DE2638540A1

DE2638540A1 - Transparente, temperaturbestaendige verglasungseinheit, insbesondere fuer kraftfahrzeuge und verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE2638540A1
Application number: DE19762638540
Authority: DE
Inventors: Jun Stephen Peter Bartus; Paul Timothy Mattimoe; Theodore James Motter
Original assignee: Libbey Owens Ford Co
Current assignee: L O F GLASS Inc TOLEDO OHIO US
Priority date: 1975-08-29
Filing date: 1976-08-24
Publication date: 1977-03-10
Also published as: BR7605605A; AR208814A1; FI762397A; ZA764846B; US4112171A; IT1066148B; AU503315B2; FI59981B; FR2322106A1; FR2322106B1; JPS5237917A; BE845452A; NL7609486A; AU1695776A; GB1555144A; ES451050A1; SE420593B; SE7609515L; NZ181874A; CA1059846A

Description

PFENNING · MAAS · SEILER · MEINIG · LEMKE · SPOTT

DATCMTA M \Λ/ Δ I TP

PATENTANWÄLTE
BERLIN · MÜNCHEN · AUGSBURG

Patentanwälte · Oldenburgallee 10 · D 1000 Berlin 19	Unser Zeichen	I. Pfenning, Dipl.-Ing. · Berlin
	Our reference	Dr. I. Maas, Dipl.-Chem. · München
	i. Seiler, Dipl.-tng. · Berlin
	K. H. Meinig.Dipl.-Phys. · Berlin
	i; M. Lemke, Dipl.-lng. * Augsburg
	Dr. G. Spott, Dipl.-Chem. · München
	BÜRO BERLIN:
	Oldenburgallee 10
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Pf/schu Libbey-Owens-Ford Company

811 Madison Avenue, Toledo, Ohio, U.S.A.

24. August 1976

Transparente, temperaturbeständige Verglasungseinheit, insbesondere für Kraftfahrzeuge und Verfahren zu ihrer Herstellung

Die Erfindung bezieht sich auf eine transparente, temperaturbeständige Verglasungseinheit, die mit abrieb- und wetterfesten überzügen aus Kunststoffolie versehen ist, und ist insbesondere gerichtet auf Verglasungseinheiten für Kraftwagen, auch solche, die aus Mehrschichtglas bestehen.

Die Zweckmäßigkeit, relativ weiche Kunststoffmaterialien mit einer Schicht eines härteren, kratzfesteren Kunststoffes zu bedecken, ist seit Jahren erkannt worden. Ebenso liegt die Möglichkeit der vorteilhaften Verwendung derartiger Verglasungen für den Kraftwagenbau wegen der durch den Kunststoffüberzug gegebenen Vorteile auf der Hand, wobei die mit Kunststoff überzogene

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Seite der Verglasung die Innenseite bildet. Trotzdem war es bisher nicht möglich, einen wirtschaftlich durchführbaren Aufbau einer solchen Verglasung zu erzielen, der in der Lage ist, den überaus strengen Anforderungen zu genügen, wie sie bei Kraftwagenfenstern bestehen.

Für eine solche, mit einem Schutzüberzug aus Kunststoff versehene Verglasungseinheit können sogenannte Schichtgläser, wie sie für die Windschutzscheiben von Kraftwagen in den USA Anwendung finden, oder für einzelne vergütete Glasscheiben benutzt werden, wie sie allgemein angewendet werden bei Seitenscheiben und Rückscheiben von Kraftfahrzeugen. Der mit dem Schutzüberzug auszustattende Glaskörper kann auch auf jede andere Weise aus einem einzelnen oder aus einem Mehrschichtenglas bestehen, oder sogar selber aus Kunststoff hergestellt sein. Der aus Kunststoff bestehendeuerzug ist ein Schutzüberzug auf einer Seite des Glaskörpers, wobei die äußere Oberfläche des Schutzüberzuges aus einer speziellen katalysierten und gehärteten Organopolysiloxan-Verbindung besteht.

Ein wesentlicher Zweck der Erfindung besteht darin, eine Verglasung für Kraftwagen zu schaffen, die erheblich die Zahl und die Schwere von Verletzungen reduziert, die bei

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Personen entstehen, die gegen die Verglasung geschleudert oder auf andere Weise mit ihr durch Stoß in Kontakt gebracht werden, wobei gleichzeitig die Verglasung eine verbesserte Fähigkeit aufweisen soll, die Bewegung einer gegen sie geschleuderten Person zu verzögern, ohne die vertretbaren Grenzen der Verzögerung und der erhöhten Durchschlagsfestigked sowohl bei hohen als auch bei niedrigen Temperatur zu überschreiten.

Ein weiterer Zweck bei Verwendung einer solchen Verglasung besteht darin, den Anteil herumfliegender Glassplitter und der sich hieraus ergebenden Verletzungsgefahr für die Insassen erheblich zu reduzieren, die aus Kollisionen mit Vögeln oder anderen von übergängen oder anderswo außerhalb des Wagens auftreffenden Gegenständen sich ergeben können.

