DE2524729A1

DE2524729A1 - Mehrschichtige durchsichtige sicherheitsscheiben

Info

Publication number: DE2524729A1
Application number: DE19752524729
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl Ch Kleine-Doepke; Reinhold Martin
Original assignee: Roehm GmbH Darmstadt
Current assignee: Roehm GmbH Darmstadt
Priority date: 1975-06-04
Filing date: 1975-06-04
Publication date: 1976-12-23
Also published as: IT1059947B; FR2313207A1; BE841124A; FR2313207B1

Description

Pat.Dr.Hh/Vh/9

Mehrschichtige durchsichtige Sicherheitsscheiben

Die Erfindung betrifft mehrschichtige durchsichtige Sicherheitsscheiben, die aus mehreren Einzelscheiben aufgebaut sind, von denen wenigstens eine aus Kunststoff besteht. Die Scheiben sind untereinander durch dünne Filme aus weichelastischem Kunststoff verbunden. Die einzelnen Scheiben werden bisher mittels einer weichen Kunststoffolie, insbesondere einer Polyvinylbutyralfolie, unter Druck in der Wärme zu der Sicherheitsscheibe verbunden. Bei diesem Verfahren wird an Kunststoffscheiben oft keine befriedigende Haftung erreicht. Die Haftung wird wesentlich verbessert, wenn eine dünne Schicht von Vinylmonomeren, die bei der Polymerisation weiche Filme ergeben, zwischen den einzelnen Scheiben polymerisiert.wird. Die für diesen Zweck geeigneten Vinylmonomeren sind in den meisten Fällen Lösungs- oder Quellungsmittel für die Kunststoffscheiben und verursachen durch die vorübergehende Quellung des Kunststoffes vor der Polymerisation eine Trübung. Dieser Nachteil tritt vor allem bei Scheiben aus Polycarbonat auf; unter Polycarbonat werden hier besonders die Polykohlensäureester des Bisphenol A verstanden. Alle bekannten Vinylmonomeren, die für die Herstellung weichelastischer Klebschichten in Sicherheitsglasscheiben vorgeschlagen worden sind, verursachen eine Trübung der Polycarbonatscheiben, die die spätere Verwendung z.B. als Windschutzscheibe für Kraftfahrzeuge unmöglich macht. Derartige Trübungen treten vor allem bei der Verwendung von Alkylestern der Acrylsäure auf, die sich bei der Herstellung von Klebfilmen beispielsweise zwischen Mineralglasscheiben wegen ihrer Klarheit

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und Vergilbungsbeständigkeit gut bewährt haben.

Überraschenderweise verursachen Hydroxyalkylester der Acrylsäure keine Trübungen in Polycarbonatscheiben oder anderen Kunststoff scheiben, wenn sie als Klebschicht zur Herstellung von mehrschichtigen Sicherheitsscheiben verwendet werden. Gegenstand der Erfindung sind daher mehrschichtige durchsichtige Sicherheitsscheiben, bestehend aus wenigstens zwei durchsichtigen Einzelscheiben, von denen wenigstens eine aus Kunststoff besteht und jeweils zwei benachbarte Scheiben durch einen dünnen, weichelastischen Kunststoffilm verbunden sind, wobei die Scheibe bzw. Scheiben aus Kunststoff durch einen Kunststoffilm aus Polyhydroxyalkylacrylat bzw. einem zu mehr als 80 % aus Hydroxyalkylacrylaten aufgebauten Mischpolymerisat verbunden sind. Die genannten Monomeren ergeben dünne weichelastische Klebschichten, die an Mineralglas- und Kunststoffscheiben gut haften.

Die Tatsache, daß die genannten Ester keine Trübung der Kunststoffschicht hervorrufen, war nicht vorherzusehen und wird auch durch die gegenüber den Acrylsäurealkylestern höhere Polarität nicht erklärt. Andere Monomere, die ebenfalls eine höhere Polarität als Acrylsäurealkylester haben, wie z.B. Acrylsäure, Dimethylaminoalkylester oder Alkoxyalkylester dieser Säure, geben ähnliche Trübungen wie die Acrylsäureester selbst.

