Geschichte von (PVB-)Verbundglas in der Automobilindustrie

Datum: 1. März 2023

Autor: Luc MoeyersonsVielen Dank an Francis Serruys für das Korrekturlesen

Was ist Verbundglas?

Zwei oder mehr Glasscheiben kombiniert mit einer oder mehreren Zwischenschichtscheiben.

In der frühen Automobilzeit wurde Flachglas verwendet

Definitionen (Lyle Hill)

1. Flachglas ist ein weit gefasster Begriff, der alles von Floatglas, Flachglas und gemustertem Glas (Rollglas) bis hin zu Flachglas umfasst. Auch verarbeitete/gefertigte Glasprodukte wie Spiegel, Fensterglas, gehärtetes Glas, Verbundglas, Isolierglas, schusssicheres Glas und alles andere, was als flaches Stück Glas begann, fällt so ziemlich in die Kategorie „flach“. Glas". Für diejenigen, die in der Glasindustrie arbeiten, gilt praktisch alles Glas außer Autoglas als Flachglas. Das mag ein wenig albern erscheinen, denn selbst Glas, das in Fahrzeugen verwendet wurde, war ursprünglich Flachglas, aber die übliche Unterscheidung besteht darin, dass Glas in zwei Kategorien fällt: Flachglas und Autoglas. Glaswaren, Vasen und all diese anderen Dinge haben eigene Kategorien und sind hier nicht enthalten.

2. Floatglas ist Glas, das auf einer Floatanlage hergestellt wird, bei der ein geschmolzenes Glasband hergestellt wird, indem die flüssige Glasmischung über einem Bett aus geschmolzenem Zinn „schwebt“. Während es über die Dose und weiter zu einem Fördersystem aus Luft- oder Keramikrollen „schwebt“, kühlt es langsam ab und bildet ein langes Band aus (jetzt festem) Glas, das geschnitten und für den Versand verpackt wird. Aufgrund des Entstehungsprozesses wird es „Floatglas“ genannt. Das flüssige Glas lässt sich buchstäblich über flüssiges Zinn schweben lassen und langsam abkühlen (sogenanntes Glühen), um zu dem zu werden, was wir gemeinhin als „Plattenglas“ bezeichnen.

3. Flachglas wurde nicht immer im „Float-Verfahren“ hergestellt. Vor der Erfindung des Floatverfahrens wurde Flachglas durch Schleifen großer „Platten“ oder Bänder aus grob geformtem Glas hergestellt, bis es klar war. Daher ist nicht jedes Flachglas Floatglas, aber jedes Floatglas ist Flachglas.

4. Tafelglas wird mithilfe einer Reihe von Walzen hergestellt, die das geschmolzene Glas vertikal nach oben aus dem Mischtank ziehen (wo das Glas noch flüssig ist). Das Glas wird vertikal aufgerollt und beim Abkühlen horizontal gedreht, um es weiter abzukühlen und zu verarbeiten. Tafelglas wurde in der Vergangenheit für dünnere „Flachglas“-Produkte verwendet. Das Plattenverfahren hat Einschränkungen hinsichtlich der Dicke und der Gesamtgröße sowie der Klarheit, war jedoch kostengünstiger als das alte Flachglasschleifverfahren und wurde daher häufiger in Situationen eingesetzt, in denen ein dünneres, normalerweise kostengünstigeres, aber qualitativ minderwertigeres Glas verwendet werden konnte. Wohnfenster, Schreibtische, Bilderrahmen usw. wurden typischerweise aus Flachglas hergestellt. Allerdings dominiert heute das Floatverfahren, das sehr effizient ist, den Markt für bestimmte dünne Flachglasprodukte, die früher im Plattenverfahren hergestellt wurden. Die meisten glauben, dass Floatglas eine bessere optische Qualität hat und leichter zu transportieren und zu verarbeiten ist als Flachglas. Das Floatverfahren ermöglicht auch deutlich größere Formate für dünnere Glasprodukte.

Lyle Hill

Der Begriff „Verbundglas“ tauchte 1905 auf, als John Crewe in Großbritannien und den USA ein Patent auf Verbundglas anmeldete (die Zwischenschicht bestand aus transparentem Zelluloid-Kunststoff mit kanadischem Balsam).

Im Jahr 1910 meldete Eduard Benedictus französische und britische Patente für Verbundglas an. Er verwendete den Handelsnamen: „Triplex“. (Zusammensetzung der Zwischenschicht: Zelluloidkunststoff und Gelatine)

1916 erhält Benedictus ein US-Patent für Verbundglas.

Die Nachfrage nach Verbundsicherheitsglas (VSG) begann im Ersten Weltkrieg (neben Schutzbrillen und Gasmasken).

Im Jahr 1924 kam erstmals Verbundglas in Autos zum Einsatz (USA).

Mit Zellulosenitrat laminiert (mit Gelatine und Asphaltdichtmittel verklebt, um die Kanten vor Umgebungseinflüssen zu schützen)

In Europa waren Autos mit Windschutzscheiben aus gehärtetem Glas ausgestattet.

