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Title:
LAMINATED GLASS HAVING IMPROVED RESIDUAL LOAD-BEARING CAPACITY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/118118
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a laminated glass having improved residual load-bearing capacity. The laminated glass comprises at least two panes made of glass or glass-ceramic, which are connected to each other by an intermediate layer. The laminated glass can be used in particular also as overhead glazing. The laminated glass is suitable in particular for use as safety glass and/or fire-resistant glass.

Inventors:
FRANKE MATTHIAS (DE)
KLOSSEK JENS (DE)
KAUFMANN ANJA (ES)
Application Number:
PCT/EP2022/086955
Publication Date:
June 29, 2023
Filing Date:
December 20, 2022
Export Citation:
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Assignee:
SCHOTT TECHNICAL GLASS SOLUTIONS GMBH (DE)
SCHOTT GLASS IBERICA SL (ES)
International Classes:
B32B17/10; B32B27/40
Domestic Patent References:
WO2006050216A12006-05-11
Foreign References:
EP2199075A12010-06-23
Other References:
BÖNI P ET AL: "Morphology of Glass Surfaces: Influence on the Performance of Supermirrors", 13TH MEETING OF THE INTERNATIONAL COLLABORATION ON ADVANCED NEUTRON SOURCES (ICANS-XIII), OCTOBER 11-14, 1995 - CONFERENCE PROCEEDINGS (PSI-PROC. 95-02), 31 December 1995 (1995-12-31), pages 279 - 287, XP093029388, Retrieved from the Internet [retrieved on 20230307]
Attorney, Agent or Firm:
FUCHS PATENTANWÄLTE PARTNERSCHAFT MBB (DE)
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Claims:
Ansprüche

1. Verbundglas umfassend wenigstens zwei Scheiben und eine zwischen den beiden Scheiben befindliche Zwischenschicht aus einem Zwischenschichtmaterial,

• wobei das Verhältnis der Summe der Welligkeiten (jeweils in mm pro 300 mm) der beiden Scheiben zur Dicke (in mm) der Zwischenschicht höchstens 1 ,0% pro mm beträgt,

• wobei das Zwischenschichtmaterial wenigstens ein Polymer umfasst und eine Schmelztemperatur von höchstens 220 °C aufweist, und

• wobei die beiden Scheiben unabhängig voneinander Glasscheiben oder Glaskeramikscheiben sind.

2. Verbundglas nach Anspruch 1 , wobei jede der beiden Scheiben eine Dicke in einem Bereich von 2,0 bis 15,0 mm aufweist, wobei die Zwischenschicht eine Dicke in einem Bereich von 0,3 bis 5,0 mm aufweist, und/oder wobei das Verbundglas eine Dicke in einem Bereich von 5,0 bis 15,0 mm aufweist.

3. Verbundglas nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens eine der beiden Scheiben eine Borosilikatglasscheibe oder eine Glaskeramikscheibe ist.

4. Verbundglas nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Polymer Polyurethan ist.

5. Verbundglas nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Zwischenschichtmaterial zusätzlich zum Kunststoff ein flammhemmendes Material umfasst.

6. Verbundglas nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei

• 50 Gew.-% des Masseverlusts des Zwischenschichtmaterials in einer Thermogravimetrie (TGA) gemäß DIN EN ISO 11358-1 :2014-10 bei Temperaturen unterhalb von 425 °C erfolgt,

• wobei in einer dynamischen Leistungsdifferenzkalorimetrie (DSC) gemäß DIN EN ISO 11357-1 :2017-02, bei der eine Probe des Zwischenschichtmaterials und ein Referenztiegel in thermisch isolierte Öfen gebracht und diese so geregelt werden, dass auf beiden Seiten stets die gleiche Temperatur herrscht, die dafür notwendige

27 elektrische Leistung in einem Temperaturbereich von 100 °C bis 200 °C durchschnittlich weniger als 0,6 mW pro mg Zwischenschichtmaterial beträgt, und/oder

• wobei der Glührückstand des Zwischenschichtmaterials nach DIN EN ISO 3451- 1 :2019-05 bei einer Temperatur von 625 °C mindestens 0,20 Gew.-% beträgt. Verbundglas nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verbundglas eine Integrität gemäß UL 9 Standard Edition 8 Stand März 2020 oder gemäß UL 10 Standard, insbesondere UL 10B Standard Edition 10 Stand Februar 2008 oder UL 10C Standard Edition 3 Stand Juni 2016, nach 90 Minuten aufweist. Verbundglas nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die maximale Scherkraft pro Fläche mindestens 17,5 N/mm2 beträgt. Verbundglas nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens eine der beiden Scheiben die Säurebeständigkeitsklasse 2 nach DIN 12116:2001-03, die Laugenbeständigkeitsklasse A1 nach DIN ISO 695:1994-02, und/oder die hydrolytische Beständigkeitsklasse HGB1 nach ISO 719:2020-09 aufweist. Verfahren zur Herstellung eines Verbundglases, insbesondere eines Verbundglases nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, umfassend die folgenden Schritte:

• Bereitstellen zweier Scheiben, die unabhängig voneinander Glasscheiben oder Glaskeramikscheiben sind,

• Bereitstellen einer Zwischenschichtfolie,

• Anordnen der Folie zwischen den beiden Scheiben zum Erhalt eines Schichtverbundes, und

Autoklavieren zum Erhalt des Verbundglases.

Description:
Verbundglas mit verbesserter Resttragfähigkeit

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verbundglas mit verbesserter Resttragfähigkeit. Das Verbundglas umfasst mindestens zwei Scheiben aus Glas oder Glaskeramik, die durch eine Zwischenschicht miteinander verbunden sind. Das Verbundglas kann insbesondere als Überkopfverglasung eingesetzt werden. Das Verbundglas eignet sich besonders für eine Verwendung als Sicherheitsglas und/oder Brandschutzglas.

Verbundgläser sind aus dem Stand der Technik bekannt. Sie stellen in der Regel ein Laminat aus mindestens zwei Glas- oder Glaskeramikscheiben dar, die über eine Kunststoffzwischenschicht miteinander verbunden sind. Ein Nachteil der bekannten Verbundgläser besteht darin, dass sie nur eine begrenzte Resttragfähigkeit aufweisen. Kommt es zu Beschädigungen solcher Verbundgläser, insbesondere einer oder mehrerer Scheiben des Verbundes, können diese oft zusätzliches Gewicht nicht mehr tragen und beginnen unter ihrem eigenen Gewicht durchzuhängen oder zu delaminieren, wobei es zur Ablösung des Laminats oder Teilen davon aus der Rahmenhalterung kommen kann. Daraus ergeben sich zum Teil erhebliche Gefahren, insbesondere da die Scheiben üblicherweise ein großes Gewicht aufweisen und außerdem auch kleinere Bruchstücke scharfkantig sein können. Zudem kann es auch zu Beschädigungen an Gegenständen kommen, die von Scheiben oder Scheibenteilen getroffen werden. Die größte Gefahr geht in diesem Zusammenhang von Überkopfverglasungen aus.

Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu überwinden. Insbesondere soll ein Verbundglas mit verbesserter Resttragfähigkeit bereitgestellt werden, das sich hervorragend für Überkopfverglasungen eignet. Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der Patentansprüche gelöst.

In einem Aspekt betrifft die Erfindung Verbundglas umfassend mindestens zwei Scheiben und eine zwischen den beiden Scheiben befindliche Zwischenschicht aus einem Zwischenschichtmaterial,

• wobei das Verhältnis der Summe der Welligkeiten (jeweils in mm pro 300 mm) der beiden Scheiben zur Dicke (in mm) der Zwischenschicht höchstens 1 ,0% pro mm beträgt,

• wobei das Zwischenschichtmaterial wenigstens ein Polymer umfasst und eine Schmelztemperatur von höchstens 220°C aufweist, und wobei die beiden Scheiben unabhängig voneinander Glasscheiben oder Glaskeramikscheiben sind.

In einem Aspekt besteht das Verbundglas aus den beiden Scheiben und der Zwischenschicht. Optional, befindet sich zwischen den Scheiben genau eine Zwischenschicht, insbesondere keine weiteren Schichten. Es ist auch möglich, auf einer oder beiden Scheiben eine zusätzliche Beschichtung vorzusehen, insbesondere auf der der Zwischenschicht abgewandten Seite. In manchen Ausführungsformen können eine oder mehrere weitere Scheiben vorhanden sein.

In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung Verbundglas umfassend mindestens eine erste und eine zweite Scheibe und eine zwischen den beiden Scheiben befindliche Zwischenschicht aus einem Zwischenschichtmaterial,

• wobei die beiden Scheiben unabhängig voneinander Glasscheiben oder Glaskeramikscheiben sind,

• wobei die erste Scheibe im Rahmen der Bestimmung der Welligkeit eine Lücke größter Höhe H m axi mit den x-y-Koordinaten (xi, yi) aufweist und die zweite Scheibe im Rahmen der Bestimmung der Welligkeit eine Lücke größter Höhe H m ax2 mit den x-y-Koordinaten (X2, y2) aufweist, und

• wobei die beiden Scheiben im Verbundglas derart angeordnet sind, dass die Lücke mit der größte Höhe auf der ersten Scheibe (Hmaxi) sich von der Lücke mit der größten Höhe auf der zweiten Scheibe (H m ax2) im Hinblick auf die Koordinaten derart unterscheidet, dass IX1-X2I s 5 mm und/oder |yi-y2| 5 mm.

Verbundgläser mit schlechter Resttragfähigkeit neigen dazu bei Beschädigungen unter ihrem eigenen Gewicht durchzuhängen oder zu delaminieren, wobei es zur Ablösung des Laminats oder Teilen davon aus der Rahmenhalterung kommen kann. Bei Verbundgläsern mit guter Resttragfähigkeit ist diese Neigung deutlich geringer ausgeprägt. Die Resttragfähigkeit bezeichnet also das Vermögen des Verbundglases nach dem Bruch einer Scheibe noch das eigene Gewicht tragen zu können. Die Resttragfähigkeit eines Verbundglases wird wesentlich vom Ausmaß der Haftung zwischen den Scheiben und der Kunststoffzwischenschicht bestimmt, die sich auch in einer guten Scherfestigkeit widerspiegelt. Dieses Ausmaß hängt wiederum von einer Mehrzahl an Parametern ab. Von besonderer Bedeutung sind die Welligkeit der Scheiben, die Dicke der Zwischenschicht und die Schmelztemperatur des Zwischenschichtmaterials. Das erfindungsgemäße Verbundglas umfasst mindestens zwei Scheiben und eine zwischen den beiden Scheiben befindliche Zwischenschicht aus einem Zwischenschichtmaterial. Jede der beiden Scheiben weist eine gewisse Welligkeit auf.

