專利名稱：具有預(yù)定破裂位置的復(fù)合安全玻璃板及其生產(chǎn)方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能夠用于例如緊急狀況出口系統(tǒng)或緊急狀況進(jìn)入系統(tǒng)的具有預(yù)定破裂位置的復(fù)合安全玻璃板，以及生產(chǎn)具有預(yù)定破裂位置的復(fù)合安全玻璃板的方法和具有預(yù)定破裂位置的復(fù)合安全玻璃板的應(yīng)用。
有緊急狀況出口系統(tǒng)的復(fù)合安全玻璃板(VSG板)可以從DE4428690和US 5350613中獲知。這樣的復(fù)合安全玻璃板是由具有聚合物中間層的至少塊玻璃片組成，預(yù)定破裂位置包含在中間層中。
在DE 4428690中描述的預(yù)定破裂位置是通過置于其間的聚合物層的局部弱化來形成。這通過減少該層對玻璃的粘合性或在層中不同位置之間的粘合性來實(shí)現(xiàn)。這種解決方案具有以下缺點(diǎn)如果該層與兩玻璃片的粘合性降低，則在兩玻璃片被打碎時(shí)產(chǎn)生了縫隙，其中，雖然玻璃從中間層上掉落，但仍然總是通過中間層形成了空間閉合。這當(dāng)然會擴(kuò)展并且還可在足夠高的應(yīng)力下破裂。然而，足夠大的開孔仍然不能在板中形成，緊急出口的功能無法確保。該層的進(jìn)一步無方向性的破裂僅僅當(dāng)聚合物中間層的破裂強(qiáng)度是較低時(shí)才有可能，這對于它用作復(fù)合安全玻璃有不利的影響。如果使用具有更高破裂強(qiáng)度的聚合物中間層，則它可能必須使用附加的工具來切割(第3欄，第1段落)。然而必須考慮的是，在緊急關(guān)頭，這對于可能處于恐慌狀態(tài)的乘客是不容易的。而且，由于聚合物中間層的無方向性的破裂，形成了由不規(guī)則銳利邊緣所圍合的極小出口孔。所以必須考慮當(dāng)通過玻璃中的開口逃離時(shí)由裂口造成的嚴(yán)重劃傷。
如果進(jìn)一步減少在聚合物中間層的不同區(qū)域之間的粘合性，則為了在玻璃板中產(chǎn)生開口間隙所需的作用力也會減少。然而，這樣的間隙對于可快速形成緊急出口孔來說仍然總是不夠的。在聚合物中間層中不定向的裂隙擴(kuò)展的問題仍然存在，這歸因于中間層的有限破裂強(qiáng)度。
為打破該復(fù)合安全玻璃單元的兩片玻璃，需提供一把尖頭錘子。對于鈍的打擊工具的情況，中間層起減震器作用，并且由于聚合物中間層的作用，它不可能到達(dá)第二片玻璃的表面。因此，如果使用除尖頭錘子(ESG錘子)以外的工具來破裂第二玻璃板是極其困難的甚至是不可能的。
不推薦在具有緊急出口系統(tǒng)的上述復(fù)合玻璃板中應(yīng)用浮法玻璃，因?yàn)楫?dāng)浮法玻璃破裂時(shí)，形成了銳利的尖角玻璃碎片(附加的傷害危險(xiǎn))，并且這些銳利的碎片搭接該預(yù)定破裂位置，因此限制了它的功能。
另一缺點(diǎn)是中間層的低斷裂強(qiáng)度。因此，當(dāng)玻璃片的一部分松脫后，仍然保留在框架中的該玻璃片的那一部分將因其自身重量而折斷，并因此引起傷害。
在US專利5350613中描述的具有預(yù)定破裂位置的復(fù)合玻璃板具有以下缺點(diǎn)要以僅僅一次打擊“擊打點(diǎn)”上來穿透兩玻璃片只能通過使用具有適當(dāng)長桿柄的ESG錘子才有可能。然而，這樣的錘子能夠用作武器并因此歸類為兇器。
該預(yù)定破裂位置通過由泡沫材料組成的雙面的粘合條來標(biāo)識。泡沫材料的高延伸性和壓縮性會在板的制造中導(dǎo)致諸多困難，因?yàn)楫?dāng)用鑄模樹脂填充時(shí)，在預(yù)定破裂位置的區(qū)域中的靜壓會導(dǎo)致層厚的變化。
破裂的板僅僅通過在泡沫材料之間存在的硬化的抗斷裂性鑄模樹脂的搭接作用保持在一起。該破裂板的剩余載量會在使用耐破裂性不足的中間層的情況下顯得不夠，并且例如導(dǎo)致離析的破裂玻璃層折斷，并落在下面的人身上。然而如果使用具有很強(qiáng)耐破裂性的中間層，如為了獲得高的剩余載量量所需要的那樣，則存在一種危險(xiǎn)由鑄模樹脂組成的搭接體在應(yīng)力作用下不破裂，因此限制了緊急出口的功能。
本發(fā)明的目的是避免現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，尤其是提供一種復(fù)合安全玻璃板(VSG板)，它無需使用特殊的工具可在板中產(chǎn)生緊急出口孔，使車輛或建筑物內(nèi)部的人能夠在緊急情況下經(jīng)由這一出口逃離，或使救援人員能在不需要使用特殊的工具下進(jìn)入車輛或建筑物內(nèi)部。破裂的但仍然沒有打開的VSG板具有這樣的剩余載量，使得僅僅在經(jīng)受特定的應(yīng)力(例如在VSG板上的預(yù)定破裂位置的緊鄰處用手加壓)時(shí)將預(yù)定破裂位置破裂，由此能夠?qū)SG板打開出口。此外該中間層的破裂強(qiáng)度應(yīng)該如此確定，使得在玻璃窗單元已經(jīng)傾斜之后，VSG板的松脫部分不致于沿著傾轉(zhuǎn)軸折斷，以致落下傷人。
這一目的可通過一種含有至少兩個預(yù)應(yīng)力玻璃片和聚合物中間層的具有預(yù)定破裂位置的復(fù)合安全玻璃板來實(shí)現(xiàn)。在這方面，聚合物中間層含有兩種塑性材料，它們具有不同的破裂強(qiáng)度(根據(jù)DIN 53504，V.03/85，在100mm/分鐘的試驗(yàn)速度下于23℃針對S2標(biāo)準(zhǔn)試件測量)、不同的斷裂伸長(根據(jù)DIN 53504，V.03/85，在100mm/分鐘的試驗(yàn)速度下于23℃針對S2標(biāo)準(zhǔn)試件測量)和不同的裂口擴(kuò)展強(qiáng)度(根據(jù)DIN53356，V.08/82，在400mm/分鐘的撕裂速度下于23℃針對2mm厚的聚合物膜測量)。該復(fù)合玻璃板含有具有較低斷裂強(qiáng)度、較低斷裂伸長率和較低裂口擴(kuò)展強(qiáng)度的塑性材料作為預(yù)定破裂位置，并在不構(gòu)成該預(yù)定破裂位置的區(qū)域中含有具有較高斷裂強(qiáng)度、較高斷裂伸長率和較高裂口擴(kuò)展強(qiáng)度的塑性材料。此外該復(fù)合玻璃板在一個位置或多個位置含有空隙，優(yōu)選為圓形。這一空隙(擊打點(diǎn))不含有上述中間層，但含有一個或多個物體，其材料的硬度大于所用玻璃的硬度。優(yōu)選該硬的物體被嵌入軟的塑性材料中。這一“嵌入塑性材料”可以是具有合適性質(zhì)的硬化鑄模樹脂和/或聚合物膜，例如聚異丁烯的膜。
