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Verbundsicherheitsscheiben
Die handelsüblichen Verbundsicherheitsscheiben bestehen aus zwei etwa 2 bis 4, vorzugsweise etwa 3 mm dicken Glasplatten, die durch eine etwa 0, 05 bis 1, 0, vorzugsweise etwa 0, 1 bis 0, 5 mm dicke Schicht aus einem elastischen Klebemittel, in der Regel weichmacherhaltigem Polyvinylbutyral, miteinander verkittet sind.
Diese Verbundscheiben halten bei Raumtemperatur im allgemeinen Stössen mit einer Energie bis zu etwa 1, 5 mkp stand. Bei stärkeren Belastungen werden sie durchstossen. In einem solchen Fall ist es der Vorteil dieser Scheiben, dass die Hauptmenge der dabei entstehenden Glassplitter nicht abspringt, sondern von der Klebeschicht festgehalten wird und der Rest energielos herunterfällt. Erfolgt der Durchstoss aber durch einen menschlichen Körperteil, z. B. den Kopf, etwa bei einer Automobil-Windschutzscheibe, so besteht für diesen Körperteil dennoch die Gefahr schwerer Schnittverletzungen, nämlich durch Bildung der sogenannten"Halskrause".
Es sind auch schon Sicherheitsscheiben vorgeschlagen worden, die aus einer mindestens etwa 2 mm dicken Platte aus hochmolekularem, linearem Bisphenol-Polycarbonat bestehen, die ihrerseits mit kratzfesten Oberflächenschichten versehen ist. Bei einer Ausführungsform dieser Sicherheitsscheiben bestehen beide kratzfesten Oberflächenschichten aus mit der Polycarbonatplatte durch eine etwa 0, 1 mm dicke Klebeschicht verbundenen, bevorzugt höchstens etwa l, 5 mm dicken Glasplatten.
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Gegenstand der Erfindung sind nun Verbundsicherheitsscheiben, die aus zwei, mehr als 2, 5 mm dikken klar-durchsichtigen, gegebenenfalls gekrümmten und/oder gefärbten Glasplatten bestehen, zwischen die eine klar-durchsichtige maximal 2 mm dicke, gegebenenfalls gefärbte Folie aus hochmolekularem Polycarbonat zweiwertiger Phenole mittels klar-durchsichtiger, gegebenenfalls gefärbter Klebeschichten mit einer Dicke unter 1 mm gleitfähig eingelegt ist, die dadurch gekennzeichnet sind, dass die Dicke der Glasplatten, die vorzugsweise beidseitig geschliffen und poliert und gegebenenfalls vor-
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50, 5, vorzugsweise 0, 7 mm, und die Dicke der Klebeschichten mindestens 0, 05 mm betragen.
Es hat sich gezeigt, dass der Gebrauchswert derartiger Sicherheitsscheiben für viele Verwendungszwecke, so insbesondere für Verglasungen von Fahrzeugfenstern, z. B. als Windschutzscheiben bei Kraftfahrzeugen, grösser ist als derjenige der vorgenannten bekannten Sicherheitsscheiben.
Eine solche Sicherheitsscheibe ist trotz der vergleichsweise nur geringen Dicke der Polycarbonatfolie allen praktisch bei derartigen Scheiben vorkommenden Stossbelastungen überraschenderweiseebenso gewachsen wie die Sicherheitsscheiben, die im wesentlichen aus einer dickeren Polycarbonatplatte bestehen, d. h. auch sie werden nicht durchstossen. Ist der Schlag stark genug, um die vergleichsweise dicken Glasplatten zu zerbrechen, so wird die übrige Schlagenergie auch von der dünnen Polycarbonatfolie noch vollkommen aufgenommen, nun aber nicht durch Rückfederung, sondern überraschenderweise dadurch, dass die Folie an der Stelle der Schlagbelastung infolge eines Verstreckungsvorganges, durch den die Energie vernichtet wird, deformiert, obgleich die Polycarbonate normalerweise wesentlich unterhalb der Einfriertemperatur nur schwer und nur begrenzt verstreckbar sind.
Möglicherweise führt die auf einen engen Raum auftreffende Schlagenergie zu einer hinreichenden lokalen Erwärmung des Polycarbonats, so dass die Einfriertemperatur an dieser Stelle überschritten und die Folie, wie erwähnt, unter Verstreckung deformiert wird.
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Glasplatten technisch erheblich leichter durchzuführen, als eine praktisch bereits starre, dickere Polycarbonatplatte mit praktisch ebenfalls starren, wenn auch dünneren Glasplatten zu verbinden.
