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Verfahren zur Herstellung von splittersicherem Verbundglas Die Erfindung
bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von splittersicherem Verbundglas
durch Vereinigen von Platten aus Glas oder einem anderen durchsichtigen Stoff mit
einer aus einer plastischen, Nitrocellulose und polymerisierte Ester der Methaerylsäure
enthaltenden Zwischenlage.
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Ursprünglich hat man splittersicheres Verbundglas unter Verwendung
von Celluloid als Zwischenlage hergestellt, und zwar entweder unter Abschneiden
eines Blattes von einem urigereiften Celluloidblock (mechanischer Weg), wobei man
die abgeschnittene Zwischenlage noch reifen lassen muß, oder durch Aufbringen von
in einem flüchtigen Lösungsmittel gelöstem Celluloid (chemischphysikalischer Weg)
auf eine der Glasplatten. Der mechanische Weg hat sich als günstiger erwiesen, und
die Erfindung bezweckt, für dieses Verfahren eine Zwischenlage zu schaffen, die
die Mängel des Celluloids nicht aufweist.
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Gemäß der Erfindung wird daher vorgeschlagen, daß man als Zwischenlage
eine plastische, durchsichtige, aus 1o Teilen Nitrocellulose, etwa 2 bis 5 Teilen
polymerisiertem Methylmethacrylat und etwa zo Teilen eines für die Nitrocellulose
und das Polymerisat geeigneten, an sich bekannten Weichmachers bestehende Masse
verwendet, die durch Zusammenwalzen der vorzugsweise eine kleine Menge eines flüchtigen
Lösungsmittels enthaltenden Bestandteile bis zur Verflüchtigung des Lösungsmittels
mittels heißer Walzen hergestellt worden ist. Ferner wird vorgeschlagen, als Zwischenlage
eine plastische, durchsichtige Masse zu verwenden, die das durch Polymerisation
von Methylmethacrylat in Gegenwart eines Teiles oder des ganzen für die nachfolgende
Bereitung der Masse erforderlichen Weichmachers erhaltene Produkt als Polymerisat
enthält. Schließlich wird vorgeschlagen, als Zwischenlage eine plastische, durchsichtige
Masse zu verwenden, die ein flüssiges Dialkylphthalat, vorzugsweise Dibutylphthalat,
als Weichmacher enthält.
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Plastische Massen, die Nitrocellulose und polymerisierte Ester der
Acrylsäure enthalten, sind an sich bekannt, jedoch wurden noch keine bestimmten
Massen der erfindungsgemäßen Art mit einem verhältnismäßig kleinen Gehalt an polymerisierten
Methylmethacrylat als Zwischenschicht für Verbundglas vorgeschlagen. Eine der bekannten
Massen besteht im wesentlichen aus polymerisierten Acrylsäureestern und bzw. oder
Methacrylsäureestern oder nach anderen Beispielen hauptsächlich aus Methylacrylat
oder hauptsächlich aus Äthylmethaerylat oder aber in einem komplexen Gemisch aus
Styrol,
Vinylacetat, Methylacrylat und Methylmethacrylat. Gemäß
der Erfindung wird jedoch mit dem polymerisierten Methylmethacrylat ein überlegenes
Produkt gewonnen, denn polymerisiertes Methylacrylat ist gummiaktig;: polymerisiertes
Aethylmethacrylat ist bro4:e` lig usw. Überdies überwiegt in den bekani7.: ten Maßen
das polymerisierte Acrylsäurederivat bei nur kleinen Mengen von Nitrocellulose,
während der Gegenstand der Erfindung das umgekehrte Verhältnis aufweist.
