ES2296790T3 - Luna de vidrio de seguridad laminada con un punto de rotura controlada, procedimiento para su fabricacion y su utilizacion. - Google Patents

Luna de vidrio de seguridad laminada con un punto de rotura controlada, procedimiento para su fabricacion y su utilizacion. Download PDF

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ES2296790T3 ES01962957T ES01962957T ES2296790T3 ES 2296790 T3 ES2296790 T3 ES 2296790T3 ES 01962957 T ES01962957 T ES 01962957T ES 01962957 T ES01962957 T ES 01962957T ES 2296790 T3 ES2296790 T3 ES 2296790T3
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Abstract

Luna de vidrio de seguridad laminada con un punto de rotura controlada, la cual contiene por lo menos dos lunas de vidrio pretensadas y una capa intermedia polímera, caracterizada porque la capa intermedia polímera contiene dos plásticos con diferente resistencia a la rotura (según DIN 53504 v. 03/85, medida en la probeta de rotura normalizada S2 con una velocidad de comprobación de 100 mm/minuto a 23 ºC), con diferente alargamiento de rotura (según DIN 53504 v. 03/85, medida en la probeta de rotura normalizada S2 con una velocidad de comprobación de 100 mm/minuto a 23 ºC) y diferente resistencia al desgarre progresivo (según DIN 53356 v. 08/82, en una lámina de polímero de 2 mm de espesor a una velocidad de rotura de 400 mm/minuto a 23 ºC), conteniendo la luna de vidrio compuesto en el punto de rotura controlada el plástico con la menor resistencia a la rotura, el menor alargamiento de rotura y la menor resistencia al desgarre progresivo, y conteniendo la luna de vidrio compuesto, en la zona que no representa el punto de rotura controlada, el plástico con la mayor resistencia a la rotura, el mayor alargamiento de rotura y la mayor resistencia al desgarre progresivo, y la luna de vidrio compuesto contiene en la capa intermedia, en por lo menos un punto (en el punto de impacto) uno o varios cuerpos de un material cuya dureza es mayor que la del vidrio utilizado.

Description

Luna de vidrio de seguridad laminada con un punto de rotura controlada, procedimiento para su fabricación y su utilización.
La presente invención se refiere a una luna de vidrio de seguridad laminada con un punto de rotura controlada que se puede utilizar, por ejemplo para un sistema de salida de emergencia o un sistema de entrada de emergencia, así como a un procedimiento para la fabricación de una luna de vidrio de seguridad laminada con punto de rotura controlada y la utilización de la luna de vidrio de seguridad laminada con punto de rotura controlada.
Las lunas de vidrio de seguridad laminadas (lunas VSG) con una salida de emergencia se conocen gracias al documento DE 4428690 y al documento US nº 5.350.613. Las lunas de vidrio de seguridad laminadas de este tipo están formadas por por lo menos dos lunas con una capa intermedia polímera, estando contenido en la capa intermedia un punto de rotura controlada.
El punto de rotura controlada descrito en el documento DE 4428690 está representado por un debilitamiento local de la capa polímera intermedia. Esto se consigue mediante una reducción de la adherencia de la capa al vidrio o también entre diferentes estratos de la capa entre sí. Esta solución presenta las siguientes desventajas:
Si se reduce la adherencia de la capa a las dos lunas de vidrio entonces resulta una rendija, en caso de una destrucción de las dos lunas, en la cual si bien el vidrio cae de la capa intermedia, se da sin embargo todavía una limitación del espacio mediante la capa intermedia. Ésta puede ser dilatada y se rompe también para una carga suficientemente grande. A causa de ello no se forma sin embargo todavía una abertura suficientemente grande en la luna, y no está garantizado el funcionamiento de una salida de emergencia. Otro agrietado adireccional de la capa es posible entonces únicamente cuando la resistencia a la rotura de la capa intermedia polímera es relativamente pequeña, lo que tiene un efecto desventajoso sobre el funcionamiento como vidrio de seguridad compuesto. Si se utiliza una capa intermedia polímera con una resistencia a la rotura mayor, entonces ésta deber ser cortada, en determinadas circunstancias, con una herramienta adicional (columna 3, apartado 1). Sin embargo, cabe contar con que esto no es habitual en el caso de emergencia de un pasajero que está eventualmente en situación de pánico. A causa del agrietado adireccional de la capa intermedia polímera se forma, además, una abertura de salida muy pequeña la cual está rebordeada por cantos de rotura irregulares. A causa de ello cabe contar con importantes lesiones por corte durante la salida a través de la abertura en el vidrio.
Si continúa reduciendo la adherencia entre zonas diferentes de la capa intermedia polímera, entonces se reduce la complejidad para la creación de una ranura abierta en la luna de vidrio. Una ranura de este tipo no es, sin embargo, todavía suficiente para poder crear rápidamente una abertura de salida de emergencia. La problemática de la propagación de la rotura en la capa intermedia polímera se continua manteniendo, igual que la resistencia a la rotura limitada de la capa intermedia.
Para destruir ambas lunas de la unidad de vidrio de seguridad compuesto es necesario un martillo puntiagudo previsto para ello. En caso de una herramienta de percusión roma la capa intermedia actúa como absorbedor del choque y no es posible acceder, a través de la capa intermedia polímera, a la superficie de la segunda luna. Por ello es de muy difícil a imposible destruir la segunda luna de vidrio con otra herramienta que no sea un martillo puntiagudo (martillo ESG).
La utilización de un vidrio flotado en la luna de vidrio compuesto con sistema de salida de emergencia descrita no es recomendable ya que durante la destrucción del vidrio flotado se forman fragmentos de canto afilado de tipo cuchillo (peligro de lesión adicional) y estos fragmentos de tipo cuchillo puentean el punto de rotura controlada y, por consiguiente, limitan su función.
Otra desventaja consiste en la únicamente pequeña resistencia a la rotura de la capa intermedia. A causa de ello puede producirse, tras la extracción de una parte de la luna a causa de su propio peso, el arranque de la parte de la luna que queda todavía en el marco, lo que puede conducir a lesiones.
La luna de vidrio compuesto con punto de rotura controlada descrita en la patente US nº 5 350 613 está afectada de las siguientes desventajas: atravesar las dos lunas en el "punto de impacto" con tan solo un golpe es posible únicamente con un martillo ESG con un punzón correspondientemente largo. Un martillo de este tipo puede ser utilizado sin embargo como arma y se clasifica por lo tanto como riesgo de seguridad.
El punto de rotura controlada es realizado con cinta adhesiva que se adhiere por ambos lados de un material esponjado. La gran dilatabilidad y compresibilidad del material esponjado puede conducir a dificultades durante la fabricación de las lunas, dado que durante el llenado con resina de moldeo la presión hidrostática en la zona del punto de rotura controlada conduce a una variación del espesor de la capa.
Una luna erizada es mantenida junta únicamente mediante puentes realizados en resina de moldeo endurecida, resistentes a la rotura, existentes entre las piezas de material esponjado. La capacidad de carga restante de una luna erizada de este tipo puede ser insuficiente, en caso de utilización de una capa intermedia que no sea suficientemente resistente a la rotura, lo que puede conducir, p. ej. al arranque de la capa de fragmento de vidrio que se ha soltado y a la caída de la misma sobre personas. Si, por el contrario, se utiliza una capa intermedia excesivamente resistente a la rotura, como la que se necesitaría para alcanzar una capacidad de carga restante muy grande, existe el peligro de que los puentes realizados en resina de moldeo no se rompan en caso de carga, lo que limita la función de la salida de emergencia.
