DE102009036082B4

DE102009036082B4 - Optically transparent glass adhesive, manufacture and use for restoration

Info

Publication number: DE102009036082B4
Application number: DE200910036082
Authority: DE
Inventors: Manfred Torge; Michael Bücker; Martina Raedel
Original assignee: Bundesanstalt fuer Materialforschung und Pruefung BAM
Current assignee: Bundesanstalt fuer Materialforschung und Pruefung BAM
Priority date: 2009-08-04
Filing date: 2009-08-04
Publication date: 2014-09-04
Anticipated expiration: 2029-08-05
Also published as: DE102009036082A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines optisch transparenten Glasklebstoffs, umfassend (a) Reinigen eines Glasmehls zum Entfernen von Feinstpartikeln mit Korngrößen unterhalb von 20 μm durch Aufschlämmen, (b) Dispergieren des gereinigten Glasmehls mit einem Dispergiermittel, (c) Homogenisieren des dispergierten Glasmehls mittels Ultraschall und anschließendes Trocknen, (d) Anrühren des homogenisierten Glasmehls mit einem Epoxidharz-Klebstoff.A method for producing an optically transparent glass adhesive, comprising (a) cleaning a glass powder to remove very fine particles with grain sizes below 20 μm by slurrying, (b) dispersing the cleaned glass powder with a dispersant, (c) homogenizing the dispersed glass powder using ultrasound and then Drying, (d) mixing the homogenized glass powder with an epoxy resin adhesive.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Glasklebstoff sowie ein Verfahren zu Herstellung des Glasklebstoffs.The present invention relates to a glass adhesive and a method for producing the glass adhesive.

Bei der Restaurierung von Sprüngen und Rissen in Glasmalereien missen oft größere Spaltbreiten im Bereich von 2 bis 5 mm überbrückt werden. Diese Spaltbreiten entstehen entweder aus dem Sprungbild selbst oder durch die Entfernung von Notbleien während einer Restaurierungsmaßnahme. Notbleie wurden bis vor ca. 50 Jahren zur Rißschließung eingesetzt, als noch keine geeigneten Klebstoffe zur Verfügung standen. Da Notbleie nicht durchsichtig sind, stören sie das Gesamtbild der Glasmalerei. Bei der Restaurierung farbiger Glasmalereien werden bisher größere Spaltbreiten mit formgerecht zugeschnittenem Glas ausgefüllt. Dies erfordert die Anfertigung von Schablonen und große Genauigkeit beim Zuschnitt der Glasergänzung und ist ein zeit- und arbeitsaufwendiges Verfahren.In the restoration of cracks and cracks in stained glass often larger gap widths in the range of 2 to 5 mm must be bridged. These gap widths arise either from the jump image itself or by the removal of Notbleien during a restoration measure. Notbleie were used until about 50 years ago to close the crack when there were no suitable adhesives available. Since Notbleie are not transparent, they disturb the overall picture of the stained glass. In the restoration of colored stained glass, previously larger gap widths have been filled with glass cut to size. This requires the preparation of templates and high accuracy in cutting the glass supplement and is a time and labor consuming process.

Bei kleineren Rissen und Spalten wurden bislang Klebstoffe verschiedener Stoffklassen mit und ohne Einfärbung eingesetzt. Es werden Zweikomponenten-Epoxidharze aber auch UV- und VIS-reaktive Klebstoffe sowie Silikonklebstoffe verwendet Größere Spaltbreiten können jedoch nicht mehr mit Klebstoff überbrückt werden, da keine ausreichende Haftung gegeben ist. Zudem werden Zweikomponenten-Epoxidharze durch die Einwirkung von UV-Licht spröde und vergilben. Die Vergilbung ist bei Epoxidharzen ein bekanntes Problem und Ausdruck von Materialalterung. Zur Anpassung an das umgebende Glas werden oft farbige Retuschen auf die Klebstoffschicht aufgetragen, was einen zusätzlichen Arbeitsschritt bedeutet.In the case of smaller cracks and gaps, adhesives of various substance classes with and without coloring have hitherto been used. Two-component epoxy resins as well as UV- and VIS-reactive adhesives as well as silicone adhesives are used. Greater gap widths, however, can no longer be bridged with adhesive as there is insufficient adhesion. In addition, two-component epoxy resins are brittle and yellow by the action of UV light. Yellowing is a common problem with epoxy resins and an expression of material aging. To adapt to the surrounding glass colorful retouching are often applied to the adhesive layer, which means an additional step.

