DE2735175A1

DE2735175A1 - Transparente, temperaturbestaendige verglasung aus einer scheibenfoermigen, transparenten, mit einem schutzueberzug versehenen unterlage, insbesondere fuer kraftfahrzeuge, und verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE2735175A1
Application number: DE19772735175
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: 1976-08-02
Filing date: 1977-08-02
Publication date: 1978-02-09
Also published as: FI62277C; JPS6039546B2; GB1580353A; JPS5319314A; BE857315A; IT1080072B; LU77881A1; BR7705035A; MX4572E; SE433723B; FI772283A; FR2360526B1; AR215014A1; FI62277B; NL7708474A; FR2360526A1; NZ184797A; ZA774487B; CA1111725A; US4242403A

Description

PFENNING · MAAS · SEILER · MEINIG · LEMKE · SPOTT

PATENTANWÄLTE BERLIN · MÜNCHEN ■ AUGSBURG

Patentanwälte ■ Kurfürstendamm 170 D1000 Berlin 15 __ (	Unser Zeichen Our reference	J. Pfenning. Dipl -Ing - Berlin Or. I. Mm». Dipl.-Chem. - München H. Seiler. Dipl -Ing - Bariin K. H. Meinig. Dipl.-Phys. - Berlin J. M. Lemke. Oipl.-Ing. - Augsburg Dr. G. Spott. Dipl.-Chem. - München
	Pf/schu	I BÜRO BERLIN: I Kurfürstendamm 170 I D1000 Berlin 15
	Telefon: 030-8812008/8812009
	Telegrammadresse: Seilwehrpatent
Ihr Zeichen Ihre Nachricht vom Your reference Your letter of	Berlin Date
	2. August 1977

Libbey-Owens-Ford Company 811 Madison Avenue, Toledo, Ohio, U.S.A.

Transparente, temperaturbeständige Verglasung aus einer scheibenförmigen, transparenten, mit einem Schutzüberzug versehenen Unterlage, insbesondere für Kraftfahrzeuge, und Verfahren zu ihrer Herstellung

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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von transpartenten Gebilden, die abriebfeste und wetterbeständige Beschichtungen auf Kunststoffscheiben tragen. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Sonnendächer, Windschutzscheiben und andere Kraftwagenverglasungen aus derartig beschichteten Scheiben und auf ein Verfahren, verbesserte Beschichtungen zu einer Mehrschichtverglasung zu vereinigen, wobei die Schutzüberzüge an der innenliegenden Oberfläche der Unterlage angeordnet sind. Das Bedürfnis, relativ weiche Kunststoffmaterialien mit einer härteren und kratzfesten Schicht zu überziehen, ist seit mehreren Jahren bekannt, und es liegen eine beträchtliche Zahl von Schutzrechten vor, die sich mit diesem Gebiet befassen. Ebenso sind die Vorteile bekannt, die sich durch Einsatz von beschichteten Kunststoffscheiben für Kraftwagenverglasungen ergeben können, wobei der Schutzüberzug die innenliegende Oberfläche der Verglasung bildet. Bis heute wurde jedoch noch keine wirtschaf .tlich erreichbare derartige Verglasung gefunden, die den strengen Anforderungen genügt, wie sie bei Fenstern für Kraftfahrzeuge gegeben sind.

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Eine vollständige mehrschichtige Verglasung, wie sie durch die Erfindung angestrebt wird, besteht Im wesentlichen aus einer Unterlage und einem auf einer Oberfläche der Unterlage angeordneten Schutzüberzug. Die Unterlage kann aus Glas bestehen und in ihrer Form eine mehrschichtige Windschutzscheibe aus Sicherheitsglas bilden, wie sie in den Vereinigten Staaten Verwendung findet oder sie kann aus einer einzelnen vergüteten Scheibe bestehen, wie sie üblicherweise für die Seitenscheiben und die Rückscheibe von Kraftfahrzeugen Anwendung findet. Andererseite kann die Unterlage auch aus Kunststoff in Form einer einzelnen Scheibe oder aus mehreren Laminate aus Kunststoff bestehen. Der Schutzüberzug für eine solche Unterlage kann eine einzelne Kunststoffschicht sein oder aus mehreren Kunststoffschichten bestehen, wobei der Schutzüberzug immer eine freiliegende Oberfläche aus einer völlig gehärteten, mit Silika verstärkten Organopolysiloxan-Verbindung besitzen muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verglasung für Kraftwagn zu schaffen, die in ihrer Dimension, in ihrer Funktion und in ihren optischen Eigenschaften den bekannten Standard-Verglasungen aus Glas entspricht.

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bei der jedoch die Zahl und die Schwere von Verletzungen von Personen, die unter Aufprallbedingungen mit der Verglasung in KOntakt treten, wesentlich reduziert ist, wobei die Verglasung gleichzeitig eine dämpfende Wirkung auf die Bewegung der gegen die Verglasung geschleuderten Person ausübt, ohne hierbei mittlere Dämpfungsgrenzen zu überschreiten, die eine erhöhte Durchschlagsfestigkeit sowohl bei hohen als auch niedrigen Temperaturen besitzt, und bei der bei Verwendung einer Glasunterlage die Menge der bei Kollisionen mit Vögeln und anderen, beispielsweise von Brücken geworfenen Gegenständen, freigesetzten fliegenden Glassplitter und damit die Verletzungen der Fahrzeuginsassen erheblich verrringert werden.

