DE2524729A1 - MULTI-LAYER CLEAR SAFETY DISCS - Google Patents

MULTI-LAYER CLEAR SAFETY DISCS

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DE2524729A1 DE19752524729 DE2524729A DE2524729A1 DE 2524729 A1 DE2524729 A1 DE 2524729A1 DE 19752524729 DE19752524729 DE 19752524729 DE 2524729 A DE2524729 A DE 2524729A DE 2524729 A1 DE2524729 A1 DE 2524729A1
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Description

Pat.Dr.Hh/Vh/9Pat.Dr.Hh / Vh / 9

Mehrschichtige durchsichtige SicherheitsscheibenMulti-layer transparent safety panes

Die Erfindung betrifft mehrschichtige durchsichtige Sicherheitsscheiben, die aus mehreren Einzelscheiben aufgebaut sind, von denen wenigstens eine aus Kunststoff besteht. Die Scheiben sind untereinander durch dünne Filme aus weichelastischem Kunststoff verbunden. Die einzelnen Scheiben werden bisher mittels einer weichen Kunststoffolie, insbesondere einer Polyvinylbutyralfolie, unter Druck in der Wärme zu der Sicherheitsscheibe verbunden. Bei diesem Verfahren wird an Kunststoffscheiben oft keine befriedigende Haftung erreicht. Die Haftung wird wesentlich verbessert, wenn eine dünne Schicht von Vinylmonomeren, die bei der Polymerisation weiche Filme ergeben, zwischen den einzelnen Scheiben polymerisiert.wird. Die für diesen Zweck geeigneten Vinylmonomeren sind in den meisten Fällen Lösungs- oder Quellungsmittel für die Kunststoffscheiben und verursachen durch die vorübergehende Quellung des Kunststoffes vor der Polymerisation eine Trübung. Dieser Nachteil tritt vor allem bei Scheiben aus Polycarbonat auf; unter Polycarbonat werden hier besonders die Polykohlensäureester des Bisphenol A verstanden. Alle bekannten Vinylmonomeren, die für die Herstellung weichelastischer Klebschichten in Sicherheitsglasscheiben vorgeschlagen worden sind, verursachen eine Trübung der Polycarbonatscheiben, die die spätere Verwendung z.B. als Windschutzscheibe für Kraftfahrzeuge unmöglich macht. Derartige Trübungen treten vor allem bei der Verwendung von Alkylestern der Acrylsäure auf, die sich bei der Herstellung von Klebfilmen beispielsweise zwischen Mineralglasscheiben wegen ihrer KlarheitThe invention relates to multilayer, transparent safety panes, which are made up of several individual disks, at least one of which is made of plastic. The discs are connected to one another by thin films made of flexible plastic. The individual discs are previously by means of a soft plastic film, in particular a polyvinyl butyral film, under pressure in the heat connected to the safety disc. With this method, the adhesion to plastic panes is often unsatisfactory achieved. Adhesion is greatly improved if a thin layer of vinyl monomers is used in the Polymerization results in soft films, polymerized between the individual panes. The ones suitable for this purpose In most cases, vinyl monomers are solvents or swelling agents for the plastic panes and cause them due to the temporary swelling of the plastic prior to polymerisation a cloudiness. This disadvantage occurs especially with panes made of polycarbonate; Polycarbonate is understood here to mean, in particular, the polycarbonate esters of bisphenol A. All known vinyl monomers that are used for the production of flexible adhesive layers in safety glass panes have been proposed, cause a clouding of the polycarbonate panes, which can later be used, e.g. as Makes windshield for motor vehicles impossible. Such cloudiness occurs above all when using alkyl esters acrylic acid, which is used in the production of adhesive films, for example between panes of mineral glass, because of its clarity

- 2 609852/0835 - 2 609852/0835

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und Vergilbungsbeständigkeit gut bewährt haben.and have proven their resistance to yellowing.

