DE3344069A1 - Glas/kunststofflaminate - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Glas/Kunststofflaminats durch Verbinden von transparenten
Glas- und Kunststoffschichten sowie derartige Laminate.
Solche Laminate (bzw. Schichtstoffe) können für verschiedene
Zwecke verwendet werden, beispielsweise als äußere oder innere Verglasung von Bauten. Die wichtigste
gewerbliche Verwendung von Glas/Kunststofflaminaten ist
jedoch wahrscheinlich als Fahrzeugfenster, insbesondere
jQ für Windschutzscheiben von Straßenfahrzeugen. Windschutzscheiben;
bei denen eine Kunststoffschicht zum Inneren des Fahrzeuges angeordnet ist, können eine Kombination
an Eigenschaften haben, die höchst erwünscht für den Schutz der Fahrzeuginsassen gegen Verletzungen durch Glasbruch-
TL5 stücke im Falle des Brechens der Windschutzscheibe beispielsweise
durch Aufschlag des Kopfes eines Insassen auf die Scheibe hervorgerufen sind. Die größten Vorteile
in dieser Hinsicht werden erzielt, wenn die Festigkeit der Bindung zwischen dem Glas und dem Kunststoff hoch
genug ist, um Glasbruchstücke festzuhalten, jedoch niedrig genug um das Risiko des Zerreißens des Kunststoffs
beim Bruch der Windschutzscheibe zu vermeiden.
Es ist ersichtlich, daß ein solches Erzeugnis optisch so perfekt sein sollte, wie dies technisch praktikabel ist
und daß es gute Alterungseigenschaften aufweisen sollte.
Ein Problem, das bei solchen Erzeugnissen auftritt, beruht
auf der Ungleichheit der äußeren Flächen des Laminats entweder durch die anfängliche Herstellung oder durch
die Alterung. Vorschläge zur Überwindung dieses Problems wurden in den britischen Patentanmeldungen 8212668 und
8212669 und in der britischen Patentanmeldung 2 074 090. gemacht, welche sich mit den Bedingungen befassen, unter
welchen das Binden des Laminats erfolgt.
Ein weiteres Problem bei solchen Laminaten ist die relative Weichheit der freiliegenden Kunststofflache. Nach einiger
Zeit wird diese abgerieben bzw. verkratzt, z.B. durch zu wenig sorgfältige Reinigung. Die folgende Erfindung befaßt
sich insbesondere mit diesem Problem.
Es wäre natürlich möglich, eine verhältnismäßig harte und abriebfeste Kunststoffschicht einzusetzen, jedoch hätte
dies zur Folge, daß diese beim Brechen der Windschutz-1q
scheibe leichter reißen oder brechen würde, was den Sicherheitsstandard vermindern würde, der durch die Verwendung
von Glas/Kunststofflaminaten erreicht wird.
Es wurde vorgeschlagen, ein Drei-Schichten-Laminat aus ■je Glas/weichem Kunststoff/abriebfestem Kunststoff herzustellen.
Es ist jedoch auf diesem Gebiet wohl bekannt, daß die Laminierung einer Kunststoffschicht zu einer
anderen in einem Schichtstoff anlaß zu beträchtlichen Problemen gibt und die Ausschußquote bei der Fabrikation
beträchtlich erhöht. Es ist leichter, ein Glas/Kunststoff/ Glaslaminat herzustellen, jedoch vermindert dies wiederrum
den gewünschten Sicherheitsstandard.
Es wurde auch vorgeschlagen, einen dünnen, abriebfesten Überzug von Siliziumdioxyd durch Vakuumabscheidung auf
die Kunststoffschicht eines Glas/Kunststofflaminats aufzubringen,
jedoch erhöht dies die Herstellungskosten beträchtlich.
Es ist ein Ziel dieser Erfindung, ein abriebfestes Glas/ Kunststofflaminat zu erzeugen, das leicht hergestellt
werden kann.
Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines Glas/Kunststofflaminats bereitgestellt, durch Ver-
binden von transparentem Glas- oder Kunststoffolien, das dadurch gekennzeichnet ist, daß nach dem Binden auf die
freiliegende Kunststoffoberfläche des Laminats ein gleichförmiger Überzug eines fließfähigen, mit Elektronenstrahl
oder UV-Strahlung härtbaren Harzmasse aufgebracht wird, die dann in situ gehärtet wird un einen haftenden
transparenten Oberflächenüberzug hinterläßt, der abriebbeständiger
ist, als das darunterliegende Kunststoffmaterial.
In dem man die vorliegende Erfindung anwendet, ist es möglich, Glas/Kunststofflaminate zu machen, die eine abriebfestere
Kunststofflache haben, ohne einen merklichen
Effekt auf die Glas/Kunststoffbindung und ohne eine merkliehe Verschlechterung der geometrischen Form der freiliegenden
Kunststoffoberfläche oder der optischen Qualität des Erzeugnisses. In dem man z.B. eine wesentliche Wärmeeinwirkung
zur Härtung des KunststoffÜberzuges vermeidet, wird die Bindung zwischen Glas und Kunststoff nicht in
irgendeinem unerwünschten Ausmaß erhöht, noch wird die Kunststoffschicht in solchem Ausmaß erhitzt, daß ein beträchtliches
Risiko irgendeiner Unebenheit in ihrer Dicke als Oberflächendefekt (wieder) auftreten würde. Ein
weiterer Vorteil der Härtung durch Elektronenstrahl oder UV ist die Raschheit, mit welcher der Überzug gehärtet
wird, so daß die abriebfeste Oberfläche schnell gebildet wird.
Der Ausdruck "abriebfest" wird hier benutzt, um den Abrieb (Verkratzen) zu bezeichnen, wie er durch den amerikanischen
nationalen Standard Nr. Z26.1-1977 - Abrasion Resistance (Plastics, Test Nr. 17 unter Verwendung eines Taber Abrasers
gemessen wird (ASTM D 1044-76).
Vorteilhafterweise enthalten solche Harzmassen einen UV-Photoakivator
und werden durch UV-Strahlung gehärtet. Die
UV-Strahlung, die zur Härtung in Gegenwart eines Photoaktivators erforderlich ist, ist weniger energiereich als
die Bestrahlung mit Elektronenstrahl und hat in der Regel sogar noch weniger Effekt, 'auf die Qualität der Kunststoff
schicht.
Eine solche Harzmasse wird vorzugsweise durch eine AufjQ
rolltechnik aufgebracht. Dies ist ein einfacher und rascher Weg zum Aufbringen von gleichmäßigen Überzügen.
Die Erfindung umfaßt auch ein Glas/Kunststofflaminat, das
nach einem Verfahren, wie es hier definiert ist, erhalten j 5 wurde.
Die Erfindung erstreckt sich auch auf Zwischenprodukte zur Bildung solcher Glas/Kunststofflaminate.
Demgemäß wird ein Glas/Kunststofflaminat bereitgestellt,
das dadurch gekennzeichnet ist, daß seine Kunststoffoberfläche einen Überzug aus einer härtbaren Harzmasse aufweist,
welche eine ultraviolett-photoaktivierende Verbindung enthält und die unter Bildung eines haftenden
transparenten Oberflächenüberzugs, der abriebbeständiger ist als das darunterliegende Kunststoffmaterial, härtbar
ist.
Weiterhin wird ein Glas/Kunststofflaminat bereitgestellt,
das dadurch gekennzeichnet ist, daß seine Kunststoffoberfläche einen Überzug aus einer mit einem Elektronenstrahl
härtbaren Harzmasse aufweist, die so unter Bildung eines haftenden transparenten Oberflächenüberzuges, der.
abriebbeständiger ist als das darunterliegende Kunststoffmaterial,
härtbar ist.
* Im folgenden werden nun bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung durch Beispiele und unter Bezugnahme auf die beigefügte schematische Zeichnung beschrieben, die
eine Detail-Querschnittsansicht durch ein Glas/Kunststofflaminat
gemäß der Erfindung ist.