Um die Problematik zu verstehen, die die Erzielung derartiger Verglasungen bisher unerreichtbar gemacht haben, ist zu sagen daß obwohl eine Beschichtung auf der Innenseite eines Glasfensters oder einer Windschutzscheibe aus einem aus einer beliebigen Zahl von Kunststoffen ausgewählten Kunststoff, der mit einem Haftmittel auf der Glasfläche befestigt ist, den Wageninsassen einen gewissen Schutz gegen Verletzungen verleiht, ist ein solcher Kunststoffüberzug gegenüber den heutigen Sicherheitsanforderungen vollkommen ungeeignet und

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- 4 schafft mehr Probleme als er lösen kann.

So besteht ein schwerwiegendes und sehr wichtiges Problem vom optischen Gesichtspunkt darin, daß eine befriedigende Beständigkeit gegen Witterungseinflüsse und gegen Abnutzungen gewährleistet ist. Dieses Problem ergibt sich bei einem Kunststoffüberzug auf einem Glaskörper als selbstverständlich da von Natur aus der Kunststoff weicher ist als Glas. Außerdem werden viele Kunststoffe nachteilig bei atmosphärischen Bedingungen beeinflußt, so daß ihre Verwendung als Schutzüberzug dazu führt, daß nach wenigen Wochen Benutzung die Durchsicht durch die Glasscheibe verdunkelt wird. Da gleichzeitig der Schutzüberzug jeder Art von Kratzern, Abrieb oder sonstigen mechanischen Beanspruchungen unterworfen ist, wie sie bei normalem Gebrauch bei Kraftwagenverglasungen auftreten, ist zu verstehen, weshalb derartige Kunststoffüberzug«: bisher allgemein als unbrauchbar für Kraftwagenverglasungen abgelehnt wurden.

Trotzdem ist es gemäß der Erfindung möglich, befriedigende und wirtschaftlich erzielbare Automobilverglasungen zu schaffe ;n die auf der innen liegenden Oberfläche des Glasaufbaues eine Schutzschicht tragen, die neben ihrem Schutz vor Verletzungen nicht durch die Atmosphäre angegriffen wird, die bei extremer

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Kälte unbeeinflußt bleibt, die klar transparent und praktisch färbfrei ist, die den Härte- und Stärke-Index des gesamten Aufbaues nicht nachteilig beeinflußt, und die in hohem Grade beständig ist gegen Beschädigungen, Kratzungen, Abrieb und dergleichen.

Die beiliegenden Zeichnungen zeigen ein AusfUhrungsbeispiel der Erfindung, und es bedeutet:

Fig. 1 perspektivische Darstellung des vorderen Endeseines Kraftwagens, der mit einem Sonnendach, mit einer Windschutzscheibe und mit Seitenfenstern ausgestattet ist;

Fig. 2 teilweiser Schnitt durch das Sonnendach in vergrößertem Maßstab gemäß Linie 2-2 der Fig. 1;

Fig. 3 teilweiser Schnitt in vergrößertem Maßstab durch die Windschutzscheibe gemäß Linie 3-3 der Fig. 1; und

Fig. 4 Schnitt gemäß Linie 4-4 der Fig. 3 in vergrößertem Maßstab.

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Erfindungsgemäß besteht eine transparente, temperaturbeständige Verglasungseinheit darin, daß mit einer Oberfläche des Glases eine folienartige Schicht eines relativ weichen und dehnbaren, gegen Durchschlag widerstandsfähigen Kunststoffes, der mit einer Glasoberfläche verbunden ist, mit einer dünneren folienartigen Schicht eines haltbareren mit der relativ weichen Kunststoffschicht verbundenen und auf der entgegengesetzten Oberfläche zur Erzielung einer Klebwirkung behandelten Schicht und mit einer abriebfesten Schich einer gehärteten Organopolysiloxan-Verbindung kombiniert ist, die auf der behandelten Oberfläche der vorigen Schicht aufliegt und eine mit einem SiIan katalysierte Oberfläche besitzt.

Die Erfindung beinhaltet auch ein Verfahren zur Erzeugung einer transparenten, temperaturstabilen mehrschichtigen Glasstruktur, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Oberfläche einer sauberen Folie aus haltbarem Kunststoff zur Begünstigung der Haftung behandelt wird, daß die behandelte Oberfläche mit einem weiteren härtbaren Hydrolyse- und Kondensationsprodukt eines Methyltriäthoxysilan überzogen wird, und daß auf die freie Oberfläche des Überzuges ein Katalysator aufgetragen wird vor weiterer Härtung des Überzuges .

