DE2339043B2 - LAMINATED SAFETY GLASS MADE OF A SILICATE GLASS, A PLASTIC FILM AND A TOP LAYER - Google Patents
LAMINATED SAFETY GLASS MADE OF A SILICATE GLASS, A PLASTIC FILM AND A TOP LAYERInfo
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Description
Das Hauptpatent betrifft ein Verbundsicherheitsglas, bestehend aus einer Silikatglasscheibe, einer mit dieser verbundenen Kunststoffolie mit hoher Zerreißfestigkeit und hoher plastischer Verformbarkeit, einer diese Kunststoffolie abdeckenden Deckschicht aus Kunststoff, wobei die Deckschicht aus einem sehr weich eingestellten Kunststoff besteht, der in der Lage ist, infolge seiner Elastizität kratzerartige Oberflächeneindrücke selbst wieder auszuheilen. The main patent relates to a laminated safety glass, consisting of a silicate glass pane, a plastic film connected to it with high tensile strength and high plastic deformability, a cover layer made of plastic that covers this plastic film, the cover layer being made of a very soft plastic that is able to withstand its elasticity to heal scratch-like surface impressions by itself.
Die Kunststoffolie mit hoher Zerreißfestigkeit und hoher plastischer Verformbarkeit kann beispielsweise aus weichgemachtem Polyvinylbutyral bestehen. Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist dabei zwischen der Kunststoffolie mit hoher Zerreißfestigkeit und hoher plastischer Verformbarkeit und der Deckschicht eine steife Zwischenfolie aus Kunststoff angeordnet.The plastic film with high tensile strength and high plastic deformability can, for example consist of plasticized polyvinyl butyral. According to a preferred embodiment, it is between the plastic film with high tensile strength and high plastic deformability and the top layer a stiff intermediate film made of plastic is arranged.
Die Zwischenschaltung einer dünnen steifen Zwischenfolie zwischen die energteabsorbierende Kunststoffolie und die als Kratzfestbeschichtung dienende Deckschicht ist deshalb wünschenswert, weil dadurch die mechanische Festigkeit gegen lokale Eindrücke erhöht wird. The interposition of a thin, stiff intermediate film between the energy-absorbing plastic film and the cover layer serving as a scratch-resistant coating is desirable because it increases the mechanical strength against local impressions.
Aus biomechanischer Sicht werden heute bestimmte Anforderungen an eine Windschutzscheibe gestellt, um das Verletzungsrisiko bei einem Aufprallunfall zu begrenzen. Ein bekanntes Kriterium hierfür ist der SEVERITY-INDEX nach GADD, und bei Windschutzscheiben nach der Erfindung wird davon ausgegangen, daß bei einer Aufprallgeschwindigkeit von 50 km/h dieser SEVERITY-INDEX nach GADD den Wert von 1000 nicht übersteigen darf. Eine weitere Forderung besteht darin, daß die Windschutzscheibe bis zu dieser Aufprallgeschwindigkeit nicht durchstoßen werden darf.From a biomechanical point of view, certain requirements are now placed on a windshield in order to limit the risk of injury in the event of a collision accident. A well-known criterion for this is the SEVERITY-INDEX according to GADD, and for windshields according to the invention it is assumed that at an impact speed of 50 km / h this SEVERITY-INDEX according to GADD has the value of May not exceed 1000. Another requirement is that the windshield be up to this Impact velocity must not be pierced.
Bei der Betrachtung der Durchstoßfestigkeit ist zu berücksichtigen, daß die Güte der Verklebung zwischen den einzelnen Schichten eine maßgebliche Rolle spielt. Üblicherweise wird auf der Glasseite der Polyvinylbutyralfolie einer weniger festen Verklebung der Vorzug gegeben. Auf der an der Zwischenfolie anliegenden Seite ist jedoch eine verhältnismäßig feste Verklebung erforderlich, und zwar im wesentlich aus Gründen eines guten und dauerhaften Gebrauchsverhaltens. Zwischen der Glasscheibe und der Polyvinylbutyralschicht soll die Verklebung also so sein, wie sie heute bei Windschutzscheiben aus Verbundglas bei Verwendung üblicher Folien eingestellt wird.When considering the puncture resistance it must be taken into account that the quality of the bond between plays a decisive role in the individual layers. Usually, on the glass side of the polyvinyl butyral film a less firm bond is given preference. On the one lying against the intermediate film Side, however, a relatively strong bond is required, essentially for one reason good and long-lasting behavior in use. Between the pane of glass and the polyvinyl butyral layer, the Bonding must therefore be as it is today when using windshields made of laminated glass Slides is set.