In der Zeichnung besteht ein Glas/Kunststofflaminat aus
einer Glasscheibe 1, an welche eine Kunststoffschicht
gebunden ist. Die freie Oberfläche der Kunststoffschicht
wird nach dem Verbinden mit einer transparenten Oberflächenüberzugsschicht
3 beschichtet, die dann gehärtet wird.
Ein Glas/Kunststofflaminat zur Verwendung als Fahrzeugwindschutzscheibe
aus einer 3 mm dicken Scheibe von Floatglas und einer 1 mm dicken Schicht von weichgemachten
Polyvinylchlorid, erhältlich von Dynamit Nobel unter der Handelsbezeichnung Astraglas, wurde nach dem Verfahren
gemäß GB-Patentanmeldung 8212669 gebildet.
Die freiliegende Oberfläche von Polyvinylchlorid wurde dann mit einer Schicht von etwa 1 mm Dicke aus einer
Harzmasse auf Acrylbasis unter Verwendung einer Rolle beschichtet.
Das Harz hatte die folgende Zusammensetzung:
Plex 6628-0* (von Rohm)
(Acrylharz) 35 Gew.-Teile
(Acrylharz) 35 Gew.-Teile
Trimethylolpropantriacrylat 14 Gew.-Teile
1,6-Hexandioldiacrylat
(Härter) 35 Gew.-Teile
IRGACURE 651* (von Ciba)
(U.V.-Sensibilisator) 4 Gew.-Teile
Benzophenon (Photoinitiator) 1,5 Gew.-Teile
BYK 344* (von Mallinckrodt)
(Dispersionsmittel) 0,5 Gew.-Teile
* Warenzeichen
Das Harz wurde durch Einwirkung von UV-Strahlen gehärtet. Es wurde festgestellt, daß die optischen Eigenschaften
des Laminats durch diese Behandlung nicht beeinflußt wurden und ebensowenig die Festigkeit der Bindung zwischen
dem Glas und der Kunststoffschicht.
Die Abrxebfestigkeit des Laminats wurde dann gemäß dem amerikanischen Stadard Nr. Z26.1-1977 geprüft, mit einem
Abrieb von 100 Zyklen und einer Last von 500 g, gemäß
ASTM D 1044-76.
Die Zunahme des Verhältnisses von diffuser zu gesamter Durchlässigkeit, also die Trübung aufgrund des Abriebs,
wurde zu weniger als 4%-Punkten gefunden.
Beim Fehlen des Harzüberzuges vtfar die Zunahme der Trübung,
wenn das ungeschützte Polyvinylchlorid in entsprechender Weise geprüft wurde, etwa 30%-Punkte.
Entsprechende Ergebnisse wurde gefunden wenn eine ähnliche Harzmasse, jedoch ohne UV-Sensibilisator und Photoinitiator
verwendet wurde und der Harzüberzug mit einem Elektronenstrahl gehärtet wurde.
Weiter wurden entsprechende Ergebnisse gefunden, wenn ein Glas/Astraglas (Warenzeichen) Laminat nach einem Verfahren
hergestellt wurde, wie dies in der GB-Patentanmeldung Nr. 82 12 668 beschrieben ist und diese in entsprechender
Weise behandelt wurden.
Ein paar Glas/Kunststofflaminate zur Verwendung als Windschutzscheiben,
jeweils aus einer 3 mm Scheibe von Floatglas, gebunden an eine 0,6 mm Schicht von Polyurethan
33U069
(von Bayer) wurde wie in Beispiel 1 der GB-Patentanmeldung
82 12 668 hergestellt.
