DE2545291A1

DE2545291A1 - Verfahren zur herstellung splittersicherer glasscheiben

Info

Publication number: DE2545291A1
Application number: DE19752545291
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl Ch Kleine-Doepke; Reinhold Martin
Original assignee: Roehm GmbH Darmstadt
Current assignee: Roehm GmbH Darmstadt
Priority date: 1975-10-09
Filing date: 1975-10-09
Publication date: 1977-04-21
Also published as: CA1090213A; FR2327208A1

Description

Pat.Dr.Hh/Emm/9

Verfahren zur Herstellung splittersicherer Glasscheiben

Es ist bekannt, Glasscheiben splittersicher auszurüsten, indem man sie mit einer elastischen Folie verbindet, an der im Falle eines Bruches die Glassplitter haften bleiben. Man kann derartige Folien beispielsweise mittels eines Klebstoffes auf die Glasscheibe aufbringen, Jedoch ist dieses Verfahren sehr aufwendig. Bei der Herstellung von mehrschichtigen Scheiben wird eine Folie, beispielsweise aus Polyvinylbutyral, unter Einwirkung von Druck und Wärme mit den Glasscheiben verbunden. Diese Arbeitsweise ist zur einseitigen Beschichtung einfacher Glasscheiben nicht geeignet, weil man die freiliegende Folie nicht auf die Glasscheibe aufpressen kann.

Es wurde nun versucht, polymerisierbar Mischungen, die zum Verkleben mehrerer Glasscheiben geeignet sind, zu einer freiliegenden Folie auf einer Glasscheibe auszuhärten. Obwohl man dabei klare ausgehärtete Schichten erhält, erwiesen sie sich wegen ihrer optischen Unruhe als unbrauchbar. Die optische Unruhe ist auf geringfügige Dickenunterschxede zurückzuführen, die wiederum auf kleine Ungleichmäßigkeiten im Polymerisationsablauf zurückgehen. Sobald nämlich die Polymerisation durch kleine zufällige Unregelmäßigkeiten an einer begrenzten Stelle weiter fortgeschritten ist als in der Umgebung, beginnt diese Stelle an dem polymerisierbaren Monomeren zu verarmen. Durch das Konzentrationsgefälle diffundiert Monomeres aus der Umgebung in diese Zone hinein, wodurch ihr Volumen zu- und das Volumen der Umgebung abnimmt. Auch wenn die dadurch hervorgerufenen Dickenunterschiede nur Bruchteile von Millimetern ausmachen, stören sie die klare Durchsicht durch die Glasscheibe.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Glasscheiben in technisch einfacher Weise splittersicher auszurüsten, ohne daß eine optische Unruhe entsteht. Es wurde gefunden, daß man dieses Ziel erreicht, wenn man die Folie auf der splittersicher auszurüstenden Glasscheibe durch Polymerisation eines Monomeren oder Monomerengemisches zu einem Polymerisat mit einer dynamischen Einfriertemperatür'zwischen — 40 und 40°C mittels eines Redoxkatalysatorsystems oder mittels UV-Licht bei Temperaturen zwischen 0 und 4o° erzeugt.

Überraschenderweise verläuft die Polymerisation im Temperatur bereich zwischen 0 und 40 entweder unter der Einwirkung eines Redoxinitiatorsystems oder bei Einstrahlung von UV-Licht so gleichmäßig, daß örtliche Unterschiede im Fortschritt der Polymerisation nicht auftreten oder, wenn sie auftreten, nicht zu einer merklichen Diffusion des Monomeren und den daraus folgenden Dickenschwankungen führen. Man erhält völlig gleichmäßige, glasklare und farblose Schichten, die in der Durchsicht nicht zu bemerken sind.

Voraussetzung für eine völlig gleichmäßige Schicht ist natürlich eine sehr gleichförmige Ausgangstemperatur der gesamten Scheibe innerhalb des Bereiches von 0 bis 40°.

Die zu polymerisierenden Monomeren oder Monomerengemische werden so gewählt, daß sie Filme von einer für den vorgesehenen Zweck geeigneten Festigkeit und Elastizität ergeben. Da derartige Monomersysteme zum Verkleben von Glasscheiben bekannt sind, braucht auf ihre Zusammensetzung an dieser Stelle nicht ausführlich eingegangen zu werden. In der Regel verwendet man Mischungen von solchen Monomeren, die harte Homopolymerisate ergeben, und solchen Monomeren, die weiche Homopolymerisate ergeben, in einem solchen Mischungsverhältnis, daß die dynamische Einfriertemperatur des aus der Mischung entstehenden Polymerisats

+)bestimmt nach der DIN-Vorschrift - 3 53445

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zwischen -40 und 40° liegt. Man kann jedoch auch Monomere oder Monomerengemische verwenden, die Polymerisate mit einer über 4o° liegenden dynamischen Einfriertemperatur bilden, wenn man eine solche Menge eines Weichmachers zusetzt, daß die Gesamtmischung wiederum nach der Polymerisation eine dynamische Einfriertemperatur in dem beanspruchten Bereich aufweist. Die dynamische Einfriertemperatur ist die Temperatur des Dämpfungsmaximums im Torsionsschwingungsversuch nach DIN 5:5445 und wird als T^_max bezeichnet. Als harte Homopolymerisate ergebende Monomere sind Methyl-, Äthyl- oder Propylmethacrylat, Styrol, Vinyltoluol, Acrylnitril und Vinylacetat beispielhaft zu nennen, während die höheren Methacrylsäurealkylester und die Alkylester der Acrylsäure als Beispiele für weiche Homopolymerisate ergebende Monomere genannt werden können. Alkylester der Acryl- oder Methacrylsäure oder ihre Gemische sind für die Zwecke der Erfindung besonders geeignet. Um die Haftfestigkeit der Schicht am Glas zu verbessern, ist die Mitverwendung von polaren Monomeren, vorzugsweise in Mengen zwischen 1 und 5 Gew.-^, vorteilhaft; hierzu gehören vor allem polymerisierbar Mono- und Dicarbonsäuren, wie Acryl- oder Methacrylsäure, Maleinsäure, Fumarsäure oder Itakonsäure. Monomere mit Hydroxyl-, Amino- oder Amidogruppen wirken ebenfalls haftverbessernd, sind jedoch den carboxylgruppenhaltigen Monomeren unterlegen. Vorzugsweise verwendet man Acryl- oder Methacrylsäure.