La presente invención se plantea el problema de evitar las desventajas del estado de la técnica descritas y de crear, en especial, una luna de vidrio de seguridad laminada (luna VSG) en la cual se pueda crear, sin herramientas especiales, una abertura de salida de emergencia en la luna, para dar la posibilidad a personas que se encuentran en el interior de un vehículo o de un edificio a abandonarlo en caso de emergencia a través de esta abertura, o dar a las fuerzas rescate la posibilidad de entrar, sin herramientas especiales, en el interior del vehículo o del edificio. La luna VSG destruida pero todavía no abierta debe presentar una capacidad de carga restante tal que del punto de rotura controlada se pueda separar únicamente mediante una carga selectiva del mismo (p. ej. mediante presión con la mano sobre la luna VSG en proximidad directa del punto de rotura controlada) y se pueda abrir por consiguiente la luna VSG de forma selectiva. Además, la resistencia a la rotura de la capa intermedia debe estar dimensionada de tal manera que la parte de la luna VSG extraída, tras bascular hacia fuera de la unidad de acristalamiento, no se arranque a lo largo del eje de basculación y lesione a personas al caer.
Este problema se resuelve mediante una luna de vidrio de seguridad laminada con un punto de rotura controlada, que contiene por lo menos dos lunas de vidrio pretensadas y una capa polímera intermedia. Al mismo tiempo la capa polímera intermedia contiene dos plásticos con distinta resistencia a la rotura (según DIN 53504 v. 03/85, medida en la probeta de rotura normalizada S2 con una velocidad de comprobación de 100 mm/minuto a 23ºC), con diferente alargamiento de rotura (según DIN 53504 v. 03/85, medida en la probeta de rotura normalizada S2 con una velocidad de comprobación de 100 mm/minuto a 23ºC) y diferente resistencia al desgarre progresivo (según DIN 53356 v. 08/82, en una lámina de polímero de 2 mm de espesor a una velocidad de rotura de 400 mm/minuto a 23ºC). La luna de vidrio compuesto contiene como punto de rotura controlada el plástico con la menor resistencia a la rotura, el menor alargamiento de rotura y la menor resistencia al desgarre progresivo y, en la zona que no representa el punto de rotura controlada, el plástico con la mayor resistencia a la rotura, el mayor alargamiento de rotura y la mayor resistencia al desgarre progresivo. Además, la luna de vidrio compuesto contiene, en un punto o en varios puntos, una escotadura, preferentemente con una geometría circular. Esta escotadura (el punto de impacto) no contiene la capa intermedia descrita más arriba sino que contiene, en lugar de ella, uno o varios cuerpos de un material cuya dureza es mayor que la del vidrio utilizado. Preferentemente los cuerpos duros están encapsulados en un plástico plástico blando. Este "plástico de encapsulamiento" puede ser una resina de moldeo endurecida con propiedades correspondientes y/o una lámina polímera, p. ej. realizada en poliisobutileno.
Como lunas de vidrio se pueden utilizar vidrios planos del grupo de los vidrios sódico-cálcicos, como vidrio al sodio y a la cal (p. ej. según DIN EN 572, 1-7), o vidrios de silicato de borosilicato. Las lunas de vidrio están pretensadas o parcialmente pretensadas. La pretensión (parcial) puede tener lugar térmicamente (según DIN EN 12150, 96/2 y/o DIN EN 1863/1 2000/3 y/o DIN EN 13024/1 98/1) o químicamente. Las lunas de vidrio tienen, preferentemente, un espesor de 0,1 a 12 mm y, de forma especialmente preferida, de 0,5 a 6 mm. Óptimo es un espesor de 1 a 4 mm.
En caso de emergencia las dos lunas de vidrio pueden ser destruidas, con un golpe mediante un cuerpo romo, p. ej. un martillo de goma, sobre el punto de impacto. Esto se consigue mediante el o los cuerpos, que se encuentran en el punto de impacto del espacio intermedio entre lunas VSG, realizados en un material cuya dureza es mayor que la del vidrio. Los cuerpos tienen preferentemente una dureza Mohs > 6, de forma especialmente preferida > 7. Los cuerpos duros están realizados, preferentemente, en granos o bolas. Son especialmente preferidos granos los cuales de forma ideal, tienen cantos afilados. Se pueden utilizar, p. ej., cuerpos de silicio carburo o de corindón. Al mismo tiempo los cuerpos duros pueden ser introducidos, mediante un material plástico blando (como p. ej. poliisobutileno, también llamado butilo), de forma fija entre las dos lunas de vidrio situadas en el exterior, en el espacio previsto para ello. Preferentemente, el tamaño de grano debe elegirse de tal manera que sea 0,1 a 0,3 mm, especialmente preferentemente 0,1 mm, más pequeño que el espesor de la capa de resina de moldeo. Si en la zona del punto de impacto se forma, a modo de impulso, una gran presión, p. ej. a causa del golpe con un cuerpo romo, entonces los cuerpos duros son presionados, a causa de la combadura local de la luna en la zona del golpe de martillo, con una presión suficientemente alta contra las dos superficies de luna. Al mismo tiempo se forma debajo del o de los cuerpos que penetran una rotura en el vidrio perpendicular con respecto a la superficie del vidrio. Si la punta de la rotura alcanza la zona de tensión de tracción del vidrio pretensado, entonces la totalidad de la luna se rompe de forma conocida.
A continuación es posible la apertura de la salida de emergencia en el punto de rotura controlada. Para crear una abertura en la zona del punto de rotura, es necesaria una fisura inicial, la cual se propaga como rotura lineal en la dirección de la orientación longitudinal del punto de rotura controlada. Sólo mediante la aplicación de una fuerza en las proximidades del punto de rotura controlada (p. ej. mediante una simple presión con la mano) y la superación de la resistencia al desgarre progresivo del material del punto de rotura controlada es posible hacer que se propague esta rotura y conseguir gracias a ello la apertura de la salida de emergencia.
Mediante la utilización de dos plásticos con en cada caso propiedades mecánicas de rotura diferentes y el punto de rotura controlada fabricado de esta manera se consigue una mayor capacidad de carga restante de la luna VSG destruida que en una luna VSG conocida, en la cual el punto de rotura controlada está representado por una reducción de la adherencia entre capa intermedia y vidrio o entre zonas diferentes de la capa intermedia. La capacidad de carga restante de una luna VSG destruida es la propiedad de resistir a una carga definida durante un tiempo determinado sin dejar libre una abertura. Al mismo tiempo existen varias posibilidades de formar el punto de rotura controlada: así, el punto de rotura controlada puede ser formado por ejemplo mediante una resina de moldeo, la cual es preferentemente transparente; o el punto de rotura controlada puede ser formado p. ej. mediante un plástico termoplástico, permanentemente plástico a temperatura ambiente. El punto de rotura controlada puede ser realizado también de tal manera que la capa intermedia polímera que no representa el punto de rotura controlada no esté interrumpido de forma continua (en la interrupción se encuentra el plástico que representa el punto de rotura controlada), sino que está interrumpido únicamente por secciones, encontrándose en la interrupciones el plástico que representa el punto de rotura controlada.
Mediante la variación y el ajuste selectivo de las propiedades mecánicas de rotura de los dos plásticos diferentes (plástico para la zona que no representa el punto de rotura controlada y plástico para el punto de rotura controlado) se puede ajustar, a lo largo de una zona de variación muy extensa, la capacidad de carga restante necesaria de la luna destruida pero no abierta todavía.
El plástico con el cual está fabricado el punto de rotura controlada tiene, preferentemente, en comparación con el plástico que no forma el punto de rotura controlada, además de la menor resistencia a la rotura, el menor alargamiento de rotura y la menor resistencia al desgarre progresivo, también una dureza menor y es preferentemente permanentemente plástico a temperatura ambiente.