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An anderer Stelle sind über Massen, die polymerisierte Derivate des
Esters der Acrylsäure enthalten, allgemeine Angaben gemacht worden, jedoch ohne
einen Hinweis auf Methylmethacrylat, und es sind keine Zusammensetzungen angegeben,
deren vorherrschender Bestandteil die Nitrocellulose ist. Schließlich wurden Vorschläge
gemacht, die sich auf den Äthylester der Methäcrylsäure beziehen, ohne daß dabei
die Herstellung einer Masse angegeben wurde, die in der Hauptsache aus Nitrocellulose
besteht und kleinere Mengen an polymerisiertem Methylmethacrylat enthält. Soweit
die Verwendung von Acrylaten o. dgl. für die Herstellung von Sicherheitsglas empfohlen
wurde, geschah es lediglich für das chemisch-physikalische Verfahren des Aufbringens
eines oder mehrerer dünner Filme unter Zuhilfenahme von Lösungsinitteln auf eine
der Glasplatten. Demgegenüber werden gemäß der Erfindung die Bestandteile der Zwischenlage
durch Walzen mittels heißer Walzen vereinigt, und aus der so gewonnenen gleichmäßigen
Masse werden Blätter hergestellt; die ebenso wie die bekannten Celluloidblätter
als fertige Zwichenlagen zwischen die Glasplatten eingefügt werden. Der neue Werkstoff
bietet gegenüber den Celluloidblättern aber den wesentlichen Vorzug der Lichtbeständigkeit
im Gebrauch (kein Dunkelwerden, keine Güteäbnahme, geringe Entflammbarkeit bei Fortfall
explosiver Zersetzungsprodukte) und den Vorteil, daß die Erzeugung durch das einfache
Walzen ohne die Notwendigkeit eines zeitraubenden Reifens durchgeführt werden kann.
Nach einem der Vorschläge für das Herstellen von Sicherheitsglas scheint man, obwohl
man nur die chemisch-physikalische Methode beschreibt, auch die Zusammensetzungen
als für den mechanischen Weg ge-' eignet angesehen zu haben. Gerade dieser Vorschlag
umfaßt jedoch die Acrylsäurederivate überhaupt nicht, sondern er enthält lediglich
allgemeine Angaben mit Bezug auf Vinylverbindungen. Mit Hilfe von Lösungsmitteln
sollen dünne Filme nacheinander aufgetragen werden, oder das Cellulosederivat und
der Harzstoff können durch Erhitzen zusammengeschmolzen werden. Es soll eine Verstärkungsmasse
für Glas geschaffen wer-@- tlen, in der der Anteil an Cellulosederivat ehältnismäßig
klein ist, nämlich weniger Ü'ts# zo % des Harzstoffes beträgt, während Mm Gegenstande
der Erfindung gerade die Nitrocellulose in beträchtlichem Überschuß vorhanden ist:
Die für die Herstellung von Sicherheitsglas bisher empfohlenen Massen haben im allgemeinen
den Mangel, daß die Polymerisäte ohne Weichmacher bei gewöhnlicher Temperatur spröde
sind; und daß der Zusatz einer ausreichenden Menge Weichmacher zu den Polymerisaten
die Zähigkeit der fertigen Masse nachteilig vermindert. Die gemäß der Erfindung
gewonnenen Zwischenlagen weisen dagegen nicht nur eine gute Widerstandsfähigkeit
gegenüber der Einwirkung von Licht und Wärme auf, sondern sie zeichnen sich auch
durch hohe Biegsamkeit und Zähigkeit aus.
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Während gemäß der Erfindung die Menge an polymerisiertem Methylmethacrylat
zwi-' sehen ungefähr 2o und 50 oho der Nitrocellulosemenge liegt, ist der
Anteil an Weichmacher so zu wählen, daß die Masse vollkommen gelatiniert sowie durchaus
gleichmäßig wird, und daß man außerdem die gewünschten Eigenschaften hinsichtlich
der Biegsamkeit und Zähigkeit erhält. Diese ändern sich allerdings auch mit dem
Verhältnis des Polymerisatanteiles zum Nitrocellulöseanteil und hängen ferner von
der Art des Weichmachers ab, dessen Menge groß genug sein muß, um eine genügende
Biegsamkeit zu erzielen, aber auch- klein genug sein muß; um eine ausreichende Zähigkeit
zu erhalten Beispielsweise ist bei zo Teilen Nitrocellulose und 3 Teilen Methylmethacrylat
die Mindestmenge an Weichmacher ungefähr 5 Teile und die Höchstmenge ungefähr 1z
-Teile. Bei 5 Teilen Methylmethacrylat sind die Kleinst- und Größtmenge an Weichmacher
ungefähr 7 und 15 Teile.