Unter den Hydroxyalkylestern der Acrylsäure sind die mit zwei bis vier Kohlenstoffatomen im Hydroxyalkylrest bevorzugt.

Bevorzugte Ester dieser Gruppe sind 2-Hydroxyäthylacrylat, 2-Hydroxypropylacrylat und 4-Hydroxybutylacrylat. Diese Monomeren können allein oder im Gemisch miteinander zur Herstellung der Verbindungsschichten verwendet werden. Untergeordnete

*)mit den benachbarten Scheiben

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Mengen von anderen Monomeren, die für sich allein harte, nicht klebende Schichten ergeben oder Trübungen hervorrufen würden, können, falls erforderlich, mitverwendet werden, jedoch soll ihr Anteil 20 Gew.-^ nicht überschreiten. Sofern am Aufbau der Sicherheitsscheibe Polycarbonatscheiben beteiligt sind, werden von den erwähnten Comonomeren vorzugsweise sogar weniger als 10 % verwendet.

Die Monomeren werden als dünne Schicht, die stets wesentlich dünner sind als die zu verbindenden Einzelscheiben, in situ polymerisiert. Eine Schichtdicke von z.B. 0,1 bis 1 mm kann durch am Rand der zu verbindenden Scheiben zwischengefügte Distanzierungsstücke eingestellt werden. Um eine Behinderung der Polymerisation durch Sauerstoff zu vermeiden, wird der Rand« sp-It durch Dichtungsschnüre, Klebestreifen oder Kitt luftdicht verschlossen.

Die Polymerisation der flüssigen Monomerenschicht zu einer weichelastischen Klebschicht kann in an sich bekannter Weise in der Kälte durch Redoxinitiatorsysteme oder in der Wärme durch thermisch zerfallende Initiatoren ausgelöst werden. Geeignete Redoxsysteme können z.B. aus aromatischen Aminen, wie Dirnethylanilin oder Dimethyl-p-toluidin, und Benzoylperoxyd oder einem anderen organischen Peroxyd gebildet werden. Als Beispiel für thermische Initiatoren sei Dilauroylperoxyd genannt. Aaoinitiatoren, wie Azo-bis-isobutyronitril, sollten dann nicht verwendet werden, wenn einzelne kleine Bläschen von dem daraus abgespaltenen Stickstoff in der Klebschicht störend wirken könnten. Die Polymerisationsdauer kann je nach dem verwendeten Initiatorsystem und der Temperatur der Schicht 20 min bis einige Stunden betragen.

Die Art und Zahl der am Aufbau der Sicherheitsscheiben ver-

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wendeten Einzelscheiben hängt von dem vorgesehenen Verwendungszweck und den gestellten Pestigkeitsanforderungen ab. Die Einzelscheiben können aus Mineralglas, Acrylkunststoff (Polymethylmethacrylat), Acrylnitril-Methylmethacrylat-Mischpolymerisaten, Polycarbonat oder Zelluloseestern bestehen. Wenigstens eine der Schichten besteht aus Kunststoff und zwar vorzugsweise aus Polycarbonat. Die Dicke der einzelnen Scheiben kann zwischen 0,5 und 50 mm liegen. Wenn die Sicherheitsscheibe außer einer KunststoffeinzeIscheibe noch mehrere Mineralglasscheiben enthält, so können diese untereinander natürlich mit herkömmlichen Klebschichten aus Polyvinylbutyral oder Polyacrylestern verbunden sein.

Die erfindungsgemäßen Sicherheitsscheiben können für kugel- und splittersichere Verglasungen, als Windschutzscheiben von Kraftfahrzeugen oder Kanzelverglasungen von Plugzeugen verwendet werden. In allen genannten Fällen erweisen sich Scheiben aus Polycarbonatkunststff als Aufbaukomponente des Sicherheitsglases, beispielsweise als mittlere Schicht zwischen zwei Mineralglasscheiben, als besonders vorteilhaft, weil sie dank ihrer äußerst hohen Zähigkeit eine hohe Bruchfestigkeit gewährleisten und im Falle einer Stoß-, Schlagoder Schußbeanspruchung einen erheblichen Teil der Aufprallenergie durch Deformation binden. Die gute Haftfestigkeit der im Sinne der Erfindung miteinander verbundenen Einzelscheiben gewährleistet eine weitgehende Splitterbindung an der Rückseite der beanspruchten Sicherheitsscheibe.

