DE2830254A1 - Laminated safety glass contg. ionomer intermediate layer - for bullet-proof glass, windscreens, anti-shattering glass - Google Patents
Laminated safety glass contg. ionomer intermediate layer - for bullet-proof glass, windscreens, anti-shattering glassInfo
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Abstract
Description
Verbundsicherheitsglas Laminated safety glass
Die Verwendung von Silikatgläsern in Form von Flachglas ist wegen der hohen Transparenz des Glases und der mechanischen und chemischen Beständigkeit der Oberfläche weit verbreitet.The use of silicate glasses in the form of flat glass is due the high transparency of the glass and the mechanical and chemical resistance widespread on the surface.
Wegen der Sprödigkeit und der geringen Schlagfestigkeit ist die Verwendung von Glas im Fahrzeug- und Bausektor jedoch nicht unproblematisch.Because of the brittleness and the low impact resistance, the use of glass in the automotive and construction sectors, however, is not without its problems.
Bei der Zerstörung von Glas können zudem scharfe Splitter entstehen, die leicht zu Verletzungen von Personen und/oder Gegenständen führen können.When glass is destroyed, sharp splinters can also arise, which can easily lead to injuries to persons and / or objects.
Man hat versucht, durch Verwendung von Kunststoffen die.bestehenden Probleme zu lösen. Die bisher erzielten Ergebnisse können jedoch nicht als befriedigend angesehen werden. Transparente Kunststoffe sind nämlich in der Oberfläche nicht ausreichend kratz- und chemikalienbeständig. Sie sind in ihren mechanischen Eigenschaften temperaturabhängig.Attempts have been made to reduce the existing ones by using plastics To solve problems. The results obtained so far cannot, however, be considered satisfactory be considered. There are no transparent plastics on the surface sufficiently scratch and chemical resistant. They are in their mechanical properties temperature dependent.
Es hat daher in der letzten Zeit nicht an Versuchen gefehlt Glas/Kunststoff/Glas-Laminate herzustellen, die es erlauben, durch geeignete Zusammensetzung die Vorteile beider Produkte zu kombinieren und die Nachteile zu minimieren.There has therefore been no lack of attempts in recent times for glass / plastic / glass laminates produce which, through suitable composition, allow the advantages of both Combine products and minimize the disadvantages.
Eine Vielzahl von Kunststoffen der unterschiedlichsten chemischen Basis wurden hierfür vorgeschlagen, bzw. auch zur Anwendung gebracht: z.B.A variety of plastics of the most varied chemical The basis for this has been proposed or applied: e.g.
Polyvinylbutyral,. Polyurethane, Polyvinylchlorid, Polymethylmetacrylate und Copolymere, z.B. auch Polysiloxan - Polycarbonat.Polyvinyl butyral ,. Polyurethanes, polyvinyl chloride, polymethyl methacrylates and copolymers, e.g. also polysiloxane - polycarbonate.
Völlig befriedigende Systeme konnten bisher nicht gefunden werden.Completely satisfactory systems have not yet been found.
Folgende Produkte sind von großem Interesse und sollen aus dem erfindungsgelaäßcn Verbund hergestellt werden: Sicherheitsglas für den Fahrzeugbau Sicherheitsglas für den Bausektor einbruchhemmendes Glas beschußhemmendes Glas Splitterschutzfolie Bei den ersten 4 Produkten handelt es sich um Laminate, die aus Glas/Kunststoff/Glas zusammengesetzt sind und kraftschlüssig miteinander verbunden sind. Bei der Splitterschutzfolie handelt es sich entweder um selbstklebende Folien oder durch entsprechende Kleber aufgeklebte oder aufgeschweißte Folien. Diese Folie soll verhindern, daß auf der Rückseite des Glases bei Zertrümmung scharfe Splitter zu Verletzungen von Personen und Sachen führen können.The following products are of great interest and should be removed from the scope of the invention Composite are produced: Safety glass for vehicle construction Safety glass for the building sector burglar-resistant glass bullet-resistant glass splinter protection film The first 4 products are laminates made of glass / plastic / glass are composed and positively connected to one another. With the anti-shatter film it is either a self-adhesive film or an appropriate adhesive glued or welded foils. This film is to prevent that on the Back of the glass, if smashed, sharp splinters can cause personal injury and can lead things.