Weiter besteht die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe darin, Verglasungseinheiten zu schaffen, die zufolge der verwendeten Materialien und der Herstellung gewährleisten, daß diese den herrschenden Standard hinsichtlich der Gestaltung, des Aussehens, der Sicherheit, der Brauchbarkeit und der kommerziellen Durchführbarkeit für den heutigen Kraftfahrzeugbau entsprechen.

Um die Problematik zu verstehen, die bisher die Erreichung dieser Ziele unmöglich gemacht hat, ist darauf hlnzu-

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weisen, daß wohl eine Lage aus einem beliebigen aus einer großen Zahl ausgewählten Kunststoff, die an der inneren Oberfläche einer konventionellen Glas-Scheibe oder Windschutzscheibe mit praktisch jedem Klebstoff befestigt werden kann, den Fahrzeuginsassen des Kraftwagens einen gewissen Schutz gegen Verletzunger bietet, daß hierbei jedoch Verglasungen erhalten werden, die mehr Probleme schaffen, als sie lösen können.

Während beispielsweise eine beliebige Zahl von Klebmitteln und Klebbeschleunigern zur Verbindung von Kunststoff und Glas zur Verfügung stehen, bringen die meisten dieser Materialien schwerwiegende Probleme, wenn sie für Kraftwagen-Verglasungen verwendet werden sollen.

Kunststoffolien, die andererseits annehmbar sind für die Verwendung als Schutzüberzüge, sind in weitem Maße anfällig gegen Eindrücken und Beschädigung mittels eines spitzen oder scharfen Werkzeuges, und um hier Abhilfe zu schaffen, und ein Unbrauchbarwerden in Abhängigkeit von normaler Abnutzung und möglicher mißbräuchlicher Behandlung zu verhindern, muß nicht nur ein funktionsmäßig annehmbarer Kunststoff gefunden

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werden, sondern er muß auch sich in einer solchen Stärke anwenden lassen, daß er die erforderliche Kerbfestigkeit gegen Eindrücken aufweist, um Beschädigungen weitgehend auszuschließen.

Ein anderes Problem ergibt sich aus der Tatsache, daß Glas-Kunststoffstrukturen nicht nur eine geeignete, über dem Glas befindliche reißfeste Schutzschicht aufweisen müssen, sie müssen auch in der Lage sein, den sogenannten Kalttest zu bestehen. Dieser Test ist eine anerkannte Maßnahme in der Kraftwagenindustrie zur Bestimmung der thermomechanischen Stabilität laminierter Strukturen und besteht darin, daß diese auf eine Temperatur von annähernd -55°C abgekühlt werde^i bis zur Erreichung eines ausgeglichenen Zustandes. Während des Testes wird zufolge der unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten zwischen dem Glas und dem Kunststoff entweder die Bindung zwischen ihnen «erstört, oder es entstehen sich von der Glasoberfläche ablösende Lappen, durch die die notwendige Stabilität nicht gegeben ist.

Ein weiteres Problem besteht darin, daß die den Schutzüberzug tragende mehrschichtige Verglasung einen annehmbaren Beanspruchungsindex (Severity Index) aufweis

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ΑΛ

Dieser Beanspruchungsfaktor wird ermittelt als relative Sicherheit der Windschutzscheiben bei Aufprallversuchen unter Verwendung einer Puppe oder dergleichen, die mit einem geeigneten Beschleunigungsmesser ausgestattet ist, und wird berechnet nach der Formel

S.I. =/A²-⁵t ,

wobei A die Beschleunigung in Einheiten der Schwerkraft und t die Zeit in Sekunden ist ziwschen dem Moment des Aufpralls des Kopfes der Puppe auf die Windschutzscheibe und dem Ende des Dämpfungsimpulses.

Ein weiteres und vom optischen Standpunkt her schwerwiegendes und wichtiges Problem besteht darin, daß die Verglasung eine annehmbare Widerstandsfähigkeit gegenüber Witterungseinflüssen und Abnutzung aufweisen muß. Dieses Problem stellt sich mit dem Schutzüberzug aus Kunststoff auf einer aus Glas bestehenden Unterlage, weil Kunststoff weicher ist als Glas. Viele Kunststoffe werden verhältnismäßig leicht durch atmosphärische Bedingungen geschädigt, so daß die Durchsicht durch die Verglasung schon nach wenig« Wochen verdunkelt wird. Da gleichzeitig der Schutzüberzug durch Kratzen, Abrieb und dergleichen, denen sämtliche

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Kraftwagenverglasungen bei normaler Benutzung unterliegen, nachteilig beeinflußt wird, ist verständlich, warum freiliegende Oberflächen aus Kunststoff bisher als unannehmbar für Kraftwagenverglasungen gegolten hab en

Trotzdem macht es die vorliegende Erfindung möglich, annehmbare und kommerziell herstellbare Kraftwagen-Verglasungen zu schaffen, die inihran Aufbau einen Schutzüberzug aus Kunststoff über der innenliegenden Glasoberfläche besitzen, der die Verletzungsgefahr von Personen in weitgehendem MaBe herabsetzt, nicht durch Einfluß der Atmosphäre nachteilig beeinträchtigt wird, unempfindlich gegen extreme Kälte ist, klar transparent und praktisch farbfrei ist, den Beanspruchungsindex des gesamten Aufbaues nicht nachteilig beeinflußt und in hohem Maße widerstandsfähig ist gegen Kratzen, Abrieb und dergleichen.