Typische Ausgestaltungsformen der neuen Sicherheitsscheiben, sowde Verfahren zu ihrer Herstellung sind in den nachfolgenden Beispielen beschrieben, ohne daß der Schutz auf die dargestellte Arbeitsweise beschränkt tain soll.

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Beispiel 1

Eine Lösung von 0,1 g Dirnethyl-p-toluidin und 0,5 g 50 $iges Benzoylperoxyd in 99.» 4· g 1,4-Butandiolmonoacrylat wird zwischen eine 0,5 mm starke Polycarbonat-Platte und eine 20 mm starke Polymethylmethacrylat-Platte, die flüssigkeitsdicht distanziert sind, gefüllt. Die flüssige Monomerenschicht härtet innerhalb 25 min unter Wärmeentwicklung zu einer weichelastischen klaren Schicht aus.

Beispiele 2 und 3

Beispiel 1 wird mit dem Unterschied wiederholt, daß anstelle von Butandiolmonoacrylat die gleiche Menge 2-Hydroxypropylacrylat bzw. 2-Hydroxyäthylacrylat verwendet wird. Die Monomerenschichten härten ebenfalls in 20 bis J>0 min aus und ergeben klare Schichten von etwas größerer Härte als im Falle des Beispiels 1.

Beispiel 4

Eine Lösung aus 15 g eines Mischpolymerisates aus 70 Teilen Methylmethacrylat und J50 Teilen n-Butylmethacrylat, 0,1 g Dirnethyl-p-toluidin und 0,5 g 50 $igem Benzoylperoxyd in 84,4 g 1,4-Butandiolmonoacrylat wird auf eine waagerecht ausgerichtete, 20 mm starke Polymethylmethacrylat-Platte aufgegossen. Anschließend wird eine 0,5 mm starke Polycarbonatscheibe luftblasenfrei aufgelegt. Durch schmale Folienstreifen am Rand des Plattenverbundes wird eine gleichmäßige Dicke der Klebschicht gewährleistet.

Beispiel 5

In der in Beispiel 4 beschriebenen Weise wird eine 6 mm starke Mineralglasscheibe mit einer 2 mm starken Platte aus Polycarbonat verbunden.

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Claims

Pa ten tans pr üche

1.1 Mehrschichtige durchsichtige Sicherheitsscheibe, bestehend y aus wenigstens zwei durchsichtigen Einzelscheiben, von denen wenigstens eine aus Kunststoff besteht und jeweils zwei benachbarte Scheiben durch einen dünnen, weichelastischen Kunststoffilm verbunden sind,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Scheibe bzw. Scheiben aus Kunststoff mit den benachbarten Scheiben durch einen Kunststoffilm aus Polyhydroxyalkylacrylat bzw. einem zu mehr als 80 Gew.-?o aus Hydroxyalkylacrylaten aufgebauten Mischpolymerisat verbunden ist.

2. Mehrschichtige Sicherheitsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoff scheiben aus Polycarbonat bestehen.

^. Verfahren zur Herstellung von Sicherheitsscheiben aus wenigstens zwei durchsichtigen Einzelscheiben, von denen wenigstens eine aus Kunststoff besteht, durch in-situ-Polymerisation einer dünnen Monomerenschicht zwischen jeweils zwei Einzelscheiben zu einem dünnen, weichelastischen Kunststoffilm, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe bzw. Scheiben aus Kunststoff mit den benachbarten Scheiben mittels einer Monomerenschicht, die zu mehr als 80 Gew. -% aus Hydroxyalkylacrylaten besteht, verbunden wird.

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