DE2650120A1 - Manufacture of laminated security glass for windscreens etc. - using silane(s) to bind olefin polymer(s) to glass - Google Patents
Manufacture of laminated security glass for windscreens etc. - using silane(s) to bind olefin polymer(s) to glassInfo
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Abstract
Description
Verfahren zur Herstellung von VerbundsicherheitsglasProcess for the production of laminated safety glass
Gegenstand der deutschen Patentschrift ........Subject of the German patent specification ........
(Patentanmeldung P 25 49 474.0) ist ein Verfahren zur Herstellung von Verbundsicherheitsglas durch ein- oder beidseitiges Verbinden einer oder mehrerer Silikatglasscheiben mit weichgemachten Kunststoff-Folien bei erhöhter Temperatur mit Hilfe von Silanen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man als Kunststoff-Folie weichgemachte Polyvinylchlorid enthaltende Folie aus hochmolekularem Vinylchlorid-homo- und/oder -copolymerisaten oder- pfropf polymerisaten und als Silane silicium-orgamofunktionelle Silane, gegebenenfalls im Gemisch mit einem oder mehreren silioiumfunktionellen Silanen, verwendet und den Verbumd bei 120 bis 200° C herstellt. (Patent application P 25 49 474.0) is a method for production of laminated safety glass by joining one or more of them on one or both sides Silicate glass panes with plasticized plastic films at elevated temperatures with the help of silanes, which is characterized in that it is used as a plastic film plasticized polyvinyl chloride containing film made of high molecular weight vinyl chloride homo- and / or copolymers or graft polymers and, as silanes, silicon-orgamofunctional Silanes, optionally in a mixture with one or more silicon-functional ones Silanes, used and the Verbumd produces at 120 to 200 ° C.
Gemäß einer speziellen Durchführungsform den die Silane in einem Lösungsmittel gelöst in der Weise eingesetzt, daß man diese Silan-Lösungen auf wenigstens eine der zu verbindenden Grenzflächen der miteinander zu verbindenden Sc@ichten aufträgt, das Lösungsmittel abdampft und anschließend der Verbund herstellt. According to a special implementation form, the silanes in one Solvent dissolved used in such a way that one of these silane solutions at least one of the interfaces to be connected of the layers to be connected to one another applies, the solvent evaporates and then the bond is established.
Diese Durchführungsform schließt auch die Arbeitsweise mit ein, bei der das Silan in einem Lack eingesetzt wird, und das Silan in diesem Lack entweder gelöst oder dispergiert vorliegt.This form of implementation also includes the method of operation which the silane is used in a lacquer, and the silane in this lacquer either present dissolved or dispersed.
Es wurde nun in Abänderung des Verfahrens der deutschen Patentschrift ... (Patentanmeldung P 25 49 474.0) ein Verfahren zur Herstellung von Verbundsicherheitsglas durch ein- oder beidseit iges Verbinden einer oder mehrerer Silikatglasscheiben mit |weichgemachten Kunststoff-Folien mit Hilfe von Silanen, wobei diese Silane in einem Lösungsmittel oder in einem Lack gelöst in der Weise eingesetzt werden, daß man diese Silan-Lösungen oder den silanhaltigen Lack auf wenigstens eine der zu verbindenden Grenzflächen der untereinander zu verbindenden Schichten aufträgt, das Lösungsmittel abdampft und anschließend den Verbund herstellt, gefunden, das dadurch gekennzeichnet ist daß |man als Kunststoff-Folie Polyvinylbutyral-Folien einsetzt. It has now been modified in the procedure of the German patent specification ... (patent application P 25 49 474.0) a process for the production of laminated safety glass by joining one or more silicate glass panes on one or both sides with | plasticized plastic films with the help of silanes, these being silanes be used dissolved in a solvent or in a lacquer in such a way, that one of these silane solutions or the silane-containing paint on at least one of the to be connected interfaces of the layers to be connected to each other applies, the solvent evaporates and then creates the bond, found that characterized in that the plastic film is polyvinyl butyral film begins.
Es ist zwar schon durch die DT-AS 24 10 153 bekannt, die Haftung zwischen weichmacherhaltigen teilacetalisierten Polyvinylalkohol-Folien und anorganischen Gläsern dadurch gezielt einzustellen daß man dem teilacetalisierten Harz vor oder während der Verarbeitung zu einer Folie vorherbestimmte Mengen eines Silans zusetzt. Bei dieser Verfahrensweise ist das Silan dew Harz in |einem gesonderten Verfahrensschritt untergemischt; es befindet sich gleichmäßig über das gesamte Harz hinweg in diesen: verteilt, Bei dieser Arbeitsweise werden also relativ große Mengen des Silans eingesetzt. It is already known from DT-AS 24 10 153, the liability between plasticizer-containing partially acetalized polyvinyl alcohol films and inorganic ones Set glasses in a targeted manner that the partially acetalized resin before or adds predetermined amounts of a silane during processing into a film. In this procedure, the silane from the resin is in a separate process step mixed in; it is located evenly across the entire resin in these: distributed, In this way of working, relatively large amounts of the Silane used.
Es hat sich nun gezeigt, daß man eine mindestens gleich gute Wirkung erzielt, wenn man nur die Oberfiche der zu verbindenden Schichten mit dem Silan behandelt, wobei diese Behandlung in Form einer Lösung durchgeführt wird. Es ist auf diese Weise möglich, erheblich geringere Mengen an Silan einzusetzen, als bei dem Verfahren der DT-AS 24 10 153 notwendig sind.It has now been shown that an effect is at least as good achieved if only the surface of the layers to be bonded is made with the silane treated, this treatment being carried out in the form of a solution. It is in this way possible to use considerably smaller amounts of silane than with the procedure of DT-AS 24 10 153 are necessary.