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Wie in Figur 1 gezeigt, ist in einem Kraftwagen 13 eine Windschützscheibe 10, ein Sonnendach 11 und Seitenfenster 12 angeordnet, die das gleiche Aussehen besitzen, wie die üblichen Verglasungen für Kraftwagen. Wie die Figur 2 zeigt, besteht die Glas-Kunststoffverglasung des Sonnendaches 11 aus einer einzelnen Platte aus vergütetem Glas 14, während gemäß Figur 4 die Verglasung der Windschutzscheibe 10 aus einem üblichen laminierten Schichtglas aus den Glasscheiben 15, 16 besteht, die unter Hitze und DRuck durch eine Zwischenschicht 17 aus Kunststoff miteinander verbunden sind.

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel besitzt die Kunststoff-Zwischenschicht 17 des Schichtglases der Windschutzscheibe eine Dicke von 0,76 mm (0,03 Zoll) und besteht aus einem hochdurchschlagsfesten Polyvinylbutyral, während die Glasscheiben 15 und 16 aus Floatglas bestehen mit einer Dicke zwischen 2,1 mm (0,085 Zoll) und 2,7 mm (QIlO Zoll), wobei die auf dem Metallglas des Floatglasofen aufliegenden Oberflächen mit der Zwischenschicht 17 verbunden sind. \

Bei der Ausführungsform des Sonnendaches gemäß Figur 2 liegt eine einzige halbvergütete oder teilweise hitzebehandelte Glasscheibe 14 aus Floatglas vor mit einer Dicke von 2,5 mm, wobei ihre Bad-Oberfläche außenseitig liegt. Außerdem ist das Glas des Sonnendaches 11 vorzugsweise getönt, gefärbt,

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fototropisch gemacht oder anderweits behandelt zum Zwecke der Lichtfiltrierung.

Vorstehend sind spezifische Glastypen und Glasdicken genannt der Glaskörper der erfindungsgemäßen Verglasung kann jedoch in Form von Scheiben vorliegen, die in ihrer Dicke von ca. 1 mm bis zu 3 mm und mehr schwanken, und die Zwischenschichten zwischen diesen Glasteilen können Dicken von 0,3 mm bis zu 1,5 mm besitzen. Aus diesem Grunde kann es notwendig oder zweckmäßig sein, die Dicke und/oder den Aufbau des von dem Glaskörper getragenen KunststoffÜberzuges zu verändern, der gemäß Figur 4 in Form eines aus drei Schichten bestehenden Überzuges 18 vorliegt, der mit der innenliegenden Oberfläche des Glaskörpers der Windschutzscheibe 10 oder des Sonnendaches 11 oder des Seitenfensters 12 verbunden sein kann.

Die maßgebenden Gesichtspunkte für den überzug 18 bestehen darin, daß der überzug eine innenliegende Grundschicht besitzt, die sich nicht von dem Glaskörper abzieht oder ihn nachteilig beeinflußt, daß der Überzug 18 befriedigende optische Eigenschaften aufweist, und daß er in der Lage ist, einen auf ihn auftreffenden menschlichen Kopf oder einen anderen Gegenstand zu verzögern und abzubremsen und ein Durchschlagen der Verglasung zu verhindern, wobei er gleich-

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zeitig eine äußere Oberfläche aufweist, die einmal den atmosphärischen Einflüssen und Bes chädigungen widersteht, denen die innenliegende Seite jeder Kraftwagenverglasung während der Benutzung unterworfen ist.

unter dieser Voraussetzung ist der Aufbau des Schutzüberzuges 18 gemäß Figur 4 und die Dicke seiner Schichten vorzugsweise abgestellt für die Verwendung bei einer Windschutzscheibe, die einen Schicht-Glaskörper besitzt, wie er in Figur 3 gezeigt ist. Der Schutzüberzug 18 besitzt eine annähernd 0,3 mm dicke Schicht 19 aus einem relativ weichen dehnbaren Kunststoff, wie beispielsweise Polyvinylbutyral, die an der innenliegenden Oberfläche der inneren Glasseheibe 16 haftet, eine ungefähr 0,12 mm (7 mil) dicke Schicht 20 aus einem haltbareren Kunststoff, beispielsweise einem Polyäthylenterephthalat und einer schätzungsweise 4 Mikron starken Deckschicht 21 aus einem härteren und abriebfesten Kunststoff, beispielsweise aus einer gehärteten Organopolysiloxan-Verbindung.

Die einzelnen getrennten Elemente und Materialien, aus der der erfindungsgemäße Überzug für den Glaskörper zusammengeset: ist, mögen bekannt sein, und sind in einigen Fällen auch mühelos greifbar. Trotzdem ergeben sich überraschende neue vorteilhafte und unerwartete Vorteile, wenn diese Materialien

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und getrennten Komponenten erfindungsgemäß komponiert unter Anwendung der später beschriebenen Methoden.