Die Welligkeit der Scheiben wirkt sich negativ aus. Denn eine ausgeprägte Welligkeit erschwert einen gleichmäßigen Kontakt zwischen Scheibe und Zwischenschicht, so dass die Haftung verringert sein kann. Um diesem Effekt entgegenzuwirken, kann die Zwischenschichtdicke erhöht werden. Allerdings sind besonders dicke Zwischenschichten in der Regel nicht gewünscht, so dass ein Ausgleichen der Welligkeit der Scheibe mit Hilfe einer Anhebung der Dicke der Zwischenschicht nur in einem gewissen Rahmen vorteilhaft ist.

Die Welligkeit jeder der beiden Scheiben kann bestimmt werden, indem ein Messkörper mit ebener Messfläche, insbesondere ein Lineal, mit einer Länge von 300 mm auf die von der Zwischenschicht abgewandte Seite der Scheibe gelegt wird, so dass der Messkörper nicht über irgendeine der Kanten der Scheibe überhängt. Die Welligkeit könnte gleichsam auch bestimmt werden, indem nicht die von der Zwischenschicht abgewandte Seite, sondern die der Zwischenschicht zugewandte Seite vermessen wird. Es ist jedoch praktikabler, die von der Zwischenschicht abgewandte Seite zu vermessen, da diese Messung am Verbundglas zerstörungsfrei vorgenommen werden kann.

Die TTV (Englisch: Total Thickness Variation) der Scheiben ist insbesondere klein im Vergleich zur Welligkeit. Die Welligkeit lässt sich also ohne eine Differenzierung zwischen den beiden Seiten der Scheibe als Parameter der Scheibe als solcher beschreiben, der stellvertretend auf jeder der beiden Seiten durch Messung mit dem Messkörper bestimmt werden kann.

Die TTV wird als die Differenz der maximalen und der minimalen Dicke einer Scheibe bestimmt. Jede der Scheiben kann beispielsweise eine TTV von höchstens 0,4 mm, höchstens 0,3 mm oder höchstens 0,2 mm aufweisen. Der Quotient aus der Welligkeit (in mm pro 300 mm) und der TTV (in mm) kann bei jeder der Scheiben beispielsweise in einem Bereich von 1 ,0 bis 20,0 pro Meter liegen, insbesondere in einem Bereich von 2,0 bis 15,0 pro Meter, oder in einem Bereich von 5,0 bis 10,0 pro Meter. Der Quotient aus der Welligkeit und der TTV kann beispielsweise mindestens 1 ,0 pro Meter, 2,0 pro Meter, oder 5,0 pro Meter betragen. Der Quotient aus der Welligkeit und der TTV kann beispielsweise höchstens 20,0 pro Meter, höchstens 15,0 pro Meter, oder 10,0 pro Meter betragen.

Der Messkörper wird zur Messung der Welligkeit in der Regel an zwei oder mehr Punkten auf der Scheibe aufliegen, während sich aufgrund der Welligkeit der Scheibe an anderer Stelle eine Lücke zwischen dem Messkörper und der Scheibenoberfläche ergibt. Die Höhe solcher Lücken kann beispielsweise mit einer Fühlerlehre bestimmt werden, insbesondere, indem die Fühlerlehre zwischen der Scheibenoberfläche und dem Messkörper platziert und die Dicke der Fühlerlehre so weit erhöht wird, dass die Lücke zwischen der Scheibenoberfläche und dem Messkörper an der Stelle des größten Abstands zwischen der Scheibenoberfläche und dem Messkörper gerade ausgefüllt wird. Die Dicke der Fühlerlehre entspricht dann der Höhe der Lücke. In Abhängigkeit von der Position, in der der Messkörper auf der Scheibenoberfläche platziert wird, können sich Lücken unterschiedlicher Höhe ergeben. Relevant für die Bestimmung der Welligkeit ist diejenige Lücke, die die größte Höhe aller Lücken aufweist. Diese Höhe wird auch als Hmax bezeichnet und in der Einheit mm angegeben. Die Welligkeit der Scheibe wird angegeben als der Quotient aus H m ax (in mm) und der Länge des Messkörpers von 300 mm. Die Welligkeit kann nach Kürzung der Einheit mm als Prozentangabe angegeben werden. Beträgt Hmax beispielsweise 3 mm, ergibt sich die Welligkeit als Quotient aus 3 mm und 300 mm und beträgt somit 1 ,0%.

Die Welligkeit der beiden Scheiben des Verbundglases ist nicht zwangsläufig identisch. In der Praxis werden beiden Scheiben sogar häufig eine unterschiedliche Welligkeit aufweisen. Von praktischer Bedeutung ist die Summe der Welligkeiten der beiden Scheiben, da diese das Ausmaß der Variation des Scheibenzwischenraums entscheidend mitbestimmt. Diese Summe sollte möglichst gering sein. In gewissem Maße kann den Nachteilen einer hohen Welligkeitssumme durch eine relativ große Zwischenschichtdicke entgegengewirkt werden, wie oben beschrieben.

Das Verhältnis der Summe der Welligkeiten (jeweils in mm pro 300 mm) der beiden Scheiben zur Dicke (in mm) der Zwischenschicht sollte jedoch einen Wert von 1 ,0% pro mm nicht überschreiten. In besonders bevorzugten Ausführungsformen beträgt das Verhältnis der Summe der Welligkeiten der beiden Scheiben zur Dicke der Zwischenschicht sogar nur höchstens 0,9% pro mm, höchstens 0,8% pro mm, höchstens 0,7% pro mm, höchstens 0,6% pro mm, höchstens 0,5% pro mm oder höchstens 0,4% pro mm.

Es ist auch möglich, bei der Herstellung des Verbundglases darauf zu achten, dass die beiden Scheiben derart zueinander angeordnet sind, dass sich keine besonders großen Scheibenzwischenräume dadurch ergeben, dass Wellenberge bzw. Wellentäler der beiden Scheiben gerade gegenüber voneinander angeordnet sind. Insbesondere können die Scheiben derart angeordnet werden, dass die Lücke mit der größte Höhe auf der ersten Scheibe (Hmaxi) und die Lücke mit der größten Höhe auf der zweiten Scheibe (H m ax2) sich im Verbundglas nicht unmittelbar gegenüberliegen. Wellentäler und Wellenberge ergeben sich in der Regel produktionsbedingt in regelmäßigen Abständen. Wenn vermieden wird, dass sich Wellentäler gegenüberliegen, wird also gleichermaßen vermieden, dass sich Wellenberge gegenüberliegen. Um die Position einer Lücke auf einer Scheibe anzugeben, kann beispielsweise ein Koordinatensystem festgelegt werden, wobei eine der Ecken der Scheibe die x-y-Koordinaten (0,0) aufweist, während die Koordinaten der gegenüberliegenden Ecke der Scheibe gerade der Länge und Breite der Scheibe entsprechen. Bei einer Scheibe mit einer Länge von 2000 mm und einer Breite von 1000 mm weisen die vier Ecken der Scheibe beispielsweise die x-y-Koordinaten (0 mm, 0 mm), (0 mm, 1000 mm), (2000 mm, 0 mm) und (2000 mm, 1000 mm) auf. In einem Verbundglas weisen korrespondierende Positionen der beiden Scheiben jeweils dieselben x-y- Koordinaten auf. Der Punkt mit den Koordinaten (250 mm, 500 mm) auf der ersten Scheibe liegt also beispielsweise genau gegenüber dem Punkt mit den Koordinaten (250 mm, 500 mm) auf der zweiten Scheiben.

Die Lücke mit der größten Höhe auf der ersten Scheibe (Hmaxi) weist die x-y-Koordinaten (xi, yi) auf. Die Lücke mit der größten Höhe auf der zweiten Scheibe (H m ax2) weist die x-y-Koordinaten (X2, y2) auf. Die beiden Scheiben sind im Verbundglas bevorzugt derart angeordnet, dass die Lücke mit der größte Höhe auf der ersten Scheibe (Hmaxi) sich von der Lücke mit der größten Höhe auf der zweiten Scheibe (H m ax2) im Hinblick auf die Koordinaten derart unterscheidet, dass IX1-X2I s 5 mm und/oder |yi-y2| 5 mm. Optional ist IX1-X2I s 10 mm und/oder |yi-y2| 10 mm, insbesondere IX1-X2I 15 mm und/oder |yi-y2| 15 mm oder IX1-X2I s 20 mm und/oder |yi-y2| 20 mm

Ein weiterer Effekt, der verwendet werden kann, um dem Problem der Welligkeit der Scheibe entgegenzuwirken, ist das Fließverhalten des Zwischenschichtmaterials. Wenn ein Zwischenschichtmaterial mit guten Fließeigenschaften eingesetzt wird, so kann die Welligkeit der Scheibe jedenfalls zum Teil dadurch ausgeglichen werden, dass das Zwischenschichtmaterial bei der Herstellung des Verbundglases auf eine Temperatur erwärmt wird, die es dem Material erlaubt, in durch die Welligkeit bedingte Fehlstellen oder Stellen mit wenig Zwischenschichtmaterial hineinzufließen oder sich zumindest bis dorthin auszudehnen. Beliebig hohe Temperaturen sollten jedoch zu diesem Zweck nicht eingesetzt werden. Als vorteilhaft haben sich daher Zwischenschichtmaterialien herausgestellt, die über eine verhältnismäßig niedrige Schmelztemperatur verfügen. Die Schmelztemperatur liegt bevorzugt in einem Bereich von 180 bis 220 °C, beispielsweise von 190 bis 210°C. Sofern nichts anderes angegeben ist, bezieht sich die Schmelztemperatur in der vorliegenden Offenbarung auf die Schmelztemperatur bei Normaldruck (101 ,325 kPa). Die Schmelztemperatur des Zwischenschichtmaterials beträgt höchstens 220 °C, beispielsweise höchstens 210 °C. Die Schmelztemperatur des Zwischenschichtmaterials kann beispielsweise mindestens 180 °C oder mindestens 190 °C betragen.

