DE4033545C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine lichtstreuende Verbundsicher­ heitsglasscheibe nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, ein Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Verwendung.

Bei der Raumaufteilung in Gebäuden ist es häufig erwünscht, gewisse Bereiche durch Verglasungen optisch abzutrennen. Dies kann bei ansonsten klar transparentem Glas durch Bedrucken des Glases, Anbringen von Gardinen oder Jalousien oder, im Falle der Verwendung einer Verbundsicherheitsglas­ scheibe, durch Einbringen einer opaken Folie zwischen die Einzelglasscheiben des Verbundglases bzw. durch Verwendung einer opaken Verbundfolie erreicht werden. Nachteil bei all diesen Vorgehensweisen ist es, daß die Gesamt-Lichttrans­ mission in unerwünschter Weise vermindert wird. Im Falle einer Verbundsicherheitsglasscheibe mit herkömmlicher opaker Folie reduziert sich die Gesamttransmission von ca. 88% auf ca. 65%. Trotz dieser hohen, unerwünschten Reduzierung der Gesamttransmission enthält das gesamte transmittierte Licht noch einen direkt durchgehenden Anteil von ca. 15%, während nur etwa 50% gestreutes Licht sind. Erwünscht ist hingegen ein wesentlich höherer Anteil des gestreuten Lichtes, idealerweise 100%, an dem die Verbundglasscheibe durchsetzenden Licht unter weitestgehender Vermeidung einer Reduzierung der Gesamttransmission durch die Transparenz beseitigende Maßnahme.

Aus der DE-AS 23 14 622 ist eine Verbundsicherheitsglas­ scheibe der eingangs genannten Art bekannt, bei der zwischen zwei Einzelglasscheiben - unter dem Begriff "Glas" wird hier und im folgenden vorzugsweise, jedoch nicht ausschließlich, transparentes anorganisches Silikatglas verstanden - ein Granulat aus klar transparenten kleinen Kügelchen, beispielsweise Glaskügelchen, angeordnet ist, welche durch ein Bindemittel zusammengehalten werden. Die mit dieser Verbundsicherheitsglasscheibe erreichbare Lichtdiffusion ist insoweit günstiger als bei der Verwendung einer opaken Verbundfolie mit nicht-transparenter, im wesentlichen durch Reflexion oder Absorption eine opalisierende Wirkung erreichender Folie, jedoch läßt der Lichtdurchgang noch zu wünschen übrig, weil der Brechnungsindex des für das Verbinden der einzelnen klar transparenten kleinen Kügelchen der Verbundschicht verwendendeten Bindemittels nicht auf einen größtmöglichen Lichtdurchgang optimiert ist.

Weiterhin ist aus der DE-OS 27 38 253 bereits ein Körper mit reversibel temperaturabhängiger Transparenz bekannt, bei dem in eine Matrix aus einem Verbundmaterial, welches bei Verbundsicherheitsglasscheiben der gattungsgemäßen Art prinzipiell verwendet werden könnte, Lichtstreupartikel aus organischem Material eingelagert sind, deren Brechungsindex von demjenigen der Matrix verschieden ist. Hierbei ergibt sich jedoch eine opalisierende Wirkung der Lichtstreu­ partikel nur bei ganz bestimmten Anwendungstemperaturen, bedingt dadurch, daß der vorgenannte Körper mit reversibel temperaturabhängiger Transparenz in erster Linie zum Anzeigen der Über- und Unterschreitung bestimmter Grenz­ temperaturen, wie z. B. bei Glatteiswarnvorrichtungen, bestimmt ist, so daß eine Anwendung für den Zweck z. B. der Raumaufteilung, wie eingangs beschrieben, ausscheidet.

