NO164425B - Fremgangsmaate til fremstilling av et besjiktningsmiddel for papir og andre celluloseholdige stoffer. - Google Patents

Description

Laminert sikkerhetsglass med polykarbonatskikt.

De i handelen forekommende laminerte sikkerhetsglass

består av to glassplater med en tykkelse på 2 - <l>+, fortrinnsvis cirka 3 mm som er forbundet med hinannen ved et lag av et elastisk klebemiddel som har en tykkelse på 0,05 til 1,0, fortrinnsvis 0,1

til 0,5 mm, og som regel består av polyvinylbutyral med et myknings-middel.

Disse sikkerhetsglass vil ved romtemperatur i alminnelig-

het motstå stot med en energi på cirka 1,5 mkp, mens de blir gjen-nomhullet ved sterkere stStbelastninger. Imidlertid har sikkerhetsglass av denne art den fordel at hovedmengden av de glassplinter som dannes når glasset gjennomhulles, ikke frigjores, men fast-

holdes av klebemiddellaget, mens de splinter som loser seg faller £?. "kl<9>? SElJ/ia* <lm>idl<9rt>ld "i«~*«*d.t skyldes en mennes*-

lig legemsdel, f. eks. et hode, som tilfellet ofte vil være ved biluhell, er denne legemsdel lett utsatt for å bli beskadiget ved alvorlige snlttskader ved at der omkring hullet danner seg radialt rettede splinter som er meget farlige for halsen (såkalt "halskrave").

Det har hittil vart antatt at laminerte sikkerhetsglass av denne type kunne forbedres ved at tykkelsen av klebemiddellaget eller folien okes f» eks* til mellom 0,76 og 3 mm, samtidig som innholdet av mykgjbrlngsmidlet okes og glassplatene samtidig velges noe tynnere (se US-patent 2 9^6 711)» Også disse laminerte sikkerhetsglass har funnet anvendelse i praksis og går under navnet

"High Impaot" (Hl-)laminatglass med en butyralfolietykkelse på 0,76 mm. Erfar inge nejhar imidlertid vist at den. hastighet med hvilken et menneskes hode stotar gjennom et sådant frontglass, okes vesentlig, men samtidig oker faren for livsfarlige halshvlrvelbrudid. Grunnene herfor skal forklares i det fblgende.

Det er også blitt foreslått å fremstille laminert sikkerhetsglass som består av minst ca 2 mm tykke plater av hoymolekylart, lineært bisfenol-polykarbonat som er forsynt med ripesikre overflatelag. Ved en utfbrelse av dette sikkerhetsglass består de to ripesikre overflatelag av fortrinnsvis hdyst oa 1,5 mm tykke glassplater som er forbundet med polykarbonatplaten ved ca 0,1 mm tykke klebelag. Ved sikkerhetsglass av denne art utgjor polykarbonat-iplaten den overveiende del av hele laminatet, da glassplatene bare tjener til å gi polykarbonatplaten en ripefri overflate. De bvrige ;egenskaper ved disse laminerte sikkerhetsglass bestemmes således jpraktisk talt utelukkende av polykarbonatplatens egenskaper.

Den viktigste fordel ved disse laminerte sikkerhetsglass i består således i at de som folge av polykarbonatplatens hdye slag-j fasthet ikke g jennonrstbtes, selv ved sterke slag. Det vil hbyst I være dekkplatene av glass som splintres, men disse splinter vil jIkke frigjbres, da de fortsatt vil fastholdes ved hjelp av det kleb-rige lag, således at der heller Ikke kan dannes noen åpning med i radialt rettede glassplinter ("halskrave").

i

] En annen fordel ved disse sikkerhetsglass ligger i poly-karbonatenes gunstige lysstråle-absorbsjons-egans&aper, idet tapen» i det synlige'spektrum er ubetydelig, mens de udnskede ultrafioletbe og infrarbde stråler holdes praktisk talt fullstendig tilbake. I I denne forbindelse skal også nevnes de n bedre varme1solasjon aaanmnl

lignet med ruter som bare består av glass, hvilket blant annet ta-rer til at disse laminater med polykarbonatskiver har mindre ten-dens til å dugge enn glassplater.