Mindestens eine der beiden Scheiben, bevorzugt jede der beiden Scheiben kann beispielsweise eine Dicke in einem Bereich von 2,0 bis 15,0 mm, insbesondere von 2,0 bis 10,0 mm, von 2,5 bis 7,5 mm, von 3,0 bis 6,0 mm, oder von 3,5 bis 5,5 mm aufweisen. Die Dicke mindestens einer der beiden Scheiben, insbesondere jeder der beiden Scheiben kann beispielsweise mindestens 2,0 mm, mindestens 2,5 mm, mindestens 3,0 mm, oder mindestens 3,5 mm betragen. Die Dicke mindestens einer der beiden Scheiben, insbesondere jeder der beiden Scheiben kann beispielsweise höchstens 15,0 mm, höchstens 10,0 mm, höchstens 7,5 mm, höchstens 6,0 mm, oder höchstens 5,5 mm betragen.

Die Zwischenschicht kann beispielsweise eine Dicke in einem Bereich von 0,3 bis 5,0 mm aufweisen, insbesondere von 0,4 bis 4,0 mm, von 0,5 bis 3,0 mm, von 0,6 bis 2,0 mm, oder von 0,7 bis 1 ,0 mm. Die Dicke der Zwischenschicht kann beispielsweise mindestens 0,3 mm, mindestens 0,4 mm, mindestens 0,5 mm, mindestens 0,6 mm, oder mindestens 0,7 mm betragen. Die Dicke der Zwischenschicht kann beispielsweise höchstens 5,0 mm, höchstens 4,0 mm, höchstens 3,0 mm, höchstens 2,0 mm, oder höchstens 1,0 mm betragen.

Das Verbundglas kann beispielsweise eine Dicke in einem Bereich von 5,0 bis 15,0 mm aufweisen, insbesondere in einem Bereich von 6,0 bis 14,0 mm, von 7,0 bis 13,0 mm, von 8,0 bis 12,0 mm, oder von 9,0 bis 11 ,0 mm. Die Dicke des Verbundglases kann beispielsweise mindestens 5,0 mm, mindestens 6,0 mm, mindestens 7,0 mm, mindestens 8,0 mm, oder mindestens 9,0 mm betragen. Die Dicke des Verbundglases kann beispielsweise höchstens 15,0 mm, höchstens 14,0 mm, höchstens 13,0 mm, höchstens 12,0 mm, oder höchstens 11 ,0 mm betragen.

Die beiden Scheiben können unabhängig voneinander Glasscheiben oder Glaskeramikscheiben sein. In manchen Ausführungsformen sind beide Scheiben Glasscheiben, insbesondere Borosilikatglasscheiben. In manchen Ausführungsformen sind beide Scheiben Glaskeramikscheiben. In manchen Ausführungsformen ist eine der beiden Scheiben eine Glasscheibe, insbesondere eine Borosilikatglasscheibe, und die andere der beiden Scheiben eine Glaskeramikscheibe. In einigen Ausführungsformen ist mindestens eine der beiden Scheiben eine Glasscheibe, insbesondere eine Borosilikatglasscheibe. In einigen Ausführungsformen ist mindestens eine der beiden Scheiben eine Glaskeramikscheibe. In einigen Ausführungsformen ist höchstens eine der beiden Scheiben eine Glasscheibe, insbesondere eine Borosilikatglasscheibe. In einigen Ausführungsformen ist höchstens eine der beiden Scheiben eine Glaskeramikscheibe. In einigen Ausführungsformen ist mindestens eine der beiden Scheiben eine Borosilikatglasscheibe oder eine Glaskeramikscheibe. In einigen Ausführungsformen sind beide Scheiben Glaskeramikscheiben oder Borosilikatglasscheiben.

Eine Glasscheibe kann insbesondere eine Kalk-Natron-Glasscheibe oder eine Borosilikatglasscheibe sein. Als Borosilikatgläser werden hierin insbesondere solche Gläser bezeichnet, die einen B2Os-Anteil in einem Bereich von 7 Gew.-% bis 15 Gew.-% aufweisen. Eine Glaskeramikscheibe ist eine Scheibe, die aus einer Glaskeramik besteht. Eine Glasscheibe ist eine Scheibe, die aus einem Glas besteht. Eine Kalk-Natron-Glasscheibe ist eine Scheibe, die aus einem Kalk-Natron-Glas besteht. Eine Borosilikatglasscheibe ist eine Scheibe, die aus einem Borosilikatglas besteht, insbesondere aus einem Glas, das einen B20s-Anteil in einem Bereich von 7 Gew.-% bis 15 Gew.-% aufweist.

Das Zwischenschichtmaterial umfasst ein Polymer. Das Polymer kann beispielsweise Polyurethan (PU) sein.

In einem Aspekt der Erfindung weisen die Verbundgläser Brandschutzeigenschaften auf. Mit dem Verbundglas der Erfindung wird bevorzugt nach DIN EN 13501-1 :2010-01 eine Feuerwiderstandsklasse von mindestens EW 60, weiter bevorzugt mindestens EW 90, weiter bevorzugt mindestens EW 120 erreicht.

Mit dem Verbundglas der Erfindung kann beispielsweise nach DIN EN 13501-1 :2010-01 eine Feuerwiderstandsklasse von mindestens E 30, mindestens E 60, mindestens E 90, mindestens E 120, oder mindestens E 180 erreicht werden.

Mit dem Verbundglas der Erfindung kann beispielsweise eine Feuerwiderstandsklasse von mindestens UL9 oder mindestens UL10, insbesondere einschließlich Schlauchstrahltest (englisch: „hose stream test“), erreicht werden. Die Feuerwiderstandszeiten können beispielsweise mindestens 45 Minuten, mindestens 60 Minuten, mindestens 90 Minuten, mindestens 120 Minuten, oder mindestens 180 Minuten betragen.

Das Zwischenschichtmaterial kann beispielsweise zusätzlich zum Polymer ein flammhemmendes Material oder eine Kombination zweier oder mehrerer flammhemmender Materialien umfassen.

Das flammhemmende Material kann insbesondere ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus bromhaltigen Verbindungen (insbesondere polybromierten Diphenylethern (PBDE), bromierten Alkoholen, und/oder polybromierten Cycloalkanen), phosphathaltigen Verbindungen, chlorierten Verbindungen, anorganischen Flammschutzmitteln (insbesondere Aluminiumhydroxid), sowie Kombinationen von zwei oder mehr davon. Bevorzugt ist das flammhemmende Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus polybromierten Diphenylethern (PBDE), bromierten Alkoholen, polybromierten Cycloalkanen, phosphathaltigen Verbindungen, sowie Kombinationen von zwei oder mehr davon.

Die polybromierten Diphenylether können insbesondere Decabromdiphenylether sein. Die bromierten Alkohole können beispielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus Dibromoneopentylalkohol, Tribromoneopentylalkohol, Tetrabrombisphenol A (TBBA), Dibrom- butendiol, und Kombinationen von zwei oder mehr davon

Das polybromierte Cycloalkan kann beispielsweise Hexabromcyclodecan (HBCD) sein.

Die phosphathaltige Verbindung kann beispielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus Trikresylphosphat, Kresyldiphenylphosphat, Dikresylphenylphosphat, Triphenylphosphat und Kombinationen von zwei oder mehr davon.

Das flammhemmende Material kann insbesondere ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus Trikresylphosphat, Kresyldiphenylphosphat, Dikresylphenylphosphat, Triphenylphosphat und Kombinationen von zwei oder mehr davon.

Das flammhemmende Material kann insbesondere ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus Dibromoneopentylalkohol, Tribromoneopentylalkohol, Tetrabrombisphenol A (TBBA), Dibrombutendiol und Kombinationen von zwei oder mehr davon.

Das flammhemmende Material kann insbesondere ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus Trikresylphosphat, Kresyldiphenylphosphat, Dikresylphenylphosphat, Triphenylphosphat, Dibromoneopentylalkohol, Tribromoneopentylalkohol, Tetrabrombisphenol A (TBBA), Dibrombutendiol und Kombinationen von zwei oder mehr davon.

Ein Nachteil von Verbundgläsern aus dem Stand der Technik ist, dass diese im Brandfall dazu neigen, stark durchzubauchen. Dies kann zumindest teilweise auf eine ausgeprägte Volumenexpansion des Zwischenschichtmaterials, insbesondere bei verhältnismäßig geringen Temperaturen zurückgeführt werden. Dieses sogenannte Ausgasen des Zwischenschichtmaterials kann zu einem massiven Druckaufbau im Verbundglas führen, der wiederum mit einem Durchbauchen des Verbundglases und dem Auftreten von Brüchen der Scheiben verbunden sein kann.

Um solchen Nachteilen entgegenzuwirken, kann es vorteilhaft sein, das Zwischenschichtmaterial derart zu wählen, dass es einen verhältnismäßig großen Anteil an anorganischen Stoffen aufweist, die keinen Gasdruck bilden können. Alternativ oder zusätzlich kann es vorteilhaft sein, wenn die Zersetzung des Zwischenschichtmaterials, insbesondere bei vergleichsweise geringen Temperaturen langsamer verläuft. Verläuft der Druckaufbau langsamer, verbessert sich die Möglichkeit des Druckabbaus über die bis dahin schon offenen Randbereiche des Verbundglases. Bei etwas höheren Temperaturen ist jedoch eine schnellere Zersetzung vorteilhaft.

Dadurch kann vermieden werden, dass es bei besonders hohen Temperaturen noch zu ausgeprägten Zersetzungserscheinungen kommt, da bei diesen besonders hohen Temperaturen dann bereits ein Großteil des Zwischenschichtmaterials zersetzt wurde und somit für weitere Zersetzungserscheinungen nicht mehr zur Verfügung steht. Ansonsten könnten sich bei späterer Zersetzung entweichende Gase auf der Nichtfeuerseite durch bereits zu hohe Temperaturen entzünden.

