CN1087802C - 用于表面覆盖的玻璃板构件 - Google Patents

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Abstract

适合于表面覆盖的玻璃板构件由玻璃板和玻璃板一侧上的粘接泥灰层组成，这种粘接泥灰层由细颗粒添加剂和胶合剂组成，并和聚丙烯酸衍生物的含水分散剂拌匀，其中聚丙烯酸衍生物具有按DIN53445确定的对数衰减率，它在摄氏0℃以下时具有最大值，玻璃板上的粘接泥灰由于缺少水合作用水而硬化，其中通过玻璃板构件的粘接泥灰层与调好并硬化的混凝土的接触或者借助于所谓的流动粘接剂可以建立与待覆盖表面的结合。

Description

用于表面覆盖的玻璃板构件
本发明涉及一种适用于表面覆盖的玻璃板构件。表面可以是建筑物的内外表面，住宅的内外表面，墙面等等。但是表面也可以是另一种玻璃板的表面，例如钢板、铁皮板、混凝土纤维板、纤维板或木屑板或绝缘板形式的木质板的表面。覆盖的目的可以是各种各样的，可以是装饰性覆盖，也可以是防锈保护覆盖。也可以是一块水泥板。表面可以做成平面、但也可以是单弯曲或者双弯曲表面。当然如果牵涉到曲面的覆盖，玻璃板构件必须具备与该表面相同的曲率。
适合于表面覆盖的玻璃板构件已经是众所周知的了。例如人们都知道马赛克砖，它固定在制品表面上，制品朝着马赛克砖的一面上具有粘接剂涂层，它由一层防护皮覆盖起来。如果把防护皮撕掉，那末马赛克砖就可以贴向墙壁等等。但是到目前为止还不可能毫无困难地将浮法玻璃板、预应力玻璃板、绝缘玻璃单元或安全防护玻璃单元形式的玻璃板固定在需要覆盖的表面上。对于这种固定需要许多特殊的工艺。
本发明以用玻璃板覆盖表面的技术问题为基础，它可以用简单的方法作为覆盖元件装上去。
为了解决这个技术问题本发明的对象是玻璃板构件，它适合于表面覆盖，它由玻璃板和涂在玻璃板一个面上的粘接泥灰层组成，粘接泥灰层由细颗粒中性添加料和胶合剂组成并用聚丙烯酸衍生物的含水分散剂拌匀，其中聚丙烯酸衍生物具有按DIN 53445(德国工业标准第53445号)确定的对数衰减率，它在摄氏0℃以下时具有最大值，这里玻璃板上的粘接泥灰由于缺少水合作用的水而硬化，其中通过粘接泥灰层与拌匀和硬化的混凝土或者所谓的流动粘接剂或者其他混凝土粘接剂的接触产生与需要覆盖的表面的结合。
在用玻璃板覆盖建筑物表面的已知措施中首先制造混凝土体，通常混凝土浇入相应的模板模具内，并等待混凝土的硬化。只有在混凝土硬化后混凝土体才贴上一块或多块玻璃板。有关这方面已知，玻璃板用机械的辅助装置固定在水泥体上。这种固定方式花费很大，此外在玻璃板和混凝土墙体之间很容易积聚不希望的湿气，例如凝结水。其次已知，玻璃板通过粘接、例如借助于树脂粘接剂固定在混凝土墙体上。这种安装也很费钱。特别受影响的是，这种粘接在水泥表面上的玻璃板没有危险的使用寿命相对来说比较短。在借助于树脂粘接剂固定时这种粘接剂会老化，从而失效，根据气候条件的不同经常在相对较短的时间间隔内就会失效。从而玻璃板提前脱落，至少部分脱落。以致到这种程度，很难满足批准机关所批准的安全规程。与此相反按本发明的玻璃板构件不存在这种问题。