作為玻璃片，可以使用選自堿-鈣玻璃如鈣鈉玻璃(例如根據(jù)DIN EN572，1-7)或硼硅酸鹽玻璃中的平板玻璃片。玻璃片是預(yù)加應(yīng)力的或部分地預(yù)加應(yīng)力的。該預(yù)加應(yīng)力或部分預(yù)加應(yīng)力可以通過加熱方式(根據(jù)DIN EN 12150，96/2和/或DIN EN 1863/12000/3和/或DIN EN13024/1 98/1)或用化學(xué)方式來進(jìn)行。玻璃片優(yōu)選具有0.1到12mm的厚度和特別優(yōu)選0.5到6mm的厚度。最佳厚度是1到4mm。
在緊急關(guān)頭兩玻璃片能夠使用鈍的物體例如橡皮錘在擊打點(diǎn)上打擊來破裂。通過位于在VSG板間隙中的擊打點(diǎn)處的其硬度大于玻璃的硬度的一個或多個物體來實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選，該物體具有＞6，特別優(yōu)選＞7的莫氏硬度。該硬質(zhì)物體優(yōu)選由粒料或球狀物組成。特別優(yōu)選由粒料組成，該粒料具有銳利的邊緣。例如可以使用碳化硅或剛玉。在這種情況下該硬質(zhì)物體利用軟的、塑性的材料(例如聚異丁烯，也稱作丁基(橡膠))牢固地安裝在為此而提供有間隙的兩外層玻璃片之間。優(yōu)選該物體的尺寸選擇為比鑄模樹脂層的厚度小0.1到0.3mm，特別優(yōu)選小0.1mm。如果現(xiàn)在在擊打點(diǎn)的區(qū)域中以脈動地給以高壓，例如通過用鈍的物體打擊該點(diǎn)，則硬物體通過在錘子打擊的區(qū)域中該板的局部的撓曲對兩片表面施以足夠高的壓力。因此在一個或多個穿透性物體下面的玻璃中形成垂直于玻璃表面的裂縫。當(dāng)裂縫的頂端到達(dá)預(yù)加應(yīng)力的玻璃的拉伸應(yīng)力區(qū)時(shí)，整個板按已知的方式破裂。
接著能夠在預(yù)定破裂位置處形成緊急出口孔。為了在預(yù)定破裂位置的區(qū)域中產(chǎn)生開口，初始裂縫是需要的，它以在預(yù)定破裂位置的縱向取向上的線性裂縫延伸。僅僅通過在預(yù)定破裂位置的附近施加力(例如通過簡單的手壓)并超過該預(yù)定破裂位置材料的裂口擴(kuò)展強(qiáng)度才有可能引起裂口擴(kuò)展和因此產(chǎn)生了緊急出口孔。
通過使用在每種情況下具有不同破裂機(jī)械性能的兩種塑性材料和由此產(chǎn)生的預(yù)定破裂位置，獲得了該破裂VSG板的剩余載量比已知VSG板的更高，其中預(yù)定破裂位置是通過在中間層和玻璃之間或在中間層的不同區(qū)域之間減少粘合性來形成的。破裂VSG板的剩余載量是承受指定的負(fù)荷達(dá)到一段特定的時(shí)間但不形成開口的特性。在這方面，有幾種可能的形成預(yù)定破裂位置的方式由此，例如，該預(yù)定破裂位置可以由鑄模樹脂(優(yōu)選是透明的)形成；或該預(yù)定破裂位置例如可由在室溫下為持續(xù)柔性的熱塑性材料形成。該預(yù)定破裂位置也可以這樣設(shè)計(jì)，使得預(yù)定破裂位置的聚合物中間層沒有處處斷開(形成預(yù)定破裂位置的塑性材料位于斷開中)，而只是以分段中斷開，形成預(yù)定破裂位置的塑性材料位于多個斷開中。
通過改變和特定地調(diào)節(jié)兩種不同的塑性材料(用于不形成該預(yù)定破裂位置的區(qū)域的塑性材料，和用于該預(yù)定破裂位置的塑性材料)的破裂機(jī)械性能，破裂的但仍然沒有開口的板的所必要的剩余載量能夠在非常寬的變化范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。
優(yōu)選，用于構(gòu)造該預(yù)定破裂位置的塑性材料，與不形成該預(yù)定破裂位置的塑性材料相比，除了具有較低的斷裂強(qiáng)度、較低的斷裂伸長率和較低的裂口擴(kuò)展強(qiáng)度外，還有較低的硬度，并且優(yōu)選在室溫下是持續(xù)柔性的。
對于預(yù)定破裂位置的塑性材料的破裂機(jī)械性能和硬度以舉例方式給出下列值(該值是基于上述DIN，根據(jù)DIN 53505的肖氏A硬度是針對6mm厚的試驗(yàn)件在23℃下測定)
斷裂強(qiáng)度 0.01-2MPa， 優(yōu)選0.1-1.5MPa；斷裂伸長率 10-450％， 優(yōu)選10-150％；25％模量 最高0.2MPa；50％模量 最高0.3MPa；100％模量 最高0.4MPa；裂口擴(kuò)展強(qiáng)度 最高3N/mm， 優(yōu)選最高值2N/mm；肖氏A硬度 1-40， 優(yōu)選5-30。
對于不形成預(yù)定破裂位置的塑性材料的破裂機(jī)械性能和硬度以舉例方式給出下列值斷裂強(qiáng)度 至少4MPa， 優(yōu)選最低10MPa；斷裂伸長率 至少200％， 優(yōu)選最低300％；裂口擴(kuò)展強(qiáng)度 至少6N/mm， 優(yōu)選最低15N/mm；肖氏A硬度 30-70， 優(yōu)選40-60。
用于形成預(yù)定破裂位置的塑性材料可含有鑄模樹脂或由鑄模樹脂組成。這一鑄模樹脂可以從線性非交聯(lián)的或部分交聯(lián)的聚合物形成。該聚合物可以是以聚氨酯，聚環(huán)氧化物，聚酯，聚硅氧烷和/或聚丙烯酸酯為基礎(chǔ)。優(yōu)選地，使用基于聚丙烯酸酯的鑄模樹脂。該聚丙烯酸酯主要由在硬化時(shí)形成共聚物的反應(yīng)性丙烯酸酯單體和甲基丙烯酸酯單體組成。用于形成預(yù)定破裂位置的該鑄模樹脂也可含有引發(fā)劑，并且還可以含有非反應(yīng)性的丙烯酸酯均聚物和共聚物和甲基丙烯酸酯均聚物和共聚物，填料，增塑劑，增粘劑和穩(wěn)定劑。
另外地，用于形成預(yù)定破裂位置的塑性材料可以含有在室溫下持續(xù)柔性的熱塑性材料或可以由該材料組成。這一材料可以從非交聯(lián)的或部分交聯(lián)的聚合物形成。該聚合物可以以例如異丁烯的均聚物、共聚物或三元共聚物或它們的混合物為基礎(chǔ)，并且也可從丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的共聚物或它們的混合物形成(基礎(chǔ)聚合物)。
熱塑性材料的其它成分可以包括熱塑性聚合物、天然橡膠和合成橡膠，增粘劑，增塑劑，粘結(jié)劑，增強(qiáng)性填料和非增強(qiáng)性填料，穩(wěn)定劑和其它添加劑。