Überraschenderweise verursachen Hydroxyalkylester der Acrylsäure keine Trübungen in Polycarbonatscheiben oder anderen Kunststoff scheiben, wenn sie als Klebschicht zur Herstellung von mehrschichtigen Sicherheitsscheiben verwendet werden. Gegenstand der Erfindung sind daher mehrschichtige durchsichtige Sicherheitsscheiben, bestehend aus wenigstens zwei durchsichtigen Einzelscheiben, von denen wenigstens eine aus Kunststoff besteht und jeweils zwei benachbarte Scheiben durch einen dünnen, weichelastischen Kunststoffilm verbunden sind, wobei die Scheibe bzw. Scheiben aus Kunststoff durch einen Kunststoffilm aus Polyhydroxyalkylacrylat bzw. einem zu mehr als 80 % aus Hydroxyalkylacrylaten aufgebauten Mischpolymerisat verbunden sind. Die genannten Monomeren ergeben dünne weichelastische Klebschichten, die an Mineralglas- und Kunststoffscheiben gut haften.Surprisingly, hydroxyalkyl esters of acrylic acid do not cause clouding in polycarbonate panes or other plastic panes when they are used as an adhesive layer for the production of multilayer safety panes. The invention therefore relates to multilayer, transparent safety panes, consisting of at least two transparent individual panes, at least one of which is made of plastic and two adjacent panes are connected by a thin, flexible plastic film, the pane or panes of plastic being connected by a plastic film of polyhydroxyalkyl acrylate or a copolymer composed of more than 80 % hydroxyalkyl acrylates. The monomers mentioned result in thin, flexible adhesive layers that adhere well to mineral glass and plastic panes.

Die Tatsache, daß die genannten Ester keine Trübung der Kunststoffschicht hervorrufen, war nicht vorherzusehen und wird auch durch die gegenüber den Acrylsäurealkylestern höhere Polarität nicht erklärt. Andere Monomere, die ebenfalls eine höhere Polarität als Acrylsäurealkylester haben, wie z.B. Acrylsäure, Dimethylaminoalkylester oder Alkoxyalkylester dieser Säure, geben ähnliche Trübungen wie die Acrylsäureester selbst.The fact that the esters mentioned do not cause any clouding of the plastic layer could not have been foreseen and is also not explained by the higher polarity compared to the acrylic acid alkyl esters. Other monomers that too have a higher polarity than acrylic acid alkyl esters, e.g. Acrylic acid, dimethylaminoalkyl esters or alkoxyalkyl esters This acid, give similar cloudiness as the acrylic acid esters themselves.

Unter den Hydroxyalkylestern der Acrylsäure sind die mit zwei bis vier Kohlenstoffatomen im Hydroxyalkylrest bevorzugt.Among the hydroxyalkyl esters of acrylic acid are those with two to four carbon atoms in the hydroxyalkyl radical are preferred.

Bevorzugte Ester dieser Gruppe sind 2-Hydroxyäthylacrylat, 2-Hydroxypropylacrylat und 4-Hydroxybutylacrylat. Diese Monomeren können allein oder im Gemisch miteinander zur Herstellung der Verbindungsschichten verwendet werden. UntergeordnetePreferred esters of this group are 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate and 4-hydroxybutyl acrylate. These monomers can be used alone or in admixture with one another to produce the connecting layers. Subordinate

*)mit den benachbarten Scheiben*) with the neighboring discs

_ "5 —_ "5 -

6098527083560985270835

— "5 —- "5 -

Mengen von anderen Monomeren, die für sich allein harte, nicht klebende Schichten ergeben oder Trübungen hervorrufen würden, können, falls erforderlich, mitverwendet werden, jedoch soll ihr Anteil 20 Gew.-^ nicht überschreiten. Sofern am Aufbau der Sicherheitsscheibe Polycarbonatscheiben beteiligt sind, werden von den erwähnten Comonomeren vorzugsweise sogar weniger als 10 % verwendet.Amounts of other monomers which on their own produce hard, non-adhesive layers or which would cause clouding can, if necessary, also be used, but their proportion should not exceed 20% by weight. If polycarbonate panes are involved in the construction of the safety pane, preferably even less than 10 % of the comonomers mentioned are used.