Die erfindungsgemäße Arbeitsweise zeigt *weiterhi.n überraschenderweise den Vorteil, daß der Einfluß des Wassergehalts der weichgemachten Polyvinylbutyralfolie auf die gewünschte Glashaftung praktisch bedeutungslos wird. Es ist bekazat, daß die Klebefähigkeit von Polyvinylbutyralfolien zu Glas umso geringer wird, je höher ihr Wassergehalt ist. Bei Verminderung des Wassergehalts nimmt dagegen die Klebefähigkeit .E.a. Durch BehandeLn der Oberflächen der Polyvinylbutyral-Folien mit Lösungen von haftkrafterhöhenden Silanen erreicht man einen konstanten Haftungswert über einen weiten Bereich bis zu hohen Wassergehalten; umgekehrt erreicht man durch Behandlung mit haftkraftmindernden Silanen einen konstanten Haftungswert über einen weiten Bereich bis zu niedrigen Wassergehalten.The method of operation according to the invention surprisingly also shows the advantage that the influence of the water content of the plasticized polyvinyl butyral film on the desired glass adhesion is practically irrelevant. It's bekazat that the higher the adhesiveness of polyvinyl butyral films to glass, the lower their water content is. If the water content is reduced, however, the adhesiveness decreases .E.a. By treating the surfaces of the polyvinyl butyral films with solutions of Adhesive strength-increasing silanes achieve a constant adhesion value over a wide range up to high water contents; conversely, one achieves through treatment with adhesive force-reducing silanes a constant adhesion value over a wide area Range down to low water contents.
Es ist weiterhin bekannt, daß weichgemachte Polyvinylbutyral-Folien im allgemeinen eine sehr hohe Haftung am Glas haben, die bei der Verwendung im Bausektor, z. B. als Bauglas-Fensterscheibe, erwünscht ist* Bei Verbund-Sicherheitsscheiben, die als Windschutzscheiben in Kraftfahrzeugen eingesetzt werden, muß die Haftkraft der Folie am Glas dagegen kontrolliert reduziert cingestellt sein. Falls nämlich die Scheibe durch Schlageinwirkung zerstört; wird, erfolgt bei sehr hoher Haftung ein Durchschlag im Schlagzentrum, ohne daß viel Glas absplittert. Bei sehr schlechter Haftung wird zwar das Schlagwerkzeug, z.B. ein Pallkörper, von der Folie elastisch abgefangen, jedoch ist die Splitterwirkung sehr groß. Bei einem Auffahrunfall mit Zerstörung der Scheibe durch Aufprall des Kopfes soll die Folie durch Dehnung einerseits die kinetische Energie langsam abbauen, | andererseits soll aber das zerstörte Glas noch so gut an der Folie haften, daß gefährliche Schnittverletzungen vermieden werden. Aus diesem Grunde muß in diesen Fällen die Haftkraft optimal auf einen definierten Pummelwert, der im allgemeinen zwischen 2 und 5 liegt, eingestellt sein.It is also known that plasticized polyvinyl butyral films generally have a very high adhesion to the glass, which when used in the construction sector, z. B. as a building glass window pane, is desirable * For composite safety panes, those used as windshields are used in motor vehicles, on the other hand, the adhesive force of the film on the glass must be reduced in a controlled manner. If namely the disc is destroyed by impact; is done at very high adhesion, a breakdown in the center of the impact without a lot of glass splintering. If the adhesion is very poor, the impact tool, e.g. a Pall body, will be used by the film is elastically intercepted, but the splintering effect is very great. At a Rear-end collision with destruction of the pane by impact of the head should the film On the one hand, slowly reduce the kinetic energy by stretching, | on the other hand but should the destroyed glass still adhere so well to the film that dangerous cuts be avoided. For this reason, the adhesive force must be optimal in these cases a defined pummel value, which is generally between 2 and 5, is set be.
Erfindungsgemäß werden die Silane in solchen Lösungsmitteln eingesetzt, in denen sie gut löslich sind und die sich nach der Folienbehandlung leicht verdampfen lassen. Weiterhin müssen die Lösungsmittel die weichgemachten Polyvinylbutyralfolien gut benetzen, ohne sie zu lösen. Solche Eigenschaften besitzen z. Bo aromatische Kohlenwasserstoffe wie Toluol oder Xylol, Leichtbenzine oder auch niedere Alkylester von niederen aliphatischen 1 Carbonsäuren, wie z.B. Äthyl- oder Butylacetat.According to the invention, the silanes are used in solvents such as in which they are readily soluble and which evaporate easily after the film treatment permit. Furthermore, the solvents must use the plasticized polyvinyl butyral films wet well without loosening them. Such properties have z. Bo aromatic Hydrocarbons such as toluene or xylene, light gasoline or lower alkyl esters of lower aliphatic 1 carboxylic acids, such as ethyl or butyl acetate.
Eine vorteilhafte Einsatzform des Silans ist diejenige, bei der das Silan in einem Lack gelöst oder dispergiert vorliegt.An advantageous form of use of the silane is that in which the Silane is dissolved or dispersed in a paint.