Die Erfindung geht aus von einer transparenten, temperaturbeständigen Verglasung aus einer scheibenförmigen, transparenten, mit einem Schutzüberzug versehenen Unterlage, insbesondere für Kraftfahrzeuge und ist dadurch gekennzeichnet, daß eine tragende Schicht aus einem kerbfesten Kunststoff und ein auf einer Oberfläche der tragenden Kunststoffschicht fest

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haftender, abriebfester Belag aus einer völlig gehärteten, mit Sllika vestärkten Organopolysiloxan-Verblndung vorgesehen sind.

Weitere Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Das Verfahren zur Herstellung einer transparenten, temperaturstabilen, mehrschichtigen Verglasung kennzeichnet sich dadurch, daß eine gesäuberte Oberfläche einer Scheibe aus einem durchschlagbeständigen Kunststoff zur Erzielung einer Haftwirkung behandelt wird, und daß auf die behandelte Oberfläche eine Lösung aus einer 12 bis 18% Harzkörper enthaltenden, mit Silika verstärkten OrganopoIysiloxan-Verbindung aufgetragen wird

Weitere Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die beiliegenden Zeichnungen zeigen beispielsweise Ausführungsformen der Verglasung, und es bedeutet:

Fig. 1 perspektivische Vorderansicht eines Kraftwagens mit einem Sonnendach, einer Windschutz scheibe und Seitenfenstern;

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Fig. 2 Teilschnitt durch das Sonnendach längs der Linie 2-2 der Fig. 1;

Fig. 3 Teilschnitt durch die Windschutzscheib längs der Linie 3-3 der Fig. 1;

Fig. 4 Teilschnitt in vergrößertem Maßstab längs der Linie 4-4 der Fig. 3 zur Darstellung des Aufbaues des Schutzüberzuges, der an der innenliegenden Oberfläche einer Glasscheibe befestigt ist;

Fig. 5 Darstellung entsprechend der Fig. 4,

wobei eine einzige Kunststoffunterlage und eine einzige Schutzschicht vorgesehen sind.

Wie die Fig. 1 zeigt, sind in einem Kraftwagen eine Windschutzscheibe 10, ein Sonnendach 11 und Seitenfenstei aufgenommen, die die für Kraftwagen-verglasungen übliche Konstruktion besitzen. Die Fig. 2 zeigt das aus Glas und Kunststoff bestehende Sonnendach 11, das als Unterlage eine einzelne Glasscheibe aus vergütetem Glas

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besitzt; gemäß Fig. 3 1st die Glasunterlage der Windschutzscheibe 10 ein übliches mehrschichtiges Sicherheitsglas aus zwei Glasscheiben 15 und 16, die miteinander unter Hitze und Druck durch eine Zwischenschicht 17 aus Kunststoff verbinden sind.

Bei der Windschutzscheibe 10 ist die Kunststoff-Zwischenlage der Glasscheiben eine 0,76 mm (0,030 Zoll) starke Folie aus hoch durchschlagsfestem Polyvinylbutyral, wie in der US-PS 3 231 461 beschrieben, währen die Glasscheiben 15 und 16 aus Floatglas bestehen und eine Stärke zwischen 2,16 mm (0,085 Zoll) und 2,79 mm (0,110 Zoll) besitzen; die Glasscheiben sind mit der Zwischenschicht 17 an ihren dem Metallbad abgewandten Oberflächen verbunden, wie in der US-PS 3 708 386 gezeigt ist.

Die einzelne Glasscheibe 14 des Sonnendaches besteht aus halbvergütetem oder teilweise hitzebehandelndem Floatglas mit einer Stärke von 2,56 mm (0,100 Zoll), bei dem die dem Netallbad abgewandte Oberfläche außen liegt. Das Glas des Sonnendaches ist vorzugsweise gefärbt oder fototropisch oder auf andere Weise zum Zwecke der Filterung des Lichtes behandelt.

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Wenn auch einige besondere Glastypen und Glasstärken genannt sind, kann die Glasunterlage der Verglasungseinheit auch in Scheiben vorliegen, deren Stärke von an&hernd 1,02 nun (0,040 Zoll) bis 3,O48 mm (1/8 Zoll) und darüber in ihrer Stärke schwanken können, und die zwischen diesen Glasteilen liegenden Kunststoff-Zwischenschichten können Stärken besitzen von 0,381 mm (0,015 ZoIL) und 1,52 mm (0,060 Zoll). Es kann auch notwendig oder zweckmäßig sein, die Stärke und/oder die Zusammensetzung des Kunststoffes in dem von der Unterlage getragenen Schutzüberzug 18 etwas zu variieren, und der Schutzüberzug kann auch wie in Fig. 4 gezeigt ist, einen Mehrschichtaufbau besitzen und an der innenliegenden Glasoberfläche der Unterlage aufgenommen sein.