For så vidt disse laminerte sikkerhetsglass består av en plate av en klart gjennomsiktig polykarbonatplate og klart gjennomsiktige glassplater og klebemiddellaget også velges av den klart gjennomsiktige art, kan disse glass f. eks. anvendes i forbindelse med kjtfretbyer, særlig biler og Jernbanevogner. Imidlertid er do mindre egnet som front- eller vindbeskyttelsesglass, da de, hvis de f. eks* treffes av en av passasjerenes hode, vil fjære tilbake og4iom fdlge av dett® kunne bevirke en alvorlig hjernerystelse (pendeltrauma) eller til og med et halshvirvelsdylebrudd.

Oppfinnelsen tar sikte på et laminert sikkerhetsglass av den art som består av to klart gjennomsiktige, eventuelt krummede eller/og farved® glassplater, mellom hvilke der ved hjelp av klart gjennomsiktige, eventuelt farvede klebende lag er glldedyktige Inni* lagt en klart gjennomsiktig, eventuelt farvet folie av et hbymola= kylart polykarbonat av to-verdige fsnoler, at glassplatene; som

fortrinnsvis er slipt og polert på begge sider og eventuelt £or~ spent;, har en tykkelse på mellom 2S8 og 3S3 mm9 at polykarbonatfolien ha? en tykkels© på mellom 0,7 qg ls5 mm og at d© klébend® lag har en tykkels® på mellom 0,05 og 1,0 uuso

Det har vist seg at et laminert sikkerhetsglass av dean© art hai?, stor bruksverdi ved mango anvendelseøformål5 således-.. aasFltfe som rtatQ? i kjtJfføtdyarp såsom froatglasa^iato? 1 biles?, og at diaao Sikkerhetsglass byr på stirre fordoler eåzx de innledningsvis bs= skreva© lamioorto sikkQ^hotøglass» i

Biktigaok ©r tykkelsen av glassplatens og av buty<p>al-;£bli©a ved ds ovenfor nevnt© Hl-sikkeshstisglaos av samme stbrrels© i- \ srdoa.soB tylskolsen av.glasskiv©a og av lolykarbonafcfoliea vad .. ølkke<y>hetøgleoset i henhold til foroiiggcridQ ®ppf innolso.j. og. i dot overiaavat©. mor.lfeaasefa'patøat <q>é åét lafefirllg forklagt ■'ferøiikøa virkning som oppnås véå å aavenda diasQ. iykkolo©?j aår-dot' gjolSpy :/.;i^-iBse^%.iPoiPE6ia> afij? :W'$ t£& a * v^ an' jå øsqo J era.- oodo Inte*. fé>&&%~ J• ilaøaat;(Bi?-' raédatlit av. dattø øåÉmoåaét*^ kiteriala»<;> ■"' ..<: >- •,,.-Sil^teaQo; Sqs dioso i'dot VQsont&lgo ovéffoasb^.ésaiaQad^.'. tytikéivits'- av :Q2,aadp2i&taa;:'©g^ kuastoto^foliå^-M' doi;iaidlostid fast-§,l&a-,ac fde-^ayo sikkerhetoglass akillQ<g> osg, ffga- åa øyGafor beskreva .

<!> glass ved to vesentlige trekk, nemlig at kunststoffolien ikke be-i står av en sterkt mykgjort butyralfolie, men av en ikke-mykgjort I polykarbonatfolie og at der mellom denne polykarbonatfolie og

I glassplaten er anordnet et klebende lag, da polykarbonatfolien son sådan ikke binder seg til glass, mens' den mykgforte butyralfolie selv tjener som klebemiddel.

Da en polykarbonatfolies egenskaper imidlertid er full-standig forskjellige fra en mykgjort polybutyralfolles egenskaper, i vil de tilsvarende laminatglass oppfore seg meget forskjellige nåi i de treffes av en passasjers hode.