異丁烯的均聚物是具有各種分子量范圍的商購的聚異丁烯。聚異丁烯商品名的例子是Oppanol(BASF AG)，Vistanex(Exxon)，或Efrolen(Efremov)。聚異丁烯的狀態(tài)是從液態(tài)、軟的樹脂狀、再到橡膠狀。分子量范圍可以規(guī)定如下該數(shù)均分子量是2,000到1,000,000g/mol，優(yōu)選24,000到600,000g/mol，分子量的粘度平均值是5,000到6,000,000g/mol，優(yōu)選40,000到4,000,000g/mol。
異丁烯的共聚物和三元共聚物含有作為共聚單體和三聚單體的1，3-二烯類如異戊二烯、丁二烯、氯丁二烯或β-蒎烯，官能化乙烯基化合物如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、對-甲基苯乙烯或二乙烯基苯，或其它單體。異丁烯和異戊二烯的共聚物的例子是具有較低比例的異戊二烯的丁基橡膠；例如各種丁基類型可以從Bayer AG，Exxon Chemical或Kautschuk-Gesellschaft商購。異丁烯與單體異戊二烯和二乙烯基苯的三元共聚物得到部分交聯(lián)類型的丁基橡膠，它也能夠通過丁基橡膠的后來的交聯(lián)來獲得；商購的類型例如是從Exxon Chemical獲得的LC Butyl，從Hardman獲得的Kalar或從Bayer AG獲得的Polysar ButylXL。異丁烯的均聚物，共聚物和三元共聚物可以經(jīng)受后來的化學(xué)改性；丁基橡膠用鹵素(氯，溴)轉(zhuǎn)化得到氯化丁基橡膠和溴化丁基橡膠是已知的。異丁烯和對-甲基苯乙烯的共聚物用溴轉(zhuǎn)化而形成異丁烯、對-甲基苯乙烯和對-溴甲基苯乙烯的三元共聚物的過程是以類似方式進(jìn)行的，它可從Exxon Chemical以商品名EXXPRO商購。
丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的均聚物或共聚物(聚(甲基)丙烯酸酯)是丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯的聚合物，并包括例如作為醇組分的被官能團(tuán)取代的烷基或未被取代的烷基，例如甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、戊基和己基和它們的異構(gòu)體和高級同系物、2-乙基己基、苯氧基乙基、羥乙基、2-羥丙基、己內(nèi)酯羥基乙基或二甲基氨基乙基。也包括的是丙烯酸、甲基丙烯酸、這些酸的酰胺的聚合物，和丙烯腈聚合物。也可以使用其中交聯(lián)反應(yīng)是通過多官能單體與例如作為醇組分的二甘醇或三羥甲基丙烷來進(jìn)行的部分交聯(lián)的聚(甲基)丙烯酸酯，以及該聚丙烯酸酯類和聚甲基丙烯酸酯的混合物。
熱塑性聚合物的例子是聚烯烴類，如從單體乙烯，丙烯，正丁烯和它們的高級同系物和異構(gòu)體，和從官能化乙烯基化合物如乙酸乙烯酯，氯乙烯，苯乙烯和α-甲基苯乙烯形成的均聚物和共聚物。其它例子是聚酰胺，聚酰亞胺，聚縮醛類，聚碳酸酯類，聚酯類和聚氨酯類，和上述聚合物的混合物。
天然和合成橡膠可以選自二烯烴類的均聚物，二烯烴類與烯烴類的共聚物和三元共聚物，和烯烴類的共聚物。例子是聚丁二烯，聚異戊二烯，聚氯丁二烯，丁苯橡膠，具有苯乙烯和丁二烯或異戊二烯的嵌段的嵌段共聚物，乙烯-乙酸乙烯酯橡膠，乙烯-丙烯橡膠和乙烯-丙烯-二烯烴橡膠，例如雙環(huán)戊二烯或乙叉基降冰片烯作為作為二烯烴組分。該橡膠也能夠以氫化形式以及作為混合物來使用。
增粘劑可以選自天然和合成樹脂以及后續(xù)改性的樹脂，它們包括尤其是烴樹脂、松香和它的衍生物、聚萜烯和它們的衍生物、香豆酮-茚樹脂和酚樹脂、和選自聚丁烯類、聚異丁烯類和降解的液態(tài)橡膠(例如丁基橡膠或EPDM)，它們也可以被氫化。上述增粘劑的混合物也可以使用。
增塑劑的例子包括鄰苯二甲酸的酯類(例如二-2-乙基己基-、二異癸基-、二異丁基-或二環(huán)己基-鄰苯二甲酸酯)，磷酸的酯類(例如2-乙基己基二苯基-、三(2-乙基己基)-或三甲苯基-磷酸酯)，偏苯三酸的酯類(例如三(2-乙基己基)-或三異壬基-偏苯三酸酯)，檸檬酸的酯類(例如乙?；』?或乙?；一?檸檬酸酯)或二羧酸的酯類(例如二-2-乙基己基己二酸酯或二丁基癸二酸酯)。增塑劑的混合物也可使用。
粘結(jié)劑可以選自硅烷類，它包括例如3-環(huán)氧丙氧基丙基三烷氧基硅烷、3-氨基丙基三烷氧基硅烷、N-氨基乙基-3-氨基丙基三烷氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三烷氧基硅烷、乙烯基三烷氧基硅烷、異丁基三烷氧基硅烷、3-巰基丙基三烷氧基硅烷、選自硅酸酯類，例如四烷基原硅酸酯，和選自金屬酸酯類，例如鈦酸四烷基酯或鋯酸四烷基酯，以及上述粘結(jié)劑的混合物。
穩(wěn)定劑可以是空間位阻酚型的抗氧化劑(例如四[亞甲基-3-(3，5-二-叔丁基-4-羥苯基)-丙酸酯]甲烷)或含硫類抗氧化劑型的抗氧化劑，如硫醇、硫化物、多硫化物、硫脲、縮硫醛、硫代醛、硫代酮等，或苯并三唑型、二苯甲酮型或HALS(受阻胺光穩(wěn)定劑)型的UV保護(hù)劑或抗臭氧保護(hù)劑。這些可以單獨(dú)或以混合物形式使用。
增強(qiáng)和非增強(qiáng)填料的例子是熱解或沉淀硅酸、硅膠，沉淀或研磨的白堊(也表面處理的)，氧化鈣，粘土，高嶺土，滑石，石英，沸石，二氧化鈦，玻璃纖維或鋁粉和鋅粉和它們的混合物。
如果構(gòu)成預(yù)定破裂位置的塑性材料的深顏色沒有被認(rèn)為無法接受，則也使用炭黑，碳纖維或石墨。
用于制備不形成預(yù)定破裂位置的聚合物中間層的塑性材料可以含有熱塑性粘合劑膜或由它組成。該粘合劑膜可以含有聚乙烯醇縮醛或聚氨酯類。
用于制備不形成預(yù)定破裂位置的聚合物中間層的塑性材料也可含有鑄模樹脂或可以由鑄模樹脂組成。這一鑄模樹脂可以從交聯(lián)的或部分交聯(lián)的聚合物形成。該聚合物以聚氨酯、聚環(huán)氧化物、聚酯、聚硅氧烷和/或聚丙烯酸酯為基礎(chǔ)。所使用的鑄模樹脂優(yōu)選是以聚丙烯酸酯為基礎(chǔ)。聚丙烯酸酯主要地由反應(yīng)性丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯單體組成。用于制備聚合物中間層的鑄模樹脂進(jìn)一步含有丙烯酸酯官能化和甲基丙烯酸酯官能化低聚物，例如脲烷丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯，以及粘結(jié)劑和引發(fā)劑。另外，也可以包括非反應(yīng)性的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯均聚物和共聚物，填料，增塑劑，增粘劑和穩(wěn)定劑。
