DE2339043A1 - LAMINATE SAFETY GLASS - Google Patents
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Description
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VerbundsicherheitsglasscheibeLaminated safety glass pane
Zusatz zu Patentanmeldung P 22 2o 753·οAddition to patent application P 22 2o 753 · ο
Die Hauptanmeldung "betrifft eine Verbundsicherheitsglasscheibe, insbesondere eine Windschutzscheibe für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einer Silikatglasscheibe und einer mit dieser verbundenen energieabsorbierenden Kunststoffolie, die ihrerseits auf der der Glasscheibe abgewandten Oberfläche mit einer die Kratzfestigkeit verbessernden Auflage versehen ist, wobei die Kunststoffolie als energieabsorbierende Schicht aus weichgemachtem Polyvinylbutyral oder einem vergleichbaren Kunststoff mit hoher Zerreißfestigkeit und hoher plastischer Verformbarkeit besteht und eine Dicke von o,5 bis 1,5 mm aufweist. Sie umfaßt auch solche Ausführungsformen, bei denen auf dieser Kunststoffolie als die Kratzfestigkeit verbessernde Auflage eine dünne steife Deckfolie angeordnet ist, auf der seinerseits eine harte Kratzfestbesehichtung oder eine aus einem sehr weich eingestellten Kunststoff bestehende, die Kratzfestigkeit verbessernde Auflage aufgebracht ist, die inThe main application "relates to a laminated safety glass pane, in particular a windshield for motor vehicles, consisting from a silicate glass pane and an energy-absorbing plastic film connected to it, which in turn on the surface facing away from the glass pane with a die Scratch resistance-improving edition is provided, wherein the Plastic film as an energy-absorbing layer made of plasticized Polyvinyl butyral or a comparable plastic with high tensile strength and high plastic deformability and has a thickness of 0.5 to 1.5 mm. It also includes those embodiments in which this plastic film is used as a scratch resistance Edition a thin, stiff cover film is arranged, on which in turn a hard scratch-resistant coating or one from a very soft set of plastic, the scratch resistance improving layer is applied, which in
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der Lage ist, infolge ihrer Elastizität Oberflächeneindrüeke in kurzer Zeit wieder auszuheilen.is capable of surface indentations due to its elasticity to heal again in a short time.
Die Zwischenschaltung einer steifen Deckfolie zwischen der eigentlichen energieabsorbierenden Schicht und der Kratzfestbeschichtung ist deshalb wünschenswert, weil dadurch die mechanische Festigkeit gegen lokale Eindrücke erhöht wird. Eine solche steife Deckfolie ist sogar unerläßlich, wenn die eigentliche Kratzfestbeschichtung aus einer harten Schicht besteht, die bei einer weichen nachgiebigen Unterlage bei Eindrücken brechen würde.The interposition of a stiff cover film between the actual energy-absorbing layer and the scratch-resistant coating is desirable because it increases the mechanical strength against local impressions. Such a stiff cover sheet is even essential if the actual scratch-resistant coating consists of a hard layer exists, which would break if impressed on a soft, resilient base.
Aus biomechanischer Sicht werden heute "bestimmte Anforderungen an eine Windschutzscheibe gestellt, um das Verletzungsrisiko bei einem Aufprallunfall zu begrenzen. Ein bekanntes Kriterium hierfür ist der SEVERITY-INDEX nach GADD, und bei Windschutzscheiben nach der Erfindung wird davon ausgegangen, daß bei einer Aufprall geschwindigkeit von 5>o km/h dieser SEVERITY-INDEX nach GADD den Wert von 1ooo nicht übersteigen darf. Eine weitere !Forderung besteht darin, daß die Windschutzscheibe bis zu dieser Aufprallgeschwindigkeit nicht durchstoßen werden darf.From a biomechanical point of view, today there are "certain requirements placed against a windshield to reduce the risk of injury limit in the event of an impact accident. A well-known criterion for this is the SEVERITY-INDEX according to GADD, and for windshields According to the invention, it is assumed that at an impact speed of 5> o km / h this SEVERITY INDEX according to GADD may not exceed the value of 1ooo. Another requirement is that the windshield Do not pierce until this impact speed may be.