Das Zwischenschichtmaterial kann insbesondere derart gewählt werden, dass das Zwischenmaterial eine oder mehrere der folgenden Eigenschaften aufweist

• einen verhältnismäßig großen Anteil an anorganischen Stoffen, die keinen Gasdruck bilden können,

• eine langsame Zersetzung bei geringen Temperaturen (insbesondere bei Temperaturen in einem Bereich von 100 °C bis 200 °C), und/oder

• eine schnelle Zersetzung bei mittleren Temperaturen (insbesondere bei Temperaturen in einem Bereich von 275 °C bis 425 °C).

Ein verhältnismäßig großer Anteil an anorganischen Stoffen, die keinen Gasdruck bilden können, liegt dann vor, wenn das Zwischenschichtmaterial derart gewählt wird, dass es einen großen Glührückstand aufweist. Der Glührückstand kann nach DIN EN ISO 3451-1 :2019-05 bestimmt werden (Kunststoffe - Bestimmung der Asche - Teil 1: Allgemeine Verfahren). Zur Bestimmung des Glührückstands wird das Zwischenmaterial insbesondere auf eine Temperatur von 625 °C erhitzt, bis die organischen Verbindungen verbrannt sind und nur der anorganische Anteil (der sogenannte Glührückstand) zurückbleibt. Der Glührückstand wird in der Regel als Gewichtsanteil bezogen auf die Gesamtmasse des untersuchten Materials angegeben. Der Glührückstand des Zwischenschichtmaterials nach DIN EN ISO 3451-1 :2019-05 (bei einer Temperatur von 625 °C) kann beispielsweise mindestens 0,20 Gew.-%, mindestens 0,25 Gew.- %, oder mindestens 0,30 Gew.-% betragen. Diese Untergrenzen kennzeichnen den zuvor erwähnten großen Glührückstand. Der Glührückstand des Zwischenschichtmaterials nach DIN EN ISO 3451-1:2019-05 (bei einer Temperatur von 625 °C) kann beispielsweise höchstens 0,75 Gew.-%, höchstens 0,50 Gew.-%, oder höchstens 0,40 Gew.-% betragen. Der Glührückstand des Zwischenschichtmaterials nach DIN EN ISO 3451-1 :2019-05 (bei einer Temperatur von 625 °C) kann beispielsweise in einem Bereich von 0,20 bis 0,75 Gew.-%, von 0,25 bis 0,50 Gew.-%, oder von 0,30 bis 0,40 Gew.-% liegen.

Die dynamische Differenzkalorimetrie (englisch: „differential scanning calorimetry (DSC)“), auch Differentialthermoanalyse genannt, ist ein Verfahren, mit dem die beim Erhitzen eines Zwischenschichtmaterials von diesem Material abgegebene beziehungsweise aufgenommene Wärme gemessen werden kann. Dieses Verfahren ist besonders geeignet, um das Ausmaß der Zersetzung eines Materials bei geringen Temperaturen zu bestimmen. Das Verfahren kann insbesondere gemäß DIN EN ISO 11357-1:2017-02 (Kunststoffe - Dynamische Differenz-Thermo- analyse (DSC)) durchgeführt werden. Insbesondere kann die sogenannte dynamische Leistungsdifferenzkalorimetrie (englisch: „power compensating DSC“) angewendet werden. Dabei werden eine Probe des Zwischenschichtmaterials und ein Referenztiegel in thermisch isolierte Öfen gebracht und diese Öfen so geregelt, dass auf beiden Seiten stets die gleiche Temperatur herrscht. Die dafür benötigte Leistung kann in Abhängigkeit von der Temperatur bestimmt werden. Das Zwischenschichtmaterial kann insbesondere derart gewählt werden, dass die in der dynamischen Leistungsdifferenzkalorimetrie benötigte elektrische Leistung in einem Temperaturbereich von 100 °C bis 200 °C durchschnittlich höchstens 0,60 mW pro mg Zwischenschichtmaterial beträgt. Die benötigte Leistung kann beispielsweise auch weniger als 0,60 mW/mg betragen, insbesondere höchstens 0,55 mW/mg. Die benötigte Leistung kann beispielsweise mindestens 0,40 mW/mg betragen, insbesondere mehr als 0,40 mW/mg oder mindestens 0,45 mW/mg. Die benötigte Leistung kann beispielsweise in einem Bereich von 0,40 bis 0,60 mW/mg, von >0,40 bis <0,60 mW/mg, oder von 0,45 bis 0,55 mW/mg liegen.

Ein Verfahren, mit dem die Zersetzung bei höheren Temperaturen besonders gut bestimmt werden kann, ist die sogenannte thermogravimetrische Analyse (TGA), auch Thermogravimetrie genannt. Im Gegensatz zur DSC wird bei der TGA nicht die Wärmeänderung, sondern die Masseänderung bestimmt. Bei der TGA wird eine Probe einem definierten Aufheizprogramm unterworfen. Der in Abhängigkeit von der Temperatur auftretende Massenverlust wird gemessen und charakterisiert die thermische Zersetzung. Die TGA kann gemäß DIN EN ISO 11358-1 :2014-10 erfolgen. Insbesondere erfolgt das Aufheizen der Proben von 25 °C auf 600 °C unter Stickstoff (30 ml N2/min) mit einer Heizrate von 20 K/min. Das Zwischenschichtmaterial kann beispielsweise derart gewählt werden, dass 50 Gew.-% des Masseverlusts des Zwischenschichtmaterials in der TGA bei Temperaturen unterhalb von 425 °C, insbesondere unterhalb von 420 °C, unterhalb von 410 °C, unterhalb von 400 °C, unterhalb von 390 °C, oder unterhalb von 380 °C erfolgt. 50 Gew.-% des Masseverlusts des Zwischenschichtmaterials in der TGA können beispielsweise bei Temperaturen oberhalb von 325 °C, oberhalb von 330 °C, oberhalb von 340 °C, oberhalb von 350 °C, oberhalb von 360 °C, oder oberhalb von 370 °C erfolgen. 50 Gew.-% des Masseverlusts des Zwischenschichtmaterials in der TGA können beispielsweise bei Temperaturen in einem Bereich von 325 bis 425 °C, von 330 bis 420 °C, von 340 bis 410 °C, von 350 bis 400 °C, von 360 bis 390 °C, oder von 370 bis 380 °C erfolgen. Die angegebenen Grenzwerte für den Massenverlust kennzeichnen die zuvor erwähnte langsame Zersetzung bei geringen Temperaturen bzw. schnelle Zersetzung bei mittleren Temperaturen. Das Zwischenschichtmaterial kann beispielsweise eine Dichte in einem Bereich von 1 ,00 bis 1 ,25 g/cm 3 , von 1 ,01 bis 1 ,15 g/cm 3 , von 1 ,02 bis 1 ,10 g/cm 3 , oder von 1 ,03 bis 1 ,05 g/cm 3 liegen. Die Dichte des Zwischenschichtmaterials kann beispielsweise mindestens 1 ,00 g/cm 3 , mindestens 1 ,01 g/cm 3 , mindestens 1 ,02 g/cm 3 , oder mindestens 1 ,03 g/cm 3 betragen. Die Dichte kann beispielsweise höchstens 1 ,25 g/cm 3 , höchstens 1 ,20 g/cm 3 , höchstens 1 ,15 g/cm 3 , höchstens 1 ,10 g/cm 3 , höchstens 1 ,09 g/cm 3 , höchstens 1 ,08 g/cm 3 , höchstens 1 ,07 g/cm 3 , höchstens 1 ,06 g/cm 3 , oder höchstens 1 ,05 g/cm 3 betragen. Eine geringe Dichte ist vorteilhaft für ein geringes Gewicht des Verbundglases. Die Dichte des Zwischenschichtmaterials kann gemäß ASTM D792 bestimmt werden, insbesondere gemäß ASTM D792:2020.

Das Zwischenschichtmaterial kann beispielsweise eine Shore-Härte (Shore A) in einem Bereich von 50 bis 95, von 60 bis 90, von 65 bis 85, oder von 70 bis 80 aufweisen. Die Shore-Härte (Shore A) kann beispielsweise mindestens 50, mindestens 60, mindestens 65 oder mindestens 70 betragen. Die Shore-Härte (Shore A) kann beispielsweise höchstens 95, höchstens 90, höchstens 85, oder höchstens 80 betragen. Die Shore-Härte kann gemäß ASTM D2240-00 bestimmt werden.

Das Zwischenschichtmaterial kann beispielsweise eine Spannung bei 100%-Dehnung in einem Bereich von 5,0 bis 15,0 MPa, von 6,0 bis 14,0 MPa, von 7,0 bis 13,0 MPa, oder von 8,0 bis 12,0 MPa aufweisen. Die Spannung bei 100%-Dehnung kann beispielsweise mindestens 5,0 MPa, mindestens 6,0 MPa, mindestens 7,0 MPa, oder mindestens 8,0 MPa betragen. Die Spannung bei 100%-Dehnung kann beispielsweise höchstens 15,0 MPa, höchstens 14,0 MPa, höchstens 13,0 MPa, oder höchstens 12,0 MPa betragen. Die Spannung bei 100%-Dehnung kann gemäß ASTM D412 bestimmt werden, insbesondere gemäß ASTM D412 - 16(2021).

Das Zwischenschichtmaterial kann beispielsweise eine Spannung bei 300%-Dehnung in einem Bereich von 10,0 bis 25,0 MPa, von 11 ,0 bis 24,0 MPa, von 12,0 bis 23,0 MPa, von 13,0 bis 22,0 MPa, von 14,0 bis 21 ,0 MPa, oder von 15,0 bis 20,0 MPa aufweisen. Die Spannung bei 300%-Dehnung kann beispielsweise mindestens 10,0 MPa, mindestens 11 ,0 MPa, mindestens 12,0 MPa, mindestens 13,0 MPa, mindestens 14,0 MPa, oder mindestens 15,0 MPa betragen. Die Spannung bei 300%-Dehnung kann beispielsweise höchstens 25,0 MPa, höchstens 24,0 MPa, höchstens 23,0 MPa, höchstens 22,0 MPa, höchstens 21 ,0 MPa, oder höchstens 20,0 MPa betragen. Die Spannung bei 300%-Dehnung kann gemäß ASTM D412 bestimmt werden, insbesondere gemäß ASTM D412 - 16(2021).