鑄模樹脂成分的下列定性說明適用于不形成預(yù)定破裂位置的鑄模樹脂，以及適用于形成預(yù)定破裂位置的鑄模樹脂。
作為反應(yīng)性丙烯酸酯單體和甲基丙烯酸酯單體，可以使用丙烯酸和/或甲基丙烯酸的單官能的和多官能團(tuán)的酯類，優(yōu)選單官能的酯類。酯類的所用醇組分可含有未被取代的烷基或被官能團(tuán)取代的烷基，如甲基，乙基，丙基，異丙基，正丁基，叔丁基，戊基，己基，它們的異構(gòu)體和高級同系物如2-乙基己基，苯氧基乙基，羥乙基，2-羥丙基，己內(nèi)酯羥基乙基，聚合度為5到20的聚乙二醇，聚合度為5到20的聚丙二醇，和二甲基氨基乙基。作為反應(yīng)性單體，也可以使用丙烯酸和甲基丙烯酸本身，這些酸的酰胺，和丙烯腈。反應(yīng)性丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯單體的混合物也可使用。
丙烯酸酯-官能化和甲基丙烯酸酯-官能化的低聚物的例子是環(huán)氧樹脂丙烯酸酯、脲烷丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯和(聚)硅氧烷丙烯酸酯。該低聚物可以是單官能的或更高官能化的，而雙官能的低聚物是優(yōu)選使用的。低聚物的混合物也可使用。
環(huán)氧樹脂丙烯酸酯是以在每種情況下被丙烯酸或甲基丙烯酸終端的雙酚A二縮水甘油基醚或雙酚F二縮水甘油基醚、它們的低聚物、或線型酚醛清漆縮水甘油基醚為基礎(chǔ)。
脲烷丙烯酸酯是從異氰酸酯(例如亞甲代苯基，四甲基亞二甲代苯基，六亞甲基，異佛爾酮，環(huán)己基甲烷，三甲基六甲基，二甲苯或二苯甲烷二異氰酸酯)和多元醇形成的，并可以用羥基丙烯酸酯(例如丙烯酸羥乙基酯)或羥基甲基丙烯酸酯(例如甲基丙烯酸羥乙酯)官能化。
該多元醇可以是聚酯多元醇或聚醚多元醇。聚酯多元醇可以從二羧酸(例如己二酸，鄰苯二甲酸或它們的酸酐)和二醇(例如1，6-己二醇，1，2-丙二醇，新戊二醇，1，2，3-丙三醇，三羥甲基丙烷，季戊四醇或乙二醇類如二甘醇)生產(chǎn)的。聚酯多元醇也可通過讓羥基羧酸(例如從己內(nèi)酯起始)與其本身反應(yīng)來獲得。聚醚多醇可以從環(huán)氧乙烷或環(huán)氧丙烷生產(chǎn)。
聚酯丙烯酸酯是用丙烯酸或用甲基丙烯酸加以官能化的上述聚酯多元醇。
本身已知的和這里使用的(聚)硅氧烷丙烯酸酯是以用丙烯酸酯官能化的具有不同分子量的聚二甲基硅氧烷為基礎(chǔ)。
非反應(yīng)性的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯均聚物和共聚物是丙烯酸、甲基丙烯酸和這些酸的上述酯類的均聚物和共聚物。粘結(jié)劑也可以含有上述均聚物和共聚物的混合物。該鑄模樹脂也可以從非反應(yīng)性丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯均聚物和共聚物生產(chǎn)。
光引發(fā)劑可以用作引發(fā)劑。這些可以選自苯偶姻醚、芐基酮縮醇、α-二烷氧基乙酰苯、α-羥烷基苯酮、α-氨基烷基苯酮、?；⒀趸?、二苯甲酮或噻噸酮或它們的混合物。引發(fā)劑是用來引發(fā)鑄模樹脂的硬化。
粘結(jié)劑可以選自有機(jī)官能化硅烷，如3-環(huán)氧丙氧基丙基三烷氧基硅烷、3-氨基丙基三烷氧基硅烷、N-氨基乙基-3-氨基丙基三烷氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三烷氧基硅烷、乙烯基三烷氧基硅烷、異丁基三烷氧基硅烷、巰基丙基三烷氧基硅烷，和選自硅酸酯類如原硅酸四烷基酯。各鑄模樹脂也可含有上述粘結(jié)劑的混合物。
填料可以是增強(qiáng)的或非增強(qiáng)的。作為填料可以使用熱解或沉淀的硅酸，它們優(yōu)選是親水性的或已經(jīng)表面處理的，以及纖維素衍生物，如乙酸纖維素、乙酰丁酸纖維素、乙酰丙酸纖維素、甲纖維素和羥丙基甲基纖維素。各鑄模樹脂也可含有上述填料的混合物。
增塑劑的例子是鄰苯二甲酸的酯類，如二-2-乙基己基-、二異癸基-、二異丁基-、二環(huán)己基-和二甲基-鄰苯二甲酸酯，磷酸的酯類，如2-乙基己基二苯基-，三(2-乙基己基)-或三甲苯基-磷酸酯，偏苯三酸的酯類，如三(2-乙基己基)-或三異壬基-偏苯三酸酯，檸檬酸的酯類，如乙酰基三丁基-或乙酰基三乙基-檸檬酸酯，以及二羧酸的酯類，如己二酸二-2-乙基己基酯和癸二酸二丁基酯。各鑄模樹脂也可含有上述增塑劑的混合物。
增粘劑可以選自天然和合成的，以及后續(xù)改性的樹脂。合適的樹脂包括烴類樹脂、松香和它們的衍生物、聚萜烯和它們的衍生物、香豆酮-茚樹脂、酚樹脂、聚丁烯類、氫化聚丁烯、聚異丁烯和氫化聚異丁烯。各鑄模樹脂也可含有上述增粘劑的混合物。
穩(wěn)定劑可以是抗氧化劑如酚類(例如4-甲氧基苯基)或空間位阻酚(例如2，6-二-叔丁基-4-甲基苯酚)或各種抗氧化劑的混合物。
該鑄模樹脂可通過將上述各種組分在普通的混合裝置中混合來生產(chǎn)。
如果預(yù)定破裂位置是由鑄模樹脂形成的，則下面列出用于鑄模樹脂的該物質(zhì)的優(yōu)選量(數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，以wt％表示)a)反應(yīng)性丙烯酸酯單體或甲基丙烯酸酯單體 50-99b)丙烯酸酯官能化或甲基丙烯酸酯官能化低聚物 0-5c)非反應(yīng)性的丙烯酸酯均聚物和共聚物或甲基丙 0-5烯酸酯均聚物和共聚物d)引發(fā)劑 0.1-2e)粘結(jié)劑 0-3f)填料 0-10g)增塑劑 0-40h)增粘劑 0-5i)穩(wěn)定劑 0-2
用于預(yù)定破裂位置的鑄模樹脂中的物質(zhì)的特別優(yōu)選的量是a)反應(yīng)性丙烯酸酯單體或甲基丙烯酸酯單體70-90b)丙烯酸酯官能化或甲基丙烯酸酯官能化低聚物0-5c)非反應(yīng)性的丙烯酸酯均聚物和共聚物或甲基丙0-5烯酸酯均聚物和共聚物d)引發(fā)劑 0.1-1e)粘結(jié)劑 0-3f)填料0-10g)增塑劑 10-20h)增粘劑 0-5i)穩(wěn)定劑 0-2如果預(yù)定破裂位置是由在室溫下持續(xù)柔性的熱塑性材料形成的，則下面列出所用物質(zhì)的優(yōu)選量(數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，以wt％表示)a)基礎(chǔ)聚合物 30-100b)熱塑性聚合物 0-50c)天然和合成橡膠 0-50d)增粘劑 0-30e)增塑劑 0-50f)粘結(jié)劑 0-5g)穩(wěn)定劑 0-5h)增強(qiáng)和非增強(qiáng)填料 0-70以下列出特別優(yōu)選的量a)基礎(chǔ)聚合物 40-100b)熱塑性聚合物 0-30c)天然和合成橡膠 0-30d)增粘劑 0-25e)增塑劑 0-30