Als Bindemittel eignet sich beispielsweise weichgemachtes Polyvinylbutyral, das vorteilhafterweise der Rezeptur der verwendeten weichgemachten Polyvinylbutyralfolie entspricht. Prin- n zipiell sind jedoch auch andere filmbildende Bindemittel ein setzbar, wobei es von Vorteil ist, wenn diese freie OH- oder COOH-Gruppen enthalten. Plasticized polyvinyl butyral, for example, is suitable as a binder, that advantageously the recipe of the plasticized polyvinyl butyral film used is equivalent to. In principle, however, other film-forming binders are also included settable, it being advantageous if these contain free OH or COOH groups.
Die Konzentration der Silane hängt von der zu wählenden Einsatzform ab. Wenn sie in einem Lösungsmittel gelöst eingesetzt werden, kann di.e Konzentration zwischen 0,0001 und 7,0 Gew.-Teilen, vorzugsweise zwischen 0,0005 und 5,0 Gew.-Teilen, be zogen auf 100 Gew.-Teile Lösungsmittel, betragen. Wenn das Silan dagegen in einem Lack eingesetzt wird, bewegen sich die Konzentrationen zwischen 0,0001 und 2,0 Gew.-Teilen, vorzugsweise 0,0005 und 1,0 Gew.-Teilen: bezogen auf den silanhaltigen Lack. The concentration of the silanes depends on the type of application to be selected away. If they are used dissolved in a solvent, the concentration can be between 0.0001 and 7.0 parts by weight, preferably between 0.0005 and 5.0 parts by weight, be based on 100 parts by weight of solvent. If, on the other hand, the silane is in a Paint is used, the concentrations range between 0.0001 and 2.0 parts by weight, preferably 0.0005 and 1.0 parts by weight: based on the silane-containing paint.
Die erfindungsgemäß einsetzbaren Silane sind charakterisiert durch | a) die Haftkraft erhöhende sllicium-organofunktionelle Silane oder Gemische aus silicium-organofunktionellen Silanen oder b) die Haftkraft mindernde siliciumfunktionelle Silane oder Gemische verschiedener siliciumfunktioneller Silane oder c) Gemische aus wenigstens einem siliciumfunktionellen Silan mit wenigstens einem silicium-organofunktionellen Silan. The silanes which can be used according to the invention are characterized by | a) silicon-organofunctional silanes or mixtures which increase the adhesive force organofunctional silicon silanes or b) silicon-functional ones that reduce the adhesive force Silanes or mixtures of different silicon-functional silanes or c) Mixtures of at least one silicon-functional silane with at least one silicon-organofunctional Silane.
Die erfindungsgemäß eingesetzten silicium-organefuiiktionellen Sllane sind Amino- und/oder Iriino- oder Epoxigruppen enthaltende Alkylenalkoxisilane. Dabei kann eines oder beide H-Atome der Aminogruppe durch einen Amino- oder Hydroxyalkyl- oder einen Polyaminorest ersetz werden. Sie werden im folgenden als silisium-organofunktionelle Silane bezeichnet, da sie sowohl funktionelle Gruppen, wie z. B. Alkoxygruppen, die direkt mit dem Siliciumatom verknüpft sind (d.h. siliciumfunktionelle Gruppen) als auch die genannten orgariofunktionellen Gruppen enthalten, die über ein oder mehrere C-Atome an Silicium gebunden sind.The organofunctional silicon used according to the invention are amino and / or irino or epoxy groups containing alkylenalkoxysilanes. One or both H atoms of the amino group can be replaced by an amino or hydroxyalkyl or a polyamino radical can be replaced. They are referred to below as organofunctional silicon Designated silanes because they contain both functional groups, such as, for. B. alkoxy groups, that are directly linked to the silicon atom (i.e. silicon functional groups) as well as the organofunctional groups mentioned, which have an or several carbon atoms are bonded to silicon.
Bei einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform ist daher vorgesehen, daß man als die Haftkraft erhöhende silicium-organofunktionellen Silane bevorzugt solche der allgemeinen Formel einsetzt, in der R ein C1 bis C8-Alkylrest, der gegebenenfalls durch Sauerstoffatome unterbrochen ist, wie z. B. der -CH2-CH2-O-CH3-Rest, R''' ein Alkylrest mit 1 - 8 C-A-tomen, A ein geradkettiger oder verzweigter Alkylenrest mit 1 - 8 C-Atomer., der gegebenenfalls durch Sauerstoffbrücken unterbrochen ist, m = 1 oder 2 oder 3, n = 1 oder 2 oder 3 R', wenn m = 1 ist, H und/oder R" - NH2 oder R''-OH (R''= Alkylenres-t mit 2 bis 4 C-Atomen) und R', wenn m = 2 ist, H oder R"-NH-A Si (OR)n R'''3-n ist.In a preferred embodiment according to the invention it is therefore provided that the organofunctional silicon-functional silanes which increase the adhesive force are preferably those of the general formula uses, in which R is a C1 to C8-alkyl radical, which is optionally interrupted by oxygen atoms, such as. B. the -CH2-CH2-O-CH3 radical, R '''is an alkyl radical with 1 - 8 carbon atoms, A is a straight-chain or branched alkylene radical with 1 - 8 carbon atoms, which is optionally interrupted by oxygen bridges, m = 1 or 2 or 3, n = 1 or 2 or 3 R ', if m = 1, H and / or R ″ - NH2 or R ″ - OH (R ″ = alkylene residue with 2 to 4 Carbon atoms) and R ', when m = 2, is H or R "-NH-A Si (OR) n R"' 3-n.