Die Monomeren werden als dünne Schicht, die stets wesentlich dünner sind als die zu verbindenden Einzelscheiben, in situ polymerisiert. Eine Schichtdicke von z.B. 0,1 bis 1 mm kann durch am Rand der zu verbindenden Scheiben zwischengefügte Distanzierungsstücke eingestellt werden. Um eine Behinderung der Polymerisation durch Sauerstoff zu vermeiden, wird der Rand« sp-It durch Dichtungsschnüre, Klebestreifen oder Kitt luftdicht verschlossen.The monomers are in situ as a thin layer that is always significantly thinner than the individual panes to be connected polymerized. A layer thickness of 0.1 to 1 mm, for example, can be achieved by inserting panes at the edge of the panes to be connected Spacer pieces are set. To a disability To avoid polymerization by oxygen, the edge «sp-it» is made airtight by means of sealing cords, adhesive strips or putty locked.

Die Polymerisation der flüssigen Monomerenschicht zu einer weichelastischen Klebschicht kann in an sich bekannter Weise in der Kälte durch Redoxinitiatorsysteme oder in der Wärme durch thermisch zerfallende Initiatoren ausgelöst werden. Geeignete Redoxsysteme können z.B. aus aromatischen Aminen, wie Dirnethylanilin oder Dimethyl-p-toluidin, und Benzoylperoxyd oder einem anderen organischen Peroxyd gebildet werden. Als Beispiel für thermische Initiatoren sei Dilauroylperoxyd genannt. Aaoinitiatoren, wie Azo-bis-isobutyronitril, sollten dann nicht verwendet werden, wenn einzelne kleine Bläschen von dem daraus abgespaltenen Stickstoff in der Klebschicht störend wirken könnten. Die Polymerisationsdauer kann je nach dem verwendeten Initiatorsystem und der Temperatur der Schicht 20 min bis einige Stunden betragen.The polymerization of the liquid monomer layer into one Soft elastic adhesive layer can in a manner known per se in the cold by means of redox initiator systems or in the Heat can be triggered by thermally decomposing initiators. Suitable redox systems can, for example, consist of aromatic amines, such as dimethylaniline or dimethyl-p-toluidine, and benzoyl peroxide or another organic peroxide. An example of thermal initiators is dilauroyl peroxide called. Aaoinitiators, such as azo-bis-isobutyronitrile, should then not be used if individual small bubbles from the nitrogen split off therefrom are disturbing in the adhesive layer could work. The polymerization time can depend on the initiator system used and the temperature of the layer 20 minutes to a few hours.

Die Art und Zahl der am Aufbau der Sicherheitsscheiben ver-The type and number of

- 4 609852/0835 - 4 609852/0835

wendeten Einzelscheiben hängt von dem vorgesehenen Verwendungszweck und den gestellten Pestigkeitsanforderungen ab. Die Einzelscheiben können aus Mineralglas, Acrylkunststoff (Polymethylmethacrylat), Acrylnitril-Methylmethacrylat-Mischpolymerisaten, Polycarbonat oder Zelluloseestern bestehen. Wenigstens eine der Schichten besteht aus Kunststoff und zwar vorzugsweise aus Polycarbonat. Die Dicke der einzelnen Scheiben kann zwischen 0,5 und 50 mm liegen. Wenn die Sicherheitsscheibe außer einer KunststoffeinzeIscheibe noch mehrere Mineralglasscheiben enthält, so können diese untereinander natürlich mit herkömmlichen Klebschichten aus Polyvinylbutyral oder Polyacrylestern verbunden sein.turned individual discs depends on the intended use and the required health requirements. the Individual panes can be made of mineral glass, acrylic plastic (Polymethyl methacrylate), acrylonitrile-methyl methacrylate copolymers, Polycarbonate or cellulose esters are made. At least one of the layers is made of plastic and although preferably made of polycarbonate. The thickness of the individual panes can be between 0.5 and 50 mm. If the Safety disc except for a single plastic disc still contains several mineral glass panes, these can of course be made from one another with conventional adhesive layers Polyvinyl butyral or polyacrylic esters be linked.