f)粘結(jié)劑 0-3g)穩(wěn)定劑 0-3h)增強(qiáng)和非增強(qiáng)填料 0-60下面列出用于不構(gòu)成預(yù)定破裂位置的中間層的鑄模樹脂中的物質(zhì)的優(yōu)選量a)反應(yīng)性丙烯酸酯單體或甲基丙烯酸酯單體 40-89b)丙烯酸酯官能化或甲基丙烯酸酯官能化低聚物 10-50c)非反應(yīng)性的丙烯酸酯均聚物和共聚物或甲基丙 0-10烯酸酯均聚物和共聚物d)引發(fā)劑 0.1-2e)粘結(jié)劑 0.5-3f)填料 0-5g)增塑劑 0-10h)增粘劑 0-5i)穩(wěn)定劑 0-2用于不構(gòu)成預(yù)定破裂位置的中間層的鑄模樹脂中的物質(zhì)的特別優(yōu)選的量是a)反應(yīng)性丙烯酸酯單體或甲基丙烯酸酯單體 60-80b)丙烯酸酯官能化或甲基丙烯酸酯官能化低聚物 20-40c)非反應(yīng)性的丙烯酸酯均聚物和共聚物或甲基丙 0-5烯酸酯均聚物和共聚物d)引發(fā)劑 0.1-1e)粘結(jié)劑 0.5-2f)填料 0-5g)增塑劑 0-10h)增粘劑 0-5i)穩(wěn)定劑 0-2該鑄模樹脂的性質(zhì)根據(jù)所用物質(zhì)的選擇以及它們的用量來調(diào)控。預(yù)定破裂位置和聚合物中間層的破裂機(jī)械性能可通過改變硬質(zhì)共聚用單體的比例或交聯(lián)密度來調(diào)節(jié)到以上給定的范圍。根據(jù)上述優(yōu)選量的每一種所用物質(zhì)的組合不會自動地導(dǎo)致鑄模樹脂的所需性能。用于鑄模樹脂的生產(chǎn)中的配方在實(shí)施例中給出。為了擬定其它配方，還可基于以下關(guān)系來進(jìn)行預(yù)備試驗(yàn)。
隨硬質(zhì)共聚用單體的含量提高，斷裂強(qiáng)度、斷裂伸長率和裂口擴(kuò)展強(qiáng)度會在給定的硬度范圍內(nèi)升高。為了調(diào)節(jié)這些性質(zhì)，丙烯酸優(yōu)選用作共聚用單體。同時(shí)，這些性質(zhì)可以借助于丙烯酸酯-官能化和甲基丙烯酸酯-官能化低聚物的交聯(lián)作用在給定的硬度范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。該斷裂強(qiáng)度，斷裂伸長率和裂口擴(kuò)展強(qiáng)度均隨著提高丙烯酸酯-官能化和甲基丙烯酸酯-官能化低聚物的官能度和減少它們的平均分子量分布和提高這些物質(zhì)在鑄模樹脂中的含量而提高。
優(yōu)選地，用于生產(chǎn)預(yù)定破裂位置的鑄模樹脂以及用于生產(chǎn)聚合物中間層的鑄模樹脂在硬化狀態(tài)下是無色和透明的。
下面舉例來描述生產(chǎn)具有預(yù)定破裂位置的復(fù)合安全玻璃板的方法如果預(yù)定破裂位置是由鑄模樹脂形成的，則在預(yù)備性的工藝步驟中從鑄模樹脂生產(chǎn)膜，隨后形成該預(yù)定破裂位置。為此目的，兩片4mm厚的浮法平板玻璃板，借助于幾滴水作為粘附劑，敷以大約100μm厚的助膜，例如聚酯膜。該助膜的目的是使該鑄模樹脂不粘附于玻璃板。選擇不粘附于硬化的鑄模樹脂(后來的預(yù)定破裂位置)上的膜。將邊緣密封劑直接涂于敷有助膜的兩個玻璃板的第一塊的邊緣區(qū)。例如從3M公司獲得的雙面粘合條(4915或4918型)或從Chemetall GmbH獲得的具有例如聚丙烯的芯的Naftotherm丁基繩(3215或3220型)可以用于這一目的。在邊緣密封劑涂敷之后，它含有大約50mm寬的供鑄模樹脂用的填充孔，將敷有助膜的第二片玻璃板重合放在第一片玻璃板上。該兩片玻璃板然后借助于夾具被壓制在一起，從而形成了大約1.5-2.0mm厚(取決于所用邊緣密封劑)的密封空間。然后將鑄模樹脂注入，在傾注并從玻璃板之間中排除空氣之后將填充孔密封，在此之后，該鑄模樹脂在20分鐘內(nèi)通過用UV燈(例如從Torgauer Machinenbau商購，帶有Philips TLD 08型黑光藍(lán)管)輻照水平放置的夾層構(gòu)件以固化。在固化之后，將兩片玻璃板與該助膜分開，揭下已硬化成膜的鑄模樹脂(后來的預(yù)定破裂位置)，并且例如用閘刀式剪切機(jī)裁切成條材，它具有大約10mm寬度和由隨后生產(chǎn)的VSG板的幾何結(jié)構(gòu)確定的長度。
為了生產(chǎn)根據(jù)本發(fā)明的VSG板，按已知方式清洗第一片預(yù)應(yīng)力玻璃板。然后將邊緣密封劑涂于玻璃板上(包括供填充孔用的間隙)。作為邊緣密封劑，可以使用從Chemetall GmbH獲得的以聚異丁烯為基礎(chǔ)的熱塑性可涂材料(Naftotherm TPS型)或從Chemetall GmbH獲得的Naftotherm-丁基繩(3215或3220型)，或從3M公司獲得的雙面粘合條(4915或4918型)。
如果預(yù)定破裂位置是由鑄模樹脂形成的，則將上述的硬化鑄模樹脂條放置在玻璃板上指定的預(yù)定破裂位置處。由于該鑄模樹脂條的內(nèi)在粘性而粘附于玻璃板上。
如果預(yù)定破裂位置是由熱塑性材料形成的，則它能夠利用加熱的盒式噴槍或利用機(jī)械人和相應(yīng)的加工裝置(例如可以從Lenhardt機(jī)器制造公司獲得)被施涂于玻璃板上。預(yù)定破裂位置也能夠以預(yù)先從這一塑性材料制造的適當(dāng)厚度的圓繩索形式施加于玻璃板上。
優(yōu)選地，預(yù)定破裂位置是位于玻璃板的區(qū)域內(nèi)的矩形的三邊的形狀。此外，一種或多種硬的物體放置在所需的擊打點(diǎn)上。優(yōu)選是通過將它們包埋在聚異丁烯中來實(shí)現(xiàn)，更詳細(xì)地在下文中描述。然后將第二片預(yù)加應(yīng)力玻璃板重合在第一片板上。兩玻璃板按已知方式壓在一起。因此形成了密封的空間，在其中以無氣泡方式傾注鑄模樹脂，該樹脂構(gòu)成在預(yù)定破裂位置以外的聚合物中間層。為此目的，在鑄模樹脂的添加過程中該夾層構(gòu)件優(yōu)選以大約30°的角度傾斜，而且該填充操作能夠通過使用填充噴嘴從下或從上來進(jìn)行。為了從在玻璃板之間的空間中除去空氣，將該夾層構(gòu)件水平地放置，然后該填充孔通過使用例如從Chemetall GmbH獲得的熱熔粘接劑(21型熱熔粘接劑)或利用邊緣密封材料本身，按已知方式來密封。該夾層構(gòu)件然后被放置在UV燈(例如從Torgauer Maschinenbau獲得，帶有黑光-藍(lán)管)下，并使該鑄模樹脂在20分鐘內(nèi)固化。