So wirkt bei dem Schutzüberzug 18 gemäß Figur 4 die Sbhicht 19 in erster Linie als Haftschicht, wirkt jedoch gleichzeitig als Stoßdämpfung und wegen ihrer Elastizität und Dehnbarkeit unterstützt sie die Durchschlagsfestigkeit der Verglasung bei einem auf die Windschutzscheibe auftreffenden Kopf des Fahrers oder Mitfahrers.

Die Schicht 20 mit ihrer größeren Haltbarkeit dient dem Schutz der weicheren und weniger haltbaren Schicht 19 und bildet einewitterungsbeständige Oberfläche und trägt die härtere Deckschicht 21. Beide Schichten 19 und 20 sind verletzungsfeindlich, d.h. sie zerschneiden die Haut auch dann nicht, wenn der auf die Windschutzscheibe auftreffende Stoß eine ausreichende Größe besitzt, um den Schutzüberzug zu durchdringen, und die Deckschicht 21 bildet eine Oberfläche, die hart genug ist, um Beschädigungen, Witterungseinflüssen und anderen Einflüssen zu widerstehen, ohne selbst eine Verletzungsgefahr darzustellen.

Der Kunststoff der Schicht 20 kann eine Stärke von 0,013 mm (0,5 mil) bis 0,36 mm (14 mil) besitzen und weist bei Verwendung von Polyäthylenterephthalat eine befriedigende

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ORIGINAL INSPECTED

Haftung an äen Schichten 19 und 21 auf, wenn sie einer Oberflächenbehandlung unterzogen wird, die elektrisch oder cheihisch durchgeführt werden kann, was jedoch vorzugsweise durch direkten Kontakt mit einer Gasflamme erreicht wird während einer Zeitdauer, die ausreicht, um die Oberflächencharakteristik, nicht jedoch die Masseeigenschafsten des Materials zu verändern. Anstelle von Polyäthylenterephth^lat können auch andere Terephthalatester und andere Kunststoffmaterialien Verwendung finden, wie Polyester, Polycarbonate, Polyurethane, Acryle und Polyvinylfluoride.

Welche Materialien in diesen Schichten des Schutzüberzuges Anwendung finden, immer ist die Gesamtstärke des mehrschichtj(.-gen Schutzüberzages 18 von Bedeutung.

Eine beständige und haltbare Kunststoffschicht 20 aus Polyalkylenterephthalat mit einer Dicke nicht über 0,13 bis 0,4 mm (0,0005 bis 0,14 Zoll) verbürgt, daß die Glas-Kunststoff verglasung den Kältetest übersteht, weil die Schicht 20 lediglich eine geringe Einwirkung auf den Glaskörper hat, und zwar insbesondere auf einen Schicht-Glaskörper gemäß Figur 3. Um jedoch eine ausreichende Masse zur Verfügung zu haben, um das Entstehen von Markierungen zu unterbinden, muß die Schicht 20 allein eine Stärke zwischen

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5 und 10 mil (0,127 bis O_f254 mm) aufweisen. Um gleichzeitig ein angemessenes Gleichgewicht und eine zweckmäßige Stärke und Widerstandsfähigkeit zu haben, sollte die gemeinsame Stärke der Zwischenschicht 17 des Schichtglases 10 gemäß Figur 3 und der Haftschicht 19 des Schutzüberzugesjl8 den Wert von 1,65 mm nicht überschreiten, und die gemeinsame Stärke der Schichten 17, 19 und 20 sollte nicht über d 1,9 mm liegen.

Wenn der Glaskörper aus einer einzelnen Glasscheibe gemäß Figur 2 besteht, ist die Stärke der Haftschicht 19 vorteilhafterweise auf 0,75 mm zu erhöhen gegenüber der STärke von 0,4 mm bei dem Schichtglaskörper gemäß Figur 3.

Bei der Herstellung von Verglasungen nach der Erfindung ist es zweckmäßig und vorteilhaft, die aus dauerhaftem Kunststoff bestehende Schicht 20 des Überzuges 18 mit der härteren, abriebfesten Deckschicht 21 zu überziehen, bevor die mit dem Überzug 21 versehene Kunststoffschicht 20 mit der Glasscheibe 14 gemäß Figur 2 oder mit dem Schichtglas 10 gemäß Figur 3 verbunden wird mittels der relativ weicherer Kunststoffschicht 19.

Nachfolgend sind Verfahrensbeispiele zur Ausbildung und Behandlung verschiedener Materialien aus dauerhaftem Kunststof

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zur Verwendung als Teil eines verletzungssicheren Schutzüberzuges bei einer Kraftwagenverglasung angegeben.