其次已知(AT-PS 196 079)，生产具备附着层的彩色的玻璃覆盖板。这里为了同时形成粘附和彩色层在玻璃板上喷上一层添加软化剂和颜料的、含约15～20％固体的、由聚乙酸乙烯酯制成的含水树脂分散剂。在这个第一涂层上再撒上砂子，以防止树脂层例如在运输时受到损伤。砂子层还用来确保玻璃板在胶合剂泥灰上的粘附牢固性，最后玻璃板用这种胶合剂泥灰固定在墙上。这种已知的方法花费大。特别是在玻璃板上必须承担不同的涂层。此外这里粘附性也存在着批评意见。
在本发明范围内玻璃板构件的具体结构和造型存在多种可能性。按照本发明优先采用的结构形式玻璃板具有4mm以上的厚度，最好是4-8mm的厚度。玻璃板可以由非预应力，但最好是预应力玻璃组成。其中可以是简单的和连接的玻璃板。按照本发明优先采用的结构形式玻璃板做成浮法玻璃。本发明的范围内还包括玻璃板配备筛印层，粘接泥灰的筛印层刷在它上面。即使筛印层作为中间连接时粘接泥灰也足够牢固地粘附在玻璃板上。玻璃板的最大尺寸应该在4000mm×4000nm范围内。玻璃板也可以是绝缘(热)玻璃单元。在本发明的范围内，玻璃板还可做成太阳能玻璃板形式的太阳能元件。
本发明范围内的泥灰意味着一种在玻璃板和混凝土之间起粘接作用的建筑粘接物。泥灰层可以用喷涂、滚刷、刮铲或类似的方法涂在玻璃板上。泥灰的硬化意思是变得“足够”硬。粘接泥灰涂层不应太坚固或太僵硬。用这种方法涂上去的泥灰层能长时间地保持与新鲜的、还没有硬化的混凝土粘接在一起的能力。对于与混凝土的最佳粘接添加的聚丙烯酸衍生物也起着作用。按照本发明优先采用的结构形式粘接泥灰层具有2至7mm的厚度，最好是4至6mm。
粘接泥灰最好具有粒度为0.1至1mm的细颗粒中性添加物，特别是0.2至0.7mm。采用石英砂或玻璃粉作为细颗粒添加物是合适的。按本发明优先采用的结构形式粘合剂是硅酸盐水泥粘合剂。在本发明的范围内粘合剂(最好是硅酸盐水泥胶合剂)染上颜色。用这种方法在应用透明玻璃板的情况下可以产生具有特别视觉效果的彩色正面。
在本发明范围内聚丙烯酸衍生物意思是以丙酸酯为基的特种聚合物，也就是说丙烯酸酯和它的衍生物、丙烯酸或丙烯腈作为特征链结构单元。聚丙烯酸衍生物也可以做成异分子共聚物，其中特别是用丙烯、丙烯酸或丙烯腈作为异分子单体。甲基丙烯酸和它的衍生物也可以作为异分子单体。在本发明范围内也包括，聚丙烯酸衍生物做成不同聚丙烯酸衍生物的聚合物混合物。按照本发明优先采用的结构形式，在本发明的范围内有特别重要意义的是，聚丙烯酸衍生物是一个丙烯酸酯，最好是聚丙烯树脂。在本发明的范围内，丙烯酸酯-粘接剂混和在粘接泥灰中。按照本发明优先采用的结构形式聚丙烯酸衍生物，最好是丙烯酸酯，带丙烯腈的异分子共聚物作为异分子单体。其中丙烯腈异分子单体相对于聚丙烯酸衍生物(最好是聚丙烯酸酯)至少占有2％的重量是合适的。粘接泥灰与聚丙烯酸衍生物的含水分散剂，例如乳液拌匀。
