DE1421142A1 - Verfahren zur Herstelung von flammenhemmendem,splittersicherem Verbundglas - Google Patents

Description

S 23 155 IVb/59b

ν. 15.6.1956 ^Χ4· 6. 1956

Deut sehe gaffelslas /üctien^esellseh/rft DyTAQ-^ Fürth/Baye; yyacker-Chemie CktbK., München« * --

Haue

"Vorfahren aur Herstellung von flssmeiiheamsndeEig split- »ffersicherera Vorbunäglas -.ⁿ

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von splittersicherem Verbundglas_s das in Üblicher Weise» vorzugsweise unter Benutzung einer Autoclavenbehanälung_t mit Hilfe einer schwer entflammbaren, haftfesten Zvfisehenschieht fertiggestellt wird und mit Vorteil insbesondere in. der Bau- » technik anwendbar ist«

In den letzten Jahren sind die Anforderungen an Sicherheitsglas allein schon deshalb wesentlich gestiegen, weil es in zunehmendem Ausmaße als Bauglas verwendet wird_& z.3. als gehärtetes Glas für G-ansglastüren» als Melarschichten-Sicherheitsglas - in blanker Form oder mit eingetrübter Zwischenschicht oder auch mit Drahteinlagen - zur Auskleidung von 3!üren» ferner als Aufzugs- und Ireppenhausverglasung u, dgl. mehr·

Die VerbundsicherheitsglS.ser iveisen ζτ/ar bekanntlich, bssondorc Vorzüge auf; ζ·3. läßt sich die Mattierung^: in die 2wi« schenochieht verlegen, so daS die Oberflächen leicht zu reinigen sind, was bei dem normal mattierten Glas nicht der Fall ist» Glä3ör mit Draht einlago ergaben, - je nachdem j ob die Drähte paralbl oder rautenförmig verlegt sind, - schöne dekorative Wir«* lcungen und haben daher architektonisch besonderes Interesse gefunden. Auch als farbige U^randplattonver3deidungen finden Glaser mit eingefärbter Zwischenschicht immer mehr Verwendung.

Dieson großen Vorzügen steht für gewisse Anwendungen der Hachtcil der geringen Feuerfestigkeit der bisherigen Verbund- '

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gläoor gegenüber. Y/le dio tinte raue han,jon an. gcwuh.nlichosi, z.3. mit Polyvinylbutyral alo Zwischenschicht hergestelltem Verbundglas nämlich ergaben, beginnt nach einor /^wissen Krhitzungsdauor und -temperatur, belDplelcwc-iüG über 400°, die Zwischenschicht sich zu zersetzen und gibt brennbare Dämpfe ab, so daß auch beim \7egnehmon dor Flamme dio Schicht woitorbrennt. Für Türfüllungen, z.B. in Fabriken, Warenhausern, Kino3 oder anderen öffentlichen Gebäuden, für Trennx'/ände in Büroräumen u. dgl, oder auch für Aufzugsverglasungen ist aber eine gewisse feuerhenunon- &Q Wirkung notwendig, - zumindest um in einem Brandfalle für das Publikum genügend Zeit zu haben, die Räume zu verlassen, ohne daß ein Flararaendurchschlag zu befürchten 1st. Es muß daher angestrebt v/erden, daß die Glasverbundschicht, die sich bei Temperaturen oberhalb 400° zwar zersetzt, keine brennbaren kämpfe abgibt·

Die Schwierigkeit bestand bisher darin, eine Zwischenschicht zu finden» die sowohl eine genügende feuerhemmend© Wirkung aus- ₍ Übt als auch gleichzeitig eine ausreichende Haftfestigkeit an den Glasplatten aufweist. 3>lan hat beispielsweise bereits vorsucht, Polyvinylchloridfolien als Zwischenschicht für Verbundgläser zu verwenden; diese Bemühungen führten jedoch nicht zu Verbundsicherheitsglas, well die Κλχ'ϊ festigkeit der Polyvinylchloridfolien auf Glas nur außerordentlich gering ist. Durch Anwendung von Verbundschichten aus Illsciipolyraoricaton, s.3. von Vinylchlorid mit größeren Mengen Vinylacetat,, kann sv/ar die Haftfestigkeit der Schichten erhöht v/erdon, jedoch v/ird hierdurch gleichzeitig ihre Brennbarkeit v/s it gehend bojünGtigt. Ferner sind bekannt Verbundgläser mit bedruckter Polyvinylchloridfolio, die zwischen üblichen¹ klebofähigen Schichten von Kehrschichtenglas eingebettet wird, weil nur dadurch die Verklebung rn.it dom Glas erreicht werdon kann, man aber dio üblichen Zwischenschichten für Sicherheitsglas infolge ■ ihrer hohen IGLebkraft nicht bedrucken kann; durch dieses Verfaliren wird zwar die Aufgalbo technisch golb'ot, Polyvinyl chi or idf oils η zwischen Gläsern zu Sicherheitsglas nplittorGlchor zu verbinden; jedoch wird damit ?:eino Föuersioheiheiterreicht, wail iaan die nicht brennbare⁵¹ Fo¹IIo D¹