Die erfindungsgemäßen Sicherheitsscheiben können für kugel- und splittersichere Verglasungen, als Windschutzscheiben von Kraftfahrzeugen oder Kanzelverglasungen von Plugzeugen verwendet werden. In allen genannten Fällen erweisen sich Scheiben aus Polycarbonatkunststff als Aufbaukomponente des Sicherheitsglases, beispielsweise als mittlere Schicht zwischen zwei Mineralglasscheiben, als besonders vorteilhaft, weil sie dank ihrer äußerst hohen Zähigkeit eine hohe Bruchfestigkeit gewährleisten und im Falle einer Stoß-, Schlagoder Schußbeanspruchung einen erheblichen Teil der Aufprallenergie durch Deformation binden. Die gute Haftfestigkeit der im Sinne der Erfindung miteinander verbundenen Einzelscheiben gewährleistet eine weitgehende Splitterbindung an der Rückseite der beanspruchten Sicherheitsscheibe.The safety disks according to the invention can be used for spherical and shatterproof glazing, as windshields for motor vehicles or cockpit glazing for plug-in vehicles be used. In all the cases mentioned, panes made of polycarbonate plastic prove to be a structural component the safety glass, for example as a middle layer between two mineral glass panes, is particularly advantageous, because thanks to their extremely high toughness they guarantee high breaking strength and in the event of a shock, impact or Shot stress bind a considerable part of the impact energy through deformation. The good adhesive strength of the Individual panes connected to one another within the meaning of the invention ensure extensive splintering at the rear the claimed safety pane.

Typische Ausgestaltungsformen der neuen Sicherheitsscheiben, sowde Verfahren zu ihrer Herstellung sind in den nachfolgenden Beispielen beschrieben, ohne daß der Schutz auf die dargestellte Arbeitsweise beschränkt tain soll.Typical configurations of the new security panes and the methods for their production are given below Examples are described without the protection being intended to be limited to the mode of operation shown.

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B_e_i_s_g_i_e_l_eB_e_i_s_g_i_e_l_e

Beispiel 1example 1

Eine Lösung von 0,1 g Dirnethyl-p-toluidin und 0,5 g 50 $iges Benzoylperoxyd in 99.» 4· g 1,4-Butandiolmonoacrylat wird zwischen eine 0,5 mm starke Polycarbonat-Platte und eine 20 mm starke Polymethylmethacrylat-Platte, die flüssigkeitsdicht distanziert sind, gefüllt. Die flüssige Monomerenschicht härtet innerhalb 25 min unter Wärmeentwicklung zu einer weichelastischen klaren Schicht aus.A solution of 0.1 g of dimethyl-p-toluidine and 0.5 g of 50% Benzoyl peroxide in 99. » 4 x g 1,4-butanediol monoacrylate becomes between a 0.5 mm thick polycarbonate sheet and a 20 mm thick polymethyl methacrylate sheet, which is impermeable to liquids are distant, filled. The liquid monomer layer hardens within 25 min with the development of heat to a soft elastic clear layer.

Beispiele 2 und 3Examples 2 and 3

Beispiel 1 wird mit dem Unterschied wiederholt, daß anstelle von Butandiolmonoacrylat die gleiche Menge 2-Hydroxypropylacrylat bzw. 2-Hydroxyäthylacrylat verwendet wird. Die Monomerenschichten härten ebenfalls in 20 bis J>0 min aus und ergeben klare Schichten von etwas größerer Härte als im Falle des Beispiels 1.Example 1 is repeated with the difference that the same amount of 2-hydroxypropyl acrylate or 2-hydroxyethyl acrylate is used instead of butanediol monoacrylate. The monomer layers also cure in 20 to J> 0 min and result in clear layers of somewhat greater hardness than in the case of Example 1.

