishers im Jahre 19-64, beschrieben.Other suitable polyurethane resins are described in Book 1, Polyurethanes Chemistry and Technology "by J. S. Saunders K. C. Frisch, published by Interscience Publishers in 19-64.
Die Polyurethan-Schutzschicht wird vorzugsweise auf die Oberfläche eines Polycarbonats aufgegossen und dann ausgehärtet.The polyurethane protective layer is preferably applied to the surface a polycarbonate poured on and then cured.
Dünne Beschichtungen können durch Abstreichen einer aufgegossenen Beschichtung vor der Aushärtung hergestellt werden. Eine vorzugsweise verwendete Gruppe von Polyurethanzusammensetzungen besteht aus einem Reaktionsprodukt eines Poly (tetramethylenoxyd) @ glykols mit einem mittleren Molekulargewicht von ungefähr 55o bis ungefähr 1800, einem Diisocyanat und einem Aushärtemittel, das mindestens drei ilydroxylgruppen und ein Diol enthält.Thin coatings can be removed by wiping off a poured Coating can be made before curing. One preferably used Group of polyurethane compositions consists of a reaction product of a Poly (tetramethylene oxide) @ glycol with an average molecular weight of approximately 55o to about 1800, a diisocyanate and a curing agent that is at least contains three hydroxyl groups and one diol.
Eine vorzugsweise Zusammensetzung wird hergestellt, indem zuerst eine endständige Isocyanatyruppe enthaltendes Prepolymer aus der Reaktion eines Diisocyanats und eines Poly(tetramethyleno.xyd)-glykols gebildet wird. Dieses Prepolymer bildet eine Packung eines Zwei-Packungs-Systems, wobei das Aushärtesystem aus dem Polyalkohol und und die andere Packung aus dem Diol besteht. Während harzige Zusammensetzungen, die aus Poly-(tetramethylenoxyd)-Glykolen hergestellt sind, aus dem oben erwähnten Molekulargewichtsbereich herausfallen, haben sie gute optische Durchsichtigkeit und gute Haftfähigkeit zu verhältnismäßig leichten, transparenten Materialien, wie z.B. Acryl oder Polyesterharz oder Polycarbonatscheiben, aber sie können für kommerziell akzeptable Sicherheitsscheiben nicht verwendet werden, da sie einen sehr niedrigen Grad von binschlayenergieabsorption entweder bei sehr niedrigen oder sehr hohen Temperaturen aufweisen. Wenn das Poly(tetramethylenoxyd)-gl9kol ein Molekulargewicht unterhalb von, 55o aufweist, werden die harzigen Zusammensetzungen bei niedrigen Temperaturen zu spröde, und wenn das Poly(tetramethylenoxyd)glykol ein Molekulargewicht oberhalb von 1800 aufweist, besitzen die harzigen Zusammensetzungen keine ausreichende Festigkeit bei hohen Temperaturen, so daß kein ausreichender Einschlagwiderstand erhalten wird:.A preferred composition is prepared by first making a Terminal prepolymer containing isocyanate groups from the reaction of a diisocyanate and a poly (tetramethylene oxide) glycol is formed. This prepolymer forms a pack of a two-pack system, the curing system consisting of the polyalcohol and and the other pack consists of the diol. While resinous compositions, made from poly (tetramethylene oxide) glycols from the above Fall out of the molecular weight range, they have good optical clarity and good adhesion to relatively light, transparent materials such as e.g. acrylic or polyester resin or polycarbonate panes, but they can be used for commercial acceptable safety washers cannot be used as they have a very low value Degree of bin slay energy absorption at either very low or very high Temperatures exhibit. If the poly (tetramethylene oxide) glycol having a molecular weight below.550, the resinous compositions will too brittle at low temperatures, and when the poly (tetramethylene oxide) glycol having a molecular weight in excess of 1,800 possess the resinous compositions insufficient strength at high temperatures, so not sufficient Impact resistance is obtained :.
Die Polyttetramethylenoxyd)-glykole werden im Handel in der Form eines "Praepolymer" erhalten, das ist ein Reaktionsprodukt des genannten Glykols mit Diisocyanat, Die Adiprenreihen, ein Handelsname für Poly (tetramethylenoxyd)-glykol-Toluoldiisocyanat-Praepolymere, ist eine Quelle, die als besonders nützlich sich erwiesen hat für die Herstellung von selbstheilenden Schutzschichten. Die Eigenschaften, die diese Harzverbindungen besonders erstrebenswert für die Verwendung als Schutzschicht für eine Polycarbonatoherfläche machen, werden von den geradkettigen Poly (tetramethylenoxyd)-glykolen erhalten, die in den genannten Mdekulargewichtsbereich fallen. Mit anderen Worten, der einzig ste und wichtigste Faktor bei der Herstellung der Harzverbindungen,die in der Lage sind auf der nach außen liegenden -Oberfläche einer Scheibe gegossen und gehärtet zu werden, ist der kritische Molekulargewichtsbereich von Poly (tetramethylenoxyd)glykol.The poly (tetramethylene oxide) glycols are commercially available in the form of a "Prepolymer" obtained, that is a reaction product of the said glycol with diisocyanate, The Adiprenreihen, a trade name for poly (tetramethylene oxide) glycol toluene diisocyanate prepolymers, is a source that has been found to be particularly useful for making of self-healing protective layers. The properties that these resin compounds have particularly desirable for use as a protective layer for a polycarbonate surface make, are obtained from the straight-chain poly (tetramethylene oxide) glycols, which fall within the stated molecular weight range. In other words, the only one ste and most important factor in making the resin compounds that are capable are cast and hardened on the outward-facing surface of a disc is the critical molecular weight range of poly (tetramethylene oxide) glycol.
VerschiedenePolyester auf der Grundlage von polyurethanen, die von der Mobay Chemical unter verschiedenen iiandelsnamen wie z.B. Mondur und Multrethan vertrieben werden, sind geeignet. Während die genauen chemischen Zusammensetzungen dieser Materialien unter das Betriebsgeheimnis fallen, wird angenommen, daß sie auf Estern der Dicarbonsäuren mlt 2-lo; Kohlenstoffatomen pro Carboxylgruppe, beruhen, wie etwa Adypsinsäure, Sebazinsäure, Acelainsäure und Bernsteinsänre, die'mit einem Di-alkohol mit 2 bis lo Sohlenstoffatomen reagiert haben, wie z.B. Äthylenglykol, 1,4-Butandiol und 1,5-Pentandiol, usw., mit einem ueberschuß von Diol, so daß es einen überschuß von alkoholischen Hydroxylgruppen gegenüber Carboxylgruppen gibt, so daß sich das endständige Polyester alkoholische Hydroxylgruppen enthält.Various polyesters based on polyurethanes made by Mobay Chemical under various trade names such as Mondur and Multrethan are sold are suitable. While the exact chemical compositions these materials are covered by trade secrets, it is believed that they on esters of dicarboxylic acids mlt 2-lo; Carbon atoms per carboxyl group, are based, such as adypsic acid, sebacic acid, azelaic acid and succinic acid, die'mit one Di-alcohol have reacted with 2 to 10 carbon atoms, such as ethylene glycol, 1,4-butanediol and 1,5-pentanediol, etc., with an excess of diol so that there is there is an excess of alcoholic hydroxyl groups compared to carboxyl groups, so that the terminal polyester contains alcoholic hydroxyl groups.
Bei der Bildung des Praepolymer ist es vorzuziehen, das Toluoldiisocyanat wegen seiner geringen Kosten verwendet wird.In forming the prepolymer, it is preferable to use the toluene diisocyanate is used because of its low cost.
Soweit die Wirksamkeit betroffen ist, kann jedoch eine große Zahl verschiedener organischer Diisocyanate bei dieser Reaktion verwendet werden, einschließlich aromatischen, aliphatischen und cycloaliphatischen Diisocyanaten und Kombinationen dieser Typen. Repräsentative Verbindungen umfassen m-Phenyldiisocpanat, 4-Chlor-1,3-Phenyl-Diisocyanat, 4,4' -Diphenyl-Diisocyanat, b,5-Naphthyl-Diisocyanat, 1,4-Tetramethylen-Diisocyanat, l,6-Hexamethylen-Diisocyanat, l,lo-Decamethylen-Diisocyanat, l,4-Cyclohexyl-Diisocyanat, 4,4'.Methylen-bis-(cyclohexylisocyanat) und 1,5-Tetrahydronaphthyl-Diisocyanat.As far as effectiveness is concerned, however, there can be large numbers various organic diisocyanates can be used in this reaction, including aromatic, aliphatic and cycloaliphatic diisocyanates and combinations these guys. Representative compounds include m-phenyl diisocpanate, 4-chloro-1,3-phenyl diisocyanate, 4,4'-diphenyl diisocyanate, b, 5-naphthyl diisocyanate, 1,4-tetramethylene diisocyanate, l, 6-hexamethylene diisocyanate, l, lo-decamethylene diisocyanate, l, 4-cyclohexyl diisocyanate, 4,4', methylene bis (cyclohexyl isocyanate) and 1,5-tetrahydronaphthyl diisocyanate.
Aryi-Diisocyanate, d.h., Isocyanate, bei denen jede der beiden Isocyanatgruppen direkt mit einem aromatischen Ring verbunden ist, werden bevorzugt. Die sterisch gehinderten Arten, wie z.B.Aryi diisocyanates, i.e. isocyanates in which each of the two isocyanate groups directly linked to an aromatic ring are preferred. The steric hindered species, e.g.
3,5-Diäthyl-Methyl-bis-(4-Phenylisocyanat) und o,o'-Diäthylpara-Phenyl-Diisocyanate, bei denen sich die beiden Isocyanatgruppen stark in ihrer Reaktionsfhigkeit unterscheiden, sind ebenfalls von Interesse. Die Diisocyanate können andere Substituenten aufweisen, die nicht mit Isocyanatgruppen reagieren. Im Falle der aromatischen Verbindungen, können die Isocyanatgruppen entweder mit dem gleichen oder mit unterschiedlichen Ringen verbunden sein. Dimere der monomeren Diisocyanate und Di(isocyanatoaryl)-Harnstoffe, wie z.B. Die-(3-Isocyanato-4 -Methyl-Phenyl) -Harnstof f kann verwendet werden.3,5-diethyl-methyl-bis- (4-phenyl isocyanate) and o, o'-diethyl para-phenyl diisocyanate, in which the two isocyanate groups differ greatly in their reactivity, are also of interest. The diisocyanates can have other substituents, which do not react with isocyanate groups. In the case of aromatic compounds, the isocyanate groups can either be the same or different Be connected to wrestling. Dimers of the monomeric diisocyanates and di (isocyanatoaryl) ureas, such as die- (3-isocyanato-4-methyl-phenyl) -urea can be used.
Die Aushärtesysteme für die Polyurethanharze bestehen aus einem Polyalkohol, der als ein Vernetzungsmitt wirkt, und kann ebenfalls ein Di-Alkohol enthalten, der als Kettenverlängerer wirkt, wenn eine solche Wirkung gewünscht wird.The curing systems for the polyurethane resins consist of a polyalcohol, which acts as a crosslinking agent, and may also contain a di-alcohol, which acts as a chain extender when such an effect is desired.
Irgendeiner der zahlreichen verschiedenen Di-Alkohole ist wirksam als ein Kettenverlängerer, z.B. die Glykole mit niedrigeren Molekulargewichten, wie z.B. Äthyl, Propyl Butyl, Pentyl-Glykol und die höheren substituierten Alkyl-di-alkohole und die verschiedenen hydroxyl-substituierten Arylverbind@ngen.Any of a wide variety of di-alcohols is effective as a chain extender, e.g. the glycols with lower molecular weights, such as ethyl, propyl butyl, pentyl glycol and the higher substituted alkyl di-alcohols and the various hydroxyl-substituted aryl compounds.
Besonders nützlich sind 1,4-Butandiol, 2,2-bis(4-Hydroxycyclohexan) -Propan, 1,5 -Pentandiol und 2-Methyl-2-n-propyl-1, 3-Propandiol.Particularly useful are 1,4-butanediol, 2,2-bis (4-hydroxycyclohexane) -Propane, 1,5-pentanediol and 2-methyl-2-n-propyl-1,3-propanediol.
Die Polyalkohole, die als Vernetzungsmittel verwendet werden sollen, haben vorzugsweise 3 oder mehr labile Wasserstoffatome im Molekül und als eine Voraussetzung müssen sie verträglich mit dem Reaktionssystem sein, d.h. sie müssen in der Reaktionsmasse löslich sein. Theoretisch gibt es keine wirkliche Grenze mit Bezug auf die Anzahl der fiydroxylgruppen pro Molekül. Aus praktischen Gründen würde die Größe der Moleküle jedoch schließlich die Eigenschaften, wie z.B. die Löslichkeit usw., beeinflussen und daher deren Verwendung ausschließen.The polyalcohols to be used as crosslinking agents preferably have 3 or more labile hydrogen atoms in the molecule and as a requirement they must be compatible with the reaction system, i.e. they must be in the reaction mass be soluble. In theory, there is no real limit to how many the hydroxyl groups per molecule. As a practical matter, the size of the molecules would be however, eventually affect properties such as solubility, etc. and therefore exclude their use.
Polyalkohole, mit bis zu 8 und beinahe lo Hydroxylgruppen pro Molekül, wurden als wirksam festgestellt. Beispiele für diese häufigeres Polyalkohole sind Trimethylolpropan, Trimethylolheptan, Trimethyloläthan, Sorbitalkohol, Rizinusöl, die Reaktionsprodukte von Allylalkohol mit Styrol und die Reaktionsprodukte der verschiedenen Polyalkohole mit Alkylenoxyden.Polyalcohols with up to 8 and almost 10 hydroxyl groups per molecule, were found to be effective. Examples of these are more common polyalcohols Trimethylolpropane, trimethylolheptane, trimethylolethane, sorbital alcohol, castor oil, the reaction products of allyl alcohol with styrene and the reaction products of various polyalcohols with alkylene oxides.
Um optimale Ergebnisse zu erhalten, die auszuhärtende Mischung in derartigen Mengen zu verwenden, daß die Gesamtswnme der la-}i.len Wasserstoffatome angenähert stöchiometrisch gleich ist zu der Zahl der freien Isocyanatgruppen des Praepolymers.For best results, mix the mixture to be hardened in to use such amounts that the total sum of the la-} i.len hydrogen atoms is approximately the same stoichiometrically to the number of free isocyanate groups of the prepolymer.