A título de ejemplo se pueden indicar los siguientes valores para las propiedades mecánicas de rotura y la dureza del plástico del punto de rotura controlada (tomándose como base las DIN descritas más arriba y determinándose la dureza Shore-A según DIN 53505 en probetas de 6 mm de espesor a 23ºC):
Resistencia a la rotura 0,01 a 2 MPa, preferentemente 0,1 a 1,5 MPa;
Alargamiento a la rotura 10 a 450%, preferentemente 10 a 150%;
Módulo 25% máximo 0,2 MPa;
Módulo 50% máximo 0,3 MPa;
Módulo 100% máximo 0,4 MPa;
Resistencia al desgarre progresivo máximo 3 N/mm, preferentemente máx. 2 N/mm;
Dureza Shore-A 1 a 40 preferentemente 5 a 30. 
\vskip1.000000\baselineskip
A título de ejemplo se pueden indicar los siguientes valores para las propiedades mecánicas de rotura y la dureza del plástico que no representa el punto de rotura controlada:
Resistencia a la rotura por lo menos 4 MPa, preferentemente mín. 10 MPa;
Alargamiento a la rotura por lo menos 200%, preferentemente mín. 300%;
Resistencia al desgarre progresivo por lo menos 6 N/mm, preferentemente mín. 15 N/mm;
Dureza Shore-A 30 a 70, preferentemente 40 a 60.
El plástico para la fabricación del punto de rotura controlada puede contener una resina de moldeo, o estar realizado en una resina de moldeo. Esta resina de moldeo se puede formar a partir de un polímero lineal, no reticulado o parcialmente reticulado. La base del polímero puede ser poliuretano, poliepóxido, poliéster, polisiloxano y/o poliacrilato. Preferentemente se utiliza la resina de moldeo con base de poliacrilato. El poliacrilato consta, fundamentalmente, de monómeros de acrilato y metacrilato reactivos, los cuales forman un copolímero durante el endurecimiento. La resina de moldeo para la fabricación del punto de rotura controlada contiene además disparadores y puede contener, además, homo- y copolímeros de acrilato y metacrilato no reactivos, sustancias de relleno, ablandadores, aditivos que hacen adherente y estabilizadores.
El plástico para la fabricación del punto de rotura controlada puede contener, alternativamente, un material termoplástico, permanentemente plástico a temperatura ambiente, o estar realizado con él. Este material se puede formar con un polímero no reticulado o parcialmente reticulado. La base del polímero se puede formar p. ej. como homo-, co- o terpolímeros del isobutileno o mezclas de ellos, así como por copolímeros de acrilatos y metacrilatos o mezclas de ellos (polímero base).
Otras sustancias del contenido del material termoplástico pueden ser polímeros termoplásticos, cauchos naturales o sintéticos, aditivos que hacen adherente, ablandadores, agentes adherentes, sustancias de relleno reforzantes y no reforzantes, estabilizadores y otros aditivos.
Homopolímeros del isobutileno son poliisobutilenos que se pueden obtener comercialmente con diferentes rangos de pesos moleculares. Ejemplos de nombres comerciales de poliisobutileno son Oppanol (BASF AG), Vistanex (Exxon) o Efrolen (Efremov). El estado de los poliisobutilenos va desde líquido, pasando por tipo de resina blanda, hasta tipo caucho. Los rangos de peso molecular se pueden indicar como sigue: El valor numérico medio de la masa molar es de 2.000 a 1.000.000 g/mol, preferentemente 24.000 a 600.000 g/mol, y el valor medio de la viscosidad de la masa molar es de 5.000 a 6.000.000 g/mol, preferentemente 40.000 a 4.000.000 g/mol.
Los co- y terpolímeros del isobutileno contienen como co- y termonómeros 1,3-dienos, tales como isopreno, butadieno, cloropreno o \beta-pineno, compuestos funcionales de vinilo, como estirol, \alpha-metilestireno, p-metilestireno o divinilbenzol u otros monómeros. Un ejemplo de un copolímero de isobutileno e isopreno es caucho butílico con pequeñas porciones de isopreno; se pueden obtener comercialmente p. ej. diversos tipos de butilo de las empresas Bayer AG, Exxon Chemical o Kautschuk-Gesellschaft. Los terpolímeros del isobutileno con los monómeros isopreno y divinilbenzol dan tipos de caucho butílico parcialmente reticulados, los cuales se pueden obtener también mediante reticulación posterior de caucho butílico; se pueden obtener comercialmente p. ej. LC Butyl de Exxon Chemical, Kalar de Hardman o Polysar Butyl XL de Bayer AG. Los homo-, co- y terpolímeros de isobutileno pueden ser sometidos también a una modificación química posterior; conocida es la transformación de caucho butílico con halógenos (cloro, bromo), que conduce a caucho de clorbutilo o de bromobutilo. De forma similar tiene lugar la transformación de un copolímero de isobutileno y p-metilestireno con bromo para dar el polímero de isobutileno, p-metilestireno y p-bromometilestireno, que se puede obtener comercialmente con el nombre comercial de EXX-PRO de Exxon Chemical.
Los homo- o copolímeros de acrilatos y metacrilatos (poli(meta)crilatos) son polímeros de los ésteres de ácido acrílico y metacrílico y pueden, por ejemplo, comprender como componente de alcohol un grupo alquilo, sustituido o no sustituido con grupos funcionales, por ejemplo metilo, etilo, iso-propilo, n-butilo, iso-butilo, terbutilo, pentilo y hexilo y sus isómeros y homólogos superiores, 2-etilhexilo, fenoxietilo, hidroxietilo, 2-hidroxipropilo, caprolactonhidroxietilo, dimetilaminoetilo. Están también incluidos polímeros del ácido acrílico, del ácido metacrílico, de amidas de los ácidos mencionados y de acrilonitrilo. Se pueden utilizar también poli(metil)acrilatos parcialmente reticulados en los cuales la reticulación tiene lugar a través de un monómero multifuncional con p. ej. glicol dietilénico o trimetilolpropano como componentes de alcohol, y mezclas de los poliacrilatos y de los polimetacrilatos.
Ejemplos de polímeros termoplásticos son poliolefinas como homo- y copolímeros, formadas a partir de los monómeros etileno, propileno, n-buteno y sus homólogos e isómeros superiores y a partir de compuestos de vinilo funcionales tales como acetato de vinilo, cloruro de vinilo, estirol y \alpha-metilestireno. Otros ejemplos son poliamidas, poliimidas, poliacetalos, policarbonatos, poliéster y poliuretanos y mezclas de los polímeros mencionados.
Los cauchos naturales y sintéticos se pueden elegir del grupo de homopolímeros de dienos, del grupo de co- y terpolímeros de dienos con olefinas y del grupo de copolímeros de olefinas. Son ejemplos el polybutadieno, poliisopreno, policloropreno, el caucho de estireno-butadieno, copolímeros de bloque con bloques de estireno y butadieno o isopreno, caucho de vinilacetato etilénico, caucho de etileno-propileno y caucho de propileno etilénico dienénico, por ejemplo con diciclopentadieno o norborna de etilideno como componente diénica. Los cauchos se pueden utilizar también en forma hidratada y también en mezclas.
Los aditivos que hacen adherente se pueden elegir del grupo de resinas naturales o sintéticas, también modificadas con posterioridad, las cuales comprenden, entre otras, resinas de hidrocarburos, colofonia y sus derivados, politerpenos y sus derivados, resinas de cumarona-indeno y resinas de fenol, y del grupo de los polibutenos, de los poliisobutenos y de los cauchos líquidos descompuestos (p. ej. caucho butílico o EPDM), los cuales pueden estar también hidratados. También se pueden utilizar mezclas de los aditivos que hacen adherente mencionados.
Ejemplos de ablandadores son ésteres de ácido ftálico (p. ej. di-2-etilhexil-, diisodecil-, diisobutil- ó diciclohexilftalato), del ácido fosfórico (p. ej. 2-etilexil-difenil-, tri-(2-etilhexil)- ó tricersil-fosfato), del ácido trimetílico (p. ej. tri(2-etilhexil)- ó triisononil-trimetilato), del ácido cíctrico (p. ej. acetiltributil- ó acetil-trietil-citrato) o de ácidos dicarboxílicos (p. ej. di-2-etilhexil-adipato ó dibutilsebacato. También se pueden utilizar mezclas de los ablandadores.