Im Jahr 1928 wurden laminierte Windschutzscheiben von Ford (USA) zum Standard.

Im Jahr 1934 basierte das gesamte von Ford laminierte Autoglas auf Zelluloseacetat (für bessere Sichtbarkeit und Haltbarkeit).

In den frühen 1930er Jahren beschlossen fünf Unternehmen, ihre Kräfte im Bereich Forschung und Entwicklung für ein sechsjähriges gemeinsames Programm für eine Zwischenschicht für Verbundglas für die Automobilindustrie zu bündeln.

Bald schieden einige Unternehmen aus und letztendlich waren DuPont und Monsanto die beiden verbleibenden Entwicklungspartner.

Das endgültig entwickelte Produkt/Zwischenschicht wurde 1937 getestet und hatte eine Dicke von 0,38 mm.

Die neue Zwischenschicht und das daraus hergestellte Verbundglas hatten eine verbesserte Sicht- und Durchdringungsfestigkeit (zwischen 3 mm Glas).

Beide Partner entschieden sich, die Zwischenschicht getrennt zu produzieren und zu vermarkten:

Erste Codes (Standards) wurden entwickelt

DuPont war Ende der 1930er Jahre bereit, drei neuartige Produkte auf den Markt zu bringen: Teflon®, Nylon® und Butacite® (PVB).

Alle drei Produkte konnten bis nach dem Zweiten Weltkrieg nur im militärischen Bereich eingesetzt werden. Verbundglas wurde in Militärfahrzeugen und Flugzeugen verwendet. (Nylon® wurde in Fallschirmen verwendet).

In den 1950er Jahren begann die Wissenschaft des (Warm-)Biegens von Glas. Das Biegen von Glaspaaren war jedoch immer noch nicht möglich, sodass der Großteil des Verbundsicherheitsglases (VSG) in Autos durch in einem Stück gebogenes gehärtetes Glas ersetzt wurde.

Es wurden zahlreiche Vergleichsstudien zu Kopfverletzungen durchgeführt (Erstellung der ANSI Z26-Verordnung).

Grün getöntes Glas wurde ebenso verfügbar wie schattiertes PVB-Band. (Entgegen der landläufigen Meinung war das Sonnenschutzband kein Sonnenschutz, sondern vielmehr das Zeichen dafür, dass der Fahrer ein teureres Auto (mit farbigem Glas) besaß.

In den 1960er Jahren wurden Verbesserungen bei der Haftungskontrolle von PVB auf Glas erzielt (Beeinflussung der Schlagfestigkeitsstabilität).

Floatglas wird verfügbar, was die optische Qualität des Glases (und der Windschutzscheiben) und den Preis verbessert.

Im Jahr 1966 wurde nach zahlreichen Test-/Bewertungsreihen die Dicke der Polyvinylbutyralfolie auf 30 mil/0,76 mm (hoch durchdringungsbeständiges PVB) erhöht.

Die hochdurchdringungssichere Windschutzscheibe wurde in den USA als Standard eingeführt.

In den 1970er Jahren wurden weitere umfassende Studien zu Qualität, Leistung und Witterungsbeständigkeit durchgeführt.

Sie zeigten schlüssig, dass laminiertes Sicherheitsglas (LSG) in der Schlagfestigkeit dem vorgespannten Glas überlegen ist (Studien in den USA und im Vereinigten Königreich).

Im Jahr 1974 installierte Ford Windschutzscheiben aus Verbundsicherheitsglas in europäischen Serienautos.

In den frühen 1970er Jahren verfügten nur 10 % des weltweiten Parkplatzes über VSG-Windschutzscheiben.

Anfang der 1980er-Jahre nutzten 80 % der weltweiten Parkplätze LSG-Windschutzscheiben.

Japan und Asien waren mit der Anforderung von LSG-Windschutzscheiben spät dran.

Heute: Alle großen Länder der Welt verlangen VSG-Windschutzscheiben.

Jahr 2000: > 100 Mio. Fahrzeuge Jahr 2005: > 250 Mio. Fahrzeuge Jahr 2010: > 600 Mio. Fahrzeuge Jahr 2015: > 1 Mio. Fahrzeuge Jahr 2020: > 1,2 Mio. Fahrzeuge

Möglichkeit, weitere Funktionen hinzuzufügen:

Die Verwendung von Verbundglas in architektonischen Konstruktionen hat sich im Laufe der Zeit weiterentwickelt:

Notiz:

DuPont Glass Laminating Solutions wurde von Kuraray (2014) gekauft (und teilweise (europäische Fertigung) an Everlam weiterverkauft). (2015) Das PVB-Geschäft von Monsanto wurde in Solutia abgetrennt und später von Eastman gekauft. (2012)

Diese Informationen entsprechen unserem aktuellen Wissensstand zu diesem Thema. Es dient ausschließlich dazu, Anregungen für eigene Experimente zu geben. Sie sollen jedoch nicht die Tests ersetzen, die Sie möglicherweise durchführen müssen, um selbst festzustellen, ob unsere Beratung für Ihre Zwecke geeignet ist.