Die Zugfestigkeit des Zwischenschichtmaterials kann beispielsweise in einem Bereich von 5,0 bis 50,0 MPa, von 10,0 bis 40,0 MPa, von 15,0 bis 30,0 MPa, oder von 17,0 bis 25,0 MPa liegen. Die Zugfestigkeit des Zwischenschichtmaterials kann beispielsweise mindestens 5,0 MPa, mindestens 10,0 MPa, mindestens 15,0 MPa, oder mindestens 17,0 MPa betragen. Die Zugfestigkeit des Zwischenschichtmaterials kann beispielsweise höchstens 50,0 MPa, höchstens 40,0 MPa, höchstens 30,0 MPa, oder höchstens 25,0 MPa betragen. Die Zugfestigkeit kann gemäß ASTM D412 bestimmt werden, insbesondere gemäß ASTM D412 - 16(2021).

Das Zwischenschichtmaterial kann beispielsweise einen E-Modul bis 10%-Dehnung in einem Bereich von 10,0 bis 30,0 MPa, von 12,5 bis 27,5 MPa, von 15,0 bis 25,0 MPa, oder von 16,5 bis 21 ,5 MPa aufweisen. Das Zwischenschichtmaterial kann beispielsweise einen E-Modul bis 10%-Dehnung von mindestens 10,0 MPa, mindestens 12,5 MPa, mindestens 15,0 MPa oder mindestens 16,5 MPa aufweisen. Das Zwischenschichtmaterial kann beispielsweise einen E- Modul bis 10%-Dehnung von höchstens 30,0 MPa, höchstens 27,5 MPa, höchstens 25,0 MPa, oder höchstens 21 ,5 MPa aufweisen. Der E-Modul bis 10%-Dehnung kann gemäß ASTM D412 bestimmt werden, insbesondere gemäß ASTM D412 - 16(2021).

Das Zwischenschichtmaterial kann beispielsweise eine durchschnittliche Elongation in einem Bereich von 150% bis 500%, von 200% bis 450%, von 250% bis 400%, oder von 300% bis 350% aufweisen. Das Zwischenschichtmaterial kann beispielsweise eine durchschnittliche Elongation von mindestens 150%, mindestens 200%, mindestens 250%, oder mindestens 300% aufweisen. Das Zwischenschichtmaterial kann beispielsweise eine durchschnittliche Elongation von höchstens 500%, höchstens 450%, höchstens 400%, oder höchstens 350% aufweisen. Die durchschnittliche Elongation kann gemäß ASTM D412 bestimmt werden, insbesondere gemäß ASTM D412 - 16(2021).

Das Zwischenschichtmaterial kann beispielsweise eine Kraft bei Bruch in einem Bereich von 50 bis 200 N, von 60 bis 150 N, oder von 75 bis 100 N aufweisen. Das Zwischenschichtmaterial kann beispielsweise eine Kraft bei Bruch von mindestens 50 N, mindestens 60 N, oder mindestens 75 N aufweisen. Das Zwischenschichtmaterial kann beispielsweise eine Kraft bei Bruch von höchstens 200 N, höchstens 150 N, oder höchstens 100 N aufweisen. Die Kraft bei Bruch kann gemäß ASTM D412 bestimmt werden, insbesondere gemäß ASTM D412 - 16(2021).

Das Zwischenschichtmaterial kann beispielsweise eine Reißfestigkeit in einem Bereich von 30 bis 200 kN/m, von 50 bis 150 kN/m, oder von 70 bis 100 kN/m aufweisen. Das Zwischenschichtmaterial kann beispielsweise eine Reißfestigkeit von mindestens 30 kN/m, mindestens 50 kN/m, oder mindestens 70 kN/m aufweisen. Das Zwischenschichtmaterial kann beispielsweise eine Reißfestigkeit von höchstens 200 kN/m, höchstens 150 kN/m, oder höchstens 100 kN/m aufweisen. Die Reißfestigkeit kann gemäß ASTM D624 bestimmt werden, insbesondere gemäß ASTM D624 - 00(2020). In einem Aspekt der Erfindung weisen die Verbundgläser eine Integrität gemäß UL 9 Standard Edition 8 Stand März 2020 oder UL 10 Standard, insbesondere UL 10B Standard Edition 10 Stand Februar 2008 oder UL 10C Standard Edition 3 Stand Juni 2016, nach 90 Minuten auf, bevorzugt sogar nach 120 Minuten oder nach 180 Minuten.

In einem Aspekt der Erfindung weisen die Verbundgläser eine gute mechanische Beständigkeit gegen äußere Einwirkungen auf. Dies kann beispielsweise in einem Pendelschlagversuch nach der Norm ANSI Z97.1-2015 (R2020) getestet werden. Das durch einen Pendelschlagversuch gemäß ANSI Z97.1-2015 (R2020) mit einem Prüfkörper mit einem Gewicht von 45 kg und einer Fallhöhe von 1220 mm hervorgerufene Loch in einem erfindungsgemäßen Verbundglas kann insbesondere so klein sein, dass eine Kugel mit einem Durchmesser von 76 mm das Loch nicht passieren kann, wenn sie mit einer Kraft von höchstens 72 N, höchstens 36 N, höchstens 27 N, höchstens 18 N, höchstens 12 N, oder höchstens 9 N aufgebracht wird. In einem Aspekt der Erfindung besteht das Verbundglas den Pendelschlagtest nach ANSI Z97.1-2015 (R2020), insbesondere nach der höchsten Kategorie dieses Standards.

In einem Aspekt der Erfindung weisen die Verbundgläser eine hohe Scherfestigkeit auf. Das Scherverhalten kann mit dem in Figur 1 gezeigten Messaufbau bestimmt werden. Die Messapparatur umfasst eine obere und eine untere Aufnahmeeinrichtung, in die zu prüfende Probe eingelegt wird. Die Länge der unteren Aufnahmeeinrichtung wird so gewählt, dass die Probe bis kurz vor die Scherkante (Laminatschicht) unterstützt wird (Figur 1). Die obere Aufnahmeeinrichtung endet ebenfalls kurz vor der Scherkante, so dass das Laminat während der Scherung freiliegt. Der Auflagewinkel beträgt 45°. Die Kraft wird senkrecht von oben eingeleitet und teilt sich gleichmäßig in zwei Kraftkomponenten auf: eine Komponente senkrecht zur Scherebene und eine Komponente in Scherrichtung. Die Scherung findet dadurch unter Belastung statt. Die Verfahrgeschwindigkeit beträgt 2 mm/s. Die Vorkraft beträgt 10 N. Als Prüfeinrichtung kann eine Zug-Druck-Maschine verwendet werden, insbesondere eine Universal-Zug-Druck-Maschine, beispielsweise die Universal-Zug-Druck-Maschine Instron 5969. Die Messung findet insbesondere bei einer Temperatur von 22°C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 40% bis 60%, insbesondere 50%, statt.

Gemessen wird die Scherkraft. Die maximale Scherkraft pro Fläche lässt sich beispielsweise ermitteln, indem die Kraft in einer Kraft- Weg- Kurve über den Traversenweg aufgetragen wird (Figuren 2 und 3) und die aus der Kurve ersichtliche maximale Kraft durch die Probenfläche dividiert wird. Beispielsweise beträgt bei einer Probe mit einer Länge von 20 mm und einer Breite von 10 mm die Probenfläche 20x10 mm 2 = 200 mm 2 . Die maximale Scherkraft pro Fläche beträgt bei den erfindungsgemäßen Verbundgläsern bevorzugt mindestens 17,5 N/mm 2 , beispielsweise mindestens 18,0 N/mm 2 , mindestens 18,5 N/mm 2 , mindestens 19,0 N/mm 2 , mindestens 19,5 N/mm 2 , mindestens 20,0 N/mm 2 , mindestens 20,5 N/mm 2 , mindestens 21 ,0 N/mm 2 , mindestens 21 ,5 N/mm 2 , mindestens 22,0 N/mm 2 , mindestens 22,5 N/mm 2 , mindestens 23,0 N/mm 2 , mindestens 23,5 N/mm 2 , oder mindestens 24,0 N/mm 2 . In einigen Ausführungsformen beträgt die maximale Scherkraft pro Fläche höchstens 50,0 N/mm 2 , höchstens 45,0 N/mm 2 , höchstens 40,0 N/mm 2 , höchstens 35,0 N/mm 2 , höchstens 30,0 N/mm 2 , höchstens 29,0 N/mm 2 , höchstens 28,0 N/mm 2 , oder höchstens 27,5 N/mm 2 . Die maximale Scherkraft pro Fläche kann beispielsweise in einem Bereich von 17,5 bis 50,0 N/mm 2 , von 18,0 bis 50,0 N/mm 2 , von 18,5 bis 45,0 N/mm 2 , von 19,0 bis 40,0 N/mm 2 , von 19,5 bis 40,0 N/mm 2 , von 20,0 bis 35,0 N/mm 2 , von 20,5 bis 35,0 N/mm 2 , von 21 ,0 bis 30,0 N/mm 2 , von 21 ,5 bis 30,0 N/mm 2 , von 22,0 bis 29,0 N/mm 2 , von 22,5 bis 29,0 N/mm 2 , von 23,0 bis 28,0 N/mm 2 , von 23,5 bis 27,5 N/mm 2 , oder von 24,0 bis 27,5 N/mm 2 liegen.

Die Glasscheiben können beispielsweise thermisch oder chemisch gehärtet sein, insbesondere an der der Zwischenschicht zugewandten und/oder abgewandten Oberfläche eine Oberflächendruckspannung von mindestens 50 MPa aufweisen. In einer Ausführungsform ist mindestens eine der beiden Scheiben, insbesondere beide Scheiben, thermisch gehärtet. In einer Ausführungsform ist mindestens eine der beiden Scheiben, insbesondere beide Scheiben, chemisch gehärtet. In einer Ausführungsform ist eine der beiden Scheiben chemisch gehärtet und eine der beiden Scheiben thermisch gehärtet. In einer Ausführungsform ist keine der beiden Scheiben chemisch gehärtet. In einer Ausführungsform ist keine der beiden Scheiben thermisch gehärtet. In einer Ausführungsform ist jede der beiden Scheiben weder chemisch noch thermisch gehärtet.