Se pueden seleccionar sustancias adherentes de entre el grupo constituido por los silanos, que pueden comprender por ejemplo 3-glicidiloxipropil-trialcosilano, 3-aminopropil-trialcosilano, N-aminoetil-3-aminopropil-trialcosilano, 3-metacriloxipropil-trialcosilano, viniltrialcosilano, iso-butil-trialcosilano, 3-mercaptopropil-trialcosilano. del grupo de los ésteres de ácido silícico, p. ej. tetraalquilortosilicatos, y del grupo de los metalatos, p. ej. tetraalquiltitanatos o tetraalquilcirconatos, así como mezclas de las sustancias adherentes mencionadas.
Los estabilizadores pueden ser antioxidantes del tipo de los fenoles limitados estéricamente (p. ej. tetraquis[metilen-3-(3,5-di-tert-butil-4-hidroxifenil)-propionato]metano) o del tipo de antioxidantes basados en azufre como mercaptanos, sulfuros, polisulfuros, tiourea, mercaptales, tioaldehidos, tiocetona, etc., o medios de protección UV del tipo de azimidobenzol, benzofenona o del tipo HALS (Hindered Amine Light Stabilizer) o medios de protección del ozono. Estos se pueden utilizar o bien solos o en mezclas.
Ejemplos de sustancias de relleno, reforzantes y no reforzantes, son ácido silícico pirogénico o precipitado, gel silícico, tiza precipitada o molida (también tratada superficialmente), óxido de calcio, arcilla, caolín, talco, cuarzo, ceolitas, dióxido de titanio, fibras de vidrio o polvo de aluminio y cinc y mezclas de ellos.
Cuando no se percibe como perturbador un color oscuro del plástico que forma el punto de rotura controlada, se pueden utilizar también hollín, fibras de fibra de carbono o grafito.
El plástico para la fabricación de la capa intermedia polímera, la cual no representa el punto de rotura controlada, puede contener una lámina adhesiva termoplástica, o estar realizado en ella. La lámina adhesiva puede contener acetatos de polivinilo o poliuretanos.
El plástico para la fabricación de la capa intermedia polímera, la cual no representa el punto de rotura controlada, puede contener también una resina de moldeo, o estar realizado en una resina de moldeo. Esta resina de moldeo se puede formar a partir de un polímero reticulado o parcialmente reticulado. La base del polímero puede ser poliuretano, poliepóxido, poliéster, polisiloxano y/o poliacrilato. Se utiliza preferentemente la resina de moldeo en base a poliacrilato. El poliacrilato consta principalmente de monómeros de acrilato y metacrilato reactivos. La resina de moldeo para la fabricación de la capa intermedia polímera contiene además oligómeros funcionales de acrilato y metacrilato como, p. ej., acrilatos de uretano, acrilatos de poliéster, así como agentes adherentes y disparadores. Puede contener además homo- y copolímeros de acrilato y metacrilatono no reactivos, sustancias de relleno, ablandadores, aditivos que hacen adherente y estabilizadores.
La descripción cualitativa que viene a continuación de las sustancias del contenido de la resina de moldeo es válida tanto para una resina de moldeo que no representa el punto de rotura controlada como también para una resina de moldeo que representa el punto de rotura controlada.
Como monómeros de acrilato y metacrilato reactivos se utilizan ésteres del ácido acrilíco o metacrílico monofuncionales o multifuncionales, preferentemente monofuncionales. Los componentes de alcohol utilizados de los ésteres pueden comprender un grupo alquilo, sustituido o no sustituido con grupos funcionales, como metilo, etilo, propilo, isopropilo, n-butilo, pentilo, hexilo, sus isómeros y homólogos superiores como 2-etilexilo, fenoxietilo, hidroxietilo, 2-hidroxipropilo, caprolactonhidroxietilo, polietilenglicoles con un grado de polimerización de 5 a 20, polipropileglicoles con un grado de polimerización de 5 a 20 y dimetilaminoetilo. Como monómeros reactivos se pueden utilizar el propio ácido acrílico y metacrílico, las amidas de este ácidos y acrilonitrilo. También se pueden utilizar mezclas de los monómeros de acrilato y metacrilato reactivos.
Ejemplos de oligómeros funcionales de acrilato y metacrilato son acrilatos epoxi, acrilatos de uretano, acrilatos de poliéster y acrilatos de silicona. Los oligómeros pueden ser monofuncionales o superiores, preferentemente se utilizan de forma difuncional. También se pueden utilizar mezclas de los oligómeros.
Los acrilatos epoxi se basan en bisfenol-A-diglicidileter, bisfenol-F-disglicidileter, sus oligómeros o novolacglicidileter.
Los acrilatos de uretano están formados con isocianatos (p. ej. diisocianato de toluileno, de tetrametilxileno, de hexametileno, de isoforona, de ciclohexilmetano, de trimetilhexametilo, xileno o difenilmetano) y polialcoholes, y son funcionalizados con hidroxiacrilatos (p. ej. acrilato de hidroxietileno) o hidroximetracrilatos (p. ej. metacrilato de hidroxietileno).
Los polialcoholes pueden ser polialcoholes de poliéster o polialcoholes de polieter. Los polialcoholes de poliéster pueden ser fabricados a partir de un ácido dicarboxílico (p. ej. ácido adípico, ácido ftálico o anhídridos) y un diol (p. ej. 1,6-hexandiol, 1,2-propandiol, neopentilglicol, 1,2,3-propantriol, trimetilolpropano, pentaeritrita o etilenglicol, como dietilenglicol). Los polialcoholes de poliéster se pueden fabricar también mediante reacción de un ácido hidroxicarbónico (p. ej. partiendo de caprolactona) consigo mismo. Los polialcoholes de polieter se pueden fabricar a partir de óxido de etileno u óxido de propileno.
Los acrilatos de poliéster son polialcoholes de poliéster arriba descritos, los cuales son funcionalizados con ácido acrílico o con ácido metacrílico.
Los acrilatos de silicona en sí conocidos utilizados aquí se basan en polidimetilsiloxanos de diferente peso molecular funcionalizados con acrilato.
Los homo- o copolímeros de acrilato y metacrilato no reactivos son homo- o copolímeros del ácido acrílico, el ácido metacrílico y de los ésteres de estos ácidos arriba descritos. El adhesivo puede contener también mezclas de los homo- y copolímeros mencionados. La resina de moldeo se puede fabricar también sin homo- y copolímeros de acrilato o metacrilato no reactivos.
Como disparadores se pueden utilizar fotodisparadores. Estos se pueden elegir el grupo de benzoinéter, de los benzilacetales, de las \alpha-dialcoxiacetofenonas, de las \alphahidroxialquilfenonas, de las \alpha-aminoalquilfenonas, de los acinfosfilóxidos, de las benzofenonas o de las tioxantonas o de mezclas de ellas. Los disparadores tiene la misión de poner en marcha el endurecimiento de la resina de moldeo.
Los agentes adherentes se pueden seleccionar de entre el grupo constituido por silanos organofuncionales, tales como 3-glicidiloxipropil-trialcosilano, 3-aminopropil-trialcosilano, N-aminoetil-3-aminopropil-trialcosilano, 3-metacriloxipropil-trialcosilano, viniltrialcosilano, iso-butiltrialcosilano, mercaptopropil-trialcosilano, y del grupo de los ésteres aromáticos del ácido silício, como tetraalquilortosilicato. La resina de moldeo empleada en cada caso puede contener también mezclas de los agentes adherentes mencionados.