Bei einer gattungsgemäßen Verbundsicherheitsglasscheibe wird die Durchstoßfestigkeit der energieabsorbierenden Folie aus Polyvinylbutyral mehr oder weniger durch die Eigenschaften der damit verklebten Schichten bestimmt. Bei einem Bruch der Glasscheibe z. B. verformt sich auch bei einer reduzierten Verklebung die Polyvinylbu'.yralschicht nur lokal im Bereich der Giasbruchstellen, wobei dann mit zunehmender Verformung eine lokale Ablösung vom Glas zu beobachten ist. Ebenso spielt die Güte der Verklebung mit der Zwischenfolie eine entscheidende Rolle. Wenn z. B. bei einer Stoßbeanspruchung die Zwischenfolie lokal anreißt, dann kann bei fester Verklebung sich ein solcher Anriß in die energieabsorbierende Schicht fortsetzen. Dadurch wird die Penetrationsgefahr wesentlich erhöht.In the case of a generic laminated safety glass pane, the puncture resistance is the energy-absorbing Foil made of polyvinyl butyral more or less due to the properties of the layers bonded to it certainly. If the glass pane breaks z. B. deforms even with reduced gluing Polyvinylbu'.yralschicht only locally in the area of the glass breakage, and then with increasing deformation a local detachment from the glass can be observed. The quality of the bond also plays a role Intermediate film plays a crucial role. If z. B. in the event of a shock load, the intermediate film locally tears, then such a crack can occur in the energy-absorbing layer if the adhesive is firmly bonded continue. This significantly increases the risk of penetration.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Windschutzscheiben nach der Hauptanmeldung so weiterzubilden, daß einerseits die durch Anrisse der Zwischenfo lie gegebene Penetrationsgefahr vermieden wird, ohne daß andererseits der SEVERITY-INDEX unzulässig erhöht oder das Gebrauchsverhalten beeinträchtigt wird. The invention is based on the object of developing windshields according to the main application in such a way that, on the one hand, the risk of penetration caused by cracks in the intermediate foil is avoided without, on the other hand, increasing the SEVERITY-INDEX inadmissibly or impairing the usage behavior.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß bei fester Verklebung zwischen der Kunststoffolie mit hoher Zerreißfestigkeit und hoher plastischer Verformbarkeit und der steifen Zwischenfolie die Zwischenfolie aus einem Material besteht, das bei Zugbeanspruchung im Zugversuch nach DIN 53 455 eine Reißdehnung von wenigstens 15% aufweist, und daß die Zwischenfolie eine solche Dicke aufweist, daß das Produkt aus Streckgrenze und Dicke den Wert von 10 kp/cm nicht überschreitet.This object is achieved according to the invention in that with a firm bond between the plastic film with high tensile strength and high plastic deformability and the stiff intermediate film die Intermediate film consists of a material that can withstand tensile stress in a tensile test according to DIN 53 455 has an elongation at break of at least 15%, and that the intermediate film has a thickness such that the product of the yield point and the thickness does not exceed a value of 10 kp / cm.
Durch die Anwendung der Erfindung wird die Möglichkeit gegeben, für die Zwischenfolie geeignete Materialien allein auf Grund der bekannten Werkstoffeigenschaften auszuwählen und zu dimensionieren, und so umfangreiche und kostspielige Versuche hinsichtlich des Stoßverhaltens solcher Windschutzscheiben zu umgehen. Bei nach den Grundsätzen der ErfindungBy applying the invention, the possibility is given of suitable for the intermediate film Selecting and dimensioning materials solely on the basis of the known material properties, and so extensive and costly experiments with the impact behavior of such windshields bypass. With according to the principles of the invention
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aufgebauten Windschutzscl.siben ist sichergestellt, daß die Gefahr einer Penetration auf Grund eines frühzeitigen Anreißens der Zwischenfolie vermieden wird. Andererseits wird verhindert, daß die bei einem Kopfaufprall auftretenden Verzögerungen gefährliche Werte erreichen.built-up windshields it is ensured that the risk of penetration due to early tearing of the intermediate film is avoided will. On the other hand, it prevents the at one Head impact delays reach dangerous levels.