Verbundsicherheitsglas für den Fahrzeug- und den Bausektor, besonders für den Einsatz als zweischeibiger Verbund, hat folgende Bedingungen zu erfüllen: 1. Nach dem Anbruch des Glases muß eine ausreichende Splitterhaftung gewährleistet sein, um Schnittverletzungen durch frei herumfliegende Splitter zu verhindern.Laminated safety glass for the automotive and construction sectors, especially For use as a two-sheave composite, the following conditions must be met: 1. After the glass has been opened, sufficient splinter adhesion must be guaranteed to prevent cuts from splinters flying around.
2. Ein Durchstoßen des Glases darf nicht erfolgen, da sonst lebensgefährliche Schnittverletzungen auftreten können.2. The glass must not be pierced, otherwise life-threatening Cuts can occur.
3, Die Ausbeulung muß bei einer Belastung z.B. Aufprall so groß wie möglich sein, da es sonst beim Zusammenstoß z.B. des Kopfes mit der Scheibe zu bleibenden Schädigungen kommen kann.3, The bulge must be as large as be possible, otherwise it would remain if the head collides with the pane, for example Damage can occur.
Es ist im wcsentlichen eine Aufgabe der Kunststoffzwischenschicht, diese Forderung zu erfüllen.It is essentially a task of the plastic intermediate layer, to meet this requirement.
Bei allen diesen Kunststoffen, die zum größten Teil als Folien zur Anwendung kommen, waren jedoch zusätzlich genau definierte Fertigungsbedingungen bei der Fabrikation zum Verbund einzuhalten, wobei trotz allem große Streuung beim Endprodukt nicht auszuschließen waren. Zum Beispiel spielt der Wassergehalt der Folie bezüglich der Haftung auf dem Glas eine große Rolle. Ist die Haftung der Folie zum Glas zu groß, so wird wegen der großen Kerbempfindlichkeit die Folie beim Aufprall eines großen stumpfen Körpers durchschnitten, es erfolgt dann ein glatter Durchschlag. Zur Prüfung dieser Eigenschaft wird das 10 kg Phantom nach DIN 52310 bzw. der Pendelschlagversuch nach DIN 52337 herangezogen. Da die Haftung der Folie zum Glas von Hause aus zu hoch ist, mußten dementsprechend Anti-Haftmittel verwendet werden, so daß dadurch an allen Bruchlinien des Glases durch eine leichte Ablösung der Folie vom Glas überhaupt erst eine Arbeitsaufnahme der Folie ermöglicht wird. Das hat zur Folge, daß bei der Fertigung des Verbundsicherheitsglases auf der Basis der oben genannten Kunststoffe ein heikler Kompromiß zwischen Splitterhaftung und Durchstoßen eingehalten werden muß. Die Klmststoffe der obigen Art enthalten Weichmacher; Weichmacher, die als technisches Produkt großen Schwankungen unterworfen sind, und dadurch wiederum eine große, zum Teil unzulässige Streuung der "Leistung" des Endproduktes zur Folge haben.With all these plastics, most of which are used as foils However, precisely defined manufacturing conditions were also used to be adhered to in the manufacture of the composite, although there is still a large spread in the End product could not be ruled out. For example, the water content plays the role Foil plays an important role in terms of adhesion to the glass. Is the adhesion of the film too big to the glass, it becomes because of the great notch sensitivity the Foil cut through on impact with a large blunt body, then it takes place a smooth carbon copy. The 10 kg phantom is used to test this property DIN 52310 or the pendulum impact test according to DIN 52337 are used. Because liability the foil to the glass is too high by default, anti-stick agents had to be used accordingly be used, so that thereby at all break lines of the glass by a slight Detachment of the film from the glass makes it possible for the film to start working in the first place will. This has the consequence that in the manufacture of the laminated safety glass on On the basis of the plastics mentioned above, a delicate compromise between splinter adhesion and piercing must be observed. Contain the compounds of the above kind Plasticizers; Plasticizers, which as a technical product are subject to great fluctuations are, and thereby in turn a large, sometimes impermissible spread of the "performance" of the end product.
Teilweise enthalten die zur Zeit verwendeten Folien freie Weichmacher, was zu einer Wanderung derbWeichmacher führen kann, die bei speziellen Typen von Verbundsicherheitsglas unerwünscht ist. Die jetzt verwendeten Folientypen haben gummielastische Eigenschaften. Die plastisch bleibende Verformung, auf die es nach Prof. Fiala im wesentlichen ankommt, wird praktisch nur teilweise und nur sekundär durch wegen seitiges Verkeilen der einzelnen Glasbruchstückchen erreicht.Some of the films currently in use contain free plasticizers, which can lead to a migration of harsh plasticizers that are common to certain types of Laminated safety glass is undesirable. Have the types of film used now rubber-elastic properties. The permanent plastic deformation to which it is after Prof. Fiala essentially arrives, becomes practically only partially and only secondary achieved by wedging the individual pieces of glass on the sides.