Las sustancias de relleno pueden ser reforzantes o no reforzantes. Como sustancias de relleno se pueden utilizar ácidos silícicos pirogénicos o precipitados los cuales, preferentemente, son hidrófilos o están tratados superficialmente, y derivados de la celulosa, como acetatos de celulosa, acetobutiratos de celulosa, acetopropionatos de celulosa, metilcelulosa e hidroxipropilmetilcelulosa. La resina de moldeo empleada en cada caso puede contener también mezclas de las sustancias de relleno mencionadas.
Ejemplos de ablandadores son ésteres del ácido ftálico, como di-2-etilhexil-, diisodecil-, diisobutil-, diciclohexil- y dimetil-ftalato, ésteres del ácido fosfórico, como 2-etilhexil-difenil-, tri(2-etilhexil)- y tricresil-fosfato, éstres del ácido trimelítico, como tri(2-etilhexil)- y triisononil-trimetilato, ésteres del ácido cítrico, como acetiltributil- y acetiltrietil-citrato, y ésteres de los ácidos dicarboxílicos, como di-2-etilhexiladipato y dibutilsebacato. La resina de moldeo empleada en cada caso puede contener también mezclas de los ablandadores mencionados.
Los aditivos adherentes se pueden seleccionar de entre el grupo constituido por resinas naturales y sintéticas, también modificadas con posterioridad. Como resinas sirven resinas de hidrocarburos, colofonia y sus derivados, politerpenos y sus derivados, resinas de cumarona-indeno, resinas de fenol, polibutenos, polibutenos hidratados, poliisobutenos y poliisobutenos hidratados. La resina de moldeo empleada en cada caso puede contener también mezclas de los aditivos que hacen adherente mencionados.
Los estabilizadores pueden ser antioxidantes, como fenoles (p. ej. 4-metoxifenol) o fenoles impedidos estéricamente (p. ej. 2,6-di-tert-butil-4-metilfenol) o mezclas de diferentes antioxidantes.
Las resinas de moldeo se fabrican mediante mezcla de los componentes mencionados más arriba en un dispositivo de mezcla usual.
Si el punto de rotura controlada está representado por una resina de moldeo, se pueden indicar las cantidades empleadas preferidas de las sustancias utilizadas para la resina del moldeo de la siguiente manera (indicaciones numéricas en % en peso):
a) monómeros de acrilato o metracrilato reactivos
50 - 99
b) oligómeros funcionales para acrilato o metacrilato
0 - 5
c) homo- y copolímeros de acrilato o metacrilato no reactivos
0 - 5
d) disparadores
0,1 - 2
e) agentes adherentes
0 - 3
f) sustancias de relleno
0 - 10
g) ablandadores
0- 40
h) aditivos que hacen adherente
0 - 5
i) estabilizadores
0 - 2
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Cantidades empleadas especialmente preferidas de las sustancias utilizadas para la resina de moldeo del punto de rotura controlada son:
a) monómeros de acrilato o metracrilato reactivos
70 - 90
b) oligómeros funcionales para acrilato o metacrilato
0 - 5
c) homo- y copolímeros de acrilato o metacrilato no reactivos
0 - 5
d) disparadores
0,1 - 1
e) agentes adherentes
0 - 3
f) sustancias de relleno
0 - 10
g) ablandadores
10- 20
h) aditivos que hacen adherente
0 - 5
i) estabilizadores
0 - 2
\vskip1.000000\baselineskip
En caso de que el punto de rotura controlada esté representado por un material termoplástico, permanentemente plástico a temperatura ambiente, se pueden indicar cantidades empleadas preferidas de las sustancias utilizadas se la siguiente manera (indicaciones numéricas en % en peso):
a) polímero de base
30 - 100
b) polímeros termoplásticos
0 - 50
c) cauchos naturales y sintéticos
0 - 50
d) aditivos que hacen adherente
0 - 30
e) ablandadores
0 - 50
f) agentes adherentes
0 - 5
g) estabilizadores
0 - 5
h) sustancias de relleno reforzantes y no reforzantes
0 - 70
\vskip1.000000\baselineskip
De forma especialmente preferida pueden indicarse las siguientes cantidades empleadas:
a) polímero de base
40 - 100
b) polímeros termoplásticos
0 - 30
c) cauchos naturales y sintéticos
0 - 30
d) aditivos que hacen adherente
0 - 25
e) ablandadores
0 - 30
f) agentes adherentes
0 - 3
g) estabilizadores
0 - 3
h) sustancias de relleno reforzantes y no reforzantes
0 - 60
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Las cantidades empleadas preferidas de las sustancias utilizadas para la resina de moldeo de la capa intermedia que no forma el punto de rotura controlada se pueden indicar de la forma siguiente:
a) monómeros de acrilato o metracrilato reactivos
40 - 89
b) oligómeros funcionales para acrilato o metacrilato
10 - 50
c) d) disparadores homo- y copolímeros de acrilato o metacrilato no reactivos
0 - 10 0,1 - 2
e) agentes adherentes
0,5 - 3
f) sustancias de relleno
0 - 5
g) ablandadores
0- 10
h) aditivos que hacen adherente
0 - 5
i) estabilizadores
0 - 2
\vskip1.000000\baselineskip
Cantidades empleadas preferidas de las sustancias utilizadas para la resina de moldeo de la capa intermedia que no forma el punto de rotura controlada son:
a) monómeros de acrilato o metracrilato reactivos
60 - 80
b) oligómeros funcionales para acrilato o metacrilato
20 - 40
c) homo- y copolímeros de acrilato o metacrilato no reactivos
0 - 5
d) disparadores
0,1 - 1
e) agentes adherentes
0,5 - 2
f) sustancias de relleno
0 - 5
g) ablandadores
0- 10
h) aditivos que hacen adherente
0 - 5
i) estabilizadores
0 - 2
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Las propiedades de las resinas de moldeo se rigen por las sustancias utilizadas y sus cantidades empleadas. Las propiedades mecánicas de rotura del punto de rotura controlada y de la capa intermedia polímera se ajustan de la manera descrita, gracias a que se varía la porción de los comonómeros endurecedores o la densidad de reticulación. De este modo, cualquier combinación de las sustancias empleadas según las cantidades empleadas preferidas indicadas más arriba no conduce automáticamente a las propiedades deseadas de las resinas de moldeo. En los ejemplos de realización se indican recetas para la fabricación de resinas de moldeo. Para la elaboración de otras recetas hay que llevar a cabo en su casos pruebas previas teniendo en cuenta las siguientes relaciones.
Con el aumento del contenido de comonómeros endurecedores aumentan, en el margen de dureza indicado, la resistencia a la rotura, el alargamiento de rotura y la resistencia al desgarre progresivo. Para el ajuste de estas propiedades se utiliza preferentemente ácido acrílico como comonómero. Estas propiedades se pueden ajustar asimismo, en el margen de dureza indicado, mediante la reticulación con la ayuda de oligómeros funcionales para acrilato y metacrilato. Con el aumento de la funcionalidad y reducción de la distribución media de peso molecular de los oligómeros funcionales para acrilato y metacrilato y con el aumento del contenido de estas sustancias en la resina de moldeo aumenta la resistencia a la rotura, el alargamiento de rotura y la resistencia al desgarre progresivo.
Preferentemente la resina de moldeo para la fabricación del punto de rotura controlada así como la resina de moldeo para la fabricación de la capa intermedia polímera son incoloras y transparentes en el estado endurecido.