In Weiterbildung der Erfindung wird das Material der Zwischenfolie in Abhängigkeit von der Dicke der Kunststoffolie mit hoher Zerreißfestigkeit und hoher plastischer Verformbarkeit, beispielsweise aus weichgemachtem Polyvinylbutyral ausgewählt, und ?.war derart, daß mit abnehmender Dicke der energieabsorhierenden Kunststoffolie die Reißdehnung des Materials der Zwischenfolie zunimmt. So wurde gefunden, daß bei einer Dicke der energieabsorbierenden Schicht von 1,0 mm die Reißdehnung des Materials der Zwischenfolie wenigstens etwa 20%, bei einer Dicke der energieabsorbiere.nden Schicht von 0,76 mm, d. h. der heute in Windschutzscheiben üblicherweise verwendeten Dicke, die Reißdehnung des Materials der Zwischenfolie wenigstens etwa 70%, und bei einer Dicke der energieabsorbierenden Schicht von 0,5 mm die Reißdehnung des Materials der Zwischenfolie wenigstens etwa 200% betragen soll.In a further development of the invention, the material is the Intermediate film depending on the thickness of the plastic film with high tensile strength and high plastic deformability, for example selected from plasticized polyvinyl butyral, and? .was such that with decreasing thickness of the energy-absorbing plastic film, the elongation at break of the material Intermediate film increases. It has thus been found that when the thickness of the energy absorbing layer is 1.0 mm is the elongation at break of the material of the intermediate film at least about 20%, with a thickness of energy-absorbing layer of 0.76 mm, d. H. the Thickness commonly used today in windshields, the elongation at break of the material Intermediate film at least about 70%, and with a thickness of the energy-absorbing layer of 0.5 mm the elongation at break of the material of the intermediate film should be at least about 200%.
Die Verringerung der Reißdehnungswerte mit zunehmender Dicke der energieabsorbierenden Schicht läßt sich dadurch erklären, daß der Grad der Deformation innerhalb der energieabsorbierenden Schicht mit zunehmender Entfernung von der Glasoberfläche geringer wird. Die mit der Zwischenfolie verbundene Seite der energieabsorbierenden Schicht ist also mit zunehmender Dicke dieser Schicht geringeren Dehnungen ausgesetzt.The reduction in the elongation at break values with increasing thickness of the energy-absorbing layer can can be explained by the fact that the degree of deformation within the energy-absorbing layer with becomes smaller with increasing distance from the glass surface. The one connected to the intermediate film The side of the energy-absorbing layer is therefore less stretched with increasing thickness of this layer exposed.
Besonders befriedigende Ergebnisse bezüglich der Verzögerungen werden erzielt, wenn in Weiterbildung der Erfindung die Dicke der Zwischenfolie so gewählt wird, daß das Produkt aus Streckgrenze und Dicke zwischen 2 und 7 kp/cm liegt.Particularly satisfactory results in terms of delays are achieved when in training According to the invention, the thickness of the intermediate film is chosen so that the product of the yield point and thickness is between 2 and 7 kgf / cm.
Wenngleich bisher stets die Rede davon war, daß die Aufprallenergie in der energieabsorbierenden Kunststoffolie vernichtet wird, und die Zwiischenfolie nur als Unterlage für die als Kratzfestbeschichtung dienende Deckschicht dient, versteht es sich, daß bei plastischer Deformation der Zwischenfolie auch diese einen gewissen Anteil der Stoßenergie absorbiert. Der von der Zwischenfolie absorbierte Energieanteil wird aber im Vergleich zu dem von der energieabsorbierenden Kunststoffolie vernichteten Energieanteil verhältnismäßig gering sein, weil die Zwischenfolie bei größerer Energieabsorption zwangsläufig als Zwischenfolie ungeeignet wird.Although so far it has always been said that the impact energy in the energy-absorbing plastic film is destroyed, and the intermediate film only as a base for the scratch-resistant coating Covering layer is used, it goes without saying that in the event of plastic deformation of the intermediate film, this one too absorbs a certain proportion of the impact energy. However, the amount of energy absorbed by the intermediate film is compared to the amount of energy destroyed by the energy-absorbing plastic film be low, because the intermediate film inevitably unsuitable as an intermediate film with greater energy absorption will.