代替該鑄模樹脂，也可用在復(fù)合玻璃的生產(chǎn)中用的聚合物透明膜(例如聚乙烯醇縮丁醛)作為在預(yù)定破裂位置以外的聚合物中間層。為此目的，從膜上剪掉有預(yù)定破裂位置的區(qū)域，并在該區(qū)域插入用于預(yù)定破裂位置的上述硬化鑄模樹脂條。
所制成的具有緊急出口系統(tǒng)的VSG板也可作為單個VSG板進(jìn)一步加工。所得的具有預(yù)定破裂位置的VSG板也能夠進(jìn)一步加工成普通的多層絕緣玻璃，其中多層絕緣玻璃的一個或多個片可由本發(fā)明的具有預(yù)定破裂位置的VSG板組成。
根據(jù)本發(fā)明的VSG板可用于建筑物中以及用于鐵路車輛，道路車輛和水上運(yùn)輸工具中。
在聚異丁烯(用作擊打點(diǎn))中的硬物體包埋可以如下方法完成薄膜是由丁基密封材料(密封材料含有異丁烯的均聚物、共聚物或三元共聚物或它們的混合物，或丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的共聚物或它們的混合物，任選含其它普通的添加劑，例如從Chemetall GmbH獲得的Naftotherm TPS)制造的。該制造可以在平板壓機(jī)中通過壓縮具有大約10mm邊緣長度×0.8mm厚度的密封材料立方體來進(jìn)行。這優(yōu)選通過使用兩個金屬壓縮板和0.8mm厚的金屬隔片來進(jìn)行。圓形膜部分，所謂襯墊(直徑大約30mm)是從如上所述生產(chǎn)的膜沖切的。將一個或多個硬物體，例如SiC晶粒，放在呈水平的襯墊的中部。在試驗(yàn)中，數(shù)量為10到30個SiC顆粒已證明是極其有效的。作為SiC顆粒，可以使用例如從ESK-SIC GmbH獲得的SiC顆粒，F(xiàn)14質(zhì)量(1.70mm20％，1.40mm45％，1.18mm 70％)或F16質(zhì)量(1.40mm 20％，1.18mm 45％，1.00mm70％)。
推薦對該顆粒進(jìn)行篩選，以便排除大于最高粒度的粒度(這由兩個玻璃板的間距來確定)。然后將第二個襯墊在重合放在第一個襯墊上的硬物體上。該構(gòu)件在兩個金屬板之間被壓到大約1.6mm的厚度。從這一壓制的制品沖制可用作擊打點(diǎn)的直徑大約30mm的聚異丁烯包埋體。由于丁基密封材料的內(nèi)在的粘性，優(yōu)選借助于(聚)硅氧烷防粘紙完成處理。
用于預(yù)定破裂位置和用于不構(gòu)成預(yù)定破裂位置的聚合物中間層的鑄模樹脂的生產(chǎn)、構(gòu)成預(yù)定破裂位置的和在室溫下持續(xù)柔性的熱塑性材料的生產(chǎn)、以及鑄模樹脂的性質(zhì)的測定將更詳細(xì)地在下面舉例說明的實(shí)施方案中描述(除非另作說明，％數(shù)據(jù)是指wt.％)。
實(shí)施例1用于預(yù)定破裂位置的鑄模樹脂的生產(chǎn)作為反應(yīng)性丙烯酸酯單體和甲基丙烯酸酯單體的750g(50％)的丙烯酸正丁酯和745.5g(49.7％)的聚丙二醇單丙烯酸酯(從International Speciality Chemicals獲得的Bisomer PPA6)在2000ml容量的聚乙烯寬頸燒瓶中借助于磁力攪拌棒和磁力攪拌馬達(dá)來均化10分鐘的時(shí)間。然后添加4.5g(0.3％)的1-羥基環(huán)己基苯基酮(從Ciba-Geigy獲得的Irgacure 184)作為光引發(fā)劑并在強(qiáng)烈的攪拌(磁力攪拌器)下于10分鐘內(nèi)溶解。
實(shí)施例2用于不形成預(yù)定破裂位置的聚合物中間層的鑄模樹脂的生產(chǎn)將作為反應(yīng)性丙烯酸酯單體和甲基丙烯酸酯單體的888g(59.2％)的丙烯酸2-乙基己基酯、75g(5％)的甲基丙烯酸甲酯和180g(12％)的丙烯酸、和作為粘結(jié)劑的22.5g(1.5％)的3-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷(從Sivento獲得的Dynasilan GLYM)加入到2000ml容量的燒杯中，然后用螺旋槳式攪拌器經(jīng)5分鐘混合。然后將已在添加之前加熱至大約60℃的330g(22％)的脂肪族脲烷丙烯酸酯(從Cray valley獲得的CraynorCN 965)，作為丙烯酸酯-官能化低聚物在15分鐘的時(shí)間內(nèi)混入其中。最后，添加4.5g(0.3％)的1-羥基環(huán)己基苯基酮(從Ciba-Geigy獲得的Irgacure 184)作為光引發(fā)劑，所獲得的混合物均化10分鐘。
實(shí)施例3用作預(yù)定破裂位置的以聚異丁烯為基礎(chǔ)的可熱塑使用的、持續(xù)柔性的材料的圓繩的生產(chǎn)使500g的以聚異丁烯為基礎(chǔ)的市售獲得的邊緣密封材料(從Chemetall GmbH獲得的Naftotherm BU-TPS)在實(shí)驗(yàn)室擠出機(jī)(Gttfert)中，在大約130℃下通過4.5mm圓嘴擠出，而形成大約4.8mm直徑的圓形繩。在噴嘴和繩之間厚度差是由于在擠出過程中線條的膨脹。以這種方式生產(chǎn)的圓形繩被盤繞在(聚)硅氧烷紙之間，并干燥儲存至使用時(shí)。
用于破裂機(jī)械性能的測量中的試驗(yàn)體(參見實(shí)施例4)是通過Naftotherm BU-TPS的適當(dāng)壓縮來生產(chǎn)的。
實(shí)施例4預(yù)定破裂位置和聚合物中間層的破裂機(jī)械性能和硬度的對比為了測定這些性質(zhì)，來自實(shí)施例1和實(shí)施例2的鑄模樹脂被傾注在兩片聚酯支持膜之間并硬化而形成大約2mm厚的膜。該支持膜然后從各自的硬化鑄模樹脂(現(xiàn)在為聚合物膜)揭下并測定膜的機(jī)械性能。還測定實(shí)施例3的熱塑性塑料試驗(yàn)體的機(jī)械性能。