Arbeitsfähige. Ergebnisse werden jedoch erhalten, wenn diese Menge innerhalb von 5% oberhalb des stöchiometrischen Punktes oder innerhalb von lot unterhalb des stöchiometrischen Punktes variiert wird, vorzugsweise innerhalb von 3% der stöchiometrischen Menge liegt. Um die optimalen Ergebnisse mit den verschiedenen Molekulargewichten innerhalb des obengenannten ereiches zu erhalten, müssen gewisse Diol-Polyol-Verhältnisse angewendet werden, z.B. sollte bei den höheren, Molekulargewichten (1250 bis 1800) ungefähr 3,5 Äquivalente von Diol zu 1 äquivalent von Polyol verwendet werden, während ungefähr 6 Äquivalente des Dialkohols zu 1 Äquivalent des Polyalkohols bei den niedriger liegenden mittleren Molekulargewichten (650 bis 850) angewendet werden, und ungefähr 9 Äquivalente von Dialkohol zu 1 äquivalent von Polyalkohol bei den niedrigeren Molekularyewichten (ungefähr 550 bis 650). Es ist möglicht wirksame harzige Zwischenschicht-Zusammensetzungen zu erhalten mit Verhältnissen von Dz alkohol zu Polyalkohol im Bereich von 1,5:1 bis lo:l.Able to work. However, results are obtained when using this amount within 5% above the stoichiometric point or within a lot below of the stoichiometric point is varied, preferably within 3% of the stoichiometric Amount lies. To get the best results with the different molecular weights To obtain within the above range, certain diol-polyol ratios are required should be used, e.g. for the higher, molecular weights (1250 to 1800) approximately 3.5 equivalents of diol to 1 equivalent of polyol are used while about 6 equivalents of the dialcohol to 1 equivalent of the polyalcohol at the lower end average molecular weights (650 to 850) are used, and approximately 9 equivalents of dialcohol to 1 equivalent of polyalcohol for the lower Molecular weights (approximately 550 to 650). It is possible to have effective resinous interlayer compositions obtainable with ratios of Dz alcohol to polyalcohol in the range of 1.5: 1 to lo: l.
Wenn man an den Extremwerten des Molekulargewichtsbereichs von Poly(tetramethylenoxyd)-Glykol arbeitet. ist es möglich, die physikalischen Eigenschaften um ein gewisses Maß zu verändern, indem ein Dialkohol verwendet wird, das plastifizierende Eigenschaften dem schließlichen Polymer aufdrückt, oder von solchen, die dem schließlichen Polymer Festigkeit geben, wobei ein geradkettiges Poly(Butylenoxyd)-Glykol ein Beispiel für ersteres ist und ein 2,2-bis-(4-Hydroxy-Cyclohexan)-Propan ein Beispiel für das letztere ist.If you look at the extreme values of the molecular weight range of poly (tetramethylene oxide) glycol is working. it is possible to increase the physical properties to some extent change by using a dialcohol, the plasticizing properties the final polymer, or those which the final polymer Give strength, with a straight chain poly (butylene oxide) glycol being an example for the former and a 2,2-bis- (4-hydroxy-cyclohexane) -propane is an example for the latter is.
Die harzige Schicht wird einfach dadurch bereitet, indem zuerst das 'wPraepolymer" auf ungefähr 100°C (212 0F) erhitzt und für ungefähr 1 bis 2 Stunden unter Vakuum gehalten wird.The resinous layer is simply prepared by first adding the Heat the 'w prepolymer' to about 100 ° C (212 ° F) and for about 1 to 2 hours is kept under vacuum.
Das 11Praepolymer" wird dann mit deln Polyol-Diol-Aushärtesystem in einem geeigneten Gefäß gemischt. Die Mischung wird dann in einem Temperaturbereich von ungefähr 65 0C bis ungefähr 95°g (150 bis 200°F) unter einem Vakuum gehalten, um irgendwelche Gase zu entfernen,die vorhanden sind, oder die während des Mischens eingeschlossen wurden, und um eine viskose Flüssigkeit zu erzeugen. Weiteres Erhitzen, z.B. ein zusätzliches Aushärten für 6 Stunden bei 140°C (1850F), gefolgt von Extrusion, erzeugt polymeriserte Schichten, die alle notwendigen Eigenschaften besitzen, die bei einer Zwischenschicht für ein Glas-Kunststoff-Laminat benötigt werden, mit der Ausnahme von geeigneter Adhesion zu den festen Materialien, wie z.B. Glas und Polycarbonaten. Das zusätzliche Ausharten kann beschleunigt werden, indem dicser Schritt bei einer höheren Temperatur durchgeführt wird und kann bei einer niedrigeren Temperatur beendet werden, wenn eine längere Aushärtezeit hingenommen werden kann.The 11Preepolymer "is then with the polyol-diol curing system in mixed in a suitable vessel. The mixture is then in a temperature range maintained under a vacuum from about 65 ° C to about 95 ° g (150 to 200 ° F), to remove any gases that may be present or that may be present during mixing and to create a viscous liquid. Further heating, e.g. an additional curing for 6 hours at 140 ° C (1850F), followed by extrusion, creates polymerized layers that have all the necessary properties that are required in the case of an intermediate layer for a glass-plastic laminate with the Except for suitable adhesion to solid materials such as glass and polycarbonates. The additional curing can be accelerated by doing this step on a is performed at a higher temperature and can be terminated at a lower temperature will, if a longer curing time can be accepted.
Vollständig ausgehärtete Schichten absorbieren kleine Feuchtigkeit, aber sie besitzen schlechte Klebeeigenschaften, nachdem sie einmal vollständig aus gehärtet sind.Fully cured layers absorb small amounts of moisture, but they have poor adhesive properties once completely off are hardened.
Nachdem die für die Schutzschichten geeigneten Polyurethane beschrieben wurden, werden im olgenden organische Verbindun"-gen beschrieben, die eine Schutzbeschichtung benötigen.Having described the polyurethanes suitable for the protective layers are described in the following organic compounds that form a protective coating require.
Die Polycarbonatscheibe, deren Oberfläche eines Schutzes bedarf, wie es in der vorliegenden Erfindung beschrieben ist, kann aus irgendeiner geeigneten Scheibe aus Polycarbonat bestehen, wie aus dem, das in den US-Patenten No. 3,o28,365 und 3,117,019 offenbart ist, und wird vorzugsweise hergestellt durch die Reaktion von Di (monohydroxyaryl) -Alkan mit Derivaten von Carbonsäure, Die z.B. Phosgen und Bischloro-Carbonsäure-Ester- der Di (monohydoxyaryl) -Alkane.The polycarbonate pane, the surface of which needs protection, such as it is described in the present invention may be any suitable Polycarbonate disc, such as that disclosed in US Pat. 3, o28,365 and 3,117,019, and is preferably prepared by the reaction of di (monohydroxyaryl) alkane with derivatives of carboxylic acid, e.g. phosgene and bischlorocarboxylic acid esters of di (monohydoxyaryl) alkanes.
Die Arylreste der Di(monohydroxyaryl)-Alkane können gleich oder unterschiedlich sein. Die Arylreste können ebenfalls Substituenten tragen, die nicht in der Lage sind, in der Umwandlung zu Polycarbonaten zu reagieren, wie z.B. Halogenatome oder Alkyl-Gruppen, z.B. die Methyl-, Äthyl-, Propyl- oder Tert-Butyl-Gruppe. Der Alkylrest der Di (monohydroxyaryl)Alkane, der die beiden Bazolringe miteinander verbindet, kann eine offene Kette oder ein Cycloaliphatischer Ring sein, und kann substituiert sein, wenn gewünscht, z.B. durch einen Arylrest.The aryl radicals of the di (monohydroxyaryl) alkanes can be identical or different be. The aryl radicals can also carry substituents that are incapable of are to react in the conversion to polycarbonates, such as halogen atoms or Alkyl groups, e.g. the methyl, ethyl, propyl or tert-butyl group. The alkyl radical the di (monohydroxyaryl) alkane, which connects the two bazole rings, can be an open chain or a cycloaliphatic ring, and may be substituted, if desired, for example by an aryl radical.
Geeignete Di(monohydroxyaryl)-Alkane sind z.B. (4,4'-Dihydroxydiphenyl)-Methan, 2,2-(4,4'-Dihydroxy-diphenyl)-Propan, 1,1-(4'-Dihydroxy-diphenyl)-Cyclohexan, 1,1-(4,4'-Dihydroxy-3,3'-Dimathyl-diphenyl)-Cyclohexan, 1,1-(2,2'-Dihydroxy-4,4'-Dimethyl-Diphenyl)-Butan, mit einem Siedepunkt zwischen 185-188°C unter einem Druck von 0,5 mm Hg-Säule), 2,2(2,2'-Dihydroxy-4, 4'-Di-Tert. -Butyl-Diphenyl) -Propnn oder 1,1'-(4,4'-Dihydroxy-Diphenyl)-l-Phenyl-Äthan; weiterhin Methanderivate, die neben zwei Hydroxyarylgruppen einen Alkylrest tragen, mit mindestens zwei Kohlenstoffatomen und einem zweiten Alkylrest mit einem oder mehreren Kohlenstoffatomen, wie z.B.Suitable di (monohydroxyaryl) alkanes are e.g. (4,4'-dihydroxydiphenyl) methane, 2,2- (4,4'-dihydroxy-diphenyl) -propane, 1,1- (4'-dihydroxy-diphenyl) -cyclohexane, 1,1- (4,4'-dihydroxy-3,3'-dimethyl -diphenyl) -cyclohexane, 1,1- (2,2'-Dihydroxy-4,4'-dimethyl-diphenyl) -butane, with a boiling point between 185-188 ° C under a pressure of 0.5 mm Hg column), 2,2 (2,2'-dihydroxy-4,4'-di-tert. -Butyl-Diphenyl) -Propnn or 1,1 '- (4,4'-Dihydroxy-Diphenyl) -l-Phenyl-Ethane; Farther Methane derivatives which carry an alkyl radical in addition to two hydroxyaryl groups, with at least two carbon atoms and a second alkyl radical with one or more carbon atoms, such as.
2,2-(4,4'-Dihydroxy-Diphenyl)Butan, 2,2-(4,4'-Dihydroxy-Diphenyl)-Pentan (Schmelzpunkt 149-150°C), 3,3-(4,4'-Dihydroxy-Diphenyl) -Pentan, 2,2-(4,4'- Dihydroxy-Diphenyl) -Hexan, 3,3-(4,4'-Dihydroxy-Diphenyl)-Hexan, 2,2-(4,4'-Dihydroxy-Diphenyl)-4-Methyl-Pentan (Schmelzpunkt 151-152°C.), 2,2-(4,4'-Dihydroxy-Diphenyl) -IIeptan (Siedepunkt 198-200°C.) unter einem Druck von o.33 mm Ilg-Säule) 4,4-(4,4'-Dihydroxy-Diphenyl)-Heptan (Schmelzpunkt 148-1490C) oder 2,2-(4,4'-Dihydroxy-Diphenyl) -Tridecan. Geeignete Di (Monohydroxyaryl) -Alkane, bei denen sich die beiden Arylreste unterscheiden, sind beispielsweise 2,2-(4,4'-Dihydroxy-3'Methyl-Diphenyl)-Propan und 2,2-(4,4'-Dihydroxy-3-Methyl-3'Isopropyl-Diphenyl)-Butan, Geeignete Di(Monohydroxyaryl)-Alkane, bei denen die Arylreste Halogenatome tragen sind beispielsweise 2,2-(3,5,3',5'-Tetrachlor-4.4'-Dihydroxy-Diphenyl)-Propan, 2,2-(3,5,3',5'-Tetrabrom-4,4'-Dihydroxy-Diphenyl)-Propan, (3,3'-Dichlor-4,4'-Dihydroxy-Diphenyl)-Methan und 2,2'-Dihydroxy-5'-Difluor-Diphenyl-Methyn. - Geeignete Di-(Monohydroxyaryl)-Alkane, bei denen der Alkylrest zur Verbindung der beiden Benzolring durch durch einen Arylrest ersetzt ist, sind beispielsweise (4,4'-Dihydroxy-Diphenyl)-Phenyl-Methan und l,l-(4,4'-Dihydroxy-Diphenyl) -1-Phenyläthan Um besondere Eigenschaften zu erzielen, können Mischungen verschiedener Di(Monohydroxyaryl)-Aikane verwendet werden, wobei gemischte Polycarbonate erhalten werden.2,2- (4,4'-dihydroxy-diphenyl) butane, 2,2- (4,4'-dihydroxy-diphenyl) -pentane (Melting point 149-150 ° C), 3,3- (4,4'-dihydroxy-diphenyl) -pentane, 2,2- (4,4'-dihydroxy-diphenyl) -Hexane, 3,3- (4,4'-dihydroxy-diphenyl) -hexane, 2,2- (4,4'-dihydroxy-diphenyl) -4-methyl-pentane (Melting point 151-152 ° C.), 2,2- (4,4'-Dihydroxy-diphenyl) -IIeptane (boiling point 198-200 ° C.) under a pressure of 0.33 mm Ilg column) 4,4- (4,4'-dihydroxy-diphenyl) heptane (melting point 148-1490C) or 2,2- (4,4'-dihydroxy-diphenyl) -tridecane. Suitable di (monohydroxyaryl) -Alkanes in which the two aryl radicals differ are, for example 2,2- (4,4'-dihydroxy-3'-methyl-diphenyl) propane and 2,2- (4,4'-dihydroxy-3-methyl-3'isopropyl-diphenyl) butane, suitable di (monohydroxyaryl) alkanes, in which the aryl radicals carry halogen atoms are, for example, 2,2- (3,5,3 ', 5'-tetrachloro-4,4'-dihydroxy-diphenyl) propane, 2,2- (3,5,3 ', 5'-tetrabromo-4,4'-dihydroxy-diphenyl) propane, (3,3'-dichloro-4,4'-dihydroxy-diphenyl) methane and 2,2'-dihydroxy-5'-difluoro-diphenyl-methyne. - Suitable di (monohydroxyaryl) alkanes, where the alkyl group connects the two benzene rings through an aryl group is replaced, for example (4,4'-dihydroxy-diphenyl) -phenyl-methane and l, l- (4,4'-dihydroxy-diphenyl) -1-Phenylethane In order to achieve special properties, mixtures of different Di (monohydroxyaryl) aikanes can be used, mixed polycarbonates being obtained will.
