DE102022107225A1

DE102022107225A1 - Verfahren zum Herstellen einer Laminierkomponente oder einer Hologrammkomponente, zum Herstellen eines Verbundglases, und entsprechende Laminierkomponenten, Hologrammkomponenten und Verbundgläser

Info

Publication number: DE102022107225A1
Application number: DE102022107225.8A
Authority: DE
Inventors: Martin Thom; Annett Hartmann; Stefan Schwedat; Christoph Erler
Original assignee: Carl Zeiss Jena GmbH
Current assignee: Jenoptik AG
Priority date: 2022-03-28
Filing date: 2022-03-28
Publication date: 2023-09-28
Also published as: WO2023186695A1

Abstract

Es werden Verfahren zum Herstellen einer Laminierkomponente oder einer Hologrammkomponente bereitgestellt. Dabei wird ein holografisches Material wie eine Hologrammfolie entweder mit einem Laminiermittel verbunden, um eine Laminierkomponente zu bilden, oder mit einem transparenten Versteifungsmaterial verbunden, um eine Hologrammkomponente zu bilden. Zur Herstellung eines Verbundglases kann dann die Laminierkomponente oder Hologrammkomponente zwischen zwei Glasscheiben laminiert werden, welche insbesondere gekrümmt werden können. Durch das Laminiermittel der Laminierkomponente oder das Versteifungsmaterial der Hologrammkomponente kann eine Beschädigung in dem holografischen Material einbelichteten Hologramms verhindert oder verringert werden.