肖氏A硬度的測定是根據(jù)DIN 53505于23℃針對6mm厚的測試體進(jìn)行的。斷裂強(qiáng)度的測定是根據(jù)DIN 53504，03/85進(jìn)行的，在23℃以100mm/分鐘的試驗(yàn)速率對S2標(biāo)準(zhǔn)試件進(jìn)行測量。斷裂伸長率的測定是根據(jù)DIN 53504，03/85進(jìn)行的，在23℃以100mm/分鐘的試驗(yàn)速率對S2標(biāo)準(zhǔn)試件進(jìn)行測量。裂口擴(kuò)展強(qiáng)度的測定是根據(jù)DIN 53356，08/82進(jìn)行的，在23℃下400mm/分鐘的撕裂速率對2mm膜厚的聚合物膜來測量。
實(shí)施例5預(yù)定破裂位置和聚合物中間層的顏色的對比該顏色是用Perkin Elmer公司的Lambda 12型分光光度計(jì)測量的。首先透射譜用UV-WINLAB程序來記錄，顏色評定通過使用CIELAB的PECOL軟件由三量程方法來進(jìn)行。用標(biāo)準(zhǔn)光源D6S的評價(jià)是由標(biāo)準(zhǔn)觀察者在10°進(jìn)行的。測量對由4mm浮法平板玻璃/2mm硬化鑄模樹脂/4mm浮法平板玻璃組成的構(gòu)件進(jìn)行。根據(jù)實(shí)施例1的鑄模樹脂用作預(yù)定破裂裂位置的材料，根據(jù)實(shí)施例2的鑄模樹脂用于不構(gòu)成預(yù)定破裂位置的聚合物中間層。測量時(shí)沒有將樣品放入基準(zhǔn)光束中；即參考物是空氣。測得下面的值預(yù)定破裂位置聚合物中間層L* 95.22 95.30a* -1.85 -1.89b* 0.300.43測定值表明預(yù)定破裂位置和聚合物中間層具有幾乎相同的顏色。用肉眼沒有發(fā)現(xiàn)差異。
在透射光中顏色的測量對于實(shí)施例3的預(yù)定破裂位置的材料是不可能的，因?yàn)檫@一材料用顏料著色為黑色，因此是不透明的。
實(shí)施例6預(yù)定破裂位置和聚合物中間層的透射性質(zhì)的對比繪制了預(yù)定破裂位置(實(shí)施例1)和不構(gòu)成預(yù)定破裂位置的聚合物中間層(實(shí)施例2)的透射曲線。按照與實(shí)施例5類似的方式進(jìn)行。曲線的對比示于圖4中。
能夠看出兩樣品都具有幾乎同等的透射行為。對于人眼，用實(shí)施例1和2的鑄模樹脂生產(chǎn)的VSG板經(jīng)檢查是無色和透明的。


圖1的標(biāo)號數(shù)字列表在破裂之前的具有預(yù)定破裂位置的由兩塊VSG片組成的多片式絕緣玻璃單元剖面圖1 -在外層玻璃片的內(nèi)側(cè)2 -在內(nèi)層(內(nèi)面)玻璃片的內(nèi)側(cè)3 -玻璃片4 -玻璃片5 -聚合物中間層6 -多片絕緣玻璃單元的隔離片7 -在玻璃片之間的空間8 -預(yù)定破裂點(diǎn)9 -玻璃片邊緣密封鑄模樹脂10 -窗密封材料11 -框架12 -不相關(guān)的構(gòu)件13 -不相關(guān)的構(gòu)件14 -不相關(guān)的構(gòu)件圖2的標(biāo)號數(shù)字列表在破裂之前的具有預(yù)定破裂位置的VSG板的平面圖。
1.1-復(fù)合安全玻璃板1.2-當(dāng)安裝時(shí)的下框架
8 -預(yù)定破裂點(diǎn)11 -當(dāng)安裝時(shí)的上框架15 -擊打點(diǎn)圖3的標(biāo)號數(shù)字列表在破裂之后的具有預(yù)定破裂位置的由兩塊VSG片組成的多片式絕緣玻璃單元的剖面圖1.1-空隙內(nèi)側(cè)的玻璃片2.1-面對空隙所排列的內(nèi)玻璃片的表面3 -玻璃片4 -玻璃片5 -聚合物中間層6 -多片式絕緣玻璃的隔離片10 -窗密封材料11 -框架
權(quán)利要求
1.一種具有預(yù)定破裂位置的復(fù)合安全玻璃板，它含有至少兩片預(yù)應(yīng)力玻璃片和聚合物中間層，其特征在于，該聚合物中間層含具有不同斷裂強(qiáng)度(根據(jù)DIN 53504，03/85，在23℃下以100mm/分鐘的試驗(yàn)速率針對S2標(biāo)準(zhǔn)試件測量)、不同斷裂伸長率(根據(jù)DIN 53504，03/85，在23℃下以100mm/分鐘的試驗(yàn)速率對S2標(biāo)準(zhǔn)試件測量)和不同裂口擴(kuò)展強(qiáng)度(根據(jù)DIN 53356，08/82，在23℃下以400mm/分鐘的撕裂速率對2mm厚的聚合物膜測量)的兩種塑性材料，其中復(fù)合玻璃板在預(yù)定破裂位置處含具有較低斷裂強(qiáng)度、較低斷裂伸長率和較低裂口擴(kuò)展強(qiáng)度的塑性材料，在不構(gòu)成預(yù)定破裂位置處含具有較高斷裂強(qiáng)度、較高斷裂伸長率和較高裂口擴(kuò)展強(qiáng)度的塑性材料，和該復(fù)合玻璃板在中間層中在至少一個位置(在擊打點(diǎn))處包含其材料硬度大于所用玻璃硬度的一個或多個物體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的具有預(yù)定破裂位置的復(fù)合安全玻璃板，其特征在于，以選自堿-鈣玻璃，如鈣-鈉玻璃或硼硅酸鹽玻璃中的平板玻璃作為玻璃板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的具有預(yù)定破裂位置的復(fù)合安全玻璃板，其特征在于，在擊打點(diǎn)處一個或一些硬質(zhì)物體的莫氏硬度是＞6。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的具有預(yù)定破裂位置的復(fù)合安全玻璃板，其特征在于，在擊打點(diǎn)處一個或一些硬質(zhì)物體的莫氏硬度是＞7。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中一項(xiàng)或多項(xiàng)的具有預(yù)定破裂位置的復(fù)合安全玻璃板，其特征在于，硬質(zhì)物體是由顆?；蚯驙钗锝M成的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到5中一項(xiàng)或多項(xiàng)的具有預(yù)定破裂位置的復(fù)合安全玻璃板，其特征在于，在打擊點(diǎn)處該硬質(zhì)物體由碳化硅和/或剛玉組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1到6中一項(xiàng)或多項(xiàng)的具有預(yù)定破裂位置的復(fù)合材料安全玻璃板，其特征在于，硬質(zhì)物體的大小比塑性中間層的厚度低0.1到0.3mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1到7中一項(xiàng)或多項(xiàng)的具有預(yù)定破裂位置的復(fù)合安全玻璃板，其特征在于，硬質(zhì)物體包埋在聚異丁烯中。