Aus der DE-AS 23 14 622 ist ein Sicherheitsglas mit optischen Effekten bekannt, bei dem in die Verbundschicht licht­ streuende Partikel eingelagert sind, die dadurch hergestellt sind, daß in einem Monomer-/Präpolymer-System des Verbund­ materials eine beim Auspolymerisieren desselben zu der Verbundschicht sich zu Lichtstreupartikeln dispergierende Phase aus Kunstharz gelöst wird. Dabei ist keine Vorsorge dafür getroffen, daß die Lichtstreupartikel so ausgebildet sind, daß die Transparenz der Verbundsicherheitsglasscheibe möglichst hoch ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verbundsicher­ heitsglasscheibe der gattungsgemäßen Art dahingehend zu verbessern, daß die Gesamttransmission soweit wie möglich erhöht wird und im Temperaturbereich von etwa -40°C bis etwa +130°C im wesentlichen konstant bleibt und der Streulicht­ anteil des hindurchtretenden Lichtes möglichst hoch ist, ferner auch, ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Verbundsicherheitsglasscheibe anzugeben und eine bevorzugte Verwendung derselben vorzuschlagen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Verbundsicher­ heitsglasscheibe der gattungsgemäßen Art durch die im Kenn­ zeichen des Patentanspruches 1 genannten Merkmale gelöst. Besondere Ausführungsformen sind Gegenstand der Patentansprüche 2 bis 4. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer lichtstreuenden Verbundsicherheitsglas­ scheibe der erfindungsgemäßen Art ist Gegenstand der Patent­ ansprüche 5 und 6. Bevorzugte Verwendungen der licht­ streuenden Verbundsicherheitsglasscheibe nach der Erfindung sind Gegenstand der Patentansprüche 7 und 8.

Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, daß es gelingt, die Nachteile der bekannten Verwendung einer opaken Folie in Verbundsicherheitsglasscheiben zur Erzielung eines optischen Trenneffektes dadurch zu vermeiden und die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe zu lösen, daß auch die optischen Eigenschaften des Verbundmaterials der Verbundschicht auf den erwünschten Zweck hin optimiert werden, indem nämlich das Verbundmaterial klar transparent gewählt wird. Dadurch, daß die Verbundschicht aus einem klar transparenten Verbundmaterial besteht, dem ein Lichtstreu­ material in Partikelform zugesetzt ist, welches selbst klar durchsichtig ist, jedoch einen anderen Brechungsindex aufweist als das Verbundmaterial und als getrennte Phase vorliegt, gelingt es, praktisch jedwede Verringerung der Gesamttransmission durch die opalisierende Schicht zu verhindern und einen höchstmöglichen Lichtdurchgang zu erzielen, der nur noch praktisch vernachlässigbare Anteile an nicht gestreutem Licht aufweist.

Grundsätzlich bestehen für die Herstellung der erfindungs­ gemäßen Verbundsicherheitsglasscheibe zwei Möglichkeiten. Einmal kann man zunächst eine Verbundfolie herstellen. Eine andere Möglichkeit besteht darin, ein Monomer-/Präpolymer- System in situ aushärten zu lassen, wobei die eintrübende, dispergierende Phase im Monomer-/Präpolymer-System löslich sein muß, um eine gleichförmige Eintrübung zu erreichen; die eintrübende, dispergierende Phase soll sich dabei vorzugsweise erst während des Auspolymerisierens abtrennen. Der verwendete Silikonanteil ist bei der Erfindung von der Löslichkeit im Polymersystem sowie vom Brechungsindex abhängig und liegt beispielsweise, bei bevorzugten Ausführungsformen und bei Anwendung von Gießharzmassen bekannter Art auf Acrylatbasis, bei etwa 2 Gew.-%. Da das Licht bei der auf diese Weise realisierten Verbundschicht nicht an den Lichtstreupartikeln reflektiert, sondern lediglich wiederholt gebrochen wird, lassen sich Gesamt- Lichttransmissionen von bis zu 90% realisieren, wobei der Anteil an gerichtetem Licht unter 5% gehalten werden kann.

Die Verbundsicherheitsglasscheibe nach der Erfindung läßt sich im übrigen nicht nur zur Raumaufteilung, sondern beispielsweise mit besonderem Vorteil auch bei Fassaden­ elementen verwenden, wie sie in der DE-OS 40 29 822 beschrieben sind, wobei statt der dort vorgesehenen Opalisierungsmaßnahmen (z. B. Flächenbedruckung von Glasscheiben) zum optischen Verdecken von Solarzellen­ anordnungen eine Verbundsicherheitsglasscheibe der erfindungsgemäßen Art eingesetzt werden kann.

Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der schematischen Zeichnung im einzelnen erläutert.

Die aus einer einzigen Figur bestehende Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Verbundsicherheitsglasscheibe nach der Erfindung im Schnitt senkrecht zur Scheibenebene.

Wie die Zeichnung erkennen läßt, sind dort zwei Einzelglas­ scheiben 10, 12 über eine Verbundschicht 14 miteinander verbunden, die aus einem Verbundmaterial 16 und darin gleichmäßig dispergierten Lichtstreupartikeln 18 besteht.

Die Einzelglasscheiben 10, 12 bestehen bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel aus klar transparentem Silikatglas. Das Verbundmaterial 16 besteht aus klar transparenter Gießharz­ masse, während die Lichtstreupartikel 18, die ebenfalls klar transparent sind, jedoch einen von dem Verbundmaterial 16 abweichenden Brechungsindex aufweisen, aus einer alipha­ tischen Silikonbasis bestehen, die in dem Gießharzystem gelöst wurde und dann beim Aushärten in fein dispergierter Form homogen ausgefallen ist.

Claims (8)

1. Lichtstreuende Verbundsicherheitsglasscheibe, mit mindestens zwei klar transparenten Einzelglasscheiben und einer dazwischen angeordneten Verbundschicht, die aus einem klar transparenten organischen Verbundmaterial auf Polymer­ basis und einem darin als getrennte Phase in Form flüssiger oder fester Partikel gleichmäßig dispergierten klar trans­ parenten Lichtstreumaterial besteht, dessen Brechungsindex von demjenigen des Verbundmaterials verschieden ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Lichtstreumaterial (18) aliphatische(s) Silikon(e) dient/dienen, das/die in einem Monomer-/Präpolymer-System des Verbundmaterials (16) löslich ist/sind und beim Auspolymerisieren desselben zu der Verbund­ schicht eine dispergierende Phase bildet/bilden, wobei der Anteil der dispergierenden Phase an der Gesamtzusammensetzung des Verbundschichtmaterials vor dem Auspolymerisieren 1-3 Gew.-% beträgt; und daß das Verbundmaterial (16) aus Polyvinylbutyral(en), Polyacrylat(en), Polymethyl­ metacrylat(en), Polyester(n), Polyurethan(en) und/oder Epoxidharz(en) besteht.

2. Verbundsicherheitsglasscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbundmaterial (16) aus unge­ sättigtem(n) Polyester(n) besteht.

3. Verbundsicherheitsglasscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil der dispergierenden Phase an der Gesamtzusammensetzung des Verbundschicht­ materials etwa 2 Gew.-% beträgt.

4. Verbundsicherheitsglasscheibe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtstreupartikel (18) einen mittleren Teilchendurchmesser von weniger als 0,1 mm aufweisen.

5. Verfahren zum Herstellen einer lichtstreuenden Verbund­ sicherheitsglasscheibe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbundmaterial und das in diesem bzw. in dessen Lösung lösliche Licht­ streumaterial gelöst und alsdann durch Aushärten unter partikelförmiger Dispergierung des Lichtstreumaterials eine Verbundfolie hergestellt und diese dann mit den angrenzenden Einzelglasscheiben verbunden wird.

6. Verfahren zum Herstellen einer lichtstreuenden Verbund­ sicherheitsglasscheibe nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbundschicht in situ zwischen den Einzelglasscheiben durch Aushärten des Monomer-/Präpolymer-Systems mit dem darin aufgelösten Licht­ streumaterial unter partikelförmiger Dispergierung desselben gebildet wird.

7. Verwendung der lichtstreuenden Verbundsicherheitsglas­ scheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zur Raumaufteilung.

8. Verwendung der lichtstreuenden Verbundsicherheitsglas­ scheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zum optischen Verdecken von Solarzellenanordnungen.