Ved at tykkelsen av glassplatene ved de kjente laminatglass er redusert, blir den såkalte "peak foroe" betydelig nedsatt sammenlignet med forholdene ved de eldre sikkerhetsglass. Dette gjelder også for sikkerhetsglasset ifblge oppfinnelsen. Som folge av den sterkt mylgjorte butyralfolie minskes dessuten også den såkalte "onset", dvs. kraftbkningsforholdet ved anslag, og i tillegg hertil skal nevnes at denne likeså vel som den mindre "peak foroe! er bnskelig (se det amerikanske patent, spalte 2, linje 57» til I spalte 3» linje 6). Dette antas å henge sammen med den sterkt

•mykgjorte butyralfolies meget stor plastiske deformerbarhet. Da i

I denne plastiske deformerbarhet er uten sammenligning mindre ved Ipolykarbonatfolien, vil den nedsatte "onset" ved de nye plater ikke i eller bare i meget liten utstrekning opptre. Fprsåvidt kunne det I synes som om laminatglassene ifblge oppfinnelsen er mindre egnet enn de som er beskrevet ovenfor, men dette er i virkeligheten ikke :tilfelle, for ved de betraktninger over egenskapene som gjbres i idet amerikanske patent og som er bnskelige ved et sikkerhetsglass, er en vesentlig omstendighet •satljhelt ut av betraktning. De farer v som oppstår når et menneskes hode treffer en plate, består nemlig ikke bare i skader som folge av glassplinter eller den såkalte i"halskrave", i hjerneskallebrudd som folge av for hby "peak force", 1 alvorlige hjernerystelser som fblge av tilbakefjæringen ved hby ;"peak foroe" eller kroppens utslyngning gjennom en bdelagt rute,

imen den storste og mest dbdelige fare beståt"i halvhvirvelbruddet.

i

;Man vet idag at disse halvhvlrvelbrudd oppstår ved at glassfolien, [etter at glassplatene er blitt bdelagt, når folien har stol motståxi Imot. å bli bdelagt og stipr plastisk strekkbarhet, buler seg ut på u ' Itreffpunktet og fblgelig holder hodet tilbake i sin stilling,Vsam-jtidig som passasjerens kropp med sin store vekt skyves etter, flå-

I lades at stotenergien vil virke på den mer eller mindre bbyde halji-hvirvelsoyle og derved forårsake at denne brister eller brekker.

Av dette fremgår det at det tidsrom, i hvilket kreftene virker, spiller en ganske vesentlig rolle. Allerede L. M. Patricl:, Departement of Engineering Mechanics ved Wayne State University, hår konstatert toleransene for de tillatte krafthemnlnger i avhen-

I gighet av virketiden for et menneskes hode ved hjererystelser av

i

j midlere grad (se "Human Tolerance to Impact - Basis for Safety j Design"). Nyere undersøkelser av D. Ziffer, F. Brtlckner og R. Hein over "Das Verhalten der HalswirbelsHule in Verbindung mit der ; SohHdelbasis und der oberen BrustwirbelsSule bei StUrzen auf Sichsr-heitsglass ftlr Automobilfrontscheiben (Einscheiben-Sicherheitsglas-Verbundsicherheitsglas)", Zentralblatt fttr Verkehrsmedizin, Verkehrs-psychologle und angrenzende Gebiete, desember 1967, har vist at toleransegrensen for hemmekreftenes virketid ved makroskopiske halshvirvelskader ligger vesentlig under den ovenfor nevnte tole-ransegrense for hjernerystelser. I hvilken utstrekning dette er tilfelle, fremgår av folgende talls Ved en virketid av de effek-tive stotkrefter på 50 ms ligger toleransegrensen ved hjernerystelser i henhold til Patrick allerede ved 220 kpef.£, men ved beskadi<g>elser av halshvlrvelsbylen så langt ned som på 50 kPaff Disse verdier gjelder for makroskopiske skader på halvhvirvelsbylen, f. eks. begynnende riss 1 mellomhvirvelskivene. Toleransegrensen ligger

ennå lavere;^ hvis man også skal ta mikroskopiske skader 1 betraktning, hvilke også kan være livsfarlige. I alminnelighet må man si at stbttider på mer enn 30 ms representerer en alvorlig fare !ifor halshtiirvelsbylen og fblgelig ubetinget må unngås.