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mittels zweier brennbarer Folien zu Sicherheitsglas verbinden muß·

Es wurde nun gefunden·, daß Verbundnehiehten vor^allejn dann den oben gestellten Anforderungen entsprechen, wenn zu ihrer Herstellung und bei ihrer Anwendung aura Vorbinden von Glasplatten nicht nur möglichst schwer bzw· unbrennbare, Iceine brennbaren Dämpfe abgebenden Polymerisate und deren ilichtbrennbarkeit nicht beeinträchtigende Zusätze verwendet v/erden als auch die aus ^:Hochpolyneren (A) bestehenden Verbund folien ßlashaftendo Polymerisatanteile (B) enthalten oder in !Combination mit derartigen Anteilen verarbeitet werden.

Erfindungsgeinäß werden die lioohpolyinGiM Gründet offe (A) in Form von Folien aus nicht brennbaren halogenhaltigen Vinylpolymeren hohen Polymerisationsgrados, d.h. vom k-V7ert von etwa 60 bis 80 angewandt· Hierfür geeignet ist in erster Linie Polyvinylchlorid und nachchloriertes Polyvinylchlorid, ferner Polyvinylidenchlorid -und andere halogenlerte Vinylpolymerisate, wie Polyvinylfluorid, sowie Mischpolymerisate und Ilischungen dieser Verbindungen untereinander und gegebenenfalls mit geringen Anteilen brennbarer Vinylverbindungen, wie Vinylestern und Acrylsäureestern· Genannt seien z.3. Mischpolymerisate von Vinylchlorid mit 2/S Vinylidenchlorid, von Vinylchlorid mit bis zu etwa 10>ί Vinylacetat oder anderen organischen Vinylestern, insbesondere solchen langkettiger Carbonsäuren, d.h. solcher mit 6-18 C-Atomsn, wie Capron-, Caprin-, Capryl-, laurin- und Stearinsäure· Die Elenge der brennbaren Anteile hängt von den feuerhecmenden Eigenschaften und der llengß der sonstigen Komponenten der fertigen Verbundschicht ab.

Als Komponente (3) dienen insbesondere niederpolymere, noch glashaftende Viny!polymerisate von 3r-vvert unterhalb 50, vorzugsweise zwischen 30 und 40. Vorteilhaft ist hierbei de Anwendung von gleichartigen nicht brennbaren Polymerisaton und Mischpolymerisaten, wie sie als Grundstoff (a) in Betracht kommen, jedoch von niedrigerem K-iVert sind. Besitzen die als Grundstoff (A) verwendeten polymoren Vinylhalogenide oder deren Uiochpolymerisate, die funktionnlle Gruppen, \vio freie Carboxyl-, liydroxyl- oder Aminogruppen enthalten, sowie die sonstigen Bestandteile der fer-

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tigrn Verbundsohloht eine hoho Fouorfestigkoit, so kUnnon nlo Komponente (B) auoh an cioh loicht oder schwach bronnbore PoIynup, η!»» β·Β. Polyvinylalkohol benutzt worden·

Als üolohnntcher fUr dio Polynor· (A) und gogobcnonfalls mich tür die Polyraoro (D) dienon erfindungngomUits eohrcor odor unbrennbare Verbindungen· In Fotraoht kommont Arylphoophnto, wie Trlphonyl-, Trlkreoyl-f Diphonylkrosyl- und Erixylonylphoophatj Alkylphocphate, wie Tributyl-, Tri-(2-Uthylbexyl)- bzw· S'ri-icoootyl- vnä Trl-(butox~nthyl-)phoophate| Halogcnalkylphoophato, ■jTie Tri-(2-chlorüthyl-)phosphGt| fornor halogonsubstitulorto Naphthaline, Bydronaphtholln« und doren Derivate; Chlorparaffine, chlorierte Di- und Polyphenyle u· dgl· mehr· Da die Verbundfolie eine gute Dohnbnrkoit aufweisen isuQ, beträgt dor Uoichncichorgehalt etra 40 jfj bei Mleohpolyraorioaton kann letzterer auch gorin-C*t eoln· Ala Polymere (B) können mit besonderem Vorteil die Phosphorsäureester des Polyvinylalcohols benutzt werden, die ni-cht nur ale XtodTtmittel und als Zwischonochlcht, sondern auch als tfoichmaoher geeignet sind· Auoh Polyvinylpyridine und Polyvinyleulfo- nate sind amrondbar·

Dna Hiederpolymerö (D) wird im einfachsten Falle dem Hochpolymoren (A) vor der Verarbeitung dos letzteren auf Folien einverleibt· Mit besonderem Vorteil lassen sich erfindun^sgemäß solche Folien aus Hoohpolymoren verwenden, deren PolyiB.eri0n.tion odor Mischpolymerisation derart geführt τ/uräep daß ein gewisser Anteil Illedorpolyroerer entsteht, wodurch eine guto HaftfMhiglcoit am Glas erreicht wird« Dae JJiederpolymoro (B) kann somit im Hochpolyraeren (λ) sowohl ala tlischkompononte als auoh Polynorieatan.töil vorliegen. Die Mongtj ©n ITIederpolyinorom hängt von der Gegenwart sowie Art und Menge eine» trelohmachore ab· Fohlen v'/eIchmacher, so wird d3s Nie« dorpolymere In !Sengen voa bis zu eti7a 20 ^, berechnet auf das Hochpolymere, verwendet} bei Anwesenheit von V/oichraachern bevorzugt man Mengen, von 3 bie 6^· Boiaplcloureico bestehen brauchbare Verbundfolion quüj fO Teilen hnlogonhnltigem Vinylhoohpolymer odor «us oinea hochmolekularen Mischpolyiaorioat von 64 Teilen Vinyl-· halogenid und 6 Teilen Vinylacetat sowie 50 Teilon eines cntopronijodorpolynoren· Bei Anwendung von Weichmachern enthält

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iö Folie ζ.B. 64 bis'70'Teile halogenhältlges Ilochpölymer, ^; 0 Teile Ifiederpolymer und 35 Teile" Weichmacher.·- Die Folien aben, üblicherweise eine,Dicke von 0,45 bis 0,50.mm. _:,

*■'■■'■ Zusätzlich oder auch aus Schließ al ich kann das Kleder-^: ' olymere (B)-als Zwischenbindemittel benutzt und zu diesem Zweck Uf die Oberflüchen der-zu vorbindenden Schichten aufgebracht ' orden'· Das kaün entweder dadurch geschehen, daß" dünne "Folien · as dem Kieäerpolymereh' auf · einer oder beiden Saiten der Verbund·· olio aufgebracht werden-.¹ Oder das Iliederpolymere (B) wird in Drm einer Paste oder Lösung auf die Oberflächen der Verbundolie und/oder auf die zu verbindenden Oberflächen der Glasplat-ω lh Form eines dünnen· klebenden Überzuges, ζ;B. durch Bestrei-· lien oder Bespritzen, aufgetragen, v/orauf die Glasplatten mit sr Verbundfolie (Α) in einer in der Sicherheitstechnik üblichen äise z.B. im Autoklaven verbunden v/erden. ·

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Die verwendeten Folien enthalten zweckmässig übliche , tabllisatorzusätze, wie z.B. Zinnvorbindungen oder Kadmiümsteärat·

Bei einem so hergestellten Sicherheitsglas tritt zwar si höherer Temperatur eine gewisse Zersetzung ein, aber die Lüchtigen Dämpfe lassen sich nicht entzünden; im Gegenteil, sie Lrken bsi höherer Temperatur in der gleichen Weise wie die ' impfe der halogenhaltigen Feuerlöschmittel feuerhemmend*

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1.) Ein aus Vinylchlorid mit 65S Vinylacetat erhaltenes Lsohpolymerlsat vom k-V7ert 70 bis 77 wird mit einem Anteil von i» Nlederpolymerem gleicher Zusammensetzung von k-V/ert .30 ge-. Lacht und auf eine Folie von 0,45 mm Stärke verarbeitet. Auf 30 Teile"Festkörper sind 35 Teile TrUcresyJphosphät vorhanden, ißordem 2,1 Handelsprodukt „Stabilisator OM 18" der Advance Sol- ^ snts & Chemical Corp., das" aus Dlbutylzinnlaurät in Weichmacher ' 3oteht. Die Folie wird nach der in der Verbundglasindustrie üb· Lehen Weise zwischen Glasplatten eingebettet, nämlich im Auto- ^v Laven verpreest· - ■_■'-■■ .-■■"■·.". .■ .·■·.":.·*. ■'■.„. .'■■■■' >■;->.·*:.-■·

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2.) Eine ^ischpolyrnGrlsat-Folie nach_: Beispiel·. ^.^f^edoch _;,j ohne ,einen Anteil an ,Niederpolymeren, .wird auf^jae^-c^a^^^h^argo-A.^;; stellt und mit Hilfe einer Spritr^pistolo. beiderseitig mit_; .einem j,_v dünnen überzug des Kiederpolymercn nach Beispiel 1) versehen-,.. Da-v nach wird sie in derliblichen Weise zwischen Glasplatten eingebet-

3·) Aus einer Lösung pines. Gemisches von, 80;* Polyvinyl-» _-■■.-■■ ohlorid mit k-V/ert 65 und 20/. Polyvinylacetat vom k-*.7.ert_; .35 y/ird-, eine Folie gegossen, die,berechnet auf Festkörper, 40.^..V/eichmachei auf Monoalkyi&larylphosphat basis, bekannt unter .dem E£ndelsna.nien.· , "Santicizer 141" oder "S 141" der Monsanto, C.hemical Co.·, enthält· Die, Folie wird zwischen Glasplatten eingebettet. Außerdem werden ■ 2?o fettsaure3 Barlum-Kaclmiumsalz, bekannt unter, der Kanclelsbezeich nung „Stabilisator BC 12°, bezogen auf Festkörper, zugegeben» Die Glasplatten können auf der Innenseite mit einem PVC vom k-y,'ert 35 präpariert sein. Auch kann die Folie aus einem Mischpolymerisat bestehen, das aus 87$ Vinylchlorid und 13i* Vinylacetat gewonnen ist und einen k-Wert von 55 besitzt.

4·) Ein Polyvinylchlorid vom k-\7ert 70 wird, unter. Zugabe ; von 35/' 55ri-(2-chloräthyl-)phospliat und 2,^', bezogen auf das.Polyme ro, Dibutylzinndilaurat, ivie qs unter, der Bezeichnung „Stabili-. sator Ferro 900" im Handel 1st, zu einer Folie versalzt, welche zwischen. Glasplatten verlegt wird, die mit der Lösung eines Uis chpolymerisatö von 86fi Vinylchlorid, 13;« Vinylacetat und I^ JJalein-, säure vom k-^e!ärt 40 bestrichen 3ind. , . . . .

5·) Ein Gemisch von 70 Teilen Polyvinylchlorid vom.k-'/.'ert 75 und 30 TcLlen eines 1;ί Maleinsäure enthriltendon rJIischpolyderisats yoai K-'»7ert 32 bestehend aus 85/^ Vinylchlorid, und 15;$ Vinylacetat v/lrd .unter Zugabe von 2,5 Kadmiums te arat in Abwesenheit von Weichmacher zu einer Folie von 0,5 ma Stärke .verwalzt. . . _:

6·) Eine Folie von 0,45 mm Stärke, bestellend.aus Polyvinylchlorid vom k-l7ert 70, mit einem v.'eichmachergehalt von 40^ I7eich-macher auf Honoalkylarylphosphatbasis („S 141'*·) und ~3;j eines Go- ■ BlstfhBS äw im Hendel beflBdlichea Stabiliea%©roa „Clejrit* & + Ά

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Im Varhältnls 2:1, wird vor der Verarbeitung beiderseitig . durch Aufsprühen mit einem 0,05 mm starken Überzug eines Polyvinylacetat a vom Ic-Wert 35 versehen und in der üblichen ?/eise verlegt. ί

7·) Als Ausgangsmaterial dient ein Mischpolymerisat vom k-lVert 74, bestehend aus OB}'» Vinylchlorid und 2f* Vinylidon-. ohirid · Als Weichmacher werden 35/S bezogen auf Festkörper verwendet und zwar entweder Chlorparaffin oder ein Gemisch von chloriertem Diphenyl und Trikresylphosphat im Verhältnis 1:6. Die erwalzto Folie wird beiderseits mit einem PVC von k-Sfert 30 überzogen und zwischen Glasplatten eingebettet· Statt die erwalzte .Folie mit PVC zu überziehen, künnen auch die Glasplatten innenseitig z.B. mit einem Mischpolymerisat vom k-iert 40, hergestellt aus 87 ^ Vinylchlorid und 13>5 Vinylacetat, bestrichen werden·

0.) Als Ausgangsmatorinl wird ein Gemicch von 05 Teilen Polyvinylchlorid vom k-'i.'ort 72 und 15 Teilen des in Beispiel 5 vorwendeten Mischpolymerisats verwendet· Kaoh Zugabe von 15£ Trikresylphosphat und 2,v dee Handoloproduktes „Stabilisator 5216" der Advance Solvente & Chemical Corp·, beide bezogen auf das Polymare, wird oine Folie orwalzt, welche in der üblichen üeloe zwischen Glasplatten eingebettet wird.