Beispielsweise beschreibt die WO 2006/065 408 A1 einen mit Glasgranulat gefüllten Vinyl Polymer Klebstoff zur Rückseitenverstärkung von textilen Bodenbelägen. Die DE 28 07 910 A1 beschreibt einen Kleber für Tapeten und Beläge, dem zur erleichterten Abziehen der mit ihm aufgeklebten Tapete bzw. des mit ihm aufgeklebten Belages ein Pulver geringer Korngröße beigemischt ist. Die Druckschrift JPS55136179 beschreibt ein Bindemittel für Feuerfestmaterial umfassend ein Wasserglas, dem Quarzglaspulver zugesetzt ist. Die WO 2004/031 094 A2 beschreibt einen bei Raumtemperatur aushärtenden nicht-schrumpfenden chemischen Mörtel mit hoher Beständigkeit, der Glaskugeln und Glaspulver umfasst.For example, this describes WO 2006/065408 A1 a glass granulate filled vinyl polymer adhesive for backside reinforcement of textile floor coverings. The DE 28 07 910 A1 describes an adhesive for wallpaper and coverings, which is added to facilitate removal of the glued with him wallpaper or glued to it with a powder of small particle size. The publication JPS55136179 describes a binder for refractory material comprising a water glass to which quartz glass powder is added. The WO 2004/031 094 A2 describes a room-temperature curing non-shrinking high-consistency chemical mortar comprising glass beads and glass powder.

Im Hinblick auf das oben Gesagte, schlägt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Glasklebstoffs gemäß Anspruch 1 sowie einen Glasklebstoff gemäß den Ansprüchen 10 und 11 vor. Weitere Aspekte, Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie den beigefügten Zeichnungen.In view of the above, the present invention proposes a process for producing a glass adhesive according to claim 1 and a glass adhesive according to claims 10 and 11. Other aspects, advantages and details of the present invention will become apparent from the dependent claims, the description and the accompanying drawings.

Erfindungsgemäß umfaßt ein Verfahren zur Herstellung eines Glasklebstoffs das Reinigen eines Glasmehls von Feinstpartikeln, das Dispergieren des gereinigten Glasmehls mit einem Dispergiermittel, das Homogenisieren des gereinigten Glasmehls sowie das Anrühren des homogenisierten Glasmehls mit einem Klebstoff. Durch die Reinigung wird die Korngrößenverteilung durch die Entfernung der Feinanteile homogenisiert, was zu einer deutlich verbesserten Dispergierbarkeit des Glasmehls im Kleber führt. Typischerweise werden Glaspartikel mit Korngrößen unterhalb von 20 μm als Feinstpartikel bezeichnet.In accordance with the present invention, a method of making a glass adhesive comprises cleaning a glass meal of fines, dispersing the cleaned glass meal with a dispersant, homogenizing the cleaned glass meal, and mixing the homogenized glass meal with an adhesive. By cleaning the particle size distribution is homogenized by the removal of the fines, resulting in a significantly improved dispersibility of the glass powder in the adhesive. Typically, glass particles with particle sizes below 20 microns are called Feinstpartikel.

Erfindungsgemäß erfolgt die Reinigung des Glasmehls durch Aufschlämmen, beispielsweise mit destilliertem Wasser. Gemäß einer Weiterbildung kann der Aufschlämmvorgang viermal bis zwölfmal wiederholt werden. Auf diese Weise wird ein hoher Reinigungsgrad des Glasmehls erreicht, d. h. es wird ein hoher Anteil von Feinstpartikeln entfernt. Das so erhaltene gereinigte Glasmehl weist eine deutlich verbesserte Rieselfähigkeit im Vergleich zu dem ungereinigten Glasmehl auf. Gemäß einer Weiterbildung wird das Glasmehl nach dem Aufschlämmvorgang bzw. nach dem letzten Aufschlämmvorgang getrocknet, wobei die Trocknung typischerweise bei einer Temperatur im Bereich von 40°C bis 80°C, insbesondere im Bereich von 55°C bis 65°C, insbesondere bei einer Temperatur von 60°C, erfolgt.According to the invention, the cleaning of the glass powder by slurrying, for example with distilled water. According to a development, the slurry process can be repeated four times to twelve times. In this way, a high degree of purification of the glass flour is achieved, d. H. it is a high proportion of fines removed. The purified glass powder thus obtained has a significantly improved flowability compared to the unpurified glass powder. According to a development, the glass powder is dried after the slurry process or after the last Aufschlämmvorgang, wherein the drying typically at a temperature in the range of 40 ° C to 80 ° C, in particular in the range of 55 ° C to 65 ° C, in particular in a Temperature of 60 ° C, takes place.