In einem Aspekt kann beispielsweise mindestens eine der beiden Scheiben mindestens eine feuerpolierte Oberfläche aufweisen. In einer Ausführungsform weisen beide Scheiben mindestens eine feuerpolierte Oberfläche auf. In einer Ausführungsform weisen beide Scheiben jeweils genau eine feuerpolierte Oberfläche auf. Im Verbundglas sind die Scheiben dann bevorzugt derart angeordnet, dass die feuerpolierte Oberfläche der beiden Scheiben jeweils nach außen gerichtet ist, während die nicht-feuerpolierte Oberfläche der beiden Scheiben jeweils zur Zwischenschicht hin gerichtet ist. In einer Ausführungsform weisen beide Scheiben zwei feuerpolierte Oberflächen auf. In einer Ausführungsform weist eine der beiden Scheiben eine feuerpolierte Oberfläche und die andere der beiden Scheiben zwei feuerpolierte Oberflächen auf. In einer Ausführungsform weist eine der beiden Scheiben eine feuerpolierte Oberfläche und die andere der beiden Scheiben keine feuerpolierte Oberfläche auf. In einer Ausführungsform weist keine der beiden Scheiben eine feuerpolierte Oberfläche auf. Feuerpolierte Oberflächen zeichnen sich durch eine besonders geringe Oberflächenrauheit aus. Die Rauheit einer feuerpolierten Oberfläche ist geringer als die einer mechanisch polierten Oberfläche. Die feuerpolierte/n Oberfläche/n weisen vorzugsweise eine quadratische Rauheit (R q oder auch RMS) von höchstens 5 nm, bevorzugt höchstens 3 nm und besonders bevorzugt höchstens 1 nm auf. Die Rautiefe R t beträgt vorzugsweise höchstens 6 nm, weiter bevorzugt höchstens 4 nm und besonders bevorzugt höchstens 2 nm. Die Rautiefe wird gemäß DIN EN ISO 4287 bestimmt.

In einem Aspekt kann beispielsweise mindestens eine der beiden Scheiben, insbesondere beide Scheibe eine gute hydrolytische und/oder chemische Beständigkeit aufweisen. Die Säurebeständigkeit nach DIN 12116:2001-03 mindestens einer der beiden Scheiben, insbesondere beider Scheiben, kann beispielsweise derart sein, dass der Abtrag in Säure höchstens 2,0 mg/dm 2 , höchstens 1,5 mg/dm 2 , oder höchstens 1 ,2 mg/dm 2 beträgt. Die Säurebeständigkeit nach DIN 12116:2001-03 mindestens einer der beiden Scheiben, insbesondere beider Scheiben, kann beispielsweise derart sein, dass die Scheibe(n) mindestens die Säurebeständigkeitsklasse 2 aufweist. Die Laugenbeständigkeit nach DIN ISO 695:1994-02 mindestens einer der beiden Scheiben, insbesondere beider Scheiben, kann beispielsweise derart sein, dass der Abtrag in Lauge höchstens 100 mg/dm 2 , höchstens 90 mg/dm 2 , höchstens 80 mg/dm 2 , oder höchstens 75 mg/dm 2 beträgt. Die Laugenbeständigkeit nach DIN ISO 695:1994-02 mindestens einer der beiden Scheiben, insbesondere beider Scheiben, kann beispielsweise derart sein, dass die Scheibe(n) mindestens die Laugenbeständigkeitsklasse A1 aufweist. Die hydrolytische Beständigkeit nach ISO 719:2020-09 mindestens einer der beiden Scheiben, insbesondere beider Scheiben, kann beispielsweise derart sein, dass der Abtrag (an Glasgries) in Wasser höchstens 20 pg Na2Ü pro Gramm, höchstens 15 pg Na2Ü pro Gramm, oder höchstens 10 pg Na2Ü pro Gramm beträgt. Die hydrolytische Beständigkeit nach ISO 719:2020-09 mindestens einer der beiden Scheiben, insbesondere beider Scheiben, kann beispielsweise derart sein, dass die Scheibe(n) mindestens die hydrolytische Beständigkeitsklasse HGB1 aufweist.

In einem Aspekt kann mindestens eine der beiden Scheiben, insbesondere jede der beiden Scheiben bei einer Referenzdicke von 4,0 mm eine Transmission von mindestens 80% für Licht mit einer Wellenlänge in einem Bereich von 380 bis 750 nm aufweisen, insbesondere über den gesamten Wellenlängenbereich von 380 bis 750 nm.

In einem Aspekt, kann das Zwischenschichtmaterial bei einer Referenzdicke von 380 pm eine Transmission von mindestens 80%, mindestens 85%, oder mindestens 90% für Licht mit einer Wellenlänge in einem Bereich von 380 bis 750 nm aufweisen, insbesondere über den gesamten Wellenlängenbereich von 380 bis 750 nm. Das Verbundglas kann beispielsweise bei einer Referenzdicke von 8,0 mm eine Transmission von mindestens 60% für Licht mit einer Wellenlänge in einem Bereich von 380 bis 750 nm aufweisen, und/oder bei einer Referenzdicke von 8,0 mm eine Transmission von mindestens 60% für Licht über den gesamten Wellenlängenbereich von 380 bis 750 nm aufweisen.

Haze ist ein optischer Parameter zur Beschreibung des Streuverhaltens und kann nach ASTM D1003, insbesondere nach ASTM D1003:2013 bestimmt werden. Das Verbundglas kann beispielsweise bei einer Referenzdicke von 8,0 mm einen Haze in einem Bereich von 0,5% bis 3,0%, von 1 ,0% bis 2,0%, von 1 ,2% bis 1,8%, oder von 1,4% bis 1 ,6% aufweisen. In einigen Ausführungsformen kann das Verbundglas kann bei einer Referenzdicke von 8,0 mm auch einen Haze von 0,5% oder weniger aufweisen, beispielsweise einen Haze in einem Bereich von 0,1% bis 0,5% oder von 0,2% bis 0,4%, insbesondere von etwa 0,3%.

In einem Aspekt kann das Verbundglas beispielsweise eine Länge in einem Bereich von 500 bis 3000 mm und/oder eine Breite in einem Bereich von 500 bis 2000 mm aufweisen.

Die Erfindung betrifft auch ein Bauteil, das ein erfindungsgemäßes Verbundglas umfasst, insbesondere eine Überkopfverglasung.

Die Erfindung betrifft auch die Verwendung eines erfindungsgemäßen Verbundglases in einem Bauteil, insbesondere in einer Überkopfverglasung.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundglases. Das Verfahren kann insbesondere die folgenden Schritte umfassen:

• Bereitstellen mindestens zweier Scheiben, die unabhängig voneinander Glasscheiben oder Glaskeramikscheiben sind,

• Bereitstellen einer Zwischenschichtfolie,

• Anordnen der Folie zwischen den beiden Scheiben zum Erhalt eines Schichtverbundes, und

• Autoklavieren zum Erhalt des Verbundglases.

Der Schritt des Autoklavierens kann beispielsweise Temperaturen in einem Bereich von 80°C bis 200°C, beispielsweise von 100°C bis 175°C, von 110°C bis 150°C, von 120°C bis 140°C, insbesondere von 125°C bis 130°C umfassen, insbesondere für einen Zeitraum von mindestens 4 Stunden und/oder höchstens 8 Stunden. Der Schritt des Autoklavierens kann beispielsweise eine Temperatur von mindestens 120°C oder mindestens 125°C umfassen, insbesondere für einen Zeitraum von mindestens 4 Stunden. Der Schritt des Autoklavierens kann beispielsweise eine Temperatur von höchstens 140°C oder höchstens 130°C umfassen, insbesondere für einen Zeitraum von höchstens 8 Stunden.

Die Dauer des Schritts des Autoklavierens kann beispielsweise in einem Bereich von 5 bis 9 Stunden liegen. Der Schritt des Autoklavierens kann einen Aufheizschritt umfassen, dessen Dauer vom Beginn des Autoklavierschritts bis zu dem Zeitpunkt beträgt, an dem die Autoklaviertemperatur erreicht wird. Die Dauer des Aufheizschritts kann beispielsweise 30 bis 120 Minuten, insbesondere 45 bis 90 Minuten oder etwa 60 Minuten betragen.

Das Verfahren kann den folgenden weiteren Schritt umfassen:

• Herstellung eines Prälaminats aus dem Schichtverbund vor dem Autoklavieren.

Die Herstellung des Prälaminats kann insbesondere unter Zuhilfenahme von Walzen und/oder Vakuum erfolgen.

Der Schritt der Herstellung des Prälaminats kann beispielsweise Temperaturen in einem Bereich von 80°C bis 130°C, von 90° bis 120°C, oder von 100°C bis 110°C umfassen, insbesondere für einen Zeitraum von 2 bis 5 Minuten. Der Schritt der Herstellung des Prälaminats kann beispielsweise eine Temperatur von mindestens 80°C, mindestens 90°C, oder mindestens 100°C umfassen, insbesondere für einen Zeitraum von 15 bis 120 Sekunden. Der Schritt der Herstellung des Prälaminats kann beispielsweise eine Temperatur von höchstens 130°C, höchstens 120°C, oder höchstens 110°C umfassen, insbesondere für einen Zeitraum von 15 bis 120 Sekunden.

Die Dauer des Schritts der Herstellung des Prälaminats kann beispielsweise in einem Bereich von 15 bis 120 Sekunden liegen.

