Splittersicheres Verbundglas. Die Erfindung bezieht sich auf ein split tersicheres Verbundglas, bei dem die Deck scheiben von einer nachgiebigen Zwischen schicht getragen werden. Ursprünglich wur den Zwischenschichten lediglich zur Splitter bindung einerseits und zum Verkleben ander seits verwendet. Sie hatten die Aufgabe, bei einem Bruch der Deckscheiben das Loslösen der beim Bruch entstehenden Glassplitter zu verhindern, indem sie sie durch ihr Haft vermögen festhielten.
Damit aber war eine Durchbruchsicherheit solcher Gläser, auf die es ankommt, wenn sie den Charakter des Sicherheitsglases aufweisen sollen, noch nicht gewährleistet, da die dünnen Zwischenschich ten den Durchbruch nicht zu verhüten ver mochten. Diese Durchbruchsicherheit aber konnte man dann in der Folge in einem ge wissen Umfange dadurch erreichen, dass man dehnungselastische Zwischenschichten von er heblicher Nachgiebigkeit zur Anwendung brachte und ihnen Deckscheiben mit hoher Schwingfähigkeit verordnete, also Deck- scheiben von geringer Dicke anwandte, wo bei man erfahrungsgemäss die Stärke der artiger Zwischenschichten auf die verwen deten Deckscheiben so abstimmte,
dass man die Zwischenschichten etwa in der halben Stärke einer Deckscheibe ausführte.
Es ist auch vorgeschlagen worden, Deck scheiben unterschiedlicher Masse oder Ma terialeigenschaften zu verwenden, weil man erkannt hatte, dass dabei Schwingungen. un terschiedlicher Grössenordnungen entstehen, wodurch wiederum eine starke Erhöhung der Formverääderungsarbeit innerhalb der deh nungselastischen Zwischenschichten herbeige führt und damit die Dämpfung erfolgreicher gestaltet wird.
Der Grundgedanke bei all diesen Er kenntnissen gipfelte in der Überlegung, dass nur schwingfähige, also relativ dünne Deck scheiben zur Verwendung gelangen durften, und dass diesen eine dehnungselastische Zwi schenschicht aus Harzen oder Kunstharzen als Bremse und Schwingungsdämpfer ent- gegenzusetzen ist, die die Aufgabe hat, durch Formänderungsarbeit .die entstandenen Schwingungen abzudrosseln.
Die Praxis hat .die Richtigkeit dieser Er kenntnisse erwiesen. Trotzdem verblieb der Mangel, dass die verhältnismässig :dünnen Deckscheiben, die auf verhältnismässig dicke (etwa halb so starke) Zwischenschichten ge lagert waren, .die eine grosse Nachgiebigkeit besassen, keinerlei Widerstandskraft gegen über Zusatzbeanspruchungen aus Einbau- oder Fahrtverwindungen aufwiesen, vielmehr durch die hohe Nachgiebigkeit der Zwischen schichten bei Durehbiegungsbeanspruchungen die Bruchgrenze erreichten und zu Bruch gingen.
Diese Nachteile entstanden dadurch, dass die an sich sehr erwünschte hohe Form änderungsarbeit der Zwischenschichten mit nachgiebigem Charakter ein wichtiges Erfor dernis nicht erfüllen konnte, nämlich .dem Durchbiegungswert schwingfähiger Deck scheiben einen relativ höheren Bremswider stand entgegenzusetzen.