Erfindungsgemäß wird das gereinigte Glasmehl in einem Dispergiermittel dispergiert. Beispielsweise kann dabei ein Terpineol, insbesondere α-Terpineol, als Dispergiermittel verwendet werden. Dazu wird das Terpineol in Ethanol als Trägerflüssigkeit gelöst.According to the invention, the purified glass powder is dispersed in a dispersant. For example, a terpineol, in particular α-terpineol, can be used as the dispersant. For this purpose, the terpineol is dissolved in ethanol as a carrier liquid.

Das dispergierte Glasmehl wird in einem Ultraschallhomogenisator homogenisiert, wobei das Glasmehl nach dem Homogenisieren für 0,5 h bis 4 h ruht. Auf diese Weise wird dem homogenisierten Glasmehl erlaubt, sich zu setzen. Nach dem Setzen des homogenisierten Glasmehls, kann dann beispielsweise die Trägerflüssigkeit dekantiert werden. Eine verbliebene Restfeuchte wird anschließend, beispielsweise im Trockenschrank, abgedampft wobei das homogenisierte Glasmehl getrocknet wird.The dispersed glass flour is homogenized in an ultrasonic homogenizer, the glass flour after homogenization for 0.5 h to 4 h rests. In this way, the homogenized glass flour is allowed to settle. After setting the homogenized glass flour, then, for example, the carrier liquid can be decanted. A residual moisture remaining is then, for example, in a drying oven, evaporated while the homogenized glass powder is dried.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird das Glasmehl mit dem Epoxidharz-Klebstoff in einem Mengenverhältnis Glasmehl:Epoxidharz-Klebstoff von 1:1 bis 3:1, insbesondere in einem Mengenverhältnis Glasmehl:Epoxidharz-Klebstoff von 5:3 bis 2:1, angerührt. Dabei kann das Verhältnis Glasmehl:Epoxidharz-Klebstoff gemäß einer gewünschten Viskosität des zu erhaltenden Glasklebstoffs eingestellt werden. Auf diese Weise wird eine homogene Durchmischung gewährleistet. Weiterhin kann die Viskosität des Glasklebstoffs auf die zu überbrückenden Spaltbreiten hin optimiert werden.According to a further embodiment, the glass powder with the epoxy resin adhesive in a ratio of glass powder: epoxy resin adhesive from 1: 1 to 3: 1, in particular in a ratio of glass powder: epoxy resin adhesive from 5: 3 to 2: 1, stirred. The ratio of glass powder: epoxy resin adhesive according to a desired Viscosity of the glass adhesive to be obtained can be adjusted. In this way a homogeneous mixing is ensured. Furthermore, the viscosity of the glass adhesive can be optimized for the gap widths to be bridged.