Un procedimiento para la fabricación de una luna de vidrio de seguridad laminada con punto de rotura controlada se describe a continuación con mayor detalle a título de ejemplo:
En caso de que el punto de rotura controlada deba ser representado por una resina de moldeo se fabrica, en un paso preparatorio del procedimiento, una lámina a partir de la resina de moldeo, la cual representa más tarde el punto de rotura controlada. Para ello se recubren dos placas de vidrio flotado de 4 mm de espesor, con la ayuda de unas pocas gotas de agua como medio adherente, con una lámina auxiliar de aproximadamente 100 \mum de espesor, p. ej. una lámina de poliéster. Esta lámina auxiliar sirve para que la resina de moldeo no se adhiera a las placas de vidrio. Cabe seleccionar una lámina tal que la resina de moldeo (el posterior punto de rotura controlada) endurecido no se adhiera. Sobre la primera de las placas de vidrio de las dos recubiertas con la lámina auxiliar se dispone, directamente en la zona del borde, una obturación de borde. Para ello se puede utilizar una cinta adherente por ambos lados de, p. ej. la empresa 3M (Tipo 4915 ó 4918) o también un cordón de naftotherm-butilo con un núcleo de p. ej. polipropileno de la empresa Chemetall GmbH (tipo 3215 ó 3220). Tras la aplicación de la obturación de borde, la cual contiene una abertura de llenado de aproximadamente 50 mm de ancho para la resina de moldeo, sobre la primera placa de vidrio se deposita, de forma coincidente, la segunda placa de vidrio recubierta con la lámina auxiliar. Las dos placas de vidrio son prensadas con la ayuda de mordazas, de manera que se forma un espacio obturado de aproximadamente 1,5 a 2,0 mm de espesor, dependiendo de la obturación de borde empleada. A continuación se introduce la resina de moldeo, se cierra la abertura de llenado tras la basculación y la purga del aire del espacio situado entre las placas de vidrio y se lleva a endurecimiento la resina de moldeo mediante irradiación de la disposición de sandwich, situada horizontalmente, bajo un cielo de UV (p. ej. de la empresa Torgauer Maschinenbau con tubos Blacklight-blue de Philips del tipo TLD 08), durante 20 minutos. Tras el endurecimiento se separan ambas placas de vidrio de las láminas auxiliares, se retira la resina de moldeo (el posterior punto de rotura controlada) endurecida y, por ejemplo con la ayuda de unas tijeras de guillotina se corta con una anchura de aproximadamente 10 mm y con una longitud determinada por la geometría de luna VSG que haya que fabricar más tarde.
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Para la fabricación de la luna VSG según la invención se limpia, de forma conocida, una placa de vidrio pretensada. A continuación se aplica sobre la placa de vidrio una obturación de borde (incl. un hueco para la abertura de llenado). Como obturación de borde se puede utilizar un material termoplásticamente aplicable sobre base de poliisobutileno de la empresa Chemetall GmbH (tipo Naftotherm TPS) o un cordón de naftotherm-butilo de la empresa Chemetall GmbH (tipo 3215 ó 3220) o una cinta adherente por ambos lados de, por ejemplo, la empresa 3M (Tipo 4915 ó 4918).
Si el punto de rotura controlada está representado por una resina de moldeo se colocan ahora sobre la placa de vidrio las tiras de resina de moldeo de punto rotura controlada endurecidas descritas anteriormente en los puntos de rotura controlada previstos. Al mismo tiempo, las tiras de resina de moldeo se adhieren a la placa de vidrio gracias a su propia adherencia.
Si el punto de rotura controlada está representado por un plástico termoplástico, éste puede ser aplicado sobre la placa de vidrio con la ayuda de una pistola de caucho con calefacción o con la ayuda de un robot y una instalación de procesamiento correspondiente que se puede obtener, por ejemplo, de la empresa Lenhardt Maschinenbau. El punto de rotura controlada puede ser aplicado sobre la placa de vidrio también en forma de un cordel redondo de espesor correspondiente fabricado con anterioridad con este plástico.
Preferentemente el punto de rotura controlada tiene la forma de tres lados de un rectángulo, el cual se encuentra en el interior de la superficie de placa de vidrio. Además, se colocan en el punto de impacto deseado el o los cuerpos duros. Esto sucede, preferentemente, con un encapsulamiento en poliisobutileno, cuya fabricación se describe más abajo. A continuación se deposita la segunda tabla de vidrio pretensada de forma coincidente sobre la primera. Las placas de vidrio son prensadas de forma conocida. Se forma un espacio obturado en el cual la resina de moldeo, la cual forma la capa intermedia polímera fuera del punto de rotura controlada, es introducida libre de burbujas de aire. Para ello la disposición de sandwich está inclinada preferentemente aproximadamente 30º, durante la introducción de la resina de moldeo, y el llenado puede tener lugar desde abajo o desde arriba con la ayuda de una tobera de llenado. Para purgar el aire del espacio situado entre las placas de vidrio se coloca la disposición de sandwich en la horizontal y se obtura la abertura de llenado, de forma conocida, como p. ej. Hotmelt de la empresa Chemetall GmbH (tipo adhesivo de fusión en caliente 21) o con el propio material de obturación de borde. A continuación se coloca la disposición de sandwich bajo un cielo de UV (p. ej. de la empresa Torgauer Maschinenbau con tubos Blacklight-blue) y se endurece la resina de moldeo en el intervalo de 20 minutos.
En lugar de la resina de moldeo para la capa intermedia polímera fuera del punto de rotura controlada se puede utilizar, durante la fabricación de vidrio compuesto, lámina transparente polímera usual, por ejemplo de polivinilbutiral. Para ello se cortan de la lámina las zonas en las cuales debe encontrarse el punto de rotura controlada y se introducen en estas zonas las tiras de resina de moldeo de punto de rotura controlada endurecidas arriba descritas.
La luna VSG con sistema de salida de emergencia que se forma se puede continuar procesando como luna VSG individual. La luna VSG con punto de rotura controlada que se ha formado se puede continuar procesando para dar vidrio aislante de varias lunas, pudiendo constar una o varias lunas del vidrio aislante de varias lunas de la luna VSG con punto de rotura controlada según la invención.
La luna VSG según la invención puede encontrar aplicación en edificios así como en vehículos sobre ruedas, vehículos de carretera y vehículos acuáticos.
El encapsulamiento de los cuerpos duros en poliisobutileno (para utilización como punto de impacto) se puede fabricar de la manera siguiente:
Se fabrica una lámina delgada a partir de una sustancia butílica de obturación (sustancia de obturación que contiene homo-, co- o terpolímero del isobutileno o mezclas de ellos, o un copolímero de acrilatos o metacrilatos o mezclas de ellos, eventualmente junto con otros aditivos usuales; por ejemplo Naftotherm TPS de Chemetall GmbH). Esto puede tener lugar en una prensa de placas, gracias a que un cubo de la sustancia de obturación con aprox. 10 mm de longitud del canto es prensado hasta un espesor de 0,8 mm. Esto sucede, preferentemente, mediante dos placas de prensado realizadas en metal y un distanciador realizado en metal de 0,8 mm de espesor. De la lámina fabricada de esta manera se extraen por estampación piezas de lámina redondas, llamados Pads, (diámetro aprox. 30 mm). Sobre un pad situado horizontal se disponen entonces uno o varios cuerpos duros, p. ej. granos SIC, en el centro del Pad. En ensayos se ha demostrado como muy bueno un número de 10 a 30 granos SIC. Como granos SIC se pueden utilizar p. ej. granos SIC de la ESK-SIC GmbH calidad F14 (1,70 mm 20%, 1,40 mm 45%, 1,18 mm 70%) o calidad F16 (1,40 mm 20%, 1,18 mm 45%, 1,00 mm 70%).
Es recomendable un cribado de los granos para excluir tamaños de grano los cuales sean superiores al tamaño de grano máximo (éste se rige por la distancia entre las dos placas de vidrio). A continuación se deposita un segundo Pad de forma coincidente sobre el primero encima de los cuerpos duros. Esta estructuración es prensada, entre dos placas de metal, hasta un espesor de aprox. 1,6 mm. A partir de esta pieza prensada se extrae por estampación el encapsulamiento de cuerpo en poliisobutileno, que se puede utilizar como punto de impacto, con un diámetro de aprox. 30 mm. Por motivos de la propia adherencia de la sustancia butílica de obturación, la manipulación tiene lugar preferentemente con la ayuda de papel con silicona.