Weiterhin werden erfindungsgemäß silicium-organofunktionelle Silane der allgemeinen Formel bevorzugt eingesetzt. In der Formel II haben R, R''', A und n die gleiche Bedeutung wie in Formel I. R' ist H oder CH3 oder C2H54 Als Beispiel für Aminosilane der Formel 1 seien #-Aminopropyl-und -äthyl-trialkoxysilane genannt, bei denen die Wasserstoffatome der Aminogruppe gegebenenfalls durch einen Amino- oder Polyaminoalkylrest, z. B. der Rest[ -CH2(CH2NHCH2)xCH2-] NH2 (x=1 bis 8) ersetzt sind.Furthermore, according to the invention, organofunctional silicon silanes of the general formula are used preferably used. In formula II, R, R ''', A and n have the same meaning as in formula I. R' is H or CH3 or C2H54. in which the hydrogen atoms of the amino group are optionally replaced by an amino or polyaminoalkyl radical, e.g. B. the radical [-CH2 (CH2NHCH2) xCH2-] NH2 (x = 1 to 8) are replaced.
Das erfindungsgemäß bevorzugte Aminosilan ist das # -Aminopropyltriäthoxysilan, Geeignet sind aber z. B. auch f3-Aminoäthyl-#-oxypropylmethyldialkoxysilane oder Polyaminotrialkoxysilane, z. B. [ (CH3O)3Si-(CH2)2]-NH-CH2 (CH2NHCH2)x-CH2NH2(x=1 - 8). The aminosilane preferred according to the invention is # -aminopropyltriethoxysilane, But are suitable, for. B. also f3-Aminoäthyl - # - oxypropylmethyldialkoxysilane or Polyaminotrialkoxysilanes, e.g. B. [(CH3O) 3Si- (CH2) 2] -NH-CH2 (CH2NHCH2) x -CH2NH2 (x = 1 - 8th).
Das bevorzugt eingesetzte Iminosilan ist das Bistriäthoxysilylpropylimin. The iminosilane which is preferably used is bistriethoxysilylpropylimine.
Von den unter die Formel II fallenden Imidazolylalkyltrialkoxysilanen sei insbesondere das #-Imidazolylpropyltriäthoxysilan genannt. Die Alkoxygruppen der vorstehend genannten Stoffe haben die gleiche Bedeutung wie die der Formel I. Of the imidazolylalkyltrialkoxysilanes falling under the formula II # -Imidazolylpropyltriäthoxysilan may be mentioned in particular. The alkoxy groups the substances mentioned above have the same meaning as those of the formula I.
Für den erfindungsgemäßen Zweck eignen sich besonders gut Amino- oder Iminosilane oder deren Gemische. Amino- or iminosilanes or their mixtures.
Bei den Epoxigruppen enthaltenden Silanen ist die Epoxigruppe entweder über eine Äther (-cH2-o-) oder eine Ester- Gruppierung mit dem Alkylensilylrest verbunden. Es ist aber auch möglich, daß sie direkt oder über einen cycloaliphatischen Ring mit dem Alkylenrest verbunden ist, oder sie ist Bestandteil eines solchen cycloaliphatischen Restes. Die Herstellung solcher Silane ist in dem DBP 1 061 321 beschrieben. Die dort genannten Epoxigruppen enthaltenden Silane lassen sich ebenfalls erfindungsgemäß einsetzen. Besonders geeignete Äther-Brücken enthaltenden Silane, sind die Glycidyloxropyltrimethoxi- oder triäthoxisilane. Von den Ester-Brücken enthaltenden Epoxisilanen sei die Verbindung besonders erwähnt und von den Epoxisilanen, bei denen die Epoxigruppe Bestandteile eines cycloaliphstischen Ringes ist, sei das B-3,4-Epoxy-cyclohexyl-äthyltrimethoxisilan besonders erwähnt.In the case of the silanes containing epoxy groups, the epoxy group is either via an ether (-cH2-o-) or an ester Grouping connected to the alkylenesilyl radical. But it is also possible that it is connected to the alkylene radical directly or via a cycloaliphatic ring, or it is part of such a cycloaliphatic radical. The preparation of such silanes is described in DBP 1,061,321. The silanes containing epoxy groups mentioned there can also be used according to the invention. Particularly suitable silanes containing ether bridges are the glycidyloxropyltrimethoxy or triethoxy silanes. Of the epoxysilanes containing ester bridges is the compound particularly mentioned and of the epoxy silanes in which the epoxy group is part of a cycloaliphatic ring, the B-3,4-epoxy-cyclohexyl-ethyltrimethoxy-silane should be mentioned in particular.
Als hafkraftmindernde 5 iliciumftrnkt i onelle Silane werden erfindungsgemäß solche der allgemeinen Formel Rn - - R'4 - n eingesetzt, in der R gleiche oder verschiedene, gesättigte, gerade oder verzweigte Alkylreste mit vorzugsweise 1 bis 10 C-Atomen, R'-Halogen, vorzugsweise Cl, oder gleiche oder verschiedene, gesättigte Alkoxygruppen mit 1 bis 8 C-Atomen, die gegebenenfalls durch Heteroatome, wie -O- unterbrochen sind oder ein Acylrest, der über ein Sauerstoffatom mit dem Si.licium Atom verbunden ist, bedeuten und n = 1 bis 3 ist. Bevorzugt ist |n = 1. According to the invention, silicon-infused silanes which reduce the adhesion force are used those of the general formula Rn - - R'4 - n are used, in which R are identical or different, saturated, straight or branched alkyl radicals with preferably 1 to 10 carbon atoms, R'-halogen, preferably Cl, or identical or different saturated alkoxy groups with 1 to 8 carbon atoms, which may be interrupted by heteroatoms, such as -O- are or an acyl radical, which is connected to the Si.licium atom via an oxygen atom and n = 1 to 3. Preferably | n = 1.