Beispiel I

Eine aus Polyäthylenterephthalat bestehend Folie mit einer Stärke von 1,8 mm, die auf der den abriebsicheren überzug aufnehmenden Oberfläche mit einer Flamme behandelt war, wurde mit Isopropanol gewaschen, durch Blasen getrocknet und nach naß mit einem Grundiermittel aus 0,9 g eines flüssigen Epoxydharzes mit einer Epoxidäquivalenz zwischen 175 und 210, aus 0,1 g N-beta (Aminoäthyl)-gamma-Aminopropyl-trimethoxysilan und aus 0,05 g eines ultraviolette Strahlen absorbierenden Materials in 100 cm Zellulose überzogen und danach 15 Minuten lang an der Luft getrocknet. Die so grundierte Folie wurde darauf naß überzogen mit einer 25%igen Lösung einer weiteren härtbaren, später im einzelnen beschriebenen Organopolysiloxan-Verbindung in Butanol. Der nasse überzug wurde teilweise fünf Minuten lang in sauberer Raumatmosphäre getrocknet und in noch feuchtem Zustand selber naß mit einem Katalysator überzogen in Form einer 5%igen Lösung des gleichen bei dem ersten Überzug verwendeten Silan in Butanol. Die Strukturformel des Silans lautet: NH₂ (CH₂J₂ NH(CH₂J₃ Si(OCH₃J₃). Der überzug aus Organopolysiloxan wurde aushärten gelassen durch eine Standzeit von einer Woche bei Raumtemperatur.

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Darauf wurde die Folie mit ihrer überzogenen Seite außen liegend mit einer Scheibe aus Floatglas unter Anwendung einer aus Polyvinylbutyral bestehenden Zwischenschicht bei 225 psi und 149°C 10 Minuten lang in Kontakt gehalten.

Beispiel II

Eine andere Polyäthylen-terephthalat-Folie wurde gemäß Beispiel I überzogen, mit der Ausnahme, daß anstelle des Silans in der Grundierlösung Tetraisopropyltitanat verwendet wurde. Die Katalysatorlösung enthielt ein Silikon freisetzendes Mittel durch Lösung von 5 g Silan und 0,25 g eines Silikonharzes mit einer Oberflächenspannung von 21,6 Dyn pro Zentimeter bei 25°C in 100 cm³ Butanol; der Oberzug wurde nur 4 Tage lang bei Raumtemperatur stehen gelassen.

Die Folie mit dem gehärteten Überzug wurde dann mit einer Abdeckplatte aus unbehandeltem Glas auf den Überzug laminiert; die Folie ließ sich aufgrund des in die Katalysatorlösung eingegebenen Trennmittels leicht entfernen und zeigte einen klaren, hellen, farblosen, transparenten abriebfesten Überzug.

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Beispiel III

Um zu prüfen, ob die Laminierung eine Einwirkung auf die Härtung des abriebfesten Überzuges hat, wurde eine andere Folie aus Polyester wie in Beispiel II beschrieben überzogen und 19 Tage lang bei Raumtemperatur stehengelassen.

Beispiel IV

Eine noch andere Folie aus einem mit einer Flamme behandelten Polyäthylenterephthalat mit einer Stärke von 0,18 mm (O,OO7 ZoJLl) wurde der gleichen Behandlung unterzogen wie in Beispiel I mit der Ausnahme, daß das Silan der Grundierlösung ersetzt wurde durch Tetraxsopropyltitanat; nach der Lufttrocknung wurde die grundierte Folie 15 Minuten lang auf 121°C erhitzt; die grundierte Oberfläche wurde mit einer 30%igen Lösung eines Organopolysiloxans naß überzogen; nach Katalysierung gemäS Beispiel I wurde der Überzug eine Stunde lang in einem Ofen mit 121°C gehärtet.

Die so überzogene und gehärtete Folie wurde dann mit einer Floatglasscheibe gemäß Beispiel I verbunden.

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- 16 Beispiel V

Eine andere mit einer Flamme behandelte Folie aus PoIyäthylenterephthalat mit einer Stärke von 0,18 mm wurde in gleicher Weise wie Beispiel IV behandelt mit der Ausnahme, daß der Katalysator in der Überzugslösung aus Organopolysiloxan inkorporiert war.

Dies führte zu einer Reduktion der Standzeit der Lösung und der Witterungsbeständigkeit des Oberzuges.

Die obigen Beispiele zeigen die Herstellungsmethoden in Zusammenhang mit einem Glaskörper, wobei mit Hitze oder mit Raumtemperatur arbeitende Härtetechniken Anwendu-ng finden. Wesentliche Merkmale des Verfahrens, insbesondere hinsichtlich der überzugsmethode, sind in gleicher Weise anwendbar auf die Herstellung von mit einem Schutzüberzug versehenen Körpern aus Kunststoff. Derartige vielschichtige Einheiten können eingesetzt werden anstelle der vielfach aus Kunststoff bestehenden Seitenfenster in Omnibussen oder dergleichen, und machen lediglich die Aufbringung des abriebfesten Organopolysiloxan-Überzuges auf die Oberfläche einer entsprechend dicken scheibe aus einem geeigneten Kunststoffmaterial erforderlich.