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La fabricación de las resinas de moldeo para el punto de rotura controlada y para la capa intermedia polímera que no representa el punto de rotura controlada, la fabricación de un plástico termoplástico, permanentemente plástico a temperatura ambiente, que representa el punto de rotura controlada, así como la determinación de las propiedades de las resinas de moldeo se explican con mayor detalle en los ejemplos de realización que vienen a continuación (las indicaciones de % son, si no se indica lo contrario, indicaciones de % en peso).
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Ejemplo 1 Fabricación de una resina de moldeo para el punto de rotura controlada
En un frasco de cuello ancho de polietileno de 2000 ml se homogeneizaron como monómeros de acrilato y metacrilato reactivos 750 g (50%) de acrilato de n-butilo y 745,5 g (49,7%) glicolmonoacrilato de polipropileno (bisómero PPA6 de la empresa International Speciality Chemicals) durante un intervalo de tiempo de 10 minutos con la ayuda de una barra agitadora magnética y de un motor agitador magnético. Después se añadieron, como fotodisparador, 4,5 g (0,3%) de 1-hidroxi-ciclohexil-fenil-quetona (Irgacure 184 de la empresa Ciba-Geigy) y se disolvieron, con agitación intensiva, en un tiempo de 10 minutos.
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Ejemplo 2 Fabricación de una resina de moldeo para la capa intermedia polímera que no representa el punto de rotura controlada
En una copa de vidrio de 2000 ml se presentaron como monómeros de acrilato y metacrilato reactivos 888 g (59,2%) de 2-etilhexilacrilato, 75 g (5%) de metilmetacrilato y 180 g (12%) de ácido acrílico y, como agente adherente, 22,5 (1,5%) de 3-glicidiloxipropiltrimetiloxisilano (Dynasilan GLYMO de la empresa Sivento) y se mezclaron, durante un intervalo de tiempo de 5 minutos, con un agitador de hélice. Después de mezclaron, en el transcurso de 15 minutos, como oligómero funcional acrilato, 330 g (22%) de un acrilato de uretano alifático (Craynor CN 965 de la empresa Cray Valley), el cual fue calentado antes de la adición hasta aprox. 60ºC. Finalmente se añadieron, como fotodisparador, 4,5 g (0,3%) de 1-hidroxi-ciclohexil-fenil-quetona (Irgacure 184 de la empresa Ciba-Geigy) y esta mezcla se homogeneizó durante 10 minutos.
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Ejemplo 3 Fabricación de un cordel de material permanentemente plástico, aplicable termoplásticamente, sobre la base de poliisobutileno para la utilización como punto de rotura controlada
500 g de un material de obturación de borde comercial sobre la base de poliisobutileno (Naftotherm BU-TPS de la empresa Chemetall GmbH) se descargaron en un extrusionador de medida (empresa Göttfert) a aprox. 130ºC, a través de una tobera redonda de 4,5 mm, para dar un cordel con un diámetro aproximado de 4,8 mm. La diferencia de espesor entre la tobera y el cordel está condicionada por un ensanchamiento de cuerda durante la extrusión. El cordel fabricado de esta manera fue enrollado entre papel con silicona y almacenado en seco hasta la utilización.
Se fabricaron probetas para la medición de las propiedades mecánicas de rotura (ver ejemplo 4) mediante prensado correspondiente de Naftotherm BU-TPS.
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Ejemplo 4 Comparación de las propiedades mecánicas de rotura y de la dureza del punto de rotura controlada y de la capa intermedia polímera
Para la determinación de las propiedades se llevaron las resinas de moldeo del ejemplo 1 y del ejemplo 2, entre dos láminas portadoras de poliéster, de tal manera al endurecimiento que se formó una lámina de aproximadamente 2 mm de espesor. Las láminas portadoras fueron retiradas a continuación de cada una de las resinas de moldeo endurecidas (existentes ahora como lámina polímera) y se determinaron las propiedades mecánicas de las láminas. También se determinaron las propiedades mecánicas de las probetas termoplásticas del ejemplo 3.
1
La determinación de la dureza Shore-A tuvo lugar según DIN 53305 en probetas de 6 mm de espesor a 23ºC. La determinación de la resistencia a la rotura tuvo lugar según DIN 53504 v. 03/85, medida en la probeta de rotura normalizada S2 con una velocidad de comprobación de 100 mm/minuto a 23ºC. La determinación del alargamiento de rotura tuvo lugar según DIN 53504 v. 03/85, medida en la probeta de rotura normalizada S2 con una velocidad de comprobación de 100 mm/minuto a 23ºC. La determinación de la resistencia al desgarre progresivo tuvo lugar según DIN 53356 v. 08/82, en una lámina de polímero de 2 mm de espesor a una velocidad de rotura de 400 mm/minuto a 23ºC.
Ejemplo 5 Comparación del color punto de rotura controlada/capa intermedia polímera
La medición del color tuvo lugar con un espectrofotómetro de la empresa Perkin Elmer tipo Lambda 12. Primero se registro el espectro de transmisión con el programa UV-WINLAB y la evaluación del color según un procedimiento de triángulo tuvo lugar con el software PECOL según CIELAB. Se evaluó con el iluminante normalizado D65 para un observador de referencia de 10º. Se midió una estructura de vidrio flotado de 4 mm/resina de moldeo endurecida de 2 mm/vidrio flotado de 4 mm. Como material de punto de rotura controlada se utilizó una resina de moldeo según el ejemplo 1, para la capa intermedia polímera que no representa el punto de rotura controlada una resina de moldeo según el ejemplo 2. En el rayo de referencia no se encuentra ninguna prueba para la medición; es decir, referencia aire. Se obtuvieron los siguientes resultados:
Punto de rotura controlada Capa intermedia polímera
L^{*} 95,22 95,30
a^{*} -1,85 -1,89
b^{*} 0,30 0,43
Los valores de medición demuestran que el punto de rotura controlada y la capa intermedia polímera presenta aproximadamente el mismo color. Con la vista no se puede reconocer ninguna diferencia.
La medición de color en transmisión no es posible en el material de punto de rotura controlada del ejemplo 3, dado que este material está pigmentado en negro y es, por lo tanto, opaco.
Ejemplo 6 Comparación de las propiedades de transmisión punto de rotura controlada/capa intermedia polímera
Se registraron curvas de transmisión del punto de rotura controlada (del ejemplo 1) y de la capa intermedia polímera que no representa el punto de rotura controlada (del ejemplo 2). Esto tuvo lugar de manera análoga al ejemplo 5. La comparación de las curvas está representada en la Figura 4.
Se puede reconocer que ambas pruebas presentan un comportamiento de transmisión aproximadamente igual. A la vista una placa VSG fabricada con las resinas de moldeo de los ejemplos 1 y 2 se mostró, en el examen, incolora y transparente.