Konnte man also nach diesem Stande der Technik einmal schwingfähigen Glasscheiben nicht eine die normalen Verwindungs-, Trans port- oder zusätzlichen Beanspruchungen aus Fahrtverwindung bei :
Strassen- oder .Schienen fahrzeugen ausreichend dämpfende und ent sprechend widerstandsfähige Zwischenschicht entgegensetzen, indem man diese anstatt mit hoher Nachgiebigkeit mit entsprechend höherer Zähigkeit ausrüstete, so konnte man naturgemäss umso weniger Deckscheiben mit geringerer Schwingfähigkeit, also höherer Stabilität gegen Verwendungen oder Zusatz beanspruchungen aus Fahrarbeit Zwischen schichten mit hoher Formänderungsarbeit ge genüberstellen,
weil dem Durclhbiegungswert und dem daraus sich ergebenden höheren Be anspruchungskoeffizienten in .der nachgie bigen Zwischenschicht kein ausreichender Bremswiderstand in Form einer zähelasti- schen Zwischenschicht gegenüberstand.
Starken Deckscheiben von etwa 2,5 bis 3 mm, .die relativ geringes Schwing- oder Durchbiegungsvermögen zeigen; die aber ge- genüber Verwindungs- oder zusätzlichen Be anspruchungen aus Einbau- oder Fahrbetrieb widerstandsfähig sind, können nicht Zwi schenschichten beigeordnet werden, die nach giebig und .dünn sind, man muss ihnen viel mehr einen Träger geben, der in der Lage ist, auch bei stärkster Beanspruchung auf Durch- ;
Z nur unter äusserstem -Widerstand auf Grund von Zähigkeit und Dehnzügigkeit die Durchbiegungskräfte aufzunehmen und sie vor Erreichung der ersten Halbschwingung zu amortisieren. Dieser Erkenntnis trägt die Erfindung Rechnung, .die die Herstellung von Verbund gläsern mit höchster Splitter- und Durch bruchsicherheit auch bei Verwendung stärk ster, also fast schwingungsunfähiger Deck scheiben ermöglicht, bei denen* auch stärkste Beanspruchungen aus Einbau-, Transport- oder Fahrbetrieb auf Grund ihrer Stabilität kaum eine Halbschwingung zu erzeugen ver mögen.
Nach ,der Erfindung wird das Ziel durch zwei Mittel erreicht. Die Zwischenschichten mit dem geforderten Arbeitsvermögen wer den aus hochmolekularen Polymerisaten der in Frage kommenden organischen Verbindun gen von hoher Viskosität hergestellt, :die aber noch lös- und schmelzbar sein müssen.
Derartige Zwischenschichten weisen zweck mässig etwa drei Vierteile der Stärke auf, die die stärkste der verwendeten Deckscheiben zeigt, wobei der Umstand unbeachtliclh bleibt, dass Deckscheiben verschiedener Stärken zur Verwendung gelangen können.
Es ist im Hinblick auf die Verwendung derartiger Zwischenschichten zur Erreichung dieser hohen Leistung gerade die Erkenntnis von ausserordentlicher Bedeutung, dass bei spielsweise organische Verbindungen durch ihre Polymerisation mit den unterschiedlich sten Eigenschaften gewonnen bezw. durch die, Polymerisation unterschiedlich modifiziert werden können.
Es wird insbesondere darauf hingewiesen, dass nach dem heutigen Staude der Technik die aus einer Mittelstufe der Polymerisation stammenden Produkte von erheblicher Deh nungselastizität und Nachgiebigkeit als her vorragend geeignet zur Darstellung von splittersicheren Gläsern mit ausreichender Durchbruchsicherheit angesehen wurden, aber erst insbesondere bei derartigen Gläsern mit dicken wurde neuerdings festgestellt, dass diese bis zu einem bestimm ten Umfange erreichte Durchbruchsicherheit auch restlos gebunden war an ganz bestimmte Temperaturen.
Solche Zwischenschichten aus @olymeri- sationsprodukten sollen weder endpolymeri- sierte noch Mittelstufenprodukte sein, und zwar aus folgendem Grunde:
Die überhaupt in Frage kommenden, das heisst einer Polymerisation zugänglichen Pro dukte, die sich für diese Zwecke eignen, ins besondere das in erster Linie rangierende Vinylacetat, sind dann sowohl von hoher Kältebeständigkeit, als auch mit hoher Wi derstandskraft gegen erhebliche Wärmen aus gestattet, wenn die Polymerisation soweit vorgetrieben wird, dass restliche Monomere nur noch als sogenannte Homogenitätsträger vorhanden bleiben. Bekanntlich besteht die Polymerisation darin, dass die Moleküle aus den Seitenketten sich zu einem Molekül vereinigen.