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Die nachfolgenden Beispiele sind auf derartige, nur aus
Kunststoff bestehende Körper gerichtet.

Beispiel VI

Eine aus einem Acrylharz, Polymethylmethacrylat, bestehende Scheibe wurde mit Isopropanol gewaschen, durch Blasen getrocknet und dann naß überzogen mit einer Grundierung aus 0,9 g eines festen Epoxyharzes mit einer Epoxidäquivalenz von 1500 bis 2000, und 0,1 g N-beta (Aminoäthyl)-gamma-Aminopropyl-Trimethoxysilan in 85 cm Zelluloselösung und aus 15 cm Xylol; darauf wurde die Scheibe an der Luft
in sauberer Raumatmosphäre getrocknet und dann 20 Minuten lang in einem mit zirkulierender Luft versehenen Ofen auf 78°C erhitzt. Nach Abkühlung auf Raumtemperatur wurde die grundierte Scheibe naß überzogen mit einer 25%igen Lösung der weiteren härtbaren Organopolysiloxan-Lösung gemäß
Beispiel I in einem aus 97% Butanol und 3% Xylol aufbereiteteiji Lösungsmittel. Der naße Überzug wurde teilweise 5 Minuten lang in Raumatmosphäre getrocknet und in noch feuchtem Zustand selber naß überzogen mit einem Katalysator in Form einer
5%igen Lösung des gleichen, bei der Grundierung verwendeten Silan in Butanol. Nach Lufttrocknung wurde der Organopolysiloxan-überzug endgültig gehärtet durch ERhitzung der überzogenen Scheibe in einem zirkulierende Luft enthaltenden

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- 18 Ofen 1 Stunde lang bei 75°C.

Beispiel VII

Eine andere Scheibe aus Polymethylmethacrylat wurde in gleicher Weise wie in Beispiel VI behandelt mit der Ausnahme, daß sie nicht erhitzt wurde zum endgültigen Aushärten des Bezuges, sondern 15 Tage lang bei Raumtemperatur stehengelassen wurde.

Beispiel VIII

Eine Scheibe aus Polycarbonat wurde in gleicher Weise wie die Kunststoffscheibe in Beispiel VI behandelt mit der Ausnahme, daß die Grundierlösung nur 0,45 g Epoxyharz und 0,05 g Silan enthielt; die grundierte Scheibe wurde naß überzogen mit der Lösung der weiteren härtbaren Organopolysiloxan-Verbindung unmittelbar nach der Lufttrocknung, und nach erfolgter Katalysierung wurde der Organopolysiloxan-Bezug eine Stunde lang bei 25O°C erhitzt, um ihn fertig zu härten.

Beispiel IX

Eine andere Scheibe aus Polycarbonat wurde genau wie in Beispiel VIII behandelt mit der Ausnahme, daß die zur - 19 -

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Oberflächenbehandlung verwendete Grundierlösung 0,9 g Harz und 0,1 g Silan enthielt, und nach erfolgter Katalysierung wurde die mit Organopolysiloxan bezogene Scheibe zum Zwecke der Härtung nicht erhitzt, sondern 15 Tage lang im Labor s tehengelas sen.

In Verbindung mit den Experimenten der vorstehend angeführten Beispiele wurden unterschiedliche Organopolysiloxan-Verbindungen verwendet, die Überzüge mit SiO₂ gehalten über 50% ergaben und zu verbesserten abriebfesten Überzügen führten. Feste Ergebnisse wurden erzielt bei Verwendung eines Hydrolyse- und Kondensations-Produktes des Methyltriäthoxysilans, das nach vollständiger Aushärtung zu ungefähr 89% aus SiO₂ bestand, als Lösungsmittel für die weitere härtbare Organopolysiloxan-Verbindung zum nassen überziehen der behandelten Oberfläche der Kunststoffscheiben, um auf ihnen abriebfeste Oberflächen zu erzeugen.

Das ultraviolette Strahlung absorbierende Material, das in die Grundierlösung der Beispiele 1,11 und III inkorporiert war, kann ebenso der Lösung des Organopolysiloxans zugesetzt werden, wenn dies wünschenswert oder erforderlich ist.

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Grundierungen wurden angewendet bei der Oberflächenbehandlung der dauerhafteren Plastikscheiben oder Folien in sämtlichen Beispielen und in allen Fällen bestanden die Grundierungen aus Reaktionsprodukten filmbildender Harze, vorzugsweise Epoxyharze mit Verbindungen, die fähig waren zur Hydrolyse mit nachfolgender Kondensation, vorzugsweise aminofunktionell Alkoxysilane oder Titanate, und die Bestandteile der Grundierung wurden wenigstens 16 Stunden vor ihrer Anmeldung vermischt, um sie miteinander reagieren zu lassen.