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Lista de signos de referencia de la Figura 1:
Está representada una unidad de vidrio aislante de varias lunas formada por dos lunas VSG con punto de rotura controlada antes de la destrucción, dibujo en sección
1 -
lado interior de la luna de vidrio exterior
2 -
lado interior de la luna de vidrio interior (por el lado del habitáculo)
3 -
luna de vidrio
4 -
luna de vidrio
5 -
capa intermedia polímera
6 -
distanciador de la unidad de vidrio aislante de varias lunas
7 -
espacio intermedio entre lunas
8 -
punto de rotura controlada
9 -
obturación del borde de luna realizada en resina de moldeo
10 -
sustancia de obturación de acristalamiento
11 -
marco
12 -
sin importancia
13 -
sin importancia
14 -
sin importancia
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Lista de signos de referencia de la Figura 2:
Está representada una luna VSG con punto de rotura controlada antes de la destrucción, vista superior
1.1 -
luna de vidrio de seguridad laminada
1.2 -
marco abajo durante el montaje
8 -
punto de rotura controlada
11 -
marco arriba durante el montaje
15 -
punto de impacto
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Lista de signos de referencia de la Figura 3:
Está representada una unidad de vidrio aislante de varias lunas formada por dos lunas VSG con punto de rotura controlada después de la destrucción, dibujo en sección
1.1 -
luna de vidrio hacia el lado interior del espacio de aire intermedio
2.1 -
superficie de la luna de vidrio interior dispuesta hacia el espacio de aire intermedio
3 -
luna de vidrio
4 -
luna de vidrio
5 -
capa intermedia polímera
6 -
distanciador del vidrio aislante de varias lunas
10 -
sustancia de obturación de acristalamiento
11 -
marco

Claims (18)

1. Luna de vidrio de seguridad laminada con un punto de rotura controlada, la cual contiene por lo menos dos lunas de vidrio pretensadas y una capa intermedia polímera, caracterizada porque la capa intermedia polímera contiene dos plásticos con diferente resistencia a la rotura (según DIN 53504 v. 03/85, medida en la probeta de rotura normalizada S2 con una velocidad de comprobación de 100 mm/minuto a 23ºC), con diferente alargamiento de rotura (según DIN 53504 v. 03/85, medida en la probeta de rotura normalizada S2 con una velocidad de comprobación de 100 mm/minuto a 23ºC) y diferente resistencia al desgarre progresivo (según DIN 53356 v. 08/82, en una lámina de polímero de 2 mm de espesor a una velocidad de rotura de 400 mm/minuto a 23ºC), conteniendo la luna de vidrio compuesto en el punto de rotura controlada el plástico con la menor resistencia a la rotura, el menor alargamiento de rotura y la menor resistencia al desgarre progresivo, y conteniendo la luna de vidrio compuesto, en la zona que no representa el punto de rotura controlada, el plástico con la mayor resistencia a la rotura, el mayor alargamiento de rotura y la mayor resistencia al desgarre progresivo, y la luna de vidrio compuesto contiene en la capa intermedia, en por lo menos un punto (en el punto de impacto) uno o varios cuerpos de un material cuya dureza es mayor que la del vidrio
utilizado.
2. Luna de vidrio de seguridad laminada con un punto de rotura controlada según la reivindicación 1, caracterizada porque como lunas de vidrio se seleccionan vidrios planos de entre el grupo constituido por los vidrios sódicos-cálcicos, tales como vidrio al sodio y a la cal ó vidrios al borosilicato.
3. Luna de vidrio de seguridad laminada con un punto de rotura controlada según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la dureza Mohs del o de los cuerpos duros es > 6 en el punto de impacto.
4. Luna de vidrio de seguridad laminada con un punto de rotura controlada según la reivindicación 3, caracterizada porque la dureza Mohs del o de los cuerpos duros es > 7 en el punto de impacto.
5. Luna de vidrio de seguridad laminada con un punto de rotura controlada según una o varias de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque los cuerpos duros están constituidos por granos o bolas.
6. Luna de vidrio de seguridad laminada con un punto de rotura controlada según una o varias de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque el o los cuerpos duros en el punto de impacto están realizados a partir de silicio carburo y/o de corindón.
7. Luna de vidrio de seguridad laminada con un punto de rotura controlada según una o varias de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque los cuerpos duros presentan un tamaño comprendido entre 0,1 y 0,3 mm menor que el espesor de la capa intermedia de plástico.
8. Luna de vidrio de seguridad laminada con un punto de rotura controlada según una o varias de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque los cuerpos duros están encapsulados en poliisobutileno.
9. Luna de vidrio de seguridad laminada con un punto de rotura controlada según una o varias de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque el plástico del punto de rotura controlada presenta las siguientes propiedades mecánicas de rotura: resistencia a la rotura de 0,01 a 2 MPa, alargamiento de rotura 10 a 450%, resistencia al desgarre progresivo como máximo de 3 N/mm, dureza Shore-A (determinada según DIN 53505 en probetas de 6 mm de espesor a 23ºC) de 1 a 40.
10. Luna de vidrio de seguridad laminada con un punto de rotura controlada según una o varias de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque el plástico de la capa intermedia polímera que no forma el punto de rotura controlada presenta las siguientes propiedades mecánicas de rotura: resistencia a la rotura por lo menos 4 MPa, alargamiento de rotura por lo menos 200%, resistencia al desgarre progresivo por lo menos 6 N/mm, dureza Shore-A (determinada según DIN 53505 en probetas de 6 mm de espesor a 23ºC) 30 a 70.
11. Luna de vidrio de seguridad laminada con un punto de rotura controlada según una o varias de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque uno de los plásticos o los plásticos contienen una resina de moldeo y/o una lámina polímera.
12. Luna de vidrio de seguridad laminada con un punto de rotura controlada según una o varias de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizada porque el plástico para la fabricación del punto de rotura controlada se selecciona de entre el grupo constituido por poliuretanos, poliésteres, poliepóxidos, polisiloxanos o poliacrilatos y/o el plástico para la fabricación de la capa intermedia polímera, la cual no representa el punto de rotura controlada, se selecciona de entre el grupo constituido por poliuretanos, poliésteres, poliepóxidos, polisiloxanos, poliacrilatos, acetalos de polivinilo o acetatos de polinivilo.
13. Luna de vidrio de seguridad laminada con un punto de rotura controlada según la reivindicación 12, caracterizada porque el plástico para la fabricación del punto de rotura controlada y/o el plástico para la fabricación de la capa intermedia polímera, la cual no representa el punto de rotura controlada, es a base de poliacrilato.
14. Luna de vidrio de seguridad laminada con un punto de rotura controlada según una o varias de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizada porque el plástico para la fabricación del punto de rotura controlada contiene o está realizado en un material termoplástico, permanentemente plástico a temperatura ambiente.
15. Luna de vidrio de seguridad laminada con un punto de rotura controlada según la reivindicación 14, caracterizada porque el material termoplástico, permanentemente plástico a temperatura ambiente, está formado por un polímero no reticulado o parcialmente reticulado, estando formada la base del polímero por homo-, co- o terpolímeros del isobutileno o mezclas de ellos, y/o por copolímeros de acrilatos o metacrilatos o mezclas de ellos.
16. Procedimiento para la fabricación de una luna de vidrio de seguridad laminada con un punto de rotura controlada, caracterizado porque
a) está prevista una placa de vidrio pretensada térmicamente con una obturación de borde,
b) se coloca sobre la placa de vidrio, como punto de rotura controlada, un material plástico en los puntos previstos para ello,
c) se colocan sobre la placa de vidrio, en uno o varios puntos discrecionales, uno o varios cuerpos duros, los cuales presentan una dureza mayor que la del vidrio,
d) sobre esta disposición se deposita una segunda placa de vidrio pretensada térmicamente,
e) el compuesto de placas de vidrio formado es prensado, y
f) y en el espacio intermedio de las placas de vidrio que queda se introduce y endurece una resina de moldeo la cual en el estado endurecido presenta una resistencia a la rotura mayor, un alargamiento de rotura mayor y una resistencia al desgarre progresivo mayor que el plástico del punto de rotura controlada.
17. Procedimiento según la reivindicación 16, caracterizado porque para el punto de rotura controlada se fabrica una lámina con una resina de moldeo de la cual, de la cual, con la geometría del punto de rotura controlada posterior, se cortan unas tiras y se colocan sobre la placa de vidrio.
18. Utilización de una luna de vidrio de seguridad laminada con un punto de rotura controlada según una de las reivindicaciones 1 a 15 en edificios, vehículos sobre ruedas, vehículos de carretera y vehículos acuáticos.
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