DE4226757A1

DE4226757A1 - Verbundglasscheiben

Info

Publication number: DE4226757A1
Application number: DE19924226757
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dipl Chem Dr Jonas; Karsten Dipl Chem Dr Idel
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1992-08-13
Filing date: 1992-08-13
Publication date: 1994-02-17

Description

Aus der DE-OS 38 13 589 ist die Herstellung von Poly thiophenen bekannt, die aus Struktureinheiten der Formel (I)

aufgebaut sind, worin
A einen gegebenenfalls substituierten C₁-C₄-Alkylen rest darstellt,
sowie das Herstellen von Überzügen aus diesen Polythio phenen auf Kunststoff oder Glas zur antistatischen Aus rüstung.

Aus EP-A 440 957 sind bekannt lösliche Salze von Poly thiophenen, die aus Struktureinheiten der Formel (II)

aufgebaut sind, worin
R¹ und R² unabhängig voneinander Wasserstoff oder C₁-C₄- Alkyl und zusammen einen gegebenenfalls substituierten C₁-C₄-Alkylenrest bedeuten
und von Polyanionen sowie die Herstellung von Überzügen aus diesen Salzen auf Kunststoffen oder Glas zur anti statischen Ausrüstung.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß die Polythio phene gemäß DE-OS 38 13 589 und EP-A 440 957 auch her vorragende IR-Absorber sind und daher zur Herstellung von Wärmeschutzscheiben, speziell Verbundglasscheiben mit Wärmeschutzfunktion dienen können.

Eine Anwendung von Wärmeschutzscheiben ist die Verwen dung als Wärmeschutzfenster.

Eine Anwendung von Wärmeschutzscheiben ist die Verwen dung als Verbundglas-Wärmefenster, z. B. im Automobilbau. Wärmeschutzfenster, die durch Absorption oder Reflexion Wärmestrahlung abschirmen sind bekannt.

Wärmeabsorbierende Verglasungen werden bereits allgemein eingesetzt. Hierbei wird die wärmedämmende Wirkung z. B. durch im Glas eindotierte EisenII-ionen erzielt, die jedoch mit einer stark grünen Färbung verbunden ist.

Der Gesamtabsorptionsgrad (UV + sichtbares Licht + IR) wird also außer durch die Konzentration vor allem durch die Schichtdicke des Glases bestimmt.

Weiterhin bekannt ist die Herstellung wärmereflektieren der Schichten durch Aufdampfen oder Aufsputtern von Sil ber oder Metalloxiden. Dies ist aber nicht nur ein sehr aufwendiges Verfahren zur Erzielung wärmereflektierender Schichten. Die im sichtbaren Bereich verbleibende Rest reflexion wird vor allem in Verbindung mit der Neigung der Windschutz- bzw. Rückscheibe störend von den entge genkommenden bzw. nachfolgenden Autofahrern empfunden.

Die erfindungsgemäßen Beschichtungen weisen diese Nach teile nicht auf und eignen sich speziell zur Herstellung von Verbundglasscheiben mit Wärmeschutzfunktion, wie sie z. B. in der Automobilindustrie eingesetzt werden, um die Innentemperatur von Automobilen bei Sonnenbestrahlung herabzusetzen.

Gegenstand der Erfindung ist somit die Verwendung von durchsichtigen dünnen Schichten aus Polythiophenen oder löslichen Polythiophensalzen, enthaltend wiederkehrende Struktureinheiten der Formel (III)

mit
R¹ und R² Wasserstoff, C₁-C₄-Alkyl oder R¹ und R² zusammen gegebenenfalls substituiertes C₁-C₄- Alkylen
zur IR-Absorption in Verbundglasscheiben.

Insbesondere sind Polythiophene mit Struktureinheiten der Formel (III) geeignet, in denen R¹ und R² unabhängig voneinander Wasserstoff oder Methyl, oder zusammen einen gegebenenfalls alkylsubstituierten Methylenrest, einen gegebenenfalls durch C₁-C₁₂-Alkyl- oder Phenyl-substi tuierten Ethylen-1,2-Rest oder einen Cyclohexylen-1,2- Rest, darstellen.

Die Herstellung der Polythiophene und die Herstellung von Überzügen aus den Polythiophenen ist in der DE-OS 38 13 589 und der EP-A 440 957 ausführlich beschrieben.

Bei der Herstellung der Verbundglasscheiben sind ver schiedene Schichtfolgen möglich, von denen einige in den Fig. 1 und 2 dargestellt sind. In den Figuren bedeu ten: 1 eine Glasschicht, 2 eine Schicht aus Polythiophen der Formel I, A ein transparente Trägerfolie, B eine schmelzbare transparente Thermoplastschicht.

Die Herstellung der Verbundglasscheiben erfolgt bei Schicht-Folge gemäß Fig. 1, bevorzugt, indem die IR- absorbierende Schicht auf die Glasplatte aufgebracht wird. Anschließend wird eine schmelzbare Folie B, z. B. aus Polyvinylbutyral und eine weitere Glasplatte auf gelegt und der Verbund oberhalb der Erweichungstempe ratur der schmelzbaren Folie in üblicher Weise ver preßt.

Das Polymer B kann auch z. B. auf die beschichtete oder unbeschichtete Glasplatte aufextrudiert oder aus Lösung aufgebracht werden.