Bei der Betrachtung der Durchstoßfestigkeit ist zu berücksichtigen, daß die Güte der Verklebung zwischen den einzelnen Schichten eine maßgebliche Rolle spielt. Üblicherweise wird auf der Glasseite der Polyvinylbutyralfolie einer weniger festen Verklebung der Vorzug gegeben. Auf der Deckfolienseite ist jedoch eine verhältnismäßig feste Verklebung erforderlich, und zwar im wesentlichen aus Gründen eines guten nnd dauerhaften Gebrauchsverhaltens. Zwischen der Glasscheibe und der Polyvinylbutyralschicht soll die Verklebung also so sein, wie sie heute bei Windschutzscheiben aus Verbundglas bei Verwendung von handelsüblichen 'High-Penetration-Resistant-Folien'When considering the puncture resistance, it must be taken into account that the quality of the bond between the individual layers plays a decisive role. Usually On the glass side of the polyvinyl butyral film, preference is given to less firm bonding. On the cover sheet side however, a relatively firm bond is required, essentially for reasons of good and long-term usage behavior. Between the glass and the The polyvinyl butyral layer should therefore be bonded as it is today when used on windshields made of laminated glass of commercially available 'high-penetration-resistant foils'
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eingestellt wird.is set.
Bei einer gattungsgemäßen Verbundsicherheitsglasscheibe wird die Durchstoßfestigkeit der energieabsorbierenden Folie aus Polyvinylbutyral mehr oder weniger durch die Eigenschaften der damit verklebten Schichten bestimmt. Bei einem Bruch der Glasscheibe z. B. verformt sich auch bei einer reduzierten Verklebung die Polyvinylbutyralschicht nur lokal im Bereich der Glasbruchstellen, wobei dann mit zunehmender Verformung eine lokale Ablösung vom Glas zu beobachten ist. Ebenso spielt die Güte der Verklebung mit der Deckfolie eine entscheidende Rolle. Wenn z. B. bei einer Stoßbeanspruchung die Deckfolie lokal anreißt, dann kann bei fester Verklebung sich ein solcher Anriß in die energieabsorbierende Schicht fortsetzen. Dadurch wird die Penetrationsgefahr wesentlich erhöht.In the case of a generic laminated safety glass pane, the puncture resistance of the energy-absorbing film is derived from Polyvinyl butyral is more or less determined by the properties of the layers bonded to it. In the event of a break the glass sheet z. B. the polyvinyl butyral layer only deforms locally in the area, even with reduced bonding the glass breakage, whereby a local detachment from the glass can be observed with increasing deformation. Likewise plays the quality of the bond with the cover film plays a decisive role. If z. B. the cover sheet in the event of a shock load tears locally, then such a tear can continue into the energy-absorbing layer if the adhesive is firmly bonded. Through this the risk of penetration is significantly increased.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, Windschutzscheiben nach der Hauptanmeldung so weiterzubilden, daß einerseits die durch Anrisse der Deckfolie gegebene Penetrationsgefahr vermieden wird, ohne daß andererseits der SEVERITY-INDEX unzulässig erhöht oder das Gebrauchsverhalten beeinträchtigt wird.The invention is based on the object, windshields according to the main application in such a way that, on the one hand, the risk of penetration caused by cracks in the cover sheet is avoided without, on the other hand, increasing the SEVERITY-INDEX inadmissibly or impairing usage behavior.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß bei fester Verklebung zwischen der Folie aus Polyvinylbutyral oder einem vergleichbaren Kunststoff und der Deckfolie die Deckfolie aus einem Material besteht, das bei Zugbeanspruchung im Zugversuch nach DIN 55 4-55 eine Reißdehnung von wenigstens 15 % aufweist, und daß die Deckfolie eine solche Dicke aufweist, daß das Produkt aus Streckgrenze und Dicke den Wert von 1o kp/cm nicht überschreitet.This object is achieved according to the invention in that at permanent bonding between the film made of polyvinyl butyral or a comparable plastic and the cover film, the cover film consists of a material that, when subjected to tensile stress in a tensile test according to DIN 55 4-55, has an elongation at break of at least 15%, and that the cover sheet has such a thickness that the product of the yield point and thickness equals does not exceed 1o kp / cm.
Durch die Anwendung der Erfindung wird die Möglichkeit gegeben, für die Deckfolie geeignete Materialien allein auf Grund der bekannten Werkstoffeigenschaften auszuwählen und zu dimen-The application of the invention provides the possibility of using suitable materials for the cover film solely on the basis of the to select and dimension known material properties
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sionieren, und so umfangreiche und kostspielige Versuche hinsichtlich des Stoßverhaltens solcher Windschutzscheiben zu umgehen. Bei nach den Grundsätzen der Erfindung aufgebauten Windschutzscheiben ist sichergestellt, daß die Gefahr einer Penetration auf Grund eines frühzeitigen Anreißens der Deckfolie vermieden wird. Andererseits wird verhindert, daß die bei einem Kopf aufprall auftretenden Verzögerungen gefährliche Werte erreichen.sion, and so extensive and costly tests with regard to the impact behavior of such windshields bypass. When built according to the principles of the invention Windshields ensure that the risk of penetration due to early tearing of the cover film is avoided. On the other hand, the delays occurring in the event of a head impact are prevented from being dangerous Achieve values.