按照本发明聚丙烯酸衍生物具有DIN 53445规定的对数衰减率，它在摄氏0℃以下时具有最大值。这里涉及到用聚丙烯酸衍生物作为样品按DIN 53445进行扭转振动试验时扭转振动阻尼的对数衰减。最好采用一种聚丙烯酸衍生物，它在-8℃以下时其对数衰减率具有最大值。已知(例如见DE-PS 2827382)，在制造混凝土或泥灰的粘接剂中采用一种塑料，它按DIN 53445的对数衰减率在-8℃以下时经过最大值，这个措施的目的是：形成用于构件和涂盖层的建筑材料混合物，使之经受0℃以下的温度，并应该仍然具有足够的弹塑性和优良的冲击阻尼及耐磨性。
本发明以如下的认识作为基础：在摄氏0℃以下时其按DIN53445的对数衰减率具有最大值的聚丙烯酸衍生物令人惊异地不仅在0℃以下时而且特别是在-50℃到+200℃的范围内在本发明的范围内一方面在玻璃板和粘接剂涂层之间另一方面在混凝土墙体和粘接剂涂层之间起着高效粘接结合剂的作用。当然在温度为300℃受热时间超过30分钟时可以观察到粘附作用的减弱。令人惊奇的是在比较高的温度下，例如在强烈的阳光照射或者燃烧的情况下可能出现的那样，也不损害玻璃板在混凝土墙体上的牢固粘附。就这方面而言粘附效果相对于气候变化和玻璃板的受热伸长不敏感。专业人士当然不能期望一方面在涂层和玻璃板之间达到这样牢固和热敏感的粘接，而另一方面玻璃板的热延伸又不会引起裂纹。
此外按本发明的玻璃板构件还具有对于液体和气体的侵入突出的密封性的特点。就此而言这种玻璃板构件也特别适合于作为防止液体和/或气体对建筑物不利影响的覆盖层。
涂层和玻璃板之间的牢固粘接显然是通过聚丙烯酸衍生物与玻璃的分子相互作用达到的。其出发点在于：通过粘接泥灰中的粘合剂、特别是通过粘合剂中的碱性组分使玻璃表面似乎微观地变得粗糙了，使得对于与聚丙烯酸衍生物的分子成分的相互作用形成更大的表面。在变粗糙时玻璃表面上会形成自由硅烷醇基，它具有与丙烯酸单体的功能基进行化学和/或物理相互作用的能力。估计这里在这种功能基和玻璃表面的硅烷醇基之间形成比较牢固的氢键。但是专业人士不能指望在有机的聚丙烯聚合物和无机的玻璃材料之间可能存在这种有效的物理化学相互，从而可以达到玻璃板的这种牢固粘附。尽管玻璃板和涂层之间的这种牢固粘附令人惊讶地无法看到粘接泥灰侵入玻璃板。在本发明的范围内有一种实施形式具有特殊的意义，在这种实施形式中粘接泥灰含有水泥胶合剂作为粘合剂，并与聚丙烯酸酯的含水分散剂拌匀，这种聚丙烯酸酯是作为共聚单体的具有丙烯腈的异分子共聚物。其出发点是：水泥胶合剂的碱性成分腐蚀玻璃板的表面，因此特别有效地起微观粗糙作用，使得玻璃表面或者在其中形成的硅烷醇基和聚丙烯酸酯异分子共聚物的羧基-和/或腈基之间可以进行突出的相互作用。用浮法玻璃制成的玻璃板可以得到特别好的效果。
按照本发明玻璃板在混凝土硬化以前在涂层一侧与混凝土结合，其中混凝土与玻璃板涂层整块地结合。“整块地结合”的特点是：不借助于涂在配备玻璃板的混凝土表面上或者玻璃板或者由粘接泥灰组成的玻璃板涂层的表面上的粘加的粘接剂实现结合。玻璃板与还没有硬化的混凝土结合就形成整块地结合。结合是整体的，因为混凝土的晶粒在水合作用时逐步长入形成涂层的粘接泥灰中，并与涂层中的晶粒相结合，特别是那里还能进行水合作用，它的基础是玻璃板上的粘接泥灰因缺少水合作用的水而硬化，因此还有水合作用的能力。自然粘接泥灰水合作用的水来自于聚丙烯酸衍生物的含水分散剂。但是在本发明的范围内还可以在必要情况下在粘接泥灰拌匀时加入额外的水合作用的水，始终掌握这样的尺度，使玻璃板上的粘接泥灰因缺少水合作用的水而硬化，从而还有水合作用的能力。在这方面来自还没有硬化的混凝土中的水也可以扩散到粘接泥灰涂层中去，从而使粘接剂涂层进行后硬化。粘接泥灰中的聚合物塑料对整块地结合不起作用，即使估计它也有利于混凝土的晶粒长入涂层中。