Erfindungsgemäß werden die gestellten Anforderungen erfüllt von einem Kunststoffmaterial mit folgenden Eigenschaften: Zuschlagfestigkeit: 500 cm/kp/cm², Dehnung: 100 % bei einer plastisch bleibenden Verformung von mehr als 5 %, einer Abriebfestigkeit von weniger als 7 mg, einem Kunststoff ohne Weichmacher. Diese Eigenschaften zeigen metallorganische Kunststoffe, wie z.B. Jonomerkunststoffe.According to the invention, the requirements are met by one Plastic material with the following properties: impact strength: 500 cm / kp / cm², Elongation: 100% with a plastic permanent deformation of more than 5%, one Abrasion resistance of less than 7 mg, a plastic without plasticizers. These Organometallic plastics such as ionomer plastics show properties.
Uberraschenderweise hat sich gezeigt, daß wegen der hohen Zugschlagfestigkeit und Kerbschlagzähigkeit bei Schlagbelastungen mit dem Phantom bzw. dem Pendelschlagversuch ein gefährlicher Anriß bei dem klassischen Verbundsicherheitsglas - Glas, Zwischenschicht, Glas -wesentlich später erfolgt als bei dem bisher üblichen Zwischenschichtmaterial. Bei den z. Zt. üblichen Zwischenschichtdicken von 0,76 mm erfolgt der erste Anriß, wenn das erfindungsgemäße Kunststoffmaterial verwendet wird, bei einer Schlagbelastunq mit dem 10 kp Phantom erst bei einer Aufprallgeschwindigkelt von 40 km/h.Surprisingly, it has been shown that because of the high tensile impact strength and notched impact strength under impact loads with the phantom or the pendulum impact test a dangerous crack in the classic laminated safety glass - glass, intermediate layer, Glass - takes place much later than with the previously customary intermediate layer material. At the z. At the time, the usual intermediate layer thicknesses of 0.76 mm, the first tear is made, when the plastic material according to the invention is used, at an impact load with the 10 kp phantom only at an impact speed of 40 km / h.
Außer dem eben besprochenen klassischen Verbundsicherheitsglas, bei dem die tragende Verbundfolie beidseitig von Glas eingeschlossen ist, eignen sich Harze der erfindungsgemäßen Art insbesondere für die modernen Glas-Kunststoffnerbunde, bei denen die eine Glasscheibe durch Kunststoff ersetzt wird, weil keinerlei wandernde Weichmacher die Kunststoffabdeckscheibe schädigen können.Except for the classic laminated safety glass just discussed which the load-bearing composite film is enclosed on both sides by glass, are suitable Resins of the type according to the invention, in particular for modern glass-plastic bundles, in which the one pane of glass is replaced by plastic, because no wandering Plasticizers can damage the plastic cover disk.
Bei dem bisher üblichen Zwischenschichtmaterial mußte die Kunststoffabdeckscheibe durch zusätzliche Beschichtung, z.B. Bedampfung vor dem wandernden Weichmacher geschützt werden.In the case of the interlayer material that was customary up to now, the plastic cover disk had to be used protected from the migrating plasticizer by additional coating, e.g. vapor deposition will.
Darüber hinaus ist ein einfaches Sicherheitsglas im Gebrauch, bei dem ein Einzelglas mit einer Kunststoff-Folie überzogen wird. Bisher wurden hierfür selbstklebende Polyesterfolien verwendet.In addition, a simple safety glass is in use a single glass is covered with a plastic film. So far this has been done self-adhesive polyester foils used.
Versuche haben ergeben, daß bei gleicher Schichtdicke von 0,05 mm mit einer Harzbeschichtung der oben angeführten ¢igenschaften eine höhere Leistung erreicht wird, beispielsweise wenn ein Schutz gegen Explosionsdrucke zur Diskussion steht.Tests have shown that with the same layer thickness of 0.05 mm with a resin coating of the properties listed above, a higher performance is achieved, for example, if protection against explosion pressures is up for discussion stands.