Die Polyurethanschicht eines dieser Laminate wurde durch einen überzug von 1 μΐη Dicke geschützt, der durch Aufbringen
der folgenden Harzzusammensetzung mit einer Rolle erzeugt war:
Epolyacrylat 50 Gew.-Teile
^q Trimethylolpropantriacrylat 3 0 Gew.-Teile
1,6-Hexandioldiacrylat
(Härter) 14 Gew.-Teile
IRGACURE 651* (von Ciba)
(U.V.-Sensibilisator) 4 Gew.-Teile
Benzophenon (Photoinitiator) 1,5 Gew.-Teile
BYK 344* (von Mallinckrodt)
(Dispersionsmittel) 0,5 Gew.-Teile
* Warenzeichen
Der überzug wurde durch UV-Strahlung gehärtet und die
optischen Eigenschaften des Laminats blieben unbeeinflußt. Wenn die Kunststofflachen der Laminate dem in Beispiel 1
angeführten Abriebtest unterworfen wurden, wurde festgestellt, daß das Vorliegen des Überzuges zur Verminderung
der Zunahme der Trübung führte. Nach Abreiben der ungeschützten Probe wurde festgestellt, daß die bei dem vom
Laminat durchgelassenen Licht zusätzliche 2% diffus durchgelassen wurden. Nach Abrieb der geschützten Probe wurde
nur zusätzlich 1% des durchgelassenen Lichtes diffus durchgelassen.
Entsprechende Ergebnisse wurden erzielt, indem man einen ähnlichen überzug auf ein Glas/Polyurethanlaminat aufbrachte,
das nach einem Verfahren gemäß GB-Patentanmeldung 82 12 669 hergestellt war.
-ιοί Beispiel 3
Eine Harzmasse der folgenden Zusammensetzung wurde anstelle des in Beispiel 2 angegebenen Harzes verwendet:
PLEX 6617-0* 40 Gew.-Teile
PLEX 6618-0* 10 Gew.-Teile
(Acrylharze von Rohm)
Trimethylolpropantriacrylat 30 Gew.-Teile
1,6 Hexandioldiacrylat
(Härter) 14 Gew.-Teile
(Härter) 14 Gew.-Teile
IRGACURE 651* (von Ciba)
(U.V.-Sensibilisator) 4 Gew.-Teile
Benzophenon (Photoinitiator) 1,5 Gew.-Teile BYK 344* (von Mallinckrodt)
(Dispersionsmittel) 0,5 Gew.-Teile
* Warenzeichen
Der Überzug wurde gehärtet und dann wie in Beispiel 2 angegeben geprüft. Es wurden sehr ähnliche Ergebnisse er-,
halten.
Claims (6)
- PATENTANSPRÜCHEVerfahren zur Herstellung eines Glas/Kunststofflaminats, wobei transparente Glas- und Kunststoffschichten aneinander gebunden werden, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Binden auf die freiliegende Kunststoffoberfläche des Laminats ein gleichförmiger überzug eines fließfähigen, mit Elektronenstrahl oder UV-Strahlung härtbaren Harzmasse aufgebracht wird, die dann in situ gehärtet wird und einen haftenden transparenten Oberflächenüberzug hinterläßt, der abriebbeständiger ist, als das darunterliegende Kunststoffmaterial.B-StMi Mimdieffl 2
Isartorplatz 6POB 26 02 47
D-8000 München 26Kabel: Telefon Telecopier Infotec 6400 B TelexMuebopat 089/2214 83-7 GII+ III (089)2296 43 5-24285 - 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese Harzmasse einen Ultraviolett- Photoaktivator enthält und durch UV-Strahlung gehärtet wird.
- g 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Harzmasse durch eine Aufrolltechnik aufgebracht wird.
- 4. Glas/Kunststofflaminat, hergestellt nach einem Ver-,Q fahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.
- 5. Glas/Kunststofflaminat, dadurch gekennzeichnet, daß seine Kunststoffoberfläche einen Überzug aus einer härtbaren Harzmasse aufweist, welche eine ultraviolett-,p- photoaktivierende Verbindung enthält und die unter Bildung eines haftenden transparenten Oberflächenüberzuges, der abriebbeständiger ist als das darunterliegende Kunststoffmaterial, härtbar ist.
- 6. Glas/Kunststofflaminat, dadurch gekennzeichnet, daß seine Kunststoffoberfläche einen Überzug aus einer mit einem Elektronenstrahl härtbaren Harzmasse aufweist, die so unter Bildung eines haftenden transparenten Oberflächenüberzuges, der abriebbeständiger ist, als das darunterliegende Kunststoffmaterial, härtbar ist.BAD ORIGIMAL
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