Als Beispiele seien genannt: Propyl-triäthoxysilan, Propyltrimethoxysilan, Isopropyl-dimethoxy -äthoxysilan, n-Butyl- oder Isobutyltriäthoxy- bzw.Examples include: propyl-triethoxysilane, propyltrimethoxysilane, Isopropyl dimethoxy -ethoxysilane, n-butyl- or isobutyltriethoxy- respectively.
trimethoxysilan, 4-(3'-Trimethoxysilylpropoxy-methyl)-1,3-dioxolan, 4-(3'-Trimethoxysilylpropoxy-methyl)-2-oxo-1,3-dioxolan [1-polyäthylen/- propylenglycol)-3-(Trimethoxysilyl)-propyl]-acetat oder 2 |triäthoxisilyl]-äthylphosphonsäurediäthylester. trimethoxysilane, 4- (3'-trimethoxysilylpropoxymethyl) -1,3-dioxolane, 4- (3'-trimethoxysilylpropoxymethyl) -2-oxo-1,3-dioxolane [1-polyethylene / propylene glycol) -3- (trimethoxysilyl) propyl] acetate or 2 | triäthoxisilyl] -äthylphosphonsäurediethylester.
Der Alkylrest R kann demzufolge beliebig lang und durch Sauer.Dtoffatome unterbrochen oder ines-Stellung mit einem heterocyclischen Ring verbunden sein. Er kann endständig auch einen Carboxyl-Sulfonsäure- oder Phosphorsäurerest enthalten. Solche Verbindungen sind z. B. in den DT-PS 10 69 148, 11 13 455 und 10 90 210 beschrieben. The alkyl radical R can therefore be of any length and by Sauer.Dtoffatome interrupted or connected ines-position to a heterocyclic ring. It can also contain a carboxyl, sulfonic acid or phosphoric acid residue at the end. Such compounds are e.g. B. in DT-PS 10 69 148, 11 13 455 and 10 90 210 described.
Bei Verbundsicherheitsglas, bei dem eine sehr gute Haftung zwischen Silikatglas und weichgemachter Polyvinylbutyralfolie erwünscht ist, werden erfindungsgemäß nur Lösungen siliciumorganofunktioneller Silane eingesetzt. Solche Verbund-Sicherheitsgläser können u. a. im Bausektor z. B. als Fensterscheiben Panzerglas oder in Trennwänden verwendet werden. In the case of laminated safety glass, where there is very good adhesion between Silicate glass and plasticized polyvinyl butyral film are desirable in accordance with the present invention only solutions of organofunctional silicon silanes are used. Such laminated safety glasses can include in the construction sector B. as window panes bulletproof glass or in partition walls be used.
Dagegen ist die Art und die zur Wirkung kommende Lösung des silicium-organofullktionellen Silans oder Silangemisches von entscheidender Bedeutung, wenn man ein Verbundsicherheitsglas mit gesteuerter Haftung in einem mittleren Bereich der Haftung skala erhalten möchte. Verbundsicherheitsgläser mit gesteuerter Haftung können u.a. im Fahrzeugsektor, zs 3. als Verglasungsmaterial von Kraft-, Schienen-, landwirtschaftlichen Fahrzeugen, Schiffen, Flugzeugen etc. verwendet werden.On the other hand, the type and the effective solution of the organofunctional silicon Silane or silane mixture is vital when considering laminated safety glass with controlled adhesion in a medium range of the adhesion scale. Laminated safety glass with controlled adhesion can be used in the vehicle sector, zs 3. as glazing material for motor vehicles, rail vehicles, agricultural vehicles, Ships, airplanes etc. can be used.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß die HafJ-kraft einer Polyvinylbutyralfolie an anorganischen Gläsern auf einen optimalen, dem jeweiligen Anwendungszweck angepaßten Haftungswert eingestellt werden kann. So kann z. B. eine Polyvinylbutyralfolie, bei der anhand eines Vorversuches festgestellt wurde, daß sie zu einer Verbundsicherheitsscheibe für den Bausektor und nicht zu einer Windschutzscheibe für Kraftfahrzeuge führt, durch Verwendung eines im Vorversuch ermittelten, die Haftkraft mindernden siliciumfunktionellen Silans in eine "Windschutzscheiben-Qualität" umgewandelt werden.The method according to the invention has the advantage that the HafJ force a polyvinyl butyral film on inorganic glasses a optimum adhesion value adapted to the respective application can be set can. So z. B. a polyvinyl butyral film, based on a preliminary test it was found that it would become a composite safety pane for the building sector and does not result in an automobile windshield by use a silicon-functional one that has been determined in a preliminary test and reduces the adhesive force Silane can be converted into a "windshield quality".
Im umgekehrten Falle kann eine Polyvinylbutyralfolie einer "Windschutzscheiben-Qualität't in eine solche mit "Bausektor-Qualität" durch Verwendung eines im Vorversuch ermittelten silicium-organofunktionellen Silans umgewandelt werden.Conversely, a "windshield grade" polyvinyl butyral film into one with "construction sector quality" by using one determined in a preliminary test organofunctional silicon silane.