Der durch die oben geschilderten Verfahren gemäß der verschiedenen Ausführungsbeispiele der Erfindung herstellbare Glasklebstoff weist gegenüber herkömmlichen Glasklebstoffen verbesserte Hafteigenschaften sowie eine reduzierte Vergilbung auf. Durch die Entfernung des Feinanteils, d. h. des Glasstaubs bzw. der Feinstpartikel, erhöhen sich die Transparenz bzw. der glasartige Charakter und die Farbbrillanz im Verbund. Verantwortlich hierfür ist die Verminderung des lichtstreuenden Feinanteils. Durch den fehlenden Feinanteil fehlen auch Keimstellen für Lufteinschlüsse im Kleber, d. h. die Blasenbildung im Verbund wird unterdrückt, was zu einer allgemeinen Verbesserung der Eigenschaften führt.The glass adhesive obtainable by the above-described methods according to various embodiments of the invention has improved adhesive properties and reduced yellowing over conventional glass adhesives. By removing the fines, d. H. of the glass dust or the finest particles, increase the transparency and the glassy character and color brilliance in the composite. Responsible for this is the reduction of the light-scattering fines. Due to the lack of fines also missing nucleation sites for air inclusions in the adhesive, d. H. the formation of bubbles in the composite is suppressed, resulting in a general improvement of the properties.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfaßt ein Glasklebstoff ein im Wesentlichen von Feinpartikeln gereinigtes Glasmehl und einen Epoxidharz-Klebstoff, wobei das gereinigte Glasmehl mit dem Epoxidharz-Klebstoff angerührt ist. Das gereinigte Glasmehl weist dabei Korngrößen im Bereich von 45 μm bis 90 μm auf.In one embodiment, a glass adhesive comprises a substantially fine particle-cleaned glass powder and an epoxy adhesive, wherein the cleaned glass powder is mixed with the epoxy adhesive. The purified glass powder has grain sizes in the range of 45 .mu.m to 90 .mu.m.

Ein solcher Glasklebstoff weist gegenüber herkömmlichen Glasklebstoffen verbesserte Hafteigenschaften sowie eine reduzierte Vergilbung auf. Durch die Entfernung der Feinstpartikel erhöhen sich die Transparenz bzw. der glasartige Charakter und die Farbbrillanz im Verbund. Verantwortlich hierfür ist die Verminderung des lichtstreuenden Feinanteils. Durch den fehlenden Feinanteil fehlen auch Keimstellen für Lufteinschlüsse im Kleber, d. h. die Blasenbildung im Verbund wird unterdrückt, was zu einer allgemeinen Verbesserung der Eigenschaften führt. Mit dem beschriebenen Glasklebstoff können Spaltbreiten von 2 mm bis 5 mm bei der Restaurierung farbiger Glasmalereien einfach überbrückt werden, da das Glasmehl die Klebstoffeigenschaften verbessert und ausreichende Haftung gewährleistet.Such a glass adhesive has improved adhesive properties and reduced yellowing compared to conventional glass adhesives. The removal of the finest particles increases the transparency or glassy character and color brilliance in the composite. Responsible for this is the reduction of the light-scattering fines. Due to the lack of fines also missing nucleation sites for air inclusions in the adhesive, d. H. the formation of bubbles in the composite is suppressed, resulting in a general improvement of the properties. With the glass adhesive described gap widths of 2 mm to 5 mm can be easily bridged in the restoration of colored glass paintings, since the glass flour improves the adhesive properties and ensures sufficient adhesion.

Typischerweise ist der Klebstoff im optischen Bereich transparent, so daß eine gewünschte Färbung durch die Wahl eines farbigen Glasmehls erzeugt werden kann. Da Glasmehle in verschiedenen Farben erhältlich sind, wird der Glasklebstoff zugleich eingefärbt und kann farblich an das Glas angepasst werden.Typically, the adhesive is transparent in the optical region so that a desired color may be produced by the choice of a colored glass flour. Since glass flours are available in different colors, the glass adhesive is dyed at the same time and can be color matched to the glass.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist der Glasklebstoff ein Mengenverhältnis Glasmehl:Klebstoff im Bereich von 1:1 bis 3:1 auf.According to one embodiment, the glass adhesive has a glass powder: adhesive ratio in the range from 1: 1 to 3: 1.

Der oben beschriebene Glasklebstoff kann beispielsweise zur Restaurierung von Glasmalereien verwendet werden.The glass adhesive described above can be used for example for the restoration of stained glass.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen, Einzelheiten, Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie den beigefügten Zeichnungen. Darin zeigen:Further advantageous embodiments, details, aspects and features of the present invention will become apparent from the dependent claims, the description and the accompanying drawings. Show:

1A und B Glasmehl Artista^®, Korngröße 63–80 μm, unbehandelt, mit kleinsten Glaspartikeln und aufgeschlämmt, Kleinstpartikel entfernt 1A and B Glass powder Artista ^® , grain size 63-80 μm, untreated, with the smallest glass particles and slurried, micro particles removed