Der Schritt des Autoklavierens und/oder der Schritt der Herstellung des Prälaminats können beispielsweise einen Druck in einem Bereich von 100 bis 200 g/cm 2 , insbesondere von 115 bis 180 g/cm 2 oder von 130 bis 160 g/cm 2 umfassen. Der Druck beim Schritt des Autoklavierens und/oder beim Schritt der Herstellung des Prälaminats kann beispielsweise mindestens 100 g/cm 2 , mindestens 115 g/cm 2 oder mindestens 130 g/cm 2 betragen. Der Druck beim Schritt des Autoklavierens und/oder beim Schritt der Herstellung des Prälaminats kann beispielsweise höchstens 200 g/cm 2 , höchstens 180 g/cm 2 oder höchstens 160 g/cm 2 betragen. Der Schritt des Bereitstellens der Scheiben umfasst insbesondere ein Floatverfahren. Um Dickenschwankungen zu reduzieren, ist es vorteilhaft, die Ziehgeschwindigkeit und/oder die Temperaturführung möglichst konstant zu halten. Das gilt im Fall von Glaskeramikscheiben auch für den Keramisierungsprozess. Insbesondere lässt sich durch Abstimmung der Boden-, Decken- und Seitenheizkreise eine besonders homogene Temperaturführung erzielen.

Bevorzugte Ausführungsformen

In einer bevorzugten Ausführungsform betrifft die Erfindung Verbundglas umfassend mindestens zwei Glasscheiben, insbesondere Borosilikatglasscheiben, und eine zwischen den beiden Scheiben befindliche Zwischenschicht aus einem Zwischenschichtmaterial,

• wobei das Verhältnis der Summe der Welligkeiten (jeweils in mm pro 300 mm) der beiden Scheiben zur Dicke (in mm) der Zwischenschicht höchstens 1 ,0% pro mm beträgt, und

• wobei das Zwischenschichtmaterial wenigstens ein Polyurethan umfasst und eine Schmelztemperatur von höchstens 220 °C aufweist.

In einer bevorzugten Ausführungsform betrifft die Erfindung Verbundglas umfassend mindestens zwei Glaskeramikscheiben und eine zwischen den beiden Scheiben befindliche Zwischenschicht aus einem Zwischenschichtmaterial,

• wobei das Verhältnis der Summe der Welligkeiten (jeweils in mm pro 300 mm) der beiden Scheiben zur Dicke (in mm) der Zwischenschicht höchstens 1 ,0% pro mm beträgt, und

• wobei das Zwischenschichtmaterial wenigstens ein Polyurethan umfasst und eine Schmelztemperatur von höchstens 220 °C aufweist.

In einer bevorzugten Ausführungsform betrifft die Erfindung Verbundglas mit einer Dicke in einem Bereich von 5,0 bis 15,0 mm umfassend mindestens zwei Scheiben und eine zwischen den beiden Scheiben befindliche Zwischenschicht aus einem Zwischenschichtmaterial mit einer Zwischenschichtdicke in einem Bereich von 0,3 bis 5,0 mm, wobei das Verhältnis der Summe der Welligkeiten (jeweils in mm pro 300 mm) der beiden Scheiben zur Dicke (in mm) der Zwischenschicht höchstens 1 ,0% pro mm beträgt, wobei das Zwischenschichtmaterial wenigstens ein Polymer umfasst und eine Schmelztemperatur von höchstens 220 °C aufweist, und

• wobei die beiden Scheiben unabhängig voneinander Glasscheiben oder Glaskeramikscheiben sind.

In einer bevorzugten Ausführungsform betrifft die Erfindung Verbundglas umfassend mindestens zwei Glaskeramikscheiben und eine zwischen den beiden Scheiben befindliche Zwischenschicht aus einem Zwischenschichtmaterial, das Polyurethan umfasst, wobei das Verbundglas eine maximale Scherkraft pro Fläche von mindestens 17,5 N/mm 2 und eine Transmission von mindestens 60% für Licht mit einer Wellenlänge in einem Bereich von 380 bis 750 nm bei einer Referenzdicke von 8,0 mm aufweist.

In einer bevorzugten Ausführungsform betrifft die Erfindung Verbundglas umfassend mindestens zwei Scheiben und eine zwischen den beiden Scheiben befindliche Zwischenschicht aus einem Zwischenschichtmaterial,

• wobei das Verhältnis der Summe der Welligkeiten (jeweils in mm pro 300 mm) der beiden Scheiben zur Dicke (in mm) der Zwischenschicht höchstens 1 ,0% pro mm beträgt,

• wobei das Zwischenschichtmaterial wenigstens ein Polyurethan sowie zusätzlich ein flammhemmendes Material oder eine Kombination zweier oder mehrerer flammhemmender Materialien umfasst,

• wobei das Zwischenschichtmaterial eine Schmelztemperatur von höchstens 220 °C aufweist, und

• wobei die beiden Scheiben unabhängig voneinander Glasscheiben oder Glaskeramikscheiben sind.

In einer bevorzugten Ausführungsform betrifft die Erfindung Verbundglas mit einer Integrität gemäß UL 9 Standard Edition 8 Stand März 2020 nach 90 Minuten, das den Pendelschlagtest nach ANSI Z97.1-2015 (R2020) besteht,

• wobei das Verbundglas mindestens zwei Scheiben und eine zwischen den beiden Scheiben befindliche Zwischenschicht aus einem Zwischenschichtmaterial umfasst, wobei das Verhältnis der Summe der Welligkeiten (jeweils in mm pro 300 mm) der beiden Scheiben zur Dicke (in mm) der Zwischenschicht höchstens 1 ,0% pro mm beträgt,

• wobei das Zwischenschichtmaterial wenigstens ein Polymer umfasst und eine Schmelztemperatur von höchstens 220 °C aufweist, und

• wobei die beiden Scheiben unabhängig voneinander Glasscheiben oder Glaskeramikscheiben sind.

Das Verbundglas der Erfindung ist auch für den Einsatz in Vertikalverglasungen geeignet. Die Erfindung betrifft beispielsweise auch eine Tür, ein Fenster oder eine Wand, die ein erfindungsgemäßes Verbundglas umfasst, oder die Verwendung eines erfindungsgemäßen Verbundglases in einer Tür, einem Fenster oder einer Wand.

Beschreibung der Figuren

Figur 1 zeigt die Messapparatur zur Bestimmung der Scherfestigkeit. Das Verbundglas mit den beiden Scheiben 4 und 5 sowie der Zwischenschicht 6 wird in die unter Aufnahme 3 eingelegt. Die unteren Aufnahme 3 ist so ausgestaltet, dass das Verbundglas bis kurz vor die Scherkante (Zwischenschicht 6) unterstützt wird. Das obere Druckstück 2 endet ebenfalls kurz vor der Scherkante, so dass die Zwischenschicht 6 während der Scherung freiliegt. Die Kraft 1 wird senkrecht von oben eingeleitet und teilt sich gleichmäßig in zwei Kraftkomponenten auf: eine Komponente senkrecht zur Scherebene und eine Komponente in Scherrichtung. Die Scherung findet dadurch unter Belastung statt.

Die Figuren 2 und 3 zeigen typische Kraft- Weg-Kurven. Auf der x-Achse ist der Traversenweg in mm gezeigt. Die y-Achse zeigt die Kraft in N.

Figur 2 zeigt eine typische Kraft- Weg- Kurve des Beispiels A. Die maximale Scherkraft von etwa 1800 N wird bei einem Traversenweg zwischen 1 und 2 mm erreicht. Durch das Ablösen der oberen Glaskeramikscheibe von der Zwischenschicht kommt es zu einem ausgeprägten Kraftabfall. Die Plateauphase bei einem Traversenweg von 2 bis 6 mm repräsentiert ein Verschieben der Glaskeramikscheibe entlang der Zwischenschicht. Ab einem Traversenweg von etwa 6 mm erkennt man einen weiteren Kraftabfall, welcher dadurch bedingt ist, dass sich die Berührfläche zwischen Glaskeramikscheibe und Zwischenschicht immer kleiner wird. Bei einem Traversenweg von etwa 6,5 mm sinkt die Kraft schließlich auf 0 N ab. Es ist zu einer vollständigen Abtrennung der oberen Glaskeramikscheibe von der Zwischenschicht gekommen. Figur 3 zeigt eine typische Kraft- Weg- Kurve des Beispiels C. Die maximale Scherkraft von etwa

6500 N wird bei einem Traversenweg von etwa 3 mm erreicht. Der Kraftabfall ist durch den Bruch der Glaskeramik und deren zunehmende Instabilität bedingt.

Figur 4 zeigt schematisch die Bestimmung der Welligkeit einer Scheibe 41. Die Welligkeit der Scheibe 41 wird bestimmt, indem ein Messkörper 42 mit ebener Messfläche mit einer Länge von 300 mm auf die Scheibe 41 gelegt wird, so dass der Messkörper 42 nicht über irgendeine der Kanten der Scheibe 41 überhängt. Der Messkörper 42 liegt an zwei mit einem Abstand 44 beabstandeten Punkten auf der Scheibe 41 auf, während sich aufgrund der Welligkeit der Scheibe 41 an anderer Stelle eine Lücke zwischen dem Messkörper 42 und der Oberfläche der Scheibe 41 ergibt. Die Höhe 43 einer solcher Lücke kann beispielsweise mit einer Fühlerlehre bestimmt werden, insbesondere, indem die Fühlerlehre zwischen der Oberfläche der Scheibe 41 und dem Messkörper 42 platziert und die Dicke der Fühlerlehre so weit erhöht wird, dass die Lücke zwischen der Oberfläche der Scheibe 41 und dem Messkörper 42 an der Stelle des größten Abstands 43 zwischen der Oberfläche der Scheibe 41 und dem Messkörper 42 gerade ausgefüllt wird. Die Dicke der Fühlerlehre entspricht dann der Höhe 43 der Lücke. In Abhängigkeit von der Position, in der der Messkörper 42 auf der Oberfläche der Scheibe 41 platziert wird, können sich Lücken unterschiedlicher Höhe 43 ergeben. Relevant für die Bestimmung der Welligkeit ist diejenige Lücke, die die größte Höhe 43 aller Lücken aufweist. Diese Höhe 43 wird auch als H m ax bezeichnet und in der Einheit mm angegeben. Die Welligkeit der Scheibe wird angegeben als der Quotient aus H m ax (in mm) und der Länge des Messkörpers 42 von 300 mm. Die Welligkeit kann nach Kürzung der Einheit mm als Prozentangabe angegeben werden. Beträgt Hmax beispielsweise 3 mm, ergibt sich die Welligkeit als Quotient aus 3 mm und 300 mm und beträgt somit 1 ,0%.