Wie vorstehend ausgeführt wurde, gehört es zu den wichtig* Bedingungen der erfindungsgemäßen Verglasung, daß sie in der Lage ist, gegenüber einem menschlichen Kopf oder einem anderen geworfenen Gegenstand dämpfend zu wirken und Durchschlagskraft aufzuweisen, wobei sie gleichzeitig eine freiliegende Oberfläche besitzt, die dem atmosphärischen Einfluß and einem Verschleiß widersteht, dem die Innenseite einer jeden Automobilverglasung normalerweise fortlaufend unterworfen ist.

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Wenn eine KUnststoffunterlage verwendet wird gemäß Flg. 5, kann sie aus einer einzelnen Schicht bestehen, und da Ihr Schutzüberzug In erster Linie wegen seines Abriebwiderstandes erforderlich 1st, kann dieser ebenfalls aus einer einzelnen Lage bestehen. Bei einer Glasunterlage muß jedoch der Schutzüberzug mehr besitzen als abnutzungsverhlndernde Eigenschaften. Unter dieser Voraussetzung besteht der In Flg. 4 gezeigte Schutzüberzug aus einem mehrschichtigen Aufbau und die Stärke der Schichten ist optimal abgestimmt auf eine mehrschichtige Windschutzscheibe, wie sie in Fig. gezeigt ist. Der Schutzüberzug 18 besteht aus einer annähernd 0,38 mm (0,015 Zoll) starken Lage 19 aus einem relativ weichen und dehnbaren Kunststoff, wie Polyvinylbutyral und ist an der innenliegenden Oberfläche der inneren Glasscheibe 16 angeordnet. Eine annähernd 0,178 mm (0,007 Zoll) starke Schicht 20 aus einem einen höheren Modul aufweisenden kerbfesten Kunststoff, wie Polyäthylenterephthalat, wie es unter der Bezeichnung "Mylar" von der Firma E.I. du Pont oder unter der Bezeichnung "Celanar" der Firma Celanese Corporation vertrieben wird; weiter ist eine annähernd 0,027 mm ( 0,00011 Zoll) starke Schicht 21 eines härteren und abriebfesten Materials vorgesehen, beispielsweise eine gehärtete Organopolysiloxan-Verbindung,

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die mit Silika verstärkt ist, und insbesondere ein völlig gehärtetes Silika verstärktes Methylsiloxan, wie es unter der Bezeichnung *C-Resin" von der Firma Dow Corning Corporation vertrieben wird.

Es ist klar, daß die verschiedenen einzelnen Materialien aus denen die Verglasungen nach der Erfindung zusammengesetzt sind, bekannt und erhältlich sind. Wenn jedoch diese Materialien als einzelne Komponenten nach den Anweisungen der Erfindung und unter Anwendung des Verfahrens kombiniert werden, werden überraschende neue, vorteilhafte und unerwartete Resultate erhalten.

Bei dem Aufbau des Schutzüberzuges gemäß Fig. 4 dient die Schicht 19 in erster Linie der Erzielung der Klebwirkung, sie wirkt jedoch außerdem stoßdämpfend und wegen ihrer Elastizität und Dehnbarkeit trägt sie zur Durchschlagsfestigkeit bei, wenn der Kopf des Fahrers oder eines Insassen gegen die Windschutzscheibe geschleudert wird.

Die Schicht 20 mit ihrer größeren Kerbfestigkeit dient dem Schutz der weicheren Schicht 19 und aufgrund ihrer Bruchfestigkeit trägt die Schicht 20 ebenfalls bei zur Erreichung der Durchschlagsfestigkeit, wobei sie als

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Träger für die abriebfeste Deckschicht 21 dient. Die beiden Schichten 19 und 20 sind nicht reißbar, sogar wenn ein Stoß erfolgt, der eine ausreichende Stärke zum Durchschlagen des Kunststoffüberzuges besitzt und die Schicht 21 besitzt eine Oberfläche, die hart genug ist, einem Abrieb , den Wettereinflüssen und anderen schädlichen Behandlungen zu widerstehen, ohne daß sie selber eine Verletzungsgefahr bedeutet.

Der Kunststoff der Schicht 20 kann eine Stärke von 0,5 bis 14 Mil besitzen und bei Verwendung von Polyäthylenterephthalat kann eine befriedigende Haftung an der Schicht 19 erreicht werden, indem eine Oberfläche einer Konditionierungsbehandlung unterzogen wird, die auf elektrische oder chemische Weise durchgeführt werden kann, vorzugsweise jedoch erreicht wird durch unmittelbaren Kontakt mit einer Gasflamme über eine Zeitdauer, die ausreicht, die Oberflächencharakteristik zu verändern, nicht jedoch die elastischen Eigenschaften des Materials. Anstelle von Polyäthylenterephthalat können andere Terephthalate, Ester oder andere Kunststoffmaterialien einschließlich Polyester, Polycarbonate, Polyurethane und Acrylharze Anwendung finden.