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Gemäß der Erfindung wird die Masse in der Weise hergestellt, daß ihre
Bestandteile durch Zusammenwalzen mittels heißer Walzen miteinander vereinigt werden,
nachdem man zweckmäßigerweise eine Vormischung in einer Knetmaschine o. dgl.. vorgenommen
hat. Durch den Zusatz einer Flüssigkeit, beispielsweise Alkohol, zu den Ausgangsstoffen
kann die Vermischung erleichtert werden, wobei sich auch die Gelatinierung während
des nachfolgenden Heißwalzens rascher vollzieht. Zur weiteren Unterstützung der
Gelatinierung wird vorzugsweise eine kleine Menge eines leicht verdampfenden Lösungsmittels
oder sonstigen flüchtigen Stoffes zugesetzt,
und das Heißwalzen
wird bis zur Verflüchtigung des Lösungsmittels durchgeführt.
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Allgemein, namentlich aber wenn die Menge an Weichmacher ausreicht,
um ein flüchtiges Lösungsmittel entbehren zu können, empfiehlt es sich, das Methylmethacrylat
in Gegenwart von mindestens i Teil des Weichmachers zu polymerisieren oder vorzugsweise
als Gelprodukt, das durch Polymerisierung des Methylmethacrylats in Gegenwart der
ganzen Weichmacherrnenge entsteht, anzuwenden. Gemäß der Erfindung wird als Weichmacher
namentlich ein flüssiges, niedriges Dialkylphthalat verwendet, und zwar im wesentlichen
in gleicher Menge wie die Nitrocellulose, wobei ein Gelprodukt in gleicher bis i,5facher
Menge der Nitrocellulose gewonnen wird. Unter niedrigen Dialkylphthalaten werden
normale Phthalate von einem oder mehreren niedrigen, gesättigten, einwertigen, aliphatischen
Alkoholen mit nicht mehr als 6 Kohlenstoffatomen je Mol verstanden. Außerdem eignen
sich als Weichmacher auch niedrigeDialkyltartrate,niedrige Alkylcyklohexyloxalate
usw.
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Die Nitrocellulose kann technische Nitrocellulose sein und hat vorzugsweise
eine mittlere Viskosität wie bei der Herstellung von gewöhnlichem Celluloid. Durch
Abweichungen in der Viskosität lassen sich die Eigenschaften der fertigen plastischen
Masse beeinflussen. Die Nitrocellulose kann mit Wasser, Alkohol oder einer anderen
verflüchtigenden Flüssigkeit angefeuchtet sein.
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Durch das Heißwalzen gewinnt man die plastische Masse in Kreppform,
und zwar gewöhnlich undurchsichtig bzw. nur lichtdurchlässig. Sie wird dann bei
erhöhter Temperatur in die Form eines Blockes gepreßt, von dem man Blätter abschneiden
oder den man in die Blattform auswalzen kann. Wenn das Heißwalzen genügend sorgfältig
bis zur Verflüchtigung des Lösungsmittels ausgeführt ist, bedarf die Masse keiner
Reifung. Gewünschtenfalls kann man die lösungsmittelfreie Kreppmasse auch zwischen
polierten Flächen bei erhöhter Temperatur einem Druck unterwerfen, um die Verbundglaszwischenlagen
herzustellen, auch läßt die Masse sich zwischen den mit einem Klebstoff versehenen
Glasscheiben bei erhöhter Temperatur pressen.