Ein weiteres Problem läßt sich mit einer Abziehfolie auf der Basis der erfindungsgemäßexn Harze ebenfalls lösen, und zwar der Splitterabfall bei Panzergläsern.Another problem can be solved with a release liner on the base the resins according to the invention also dissolve, namely the splinter waste in bulletproof glass.
Es gibt kein Panzerglas, bei dem keine Glassplitter auf der Beobachterseite abspringen, bzw. weggeschleudert werden. Im letzten Weltkrieg hat man zum Schutz der dahinter befindlichen Personen nach dem Doppelscheibenprinzip in einem Luftabstand von 6 - 8 mm eine Verbundsicherheitsglasscheibe als Splitterfangscheibe vorgesehen (Glas-Emaille-Keramo-Technik, Heft 5, 1965).There is no bulletproof glass with no glass splinters on the observer's side jump off or be thrown away. In the last world war you have to protect of the people behind it according to the double pane principle in an air gap 6 - 8 mm a laminated safety glass pane is provided as a splinter-catching pane (Glas-Enamel-Keramo-Technik, No. 5, 1965).
Bei den.heutigen Leichtpanzern, die mit einer starken Ausbeulung auf der Rückseite arbeiten, führt das nicht mehr zum Erfolg. Auch haben -Versuche ergeben, daß die Aufgabe mit der üblichen Polyester-Abziehfolie nicht.In today's light tanks, which have a strong bulge working on the reverse side no longer leads to success. Tests have also shown that the task with the usual polyester peel-off film is not.
zu lösen ist.is to be solved.
Es wird verlangt, daß nach 3 Schüssen keine Splitter umherfliegen. Mit einer 0,15 mm dicken Polyesterfolie ist der erste Treffer zwar noch sicher, d.h. die Splitter werden abgefangen, die Folie ist jedoch durch den ersten Treffer so weitgehend geplatzt daß beim zweiten und dritten Treffer kein Splitterschutz mehr vorhanden ist.It is required that no splinters fly around after 3 shots. With a 0.15 mm thick polyester film, the first hit is still safe, i.e. the splinters are intercepted, but the foil is through the first hit so largely burst that no splinter protection on the second and third hits there is more.
Im Gegensatz hierzu hat eine 0,15 mm dicke Folie der erfindungsgemäßen Art vollen Splitterschutz auch noch beim dritten Treffer ergeben.In contrast, a 0.15 mm thick film of the invention Kind of full splinter protection even after the third hit.
Die Verbundsicherheits-Windschutzscheibe, die sich in den letzten Jahren gegenüber anderen Sicherheitsgläsern durchgesetzt hat, muß wie Unfallexperten erwarten, weiter verbessert werden. Die Automobilindustrie erwartet jedoch ihrerseits, daß damit keine wesentliche Verteuerung des Produktes verbunden ist. Alle Versuche einer weiteren Verbesserung der Windschutzscheibe laufen auf eine Beseitigung der kosmetischen Schnittverletzungen hinaus, die beim Aufschlag des Kopfes an den kleinen Glaskanten entstehen können. Diese kleinen Schnittverletzungen lassen sich nur dadurch beseitigen, daß der normale Windschutzscheibenverbund innseitig mit einer Kunststoffschicht überzogen wird. Die bereits vorliegenden Patente sehen eine bei Kratzern sich selbst ausheilende Urethanbeschichtung vor. Eine solche Scheibe würde jedoch eine Kostenerhöhung von 10 - 20 mit sich bringen. Versuche haben ergeben, daß man mit einer 0,15 mm starken Abziehfolie, die die erfindungsgemäßen Eigenschaften hat, die innseitig aufgebracht wird, einen vollen Laceration-Erfolg erzielt, wobei auch der (3ebrauchswert nicht schlechter -ist, als bei der selbstheilenden Polyurethan-Folie, da die Abriebfestigkeit und dementsprechend die Kratzerunempfindlichkeit 4mal besser ,ist als bei anderen Kunststoffen.The composite safety windshield that has lasted Has prevailed over other safety glasses for years, like accident experts expect to be further improved. For its part, however, the automotive industry expects that this does not involve any substantial increase in the price of the product. All attempts Another improvement to the windshield run towards an elimination of the cosmetic cuts that occur when the head hits the small ones Glass edges can arise. These small cuts can only be avoided by doing this eliminate that the normal windshield composite on the inside with a plastic layer is covered. The existing patents see scratches for themselves healing urethane coating. However, such a disk would increase costs from 10 - 20 bring with them. Tests have shown that with a 0.15 mm strong release film, which has the properties of the invention, the inside is applied, a full laceration success is achieved, whereby the (3-use value It is no worse than the self-healing polyurethane film because of its abrasion resistance and accordingly the scratch resistance is 4 times better than with others Plastics.