Die Kombination dieser Eigenschaften ist bei keinem andern, bis jetzt bekannten Kunststoff anzutreffen. Erwähnt sei schliesslich auch noch, dass sich auch die vergleichsweise geringe Wärmeleitfähigkeit der Polycarbonate günstig auswirkt, indem die Neigung, bei Temperaturunterschieden zu beschlagen, dadurch stark vermindert ist. Deshalb eignen sich gerade die erwähnten Polycarbonate in Kombination mit Glas so besonders gut für die Verwendung von Verbundsicherheitsscheiben.
Die Herstellung der hochmolekularen thermoplastischen Polycarbonate zweiwertiger Phenole, insbesondere Bisphenylolalkanen, ist bekannt und z. B. in den deutschen Patentschriften Nr. 1011178, Nr. 971777 und Nr. 971790 beschrieben. Aus diesen Polycarbonaten können die etwa 0, 5 bis 2 mm dikken Platten in bekannter Weise aus der Schmelze durch Breitschlitzdüsen gegossen werden. Um diesen Platten praktisch vollständig planparallele Oberflächen und damit optische Isometrie zu verleihen, ist es im allgemeinen zweckmässig, sie, wieder in bekannter Weise, in einer Plattenpresse oder einem Kalander nachzubehandeln.
Als Klebemittel eignen sich die bei den vorerwähnten bekannten Sicherheitsscheiben verwendbaren Kleber, z. B. Silikonkautschuk und härtbare Polyester-Styrolmischungen, vorzugsweise solche, bei denen das Mischungsverhältnis Polyester : Styrol mindestens etwa 4 : 1 beträgt, sowie weichgestellte Epoxydharze, ferner die von der Verbundscheibenherstellung her bekannten Polyvinyl-Butyral-Folien u. dgl. Als besonders vorteilhaft haben sich die als Klebemittel an sich bekannten, mehr oder weniger weich eingestellten Polyacrylat-Kleber erwiesen, da sie auch in vergleichsweise dickeren Schichten besondere optische Klarheit, eine ausgezeichnete Adhäsion an Glas und Polycarbonat und eine für eine gleitfähige Verkittung geeignete Kohäsion besitzen, die auch bis zu Temperaturen bis etwa-30 C hinreichend erhalten bleibt.
Das Verkitten der drei Scheiben erfolgt in aus der Verbundscheibenherstellung her bekannten Wei- se.
Die neuen Verbundsicherheitsscheiben können überall da verwendet werden, wo es erwünscht ist, dass die Scheiben auch durch heftige Schläge nicht durchstossen werden und die Gefahr von Schnittver- letzungen ausgeschlossen sein soll. Wegen der oben genauer beschriebenen besonderen Eigenschaften der neuen Scheiben sollen sie insbesondere als Sicherheitsscheiben in Fahrzeugen aller Art, namentlich als
Windschutzscheiben in Strassenfahrzeugen, verwendet werden, wobei die Scheiben so angebracht wer- den, dass die Glasplatte nach aussen und die Polycarbonatplatte nach innen zu liegen kommt.
Beispiel l : Auf eine 30 X 30 cm grosse, 2, 8 mm dicke Spiegelglasplatte wird eine ebenso grosse,
0, 5 mm dicke Klebefolie aus einem Mischpolymerisat aus 65 Gew.-o 2-Äthylhexylacrylat und 35 Gew.-o Methylmethacrylat der relativen Viskosität 1, 815, gemessen an einer Lösung von 0, 5 g Substanz in 100 ml Benzol bei 200C aufgelegt. Darauf wird eine 30 x 30 cm grosse, 0, 8 mm dicke Platte aus Bisphenol- - A-polycarbonat mit einer relativen Viskosität von 1, 32, gemessen an einer Lösung von 0, 5 g Substanz in 100 ml Methylenchlorid bei 250C, aufgelegt. Dann wird nochmals eine Klebefolie gleichen Ausmasses und gleicher Zusammensetzung und schliesslich eine Spiegelglasplatte gleichen Ausmasses daraufgelegt.
Damit ein Gegeneinanderverschieben der fünf Schichten bei dem nachfolgenden Arbeitsgang vermieden wird, wird das Laminat mittels Klammern zusammengehalten. Es wird dann in einem Autoklaven bei einem Druck von 100 Torr auf 1300C erwärmt und danach während 60 min langsam auf Raumtemperatur abgekühlt unter gleichzeitiger Erhöhung des Druckes auf Atmosphärendruck. Es wird eine klar-durchsichtige Verbundscheibe erhalten,
Beispiel 2 : Man verfährt wie bei Beispiel 1, verwendet jedoch zwei vorgespannte Spiegelglasplatten,
Beispiel 3 : Man verfährt wie bei Beispiel 1, verwendet jedoch als Klebefolie eine solche aus einem Mischpolymerisat aus 65 Gew. -0/0 Butylacrylat und 35 Gew.-o Methylmethacrylat der relativen Viskosität 1, 75.