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Welche Materialien in den einzelnen Schichten verwendet werden, wichtig ist immer die Gesamtstärke des aus mehreren Schichten gebildeten Schutzüberzuges 18 aus Kunststoff.

Die Schicht 20 aus Polyäthylenterephthalat als kerbfester Kunststoff, die nicht stärker ist als 0,013 mm (0,0005 Zoll bis 0,35 mm (0,014 Zoll), sichert, daß die Glas-Kunststoff-Verglasung den Kalttest besteht. Um die Kerbfestigkeit zu gewährleisten und Eindrücke zu vermeiden, sollte die Schicht 20 allein zwischen 5 und 10 Mil dick sein. Um den Ausgleich zwischen der Durchschlagsfestigkeit und einem Beanspruchungsindex innerhalb eines annehmbaren Bereiches zu halten, sollte die Gesamtstärke der Zwischenschicht 17 der Glasplatten 15, 16 und die Klebschicht des Schutzüberzuges den Wert von 1,65 mm (O,O65 Zoll) nicht überschreiten, und die Gesamtstärke der Schichten 17, 19, 20 sollte den Wert von 1,9 mm (0,075 Zoll) nicht überschreiten.

Wenn die Unterlage der Verglasung eine einzelne Glasscheibe ist, wie bei den Seitenfenstern oder den Sonnendach gemäß Fig. 2, ist es zweckmäßig, die Stärke der Klebschicht 19 von 0,381 mm (0,015 Zoll) bei dem dreischichtigen Glaslaminat gemäß Fig. 3 auf 0,76 mm (0,030 ZoI ) zu erhöhen.

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Bei der Herstellung von Verglasungen mit einer Glasunterlage ergab es sich als praktisch, die Schicht aus kerbfestem Kunststoff des Schutzüberzuges mit der härteren, abriebfesten Schicht 21 zu überziehen, und die Schicht 20 als Tragschicht zu verwenden vor ihrer Vereinigung mit der abriebfesten Schicht 21 entweder bei einer aus einer einzelnen Glassscheibe bestehenden Unterlage bei einem Sonnendach gemäß Fig. oder bei einer Windschutzscheibe gemäß Fig. 3.

Die Abriebfestigkeit der völlig gehärteten, silikaverstärkten Organopolysiloxan-Verbindung der erfindungsgemäßen Schicht 21 liegt höher als die Abriebfestigkeit jedes anderen vorher für diesen Zweck verwendeten Materials. Diese Verbindung wird unter der Bezeichnung "C-Resin" der Dow Corning Corporation in Form einer 22,5% Harzkörper enthaltenden Lösung geliefert.

Während ein im Fließwege auf eine unbehandelte Tragschicht aus Polyäthylenglycolterephthalat aufgebrachter Belag mit dieser Harzlösung klar und hell erscheint, weist er jedoch Mängel bezüglich der Haftung an dem Polyester auf, wie durch Abziehtest mit 1134 g ermittelt wurde; außerdem zeigte der Belag eine entschiedene Tendenz zur Bildung von Haarrissen. Trotzdem wurden

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In den folgenden Beispielen verschiedene Arten von kerbfesten Kunststoffmaterialien im Fließwege mit der silikaverstärkten Organopolysilixanlösung in einer Weise überzogen, die sie erfolgreich als Schutzschicht präparierte für die Inkorporation in kommerziell herstellbare vielschichtige Glas-Kunststoffverglasungen für Kraftwagen.

Beispiel I

Schichten aus zweiachsig gestrecktem Polyäthylenterephtha ohne Oberflächenbehandlung wurden mit Isopropanol gereinigt, an der Luft gatrocknet, durch überziehen im Fließwege mit einer Lösung von 1/2 %igem Beta-(3, 4 Epoxycyclohexyl) Äthyltrimethoxysilan in Butanol grundiert, an der Luft getrocknet und dann 3O Minuten lang auf 120°C erwärmt. Eine silikaverstärkte Organopolysiloxan-Verbindung wurde mit Butanol auf 15% Harzkörper verdünnt, im Fließwege auf die so behandelten Schichten bei 30% relativer Feuchtigkeit aufgebracht und dann an der Luft getrocknet und vier Stunden lang bei 120°C gehärtet.

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Beispiel II

Schichten aus Polyäthylenterephthalat wurden gemäß Beispiel I überzogen mit der Ausnahme, daß die gesäuberten und getrockneten Sbhichten durch Fließüberzug mit einem 1/2 %igen Gamma-Glycidoxypropyltrimethoxysilan in Butanol grundiert, an der Luft getrocknet und dann 30 Minuten auf 12O⁰C erwärmt wurden .