Folienabfälle der Verbundscheibenindustrie werden üblicherweise von den Folienherstellern wieder zurückgenommen und nach einem Aufbereitungsprozeß zusammen mit Frischware im Extruder zu neuer Folie verarbeitet.Foil waste from the composite pane industry is usually taken from taken back by the film manufacturers and put together after a reprocessing process processed into new film with fresh goods in the extruder.
Dadurch wird aber die Qualität der neuen Folie in unkontrollierbarer Weise beeinflußt. In den meisten Fällen werden die Abfälle vorher nicht streng nach Windschutzscheiben- bzw. Bauscheiben-Folienqualitat sortiert angeliefert. Ein undefinierbares Gemisch von Abfällen führt daher zu Folien mit undefinierter Haftung am Glas. Erfindungsgemäß ist es nun möglich, auch unsortierte Abfälle zu Folien zu verarbeiten md diese nachträglich mittels einer geeigneten Kombination der erfindungsgemäß einzusetzenden Silantypen auf den gewünschten Wert der Glashaftung zu bringen.However, this makes the quality of the new film more uncontrollable Way influenced. In most cases, the waste is not strictly followed beforehand Windshield and construction sheet film quality delivered sorted. An indefinable one A mixture of waste therefore leads to films with undefined adhesion to the glass. According to the invention it is now possible to process unsorted waste into foils and to do so afterwards by means of a suitable combination of the silane types to be used according to the invention to bring the desired value of the glass adhesion.
Versuche mit verschiedenen Polyvinylbutyralfolien unbekannter und uliterschiedlicher Qualität hinsichtlich der Haftungswerte haben nämlich ergeben, daß man das gewünschte Ziel erreichen kann, wenn man sie gegebenenfalls mit Lösungen aus einem Gemischt, aus einem die Haftkraft erhöhenden silicium-organofunktionellen Silan und einem die Haftkraft mindernden siliciumfunktionellen Silan behandelt. Experiments with various polyvinyl butyral films of unknown and Ultimately, different quality in terms of liability values have shown that one can achieve the desired goal if one can provide them with solutions, if necessary from a mixture of a silicon-organofunctional that increases the adhesive strength Silane and a silicon-functional silane that reduces the adhesive force.
Die einzusetzende Konzentration des 511 ans in der Lösung bzw der zu verwendende Silantyp richten sich sowohl nach dem Verwendungszweck der Verbundscheiben als auch nach den Eigenschaften der zu modifizierenden Polyvinylbutyralfolie. Sie hangt von der, Haftungswert der unmodifizierten Polyvinylbutyralfolie ab.The concentration of the 511 to be used in the solution or the The type of silane to be used depends on the intended use of the composite panes as well as the properties of the polyvinyl butyral film to be modified. she depends on the adhesion value of the unmodified polyvinyl butyral film.
Die Haftkraft einer Glasscheibe an einer weichmacherhaltigen Polyvinylbutyralfolie wird nach dem sogenannten "Fummeltest" festgestellt. Eine Verbundglasscheibe (Glas/Polyvinylbutyralfoliy' Glas) in der Größe von ca. 150 x 300 mm wird ca. 2 bis 8 Stunden bei -18° C + 0,50 C gekghlt. Sie wird dann auf einen ca. 450 geneigten Metallklotz gelegt und mit einem Flachkopfhammer so lange behämmert, bis das Glas pulverisiert ist. Die Prüffläche ist ca. 100 x 150 mm groß. Die Haftung wird nach einer Skala von 0 bis 10 beurteilt. Diese Werte bedeuten: %freie Folienfläche Pummelwert 100 0 95 1 90 2. The adhesion of a pane of glass to a plasticized polyvinyl butyral film is determined after the so-called "fumble test". A laminated glass pane (glass / polyvinylbutyralfoliy ' Glass) with a size of approx. 150 x 300 mm will take approx. 2 to 8 hours at -18 ° C + 0.50 C chilled. It is then placed on an approx. 450 inclined metal block and with hammered with a flat head hammer until the glass is pulverized. The test area is approx. 100 x 150 mm. The adhesion is assessed on a scale from 0 to 10. These values mean: % free film area Pummel value 100 0 95 1 90 2.
85 3 60 4 40 5 20 6 10 7 5 8 2 9 0 10 Die visuelle Beurteilung wird dadurch erleichtert, daß neben den angegebenen Pummolwerten auf der Skala auch noch Ahbildungen neben dem jeweiligen Almmelwert angebracht sind. Es hat sich gezeigt, daß dieser - nicht quantitative - Pummeltest fUr die Praxis völlig ausreicht und daß man aufgrund der visuellen Beurteilung hinreichend genau die Einstellung der gewünschten Haftkraft vornehmen kann. 85 3 60 4 40 5 20 6 10 7 5 8 2 9 0 10 The visual assessment is facilitated by the fact that in addition to the specified Pummol values on the scale also Images are attached next to the respective Almmelwert. It has shown, that this - not quantitative - pummel test is completely sufficient for practice and that based on the visual assessment, the setting of the can make the desired adhesive force.