Ein weiteres Problem auf dem Gebiet der Verbundsysteme konnte mit den Kùnststoffen der erfindungsgemäßen Art gelöst werden das Problem der ein--bruchhemmenden Verglasung und eines modernen gewichtssparenden Panzerglases.Another problem in the field of composite systems could be with With the plastics of the type according to the invention, the problem of burglary-resistant materials is solved Glazing and a modern weight-saving bulletproof glass.
Alle Hersteller von Panzerglas bemühen sich das Gewicht des mehrschichtigen Verbundsicherheitsglases durch Einbringen von Kunststoffen zu verringern.All armored glass manufacturers strive to cope with the weight of the multilayer Reduce laminated safety glass by introducing plastics.
In allen Fällen wird eine der Glasscheiben durch eine Kunststoffplatte ersetzt.In all cases, one of the panes of glass is replaced by a plastic sheet replaced.
Nach dem gleichen Prinzip ist man bei der Entwicklung von einbruchhemmenden Gläsern vorgegangen. Es ist bekannt, daß hierzu verschiedene Kunststoffe zur Anwendung gebracht werden. In allen Fällen führten die unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten Glas-Kunststoff, z.B. bei ausgehärteten Kunststoffen, zu erheblichen Schwierigkeiten, die auch bis heute bei fester Verklebung nur bedingt gelöst werden konnten. Überraschenderweise haben Versuche ergeben, daß das Problem mit Harz-Schichten der erfindungsgemäßen Art gelöst werden kann, auch dann, wenn Plattendicken von 5 mm beidseitig fest mit 2 Silikat-Gläsern verbunden werden, und zwar auch ohne jede Hilfsklebeschicht. Selbstverständlich ist es möglich, die Kunststoffplatten mit Klebestoffen verschiedener Provenienz aufzukleben.The same principle applies to the development of burglar-resistant Glasses preceded. It is known that various plastics are used for this purpose to be brought. In all cases the different expansion coefficients resulted Glass-plastic, e.g. with hardened plastics, to considerable difficulties, which up to now could only be solved to a limited extent with firm bonding. Surprisingly Experiments have shown that the problem with resin layers of the invention Art can be solved, even if board thicknesses of 5 mm are firmly attached on both sides 2 silicate glasses can be connected, even without any auxiliary adhesive layer. Of course it is possible to use the plastic sheets with adhesives of various origins stick on.
Plattensysteme des Aufbaus 6 mm Silikat-Glas, 5 mm Jonomer-Harz, 6 mm Silikat-Glas wurden fremperaturwechselprüfungen von -200 bis + 500 unterworfen, wobei auch nach einer Vielzahl von Wechseln keine Ablösungserscheinungen oder anderweitige Zerstörungen auftraten.Panel systems of the structure 6 mm silicate glass, 5 mm ionomer resin, 6 mm of silicate glass were subjected to temperature change tests from -200 to + 500, even after a large number of changes there are no signs of detachment or anything else Destruction occurred.
Mit einem Plattensystem des obigen Aufbaus wurden Einbruchsversuche mit mechanischen Werkzeugen durchgeführt. Es ergaben sich Einbruchverzögerungen von 3 Minuten, 25 Sekunden, womit die Forderung des Polizeinotrufs erfüllt wird.Burglary attempts were made with a plate system of the above construction performed with mechanical tools. There were burglary delays of 3 minutes, 25 seconds, which fulfills the requirement of the police emergency call.
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DE19782830254 DE2830254A1 (en) | 1978-07-10 | 1978-07-10 | Laminated safety glass contg. ionomer intermediate layer - for bullet-proof glass, windscreens, anti-shattering glass |
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DE (1) | DE2830254A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004015920A1 (en) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Webasto Ag Fahrzeugtechnik | Arrangement for closing an opening of a vehicle with a splinter protection element |
-
1978
- 1978-07-10 DE DE19782830254 patent/DE2830254A1/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102004015920A1 (en) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Webasto Ag Fahrzeugtechnik | Arrangement for closing an opening of a vehicle with a splinter protection element |
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