Die Monomeren oder Monomerengemische können als solche oder in teilweise polymerisierter Form verwendet werden. Auf Wunsch können den Mischungen UV-Absorber oder lösliche Farbstoffe zugesetzt werden.

Die Härtung der Schicht erfolgt vorzugsweise mittels Redoxinitiatoren. Sie können beispielsweise aus Peroxyden und Aminen oder Schwermetallmerkaptiden, wie Benzoylperoxyd und Dimethyl-p-toluidin oder tert.-Butylpermaleinat und Cadmiumthioglykolsäuremerkaptid, zusammengesetzt sein und werden

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der Beschichtungsmischung kurz vo^Üem Auftragen zugemischt. Wenn die Härtung durch UV-Licht vorgesehen ist, setzt man dem Gemisch geeignete Photoinitiatoren, wie z.B. Benzoin, zu. Es ist vorteilhaft, die Polymerisation unter einem sauerstofffreien Schutzgas ablaufen zu lassen.

Die entstehenden Schichten haften so fest an der Glasscheibe, daß bei deren Bruch vor allem die großen Splitter gebunden bleiben, während höchstens kleine, nicht verletzungsgefährliche Splitter von der ungeschützten Seite abspringen können.

Die Kunststoffschicht ist wesentlich weicher als die Glasscheibe und daher im Gebrauch gegen Kratzer und andere Beschädigungen anfällig. Die erfindungsgemäß behandelten Scheiben werden daher bevorzugt zur Herstellung von Mehrscheiben-Isoliergläsern verarbeitet, wobei die Kunststoffschicht an der Innenseite liegt, wo sie vor jeder mechanischen Beschädigung geschützt ist. Man kann die Scheiben einzeln beschichten und dann zu einer Isolierglasscheibe zusammenbauen. Es ist jedoch auch möglich, die Polymerisation im Hohlraum der bereits montierten Isolierglasscheibe durchzuführen, sofern bei ihrer Herstellung wenigstens eine Beschickungsöffnung frei gelassen worden ist. Die beiden Innenseiten einer aus zwei Scheiben bestehenden Isolierglasscheibe müssen dann natürlich nacheinander beschichtet werden. Die Beschickungsöffnungen werden nach dem letzten Polymerisationsschritt und nach dem Einfüllen eines trockenen Gases hermetisch verschlossen.

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GmbH Darmstadt - fy - Beispiele Beispiel 1

In 500 g eines Gemisches aus Methylmethacrylat, Dibutylphthalat und etwas Acrylsäure werden als Redoxkatalysatoren 3 g tert.Butylpermaleinat und 2 g Cadmium-thioglykolsäuremerkaptid gelöst. Die

klare Lösung wird auf eine waagerechte Glasplatte (ca. 0,25 tn ) gegossen. Der Rand der Glasplatte wird durch eine entsprechend starke Raupe aus Silikonkautschuk begrenzt. Die Härtung erfolgt bei Raumtemperatur im Verlauf von ca. 8 Stunden unter Schutzgas. Nach der Aushärtung kann die fertige Platte mit der Beschichtung nach innen zu Isolierglas verarbeitet werden.

Beispiel 2

2,7 g' Benzoin-butyläther werden in 5OO g des in Beispiel 1 angegebenen Gemisches gelöst. Die Lösung wird wie in Beispiel 1 auf eine ebene Glasplatte gegossen. Die Härtung erfolgt durch 4-stündiges Bestrahlen mit einer Blaulicht-Pauslampe unter Schutzgas. Dabei wird darauf geachtet, daß die Pilmtemperatur nicht über 35°C ansteigt. Es wird ein weichelastischer, klarer und farbloser Film erhalten.

Beispiel 3 und 4

Beispiele 1 und 2 werden mit dem Unterschied wiederholt, daß eine Monomermischung aus 5 Teilen Methylmethacrylat, 20 Teilen 2-Äthylhexylacrylat, 30 Teilen Butylacrylat und 5 Teilen Acrylsäure verwendet wird.

Beispiel 5

Beispiel 1 wird mit dem Unterschied wiederholt, daß ein fertiges handelsübliches Isolierglas auf einer oder beiden Innenseiten beschichtet wird. Anschließend wird getrocknete Luft in den Innenraum eingeleitet und die Beschickungsöffnungen werden verschlossen.

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Claims

, Patentanspruch

Verfahren zur Herstellung splittersicherer Glasscheiben durch Überziehen mit einer Kunststoffolie,

dadurch gekennzeichnet,

daß man die Folie auf der splittersicher auszurüstenden Glasscheibe durch Polymerisation eines Monomeren oder Monomerengemisehes zu einem Polymerisat mit einer dynamischen Einfriertemperatur zwischen -40 und 4o° mittels eines Redoxkatalysatorsystems oder mittels UV-Licht bei Temperaturen zwischen 0 und 4o° erzeugt.

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