按照特征1.2)聚丙烯酸衍生物允许，粘接泥灰通过它的聚丙烯酸衍生物的成分和涂层厚度这样地调整，使它在硬化状态下与玻璃板一起无裂纹地跟着热延伸。聚丙烯酸衍生物给涂层的粘接泥灰所要求的弹性，从而使涂层能无裂纹地跟着热延伸。按照本发明优先采用的实施形式聚丙烯酸衍生物含水的分散剂含有50～65％、最好是55～60％重量的聚丙烯酸衍生物和35～50％，最好是40～55％重量的水。在本发明的范围内如果采用聚丙烯酸酯，那末按本发明制造的建筑物表现出特别好的耐久性。按照本发明优先采用的实施形式按以下配比：
细颗粒中性添加料：10～40％重量比
胶合剂：          10～40％重量比
聚丙烯酸衍生物含水分散剂：10～40％重量比拌成的粘接泥灰被证明是合适的。当然在按本发明的混合物的范围内重量百分比各自加起来应该是100％。
粘接泥灰最好是用重量比为25～35％细颗粒中性添加料、25～35％胶合剂和25～35％聚丙烯酸衍生物含水分散剂的配比搅拌成。正如已经提到的，粘接泥灰中水合作用水的份量始终这样地调整，使玻璃板上的粘接泥灰因缺少水合作用水而硬化。当然，玻璃板上的涂层具有这样的厚度，使得直到水泥墙体为止产生足够的应力减弱，当玻璃板经受可观的热延伸，但是相比之下混凝土墙体的热延伸很小时。在关于涂层厚度的调整方面按本发明的一个实施形式，其粘接泥灰层具有2～7mm、最好是4～6mm的厚度被证明是合适的。
本发明从以下的认识出发，在一块玻璃板上按上述构成的粘接泥灰组成的涂层一方面可以和玻璃板表面有效地、长期地结合，而另一方面涂层通过弹性变形可以无裂纹地跟随玻璃板热延伸。往后本发明基于以下的认识：由这种粘接泥灰组成的涂层令人惊奇地与混凝土简直是整块地结合，因此在涂层和混凝土墙体之间达到出乎想象的牢固的粘附。用这种方法玻璃板可以长久地、不用对附着能力造成损害的机械夹持方法粘附在混凝土墙体上。
在本发明的范围内也可以在玻璃板的两侧涂上按本发明的粘接泥灰涂层。在本发明的这种实施形式中玻璃板构件似乎是作为两个从属于玻璃板两个侧面的表面之间的连接层和/或密封层，其中两个表面与玻璃板构件的两个粘接泥灰层相接触。这种配备两个粘接泥灰层的玻璃板构件可以良好地用于两个表面之间的密封。最好这种玻璃板构件用来作为混凝土表面和Betumen表面之间的密封元件。这里单个玻璃板构件之间形成的接缝可以良好地通过能弥合接缝的玻璃板构件条密封。
下面借助于一个仅仅表示一个实施例的附图对本发明作比较详细的阐述。它们以示意图表示：
图1.按本发明的玻璃板构件的视图，剖视并局部断开；
图2.通过按图1对象的在A-A方向的剖视放大图；
图3.在相应于图2的剖面中的一个按本发明的玻璃板构件固定在待覆盖表面上以后的视图。