2A und B Glasmehl im Labor hergestellt, Korngröße 56–80 μm, unbehandelt, mit kleinsten Glaspartikeln und aufgeschlämmt, Kleinstpartikel entfernt 2A and B glass powder made in the laboratory, grain size 56-80 microns, untreated, with the smallest glass particles and slurried, micro particles removed

3A und B IR-Messungen von klarem Klebstoff und mit Glasmehl gefülltem Klebstoff 3A and B IR measurements of clear adhesive and glassmilled adhesive

4 Festigkeitswerte des klaren und gefüllten Klebstoffs vor der Bewitterung 4 Strength values of the clear and filled adhesive before weathering

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Glasmehl mit Korngrößen im Bereich von 45 μm bis 90 μm, insbesondere 56 μm bis 80 μm, verwendet. Beispielsweise kann Glasmehl des Typs Artista^®, erhältlich von der Firma Degussa, mit einer Korngröße im Bereich von 63 μm bis 80 μm verwendet werden. Ein solches Glasmehl zeigt 1A in dem Zustand, wie es ausgeliefert wird. Deutlich erkennbar sind vom Mahlvorgang herrührende Feinstpartikel sichtbar, die an den Glaskörnern anhaften und zur Verklumpung der Glaskörner führen. Das Glasmehl wird nun durch sechs- bis achtmaliges Aufschlämmen mit destilliertem Wasser von dem Feinstpartikeln gereinigt. Anschließend wird das gereinigte Glasmehl bei 60°C getrocknet. Das so erhaltene gereinigte Glasmehl ist in 1B gezeigt. Das gereinigte Glasmehl ist feinkörnig und die Glaskörner sind deutlich getrennt sichtbar.According to one embodiment of the present invention, a glass powder with grain sizes in the range of 45 microns to 90 microns, in particular 56 microns to 80 microns, used. For example, glass powder of the type Artista ^®, are available from Degussa used, with a particle size ranging from 63 microns to 80 microns. Such a glass of flour shows 1A in the state as it is delivered. Clearly visible are the fine particles resulting from the grinding process, which adhere to the glass grains and lead to clumping of the glass grains. The glass flour is then cleaned by distilling the distilled water with distilled water six to eight times. Subsequently, the purified glass powder is dried at 60 ° C. The purified glass powder thus obtained is in 1B shown. The cleaned glass flour is fine-grained and the glass grains are clearly visible separately.

Als weiteres Beispiel für den Effekt der Reinigung des Glasmehls von Feinstpartikeln ist in den 2A und 2B der Zustand eines im Labor hergestellten Glasmehls der Korngröße 56 μm bis 80 μm gezeigt. Auch hier liegt das gereinigte Glasmehl feinkörnig vor, wohingegen das Glasmehl im ungereinigten Ausgangszustand verklumpt ist.Another example of the effect of cleaning the glass powder of fines is in the 2A and 2 B the state of a laboratory-produced glass powder of grain size 56 microns to 80 microns shown. Again, the purified glass flour is fine-grained, whereas the glass flour is clumped in the uncleaned initial state.

In einem nächsten Schritt wird das gereinigte Glasmehl in einer Lösung aus 0,2 Gew.-% Terpineol in Ethanol dispergiert. Die Dispersion wird anschließend für 2 Minuten in einem Ultraschallhomogenisator homogenisiert. Nach einer Ruhezeit von ca. 1 Stunde wird das Ethanol dekantiert und die Restfeuchte im Trockenschrank bei 60°C abgedampft.In a next step, the purified glass powder is dispersed in a solution of 0.2% by weight of terpineol in ethanol. The dispersion is then homogenized for 2 minutes in an ultrasonic homogenizer. After a rest period of about 1 hour, the ethanol is decanted and the residual moisture in the oven at 60 ° C evaporated.