Je weiter man also die Polymerisation treibt, desto restloser geht dieser Vorgang der Molekül zusammenballung zu einem Hauptmolekül vor sich. Wenn die in den Seitenketten vor handenen Moleküle sich zu einem Sammel- molekül vereinigt haben, so besitzt das letz tere eine ausgezeichnete Zähigkeit und Zügig keit und kann als fast rundes Gebilde ange sprochen werden.
Diese Form der das Produkt beherrschen den Sammelmoleküle ist verantwortlich für den Grad der Zügigkeit und Dehnzähigkeit und sie kennzeichnet den Stand der Poly- merisation als nahezu vor der Beendigung stehend. Würde die Polymerisation bis zu Ende getrieben, so wäre das Produkt nur sehr schwer lösungsfähig, das heisst es kön nen einwandfreie Lösungen nur noch schwer zustande gebracht werden, weil der Quellvor- gang das Arbeitscharakteristikum darstellt.
Damit aber, dass man das Produkt in der vorbeschriebenen Form als Polymerisations- produkt verwendet, hat man wohl das zur Darstellung von hoch leistungsfähigen Zwi- schenschiähten im Sinne dieser Erfindung zur Erlangung einer nicht zu überbietenden Splitterbinde- und Durchbruchsfähigkeit er reicht, man hat aber noch nicht damit auch die 'Dauerhaftigkeit dieser Eignung gefun den.
Gewiss sind derartige Zwischenschichten schon nach dieser Erkenntnis in dem gefor derten Umfange kälte- und wärmebeständig, wobei ausdrücklich betont wird, dass sie auch bei praktisch auftretenden tiefsten und höch sten Temperaturen ebenso splitterbindend wie durchbruchsicher sind, es mangelt ihnen aber der dauerhafte Bestand dieser Leistungs- fähigkeit.
Es wurde im Gegensatz zu der früheren Auffassung gefunden, dass man diesen hoch molekularen Produkten nur in bescheidenen Mengen weichhaltende Zusätze beizumengen braucht, und zwar je nach ihrer mehr oder minder hohen Viskosität, um die dauerhaft und stets gleichbleibende Beibehaltung der vorher ,geschilderten Eigenschaften zu errei chen.
Da die Zwischenschichten nach der Erfin dung nach vorgenommener Polymerisation nicht unter Verwendung von Lösungsmitteln zur Erreichung eines fliessfähigen Zustandes dargestellt werden dürfen, so erfolgt der Zu satz .der zur dauerhaften Weichhaltung be stimmten Mittel folgendermassen:
Ein bis zur Erreichung der vorher be schriebenen Polymerisationsstufe bearbeitetes Produkt, welches eine hochviskose Masse von ganz ,ausgezeichneter Zügigkeit und Dehn fähigkeit darstellt, ohne dass dieselbe jedoch hart und brüchig wie Kristall oder Glas ist, wie sie sich in jedem Falle als endpolymeri- siertes Produkt darstellen würde,
wird zer kleinert und mit einem Zusatz von beispiels weise 7 bis 2.0 % eines hochsiedenden Esters - etwa Phtalsäureester oder dergleichen mit hohem Siedepunkt in einem Autoklaven unter Anwendung einer entsprechenden Rührvorrichtung zu einer homogenen Masse verarbeitet, wobei die Temperatur bis zu etwa <B>80'</B> C gesteigert wird.