Die Umwandlung der oben aufgeführten Di(Monohydroxyaryl)-Alkane in hochmolekulare Polycarbonate durch .e 1 reaktion mit den oben aufgeführten Carbonsäure-Derivaten erfolgt nach bekannen Verfahren. Beispielsweise können die Di-(Monohydroxy-Aryl)-Alkane mit Carbonsäure-Di-Estern rückverestert werden, beispielsweise mit Dimethyl-, Diäthyl-, Dipropyl-, Dibutyl-, Diamyl-, Dioctyl-, -Dicyclohexyl-, Diphenyl- und Di-o-Tolyl oder Di-p-Tolyl-Carbonat bei erhöhten Temperaturen von ungefähr 50 bis ungefähr 320°C und besonders im Temperaturbereich von 120 bis ungefähr 28o0C.The conversion of the di (monohydroxyaryl) alkanes listed above into high molecular weight polycarbonates by .e 1 reaction with the carboxylic acid derivatives listed above takes place according to known procedures. For example, the di (monohydroxy aryl) alkanes be re-esterified with carboxylic acid diesters, for example with dimethyl, diethyl, Dipropyl, dibutyl, diamyl, dioctyl, dicyclohexyl, diphenyl and di-o-tolyl or di-p-tolyl carbonate at elevated temperatures of about 50 up to about 320 ° C and especially in the temperature range from 120 to about 28o0C.
Die Polycarbonate können auch erhalten werden durch einleiten von Phsgen in Lösungen der DI-(Monohydroxyaryl)-Alkane in organischen Lösungsmitteln, wie etwa Dimethylanilin, Diäthylanilin, Trimethylamin und Pyridin, oder in inerten organischen Lösungsmitteln, wie etwa Petroläther, Ligroin, Cyclohexan, Methylcyclohexan, Benzol, Toluol, Xylol, Chloroform, Methylenchlorid, Tetrachlorkohlenstoff, Trichloräthylen, Dichloräthan, Methylacetat und Äthylacetat, wobei gleichzeitig ein säurebindendes !Ettel wie oben angegeben hinzugefügt wird.The polycarbonates can also be obtained by introducing Phsgen in solutions of DI (monohydroxyaryl) alkanes in organic solvents, such as dimethylaniline, diethylaniline, trimethylamine and pyridine, or inerts organic solvents such as petroleum ether, ligroin, cyclohexane, methylcyclohexane, Benzene, toluene, xylene, chloroform, methylene chloride, carbon tetrachloride, trichlorethylene, Dichloroethane, methyl acetate and ethyl acetate, with an acid-binding one at the same time ! Ettel is added as indicated above.
Ein besonders geeignetes Verfahren für die Herstellung von Polycarbonaten besteht in dem Einleiten von Phosgen in eine wäßrige Lösung oder Suspension der ALkalisalze, wie etwa der Lithium-, Natrium-, Kalium- und Calzium-Salze der Di-(Monohydroxyaryl)-Alkane, bevorzugt in Gegenwart eines Uberschusses an Lauge, wie etwa an Lithium.-, Natrium-, Kalium-und Calzium-Hydroxyd oder -Carbonat. Die Polycarbonate fallan dann als Niederschlag auf der wäßrigen Lösung aus.A particularly suitable process for the production of polycarbonates consists in introducing phosgene into an aqueous solution or suspension of the Al potassium salts, such as the lithium, sodium, potassium and calcium salts of the di (monohydroxyaryl) alkanes, preferably in the presence of an excess of alkali, such as lithium, sodium, Potassium and calcium hydroxide or carbonate. The polycarbonates then fall as a precipitate on the aqueous solution.
Die Reaktion in wäßriger Lösung wird verstärkt durch die Zugabe von indifferenten Lösungsmitteln der oben angegebenen Art, die Phosgen und eventuell das hergestellte Polycarbonat lösen können..The reaction in aqueous solution is enhanced by the addition of indifferent solvents of the type specified above, the phosgene and possibly be able to loosen the polycarbonate produced ..
Das Phosgen kann in äquimolaren Mengen hinzugefügt werden; üblicherweise wird jedoch bevorzugt ein ueberschuß an Phssgen eingesetzt.The phosgene can be added in equimolar amounts; usually however, preference is given to using an excess of Phssgen.
Abschließend ist es ebenfalls möglich, daß die Di-(Monohydroxyaryl)-Alkane mit ungefähr äquimolaren Mengen an Bis chlor-Carbonsäure-Estern der Di- (Mohohydroxyaryl) -Alkane unter entsprechenden Bedingungen reagieren.Finally, it is also possible that the di (monohydroxyaryl) alkanes with approximately equimolar amounts of bischlorocarboxylic acid esters of the di- (mohohydroxyaryl) -Alkanes react under appropriate conditions.
Bei der Herstellung von Polycarbonaten nach den verschiedenen Verfahren ist es vorteilhaft, kleine Anteile an Reduziermitteln, beispielsweise Natrium-, oder Kalium-Sulfide, -Suifit und Dithionit, oder freie Phenol- und p-Tert.-Butylphenol hinzuzusetzen, Durch Hinzufügen von monofunktionellen Verbindungen, die mit Phosgen oder mit den Endgruppen der Polycarbonate, welche Chlorcarbonsäure-Estergruppen enthalten, reagieren, und welche die Ketten begrenzen, ist es möglich, das Molekulargewticht der Polycarbonate in weiten Bereichen zu steuern; solche Verbindungen sind z.B. Phenol, Tert.-Butyl-Phenol, Cyclohexylphenol, 2,2-(4-Hadroxyphenol-+LMethoxyphen';l) -Propan, weiterhin Anilin und Methylanilin.In the production of polycarbonates according to the various processes it is advantageous to use small amounts of reducing agents, for example sodium, or potassium sulfide, sulfite and dithionite, or free phenol and p-tert-butylphenol add by adding monofunctional compounds with phosgene or with the end groups of the polycarbonates, which chlorocarboxylic acid ester groups contain, react, and which limit the chains, it is possible to limit the molecular weight to control the polycarbonates in a wide range; such compounds are e.g. Phenol, tert-butyl phenol, cyclohexylphenol, 2,2- (4-hadroxyphenol + LMethoxyphen '; l) -Propane, still aniline and methylaniline.
Die Reaktion der Di-(Monohydroxyaryl)-Alkane mit Phosgen oder mit den Chlorcarbonsäure-Estern der Di-(Monohydroxyaryl)-Alkane kann bei Raumtemperatur oder bei niedrigeren oder bei höheren Temperaturen durchgeführt werden; d.h. bei Temperaturen zwischen dem Schmelzpunkt und dem Siedepunkt der Mischung.The reaction of the di (monohydroxyaryl) alkanes with phosgene or with the chlorocarboxylic acid esters of the di (monohydroxyaryl) alkanes can be used at room temperature or are carried out at lower or higher temperatures; i.e. at Temperatures between the melting point and the boiling point of the mixture.
(Vgl. hierzu US-Patent No. 3.o28.365, Spalte 1, Zeile 31 bis Spalte 3, Zeile 1). Die Polcarbonate haben bevorzugt eine Dicke von ungefahr o.o8 bis ungefähr 6.35 mm ((3 bis 250 mils) und besonders bevorzugt von ungefähr 1,3 bis 3,8 mm (50 bis 15o mils). In einigen Fällen kann es erwünscht sein, Copolymere verschiedener Dihydroxy-Aryl-Propane zu verwenden, um besondere Eigenschaften zu erzielen.(See U.S. Patent No. 3.o28,365, column 1, line 31 to column 3, line 1). The polycarbonates preferably have a thickness of about 0.08 to about 6.35 mm (3 to 250 mils) and more preferably from about 1.3 to 3.8 mm (50 up to 15o mils). In some cases it may be desirable to use copolymers of different To use dihydroxy-aryl-propane to achieve special properties.
Andere glasklare Materialien sind in der US -Patentschrift -No. 3.069.30l auf Spalte 1, Zeile 62 bis 68 offenbart. Auch diese Materialien sind fest und beständig gegen Zerkratzen und weitgehend nicht hygroskopisch.Other clear materials are in US Patent No. 3.069.30l on column 1, lines 62-68. These materials are also strong and durable against scratching and largely not hygroscopic.
Andere geeignete organische Materialien, die anstelle der Carbonate verwendet werden können, sind gestreckte Acrylate, wie etwa wolymethyl-Methacrylat, Polymethyl-Alphachlor-Acrylat und ähnliche, die durch Recken auf den Apparaturen entsprechend der wiederangemeldeten US-Patentschrift No. 24.978 und andere Acrylate und Polyesterharze entsprechend der US-Patentschrift No. 3.009.845.Other suitable organic materials in place of the carbonates can be used are stretched acrylates, such as wolymethyl methacrylate, Polymethyl-alphachloro-acrylate and similar ones made by stretching up the apparatus according to re-pending U.S. Patent No. 24,978 and other acrylates and polyester resins according to US Pat. 3,009,845.
Die vorliegende Erfindung betrifft den Schutz der Oberfiäche beliebiger Fenster, welche eine freigelegte Scheibe aus Poly-.The present invention relates to the protection of the surface of any Window showing an exposed pane of poly.
carbonat oder anderem festen transparentem Material enthalten mit geringer Beständigkeit gegen Abrieb und/oder Absplittern, wobei eine solche freigelegte Scheibe mit einer oder mehreren transparenten aus Glas oder bekannten Substituten für Glas laminiert ist. Bevorzugt besteht das Glas aus einer Alkali.carbonate or other solid transparent material included with low resistance to abrasion and / or chipping, with one exposed Disc with one or more transparent ones made of glass or known substitutes for glass is laminated. The glass preferably consists of an alkali.
silikat-IIischung oder einer Borsilikat-Mischung, die leicht chemisch getempert werden kann.silicate mixture or a borosilicate mixture that is easily chemically can be tempered.
Eine Zunahme der Beständigkeit gegen Stoß, Zerbrechen, Durchdringen und ähnliches wird für Glas artikel, im besonderen Kalk-Soda-Silikat--Glasartikel, wie etwa Fensterscheiben', Dekorationsscheiben, und anderen Glasscheiben für die Verwendung als Schaufenster oder ähnliche gläaerne Abschlüsse, für Teile von Bauwerken oder transportablen Abteilungen, wird dadurch erreicht, daß die gläserne Artikel mit einem Kaliumsalz bei hohen Temperaturen, bevorzugt über 470°C (875%), für kurze Zeit in Berührung gebracht werden. Die Dauer für die Berührungsbehandlung bei Temperaturen oberhalb von 470°C geht kaum über 25 bis 40 Minuten hinaus, die Dauer ist jedoch länger bei niedrigeren Temperaturen. Typische chemische Temper-Verfahren sind in der US-Patentschrift No. 3.396.o75 offenbart.An increase in resistance to impact, breakage, penetration and the like is used for glass articles, in particular lime-soda-silicate glass articles, such as window panes, decorative panes, and other panes of glass for the Use as a shop window or similar glass closures, for parts of buildings or transportable compartments, is achieved by making the glass article with a potassium salt at high temperatures, preferably above 470 ° C (875%), for short Time to be brought into contact. The duration for the touch treatment at Temperatures above 470 ° C hardly exceed 25 to 40 minutes, the duration however, it is longer at lower temperatures. Typical chemical tempering processes are in U.S. Patent No. 3.396.o75 disclosed.
In den Fällen, in denen dte Glasmischwag wesentliche Anteile an Lithium oder Natriumsalz oder einer Mischung aus Natrium-und Kaliumsalzen enthält, kann eine Folge von Behandlungen, zuerst mit einem geschmolzenen Natriumsalz und dann mit einem geschmolzenen Kaliu:asalz angewendet werden, um eine TemperWlg zu erreichen. Man nimmt an, daß bei dieser chemischen Temperung ein Ionenaustausch stattfindet, bei dem in dem Oberflächenbereich des Glas artikels ein Alkalimetallion mit größerem Durchmesser durch ein Alkalimetallion mit kleinerem Durchmesser ersetzt wird. Dieser Ionenaustausch führt zu einer Kompressionsspannung in dem Oberflächenbereich und verstärkt die Festigkein des Glases.In those cases in which the glass mixer wag significant amounts of lithium or sodium salt or a mixture of sodium and potassium salts a series of treatments, first with a molten sodium salt and then with a molten Kaliu: asalz can be used to achieve a TemperWlg. It is assumed that an ion exchange takes place during this chemical tempering, in which in the surface area of the glass article, an alkali metal ion having a larger Diameter is replaced by an alkali metal ion with a smaller diameter. This Ion exchange leads to a compressive stress in the surface area and increases the strength of the glass.
Die Festigkeit von Glas kann auch durch thermisches Ternpern erhöht werden. Die letztere Technik besteht darin, eine Glasscheibe über den Deformationspunkt hinaus auf eine Temperatur nahe am Erweichungspunkt zu erwärsnen und dann das Glas Plötzlich und heftig auf eine Temperatur unterhalb des Deformationspunktes abzuschrecken. Diese Behandlung führt zu einer Komprssionsspannung im Oberflächenbereich über dem Hauptbereich des Körpers, der auf Zug beansprucht wird.The strength of glass can also be increased by thermal annealing will. The latter technique consists of putting a sheet of glass over the deformation point addition to heat to a temperature close to the softening point and then the glass Suddenly and violently to be deterred to a temperature below the deformation point. This treatment results in compression tension in the surface area over the main area of the body that is subjected to tension.
Es ist ebenfalls möglich, das Glas dadurch zu verfestigen, daß zuerst eine thermische Temperung des Glases und dann eine chemische Temperung des vorher thermisch getemperten Glases durchgeführt wird, indem dieses Glas ein oder mehrere Male in geschmolzene Alkalimetallsalze bei erhöhten Temperaturen eingetBucht wird, wobei diese Temperaturen jedoch unter der Temperatur des thermischen Temperns liegt.It is also possible to strengthen the glass by first a thermal tempering of the glass and then a chemical tempering of the previous one thermally tempered glass is carried out using this glass one or more Times immersed in molten alkali metal salts at elevated temperatures however, these temperatures are below the thermal annealing temperature.
Verschiedene feste plastische Materialien, im besonderen acrylischer Kunststoff, kann verwendet werden um eine oder mehrere innere Glasscheiben des laminierten Fensters zu ersetzen. Scheiben aus gerecktem Polyinethyl-Methacrylat sind gut bekannt als Komponenten von laminierten Flugzeugfenstern.Various solid plastic materials, especially acrylic Plastic, can be used to make one or more inner sheets of laminated glass Replace window. Expanded poly (ethyl methacrylate) discs are well known as components of laminated aircraft windows.
Zusätzlich kann als Alternative zu den gereckten acrylischen Kunststoffen Polycarbonate des oben aufgeführten Typs anstelle von einer oder mehreren innerer Scheiben in laminierten Fenstern verwendet werden.In addition, it can be used as an alternative to the stretched acrylic plastics Polycarbonates of the type listed above instead of one or more internal ones Panes can be used in laminated windows.