9.根據(jù)權(quán)利要求1到8中一項(xiàng)或多項(xiàng)的具有預(yù)定破裂位置的復(fù)合安全玻璃板，其特征在于，預(yù)定破裂位置的塑性材料具有以下破裂機(jī)械性能斷裂強(qiáng)度0.01到2MPa、斷裂伸長率10到450％、裂口擴(kuò)展強(qiáng)度最大值3N/mm、肖氏A硬度(根據(jù)DIN 53505在23℃對6mm厚的試驗(yàn)體測量)1到40。
10.根據(jù)權(quán)利要求1到9中一項(xiàng)或多項(xiàng)的具有預(yù)定破裂位置的復(fù)合安全玻璃板，其特征在于，不構(gòu)成預(yù)定破裂位置的聚合物中間層的塑性材料具有以下破裂機(jī)械性能斷裂強(qiáng)度至少4MPa、斷裂伸長率至少200％、裂口擴(kuò)展強(qiáng)度至少6N/mm、肖氏A硬度(根據(jù)DIN 53505在23℃對6mm厚的試驗(yàn)體測量)30到70。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10中一項(xiàng)或多項(xiàng)的具有預(yù)定破裂位置的復(fù)合安全玻璃板，其特征在于，這些塑性材料中的一種或該塑性材料含有鑄模樹脂和/或聚合物膜。
12.根據(jù)權(quán)利要求11-中一項(xiàng)或多項(xiàng)的具有預(yù)定破裂位置的復(fù)合安全玻璃板，其特征在于，用于生產(chǎn)預(yù)定破裂位置的塑性材料選自聚氨酯類、聚酯、聚環(huán)氧化合物、聚硅氧烷或聚丙烯酸酯類和/或用于生產(chǎn)不構(gòu)成預(yù)定破裂位置的聚合物中間層的塑性材料選自聚氨酯類、聚酯、聚環(huán)氧化合物、聚硅氧烷、聚丙烯酸酯類、聚乙烯醇縮醛或聚乙酸乙烯酯。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的具有預(yù)定破裂位置的復(fù)合安全玻璃板，其特征在于，用于形成預(yù)定破裂位置的塑性材料和/或用于形成不構(gòu)成預(yù)定破裂點(diǎn)的聚合物中間層的塑性材料是基于聚丙烯酸酯。
14.根據(jù)權(quán)利要求1-11中一項(xiàng)或多項(xiàng)的具有預(yù)定破裂位置的復(fù)合安全玻璃板，其特征在于，用于形成預(yù)定破裂位置的塑性材料含有在室溫下為持續(xù)柔性的熱塑性材料或由該材料組成。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的具有預(yù)定破裂位置的復(fù)合安全玻璃板，其特征在于，在室溫下持續(xù)柔性的熱塑性材料是從非交聯(lián)或部分交聯(lián)的聚合物形成的，該聚合物是基于異丁烯的均聚物、共聚物或三元共聚物或它們的混合物，和/或丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的共聚物或它們的混合物。
16.一種生產(chǎn)具有預(yù)定破裂位置的復(fù)合安全玻璃板的方法，其特征在于，a)從用于預(yù)定破裂位置的鑄模樹脂生產(chǎn)膜，并從該模上沖切出具有后來的預(yù)定破裂位置的幾何形狀的條材，b)為以熱方式預(yù)加應(yīng)力的玻璃板提供邊緣密封劑，c)將在a)中生產(chǎn)的預(yù)定破裂位置條材放置在玻璃板上，d)將硬度比玻璃的硬度更大的一個或多個硬質(zhì)物體施加于玻璃板上一個或多個任意點(diǎn)上，e)將以熱方式預(yù)加應(yīng)力的玻璃板放置于該構(gòu)件上，f)壓制所獲得的玻璃板復(fù)合材料，g)將在硬化狀態(tài)下具有比預(yù)定破裂位置的鑄模樹脂有更高的斷裂強(qiáng)度、更高的斷裂伸長率和更高的裂口擴(kuò)展強(qiáng)度的鑄模樹脂傾倒在玻璃板之間的剩余空隙中并硬化。
17.一種生產(chǎn)具有預(yù)定破裂位置的復(fù)合安全玻璃板的方法，其特征在于，a)為以熱方式預(yù)加應(yīng)力的玻璃板提供邊緣密封劑，b)將在室溫下持續(xù)柔性的熱塑性材料置于玻璃板上所給定的位置處以作為預(yù)定破裂位置，c)將硬度比玻璃的硬度更大的一個或多個硬質(zhì)物體施加于玻璃板上一個或多個任意位置上，d)將以熱方式預(yù)加應(yīng)力的玻璃板放置于該構(gòu)件上，e)壓制所獲得的玻璃板復(fù)合材料，f)將在硬化狀態(tài)下具有比在室溫下持續(xù)柔性的預(yù)定破裂位置的熱塑性材料有更高的斷裂強(qiáng)度，更高的斷裂伸長率和更高的裂口擴(kuò)展強(qiáng)度的鑄模樹脂傾倒在玻璃板之間的剩余空隙中并硬化。
18.根據(jù)權(quán)利要求1到15中一項(xiàng)的具有預(yù)定破裂位置的復(fù)合安全玻璃板在建筑物、鐵路車輛、道路車輛和水上運(yùn)輸工具中的應(yīng)用。
全文摘要
公開的是具有預(yù)定破裂位置(8)的復(fù)合安全玻璃板，由至少兩塊預(yù)應(yīng)力玻璃片(3，4)和聚合物中間層(5)組成。該聚合物中間層(5)含具有不同的斷裂強(qiáng)度、不同的斷裂伸長率和不同的裂口擴(kuò)展強(qiáng)度的兩種塑性材料。該復(fù)合玻璃板含具有較低破裂強(qiáng)度，較低斷裂伸長率和較低裂口擴(kuò)展強(qiáng)度的塑性材料作為預(yù)定破裂位置，在非預(yù)定破裂位置的區(qū)域中含具有較高破裂強(qiáng)度，較高斷裂伸長率和較高裂口擴(kuò)展強(qiáng)度的塑性材料。此外，該復(fù)合玻璃板在其至少一個位置(擊打點(diǎn))含其材料硬度比所用玻璃(3，4)更硬的一個或多個物體(15)。
文檔編號C03C27/12GK1474748SQ01818731
公開日2004年2月11日 申請日期2001年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月11日
發(fā)明者M·施瓦姆布, H·溫福爾特納, K·霍爾特曼, J·赫拉辛特舒克, K·維策爾, ６ 嗇, M 施瓦姆布, 叨, 撂厥嬋, 羋 申請人:坎梅陶爾股份有限公司, 魏德曼企業(yè)控股集團(tuán)及企業(yè)經(jīng)營管理有限責(zé)任公司