Das so erhaltene modifizierte Glasmehl wird nunmehr mit einem Zwei-Komponenten Epoxidharz-Klebstoff, beispielsweise vom Typ Araldite^® 2020, erhältlich von der Firma Huntsman, in einem Mischungsverhältnis von 1:1 bis 2:1 angerührt. Andere Mischungsverhältnisse sind selbstverständlich möglich, wobei durch Variation des Glasmehlanteils verschiedene Viskositäten erreicht werden können. The modified glass powder thus obtained is now using a two-component epoxy adhesive, for example of the type Araldite ^® 2020 available from Huntsman, in a mixing ratio of 1: touched 1: 1 to the second Other mixing ratios are of course possible, whereby different viscosities can be achieved by varying the proportion of glass powder.

Der so hergestellte Glasklebstoff weist gegenüber herkömmlichen Klebstoffen verbesserte Eigenschaften auf wie im folgenden dargestellt wird. Insbesondere führt das beschriebene Aufbereitungsverfahren zu einer verbesserten Homogenität des Glasmehls im Klebstoff und verhindert einen Entmischungsprozess von Glasmehl und Klebstoff während der Aushärtung. Durch die Kombination von Glasmehl und Klebstoff werden nachteilige Eigenschaften des Klebstoffes nachweislich verbessert. Nicht modifiziertes Glasmehl erfüllt die geforderten Eigenschaften für die Restaurierung von Glasmalereien (homogene Verteilung und geringes Absackverhalten und Farbbrillanz im Klebstoff) nicht bzw. nur unzureichend.The glass adhesive thus produced has improved properties over conventional adhesives, as illustrated below. In particular, the described treatment process leads to an improved homogeneity of the glass powder in the adhesive and prevents a segregation process of glass powder and adhesive during the curing. The combination of glass powder and adhesive demonstrably improves the disadvantageous properties of the adhesive. Unmodified glass flour does not or insufficiently fulfills the required properties for the restoration of stained glass (homogeneous distribution and low sagging behavior and color brilliance in the adhesive).

Wie in den 1A, 1B, 2A und 2B dargestellt können unter dem Lichtmikroskop kleinste Glaspartikel < 20 μm an den Glaskörnern festgestellt werden. Diese Feinstpartikel rühren vom Mahlvorgang bei der Herstellung des Glasmehls her und führen zur Verklumpung des Glasmehl. Durch mehrfaches Aufschlämmen des Glasmehls mit destilliertem Wasser konnten diese kleinsten Glaspartikel (Glasstaub) entfernt werden, was sich positiv auf die Rieselfähigkeit auswirkt. Das Glasmehl liegt nach dem Aufschlämmvorgang feinkörnig vor. Durch die Aufschlämmung bzw. Reinigung wird die Korngrößenverteilung durch die Entfernung der Feinanteile homogenisiert. was zu einer verbesserten Dispergierbarkeit des Glasmehls im Kleber führt. Durch die Entfernung des Feinanteils erhöhen sich weiterhin die Transparenz bzw. der glasartige Charakter und die Farbbrillanz im Verbund. Verantwortlich hierfür ist die Verminderung des lichtstreuenden Feinanteils. Durch den fehlenden Feinanteil fehlen weiterhin Keimstellen für Lufteinschlüsse im Kleber, d. h. die Blasenbildung im Verbund wird unterdrückt, was zu einer allgemeinen Verbesserung der Eigenschaften führt.As in the 1A . 1B . 2A and 2 B shown under the light microscope smallest glass particles <20 microns can be found on the glass grains. These very fine particles are caused by the grinding process during the production of the glass powder and lead to the clumping of the glass powder. By repeatedly slurrying the glass powder with distilled water these smallest glass particles (glass dust) could be removed, which has a positive effect on the flowability. The glass flour is fine-grained after the slurry process. By the slurry or cleaning the particle size distribution is homogenized by the removal of the fines. which leads to an improved dispersibility of the glass powder in the adhesive. By removing the fines, the transparency or the glassy character and the color brilliance in the composite continue to increase. Responsible for this is the reduction of the light-scattering fines. Due to the lack of fines, nucleation sites for air inclusions in the adhesive are still missing, ie the formation of bubbles in the composite is suppressed, which leads to a general improvement of the properties.