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Die nachstehenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie zu begrenzen.
Die Teile sind Gewichtsteile. Beispiel i In Gegenwart von 94 Teilen Di-n-butylphthalat
werden 36 Teile Methylmethacrylat mit Hilfe von Benzoylperoxyd polymerisiert. Dem
entstehenden elastischen Gel werden ioo Teile (Trockengewicht) mit Alkohol angefeuchteter
Nitrobaumwolle einverleibt, und das Gemisch wird unter Zusatz einer geringen Menge
Aceton bei Raumtemperatur in einer .Knetmaschine behandelt. Es entsteht eine gleichmäßige
plastische Masse, die bis zur Verflüchtigung des Lösungsmittels auf heißen Walzen
zusammengewalzt wird. Die fertige Masse wird in Blattform gebracht und zwischen
mit einem mit Klebstoff versehenen Glasplatten durch Pressen befestigt.
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Beispiel 2 i5o Teile mit Spiritus angefeuchteteNitrobaumwolle (ioo
Teile Trockengewicht) werden mit 9o Teilen Dibutylphthalat in einer Knetmaschine
zu einer steifen Masse verarbeitet. Man setzt 4o Teile gekörntes Polymethylmethacrylat,
das io °/o Dibutylphthalat enthält, zu und homogenisiert das Gemisch durch Zusammenwalzen
mittels heißer Walzen. Beispiel 3 25o Teile finit Wasser angefeuchteter Nitrocellulose
(i 5o Teile Trockengewicht) und 13o Teile einer Gallerte, die durch Polymerisieren
von in 94 Teilen Dibutylphthalat gelösten 36 Teilen Methylmethacrylat gewonnen ist,
versetzt man mit i2o Teilen technischem Spiritus und behandelt die Masse in einer
Knetmaschine. Die dickbreiige Masse wird bei Raumtemperatur unter einem Druck von
211 kg/cm= durch einen Celliiloidfilter geschickt, worauf man das Filtrat bis zur
Verflüchtigung des Lösungsmittels heiß walzt. Das Walzerzeugnis wird zwischen polierten
Metallplatten in die für die Herstellung von splitterfestem Verbundglas geeignete
Blattform gepreßt. Beispiel 4 In Gegenwart von 94. Teilen Di-n-amylphthalat werden
36 Teile Methylmethacrylat mittels Benzoylperoxyd polymerisiert. Das Gel wird mit
ioo Teilen (Trockengewicht) Nitrobaumwolle, die mit Wasser angefeuchtet ist, sowie
mit 8o Teilen Alkohol in einer Knetinaschine bei Raumtemperatur behandelt. Die breiige
Masse wird wie im Beispiel 3 filtriert und dann bis zur Verflüchtigung des Lösungsmittels
mittels heißer Walzen (Temperatur der Walzen ungefähr ioo°) zusammgewalzt. Die von
den Walzen kommende kreppartige Masse wird zwischen polierten Metallplatten zu Verbundglaszwischenlagen
mit polierter Oberfläche gepreßt. Beispiel 5 In Gegenwart von 117 Teilen Di-n-butylphthalat
werden 23 Teile Methylmethacrylat
mittels Benzoylperoxyd polymerisiert.
Dem entstehenden elastischen Gel setzt man ioo Teile (Trockengewicht) mit Alkohol
angefeuchteter Nitrobaumwolle zu und behandelt mit Zusatz einer geringen Menge Acetdi
bei Raumtemperatur in einer Knetmaschflxie" Die gewonnene plastische Masse wird
bis-, zur Verflüchtigung des Lösungsmittels auf i heißen Wälzen (Temperatur zwischen
6ö und 8o°) vorgewalzt und die dabei entstehende kreppartige Masse bei erhöhter
Temperatur zwischen polierten Walzen fertiggewalzt: