DE2228299A1 - Sicherheitsglasscheibe, insbesondere windschutzscheibe fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Sicherheitsglasscheibe, insbesondere windschutzscheibe fuer kraftfahrzeuge

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Description

Ί*1*«.Ι.Η.·ΑΗ* VE
DJpl.-Piv/s. f. PCTiIiR Q. W. Η.-δ^.-.<··.ί-'Ν·ίΓ.Γ»··ίί:-ι·' " M 3655
SAINT-GOBAIN
62, Bd. Victor Hugo NEUXLLT- stir- Sei ne
Sicherheitsglasscheibe, insbesondere Windschutzscheibe für Kraftfahrzeuge
Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsglasscheibe, insbesondere eine Windschutzscheibe für Kraftfahrzeuge mit hoher Durchstoßfestigkeit, bei der auf wenigstens einer Glasoberfläche eine im Falle eines Bruches der Glasscheibe den Kontakt mit den Kanten der Glasbruchstücke verhindernde klar durchsichtige Kunststoffdeckschicht angeordnet ist.
An Windschutzscheiben wird heute die Forderung gestellt, daß sie bei einem Kopfaufprall auch bei relativ hohen Aufprallenergien nicht durchstoßen werden, sondern durch plastische Deformation auf einem längeren Bremsweg einen möglichst hohen Anteil der Aufprallenergie vernichten. Diese Forderungen werden bisher nur von Windschutzscheiben mit einem mehrschichtigen Aufbau erfüllt.
Auch wenn kein Durchstoß der Windschutzscheibe erfolgt, besteht die Gefahr von Schnittverletzungen an den Kanten der Glasbruchstücke. Es sind aus diesem Grund schon verschiedene Vorschläge gemacht worden, auf der Innenseite einer durch-
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VE 209
stoßfesten Windschutzscheibe eine Deckschicht aus einem Kunststoff anzuordnen, wodurch der Kontakt mit den Kanten der Glasbruchstücke vermieden werden soll.
Bei einer bekannten Sicherheitsglasscheibe dieses Typs besteht die Kunststoffdeckschicht aus einer 0,3 mm dicken Folie aus amorphem Polyamid (GM 7 041 617)· Bei einer anderen bekannten Windschutzscheibe ist auf der dem-Fahrgastraum zugekehrten Oberfläche einer vorgespannten Glasscheibe eine Kunststoffolie aus Polycarbonat, Polyacrylat, Celluloseazetat, Polyester, Polyvinylchlorid oder ähnlichem Material angeordnet (US-PS 3 427 770).
Zwar läßt sich durch die bekannten Lösungen ein ausreichender Schutz gegen Schnittverletzungen erreichen, doch weisen die bisher für die Deckschicht vorgeschlagenen Kunststoffe ausnahmslos den Nachteil auf, daß sie für den praktischen Gebrauch nicht genügend kratzfest sind. Es muß daher, um solche Scheiben für den praktischen Einsatz brauchbar zu machen, eine Beschichtung der Kunststoffdeckschicht mit einer kratzfesten Schicht vorgesehen werden.
Ein weiterer Nachteil bei den bekannt gewordenen Lösungen besteht darin, daß die vorgeschlagenen Kunststoffe bei den üblichen Dicken der verwendeten Folien nur ein geringes Deformationsvermögen haben, so daß durch diese Kunststoffdeckschichten die biomechanischen Eigenschaften der Windschutzscheiben beeinträchtigt werden. Dementsprechend sieht eine der bekannten Lösungen (US-PS 3 427 770) auch vor, zur Vermeidung dieses Nachteils die Kunststoffolie selbst nicht oder nur teilweise im Rahmen einzuspannen, damit im Stoßfall die Scheibe am Rand ausgelöst wird.
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Der. Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Windschutzscheibe mit einem Höchstmaß an Sicherheit zu schaffen, die bei fester Randeinspannung gute biomechanische Eigenschaften aufweist, und deren Kunststoffdeckschicht nicht nur einen guten Schutz gegen Schnittverletzungen bietet, sondern gleichzeitig als solche unempfindlich gegen Verkratzungen ist, so daß sich eine zusätzliche Kratzfestbeschichtung erübrigt .
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Kunststoffdeckschicht aus einem Kunststoff mit hohem elastischen Deformationsvermögen, einem niedrigen Elastizitätsmodul von weniger als 2000 kp/cm und einer hohen Reißdehnung von mehr als 60% bei einem Anteil der plastischen Verformung von weniger als 2% besteht. Besonders gute Ergebnisse werden mit solchen Kunststoffen erzielt, die einen Elastizitätsmodul
von weniger als 1200 kp/cm , und eine Reißdehnung von mehr als 70% bei einem Anteil der plastischen Verformung von weniger als 1% aufweisen.
Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß bei Verwendung eines Kunststoffes mit den genannten Eigenschaften die Kunststoffdeckschicht gleichzeitig zwei wesentliche Funktionen voll erfüllt: Einmal sorgt die hohe Dehnfähigkeit der Kunststoffschicht dafür, daß auch bei starker lokaler Durchbiegung der Scheibe nach ihrem Bruch die Kunststoffdeckschicht nicht reißt, sondern als geschlossene Schutzschicht erhalten bleibt. Zum anderen haben Kunststoffe mit den genannten Eigenschaften die Fähigkeit, bei Verletzungen ihrer Oberfläche, etwa bei Kratzern, bzw. bei Eindrücken auf der Oberfläche, diese nach kurzer Zeit wieder vollständig rückgängig zu machen, so daß die Planität ihrer Oberfläche kurze Zeit nach ihrer Verletzung wiederhergestellt
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ist. Durch ihr extrem hohes elastisches Deformationsvermögen sind also diese. Schichten nicht etwa gegen Verletzungen empfindlich, wie man meinen sollte, sondern sie erreichen gerade dadurch ihre besonders hohe Widerstandsfähigkeit, daß sie Oberflächenverletzungen infolge ihrer elastischen Eigenschaften wieder zum Verschwinden bringen.
Unter den bekannten Kunststoffen lassen sich eine Reihe von Materialien finden, die die genannten Eigenschaften aufweisen, und die für den erfindungsgemäßen Zweck geeignet sind. Bewährt hat sich z.B. ein an sich bekanntes schwach vernetztes aliphatisches Polyurethan.
Zweckmäßig findet ein solcher Kunststoff für die Kunststoffdeckschicht Verwendung, der selbst eine genügende Klebekraft aufweist, so daß die Kunststoffdeckschicht ohne
Zwischenschaltung einer eigenen Klebeschicht unmittelbar auf der Glasoberfläche sicher haftet.
In besonders einfacher und vorteilhafter Weise läßt sich das Prinzip der Erfindung bei einer üblichen, durchstoßfesten Verbundsicherheitsglasscheibe verwirklichen. Die
Zwischenschicht aus Polyvinylbutyral mit einer Dicke von wenigstens 0,76 mm übernimmt dabei durch Verformung die
Funktion der Energieabsorption, ohne daß sie dabei durchstoßen wird. Die Kunststoffdeckschicht hat bei dieser Ausführungsform ausschließlich die Aufgabe, einen ausreichenden Schutz gegen Schnittverletzungen zu bieten. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung genügt es, wenn die Kunststoffdeckschicht sehr dünn ist, etwa 0,1 bis 1 mm, und
vorzugsweise 0,2 bis 0,5 mm. Der besondere Vorteil bei
dieser Ausführungsform liegt in dem einfachen Aufbau der Sicherheitsglasscheibe, die nichts weiter als eine zu-
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sätzliche Besch.ich.tung der im übrigen in üblicher Weise hergestellten Verbundglasscheiben erfordert.
Gemäß einer anderen Ausführungsform läßt sich das der Erfindung zu Grunde liegende Prinzip auch dadurch verwirklichen, daß man. eine einzelne Glasscheibe, etwa eine Scheibe aus vorgespanntem Einscheibensiclierheitsglas, mit einer Kunststoffdeckschicht mit den genannten Eigenschaften verbindet, die jedoch durch den Einbau plastisch deformierbarer Komponenten so ausgebildet wird, daß sie bei fester Handeinspannung selbst die erforderliche Durchstoßfestigkeit und energieabsorbierende Eigenschaften aufweist. In der Segel ist für diese Ausführungsform eine Dicke der Kunststoffdeckschicht von mehr als 1 mm erforderlich.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles der Erfindung anhand der Abbildung. Die Abbildung zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, bei der eine übliche Verbundsicherheitsglasscheibe mit der Kunststoffdeckschicht versehen ist. Die Schichten 1 und 3 sind Platten aus Silikatglas von üblicher Dicke. Die Glasplatte 1, die die äußere Schicht der Windschutzscheibe darstellt, hat beispielsweise eine Dicke von 3 bis 4 mm, während die innere Glasplatte 3 beispielsweise eine Dicke von 2 bis 3 ^m aufweist. Die beiden Glasplatten sind über die thermoplastische Zwischenschicht 2 aus Polyvinylbutyral miteinander verbunden.-Die Zwischenschicht 2 hat eine Dicke von 0,76 mm oder mehr.
Auf der dem Fahrgastraum zugewandten Oberfläche der Glasscheibe 3 ist die etwa 0,2 bis 0,5 ram dicke, extrem hoch elastisch deformierbare Kunststoff deckschicht 4 angeordnet. Das die Schicht 4 bildende Kunststoffmaterial ist ein schwach
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VE 209
vernetztes aliphatisch.es Polyurethan mit folgenden Werkstoff eigenschaften (bei Raumtemperatur):
Elastizitätsmodul
ο (bei geringen Yerformungen) ™ 1 000 kp/cm^
Mittlerer Verformungsmodul
(bei hohen Verformungen) ^ '200 kp/cm Reißdehnung 100%
Zugfestigkeit 100 kp/cm
Anteil der plastischen Deformation bei Lehnung bis zum Bruch <. 2%
Die Kunststoffschicht 4 kann in gieBfähiger Form auf die Glasscheibe 4- aufgetragen werden, wo sie dann ggf. bei erhöhter Temperatur auspolymerisiert. 3s ist aber auch möglich, zunächst eine Folie aus diesem Kunststoff herzustellen, und diese Folie dann nach bekannten Verfahren mit der Glasscheibe 3 zu verbinden, indem entweder eine Klebeschicht zwischengeschaltet oder die Folie durch Wärme oder durch geeignete Aktivierungs- oder Lösemittel klebefähig gemacht wird.
Die Erfindung ist als Windschutzscheibe für Kraftfahrzeuge beschrieben worden. Es versteht sich jedoch, daß SicherheitBglasscheiben mit dem erfir.dungsgemäßen Aufbau für alle Verwendungszwecke in Frage kommen, bei denen ähnliche Forderungen an eine Sicherheitsglasscheibe gestellt werden, und bei denen ein Durchstoßen der »Scheibe und der direkte Kontakt mit Schnittwunden hervorrufenden Glaskanten vermieden werden sollen.
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Claims (1)

  1. YE 209 - 7 -
    Patentansprüche
    1. Sicherheitsglasscheibe, insbesondere Windschutzscheibe für Kraftfahrzeuge, mit hoher Durchstoßfestigkeit, bei der auf wenigstens einer Glasoberfläche eine im Falle eines Bruches der Glasscheibe den Kontakt mit den Kanten der Glasbruchstücke verhindernde klar durchsichtige Kunststoffdeckschicht angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffdeckschicht aus einem Kunststoff mit hohem elastischen Deformationsvermögen, einem niedrigen Elastizitätsmodul von
    weniger als 2000 kp/cm~, und einer hohen Reißdehnung von mehr als 60/ί bei einem Anteil der plastischen Verformung von weniger als 2% besteht.
    2. Sicherheitsglasscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Kunststoffdeckschicht bildende Kunststoff einen Elastizitätsmodul von weniger
    als 1200 kp/cm~, und eine Reißdehnung von mehr als 70% bei einem Anteil der plastischen Verformung von weniger als Λ% aufweist
    i U .
    Sicherheitsglasscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Kunststoffdeckschicht versehene Sicherheitsglasscheibe eine Verbundglasscheibe aus zwei Einzelglasscheiben und einer zwischen diesen angeordneten, fest mit diesen verbundenen durchstoßfesten und energieabsorbierenden plastischen Zwischenschicht ist, und daß die Kunststoffdeckschicht eine Dicke von 0,1 bis 1 mm, und vorzugsweise von 0,2 bis 0,5 mm» aufweist.
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    VE
    8 -
    4. Sicherheitsglasscheibe nach Anspruch 3■> dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht eine wenigstens etwa 0,76 mm dicke Folie aus Polyvinylbutyral ist.
    5» Sicherheitsglasscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Kunststoffdeckschicht versehene Glasscheibe eine monolithische Glasseheibe ist, und daß die Kunststoffdeckschicht nit plastisch deforiai erbaren Komponenten wie Einlagen aus anderen Kunststoffen, versehen ist, so daß sie bei fester Randeinspannung selbst die erforderliche Durchstoßfestigkeit und energieabsorbierende Eigenschaften aufweist.
    6. Sicherheitsglasscheibe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der die Kunststoffdeckschicht bildende Kunststoff ein schwach vernetztes, insbesondere aliphatisches Polyurethan ist.
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