Der abriebfeste Überzug des Produktes jedes Beispieles wurde I

I bewertet durch den Taber-Abriebtest. Den CS-IOF-Rädern wurde eine Belastung von 500 g erteilt, und die prozentuale Schleierbildung oder Trübung auf der Testb ahn wurde bestimmt nach jeweils 100, 200 oder 300 Umdrehungen.

Zu Vergleichszwecken wurden nicht überzogene Proben aus Polyäthylenterephthalat-Folien gemäß Beispielen I bis V, Methylmethacrylat-Scheiben gemäß Beispielen VI und VII und Polycarbonat-Scheiben gemäß Beispeilen VIII und IX zunächst dem Test unterworfen, wobei folgende Ergebnisse erzielt wurden:

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ORIGaNAL INSPECTED

26 385 4Ü

- 21 100 ümdreh. 200 Umdreh. 300 ümdr

47,0%	36,6%	37,8%
36,5%	45,6%	46,0%
40,0%

Polyäthylenterephthalat Methylmethacry1at Polycarbonat

Bei dem Polyäthylenterephthalat war die nicht überzogene Probe nach 100 Umdrehungen wertlos bezüglich der Durchsicht, und die weitere Prüfung wurde abgebrochen. Bei dem Methylmethacrylat war die nicht überzogene Probe nach 100 Umdrehungen schwer beschädigt. Daraufhin wurden die nach den vorgenannten Beispielen erzielten abriebfesten Überzüge in gleicher Weise wie die nicht überzogenen Proben geprüft, wobei nur die folgenden prozentualen Schleierbildungen oder Trübungen sich zeigten:

Umdreh. 300 Umdreh

5,2% 6,9%

4,0% 6,0%

7,3% 9,8%

3,8% 7,6%

5,4% 8,6%

7,5% 11,5%

7,0% 10,9%

7,7% 10,0%

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	I	100 Umdreh.
Beispiel	II	2,5%
Beispiel	III	2,0%
Beispiel	IV	3,2%
Beispiel	V	2,5%
Beispiel	VI	2,5%
Beispiel	VII	1,9%
Beispiel	VIII	3,9%
Beispiel	IX	3,2%
Beispiel	3', 8%

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2 6 3 b b ·"· ^M

¹ r

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Die Produkte der Beispiele I und IV und auch die überzogenen Kunststoffolien der anderen Beispiele ergeben bei Verbindung mit einem geeigneten Glaskörper Verglasungseinheiten nach der Erfindung.

Die hauptsächliche Bestimmung und Funktion der relativ weichen Schicht 19, der dauerhafteren Schicht 20 und der abriebfesten Lage 21 des Schutzüberzuges 18 des Glaskörpers sind vorstehend dargestellt. Es ist festzustellen, daß die besondere Art und Weise, in der die Lage 21 aufgebracht wird,

als ist sowohl bei einem Grundkörper aus Glas auch einem solchen aus Kunststoff von hervorragender Bedeutung, nicht nur, um die angestrebte Wirkung in befriedigender Weise sicherzustellei|i sondern auch, um eine maximale Arbeitsleistung und eine optimale Arbeitsweise der Verglasung zu erreichen.

Zu den wichtigen Schritten beim Aufbringen des Überzuges 21 gehören die Aufbereitung der Schicht 20 zur Aufnahme des Überzuges 21 durch eine geeignete Oberflächenbehandlung, die entweder physikalisch oder chemisch sein kann, und das Katalysieren des Überzuges 21 nach erfolgter Aufbringung und vor vollständiger Trocknung.

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Dieser besondere Katalyseprozeß macht es möglich, das in dem abriebfesten Überzug enthaltene härtbare Organopolysiloxan vollkommen auszuhärten, wobei diese vollkommene Aushärtung üblicherweise zeitlich ausgedehnte Härtezyklen bei Raumtemperatur oder kürzere Zyklen bei erhöhter Temperatur erforderlich machte. Außerdem ist die Art, in der der Überzug 21 aufgetragen wird, und die anschließende Anwendung des Katalysators auf seiner äußeren Oberfläche ausschlaggebend für die Erzeugung einer allmählichen Erhärtung des Überzuges 21 nach außen von der ihn tragenden Schicht 20 und für die Erzielung eines endgültigen Überzuges, der progressiv über seine Stärke zur äußeren Oberfläche härter wird, wodurch er eine Einsatzhärtung erhält.

Außerdem trägt die zusätzliche Bedeutung und Wichtigkeit der Aufbringungsprozedur und der niedrigen thermischen Dilatation der bei der Oberflächenbehandlung angewendeten Vergütung dazu bei, eine beachtliche in ihrer Härte sich dem Glas nähernde Oberflächenhärte zu erzielen auf der äußeren Oberfläche der Schutzschicht 18 mit einem Untergrund, der eine Anpassung an Belastungen und IEformationen gestattet und so verhindert, daß in der Oberfläche unerwünschte Bruchstelle^ oder Risse entstehen, die bisher bei den erforderlichen Härtegraden derartiger Überzüge auftraten.