Eine praktische Durchführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß man d.ie Silan-Lösungen auf wenigstens eine der jeweiligen Grenzflächen der einzelnen Schichten aufträgt, indem die weichgemachten Polyvinylbutyralfolien beispielsweise direkt von der Rolle durch die Lösung geführt werden, in der das Silan in vorgegebener Konzentration vorliegt, anschließend wird das Lösungsmittel verdampft. Diese so behandelten Folien sind nicht klebrig und lassen sich ebenso handhaben wie unbehandelte Folien.A practical embodiment of the method according to the invention consists in that one d.ie silane solutions on at least one of the respective interfaces of the individual layers is applied by removing the plasticized polyvinyl butyral films for example, be guided directly from the role through the solution in which the Silane is present in a given concentration, then the solvent evaporates. These foils treated in this way are not tacky and can also be used handle like untreated foils.
Weiterhin besteht bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auch die Möglichkeit, die Silikatglasscheiben anstelle der Folien in gleicher oder ahnlicher Weise zu behandeln allerdings rait dem Nachteil, daß sich das Silan nach der Verdunstung des Löz sungsmittels als feuchter Film auf der Silikatoberfläche befindet. In diesem Falle kann man gegebenenfalls das Silan durch eine geeignete Wärmebehandlung einbrennen.Furthermore, in the method according to the invention there is also the possibility of the silicate glass panes instead of the foils in the same or similar To be treated wisely, however, has the disadvantage that the silane is after evaporation of the solvent is located as a moist film on the silicate surface. In this If necessary, the silane can be stoved by means of a suitable heat treatment.
Vorteilhaft geht man in diesem Falle jedoch so vor, daß man ein in einem Lösungsmittel gelöstes Silan zusammen mit einem Lack bindemittel anwendet. Den silan-haltigen Lack trägt man auf di.e Silikatglasscheibe dünn auf, wodurch bei anschließender Trocknung dieses Lackes eine organophile Silikatglasoberfläche entsteht. Der Lackauftrag kann kontinuierlich erfolgen, z. B.In this case, however, it is advantageous to proceed in such a way that an in uses a solvent dissolved silane together with a paint binder. The silane-containing lacquer is applied thinly to the silicate glass pane, whereby an organophilic silicate glass surface when this lacquer is then dried arises. The paint application can be done continuously, for. B.
durch Aufsprühen, Aufrakeln oder Aufdrucken und durch anschliesende Trocknung in einem Durchlaufofen.by spraying, squeegeeing or printing and by subsequent Drying in a conveyor oven.
Nach dem Aufbringen der Silan-Lösungen oder des silanhaltigen Lackes auf die Oberfläche einer der zu verklebenden Schichten und der Entfernung des Lösungsmittels werden die zu verbindenden Folien in der gewünschten Reihenfolge übereinandergelegt, gegebenenfalls bei erhöhter Temperatur in an sich bekannter Weise in einen Vorverbund gebracht, wobei das Laminat zweckmäßigerweise entlüftet wird. I)anach wird dieser Vorverbund unter Temperatur-und Druckeinwirkung in den Endverbund gebracht, z.B. in eine Autoklaven bei Drücken von etwa 10 bis 15 kp/cm2 und Temperaturen zwischen etwa 130 bis 150 OC.After applying the silane solutions or the silane-containing varnish on the surface of one of the layers to be bonded and the removal of the solvent the foils to be connected are placed on top of each other in the desired order, optionally at elevated temperature in a manner known per se in a pre-composite brought, the laminate is expediently vented. I) afterwards this becomes Pre-composite brought into the final composite under the action of temperature and pressure, e.g. in an autoclave at pressures of about 10 to 15 kp / cm2 and temperatures between about 130 to 150 OC.
Eine besondere Anwendungsform der erfindungsgemäß einsetzbaren Silane ist die Herstellung von Verbundsicherheitsgläsern unter Verwendung von oberflächenvergüteten Siliketglasscheiben.A special form of application of the silanes which can be used according to the invention is the production of laminated safety glass using surface-treated Silicate glass panes.
Entsprechend dem chemischen Aufbau der obersten Schicht auf. According to the chemical structure of the top layer.
den oberflächenvergüteten Silikatglasscheiben sind unter Berücksichtigung der Haftkraft der einzusetzenden Folie, sowie gegebenenfalls des eingesetzten Lackes die geeigneten Silane, zweckmäßig anhand von Vorversuchen, zli wclllen. Die Verbundgläser, in denen die erfindungsemäß behandelten weichgemachten Polyvinylbutyralfolien eIngesetzt werden bestehen aus mindestens einer Schicht aus erfindungsgemäß behandelter weichgemachter Polyvinylbutyralfolie. Sie können mit ungehärtetem, gehärtetem, planem, gebogenem, bedampftem, bedrucktem, gefärbtem, geätztem, strukturiertem Silikattafelglas, das ggf. eine Drahteinlage besitzt, sowie mit farbloser, farbig transparenter, farbig gedeckter, bedruckter, erfindungsgemäß behandelter weichgemachter Polyvinylbutyralfolie, die ggf. eingelegte Drähte, Drahtnetze, Gewebe oder Gegenstände, wie beispielsweise Solarzellen, enthalten, hergestellt werden. Die Dicken der Silikatgläser bzw. der erfindungsgemäß behandelten weichgemachten Polyvinylbutyralfolien sind entsprechend dem Verwendungszweck variabel auswählbar, ebenso wie die Anzahl der einzelnen Schichten d.es Verbundgegenstandes. Daraus ergibt sich die Anwendungsmöglichkeit im Bausektor bei