Beispiele

Erfindungsgemäße Verbundgläser und nicht-erfindungsgemäße Vergleichsverbundgläser wurden hinsichtlich ihrer Scherfestigkeit, ihrer mechanischen Beständigkeit und ihrer Feuerbeständigkeit untersucht. Das Verhältnis der Summe der Welligkeiten (jeweils in mm pro 300 mm) der beiden Scheiben zur Dicke (in mm) der Zwischenschicht betrug jeweils höchstens 1 ,0% pro mm.

1. Scherfestigkeit

Die untersuchten Verbundgläser bestanden jeweils aus zwei Glaskeramikscheiben mit einer Dicke von jeweils 4 mm und einer zwischen den beiden Scheiben befindlichen Zwischenschicht aus einem ein Polymer umfassenden Zwischenschichtmaterial, wobei die Dicke der Zwischenschicht 0,76 mm betrug. Die Verbundgläser wiesen jeweils eine Länge von 20 mm und eine Breite von 10 mm auf.

Unterschiede zwischen den Verbundgläsern bestanden im Hinblick auf das Polymer. Beim erfindungsgemäßen Beispiel C war das Polymer Polyurethan. Bei den nicht-erfindungsgemäßen Beispielen A und B war das Polymer PVB (Polyvinylbutyral) bzw. EVA (Ethylen-Vinylacetat-Co- polymer). Das Zwischenschichtmaterial des Beispiels C enthielt zusätzlich zum Polymer ein flammhemmendes Material.

Das Messprinzip ist in Figur 1 dargestellt. Die Messapparatur umfasste eine obere und eine untere Aufnahmeeinrichtung, in die zu prüfende Probe eingelegt wurde. Die Länge der unteren Aufnahmeeinrichtung wurde so gewählt, dass die Probe bis kurz vor die Scherkante (Laminatschicht) unterstützt wurde (Figur 1). Die obere Aufnahmeeinrichtung endete ebenfalls kurz vor der Scherkante, so dass das Laminat während der Scherung freilag. Der Auflagewinkel betrug 45°.

Die Kraft wurde senkrecht von oben eingeleitet und teilte sich gleichmäßig in zwei Kraftkomponenten auf: eine Komponente senkrecht zur Scherebene und eine Komponente in Scherrichtung. Die Scherung fand dadurch unter Belastung statt. Die Verfahrgeschwindigkeit betrug 2 mm/s. Die Vorkraft betrug 10 N. Als Prüfeinrichtung wurde die Universal-Zug-Druck-Maschine Instron 5969 verwendet. Die Messung erfolgte bei einer Temperatur von 22°C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 40% bis 60%, insbesondere 50%. Verbundgläser mit einem Aufbau gemäß Beispiel A (PVB-Zwischenschicht), Beispiel B (EVA- Zwischenschicht), und Beispiel C (Polyurethan-Zwischenschicht) wurden getestet. Die Probenanzahl betrug 16 Proben gemäß Beispiel A, 21 Proben gemäß Beispiel B, und 39 Proben gemäß Beispiel C.

Die PVB-Zwischenschichten des Beispiels A ließen sich ohne Bruch der Glaskeramik von der Glaskeramik abscheren. Die Haftung zwischen der Glaskeramik und der PVB-Zwischenschicht war also sehr gering.

Ein gänzlich anderes Verhalten zeigten die Proben des Beispiels C. Die Haftung zwischen der Glaskeramik und der Polyurethan-Zwischenschicht war so groß, dass sich die Zwischenschicht nicht abscheren ließ. Bei jeder der getesteten Proben des Beispiels C ergab sich der Ausfall daher durch einen Bruch der Glaskeramik unter der Scherbelastung. Trotz Einwirkung der großen Scherkräfte waren die beiden Glaskeramikscheiben nicht merklich gegeneinander verschoben.

Das Scherverhalten des Beispiels B lag diesbezüglich zwischen dem Verhalten des Beispiels A und dem des Beispiels C. Bei den meisten Proben kam es zwar zu einem Bruch der Glaskeramik. Die Zwischenschicht wurde jedoch durch die Scherbelastung schon zum Teil abgelöst und die obere Glaskeramikscheibe war stark verschoben, so dass die maximale Scherkraft geringer war als bei Beispiel C. Bei zwei Proben löste sich die Zwischenschicht sogar, bevor es zum Bruch der Glaskeramik kam. Die Haftung zwischen der Glaskeramik und der EVA-Zwischen- schicht des Beispiels B war also besser als bei Beispiel A, aber deutlich schlechter als bei Beispiel C.

Das qualitativ unterschiedliche Scherverhalten der drei Beispiele A bis C spiegelt sich in einem quantitativ unterschiedlichen Scherverhalten (ausgedrückt als maximale Scherkraft pro Fläche) wider. Sobald es zu einer Ablösung der Zwischenschicht kommt, kommt es zu einem Kraftabfall. Die maximale Scherkraft pro Fläche ist dadurch verhältnismäßig gering (Figur 2). Lässt sich die Zwischenschicht jedoch nicht abscheren wie bei Beispiel C, steigt die Scherkraft weiter an, bis es schließlich zum Bruch der Glaskeramikscheibe kommt (Figur 3). Die maximale Scherkraft pro Fläche ist entsprechend höher, insbesondere wenn es angesichts der starken Haftung zwischen der Glaskeramik und der Zwischenschicht vor dem Bruch der Glaskeramik nicht einmal zu einer Verschiebung der Glaskeramikscheiben gegeneinander kommt.

Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengefasst. Die maximale Scherkraft pro Fläche ist als Mittelwert ± Standardabweichung angegeben.

Das Beispiel C wies mit Abstand die beste Scherfestigkeit auf.

2. Pendelschlagversuch

Es wurde ein Pendelschlagversuch gemäß der Norm ANSI Z97.1-2015 (R2020) durchgeführt.

Das getestete Verbundglas bestand aus zwei Glaskeramikscheiben mit einer Dicke von jeweils 3 mm und einer zwischen den beiden Scheiben befindlichen Zwischenschicht aus einem Zwischenschichtmaterial gemäß dem oben beschriebenen Beispiel C mit einer Zwischenschichtdicke von 0,76 mm. Die Länge des Verbundglases betrug 1938 mm und die Breite des Verbundglases betrug 876 mm.

Der Pendelschlagversuch wurde gemäß ANSI Z97.1-2015 (R2020) mit einem Prüfkörper mit einem Gewicht von 45 kg und einer Fallhöhe von 1220 mm durchgeführt.

Das durch den Pendelschlag hervorgerufene Loch im Verbundglas war kleiner als 76 mm im Durchmesser. Der Test wurde also nach der höchsten Kategorie dieses Standards bestanden. Das erfindungsgemäße Verbundglas mit einer Zwischenschicht gemäß Beispiel C weist eine hervorragende mechanische Stabilität auf.

3. Feuerbeständigkeit

Verbundgläser mit einer Zwischenschicht gemäß Beispiel A (PVB-Kunststoff) oder gemäß Beispiel C (Polyurethan-Kunststoff) wurden auf ihre Feuerbeständigkeit getestet. a) Beispiel A

Das Verbundglas mit einer Zwischenschicht gemäß Beispiel A hatte eine Länge von 2000 mm und eine Breite von 1000 mm. Die Dicke der Zwischenschicht betrug 0,76 mm. Die beiden Scheiben waren Glaskeramikscheiben mit einer Dicke von jeweils 4 mm. Eine Zwischenschichtfolie wurde zwischen den beiden Scheiben angeordnet. Aus dem so erhaltenen Schichtverbund wurde ein Prälaminat hergestellt, aus welchem durch Autoklavieren das Verbundglas erhalten wurde.

Das Verbundglas wurde in einen Stahlrahmen mit einem umlaufenden 15 mm Glasfalz eingefasst und in einem Testofen gemäß UL9 getestet.

Nach 5 Minuten wurde Blasenbildung der Zwischenschicht beobachtet. Nach 6 Minuten kam es zum Bruch der feuerseitigen Scheibe. Die nunmehr dem Feuer ausgesetzte Zwischenschicht verbrannte unter starker Flammenbildung. Nach 90 Minuten wurde der Ofen abgestellt. Raumabschluss war noch gegeben. Während des nach Abschalten des Ofens durchgeführten Schlauchstrahltests kam es weder zu weiteren Brüchen noch zu Öffnungen. b) Beispiel C

Das Verbundglas mit einer Zwischenschicht gemäß Beispiel C hatte eine Länge von 2000 mm und eine Breite von 1000 mm. Die Dicke der Zwischenschicht betrug 0,76 mm. Die beiden Scheiben waren Glaskeramikscheiben mit einer Dicke von jeweils 5 mm. Eine Zwischenschichtfolie wurde zwischen den beiden Scheiben angeordnet. Aus dem so erhaltenen Schichtverbund wurde durch Autoklavieren das Verbundglas erhalten wurde.

Das Verbundglas wurde in einen Stahlrahmen mit einem umlaufenden 15 mm Glasfalz eingefasst und in einem Testofen gemäß UL9 getestet.

Nach 3 Minuten wurde eine Reaktion der Zwischenschicht mit Blasenbildung sichtbar. Nach 4 Minuten kam es zu einer Entfärbung der Zwischenschicht. Kurz nach der Blasenbildung beginnt die Folie nach unten abzulaufen, wodurch die Blasen dann verschwinden. Seitliche Flammenbildung konnte nicht beobachtet werden. Nach 90 Minuten wurde der Ofen abgestellt. Raumabschluss war noch gegeben. Während des nach Abschalten des Ofens durchgeführten Schlauchstrahltests kam es weder zu Brüchen noch zu Öffnungen.

Ein besonderer Vorteil des Verbundglases mit einer Zwischenschicht gemäß Beispiel C ist also dessen gute Feuerbeständigkeit.

Bezuqszeichenliste

1 Kraft

2 Oberes Druckstück

3 Untere Aufnahme Scheibe Scheibe Zwischenschicht Scheibe Messkörper Höhe Abstand