In Weiterbildung der Erfindung wird das Material der Deckfolie in Abhängigkeit von der Dicke der energieabsorbierenden Schicht ausgewählt, und zwar derart, daß die Heißdehnung des Kunststoffe mit abnehmender Dicke der energieabsorbierenden Schicht zunimmt. So wurde gefunden, daß bei einer Dicke der energieabsorbierenden Schicht von 1,o m die Heißdehnung des Materials der Deckfolie wenigstens etwa 2o %, bei einer Dicke der energieabsorbierenden Schicht von o,7€> mm, d. h. der heute in Windschutzscheiben üblicherweise verwendeten Dicke, die Beißdehnung des Materials der Deckfolie wenigstens etwa 7o % , und bei einer Dicke der energieabsorbierenden Schicht von o,^ m die Heißdehnung des Materials der Deckfolie wenigstens etwa 2oo % betragen soll.In a further development of the invention, the material of the cover film is selected as a function of the thickness of the energy-absorbing layer, specifically in such a way that the heat expansion of the plastic increases with decreasing thickness of the energy-absorbing layer. It was found that with a thickness of the energy-absorbing layer of 1, om the thermal expansion of the material of the cover film at least about 20%, with a thickness of the energy-absorbing layer of 0.7 €> mm, ie the thickness commonly used today in windshields, the Bite elongation of the material of the cover sheet should be at least about 70 % , and with a thickness of the energy-absorbing layer of 0.16 m the heat expansion of the material of the cover sheet should be at least about 200 % .
Die Verringerung der Heißdehnungswerte mit zunehmender Dicke der energieabsorbierenden Schicht läßt sich dadurch erklären, daß der Grad der Deformation innerhalb der energieabsorbierenden Schicht mit zunehmender Entfernung von der Glasoberfläche geringer tlrd. Die mit der Deckfolie verbundene Seite der energieabsorbierenden Schicht ist also mit zunehmender Dicke dieser Schicht geringeren Dehnungen ausgesetzt.The reduction in the thermal expansion values with increasing thickness the energy-absorbing layer can be explained by the fact that the degree of deformation within the energy-absorbing Layer less tlrd with increasing distance from the glass surface. The side of the energy-absorbing layer is so with increasing thickness this layer is subjected to less elongation.
Besonders befriedigende Ergebnisse bezüglich der Verzogerungen werden erzielt, wenn in Weiterbildung der Erfindung die Dicke der Deckfolie so gewählt wird, daß das Produkt aus StreckgrenzeParticularly satisfactory results with regard to the delays are achieved if, in a further development of the invention, the thickness of the cover sheet is chosen so that the product of the yield point
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und Dicke zwischen 2 und 7 kp/cm liegt.and thickness is between 2 and 7 kgf / cm.
Wenngleich bisher stets die Rede davon war, daß die Auf- · prallenergie in der energieabsorbierenden Zwischenschicht vernichtet wird, und die Deckfolie nur als Unterlage für die Kratzfestbeschichtang dient, versteht es sich, daß bei plastischer Deformation der Deckfolie auch diese einen gewissen Anteil der Stoßenergie absorbiert. Der von der Deckfolie absorbierte Energieanteil wird aber im Vergleich zu dem von der energieabsorbierenden Zwischenschicht vernichteten Energieanteil verhältnismäßig gering sein, weil die Deckfolie bei größerer Energieabsorption zwangsläufig als Deck- -folie angeeignet wird· ,Although so far it has always been said that the impact energy in the energy-absorbing intermediate layer is destroyed, and the cover film only serves as a base for the scratch-resistant coating, it goes without saying that with plastic deformation of the cover sheet, this also absorbs a certain proportion of the impact energy. The one from the cover sheet The amount of energy absorbed is, however, destroyed in comparison to that lost by the energy-absorbing intermediate layer Proportion of energy should be relatively low, because the cover film inevitably acts as a cover sheet with greater energy absorption foil is appropriated,
Nachfolgend werden drei Beispiele für den Aufbau von Windschutzscheiben nach der Erfindung aufgeführt« Dabei beschränken sich die Angaben auf die Auswahl und die Dicke der einzelnen Schichten, da alle übrigen Angaben über die Herstellung solcher Scheiben in der Hauptanmeldung enthalten sind.Three examples for the construction of windshields according to the invention are given below the information on the selection and the thickness of the individual layers, as all other information on the production such disks are included in the main application.