I Med særlig sterkt mykgjorte og særlig tykke butyral-folier i henhold til ovennevnte amerikanske patent vil imidlertid virketiden av kreftene på et hode som treffer glassplaten nettopp bli særlig lang (se også kurve B i patentskriftet), således at faren for halshvlrvelbrudd forsterkes overordentlig meget. Således har man f. eks. målt de totale stbttider ved skiver med en 0,76 mm tykk polyvinylbutyralfolie på inntil 160 ms. Dette synes også, son jdet i mellomtiden er blitt kjent, å være årsaken til at uhellene med dbdelig utgang, hvor hodet traff et sådant sikkerhetsglass i bilen, helle.r: ikke gikk tilbake etter innfbrlngen av HI-sikkerhets - glassene.

Ved de laminerte sikkerhetsglass i henhold til oppfinnel-

sen er forholdene vesentlig anderledes.

Den totale stcSttld blir drastisk nedsatt som folge av polykarbonatets særlige egenskaper. Polykarbonatfolien deformeres

1 lokalt begrenset omfang umiddelbart under stotpunktet og trekkes

forbvrlg ut av rammen uten å bli utsatt for noen nevneverdig strekking. Som følge av polykarbonatets lille strekkbarhet vil ruten vare frigjort fra rammen allerede etter oa0 20 ms, mens det,

hvis der anvendes polyvlnylbatyral, som allerede nevnt, ville ta inntil 160 ms fttr glassplaten blir trukket ut av rammen»

Det er altså 1 overensstemmelse med de nyeste erkjennel-ser når det gjelder halshvirvelskader, mindre farlig å frigi hele rammeåpningen enn & la det foregå en langsom tilintetgjørelse av stbtenergien ved plastisk deformasjon av sikkerhetsglasset.

Hvis glassplatene eller/og polykarbonatplaten er for

tynne, vil ikke all energi bli forbrukt når glassplatene gjennom-brytes og polykarbonatplaten deformeres; sikkerhetsglasset ville da iunn© states gjennom og opptre på samme måte som de tidligere kjente Laminerte sikkerhetsglass» Hvis glassplatene er for tykke, vil de

Lkke briste, således at der ville oppstå en tilbakefjæring som ovenfor nevnto Hvis derimot polykarbonatplaten er for tykk, vil den

; Lkke bli deformert og der vil også i dette tilfello oppstå en tilbake f j sar ing»

Ifblge oppfinnelsen skal alto& >tykkeloen både i av glnso-platone og av polykarbonatplaten volgoo bålodes at dot ved oammsa» /

i elobing av de tre plater dannede laminat, kan motstå mindre ctbjS ute a

•• 'I laf^oscaa^ooOQGVttOOffislJ&boWfføs' røyot?q citOOono^Gao? oOo© jfr ©GpoSsap j /,;> j i>ersoner for skader som fbTg© av atstfieado splinter ellor som fblgc av at platen fjorer tilbaker Innenfor tykkeIsesområdenoifbigo opi» p.aneloen kan man til oa viss grad innotillo don stbtgrinse inntil Wilkea sikkerhetsglaooet forblir labeskadigGt, aoolig vod eatoa å •, yoloo tyanero ellor tykker© glossplaefor sllor øa tynnoro ollo? $$slso= sp polykarbonatg)lat©o For <! et ooete o.2>,.dot '& forotrokki d volgo '... '' ! pymnoro. glasopldtos? fcombiaex t med oa ftylskorp polykarbonAtplDto bllci?.