在图中剖开表示的玻璃板构件1适合于覆盖表面2。这可以是平面也可以是曲面。这个实施例仅仅涉及平面2，例如混凝土墙3和钢墙。如果涉及到弯曲表面，那末玻璃板构件1与表面相应地弯曲。
玻璃板构件1的基本结构由一块玻璃板4和粘接泥灰层5组成。粘接泥灰层5是这样一种特殊的结构，它由权利要求1和针对粘接泥灰层的后续权利要求得到。粘接泥灰通过它的聚丙烯酸衍生物的组份和涂层厚度这样地控制，使得粘接泥灰层5无裂纹地跟着玻璃板4热延伸，并补偿玻璃板4和附属于表面2的构件3之间不同的热延伸。

Claims (19)

1.适合于表面覆盖的玻璃板构件，其组成成分如下：
玻璃板和玻璃板一个侧面上的粘接泥灰层，这种粘接泥灰层由一种细颗粒中性添加剂和胶合剂组成，并与聚丙烯酸衍生物的含水分散剂拌匀，其中聚丙烯酸衍生物具有按DIN 53445确定的对数衰减率，它在摄氏0℃以下时具有最大值，在玻璃板上的粘接泥灰由于缺少水合作用水而硬化，
其中通过玻璃板构件的粘接泥灰层与调好并硬化的混凝土的接触或者借助于所谓的流动粘接剂可以建立与待覆盖表面的结合。
2.按权利要求1的玻璃板构件，其中玻璃板具有4mm或更大的厚度。
3.按权利要求2的玻璃板构件，其中玻璃板具有4至8mm的厚度。
4.按权利要求1-3之一的玻璃板构件，其中玻璃板是预应力的。
5.按权利要求1的玻璃板构件，其中玻璃板做成浮法玻璃。
6.按权利要求1的玻璃板构件，其中粘接泥灰层具有2至7mm的厚度。
7.按权利要求6的玻璃板构件，其中粘接泥灰层具有4至6mm的厚度。
8.按权利要求1的玻璃板构件，其中粘接泥灰具有粒度为0.1至1mm的细颗粒中性添加剂。
9.按权利要求8的玻璃板构件，其中粘接泥灰具有粒度为是0.2至0.7mm的细颗粒中性添加剂。
10.按权利要求1的玻璃板构件，其中胶合剂是水泥胶合剂。
11.按权利要求1的玻璃板构件，其中聚丙烯酸衍生物是聚丙烯酸酯。
12.按权利要求1的玻璃板构件，其中聚丙烯酸衍生物是丙烯酸树脂。
13.按权利要求1的玻璃板构件，其中聚丙烯酸衍生物是一种以丙烯腈为共聚单体的异分子共聚物。
14.按权利要求13的玻璃板构件，其中丙烯腈共聚单体相对于聚丙烯酸衍生物至少占2％的重量比。
15.按权利要求1的玻璃板构件，其中聚丙烯酸衍生物的含水分散剂含有50～65％重量比的聚丙烯酸衍生物和35～50％重量比的水。
16.按权利要求15的玻璃板构件，其中聚丙烯酸衍生物的含水分散剂含有55～60％重量比的聚丙烯酸衍生物和40至45％重量比的水。
17.按权利要求1的玻璃板构件，其中粘接泥灰以如下的配比拌成：
细颗粒中性添加剂：10至40％重量比
胶合剂：          10至40％重量比
聚丙烯酸衍生物含水分散剂：10至40％重量比。
18.按权利要求1的玻璃板构件，其中粘接泥灰以重量比是25～35％的细颗粒中性添加剂，25～35％的胶合剂和25～35％的聚丙烯酸衍生物含水分散剂的配比拌成。
19.按权利要求1的玻璃板构件，玻璃板上的粘接泥灰层一方面具有这样的聚丙烯酸衍生物组份，另一方面具有这样的厚度，使得粘接泥灰层无裂纹地与玻璃板一起热延伸。
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