Beispiel III

Schichten aus Polyäthylenterephthalat wurden gemäß Beispie I behandelt mit der Ausnahme, daß die gesäuberten und getrockneten Schichten mit einem 1/2 %igem Gamma-Aminopropyltriethoxysilan in einer Butanollösung grundiert wurden. Das Lösungsmittel wurde an der Luft trocknen gelassen und dann wurde die Platte überzogen mit einer l%igen Lösung aus einem Mi tglied der Schar der wärmehärtenden Acrylharze in 50% Butanol und 50%Zellulose~ lösung (cellosolve) vor Aufbringung des endgültigen Harz"Oberzuges.

Die Grundierungsmittel der Beispiele I und II können dargestellt werden durch die Formel

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R-Si-(OCH₃J₃ ,

wobei R ein eine Epoxidgruppe enthaltendes aliphatisches organisches Radikal ist.

Das Grundiermittel nach Beispiel I kann dargestellt werden durch die Formel:

-CH₂CH₂Si (OCH₃J₃

und das Grundiermittel des Beispiels 2 kann dargestellt werden durch die Formel:

CH₂CHCH₂OCH₂CH₂CH₂Si(OCH J₃ .

Das Grundiersystem des Beispiels II ist ein spezifisches Mitglied einer Schar von Grundiermitteln, die dargestellt werden können durch ein Silan in Verbindung mit einem wärmehärtenden Acrylharz.

Die überzüge der Schichten der Beispiele I bis III passierten den Abziehtest mit 1134 g vor und nach ihrer Inkorporation in mehrschichtige Einheiten nach der Erfindung, und die

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	2735	stiindigem	175	Abriebspuren	in %	.200 Umdreh.300 Um	4.0	3.0	-	4.0	i.
- Zi - 1$	wurde ermittelt mit	dem	Ursprungszustand	100 Umdreh	4.2	5.2	4.6	4.1
Abriebfestigkeit der überzüge	Taber-Schaber vor und nach mehr als 500	Aus-	1.9	2.7	4.1			25 -
setzen in einem "Weather-Ometer" bei Licht. Es ergaben	1.3	2.5		.200 Umdreh.300 Um	.200 Umdreh.300 Um
sich folgende Resultate:	Abriebspuren	in %	3.3	2.5		d.
	Ursprungzustand	100 Umdreh	3.0	2.8
Beispiel I	1.0	2.6
vor dem Aussetzen	1.6	2.O
nach dem Aussetzen	Abriebspuren	in %		d.
	Ursprungs ζ us tand	100 Umdreh
Beispiel II	1.4	2.0
vor dem Aussetzen	1.5	2.1
nach dem Aussetzen

Beispiel III
vor dem Aussetzen
nach dem Aussetzen

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Der Taber-Schaber-Test ist bes chrieben ASTM Test D-1044-56. Im vorliegenden Falle wurden die CS-IOF-Räder mit 500 g belastet und die prozentualen Schleifspuren in der Testbahn wurden bestimmt nach 100, und 300 Umdrehungen.

Zu Vergleichszwecken wurden Proben ohne überzug aus Polyäthylenterephthalat-Scheiben, aus Polymethylmethacrylat-Scheiben und aus Polycarbon-Scheiben dem gleichen Test unterworfen mit folgenden Resultaten:

Abriebspuren in %

Polyalkylenterephthalat 47,0% Po Iy me thy lme th ac ry 1 a t Polycarbonat

Bei dem Polyalkylenterephthalat war die Probe ohne Überzug bereits nach 100 Umdrehungen hinsichtlich der Durchsicht wertlos, und der Test wurde abgebrochen.

In zusätzlichen Beispielen IV, V und VI wurden die Prozeduren der Beispiele I, II und III entsprechend benutzt zur Grundierung und zum überziehen von 0,18 nun (0.007 Zoll) starken mit Flamme behandelten Scheiben

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100	Umdreh.	2OO	Umdreh.	300	Umdr
47	,0%
36	.5%	36	.6%	37.	8%
40	.0%	45	.6%	46.	0%

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aus Polyäthylenterephthalat mit der Bezeichnung "Mylar von du Pont anstelle der zweiachsig gestreckten Scheiben aus Polyäthylenterephthalat mit der Bezeichnung "Celanar" gemäß Beispielen I bis III. Die überzogenen Scheiben der Beispiele IV, V und VI wurden in gleicher Weise untersucht wie bei den Beispielen I, II, III, und es ergaben sich ähnliche Resultate.

Der einzige wesentliche Unterschied zwischen den behandelten und unbehandelten Polyäthylenterephthalt-Scheiben besteht darin, daß ein Belag aus silikaverstärktem Organopolysiloxan eine anfängliche Haftung nach dem Taber-Test an dem mit Flamme behandelten "Mylar" der Beispiele IV, V und VI.besitzt ohne den dort beschriebenen Grundierungsschritt. Derartige direkt aufgebrachte Beläge verlieren jedoch ihre haftenden Eigenschaften nach einem kurzen Aussetzen an der Witterung in dem Weather-Ometer.

Mit Belägen versehene, nach den Beispielen I bis VI hergestellte Scheiben bilden bei Verbindung mit einer verträglichen Glasscheibe, wie zu Fig. 1 bis 4 beschrieben, erfindungsgemäße Verglasungen.