Zur Erhöhung der Haftung der IR-absorbierenden Schicht können dieser übliche Haftvermittler auf Silanbasis, wie Glycidoxypropyltrimethoxysilan oder Aminopropyltrieth oxysilan zugesetzt werden.

Die Dicke der IR-absorbierenden Schicht ist im allgemei nen 0,1 bis 50 µm, bevorzugt 0,2 bis 10 µm.

Die Schichtfolge gemäß Fig. 2 kann erhalten werden, indem man zuerst die IR-absorbierende Schicht auf eine transparente Kunststoff-Folie A aufbringt.

Diese wird, wie in Fig. 2 angegeben, zwischen zwei schmelzbare Kunststoffolien B und zwei Glasplatten ge legt und anschließend oberhalb der Erweichungstemperatur der Folie B im Autoklaven unter Druck verklebt.

Entsprechende Verfahren sind z. B. in den DE-OS 38 13 589 und EP-A 440 957 beschrieben.

Zur Erzielung einer Einfärbung der Verbundglasscheiben können einem oder mehreren der Verbundbestandteile Farb stoffe zugesetzt werden. Zur Erhöhung der Lichtstabili tät können dem Verbund, speziell der Polythiophenschicht, auch Stabilisatoren, z. B. UV- absorbierende Verbindungen zugesetzt werden.

Als Folie B wird bevorzugt Polyvinylbutyral eingesetzt. Es können aber auch andere Polymere, wie Polyurethane, Ionomere, wie Acrylsäurecopolymerisate, Polyamide usw. verwendet werden. Als Folie A werden Kunststoffolien, z. B. aus Polyolefinen wie Polyethylen, Polypropylen, Polyestern wie Polyethylenterephthalat, Polycarbonat, Polyamiden oder Verbundfolien der genannten Polymere usw. eingesetzt.

Beispiel 1

20 g Polystyrolsulfonsäure, 5,6 g 3,4-Ethylendioxythio phen, 12,0 g Kaliumperoxodisulfat, 0,05 g Eisen-III- sulfat und 960 ml Wasser werden 24 Stunden bei Raumtem peratur gerührt. Anschließend wird die Lösung mit 1 l Wasser verdünnt. Nach Zugabe von 100 g wasserfeuchtem stark basischem Anionenaustauscher und 100 g wasser feuchtem stark saurem Kationenaustauscher wird 8 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Der Ionenaustauscher wird abfiltriert. Man erhält eine blau gefärbte Lösung des 3,4-Polyethylendioxythiophen-polystyrolsulfonats in Wasser mit einem Feststoffgehalt von ca. 1,2%.

50 g dieser Lösung werden mit 50 g Isopropanol verdünnt. Nach Zugabe von 0,55 g 3-Glycidoxypropyltrimethoxysilan wird die Lösung auf eine Glasplatte aufgebracht und das Lösungsmittel bei Raumtemperatur abgedampft. Trocken dicke der Beschichtung ca. 0,2 µm. Die Glasplatte wird zur Herstellung der Verbundglasscheibe entsprechend Zeichnung 1 mit einer Polyvinylbutyralfolie und einer weiteren Glasplatte bei 145°C/10 bar verpreßt. Man er hält eine Verbundglasscheibe mit guten mechanischen Eigenschaften, die sichtbares Licht weitgehend unge hindert durchläßt, während IR-Strahlung im nahen Infra rot stark absorbiert wird.

Beispiel 2

Eine klare transparente Polycarbonatfolie einer Dicke von 125 µm wird mit einer Lösung aus 0,9 g Polyvinyl acetat und 2,0 g Eisen-III-toluolsulfonat in einem Gemisch aus 10 g Aceton und 5 g Isopropanol mit einem Handcoater beschichtet (Naßfilmdicke ca. 24 µm). Die Beschichtung wird bei Zimmertemperatur 1 Stunde ge trocknet. Anschließend wird die Folie 10 Sekunden in eine 5%ige Lösung von 3,4-Ethylendioxythiophen in 5% Cyclohexan getaucht. Das Lösungsmittel wird bei 20°C abgedampft. Nach 24 Stunden bei 20°C wird die Folie mit fließendem Wasser gewaschen, um die in der Beschichtung enthaltenen Eisen-III-Salze zu entfernen und erneut ge trocknet.

Die so beschichtete Folie absorbiert Infrarotstrahlung (Wellenlänge <800 µm) stark, während sichtbares Licht (Wellenlänge 400 bis 800 µm) nahezu ungehindert passiert.

Eine so beschichtete Folie wird entsprechend Fig. 2 mit zwei Polyvinylbutyralfolien und zwei Glasscheiben bei 145°C zu einer IR-absorbierenden Verbundglasscheibe ver preßt.

Claims

1. Verwendung von durchsichtigen dünnen Schichten aus Polythiophenen oder löslichen Polythiophensalzen mit wiederkehrenden Struktureinheiten der Formel (III) mit
R¹ und R² Wasserstoff, C₁-C₄-Alkyl oder R¹ und R² zusammen gegebenenfalls substituiertes C₁-C₄-Alkylen
zur IR-Absorption in Verbundglasscheiben.

2. Verbundglasscheiben nach Anspruch 1.