Die so dargestellte homogene Masse ist an sich nicht fliessfähig, sie muss deshalb, nachdem die absolute Homo genität erreicht ist, beschleunigt, damit nicht Weiterpolymerisation eintritt, unter An wendung erheblich höherer Hitzen, gege benenfalls bis etwa 140 C, in einen ffiess- bezw. abdrückfähigen Zustand gebracht wer den, wobei dann diese Masse in der so er reichten Fliessfähigkeit unter Anwendung hoher Pressdrücke unmittelbar aus dem Auto klaven heraus in die gewünschte Form von Platten oder Folien abgedrückt wird.
Bei diesem Vorgang ist die Verwendung solcher hoch 'siedenden Ester von ausser ordentlicher Wichtigkeit, die sich auch bei An wendung derartiger Hitzen weder hinsicht lich ihrer Farbe, noch in bezug auf ihre Weichmachungseigenschaften ändern, da als Grundbedingung bei der Darstellung einer dauerhaft leistungsfähigen Zwischenschicht auch die Bedienung der dauerhaften Licht- oder Farbechtheit erfüllt werden muss.
Das splittersichere Verbundglas, bei wel chem die Deckscheiben von einer nach giebigen Zwischenschicht getragen werden. zeichnet sich gemäss der Erfindung dadurch aus, dass die Zwischenschicht aus einem hoch molekularen und hochviskosen Polymerisat organischer Verbindungen in einer Stärke von etwa<B>70%</B> der stärkeren der benachbar ten Glasscheiben besteht, in welchem ledig lich 7 bis 20% Weichhalter mit hohen Siede punkten enthalten sind.
Die Herstellung -der Zwischenschichten nach der Erfindung erfolgt unabhängig von der zu erzielenden Stärke stets in einem Ar beitsgange, wohingegen bisher zeitraubende Behandlung zur Wiederbeseitigung der Lö- sungsmittelentblasung und -evakuierung nötig waren.
Da Glasscheiben jeder Stärke zum Einbau eines Verbundes benutzt werden können, so ist auch die Möglichkeit zur Her- stellung von Schaufensterscheiben und der- gleichen aus splittersicheren Verbunden ge geben.
Da die nach der Erfindung hergestellten Zwischenschichten mit Rücksicht .darauf, dass zu ihrer Darstellung keinerlei Lösungsmittel verwandt wurden und sie keinerlei Klebe fähigkeit besitzen, so besteht die weitere Auf gabe darin, zur Erreichung der geforderten Splitter- und Durchbruchssicherheit .diese Zwischenschichten in eine dauerhafte Verbin dung mit den sie begrenzenden Glasscheiben. zu bringen, und zwar so, dass auch bei stärk ster Zertrümmerung Glassplitter oder Glas stücke sich nicht loslösen können.
Es empfiehlt sich, zur Erreichung einer derartigen Haftfähigkeit eine stark klebende Lösung anzuwenden, die aus einem Mittel- stufenpolymerisat, gelöst in hochsiedenden, sogenannten echten Lösungsmitteln, herge stellt ist.
Neben der ausserordentlich hohen Klebefähigkeit, die eine derartige Lösung aufweist, wird dabei erreicht, dass die mit dieser Lösung bestrichenen Folien, die nach der Erfindung als Zwischenschichten ver wendet werden, Teile der in der Lösung ent haltenen hochsiedenden Lösungsmittel auf nehmen, mit der klebenden Lösung also eine innige Verbindung eingehen, wobei die in die Folien hineindiffundierten hochsiedender. Lösungsmittelteile eine sehr wirkungsvolle Verstärkung der weichhaltenden Zusätze bilden.
Verbundgläser und Schichtprodukte nach dieser Erfindung bewähren sich auch als Schutzwände gegen Wärme und Schalleitung. Die Verbundgläser nach der Erfindung eignen sich deshalb insbesondere auch für die Herstellung von Telephonzellen in öffent lichen Fernsprechanlagen, Mikrophonzellen für drahtlose Übermittlung oder dergleichen Anlagen.