Im Falle von laminierten Fenstern können benachbarte Glasscheiben oder die Substitute für Glasscheiben miteinander verklebt werden unter Verwendung von typischen Zwischenschichten-Materialien, wie etwa Polyurethan-Zusammensetzungen, wie sie oben aufgeführt sind oder andere gut bekannte Zwischenschichten-Zusammensetzungen, wie etwa plastifiziertes Polyvinyl-Butyral, Polyvinyl-Butyral wird hergestellt durch Reaktion von Butylaldehyd mit Polyvinylalkohol. Die Alkoholgruppen, die unreagiert zurückbleiben, werden als Prozent Vinylalkohol, der im Polymer zurückbleibt, berechnet. Die bekannten Sicherheitsglas-Laminate werden unter Verwendung von Zwischenschichten hergestellt, deren wesentlicher Ilarzbestandteil aus Polyvinylalkohol, der teilweise mit Butylaldehyd kondensiert ist, besteht, so daß dieses Harz 15 bis 308 an unreagierten Hydroxylgruppen enthält, welche als Gewichtsprozent Vinylalkohol berechnet werden, weiterhin enthält dieses harz weniger als 3 Gew.-% an Estergruppen, die als Gewichtsprozent Vinylacetat berechnet werden, wobei der Rest aus Acetalc3ruppen besteht, die als Vinyl-Butyral berechnet werden. Dieses Material wird üblicherweise als "Polyvinyl-Butyral" bezeichnet oder exakter als teilweises Polyvinyl-Butyral". Ublicherweise enthält solches Polyvinyl-Butyral, wie es in Sicherheitsglas-Laminaten verwendet wird, Weichmacher.In the case of laminated windows, adjacent panes of glass can be used or the substitutes for glass sheets are glued together using of typical interlayer materials, such as polyurethane compositions, as listed above or other well known interlayer compositions, such as plasticized polyvinyl butyral, polyvinyl butyral is manufactured by Reaction of butyl aldehyde with polyvinyl alcohol. The alcohol groups that are unreacted Remaining are calculated as the percent of vinyl alcohol remaining in the polymer. The known safety glass laminates are made using intermediate layers manufactured, whose essential Ilarz constituent from polyvinyl alcohol, which partially is condensed with butyl aldehyde, so that this resin 15 to 308 unreacted Contains hydroxyl groups, which are calculated as percent by weight of vinyl alcohol, furthermore, this resin contains less than 3% by weight of ester groups, expressed as percent by weight Vinyl acetate can be calculated, with the remainder consisting of acetal groups, which are used as Vinyl butyral will be charged. This material is commonly called "polyvinyl butyral" referred to or more precisely as partial polyvinyl butyral ". Usually contains such polyvinyl butyral as is used in safety glass laminates, plasticizers.
Im allgemeinen. sind die verwendeten Weichmacher in Wasser unlösliche Ester von Polybasischen Säuren oder sie bestehen aus einem Polyalkohol mit freien Hyd.roxylgruppen. Besonders erwünsche Weichmacher für die vorliegende Erfindung sind Träthylenglykol-Di-(2-Äthyl-Butyrat), Dibutyl-Sebacinat, Di-(Beta-Butoxy-Äthyl)-Adipinat, und Dioctyl-Phthalat.In general. the plasticizers used are insoluble in water Esters of polybasic acids or they consist of a polyalcohol with free hydroxyl groups. Particularly desired plasticizers for the present Invention are trethylene glycol di (2-ethyl butyrate), dibutyl sebacate, di (beta-butoxy-ethyl) adipate, and dioctyl phthalate.
Zu anderen geeigneten Weichmachern gehören vollständig verestertes Triäthylenglykol mit einer Mischung von 80 bis. 90% Caprylsäure und lo bis 20% Caprinsäure, wie in der US-Patentschrift No. 2.372T522 beschrieben, weiterhin Dimethyl-phthalat, Dibutyl-Phthalat, Di-(Butoxyäthyl) -Sebacinat, Methyl-P almi -tinat, Methoxy-Palmitinat, Triäthylenglykol-Diacetat, Tricresyl-Phosphat, Triäthyl-Citronat, Butyl-Butyryl-Lactonat, Äthyl-Para-Toluol-Sulfonamid, Dibutyl-Sulfon, Lauryl-Alkoholy Oleyl-Alkohol, Glycerin-Tri-Ricinoleat, Methyl-Lauroyl-Glykolat, Butyl-Octanoyl-GlykoJ at und Butyral-Laurinat. Die - oben aufgeführte Liste von Weichmachern bringt nicht alle bekannten Weichmacher, die für die vorliegende Erfindung geeignet sind Beispiel I Verschiedene Scheiben aus Polycarbonat vom Bis-Phenol-Typ in der Größenordnung von 40 bis 80 cm2 (6 bis 12 inches square) und mit einer Dicke von 6 mm wurde mit einem Polyureth@nharz nach der vorliegenden Erfindung überzogen. Das zum Überziehen der festen Scheiben aus Polycarbonat verwendete Polyurethan-Elastomere entstand bei der Reaktion zwischen einem Praepolymer, das aus einer Mischung aus Praepolymer mit endständigen Diisocyanatgruppen und aus 2,4-Toluol-Diisocyanat oder deren Mischungen bestand und bis zu 35 Gew.-% 2,6-Toloul-Diisocyanat enthielt, mit einer Aushärte-Mischung, welche aus einer Mischung aus 1,4-Butandiol und l,l,l-Trimethylolpropan bestand. Diese Mischung aus 1,4-Butandiol und l,l,l-Trimethylolpropan wies ein Verhältnis von 5 bis 6,5 Gew.-Teile an 1,4-Butandiol auf 1 Gew.-Teil des Trimethylolpropans auf. Das Praepolymere mit dem endständigen Diisocyanat und das 2,4-Toluol-Diisocyanat und das 2,6-Toluol-Diisocyanat waren in solchen Mengenverhältnissen vorhanden, daß die Isocyanatgruppen zwischen 12 und 15 Gew.-% der Mischung dieser Komponenten ausmachten.Other suitable plasticizers include fully esterified one Triethylene glycol with a mixture of 80 to. 90% caprylic acid and lo to 20% capric acid, as in U.S. Patent No. 2.372T522 described, furthermore dimethyl phthalate, Dibutyl phthalate, di (butoxyethyl) sebacate, methyl p almi -tinate, methoxy palmitinate, Triethylene glycol diacetate, tricresyl phosphate, triethyl citronate, butyl butyryl lactonate, Ethyl para-toluene sulfonamide, dibutyl sulfone, lauryl alcohol, oleyl alcohol, glycerine tri-ricinoleate, Methyl lauroyl glycolate, butyl octanoyl glycolate and butyral laurinate. The - above List of plasticizers listed does not include all known plasticizers Suitable for the present invention are Example I Various disks from Bis-phenol-type polycarbonate on the order of 40 to 80 cm2 (6 to 12 inches square) and with a thickness of 6 mm was made with a polyurethane resin of the present invention. This is used to coat the solid disks Polyurethane elastomers used in polycarbonate were created in the reaction between a prepolymer, which consists of a mixture of prepolymer with terminal Diisocyanate groups and consisted of 2,4-toluene diisocyanate or mixtures thereof and up to 35% by weight 2,6-toluene diisocyanate contained, with a curing mixture, which consists of a mixture consisted of 1,4-butanediol and l, l, l-trimethylolpropane. This mixture of 1,4-butanediol and 1,1,1-trimethylolpropane had a ratio of 5 to 6.5 parts by weight of 1,4-butanediol to 1 part by weight of the trimethylolpropane. The prepolymer with the terminal Diisocyanate and the 2,4-toluene diisocyanate and the 2,6-toluene diisocyanate present in such proportions that the isocyanate groups between 12 and Constituted 15% by weight of the mixture of these components.
Das Praepolymere entstand bei der Reaktion zwischen Polytetramethylenäther-Glykol mit einem Molekulargewicht von ungefähr looo mit einem Überschuß an 2,4-'Toluol-Diisocyanat oder mit Mischungen davon, welche bis zu 35 Gew.-% 2,6-Toluol-Diisocyanat enthielten. Das überschüssige 2,4-Toluol-Diisocyanat und das überschüssige 2,6 -Toluol-.Diisocyanat wurden extrahiert, wobei Polytetramethylenäther-Glykol zurückblieb, dessen endständige Gruppen mit 2,4- und 2,6-Toluol-Diisocyanat ahgesättigt waren. Diese Struktur mit endständigen Toluol-Diisocyanatgruppen wurde oben als Pracpolymer bezeicllnet.The prepolymer was created in the reaction between polytetramethylene ether-glycol with a molecular weight of about 1,000 with an excess of 2,4-toluene diisocyanate or with mixtures thereof containing up to 35% by weight of 2,6-toluene diisocyanate. The excess 2,4-toluene diisocyanate and the excess 2,6-toluene diisocyanate were extracted, leaving behind polytetramethylene ether glycol, its terminal Groups were saturated with 2,4- and 2,6-toluene diisocyanate. This structure with Terminal toluene diisocyanate groups have been referred to above as prepolymer.
Bei den zum Uberziehen von Polycarbonat verwendeten Polyurethan-Elastomeren war die Gesamtzahl an Äquivalenten von Praepolymer plus Toluol-Diisocyanat (2,4- und 2,6-Toluol-Diisocyanat) angenähert gleich der gesamten Anzahl an Äquivalenten an 1,4-Butandiol plus l,l,.l-Trimethylolpropan. Es it jedoch möglich, die Zahl der Isocyanatgruppen enthaltenden Materialien (Toluol-Diisocyanat plus Praepolymer) in einem überschuß bis zu lot oder aber auch in einem Unterschuß bis zu 3% zu- verwenden, ohne ernsthafte nachteilige Folgen für die Eigenschaften des ausgehärteten Polyurethan-Elastomers.In the case of the polyurethane elastomers used to coat polycarbonate was the total number of equivalents of prepolymer plus toluene diisocyanate (2,4- and 2,6-toluene diisocyanate) approximately equal to the total number of equivalents of 1,4-butanediol plus l, l, .l-trimethylolpropane. However, it is possible to change the number of Materials containing isocyanate groups (toluene diisocyanate plus prepolymer) to be used in an excess of up to solder or also in a deficit of up to 3%, without serious adverse consequences for the properties of the cured polyurethane elastomer.
Die Reaktionspartner wurden auf eine Temperatur zwischen 430 und 820C (llo bis 180°F) vorgewärmt. Während des Vorwärmens wurden alle Komponenten sorgfältig unter Vakuum. entgast. Die Dauer und die Temperatur für das Aushärten lag im Bereich von 22 Stunden bei 80°C (175 0F) und 5 bis 6 Stunden bei 150°C (300°F). Umso höher die Temperatur war, umso geringere Zeit wurde für vollständiges Aushärten benötigt.The reactants were brought to a temperature between 430 and 820C (llo to 180 ° F) preheated. During the preheating, all components were carefully under vacuum. degassed. The time and temperature for curing was in the range from 22 hours at 80 ° C (175 ° F) and 5 to 6 hours at 150 ° C (300 ° F). All the higher the temperature, the less time it took for complete curing.
Jede Scheibe aus Polycarbonatharz vom Bis-Phenol-Typ, wie sie unter dem Handelsnamen LEXAN vertrieben wird, wurde.zumindest für 48 Stunden auf 80°C (175 0F) vorgewärrnt oder zumindest 24 Stunden lang auf 930C (200°F) vorgewärmt, bevor eine Testmischung aus Polyurethan auf der Polycarbonatoberfläche bei einer Temperatur des Substrats von zumindest 80°C (175 0F) und bevorzugt oberhalb von 930C (200°F) aufgetragen wurde. Eine Abdeckplatte aus Glas wurde über der überzogenen Oberfläche angebracht im Abstand von ungefähr 6 ram (1/4 inch), wobei die Abdeckung als Staubschutz dient. Die Abdedpltte verblieb heim Aushärten der überzogenen Polycarbonatscheiben an ihrem Platze; die zum Aushärten benötigten Minimalzeiten und Minimaltemperaturen betrugen zumindest 22 Stunden bei 88 0C (1750F) oder zuzumindest 18 Stunden bei 930C (2000F) oder zumindest 16 Stunden bei 107°C (225 0F), oder zumindest 12 Stunden bei 1210C (250°F).Any bis-phenol type polycarbonate resin sheet as shown below under the trade name LEXAN, was at least for 48 hours at 80 ° C (175 0F) preheated or preheated to 930C (200 ° F) for at least 24 hours, before a test mixture of polyurethane on the polycarbonate surface at a Temperature of the substrate of at least 80 ° C (175 ° F) and preferably above 930C (200 ° F) was applied. A glass cover plate was coated over the top Surface attached about 6 ram (1/4 inch) apart, the cover serves as a dust cover. The Abdedpltte remained after curing the coated polycarbonate panes in place; those needed for curing Minimum times and temperatures were at least 22 hours at 88 0C (1750F) or at least 18 hours at 930C (2000F) or at least 16 hours at 107 ° C (225 ° F), or at least 12 hours at 1210C (250 ° F).
Die ausgehärteten überzogenen Proben wurden aus dem Ofen herausgenommen und abgekühlt. Alle derartig behandelten Proben hatten einen glatten Überzug mit yuten optischen Eigenschaften.The cured coated samples were removed from the oven and cooled down. All samples treated in this way had a smooth coating good optical properties.
Es folgt eine genauere Beschreibung der Polyurethyn-Zusainnensetzungen, die in dem besonderen Beispiel angewendet wurden: Eine erste Zusammensetzung, die aus frisch angesetzten Mischungen des Praepolymer A und Aushärtemischung B bestand, wurde nach folgender Vorschrift hergestellt.A more detailed description of the polyurethane compositions follows, which were used in the particular example: A first composition, the consisted of freshly set mixtures of prepolymer A and curing mixture B, was manufactured according to the following procedure.
Zur Herstellung von Praepolymer A wurden 85,73 Gew.-t des Reaktionsproduktes von Toluol.-Diisocyanat (80% 2,4-Isomere und 20% 2,6-Isomeres) und Poly(oxytetramethylen)-Glykol (Molekulargewicht um looo), erhältlich unter dem Handelsnamen ADIPRENE L-167 mit 13,27 Gew.-% Toluol-Diisocyanat (80% 2,4-Isomere und 20% 2,6-Isomes) , erhältlich unter dem liandelsnamen llYLENE TM, vermischt. Die Mischung wurde im Vakuum entgast.For the production of prepolymer A, 85.73% by weight of the reaction product were required of toluene diisocyanate (80% 2,4-isomer and 20% 2,6-isomer) and poly (oxytetramethylene) glycol (Molecular weight around 10000), available under the trade name ADIPRENE L-167 with 13.27% by weight toluene diisocyanate (80% 2,4-isomers and 20% 2,6-isomes) available under the trade name llYLENE TM, mixed. The mixture was degassed in vacuo.
Zur erstellung von Aushärtemischung B wurden 11,o2 Gew.-% -1,4-Buthyndiol und 1,82 Gew.--% Trimethylolpropan vermischt und entgast. Die Bestandteile wurden bei einer höchsten Temperatur von 63 0C (145°F) vermischt und das dabei erhaltene flüssige Reaktionsprodukt nach weiterem Entgasen auf der Oberfläche einer Polycarbonatscheibe, die geschützt werden soll, aufgetragen. Daraufhin wurde die überzogene Polycarbonat-Scheibe für 6 Stunden bei etwa 14oOC (2850F) ausgehärtet.To prepare curing mixture B, 11.02% by weight of -1,4-buthynediol were used and 1.82% by weight trimethylolpropane mixed and degassed. The ingredients were mixed at a maximum temperature of 63 0C (145 ° F) and the resultant liquid reaction product after further degassing on the surface of a polycarbonate pane, which is to be protected, applied. Then the coated polycarbonate sheet cured for 6 hours at about 14oOC (2850F).
Das zur Herstellung des Schutzüberzuges verwendete Produkt wird im folgenden als Polyurethan AB bezeichnet.The product used to manufacture the protective coating is in hereinafter referred to as Polyurethane AB.
Eine zweite Zusammensetzung, im folgenden als Polyurethan CD-bezeichnet, wurde durch Vermischen des Praepolymers C mit der Aushärtemischung D entsprechend der folgenden Vorschrift erhalten.A second composition, hereinafter referred to as polyurethane CD-, was made by mixing prepolymer C with curing mixture D accordingly of the following regulation.
Zur Herstellung des Praepolymers C wurden 78,93 Gew.-t des Reaktionsproduktes aus Toluol-Diisocyanat und Poly-(Oxytetramethylen)-Glykol mit 21,07 Gew.-% Toluol-Diisocyanat ( 80% 2,4-Isomeres und 20% 2,6-Isomeres) vermischt. Das Praepolymer C wurde im Vakuum bei 66°C (150°F) entgast und auf 49°C (120°F) abgekühlt, bevor es mit der Aushärtemischung D vermischt wurde.To produce prepolymer C, 78.93% by weight of the reaction product were required from toluene diisocyanate and poly (oxytetramethylene) glycol with 21.07% by weight of toluene diisocyanate (80% 2,4-isomer and 20% 2,6-isomer) mixed. The prepolymer C was in vacuo degassed at 66 ° C (150 ° F) and cooled to 49 ° C (120 ° F) before proceeding with the curing mixture D was mixed.
Zur Herstellung der Aushärtemischung D wurden 13,78 Gew.-% 1,4-Butandiol mit 2,288 Gew.-% Trimethylolpropah vermischt.Curing mixture D was produced using 13.78% by weight of 1,4-butanediol mixed with 2.288 wt% trimethylolpropah.
Die Mischung wurde bei 66 0C (15o0F) entgast und auf 49°C (120°F) abgekühlt. Das Praepolymer C und die Aushärtemischung D wurden bei 930C (200°F) vermischt, entgast und anschließend für lo Minuten in einem Vakuum-Exsiccator evakuiert. Alternativ dazu wurde das Praepolymer C mit der Aushärtemischung D bei 48°C (118 0F) vermischt und die Mischung bei 710C (16o0F) ausgehärtet. Die Mischung wurde im Vakuum entgast, wobei 4 Minuten gerührt wurde und anschließend das Entgasen unter weiterer Evakuierung ohne Rühren für 1/2 minute fortgesetzt.The mixture was degassed at 66 0C (15o0F) and heated to 49 ° C (120 ° F) cooled down. Prepolymer C and Cure Mixture D were heated at 930C (200 ° F) mixed, degassed and then evacuated for 10 minutes in a vacuum desiccator. Alternatively, prepolymer C was mixed with curing mixture D at 48 ° C (118 0F) mixed and the mixture cured at 710C (16o0F). The mix was degassed in vacuo, stirring was carried out for 4 minutes and then the degassing under further evacuation continued without stirring for 1/2 minute.
Die entgaste Mischung wurde auf verschiedene Scheiben aus Polycarbonat aufgebracht, und wird im folgenden als Polyurethan CD bezeichnet.The degassed mixture was applied to various polycarbonate panes applied, and is referred to below as polyurethane CD.
Die folgenden Proben wurden einem bekannten Abriebtest unterworfan( Abrasion Resistance Test No, 17 of the American Standard Safety Code for Safety Glazing Materials for Glazing Motor Vehicles Operating on Land Highways), mit der Ausnahme, daß Schleierbildung und Durchlässigkeit rach verschiedenen Anzahlen von Umdrehungen gemssen wurden, und jeweils der Durchschnitt von 4 Proben angegeben wurde. Kontrollproben aus unüberzogenem Polycarbonat wurden ebenfalls dem gleichen Abriebtest unterworfen, um die Ergebnisse mit überzogenen Polyurethanproben zu vergleichen. Das automatische, drehbare Kugel-Schleier-Meßgerät nach Gardner wurde mit dem Lichtquellenfilter "A" verwendet, um die Schleierbildung und die Durchlässigkeit zu messen, wie in Tabelle I angegeben.The following samples were subjected to a known abrasion test ( Abrasion Resistance Test No, 17 of the American Standard Safety Code for Safety Glazing Materials for Glazing Motor Vehicles Operating on Land Highways), with the Exception that haze and permeability avenge different numbers of Revolutions were measured, and the average of 4 samples reported in each case became. Uncoated polycarbonate control samples also became the same Subjected to abrasion testing to the results with coated polyurethane samples to to compare. The automatic, rotatable ball-veil measuring device according to Gardner was Used with the light source filter "A" to reduce haze and transmission measured as indicated in Table I.
T A B E L L E I Abrieb - Test H = Schleierbildung in % T = Durchlässigkeit in % Umdrehungen Kontrollproben CD1 CD2 CD3 AB1 AB2 H T H T H T H T H T H T 0 2,25 86,3 1,62 82,8 3,27 81,8 2,97 83,0 4,81 85,2 6,28 84,5 5 1,49 86,3 10 1,85 86,4 5,92 84,2 6,62 84,3 20 2,57 86,2 5,82 84,1 6,22 84,4 30 3,43 86,2 40 4,17 86,1 50 4,80 85,9 5,63 84,1 6,08 83,6 100 8,57 85,9 2,17 81,5 4,27 81,5 3,46 81,9 5,86 83,8 6,01 83,8 1100 7,46 84,0 Aus den Ergebnissen der Tallile I ist zu sehen, daß der Betrag der Schleierbildung (entspricht dem Verlust an Beständigkeit gegen Abrieb) für die Kontrollproben aus .ungeschütztem Polycarbonat nach loo Umdrehungen im Mittel auf das 7-fafhe angestiegen ist, während die verschiedenen Mit Polyurethan überzogenen Proben nach nur loo Umdrehungen in dem gleichen Testgerät einen viel geringeren Anstieg der Schleierbildung zeigten,, was die größere Beständigkeit gegenüber Abrieb belegt.T A B E L L E I Abrasion test H = haze in% T = permeability in% revolutions control samples CD1 CD2 CD3 AB1 AB2 H T H T H T H T H T H T 0 2.25 86.3 1.62 82.8 3.27 81.8 2.97 83.0 4.81 85.2 6.28 84.5 5 1.49 86.3 10 1.85 86.4 5.92 84.2 6.62 84.3 20 2.57 86.2 5.82 84.1 6.22 84.4 30 3.43 86.2 40 4.17 86.1 50 4.80 85.9 5.63 84.1 6.08 83.6 100 8.57 85.9 2.17 81.5 4.27 81.5 3.46 81.9 5.86 83.8 6.01 83.8 1100 7.46 84.0 From the results of Tallile I is to see that the amount of fogging (corresponds to the loss of resistance against abrasion) for the control samples made of .unprotected polycarbonate after 100 revolutions has risen to an average of 7 times, while the various With polyurethane coated samples a lot after only 100 revolutions in the same test device showed less increase in fogging, what the greater resistance to Abrasion covered.
Beispiel II Verschiedene Kontrollproben aus Test-Laminaten, bestehend aus einer Scheibe aus floatiertem Glas mit einer nominellen Dicke von etwa 3 mm (1/8 inch), einer Scheibe aus Polycarbonat mit einer nominellen Dicke.von etwa 3mm (1/8 inch) und einer Zwischenschicht aus Polyurethan mit einer nominellen Dicke von etwa 3 mm (1/8 inch) wurden hergestellt. Weiterhin wurden zusätzliche Testproben hergestellt, welche die gleiche Gesamtdicke für Glas, Polycarbonat und Polyurethan aufwiesen, jedoch mit der Ausnahme, daß die gesamte Dicke des Polyurethans in den Testproben aufgeteilt wurde in eine erste Schicht zwischen den Schichten aus Glas und Polycarbonat und ion eine zweite Polyurethanschicht auf der größeren Oberfläche der Polycarbonatschicht und die gesamte Dicke der beiden Polyurethanschichten der Dicke der Polyurethanzwischenschicht aus den Kontrdlproben entsprach, und daß jede der hergestellten Proben eine Oberfläche von etwa 930 cm2 ( 1 foot square) aufwies.Example II Various control samples consisting of test laminates from a sheet of floated glass with a nominal thickness of about 3 mm (1/8 inch), a sheet of polycarbonate with a nominal thickness of about 3mm (1/8 inch) and an intermediate layer of polyurethane with a nominal thickness about 3mm (1/8 inch) were made. Additional test samples were also used manufactured with the same total thickness for glass, polycarbonate and polyurethane with the exception that the entire thickness of the polyurethane in the Test samples were divided into a first layer between layers of glass and polycarbonate and ion a second polyurethane layer on the larger surface the polycarbonate layer and the total thickness of the two polyurethane layers the Thickness of the polyurethane interlayer from the control samples corresponded, and that each of the samples produced had a surface area of approximately 930 cm2 (1 foot square).
Jede der Kontrollproben und jede der Testprpben wurden dadurch getestet, daß ein Geschoß aus Titan mit kontrollierter Geschwindigkeit auf eine freie Glasoberfläche der Probe yeschleudert wurde. Das Geschoß hatte ein Gewicht von 150 g, einen Durchmesser von 41 mtn (1.620 inches) und eine halbkugelig geformte Nase an seinem vorderen Ende. Die Geschwindigkeit jedes Geschosses, das auf die lxontrollprobe oder auf eine . Testprobe auftraf, wurde unter Verwendung eines elektronischen Hochgeschwindigkeits-Zeitmeßgerätes gemessen; die Zeitmessung wird inganggesetzt, wenn das Geschoß eine erste elektronische Schranke durchtritt und beendet, wenn das Geschoß eine zweite elektronische Schranke durchtritt, die von der ersten Schranke etwa 30 cm (1 foot) entfernt ist und die Geschoßbahn schneidet.Each of the control samples and each of the test samples were tested by that a bullet made of titanium hits a free glass surface at a controlled speed the sample was spun. The bullet had a weight of 150 g, a diameter of 41 mtn (1,620 inches) and a hemispherical shaped nose on its front End. The speed of each bullet that hits or hits the control sample one . Test sample was applied using a high speed electronic timepiece measured; the time measurement is started when the projectile has a first electronic Barrier crosses and exits when the projectile crosses a second electronic barrier which is about 30 cm (1 foot) away from the first barrier and which Trajectory cuts.
Der Test wurde bei drei verschiedenen Temperaturen durchgeführt; bei dem ersten Test hatten die Proben eine Temperatur von etwa 210C (70°F), beim zweiten Test wurden die Proben bei -10C (3o0F) gehalten und beim dritten Test wurde innerhalb der Probe über die Dicke der Laminate ein Temperaturgefälle aufrechterhalten, in dem sich die freie Glasoberfläche gegenüber einer gekühlten Wand befand, die auf einer Temperatur angenähert zwischen -180C bis -230C (00 bis -lo°F) gehalten wurde, während gleichzeitig die überzogene oder nichtüberzogene Kunststoffoberfläche Raumtemperatur ausgesetzt war; damit wurden die Bedingungen simuliert, die ein Fenster, das im Cockpit eines kommerziellen oder militärischen Flugzeuges eingebaut ist, ausgesetzt ist.The test was carried out at three different temperatures; at For the first test, the samples were at about 210C (70 ° F), for the second For the third test, the samples were kept at -10C (30F) and the third test was within maintain a temperature gradient of the sample across the thickness of the laminate, in which the free glass surface is opposite to a cooled one Wall located at a temperature approximated between -180C to -230C (00 to -lo ° F) was held while at the same time the coated or uncoated plastic surface Was exposed to room temperature; this simulated the conditions that a window, which is installed in the cockpit of a commercial or military aircraft, is exposed.
Bei all diesen Tests, sowohl bei den Testproben wie bei den Kontrollproben, wurde das Geschoß auf die Glasoberfläche der Proben geschleudert.In all of these tests, both for the test samples and for the control samples, the bullet was thrown onto the glass surface of the samples.
Bei einer Temperatur von 21 0C (7off) zeigte sich kein signifikanter Unterschied in der Beständigkeit zwischen in Kontrollproben und den Testproben; jedoch bei den anderen beiden oben aufgeführten Temperaturbedingungen zeigten die Testproben eine deutliche Überlegenheit über die Kontrollproben in Bezug auf die Schlagfestigkeit, besonders drmnatische Unterschiede zwischen Kontrollproben und Testproben gab es unter der Bedingung (3), bei der ein Temperaturgeiälle über die Dicke der getesteten Proben aufrechterhalten wurde.At a temperature of 21 0C (7off) there was no significant Difference in resistance between in control samples and test samples; however, at the other two temperature conditions listed above, the Test samples clearly superior to control samples in terms of the Impact resistance, particularly dramatic differences between control samples and There were test samples under the condition (3) in which a temperature gradient across the Thickness of the samples tested was maintained.
Bei einem Stoßversuch bei -10C (30°F) unter Verwendung eines Geschosses mit einer Aufschlaggeschwindigkeit von etwa 43m/Sek.When attempted to impact at -10C (30 ° F) using a bullet with an impact speed of about 43m / sec.
(96.5 miles per hour) wurde ein Pflock mit einem Durchmesser von etwa 51 mm (2 inches) aus der Polycarbonatschicht der Kontrollprobe herausgeschlagen, während unter den gleichen Bedingungen die Testproben nicht durchschlagen wurden und auch keine Absplitterung der rückwärtigen Oberfläche der Testproben auftrat.(96.5 miles per hour) became a stake with a diameter from knocked out approximately 51 mm (2 inches) from the polycarbonate layer of the control sample, while under the same conditions the test samples did not penetrate and no chipping of the back surface of the test samples occurred either.
In den Tests mit unterschiedlich gekühlten Proben wurde die Glasoberfläche gekühlt, indem sie der Atmosphäre gegenüber einer gekühlten Wand ausgesetzt wurde, während die freie PlastikoberEläshe Raumteniperatur ausgesetzt wurde, so daß die Glasoberfläche eine Temperatur zwischen ungefähr -7 bis +40C (20 bis 4o0F) zu dcn Zeitpunkt des Aufschlages aufwies, während die gegenüberliegende Raumfläche bei Raumtemperatur (zwischen ungefähr 15 und 270C) gehalten wurde. Unter diesen Testbedingungen wurden die Kontrollproben bei einer Aufschlagsgeschwindigkeit von etwa 50 m/Sek. (111 miles per hour) durchschlagen, während die Testproben, die eine Zwischenschicht aus Polyurethan mit einer Dicke von 2,8 mm (o.llo inch) und eine äußere Polyurethanschicht iait einer Dicke von o,4 mm (o.o15 inch) enthielten, sogar bei einer Aufschlagsgeschwindigkeit von etwa 59 m/Sek. (132 miles per hour) nicht durchschlagen wurden, und auch keine Absplitterul- auftrat, obwohl die Polycarbonatschicht in drei Teile zersprang; Testproben, die eine erste Zwischenschicht aus Polyurethan mit einer Dicke von 1,5 mm (o,o6 inch) und eine äußere zweite Polyurethanschicht mit einer Dicke von ebenfalls 1,5 mm aufwiesen, wurden nicht durchschlagen, -wenn das Geschoß mit einer Aufschlagsgeschwindigkeit von etwa 55 m/Seku (128 miles per hour) auftraf, obwohl dabei ein Pflock mit einem Durchmesser von etwa 51 mm (2 inches) durch die Polycarbonatschicht hindurchgeschlagen wurde; -weitere Testproben mit einer Zwischenschicht aus Polyurethan mit einer Dicke von o,8 mm (0.030 inch) und einer freien Polyurethanschicht mit einer Dicke Von angenähert 2,5 mm (0.l00 inch) wurden von einem Geschoß mit einer Aufschlagsgeschwindigkeit von etwa 68 m/Sek. (153 miles per hour) nicht durchschlagen, noch trat eine Absplitterung auf, obwohl bei diesem Aufschlag ein Pflock mit einem Durchmesser von etwa 76 mm (3 inches) aus den Polycarbonatschichten der Testproben herausgeschlagen wurden.In the tests with differently cooled samples, the glass surface was cooled by exposure to the atmosphere opposite a cooled wall, while the free plastic surface was exposed to room temperature so that the Glass surface a temperature between approximately -7 to + 40C (20 to 40F) to dcn Time of the impact, while the opposite room area at Room temperature (between approximately 15 and 270C) was maintained. Under these test conditions the control samples were at an impact speed of about 50 m / sec. (111 miles per hour) penetrate while the test samples, which have an intermediate layer Made of polyurethane with a thickness of 2.8 mm (o.llo inch) and an outer polyurethane layer ia with a thickness of 0.4 mm (0.15 inches) even at an impact speed of about 59 m / sec. (132 miles per hour) were not penetrated, and neither were any Chipping occurred even though the polycarbonate layer cracked into three parts; Test samples, a first intermediate layer of polyurethane with a thickness of 1.5 mm (0.06 inch) and an outer second polyurethane layer with a thickness of also 1.5 mm were not penetrated when the projectile hit a velocity at about 55 m / sec (128 miles per hour), although a stake with a About 51 mm (2 inches) in diameter punched through the polycarbonate layer became; -other test samples with an intermediate layer of polyurethane with a thickness of 0.8 mm (0.030 inch) and a free polyurethane layer with a thickness of Von approximately 2.5 mm (0.100 inches) was taken from a projectile at impact velocity of about 68 m / sec. (153 miles per hour) did not penetrate, nor did a chipping occur on, although at this impact a stake with a diameter of about 76 mm (3 inches) were knocked out of the polycarbonate sheets of the test samples.
Beispiel III Weitere Aufschlagstest wurden mit Kontrollproben aus floati.extem Glas mit einer Dicke von etwa 3,2 mm (1/8 inch) und mit Testproben aus floatiertem Glas der gleichen Dicke, die mit Polyurethanschichten verschiedener Dicke überzogen waren, durchgeführt. Bei diesen letzteren Tests wurde eine Stahlkugel mit einem Gewicht von etwa 230 g (1/2 pound) auf die unüberzogene Glasoberfläche geschleudert.Example III Further impact tests were made with control samples floati.extem glass about 3.2 mm (1/8 inch) thick and with test samples made of floated glass of the same thickness, those with different polyurethane layers Thick were coated. In these latter tests, a steel ball was used weighing about 230 g (1/2 pound) onto the uncoated glass surface hurled.
Bei diesen letzteren Aufschlagstests wurden die Kontrollprohen aus unüberzogenem, floatiertem Glas mit einer Dicke von etwa 3,2 mni (1/8inch) von einer Stahlkugel mit einem Gewicht von etwa 230 g (1/2 pound) durchschlagen, wenn diese Stahlkugel von einer mittleren Höhe von etwa 1 m (3 1/2 feet) herunterfiel, was einer Aufschlagsgeschwindigkeit von etwa 4,6 m/Sek.In these latter impact tests, the control samples were turned off uncoated, floated glass approximately 3.2 mni (1/8 inch) thick of one Steel ball weighing approximately 1/2 pound (230 g) punctures if this Steel ball fell from a mean height of about 1 m (3 1/2 feet) what an impact speed of about 4.6 m / sec.
(l0.2 miles per hour) entsprach; demgegenüber wurden Testproben auf floatierten Glasscheiben mit der gleichen Dicke, die einen Überzug aus Polyurethanharz von einer Dicke von angenähert l,lo mm (o.oo4 inch) auf der, der Aufschlagsstelle gegenüberliegenden Oberfläche nicht durchschlayen, wenn die gleiche Stahlkugel aus höhen nicht unter 1,8 bis 2,4 m (6 bis 8 feet) auf die Testproben auftraf, was einer Ausfschlagsgeschwindigkeit von etwa G bis 6,9 m/Sek. (13.4 bis 15.5 miles per hour) entsprach; Testproben aus floatiertem Glas mit einer Dicke von etwa 3,2 mm, die mit einer Polyurethanschicht mit einer Dicke vnn etwa 1,5 mm (o.oSo inch) überzogen waren, wurden von der gleichen Stahlkugel nicht durchschlagen, wenn diese aus einer höhe von über 9 m (30 feet) auf aje Testproben aufschlug, was einer Aufschlagsgeschwindigkeit von mehr als 13,4 m/Sek. (30 miles per hour) entsprach.(l0.2 miles per hour) corresponded to; in contrast, test samples were on floated glass panes of the same thickness, covered with a polyurethane resin coating of a thickness of approximately 1.0 mm (ooo4 inch) on the point of impact opposite surface does not pierce if the same steel ball comes out heights did not hit the test specimens less than 1.8 to 2.4 m (6 to 8 feet), which a Deflection speed from about G to 6.9 m / sec. (13.4 to 15.5 miles per hour) corresponded to; Floated glass test specimens approximately 3.2 mm thick, the covered with a polyurethane layer with a thickness of about 1.5 mm (o.o. inch) were not penetrated by the same steel ball when it came out of a height of over 9 m (30 feet) impacted on aje test specimens, which corresponds to an impact speed of more than 13.4 m / sec. (30 miles per hour).
Die Ergebnisse dieser Tests, besagten, daß ein Überzug aus Polyurethan-Kunststoff mit einer Dicke zwischen etwa o,lo mm und 2,54 mm (o.oo4 bis o.loo inch), welcher auf der Oberfläche eines Fensters gegenüber der Aufschlagseite aufgebracht ist, die Fähigkeit eines solchen Fensters, dem Auftreffen eines äußeren Objektes, das mit beträchtlicher Geschwindigkeit aufschlägt, zu widerstehen, verbessert.The results of these tests indicated that a polyurethane plastic coating with a thickness between about 0.1 mm and 2.54 mm (o.oo4 to o.loo inch), which is applied to the surface of a window opposite the impact side is, the ability of such a window, the impact of an external object, that strikes at considerable speed, to resist improves.
Beispiel IV Um die patentierten Strukturen nach der US-Patentschrift Nr. 3,388,o32 nachzubilden, wurden sechs Kontroll-Laminate, die aus fünf Einzelschichten bestanden und eine Oberfläche von etwa 77 cm2 (12 inches square) aufwiesen, hergestellt, wobei die aufeinanderfolgenden Schichten aus Glas, einer Polyurethan-Polyester-Mischung, aus Polycarbonat, dem Polyurethan-Polyester und aus Glas bestanden, mit jeweiligen Dicken von 3,2 mm, o,75 mm, 3,2 mm, o,76 mm und 3,2 mm (1/8 inch bzw.Example IV To the patented structures of the US patent No. 3,388, o32, were six control laminates consisting of five individual layers passed and had a surface area of approximately 77 cm2 (12 inches square), produced, the successive layers of glass, a polyurethane-polyester mixture, made of polycarbonate, polyurethane-polyester and glass, with respective Thicknesses of 3.2 mm, o, 75 mm, 3.2 mm, o, 76 mm and 3.2 mm (1/8 inch or
30 miles! Jeweils zwei dieser Proben wurden unter den unterschiedlichen Temperaturbedingunyen des Beispiels II den obigen Aufschlagstests unterworfen. Bei allen sechs Kontroll-Laminaten trat beträchtliche Absplitterung aus der Glasschicht gegenüber der Aufschlagsschicht auf; bei etwa 210C (7o0F) lieferten die getesteten Laminate 31,4 g Splitter, das entsprach 4,32 der Masse der Glasschicht gegenüber der Aufschlagsschicht aus Glas bei einer Aufschlagsgeschwindigkeit von etwa 39,8 m/SeR. (89 miles per hour); bei einer Aufs chlags geschwindigkeit von etwa 136 m/Sek. (306 miles per hour) wurden 296 g oder 40,7% der Masse der genannten gegenüberliegenden Glasschicht abgesplittert; ein Kontroll-Laminat, das bei -10C (30°F) getestet wurde, liefert 33,8 g Splitter, das entsprach 4,7% der Masse der gegenüberliegenden Glas schicht bei einer Aufschlagsge.30 miles! Two of these samples were each under the different Subjected the temperature conditions of Example II to the above impact tests. at there was significant chipping from the glass layer on all six control laminates opposite the service layer on; at about 210C (70F) delivered the tested ones Laminates 31.4 g of splinters, which corresponded to 4.32 of the mass of the glass layer the impact layer made of glass at an impact speed of about 39.8 m / SeR. (89 miles per hour); at a speed of about 136 m / sec. (306 miles per hour) were 296 g or 40.7% of the mass of said opposite Chipped glass layer; a control laminate that has been tested at -10C (30 ° F) provides 33.8 g of splinters, which corresponded to 4.7% of the mass of the opposite glass shift with a surcharge.
schwindigkeit von 49 m/Sek, (109 miles per hour), während das andere Kontroll-Laminat bei einer Aufschlagsgeschwindigkeit .von 136 m/Sek. (306 miles per hour) vollständig durchschlagen wurde; bei Kontroll-Laminaten, die den oben unter (3) aufgeführten Temperaturbedingungen ausgesetzt wurden, d.h. es bestand ein Temperaturgefälle über die Dicke der Laminate, wurden von der gegenüber der Aufschlagsschicht liegenden Glasschicht 38 g, das entsprach 5,2% der Masse dieser Glasschicht abgesplittert bei einer Aufschlagsgeschwindigkeit von etwa 47,8 m/Sek.speed of 49 m / sec, (109 miles per hour), while the other Control laminate at an impact speed of 136 m / sec. (306 miles per hour) was completely penetrated; for control laminates that meet the above were exposed to the temperature conditions listed under (3), i.e. it passed a temperature gradient across the thickness of the laminates, was determined by the opposite of the The glass layer lying on the top layer was 38 g, which corresponded to 5.2% of its mass Glass layer chipped off at an impact speed of about 47.8 m / sec.
(107 miles per hour); bei einem weiteren Testlaminat wurde unter diesen Temperaturbedingungen bei einer Aufschlagsgeschwindigkeit von 48,3 m/Sek. (1o8 miles per hour) 53 g oder 7,3% der Masse der gegenüberlegenden Glasschicht abgesplittert.(107 miles per hour); another test laminate was among these Temperature conditions at an impact speed of 48.3 m / sec. (1o8 miles per hour) 53 g or 7.3% of the mass of the opposite glass layer chipped off.
Diese Ergebnisse stehen den Ergebnissen bei den Testproben gegenüber, bei denen im Bereich für die Aufschlagsgeschwindigkeiten von 43 m/Sek. bis 68 m/Sek. (96.5 bis 153 miles per hour) keinerlei Absplitterung beobachtet wurde.These results contrast with the results for the test samples, where in the area for impact speeds of 43 m / sec. up to 68 m / sec. (96.5 to 153 miles per hour) no chipping was observed.
Beispiel V Es wurde der Versuch unternommen, die in der US-Patentschrift No. 2.o68,o82 beschriebenen Artikel herzustellen unter der Verwendung von Polyvinyl-Butyral als synthetischem Harz. Solche Laminate delaminierten ziemlich leicht in einer Atmosphäre mit hoher Feuchtigkeit und der gleiche Nachteil ergab sich bei Laminaten, welche Scheiben aus Polyvinyl-Butyral mit unterschiedlichem Weichmacher-Gehalt enthielten; solche Scheiben sind in der US-Patentschrift No. 2.184.876 beschrieben.Example V An attempt was made as described in US Pat No. 2.o68, o82 to manufacture the article described using polyvinyl butyral as synthetic resin. Such laminates delaminated fairly easily in an atmosphere with high humidity and the same disadvantage was found with laminates which Contained discs made of polyvinyl butyral with different plasticizer content; such disks are described in US Pat. 2,184,876.
Zellulosenitrat nach der US-Patentschrift No. 2,068,082 ist gefährlich und leicht entflammbar unter den Laminierungsbedingungen, wie sie gegenwärtig bei der Herstellung von Laminierten Windschutzscheiben für Automobile angewendet werden.Cellulose nitrate according to U.S. Patent No. 2,068,082 is dangerous and easily flammable under the lamination conditions as they are at present in the manufacture of laminated windshields for automobiles.
Zellulosenitrat und andere Zellulose-Ester, die-ursprünglich zum Larainieren von Glas verwendet'wurden, werden ersetzt durch Polyvinyl-Butyral, da sich die Zellulose-Ester im Verlaufe ihrer Anwendung verfärben und auch aus anderen Gründen unakzepkabel sind.Cellulose nitrate and other cellulose esters that-originally used to larainize of glass used'wurden are replaced by polyvinyl butyral, since the cellulose ester discolor in the course of their use and also unacceptable for other reasons are.
Um die besten Ausführungsformen für Laminate nach den beiden oben aufgeführten US-Patentschriften mit ähnlichen Strukturen zu vergleichen, welche freie Schichten aus Polyurethan enthalten, wurden Kontrollproben aus Glas und Polyvinyl-Butyral hergestellt, und die Schlagfestigkeit und die Beständigkeit gegenüber Absplittern im Vergleich zu den Testproben bestimmt; alle Proben hatten eine Oberfläche von etwa 77 cm2 (12 inches square) und bei jedem Test hatten Testproben und Kontrollproben die gleiche Dicke über alle äquivalenten Schichten, mit der Ausnahme, daß bei den Kontrollproben die freie, nach außen ragende Schicht aus Polyvinyl-Butyral bestand, während .in den Kontrollproben diese freie Schicht aus Polyurethan bestand, entsprechend der vorliegenden Erfindung.To find the best designs for laminates follow the two above listed US patents with similar structures to compare which Containing free layers of polyurethane, control samples made of glass and polyvinyl butyral were used manufactured, and the impact resistance and the chipping resistance in comparison determined to the test samples; all samples had a surface area of about 77 cm2 (12th century) inches square) and in each test test samples and control samples had the same Thickness of all equivalent layers with the exception of the control samples the free, outwardly protruding layer was made of polyvinyl butyral, while .in the control samples this free layer consisted of polyurethane, according to the present invention.
Die Kontrollproben bestanden aus einer 3,2 mm dicken Glasschicht mit einer Schicht Polyvinyl-Butyral, das 21 Gew.-l von Triäthylen-Glykol-Di-2-Äthyl-Butyrat als Weichmacher auf loo Teile Polyvinyl-Butyral enthielt, und diese Schicht eine Dicke von o,76 mm (30 miles) aufwies, aus einer zweiten Glasschicht und einer zweiten Schicht aus Polyvinyl-IButyral mit dem gleichen Weichmachergehalt, wobei jede dieser zweiten Schichten die gleiche Dicke wie die erste Schicht aufwiesen; die stproben waren mit den Kontrollproben weitgehend identisch mit dem Unterschied, daß die zweite Schicht aus Polyvinyl-Butyral mit Tleic}macher durch eine o,76 mm dicke Schicht aus Polyurethan ersetzt war. Sowohl die Kontrollproben wie die Testproben wurden mit der oben beschriebenen Apparatur Aufschlagtests auf die erste Glasoberfläche unter Verwendung verschiedener Aufschlagsgeschwindigkeiten bei Raumtemperatur ausgesetzt; hierbei zeigten die Kontrollproben bei Aufschlagsgeschwindigkeiten von etwa 45,5 m/Sek. (102 miles per hour) einige Risse, während in den Kontrollproben bei dieser Aufschlagsgeschwindigkeit auch nicht eine Spur von Rißbildung zu beobachten war; bei einem weiteren Versuch zeigte eine Kontrollprobe bei einer Aufschlagsgeschwindigkeit von etwa 50,8 m /Sek.(114 miles per hour) mehr Absplitterung als eine Testprobe bei einer Aufschlaggeschwindigkeit von etwa 55,3 m/Sek.The control samples consisted of a 3.2 mm thick glass layer a layer of polyvinyl butyral, the 21 wt-l of triethylene glycol di-2-ethyl butyrate contained polyvinyl butyral as a plasticizer to 100 parts, and this layer contained one Thickness of o.76 mm (30 miles), composed of a second layer of glass and a second Layer of polyvinyl IButyral with the same plasticizer content, each of these second layers were the same thickness as the first layer; the samples were largely identical to the control samples with the difference that the second Layer of polyvinyl butyral with a tile maker through a layer 0.76 mm thick was replaced by polyurethane. Both the control samples and the test samples were Impact tests on the first glass surface using the apparatus described above under use different impact speeds Exposed to room temperature; the control samples showed at impact speeds of about 45.5 m / sec. (102 miles per hour) some cracks while in the control samples at this impact speed also not a trace of cracking to be observed was; on another trial, a control sample showed at an impact speed of about 50.8 m / s (114 miles per hour) more chipping than a test sample at an impact speed of about 55.3 m / sec.
(124 miles per hour).(124 miles per hour).
Der obenaufgeführte Test beweist die Überlegenheit der Struktur nach vorliegender Erfindung über ähnliche Strukturen nach der US-Patentschrift Nr. 2.068.082.The above test proves the superiority of the structure present invention has similar structures to U.S. Patent No. 2,068,082.
Bei einem ähnlichen Test wurden die Strukturen nach der US-Pabntschrift Nr. 2,184.876 mit den erfindungsgemäßen Strukturen verglichen; hierzu wurde ein Kontroll-Laminat hergestellt, das aus einer 3,2 mm dicken Glasscheibe und zwei jeweils o,76 mm dicken Scheibe aus Polyv;fjnyl-Butyral bestand, wobei die eine dem Glas benachbarte Scheibe e inundzwanzig Teile des oben aufgeführtenWeichmachers auf loo Teile Polyvinyl-Butyral enthielt, und die andere Scheibe aus Polyvinyl-Butyral angrenzend der plastifizierten Scheibe verhaltnismäßig hart war, da sie nur sieben Gewichtsteile des oben genannten Weichmachers pro / enthielt 100 Gewichtsteile Polyoinyl-Butyral, und ein Test-Laminat, bei dem 0,76 mm dicke Schichten aus Polyurethan-Polyester anstelle der zwei Schichten aus Polyvinyl-Butyral in den Kontrollproben verwendet wurden, und entsprach somit der erfimdungsg'ernäßen Struktur; und wobei das Testlaminat und Kontroll-Laminat fortiaufend höheren Aufschlagsgeschwindigkeiten ausgesetzt wurden, wobei die oben beschriebene Ausrüstung verwandt wurde, bis das Geschoß entweder in das Kontroll-Laminat oder das Testlaminat eindrang, wodurch Absplitterung verursacht wurde.In a similar test, the structures according to the US Pat No. 2,184,876 compared to the structures of the invention; this was a Control laminate made up of one 3.2 mm thick sheet of glass and two each 76 mm thick washer of polyvinyl butyral, one of which was the glass adjacent disc e one twenty parts of the plasticizer listed above on loo Parts contained polyvinyl butyral, and the other disk made of polyvinyl butyral adjacent the plasticized disc was relatively hard as it was only seven parts by weight of the above plasticizer per / contained 100 parts by weight of polyoinyl butyral, and a test laminate in which 0.76 mm thick layers of polyurethane-polyester instead of the two layers of polyvinyl butyral in the control samples used were, and thus corresponded to the structure according to the invention; and wherein the test laminate and control laminate continuously subjected to higher impact speeds using the equipment described above until the projectile was either penetrated the control laminate or the test laminate, causing chipping became.
Das Kontroll-Laminat hielt das Geschoß zurück, das mit einer Aufschlagsgeschwindigkeit von etwa 50 m/Sek. The control laminate restrained the bullet, which was at a rate of impact of about 50 m / sec.
(112 miles per hour) auftrat, während das Geschoß, das mit einer Aufschlagsgeschwindigkeit von etwa 53,6 mJSek. (120 miles per hour) auftrat, das Kontroll-Laminat durchschlug.(112 miles per hour) while the projectile was impacting at of about 53.6 mJsec. (120 miles per hour) occurred which punctured the control laminate.
Demgegenüber hielt das Testlaminat das aufschlagende Geschoß bei Aufschlaggewchwindigkeiten bis zu 79,4 m/Sek. (178 miles per hour) zurück und ließ das Geschoß auch bei Aufschlaggeschwindigkeiten bis zu 93,4 m/Sek. (209 miles per hour) nicht durch das Testlaminat hindurchschlagen, was die Überlegenheit der erfindungsgemäßen Struktur über die Strukturen nach der US-Patentschrift No. 2.184.876 beweist.In contrast, the test laminate held the impacting bullet at impact speeds up to 79.4 m / sec. (178 miles per hour) and left the projectile even at impact speeds up to 93.4 m / sec. (209 miles per hour) do not penetrate the test laminate, what the superiority of the structure according to the invention over the structures according to the U.S. Patent No. 2.184.876 proves.
Verschiedene Methoden wurden angewandt, um feste Scheiben aus Glas oder aus einem Polycarbonatharz, wobei die festen Scheiben entweder aus der äußeren Schicht eines Laminats oder aus einer freien Scheibe bestanden, mit einem Polyurethan-Elastomeren zu überziehen. Das erste Verfahren führt zu eine Zellenaufbau.Various methods have been used to make solid panes of glass or from a polycarbonate resin, the solid panes either from the outer Layer of a laminate or a free disk with a polyurethane elastomer to cover. The first procedure results in a cell build-up.
Die Oberfläche der festen, zu überziehenden Scheibe bildet eine Oberfläche der Zelle und eine Ablöscplatte bildet die andere Oberfläche. Die Ablöseplatte enthäkt eine Scheibe oder einen Überzug aus einem Material, der mit dem ausgehärteten Polyurethan nicht verklebt Geeignete Materialien für die Herstellung von Ablöseplatten sind, Silicon, Gunmi, Polyäthylen, Polypropylen, Silicon-Fette, Polyvinyl-Fluorid, Polytetrafluoräthylen als feste Scheibe und als Uberzug, vollständig fluorierte Copolpuere von Äthylen und Propylen, wiederum als feste Scheibe und Überzug, und verschiedene Überzüge auf Siliconbasis, die-aufgesprüht oder anderweitig aufgetragen werden.The surface of the solid disc to be coated forms a surface the cell and a release plate forms the other Surface. the The release plate contains a washer or a coating made of a material that is attached to the not glued to the cured polyurethane Suitable materials for manufacture of release plates are silicone, gunmi, polyethylene, polypropylene, silicone grease, Polyvinyl fluoride, polytetrafluoroethylene as a solid pane and as a cover, completely fluorinated copolymers of ethylene and propylene, again as a solid disc and coating, and various silicone-based coatings that are sprayed or otherwise applied will.
Die Ablöseplatte wird von der Oberfläche der festen Scheibe durch Abstandhalter rund um die äußeren Kanten betrennt. Die Stärke der Abstandhalter bestimmt die Dicke des Überzugs. Geeignete Materialien für die Abstandhalter sind etwa Silicon-Gummi, Polytetrafluoräthylen und vollständig fluorierte Copolymere des Äthylens und Propylens. Nachdem die Abstandhalter befestigt sind, wird die äußere Kante um die Abstandhalter herum mit einem Klebeband abgedichtet, um ein Ausfließen der Mischung während des Aufyießens und Aushärtens zu verhindern.The release plate is pulled through from the surface of the solid disc Separate spacers around the outer edges. The strength of the spacers determines the thickness of the coating. Suitable materials for the spacers are such as silicone rubber, polytetrafluoroethylene and fully fluorinated copolymers of ethylene and propylene. After the spacers are attached, the outer Edge around the spacers sealed with tape to prevent leakage to prevent the mixture during pouring and hardening.
Die flüssige Reaktionsmischung wird durch eine Öffnung in der Abdichtung in die Zelle gegossen oder gepumpt. Die gefüllte Zelle wird anschließend in einen Ofen gebracht, damit das Polyurethan bei erhöhter Temperatur aushärtet.The liquid reaction mixture is introduced through an opening in the seal poured or pumped into the cell. The filled cell is then placed in a Oven brought so that Polyurethane hardens at elevated temperatures.
Nach dem vollständigen Aushärten wird die Ablöseplatte entfernt und der Überzug von Polyurethan auf dem Polycarbonat oder das mit Polyurethan überzggene Glas wird freigelegt. Überzüge mit Dicken von o.38 mm (ozon inch) und höher werden erhalten.After complete curing, the release plate is removed and the coating of polyurethane on the polycarbonate or the one coated with polyurethane Glass is exposed. Coatings with a thickness of 38 mm (ozone inch) and higher are used obtain.
Ein zweites Verfahren zum Überziehen einer festen Scheibe besteht darin, die flüssige Mischung darauf auszugießen. Bei diesem Verfahren wird die flache zu überziehende Scheibe auf eine flache Ablöseplatte gelegt. Daraufhin werden die Ablöseplatte und die feste Scheibe sorgfältig eben ausgerichtet. Das Ausrichten erfolgt am besten dadurch, daß die Anordnung mit der festen Schicht als Stirnfläche auf einem geschmolzenen Falle bach schwimmt, Die Anordnung wird so aufgebaut, daß die feste Scheibe die obere Oberfläche der Anordnung bildet. Die Reaktionsmischung wird auf die feste Scheibe ausgegossen und kann über die Kanten der festen Scheibe hinweg auf die Ablöseplatte fließen. Die Dicke des Polyurethan-Überzugs kann etwas durch unterschiedliche Ablösemittel auf der Ab löseplatte und durch Veränderung des Abstandes der Oberfläche der festen Scheibe von der Ablöseplatte gesteuert werden. Die Vorschriften für das Aushärten sind die gleichen wie bei dem Zellenaufbau. Es werden Uberzüge mit einer Dicke zwischen 2,o und 2,54 mm (o.o80 bis o.loo inch) erhalten.A second method of coating a solid disk is in pouring the liquid mixture on it. In this procedure, the flat The disc to be coated is placed on a flat release plate. The The release plate and the fixed disc are carefully aligned. The alignment is best done in that the arrangement with the solid layer as the end face on a molten trap bach floats, the arrangement is built so that the solid disc forms the top surface of the assembly. The reaction mixture is poured onto the fixed pane and can be placed over the edges of the fixed pane flow away onto the release plate. The thickness of the polyurethane coating can be somewhat through different release agents on the release plate and through change the distance of the surface of the fixed disc from the release plate can be controlled. The rules for curing are the same as for the cell structure. It coatings with a thickness between 2.0 and 2.54 mm (o.o80 to o.loo inch) are used obtain.
Eine dritte Methode ist ähnlich der zweiten. Anstelle des Überfließens der festen Scheibe wird ein Damm um die Kanten der festen Scheibe herum aufgebaut. Der Damm hält das flüssige Harz fest, bis es soweit ausgehärtet ist, daß ein Überfließen unmöglich ist. Die- Vorzüge dieses Verfahrens sind, daß damit dickere Polyurethan-Überzüge leicht erhalten werden können.A third method is similar to the second. Instead of overflowing of the fixed disc, a dam is built around the edges of the fixed disc. The dam holds the liquid resin in place until it has hardened enough to overflow is impossible. The advantages of this process are that it allows thicker polyurethane coatings can be easily obtained.
Mit dieser Technik werden Überzüge mit einer Dicke über 2,45 mm (o.loo inch) erhalten.With this technique, coatings with a thickness of over 2.45 mm (o.loo inch) received.
Ein viertes Verfahren besteht darein, auf der nach Verfahren 2 oder 3 befestigten festen Scheibe das flüssige Harz mit einem Abstreifmesser zu verstreichen. Diese Technik wird benutzt, um Überzüge mit unterschiedlicher Dicke von o,o76 ms (o.oo3 inch) bis zu jeder gewünschten Dicke herzustellen.A fourth method consists in following the procedure 2 or 3 attached solid disc to smear the liquid resin with a doctor blade. This technique is used to create coatings with different thicknesses of 0.076 ms (o.oo3 inch) to any desired thickness.
Ein fünftes Verfahren besteht darin, einen vorgefertigten Bogen aus Polyurethan mit der festen Scheibe aus Glas oder Polycarbonat oder ähnlichem in einem Autoclaven bei hohen Temperaturen (9o - 15o0C (200 - 3000F) und unter überatmosphärischem Druck bis zu etwa 14 kg/cm2 (200 pounds per square inch) zu laminieren.A fifth method is to make a pre-made arch Polyurethane with the fixed pane made of glass or polycarbonate or similar in an autoclave at high temperatures (9o - 15o0C (200 - 3000F) and under superatmospheric Laminate pressures up to about 14 kg / cm2 (200 pounds per square inch).
Bei all diesen' aufgeführten Methoden wurde das Polycarbonat vor Auftragen des Überzuges für zumindest 24 Stunden auf eine Temperatur zwischen etwa 80 und 128 0C (175-25o0F) vorgewärmt.In all of these 'listed methods, the polycarbonate was pre-applied of the coating for at least 24 hours Temperature between preheated to around 80 and 128 0C (175-25o0F).
Die nach diesen Verfahren hergestellten Artikel bestanden aus einer relativ festen, transparenten Scheibe mit einer Dicke im Bereich von angenähert o,13 mm bis angenähert 6,4 mm (5 - 250 mils), deren freie Oberfläche mit einer darüber gelegten Schicht aus selbstheilendem Harz aus Polyurethan mit einer Dicke im Bereich von angenähert o,o76 mm bis mehr als 3,8 mm (3 bis 150 mils) überzogen ist.The articles made by this process consisted of a relatively solid, transparent pane with a thickness in the range of approximated o, 13 mm to approximately 6.4 mm (5-250 mils), the free surface of which with one above laid layer of self-healing resin made of polyurethane with a thickness in the range from approximately 0.076 mm to more than 3.8 mm (3 to 150 mils) coated.
Die folgenden Zeichnungen bringen verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.The following drawings depict various embodiments of the present invention.
Es zeigen: Fig. 1 teilweise im Schnitt eine Anordnung aus laminiertem Glas mit einer äußeren Scheibe aus Polycarbonat, die durch eine dünne Schicht aus Polyurethanharz entsprechend der vorliegenden Erfindung geschützt ist; Fig. 2 teilweise im Schnitt eine Scheibe aus Polycarbonat, deren beide Oberflächen mit einem Polyurethanharz nach vorliegender Brfindwlg geschützt sind; Fig. 3 und 4 Ansichten von der Seite und von oben auf eine Gießzelle, die zum Auftragen eines Schutzüberzuges aus Polyurethan auf eine andere freigelegte Oberfläche einer Scheibe aus Polycarbonat, welche ihrerseits einen Teil eines Glas-Kunststoff-Larainates bildet, verwendet wird; Fig. 5 als schematische Darstellung, wie ein Schutzüberzug von gleicher Dicke auf die Oberfläche einer Struktur mit einer Sttrnfläche aus Polycarbonat aufgegossen wird, wobei die Struktur schwimmend unterstützt ist, und Fig. 6 als schematische Darstellung, wie ein Schutzüberzug mit einer Dicke, die größer als die Gleichgewichtsdicke ist, durch diesen aufgetragen wird.The figures show: FIG. 1, partially in section, an arrangement made of laminated Glass with an outer pane made of polycarbonate covered by a thin layer Polyurethane resin is protected according to the present invention; Fig. 2 partially in section a disk made of polycarbonate, both surfaces with a polyurethane resin are protected according to the present Brfindwlg; Figures 3 and 4 are views from the side and from above on a casting cell, which is used to apply a protective coating made of polyurethane on another exposed surface of a pane made of polycarbonate, which in turn forms part of a glass-plastic larainate is used will; Fig. 5 as a schematic representation of how a protective coating of the same thickness Poured onto the surface of a structure with a polycarbonate interface with the structure floatingly supported, and Fig. 6 as a schematic Representation of a protective coating with a thickness greater than the equilibrium thickness is applied through this.
Die Fig. 1 und 2 beschreiben Strukturen mit einer Stirnfläche aus Polycarbonat, die einen Schutzüberzug nach vorliegender Erfindung aufweisen; die Fig. 1 zeigt eine Glas-Kunststoff-Anordnung lo mit abwechselnden Schicht aus Glas 12 und thermoplastischen Klebe-Zwischenschichten 14, wobei lediglich je drei dieser Schichten abgebildet sind, während die Anzahl und die Dicke der Schichten verändert werden können, entsprechend dem Verwendungszweck des fertigen Laminats. Die Glasschichten 12 können durch transparente Kunststoffschichten, etwa aus Methacrylat ersetzt sein und die Klebe-Zwischenschichten 14 bestehen entweder aus Polyvinyl-Butyral mit entsprechendem Weichmachergehalt oder aus Polyurethan. Eine Polycarbonatscheibe 16, welche üblicherweise als Splitterschutz für die laminierte Anordnung dient, bildet normalerweise die nach innen gerichtete Stirnfläche der Anordnung, wie dies in der US-Patentschrift Nr. 3.oo9,845 vorgeschlagen ist, jedoch mit der Abanderung, daß erfindungsgemaß ein Schutzüberzug 18 aus Polyurethan vorgesehen ist, der die freie Oberfläche der Polycarbonatscheibe 16 vollständig bedeckt.FIGS. 1 and 2 describe structures with an end face Polycarbonate having a protective coating according to the present invention; the Fig. 1 shows a glass-plastic arrangement lo with alternating layers of glass 12 and thermoplastic adhesive intermediate layers 14, only three of these Layers are mapped while the number and thickness of the layers changed according to the intended use of the finished laminate. The layers of glass 12th can through transparent plastic layers, such as methacrylate be replaced and the intermediate adhesive layers 14 are either made of polyvinyl butyral with a corresponding plasticizer content or made of polyurethane. A polycarbonate pane 16, which usually serves as a splinter protection for the laminated arrangement, normally forms the inwardly facing face of the assembly like this is proposed in US Patent No. 3oo9,845, but with the modification, that according to the invention a protective coating 18 made of polyurethane is provided which the free surface of the polycarbonate pane 16 completely covered.
Fig. 2 zeigt eine Polycarbonatscheibe 16, deren beide Oberflächen mit Schutz überzügen 18 bedeckt sind; diese Anordnung wird bevorzugt durch mehrfaches Eintauchen oder mehrfaches Aufsprühen dergestellt.Fig. 2 shows a polycarbonate pane 16, both surfaces are covered with protective coatings 18; this arrangement is preferred by multiple Dipping or spraying on several times.
nie Fig. 3 bis 6 zeigen verschiedene Verfahren zur Herstellen der gewünschten Schutzüberzüge aus Polyurethan auf Polycarbonatscheiben nach Abb. 1. Die Fig. 3 und 4 zeigen eine G-eßzelle mit der Glas-Isunststoff-Anordnung lo aus Glasscheiben 12 mit abwechselnden Klebe-Zwischenschichten 14 und einer Splitterplatte 16 aus Polycarbonat. zin umlaufender Dichtungsring 20 als Abstandshalter ist rund um drei Seiten des Umfanges der freien Oberfläche der Polycarbonatscheibe 16 angebracht, daß eine nach oben offene Höhlung 22 gebildet wird. Eine Ablöseplatte 24 bildet eine Außenwand der Aushöhlung 22 mit der Abdichtung 20 als Boden- und Seitenwänden. Das oben beschriebene Polyurethanharz AB oder CD oder ein ähnliches Harz wird in die oben offene Aushöhlung hineingegossen. Die als. Abstandshaiter wirkende Abdichtung 20 und die Ablöseplatte 24 bestehen aus einem Material, das während des Aushärtens des Polyurethans mit diesem nicht verklebt. Solche Materialien sind Polyäthylen oder andere, die in den obigen Beispielen beschrieben sind.never FIGS. 3 to 6 show different processes for producing the Desired protective coverings made of polyurethane on polycarbonate panes as shown in Fig. 1. 3 and 4 show a G-eating cell with the glass-plastic arrangement lo Glass panes 12 with alternating adhesive intermediate layers 14 and a splinter plate 16 made of polycarbonate. zin circumferential sealing ring 20 as a spacer is round around three sides of the circumference of the free Surface of the polycarbonate pane 16 attached that an upwardly open cavity 22 is formed. A release plate 24 forms an outer wall of the cavity 22 with the seal 20 as a bottom and Sidewalls. The above-described polyurethane resin AB or CD or the like Resin is poured into the cavity that is open at the top. As. Spacer acting seal 20 and the release plate 24 are made of a material that The polyurethane does not stick to it during the curing process. Such materials are polyethylene or others described in the examples above.
In der Fig. 5 ist die Struktur lo mit der Stirnfläche aus Polycarbonat so orientiert, daß die Polycarbonatscheibe 16 nach oben zeigt und von der Ablöseplatte 24 unterstützt wird. Die letztere schwimmt auf einem geschmolzenen Metallbad 26, um sicherzustellen, daß die Oberfläche der Polycarbonatscheibe eine-horizontale Ebene bildet.Das Polyurethanharz 18 fließt über die obere Oberfläche der Polycarbonatscheibe 16 auf die Ab16"seplatte 24 und bildet einen Film von glei.chmäßiger Dicke. Wie oben beschrieben, führt das Erwärmen zum Aushärten zu einem optisch akzeptablen Überzug aus Polyurethan, der die Polycarbonatscheibe 16 vor Abrieb schützt.In FIG. 5, the structure lo with the end face is made of polycarbonate oriented so that the polycarbonate sheet 16 is facing up and away from the release plate 24 is supported. The latter floats on a molten metal bath 26, to ensure that the surface of the polycarbonate pane is horizontal The polyurethane resin 18 flows over the top surface of the polycarbonate pane 16 on the Ab16 "s plate 24 and forms a film of the same thickness. How described above, heating to cure results in a visually acceptable one Coating made of polyurethane, which protects the polycarbonate pane 16 from abrasion.
Die Fig. 6 entspricht der Fig. 5 mit der Abänderung, daß ein Damm 28 vorgesehen ist, der das Polyurethanharz daran hindert, über die Grenzen der Polycarbonatscheibe 16 hinauszufließen, wenn die Gleichgewichtsdicke erreicht ist. Der Damm 28 besteht ebenso wie die als Abstandshalter wirkende Abdichtung 20 oder die Ablöseplatte 24 aus einem Material, das mit dem ausgehärteten Polyurethan nicht verklebt.Fig. 6 corresponds to Fig. 5 with the modification that a dam 28 is provided, which prevents the polyurethane resin from going beyond the boundaries of the polycarbonate pane 16 to flow out when the equilibrium thickness is reached. Dam 28 exists just like the seal 20 acting as a spacer or the release plate 24 made of a material that does not stick to the cured polyurethane.
In den Fällen, in denen ein Schutzüberzug auf einer laminierten Glas-Kunststoff-Anordnung mit einem Splitterschuczt aus Polycarbonat aufgebracht worden ist, zeigten Aufschlagversuche, daß ein Schutzüberzug aus Polyurethan über der freien Polycarbonatoberfläclle die Wirksamkeit der Anordnung gegen ein Durchdringen zu schützen, erhöht. Demgegenüber vermehrt das Hinzufügen einer Zuischenschicht aus Polyurethan mit einer äußersten Schicht aus Glas auf die freie Oberfläche des Polycarbonats die Gefahr der Splitterbildung.In those cases where a protective coating on a laminated glass-plastic arrangement was applied with a splitter protection made of polycarbonate, impact tests showed that a protective coating of polyurethane over the exposed polycarbonate surface the Effectiveness of the arrangement to protect against penetration increases. In contrast increased the addition of an admixture layer of polyurethane with an outermost one Layer of glass on the free surface of the polycarbonate reduces the risk of splinters.
Es ist verständlich, daß die verschiedenen oben beschriebenen Verfahren zur Herstellung eines Schutzüberzugs für Strukturen mit Stirnflächen aus Polycarbonat eine Reihe von Abwandlungen zulassen, die dell Fachmann geläufig sind. Daher sind eine Reihe von Abwandlungen möglich, ohne vom Erfindungswesentlichen abzuweichen.It will be understood that the various methods described above for the production of a protective coating for structures with end faces made of polycarbonate allow a number of modifications that are familiar to the expert. Hence are a number of modifications are possible without deviating from the essentials of the invention.
Claims (15)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2240580A DE2240580A1 (en) | 1972-08-18 | 1972-08-18 | Laminated windscreen with a polyurethane layer - to protect it against shatt-ering on impact, for aircraft and armoured vehicles |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2240580A DE2240580A1 (en) | 1972-08-18 | 1972-08-18 | Laminated windscreen with a polyurethane layer - to protect it against shatt-ering on impact, for aircraft and armoured vehicles |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2240580A1 true DE2240580A1 (en) | 1974-02-28 |
Family
ID=5853860
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2240580A Pending DE2240580A1 (en) | 1972-08-18 | 1972-08-18 | Laminated windscreen with a polyurethane layer - to protect it against shatt-ering on impact, for aircraft and armoured vehicles |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2240580A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3112541A1 (en) * | 1980-04-30 | 1982-01-28 | PPG Industries, Inc., 15222 Pittsburgh, Pa. | METHOD FOR PRODUCING SAFETY GLASS WITH AN INTERLAYER OF POLYURETHANE |
-
1972
- 1972-08-18 DE DE2240580A patent/DE2240580A1/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3112541A1 (en) * | 1980-04-30 | 1982-01-28 | PPG Industries, Inc., 15222 Pittsburgh, Pa. | METHOD FOR PRODUCING SAFETY GLASS WITH AN INTERLAYER OF POLYURETHANE |
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