I pvonite j ollos> £. vcIqo oXlo t?o ^pictQ? pifldoio,. tykkoo

ofcal fFOQhevog ct doa.Éo.^ato lokalo fiofG^eaoioæ gv -- , '■•'4.|)61ytex?feonatplDtoa ,.or bptiacot av 'noJ.yDoj?bocatctc ocbl&ge 0QG0É}kcp .

<;>'aS <4c$,.pG><floa> oao $$ >& o os poQot ptj&vfc .iikicr st iva^GatfoapBya^

i og for seg ligger hbyt, f. eks. på ca. lkO° C ved polykarbonat ar blsfenol A (2,2-bls-fenylol)propan), ikke oppviser noen koldflytniig og fblgelig egentlig ikke er å anse som plastisk deformerbart da platene ellers ikke ville ha varig formfasthet, men på den annen side under visse betingelser er strekkbart. Den lokale deformasjon eijher altså en folge av en strekkprosess som er forbundet med et forbruk av betydelige energimengder.

Ennvidere er polykarbonatets absorbsjonsevne for ultra-fiolette og lnfrarbde stråler så stor at det er tilstrekkelig med en tynn folle for å holde disse stråler praktisk talt fullstendig tilbake. Med hensyn til de optiske egenskaper gjelder 1 tillegg hertil at glassplater med en tykkelse på oa 2,5» særlig fra 2,8 mm og oppad, 1 motsetning til tynnere glassplater, lett lar seg slipe og polere på begge sider, således at man fortrinnsvis kan gjore bruk av såkalt speilglass. Pblgelig vil de nye laminerte sikkerhetsglass i vesentlig sterkere grad tilfredsstille de hbye krav son stilles til den optiske kvalitet, særlig når det gjelder de front-glassplater som skal anvendes 1 motorkjbretbyer og hvilke som rega. er krummet, enn det hittil anvendte sikkerhetsglass (sammenlign i denne forbindelse f. eks. "Verkehrsblatt", Amtsblatt des Bundes-ministers ftlr Verkehr der Bundérepublik Deutschland, 19» årg. 1965» hefte 3, s. 61 - 116, særlig s. 89, avsnitt 8, 25 (2) og s. 91» v. spalte 3)*

Ikke minst betydning har det at fremstillingen av stbrre, særlig av krumme sikkerhetsglass ved Innklebing av en mellomliggenle tynn, bbyellg polykarbonatfolie mellom de tykkere, eventuelt på forhånd krummede glassplater, teknisk sett er vesentlig lettere å gjennomfbre enn å forbinde en tykkere, praktisk talt stiv polykarbonatplate med likeledes praktisk talt stive glassplater som eventuelt kan være tynnere. Det skal også nevnes at polykarbonatets forholdsvis lave varmeledningsevne også gjor seg gunstig gjeldende, da tendensen til duggdannelse og rimlng ved temperaturdifferanser er sterkt nedsatt. Av denne grunn egner det nevnte polykarbonat seg 1 kombinasjon med glass særlig til fremstilling av laminerte sikkerhetsglassplater.

Fremstillingen av hbymolekylære termoplastiske polykarbonater med toverdige fenoler, særlig blsfenylol-alkaner, er kjent q f. eks. beskrevet 1 de tyske patenter 1 011 178, 971 777 og 971 79U Av disse polykarbonater kan pl ater 1 en tykkelse på 0,5 til 2 mm jå kjent måte trekkes ut av smeiten gjennom bredsllssdyser. For at lisse plater skal få praktisk talt fullstendig planparallelle over-flater og dermed optisk isommetri, er det i alminnelighet henslkts-aessig å etterbehandle dem på i og for seg kjent måte i en plate-jresse eller en kalander.