Die 3A und B zeigen IR-Messungen von klarem Klebstoff, d. h. ohne Glasmehlzusatz, und mit Glasmehl gefülltem Klebstoff nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Ergebnisse der IR-Messung zeigen den Unterschied in der Absorption zwischen klarem Klebstoff (3A) und mit Glasmehl gefülltem Klebstoff (3B). Dabei wurden die Proben acht Wochen gelagert (schwarze Kurven) und anschließend für weitere vier Wochen einer UV-Bestrahlung ausgesetzt (rote Kurven). Danach wurden die Proben im Klimaschrank unter simulierten Umweltbedingungen und der Einwirkung von Schadgasen bewittert (grüne Kurven).The 3A and B show IR measurements of clear adhesive, ie, without added glass frit, and glassmilled adhesive according to one embodiment of the present invention. The results of the IR measurement show the difference in the absorption between clear adhesive ( 3A ) and glassmilled adhesive ( 3B ). The samples were stored for eight weeks (black curves) and then exposed to UV irradiation for another four weeks (red curves). Thereafter, the samples were weathered in the climate chamber under simulated environmental conditions and the action of noxious gases (green curves).

Während nach der Bewitterung mit Schadstoffen keine relevante Änderung der Banden beobachtet wird, tritt nach der UV-Bestrahlung eine deutlich messbare Veränderung auf. Besonders die Banden bei einer Wellenzahl um 1725 cm^–1 und 1660 cm^–1 sind bei den Proben mit klarem Klebstoff stärker ausgebildet, was auf die Ausbildung von C=O Doppelbindungen. den Carbonylbindungen, hin deutet. Mit anderen Worten verringert sich bei den Glasmehl-Klebstoff Proben die Ausbildung neuer Banden im Vergleich zum klaren Klebstoff. Hier hemmt das Glasmehl den Abbau des Polymernetzwerks, was zu einer geringeren Vergilbungsneigung des mit Glasmehl gefüllten Klebstoffs führt.While no relevant change in the bands is observed after the weathering with pollutants, a clearly measurable change occurs after the UV irradiation. In particular, the bands at 1725 cm ^-1 and 1660 cm ^{-1 wavenumber} are more pronounced in the samples with clear adhesive, indicating the formation of C = O double bonds. the carbonyl bonds, hin hin. In other words, in the glass flour adhesive samples, the formation of new bands is reduced compared to the clear adhesive. Here, the glass flour inhibits degradation of the polymer network, resulting in a lower yellowing tendency of the filled with glass powder adhesive.

Ein weiterer Grund für die verbesserten Vergilbungseigenschaften liegt in dem verringerten Klebstoffanteil in dem Gemisch, da sich in der Glasmehl Klebstoff Mischung. beispielsweise im Verhältnis 2:1, ein reduzierter Klebstoffanteil findet. Damit verringert sich auch das potenzielle Vergilbungspotenzial. Zusätzlich wirkt der Anteil des Glasmehls als Vergilbungsschutz, ähnlich wie eine vorgehängte Schutzverglasung.Another reason for the improved yellowing properties lies in the reduced amount of adhesive in the mixture, as reflected in the glass flour adhesive mixture. For example, in a ratio of 2: 1, a reduced proportion of adhesive finds. This also reduces the potential for yellowing. In addition, the proportion of glass flour acts as a yellowing protection, similar to a pre-glued protective glazing.

Die 4 zeigt Festigkeitswerte des klaren und gefüllten Klebstoffs vor der Bewitterung. Bei den durchgeführten Biegetests wurde festgestellt, daß die Klebungen mit Glasmehl eine erhöhte Haftung aufweisen. Bei Araldite^® 2020 ist die Haftung mit Glasmehl vor der Bewitterung ca. 40% stärker und nach der Bewitterung ist sie sogar über 50% stärker als bei Klebungen mit klarem Araldite^®.The 4 shows strength values of the clear and filled adhesive before weathering. In the bending tests carried out, it was found that the bonds with glass flour have increased adhesion. In the case of Araldite ^® 2020, the adhesion with glass flour is approx. 40% stronger before weathering and after weathering it is even more than 50% stronger than with bonding with clear Araldite ^® .

Im Vergleich vor und nach dem Alterungsverfahren lässt sich beim Klebstoff Araldite^® beobachten, dass es durch die Bewitterung zu deutlichen Haftungsverlusten kommt. Die Proben von Araldite^® mit Glasmehl weisen nach der Bewitterung immer noch eine höhere Haftung auf im Vergleich zu klaren Araldite Klebungen vor der Bewitterung.In comparison with before and after the aging process, it can be observed with the adhesive Araldite ^® that weathering leads to significant loss of adhesion. The samples of Araldite ^® with glass flour still show higher adhesion after weathering compared to clear Araldite bonds before weathering.

Durch die oben beschriebenen Eigenschaften des Glasklebstoffs gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung wird eine Zeit und Aufwand ersparende Möglichkeit zur Überbrückung größerer Spaltbreiten bei der Restaurierung von Glasmalereien geschaffen. Insbesondere ist kein aufwendiger Zuschnitt passender Glasstücke nötig. Eine optimale farbliche Anpassung wird durch verschiedenfarbige Glasmehle ermöglicht. Gegenüber reinem Klebstoff weist der Glasklebstoffs gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Haftung sowie eine reduzierte Vergilbung auf. Aufgrund der verbesserten Haftung können insbesondere Spaltbreiten überbrückt werden, die mit reinem Klebstoff nicht überbrückt werden können.The above-described properties of the glass adhesive according to the embodiments of the present invention provide a time and effort saving opportunity for bridging larger gap widths in the restoration of stained glass. In particular, no elaborate cutting of matching glass pieces is necessary. An optimal color adjustment is made possible by different colored glass flours. Compared to pure adhesive, the glass adhesive according to the embodiments of the present invention has improved adhesion as well as reduced yellowing. Due to the improved adhesion in particular gap widths can be bridged, which can not be bridged with pure adhesive.

Die vorliegende Erfindung wurde anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Diese Ausführungsbeispiele sollen keinesfalls als einschränkend für die vorliegende Erfindung verstanden werden. Insbesondere können einzelne Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele in andere Ausführungsformen übernommen werden oder verschiedene Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden, solange sich die kombinierten Merkmale nicht technisch bedingt gegenseitig ausschließen.The present invention has been explained with reference to exemplary embodiments. These embodiments should by no means be understood as limiting the present invention. In particular, individual features of the various embodiments may be incorporated into other embodiments or different embodiments may be combined with each other as long as the combined features are not mutually exclusive for technical reasons.

Claims

A process for producing an optically transparent glass adhesive, comprising (a) cleaning a glass powder to remove fines with grain sizes below 20 microns by slurrying, (b) dispersing the cleaned glass powder with a dispersant, (c) homogenizing the dispersed glass meal by means of ultrasound and subsequent drying, (d) Stirring the homogenized glass powder with an epoxy adhesive.

The method of claim 1, wherein the slurry process in step (a) is repeated four times to twelve times.

A method according to claim 1 or 2, wherein the glass powder is dried after the Aufschlämmvorgang or after the last Aufschlämmvorgang.

The method of claim 3, wherein the glass meal is dried at a temperature in the range of 40 ° C to 80 ° C.

Method according to one of the preceding claims, wherein in step (b) a terpineol is used as a dispersant.

The method of claim 5, wherein terpineol is dissolved in ethanol as a carrier liquid.

A method according to any one of the preceding claims, wherein the glass flour rests after homogenisation for 0.5 h to 4 h.

Method according to one of the preceding claims, wherein in step (d) an amount of glass powder: epoxy resin adhesive from 1: 1 to 3: 1 is set.

The method of claim 8, wherein the ratio of glass powder: epoxy resin adhesive is adjusted according to a desired viscosity of the glass adhesive to be obtained.

A glass adhesive producible by a method according to any of the preceding claims, wherein the homogenized glass flour has grain sizes in the range of 45 μm to 90 μm and a color of the glass adhesive is adjustable by a color of the glass flour.

A glass adhesive comprising a glass powder substantially purified from fines having grain sizes below 20 μm and an epoxy adhesive, wherein the cleaned glass powder is mixed with the epoxy adhesive.

Glass adhesive according to one of claims 10 or 11, wherein the adhesive is transparent in the optical region.

Glass adhesive according to one of claims 10 to 12, wherein the amount of glass powder: epoxy resin adhesive in the range of 1: 1 to 3: 1 is selected.

Use of a glass adhesive according to any one of claims 10 to 13 for the restoration of stained glass.