Tiirer- und Türanlagen, bei Fenster- und Fensteranlagen, bei Brüstungen von Geländern, Balkonen oder Fassaden, bei Trennwänden als Raumteiler, Balkonabtrennungen oder GrundstUckseinfriedungen, bei Dächern oder Dachteilen von Terrassen, Lichtdächern oder Gowächshäuseriz, bei Zellen für Telefon- oder Computeranlagen, Vitrinen, Kassenräume, Gefängnisse oder explosions- bzw. implosionsgefährdete Räume jeweils als Sicherheitsglas zum Schutz gegen Durchstoßen, Einbruch, Beschuß, Feuer, Schall, Kälte, Wärme, Hitze ggf. mit Alarm- bzw. the surface-treated silicate glass panes are to be taken into account the adhesive strength of the film to be used and, if applicable, of the lacquer used The suitable silanes, expediently on the basis of preliminary tests, decide. The laminated glasses, in which the plasticized polyvinyl butyral films treated according to the invention are used will consist of at least one layer of plasticized material treated according to the invention Polyvinyl butyral film. You can use unhardened, hardened, flat, curved, vaporized, printed, colored, etched, structured silicate sheet glass that possibly has a wire insert, as well as colorless, colored, transparent, colored covered, printed, plasticized polyvinyl butyral film treated according to the invention, any inserted wires, wire nets, fabrics or objects, such as Solar cells, included, are produced. The thickness of the silicate glasses or the Plasticized polyvinyl butyral films treated according to the invention are correspondingly The intended use can be selected as required, as can the number of individual layers d.of the composite item. This results in the possibility of application in the construction sector for door and door systems, for window and window systems, for parapets of Railings, balconies or facades, with partition walls as room dividers, balcony partitions or property enclosures, on roofs or roof parts of terraces, light roofs or greenhouse, with cells for telephone or computer systems, showcases, cash registers, Prisons or rooms at risk of explosion or implosion each as safety glass for protection against puncturing, burglary, Shelling, fire, sound, Cold, warmth, heat if necessary with alarm or
Heizdrähten.Heating wires.
Im Fahrzeugsektor kommt die Verglasung von Kraftfahrzeugen, Schienenfahrzeugen, Schiffen und Flugzeugen bei Windschutz-, Heck-oder Seitenscheiben, Türen, Trennwänden etc. infrage.In the vehicle sector, the glazing of motor vehicles, rail vehicles, Ships and airplanes with windscreens, stern or side windows, doors, partition walls etc. in question.
Gegebenenfalls kann mit den erfindungsgemäß behandelten weichgemachten Polyvinylbutyralfolien ein Mehrfachverbund in Kombination mit anderen transparenten Kunststoffen hergestellt werden.If appropriate, plasticized with those treated according to the invention can be used Polyvinyl butyral films are a multiple composite in combination with other transparent ones Plastics are made.
So sind z. B. Sichtaufbauarten möglich, bei denen neben Silikatsglas und weichgemachter Polyvinylbutyralfolie als zähelastische Materialien Polymethylmethacrylat, Polycarbonat, Polyäthylenterephthalat, Hart-PVC, Polyamid u.a. und als weichelastische klebende Materialien Polyurethane, Copolymerisate des Äthylens, Polyamide, Polyepoxyde, Polysiloxane, Polymethacrylate u.a. verwendet werden.So are z. B. visual construction types possible, in which in addition to silicate glass and plasticized polyvinyl butyral film as tough elastic materials polymethyl methacrylate, Polycarbonate, polyethylene terephthalate, rigid PVC, polyamide, etc. and as flexible ones adhesive materials Polyurethanes, copolymers of ethylene, polyamides, polyepoxides, Polysiloxanes, polymethacrylates, etc. can be used.
:Die nachstehend aufgeführten Beispiele zur Herstellung der erfindungsgemäßen
Verbund-Sicherheitsgläser dienen der Erläuterung und stellen keine Einschränkung
in bezug auf den erfindungsgemäßen Gegenstand dar:
Beispiele 1
- 19 Es wurde weichgemachte Polyvinylbutyralfolie mit hoher Glashaftung (Qualität
für Bauglas, Pummelwert 10) mit Lösungen bestehend aus Toluol als Lösungsmittel
und verschiedenen Silanen in verschiedenen Konzentrationen durch Tauchen behandelt
Anschließend wurde das Lösungsmittel durch Verdampfung bei Raumtemperatur entfernt.
Die verschieden behandelten Folien wurden auf einen Wassergehalt von 0,45 % Klimatisiert,
zwischen zwei Glasplatten gelegt und so erwärmt, daß auf den Glasoberflächen eine
Temperatur von 900 C gemessen werden konnte. Der warme Sandwich wurde zur Entlüftung
durch ein Gummiwalzenpaar geschickt. Der so entstandene Vorverbund ist abschließend
in einem Autoklaven bei 12 bar, 1400 C, 3 Stunden lang behandelt worden, wodurch
ein fehlerfreies Verbundglas entstand. Die Glashaftung der-Folien wurde bei -20°
C nach der Pummelmethode bestimmt:
Die Verbundglasherstellung erfolgte wie in den Beispielen 1 - 19.The laminated glass was produced as in Examples 1-19.
Zum Vergleich wurde Verbundglas mit einer unbehandelten Polyvinylbutyralfolie
der gleichen Qualität und des gleichen Wassergehalts hergestellt. Die Ergebnisse
gehen aus der folgenden Tabelle hervor.
Die Verbundglasherstellung erfolgte wie in den Beispielen 1 - 30 beschrieben:
Claims (4)
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-
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WO1990011324A1 (en) * | 1989-03-25 | 1990-10-04 | Hüls Troisdorf Aktiengesellschaft | Moulding material for the manufacture of films for laminated glass panes |
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