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Claims

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- 24 ANSPRÜCHE

(1.· Transparenter, temperaturstabiler Verglasungsaufbau, insbesondere für Kraftwagen und dergleichen, dadurch gekennzeichnet , daß auf einer Glasoberfläche ein Schutzüberzug (18) angeordnet ist, der aus einer auf der Glasoberfläche haftenden, relativ weichen, dehnbaren, und gegen Durchschlag widerstandsfähigen Kunststoffschicht (19), aus einer dünneren aus beständigerem Kunststoff bestehenden, mit einer Oberfläche auf der weicheren Schicht (19) haftenden, auf der anderen Oberfläche zur Förderung der Adhäsion behandelten Künststoffschicht (20) und aus einem abriebfesten, auf der behandelten Oberfläche der beständigeren Kunststoffschicht (20) aufliegenden Überzug (21) aus einer gehärteten Organopolysiloxan-Verbindung besteht, die eine silan-katalysierte äußere Oberfläche besitzt.
2. Verglasungsaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Glasoberfläche durch eine Floatglasscheibe (14, 16) von ca. 2,5 mm Stärke gebildet ist, daß die weichere Kunststoffschicht (19) auseinem Buyral mit einer Stärke zwischen 0,38 und 0,76 mm besteht, daß die dauerhaftere

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Kunststoffschicht (20) aus einem Polyester mit einer . Stärke zwischen 0,12 mm und 0,35 mm besteht, daß die Oberflächenbehandlung der Schicht (20) durch Grundieren (priming) mit einem Reaktionsprodukt eines filmbildenden Harzes und einer hydroIysierbaren und anschließend kondensierbaren Verbindung erfolgt ist, und daß der abriebfeste Oberzug (21) aus einem an der Oberfläche katalysierten vollständig gehärteten Hydrolyse- und Kondensationsprodukt eines Silans aus der Gruppe der Methyltriäthoxysilane und aus einer Mischung von Methyl und Phenyltriäthoxysilanen besteht.
3. Verglasungsaufbau nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß die Floatglasscheibe (16) Teil einer Sicherheits-Schi chtverglasung (10) mit zwei Glasscheiben (15, 16) und einer Zwischenschicht (17) aus Kunststoff ist, daß die Gesamtstärke der Zwischenschicht (17) und der relativ weichen Schicht (19) nicht größer als 1,65 mm und die Gesamtstärke der Zwischenschicht (17), der relativ weichen Schicht (19) und der dauerhafteren Schicht (20) nicht größer als 1,90 mm ist, daß das filmbildende Harz ein Epoxyharz und die hydrolysierbare und anschließend kondensierbare Verbindung ein Silan oder Titanat ist, und daß der Silan-Katalysator ein N-beta (Aminoäthyl)-gamma-Aminopropyl-Trimethoxysilan

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4. Verfahren zur Herstellung eines Verglasungsaufbaues nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche einer sauberen Folie aus dauerhaftem Kunststoff zur ERzielung einer Klebwirkung behandelt wird, daß die behandelte Oberfläche mit einem härtbaren Hydrolyse- und Kondensationsprodukt des Methyltriäthoxysilans überzogen wird, und daß auf die äußere Oberfläche des Oberzuges eine Katalysator aufgetragen wird vor der endgültigen Aushärtung des Methyltriäthoxysilans.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zu behandelnde Oberfläche der Schicht aus dauerhaftem Kunststoff grundiert wird mit einer Lösung eines Reaktionsproduktes eines filmbildenden Harzes und einer hydrolysierbaren und anschließend kondensierbaren Verbindung, und daß der Katalysator aus einer Lösung eines Silans besteht.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

daß der Katalysator ein N-beta (Aminoäthyl)-gamma-Amino propyltrimethoxysilan ist.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundiermittel (primer) ein Reaktionsprodukt eines Epoxyharzes und eines eine Amingruppe enthaltenden

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Silans ist, und daß der überzug teilweise getrocknet wird und die Katalysatorlösung auf den noch feuchten überzug aufgebracht wird.
8. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

daß die hydrolysierbare Verbindung in der Grundierlösung Tetraxsopropy1titanat ist.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundierlösung ein Reaktionsprodukt eines Epoxyharzes und des N-beta (AminoäthyD-gamma-Aininopropyl-Trimethoxysilans gemäß der Strukturformel NH₂ (CH₂J₂ NH(CH₂J₃ Si(OCH₃J₃ ist.
10. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

daß die freie Oberfläche der dauerhaften Kunststoffolie mit einer Glasoberfläche verbunden wird durch eine dickere Zwischenschicht aus relativ weichem, dehnbaren, gegen Durchschlag widerstandsfähigen, als Schutz dienenden Kunststoff.

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