Nachfolgend werden drei Beispiele für den Aufbau von Windschutzscheiben nach der Erfindung aufgeführt. Dabei beschränken sich die Angaben auf die Auswahl und die Dicke der einzelnen Schichten, da alle übrigen Angaben über die Herstellung solcher Scheiben in der Hauptanineldung enthalten sind.Three examples of the construction of windshields according to the invention are given below. The information is limited to the selection and the thickness of the individual layers, as all the others Information on the manufacture of such disks is contained in the main application.
ίο Eine Folie aus Celluloseacetobutyrat mit einer Reiödehnung nach DlN 53 455 von 22 bis 26% (die Werte der Reißdehnung können wegen Anisoptrie bei unterschiedlichen Foliendicken stärkeren Schwankungen unterliegen) — soll als Zwischenfolie bei einer Windschutzscheibe mit dem Aufbau Glas-Polyvinylbutyral-Zwischenfolie-Kratzfest-Deckschicht verarbeitet werden. Die Streckgrenze Os von Celluloseacetobutyrat beträgt etwa 700 kp/cm2. Aus der Forderung os χ D=S 10 kp/cm errechnet sich die maximal zulässige Dicke der Zwischenfolie im Falle von Celluloseacetobutyrat zu D*iO,14 mm. Da andererseits die Reißdehnung nur etwa 25% beträgt, muß die Dicke der energieabsorbierenden Kunststoffolie aus Polyvinylbutyral mehr als 0,76 mm, und zwar etwa 0,9 mm betragen.ίο A film made of cellulose acetobutyrate with an elongation at break according to DIN 53 455 of 22 to 26% (the values of the elongation at break can be subject to greater fluctuations due to anisopter with different film thicknesses) - should be used as an intermediate film in a windshield with the structure glass-polyvinylbutyral-intermediate film-scratch-resistant- Top layer can be processed. The yield strength Os of cellulose acetobutyrate is about 700 kp / cm 2 . From the requirement os χ D = S 10 kp / cm, the maximum permissible thickness of the intermediate film in the case of cellulose acetobutyrate is calculated as D * iO.14 mm. On the other hand, since the elongation at break is only about 25%, the thickness of the energy-absorbing plastic film made of polyvinyl butyral must be more than 0.76 mm, namely about 0.9 mm.
Als Zwischenfolie soll ein Polyamid verwendet werden. Dieses Material hat eine Reißdehnung von 100 bis 120%, und eine Streckgrenze as von etwa 700 kp/cm2. Auch hier ergibt die Berechnung, daß die Zwischenfolie eine Dicke von maximal 0,14 mm aufweisen darf. Da aber die Reißdehnung etwa 110% beträgt, bedeutet das, daß auch dann die notwendigen Bedingungen hinsichtlich Penetrationsfestigkeit undA polyamide should be used as the intermediate film. This material has an elongation at break of 100 to 120%, and a yield strength as of about 700 kp / cm 2. Here, too, the calculation shows that the intermediate film may have a maximum thickness of 0.14 mm. But since the elongation at break is about 110%, this means that the necessary conditions with regard to penetration resistance and
SEVERITY-INDEX erfüllt sind, wenn die Dicke der Polyvinylbutyralschicht nur etwa beispielsweise 0,76 mm beträgt.SEVERITY-INDEX are met if the thickness of the polyvinyl butyral layer is only approximately, for example 0.76 mm.
Als Zwischenfolie soll ein Polyamid zur Anwendung kommen. Dieser Werkstoff hat eine Reißdehnung von 250 bis 300%, und eine Sireckgrenze Os von etwa 400 kp/cm2. Aus dem Wert für die Streckgrenze folgt, daß die Dicke der Zwischenfolie in diesem Fall maximal 0,25 mm betragen darf. Die Dicke der energieabsorbierenden Polyvinylbutyralschicht darf dagegen trotz der hohen Fleißdehnung von RILSANR nicht kleiner als etwa 0,5 mm gewählt werden, weil anderenfalls die Penetrationsfestigkeit der Polyvinylbutyralschicht unzureichend ist.A polyamide should be used as the intermediate film. This material has an elongation at break of 250 to 300% and a corner limit Os of about 400 kp / cm 2 . From the value for the yield point it follows that the thickness of the intermediate film in this case may not exceed 0.25 mm. The thickness of the energy-absorbing polyvinyl butyral layer, on the other hand, must not be less than about 0.5 mm despite the high elongation at work of RILSAN R, because otherwise the penetration resistance of the polyvinyl butyral layer is insufficient.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8235 | Patent refused |