Beispiel 4Example 4

Eine Lösung aus 15 g eines Mischpolymerisates aus 70 Teilen Methylmethacrylat und J50 Teilen n-Butylmethacrylat, 0,1 g Dirnethyl-p-toluidin und 0,5 g 50 $igem Benzoylperoxyd in 84,4 g 1,4-Butandiolmonoacrylat wird auf eine waagerecht ausgerichtete, 20 mm starke Polymethylmethacrylat-Platte aufgegossen. Anschließend wird eine 0,5 mm starke Polycarbonatscheibe luftblasenfrei aufgelegt. Durch schmale Folienstreifen am Rand des Plattenverbundes wird eine gleichmäßige Dicke der Klebschicht gewährleistet.A solution of 15 g of a copolymer of 70 parts Methyl methacrylate and 50 parts n-butyl methacrylate, 0.1 g Dimethyl-p-toluidine and 0.5 g of 50% benzoyl peroxide in 84.4 g of 1,4-butanediol monoacrylate is placed on a horizontal aligned, 20 mm thick polymethyl methacrylate plate poured on. This is followed by a 0.5 mm thick polycarbonate pane Applied without air bubbles. Narrow strips of film on the edge of the composite panels ensure a uniform thickness of the Adhesive layer guaranteed.

Beispiel 5Example 5

In der in Beispiel 4 beschriebenen Weise wird eine 6 mm starke Mineralglasscheibe mit einer 2 mm starken Platte aus Polycarbonat verbunden.In the manner described in Example 4, a 6 mm thick Mineral glass pane connected to a 2 mm thick polycarbonate plate.

609852/0835 " 6 "609852/0835 " 6 "

Claims (2)

Pa ten tans pr üchePat tans claims 1.1 Mehrschichtige durchsichtige Sicherheitsscheibe, bestehend y aus wenigstens zwei durchsichtigen Einzelscheiben, von denen wenigstens eine aus Kunststoff besteht und jeweils zwei benachbarte Scheiben durch einen dünnen, weichelastischen Kunststoffilm verbunden sind, 1.1 Multilayer transparent safety glazing, consisting of at least two transparent y individual plates, one of which is made of plastic and at least two adjacent discs are connected by a thin, soft elastic plastic, dadurch gekennzeichnet,characterized, daß die Scheibe bzw. Scheiben aus Kunststoff mit den benachbarten Scheiben durch einen Kunststoffilm aus Polyhydroxyalkylacrylat bzw. einem zu mehr als 80 Gew.-?o aus Hydroxyalkylacrylaten aufgebauten Mischpolymerisat verbunden ist.that the disc or discs made of plastic with the adjacent discs by a plastic film Polyhydroxyalkyl acrylate or one to more than 80 wt .-? O copolymer composed of hydroxyalkyl acrylates is connected. 2. Mehrschichtige Sicherheitsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoff scheiben aus Polycarbonat bestehen.2. Multi-layer security pane according to claim 1, characterized in that the plastic disks from Made of polycarbonate. ^. Verfahren zur Herstellung von Sicherheitsscheiben aus wenigstens zwei durchsichtigen Einzelscheiben, von denen wenigstens eine aus Kunststoff besteht, durch in-situ-Polymerisation einer dünnen Monomerenschicht zwischen jeweils zwei Einzelscheiben zu einem dünnen, weichelastischen Kunststoffilm, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe bzw. Scheiben aus Kunststoff mit den benachbarten Scheiben mittels einer Monomerenschicht, die zu mehr als 80 Gew. -% aus Hydroxyalkylacrylaten besteht, verbunden wird.^. Process for the production of safety panes from at least two transparent individual panes, at least one of which is made of plastic, by in-situ polymerisation of a thin monomer layer between two individual panes to form a thin, flexible plastic film, characterized in that the pane or panes are made of plastic is connected consists% of hydroxyalkyl - with the adjacent disks by means of a monomer layer which has more than 80 wt.. 609852/0835 „4871 609852/0835 " 4871
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