Som klebemiddel kan anvendes de midler som allerede anvendes ved fremstilling av de innledningsvis beskrevne laminerte sikkerhetsglass, f. eks. sllisiumkautsjukk og herdbare polyester-styrolblandinger, fortrinnsvis sådanne hvor blandingsforholdet poly-ester til styrol er minst h : 1, samt blb'.tgjorte epoksyd-harpikser Og de polyvinyl-butyral-folier og lignende som er kjent i forbindelse med fremstillingen av laminert sikkerhetsglass. De i og for seg kjente, mer eller mindre blbtgjorte polyacrylat- klebemidler iiar vist seg særlig gunstig, da de også i form av forholdsvis tykke '.ag har særlig optisk klarhet, en utmerket adhesjon til glass og polykarbonat og en kohesjon som gjor dem egnet ved en glidedyktig nammenkitting og som også i. tilstrekkelig grad beholder disse egenskaper ved temperaturer ned til ca -30° C.

Selve sammenkittingen av de tre skiver foretas på en måte $om er i og for seg kjent fra fremstillingen av laminert sikkerhets-

glass. Det nye sikkerhetsglass kan finne anvendelse overalt hvorIi det er onskellg at et vindusglass ikke blir gjennombrutt selv om qet utsettes for kraftige slag og faren for snlttskader skal ute-lukkes. Som folge av de ovenfor beskrevne, særskilte egenskaper er det nye sikkerhetsglass spesielt egnet til bruk i kjbretoyer av énhver art, bare ikke til frontglass i biler. i : i Eksempel 1 ., j I En 30 x 30 cm stor, 2,i8 mm tykk speilglassplate ble for- | iynt med en 30 x 30 cm stor, 0,5 mm tykk klebefolie av et blandings-polymerlsat av 65 vektprosent 2-ethylhexylacrylat og 35 vektprosent iethylmetaorylat med en relativ viskositet på 1,815, målt i en opp-løsning av 0,5 g stoff i 100 ml benzol vad 20° C. På dette lag ble der så anbragt en 30 x 30 cm stor, 0,8 mm tykk plate av bisfenol-A-polykarbonat med en relativ viskositet på 1,32 målt med en 0,5 pro-J sents methylenkloridopplbsning ved 25° C. På sistnevnte lag blei det også anbragt en klebefolie med samme dimensjoner og samme I sammensetning og tilsatt en speilglassplate med de o venfor angitte i

dimensjoner. For at de fem lag ikke skulle forskyves innbyrdes under den påfblgende behandling ble Laminatet holdt sammen ved hjelp av klammere. Laminatet ble oppvarmet i en autoklav til 130° C v.ed et trykk på 100 torr og derpå i lbpet av 60 min langsomt avkjblt til romtemperatur, hvorunder trykket ble okt til atmosfæretrykk. Resultatet var en klart gjennomsiktig laminert plate.

Eksempel 2

Fremgangsmåten var den sa:ame som beskrevet under eksempel 1, men gLassplatene var forspent speilglassplater.

Eksempel ^

Fremgangsmåten var den samme som beskrevet under eksempel 1, men som klebefolie ble anvendt en av et blandingspolymerisat av 65 vektprosent butylacrylat og 35 vektprosent methylmetåcrylat med en relativ viskositet på 175.

Claims (2)

1. ■*•• Laminert sikkerhetsglass, beståande av to klart gjennomsiktige, eventuelt krummede

   eller/og farvede glassplater, nellom hvilke der ved hjelp av klart gjennomsiktige, eventuelt farvede klebende lag er glidedyktige innlagt en klart gjennomsiktig, eventuelt farvet folie av at.hby-molekylært polykarbonat av to-verdige fenoler, karakterisert ved at glassplatene, som fortrinnsvis er slipt og polert på begge sider og eventuelt forspent, har en tykkelse på mellom 2,8 og 3>3 nm, at polykarbonatfolien har en tykkelse på mellom 0,7 og 1,5 mm og at de klebende ,lag har en tykkelse.på mellom 0,05 og 1,0 mm.
2. 2. Sikkerhetsglass i henhold til krav 1, karakterisert ved at de klebende lag består av et polyacrylatklebemid-del.