Eine Folie aus Celluloseacetobutyrat mit einer Reißdehnung nach 55 4-55 von 22 bis 26 %-<die Werte der Reißdehnung können k Aaisoptrie bei unterschiedlichen Foliendicken stärkeren Sc^aaakungen unterliegenVsoll als Deckfolie bei einer Windschutzscheibe mit dem Aufbau Glas-Polyvinylbutyral-Deckfolie-Kratzfestbeschichtung verarbeitet werden. Die Streckgrenze C^ von Celluloseacetobutyrat beträgt etwa 7oo kp/cm . Aus der Forderung QJi D<:1o kp/cm errechnet sich die maximal zulässige Dickie der- Deckfolie im Falle von Celluloseacetobutyrat zu D <£. o, 14;im* Da andererseits die Reißdehnung nur etwa 25 '% beträgt t iaiiß die Dicke der energieabsorbierenden Schicht aus Polyvinylbutyral mehr als or76 mm, und zwar etwa o,9 m betragen. 409819/0993A film made of cellulose acetobutyrate with an elongation at break according to 55 4-55 of 22 to 26% - <the values of the elongation at break may be subject to stronger scars at different film thicknesses, intended to be used as a cover sheet for a windshield with a glass-polyvinyl butyral cover sheet-scratch-resistant coating will. The yield strength C ^ of cellulose acetobutyrate is about 700 kgf / cm. From the requirement QJi D <: 10 kp / cm, the maximum permissible thickness of the cover sheet in the case of cellulose acetobutyrate is calculated as D <£. o, 14; * the other hand, since the elongation at break is only about 25 '% t the thickness iaiiß more namely about o, o r be as 76 mm, and 9 m of the energy absorbing layer of polyvinyl butyral. 409819/0993
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Beispiel 2: . ',.„Example 2:. ',. "
Als Deckfolie soll ein Polyamid, und zwar das unter der Handelsbezeichnung TRÖGAMID^T bekannte Produkt verwendet werden. Dieses Material hat eine Heißdehnung von Ισο bis 12o %r undA polyamide, namely the product known under the trade name TRÖGAMID ^ T, is to be used as the cover sheet. This material has a hot expansion of Ισο to 12o % r and
eine Streckgrenze G& von etwa 7oo kp/cm . Auch bier ergibt die Berechnung, daß die Deckfolie eine Dicke von maximal o, 14 mm aufweisen darf. Da aber die Reißdehnung etwa 11o % beträgt, bedeutet das, daß auch dann die notwendigen Bedingungen hinsichtlich Penetrationsfestigkeit und ^EVERITY-INDEX erfüllt sind, wenn die Dicke der Polyvinylbutyral schicht nur etwa beispielsweise o,76 mm "beträgt.a yield point G & of about 7oo kp / cm. Here, too, the calculation shows that the cover sheet may have a maximum thickness of 0.14 mm. But since the elongation at break is about 11o% , this means that the necessary conditions with regard to penetration resistance and EVERITY-INDEX are met even if the thickness of the polyvinyl butyral layer is only about 76 mm, for example.
Als Deckfolie soll ein unter der Handelsbezeichnung RILSAN bekanntes Polyamid zur Anwendung kommen. Dieser Werkstoff hat eine Reißdehnung von 25o bis 300 %, undfeine StreckgrenzeA polyamide known under the trade name RILSAN should be used as the cover film. This material has an elongation at break of 25o to 300%, and a yield strength f
Cs- von etwa 4oo kp/cm . Aus dem Wert für die Streckgrenze folgt, daß die Dicke der Deckfolie in diesem Pail maximal o,25 mm betragen darf. Die Dicke der energieabsorbierenden Polyvinylbutyral schicht darf dagegen trotz der hohen Reißdehnung von EILSAlT^ nicht kleiner als etwa o,5 mm gewählt werden, weil anderejinfalls die Penetrationsfestigkeit der Polyvinylbutyralschicht unzureichend ist. Cs- of about 400 kgf / cm. It follows from the value for the yield point that the thickness of the cover film in this pail may be a maximum of 0.25 mm. The thickness of the energy-absorbing polyvinyl butyral layer, on the other hand, must not be less than about 0.5 mm, despite the high elongation at break of EILSAlT ^, because otherwise the penetration resistance of the polyvinyl butyral layer is insufficient.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8235 | Patent refused |