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Bei einer aus Kunststoff bestehenden Unterlage entsprechend Fig. 5 ist eine einzelne Scheibe 22 aus starkem Kunststoff mit einem Schutzüberzug 23 ausgestattet in Form einer Schicht aus silikaverstärktem Organopolysiloxan-Verbindung entsprechend der Schicht 21 in den Fig. 2 bis 4.

Die folgenden Beispiele zeigen die erfolgreiche Herstellung solcher Kunststoff-Verglasungen.

Beispiel VII

Eine saubere Oberfläche einer 6,3 mm (1/4 Zoll) starken Scheibe aus Polymethylmethacrylat wurde mit einer 1/2 %igen Lösung von Äthyltrimethoxysilan in Butanol grundiert, an der Luft getrocknet und dann eine Stunde lang auf 80°C erwärmt. Die grundierte Scheibe wurde dann in Fließwege mit einer Lösung einer silikaverstärkten Organopolysiloxan-Verbindung, die mit Butanol verdünnt war, zu einer annähernd 15% Harzkörper enthaltenden Lösung überzogen, getrocknet und 6 Stunden lang bei 80⁰C erwärmt.

Beispiel VIII

Eine Scheibe aus Polymethylmethacrylat wurde gesäubert, getrocknet und dann im Fließwege mit einer Lösung überzogen

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die 67 Volumteile einer 22-1/2% Harzkörper enthaltende Lösung "C-Resin", 28 Teile 99%iges Isopropanol und 5 Teile Eisessig besaß. Der Belag wurde getrocknet und dann 6 Stunden bei 80°C gehärtet.

Sehr klare transparente,kratzepurenfreie und festhaftende überzüge ergaben sich durch die Methoden der Beispiele VII und VIII, und der Taber-Abriebtest zeigte folgende Resultate:

Abriebspuren in % 100 ümdreh. 200 Umdreh. 300 ümdreh.

Beispiel VII 1.5% 2.4% 3.6% Beispiel VIII 1.5% 2.4% 3.2%

In Verbindung mit den Beispielen VII und VIII zeigte sich, daß die unverdünnte 22-1/2% Festkörper enthaltende Lösung des völlig gehärteten, silikaverstärkten Methylsiloxan mit der Bezeichnung "C-Resin" besser an der Methylroethacrylat-Scheibe haftete als das mit Butanol verdünnte Material des Beispiels VII und auch des Beispiels VIII nach erfolgter Verdünnung nur mit Isopropanol..

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überzüge aus dem unverdünnten "C-Resin" neigten jedoch zur Bildung von Haarrissen, so daß die Verwendung des verdünnten Materials in beiden Beispielen erforderlich war zur Vermeidung der Haarrisse, während die Verwendung des Grundiermittels im Beispiel VII und der Zusatz der Essigsäure zu dem Verdünnungsmittel im Beispiel VIII die erforderlichen Hafteigenschaften gewährleisteten.

In diesem Zusammenhang ist festzustellen, daß der Taber-Test in erster Linie zur Bestimmung des Abriebwiderstande verwendet wird, daß seine Resultate aber auch von großer Bedeutung sind zur Anzeige des Grades der Haftung des Belages auf der Tragplatte und der Wirksamkeit des Haftförderers.

Der Taber-Test bei überzügen der Beispiele VII und VIII, jedoch ohne den Grundierungsschritt des Beispieles VII oder die Essigsäure des Beispieles VIII zeigte folgende Resultate:

Abriebspuren in %

100 Umdreh. 200 Umdreh. 300 Umdreh.

3.0% 7.0% 13.6%

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Während die überzüge der Beispiele VII und VIII gute Haftung bei dem Test nach mehr als 1000 Stunden in dem Weather-Ometer besaßen, versagten die Überzüge auf nichtgrundierten Oberflächen und ohne Essigsäure bereits nach 383 Stunden.

Der Taber-Test bei überzügen gemäß Beispiel I, jedoch ohne den Grundierungsschritt zeigte folgende Resultate:

Abriebspuren in %

O Ümdreh. 100 ümdreh. 200 Ümdreh. 300 Omdreh. 1.2% 15.2% 41.1% 46.9%

Wenn die Unterlage aus Kunststoff anstelle von Glas besteht, ergibt sich natürlich hinsichtlich des Gewichtes ein Vorteil gegenüber der Glas-Unterlage. Außerdem kann der ultradünne abriebfeste Belag aus silikaverstärktem Organopolysiloxan unmittelbar haftend auf eine oder beide Seiten der Kunststoffunterlage aufgebracht werden, da diese nicht nur als Tragscheibe dienen kann, sondern auch die Funktionen der Schichten 19 und 20 des Schutzüberzuges 18 erfüllt, indem sie den Körper der Verglasung vergrößert und stoßdämpfend wirkt und durchschlagefest ist.

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Zweckroäßigerweise kann jedoch der Schutzüberzug 18, wie er bei Glasunterlagen beschrieben ist, auch bei Kmststoffunterlagen verwendet werden.