An Stelle von Polyvinylacetat frnnn in den vorstehenden Beispielen ein höheror Polyvinylester vom gleich niedrigen k-VTört, wie ζ·Β· Polyvinyllaurat, verv/endot warden. ! ' ■ ·

Bei der amtlichen Untersuchung der erfindungsgcmUß erhaltenen Verbundgläser im Vergloioh zum gewöhnlichen Dickglas und üblichem, z.B. mit .polyvinylbutyral nie Zwischenschicht hergestelltem Vbrbundsi cherheitsglua reigte es sich, daß die Verglasung von Dickglas bereits etna in einor halben Minute infolge der Flaonenoinv/irkung zum 3ruch könnt und von dor Flaum) durch-Bohlogen wird. Bei dem normalen Verbundglas tritt bei der gleichen Flammen©lnwirkung nach etwa 110 - 150 Sek· ein Durchdringen

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der. Flamme durch die Scheibe ein, wobei die Zwischenschicht nach V/egnahrae der Flamme selbständig einige Zeit wo it er brennt. Im Gegensatz dazu zeigt eine Gchoibe mit der nicht brennbaren Zwischenschicht gemäß der Erfindung auch nach 10 Minuten noch, keinen Flannnendurchschlag.

Bei Anwendung des erfindungogcmäßen Verfahrens für Bauzwecke an gewiesen gefährdeten Seilen von Gebäuden wird ein unverkennbarer Fortschritt erreicht. Die Zeit von 10 Min., bei welcher noch kein Flammendurchochlag erfolgte, reicht in der Regel aus, um z.B. bei einer Aufzugsverglasung im Brandfalle die darin befindlichen Personen in Sicherheit zu bringen} sie genügt ferner im Falle von Türverglasungen und Ztvischenwänden aus Glas, um das 3randübergreifen von einen auf den anderen liaum so lange zu vorhindern, bis die gefährdeten Personen in 3icherhe it gebracht sind. 7/enn man berücksichtigt, daß gegenwärtig in großen Bürogebäuden die !Trennwände oft in Glas ausgeführt v/erden, so ergibt sich in einem Brandfalle ein wesentlicher Vorzug der gemäß ' der Erfindung hergestellten Verbundgläser gegenüber der Verglasung in Dickglas oder gewöhnlichem Sicherheitsglas.

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Claims (6)

/I· ΡΑΤ21ΙΪΑΐί3?Ιίϋ C II ?.

1.) Verfahren, zur Herstellung voa splitter sicheren Verbundsicherheitsglas mit flammenhemmender Zwischenschicht auf der Grundlage von Vinylpolymereη, dadurch gekennzeichnet, daß im wesentlichen aus halogenhaltigen Vinylhochpolymeren (A), insbesondere aus Polyvinylchlorid odor cle ro n Mischpolymeren, bzu. deren Mischungen mit anderen geeigneten ■oolyjncriGierbaren.pder r>olyaG-risierten Verbindungen bestehende 2ⁱ.7ischoiischichtenyiiiioderpolymere, glashaftende Vinylpolymere (B) (Selonere) enthalten oder in !Combination mit derartigen Stoffen verarbeitet worden.

2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch cclccnnseiciinet, daß das Hiedorpolyiiiere (B) gleicher chemischer Zusammensetzung wie . das Hochpolymere (a) ist.

3·)'Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Niederpolyraere (3) mit einorn lc-l/ert von höchctons etwa 50, vorzugsweise etvva 30-40, angewandt wird.

4·) Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gelvomineichnet, daß die Polymeren (A) und/oder (B) un- bsw. schwerbrennbare Weichmacher enthalten·

5·) Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das lliederpolymere (B) in der Verbundfolie als Polymerisatanteil oder Mischlcomponente vorliegt. ^

6.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet ι daß das Hiederpolymere (U) auf die mit der Verbundfolie zu verbindenden Glasoberflächen und/o dar auf die Verbundfolienflächen aufgetragen wird.

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