Während eine 15%ige Feststofflösung des überzugsmaterials die beste Wirkung hat, können auch Lösungen mit 12 bis 18% verwendet werden. Ebenso ist zwar Butanol das beste Lösungsmittel, da es der Lösung vorteilhafte Überzugseigenschaften verleiht, es können jedoch auch andere Lösungsmittel verwendet werden und unterschiedliche relative Feuchtigkeiten unter 35% mit niedrigen Härtezeiten von 1-1/2 Stunden führen zu annehmbaren Ergebnissen.

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Claims

ANSPRÜCHE

1. Transparente, temperaturbeständige Verglasung aus einer scheibenförmigen, transparenten, mit einem Schutzüberzug versehenen Unterlage, insbesondere für Kraftfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß eine tragende Schicht aus einem kerbfesten Kunststoff und ein auf einer Oberfläche der tragenden Kunststoffschicht fest haftender, abriebfester Belag aus einer völlig gehärteten, mit Sllika verstärkten Organopolysiloxan-Verbindung vorgesehen sind.

2. Verglasung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der tragenden Schicht eine Oberfläche der Unterlage ist und der Organopolysiloxan-Belag den Schutzüberzug bildet.

3. Verglasung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die tragende Schicht ein Element des Schutzüberzuges bildet in Form einer relativ dünnen Lage aus dem kerbfesten Kunststoff, die mit ihrer unbedeckten Oberfläche haftend mit einer Oberfläche einer stärkeren Schicht aus einem relativ weichen und dehnbaren Kunststoff verbunden ist, die ihrerseits mit ihrer anderen Oberfläche haftend mit einer Oberfläche der

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ORIGINAL IN8PECTtu

Unterlage verbunden ist.

4. Verglasung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterlage aus einer Scheibe aus Floatglas von 2,5 mm (0,100")Stärke besteht, daß die relativ weiche und stärkere Kunststoffschicht aus Polyvinylbutyral mit einer Stärke zwischen vorzugsweise 0,38 mm (0,015") und 0,76 mm (0,030") besteht und daß die relativ dünne, kerbfeste Kunststofflage aus einem Polyester mit einer Stärke zwischen vorzugsweise 0,13 mm (0,005") und 0,35 mm (0,014") besteht.

5. Verfahren zur Herstellung einer mehrschichtigen Verglasung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine gesäuberte Oberfläche einer Scheibe aus einem durchschlagbeständigen Kunststoff zur Erzielung einer Haftwirkung behandelt wird und daß auf die behandelte Oberfläche eine Lösung aus einer 12-18% Harzkörper enthaltenden, mit Silika verstärkten Organopolysiloxan-Verbindung aufgetragen wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung der Oberfläche der Scheibe aus durchschlagfestem Kunststoff durch Auftragen eines Grundiermittels (primer) aus einer durch die Formel

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R-Si-(OCHg)₃ definierten Gruppe erfolgt, wobei R ein aliphatisches organisches Radikal ist, das eine Epoxydgruppe und Mitglieder einer Schar von durch ein Silan in Verbindung mit einem wärmehärtenden Acrylharz dargestellten Grundierungsmitteln enthält.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Grundiermittel ein 1/2%igsB Beta-(3,4-epoxyzyklohexyUäthyltrimethoxysilan verwendet wird, daß die mit Silika verstärkte Organopolysiloxanlösung

annähernd 15% Harzkörper enthält und daß die mit dem Grundiermittel behandelte Oberfläche vor ihrem überziehen erhitzt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die gesäuberte Oberfläche der durchschlagbeständigen Kunststoffscheibe durch Fließüberziehen mit einer 1/2%ig« Lösung des Grundiermittels in Butanol behandelt wird, daß der überzug getrocknet und danach 30 Minuten lang auf 120°C erwärmt wird, daß die behandelte Scheibe überzogen wird durch Verdünnung der mit Silika verstärkten Organopolyslloxanlösung aus einer Lösung mit einem höheren Prozentgehalt von Festteilen mit Butanol, daß die verdünnte Lösung im Fließwege mit einer relativen Feuchtigkeit von an-

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nähernd 30t auf die behandelte Scheibe aufgetragen wird und daß der so erzielte Belag getrocknet und anschließend 4 Stunden lang bei 120° C gehärtet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daB die der Behandlung der Scheibe dienende Lösung ein 1/2%iges Gamma-glycidoxypropyltrimethoxysilan ist

10. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die der Behandlung dienende Lösung ein Silan

ist in Verbindung mit einem wärmehärtenden Acrylharz.

11. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die gesäuberte Oberfläche der durchschlagfesten Kunststoffscheibe behandelt und überzogen wird durch Aufbringen einer Lösung, die erhalten ist durch Verdünnung einer mit Silika verstärkten, annähernd

22 1/2% Harzkörper enthaltenden Organopolysiloxanlösung mit einer Lösung aus Eisessig.

12. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, die gesäuberte Oberfläche der durchschlagfesten Kunststoffscheibe zur Erzielung einer Haftwirkung mit einer Eisessiglösung behandelt wird.

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