Description

Die vorliegende Anmeldung betrifft Verfahren zum Herstellen von Laminierkomponenten, welche dann zum Laminieren von Glasscheiben zwecks Herstellung eines Verbundglases verwendbar sind, sowie zum Herstellen von Hologrammkomponenten, welche ebenfalls bei der Verbundglasherstellung verwendet werden können. Zudem betrifft die vorliegende Anmeldung entsprechende Laminierkomponenten, Hologrammkomponenten und Verbundgläser.
Verbundgläser, das heißt Gläser, bei denen mehrere einzelne Glasscheiben verbunden werden, werden für verschiedene Anwendungen verwendet, beispielsweise für Sicherheitsscheiben im Automobilbereich. Die Herstellung eines derartigen Verbundglases kann beispielsweise in einem Autoklav geschehen, das heißt durch eine thermische Behandlung unter Druck. Insbesondere zum Herstellen von Verbundsicherheitsglas werden dabei eine oder mehrere Kunststofffolien zwischen oder mehr Glasscheiben gelegt und in einem Autoklav zu einem gemeinsamen Verbund verbacken. Dabei kann auch eine Krümmung der Glasscheiben erfolgen, um ein Verbundglas mit einer gewünschten gekrümmten Freiform zu erzeugen, wie sie beispielsweise für Automobilanwendungen nötig sind. So weisen Windschutzscheiben üblicherweise eine gekrümmte Form auf. Als eine gekrümmte Freiform, auch als 2D gekrümmte Form bezeichnet, werden im Rahmen dieser Anmeldung Oberflächenformen bezeichnet, die nicht durch ein Abwickeln in eine ebene Form überführt werden können wie zum Beispiel die Oberflächen von Kugeln oder Ellipsoiden.
Für verschiedene Anwendungen ist es wünschenswert, Hologramme in derartige Verbundglasscheiben einzubauen. Beispielsweise können derartige Hologramme zur Dateneinspiegelung verwendet werden, wie beispielsweise in der WO2016/146697 A1 beschrieben. Derartige Hologramme werden in vielen Fällen als Hologrammfolien bereitgestellt, bei welchem ein Hologramm in Form von belichtetem fotosensitiven Material auf einer Trägerfolie oder zwischen zwei Trägerfolien bereitgestellt ist. Werden derartige herkömmliche Hologrammfolien für den Autoklavenprozess zwischen die Glasscheiben eingebracht, stellt sich das Problem, dass die Hologrammfolien bei der Erwärmung im Autoklav stark erweichen und insbesondere durch Schubspannungen, welche durch die Krümmung der Scheiben entstehen, gleiten können, wodurch die Hologrammfolien verknittern. Dies zerstört die optische Funktion der Hologramme. Ein ähnliches Verhalten zeigt sich, wenn das Verbundglas durch loses Auflegen der verschiedenen Materialien, beispielsweise in einem Schichtstapel Glas-Laminiermittel wie Polyinylbutyral (PVB) oder Ethylenvinylacetat (EVA)- Hologrammfolie - Laminiermittel - Glas hergestellt wird.
Eine alternative Herangehensweise ist in der DE 10 2019 130 022 A1 oder der DE 10 2020 112 447 A1 beschrieben. Hier werden holografisch zu funktionalisierende Einzelscheiben eines herzustellenden Scheibenverbundes zunächst mit einem unbelichteten Fotopolymer, zum Beispiel in flüssiger Form, beschichtet. Anschließend erfolgt eine Belichtung durch eine Kontaktkopie mit einem Masterhologramm gefolgt von einer Fixierung (Aushärtung) des belichteten Fotopolymers. Erst dann findet das Herstellen des Verbundglases statt. Dieses Verfahren löst zwar das oben beschriebene Problem des Zerknitterns von Hologrammfolien, ist jedoch hinsichtlich der Belichtungstechnologie sehr aufwendig, sodass eine Realisierung für die Massenproduktion entsprechend kostspielig ist.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Anmeldung, verbesserte Möglichkeiten zur Herstellung von Verbundgläsern mit eingebauten Hologrammen bereitzustellen.
Es wird ein Verfahren zum Herstellen einer Laminierkomponente gemäß Anspruch 1, ein Verfahren zum Herstellen einer Hologrammkomponente gemäß Anspruch 14, eine Laminierkomponente gemäß Anspruch 18, eine Hologrammkomponente gemäß Anspruch 20, ein Verfahren zum Herstellen eines Verbundglases gemäß Anspruch 22 sowie ein Verbundglas gemäß Anspruch 28 oder 29 bereitgestellt. Die Unteransprüche definieren weitere Ausführungsformen.
Gemäß einem ersten Aspekt wird ein Verfahren zum Herstellen einer Laminierkomponente zum Verbinden von zwei Glasscheiben bereitgestellt, umfassend: Bereitstellen eines Laminiermittels, und Verbinden des Laminiermittels mit einem holografischen Material
Mit der Laminierkomponente wird somit ein Zwischenprodukt hergestellt, welches zum einen ein holografisches Material und zum anderen ein Laminiermittel enthält. Das Laminiermittel dient dabei in einem späteren Laminierprozess zum einen zum Laminieren, und zum anderen zum Stabilisieren oder Versteifen des holografischen Materials und kann ein Zerknittern oder eine sonstige Beschädigung des Hologramms im Laminierprozess bei der Herstellung eines Verbundglases zumindest teilweise verhindern.
Unter einem Laminiermittel ist dabei allgemein eine Substanz zu verstehen, welche in einem Laminierprozess, beispielsweise in einem Autoklav, eine Verbindung zwischen zwei Glasscheiben herstellen kann. Derartige Laminiermittel können beispielsweise thermoplastische Kunststoffe wie Polyvinylbutyral (PVB), Ethylen-Vinylacetat (EVA) oder entsprechende Copolymere hiervon sein.
Bei einer Variante ist das holografische Material eine Hologrammfolie, wobei dann das Bereitstellen des Laminiermittels und das Verbinden des Laminiermittels mit dem holografischen Material ein Aufbringen des Laminiermittels auf mindestens eine Seite, bevorzugt auf zwei gegenüberliegenden Seiten, der Hologrammfolie umfasst. Ein derartiges Aufbringen kann beispielsweise ein Aufextrudieren umfassen. Auf diese Weise wird dann gleichsam ein Schichtsystem aus Laminiermittel und Hologrammfolie hergestellt, wobei das Laminiermittel wiederum das Hologrammfolienmaterial beim Aufbringen stabilisieren kann.
Eine Hologrammfolie ist dabei allgemein eine Folie, die ein Trägermaterial sowie ein belichtetes oder unbelichtetes fotosensitives Material auf dem Trägermaterial oder zwischen zwei Schichten von Trägermaterial umfasst. Beispielsweise kann das Trägermaterial einen thermoplastischen Kunststoff wie Acrylglas (PMMA) oder Polycarbonat (PC) mit Schichtdicken zwischen 50 und 150 µm und Fotopolymer als fotosensitives Material mit Schichtdicken zwischen 10 und 100 µm aufweisen, wobei diese Werte lediglich als Beispiel zu verstehen sind und auch andere herkömmliche Hologrammfolien verwendet werden können. Insgesamt weisen Hologrammfolien typischerweise eine Dicke zwischen 20 und 500 µm auf.
In dem Fall, in dem das Laminiermittel auf zwei gegenüberliegenden Seiten der Hologrammfolie aufgebracht wird, kann die Dicke des Laminiermittels auf einer ersten Seite der zwei gegenüberliegenden Seiten mindestens das 1,25-fache, beispielsweise mindestens das 1,5 fache, einer Dicke des Laminiermittels auf einer zweiten Seite der zwei gegenüberliegenden Seiten sein. Wie weiter unten erläutert werden wird, ist eine derartige Laminierkomponente, wenn sie mit einer entsprechenden Orientierung zwischen zwei gekrümmte oder zu krümmende Glasscheiben gebracht wird, vorteilhaft, um Spannungen aufzunehmen.
Das holografische Material kann ein Hologramm umfassen, das heißt bereits ein einbelichtetes Hologramm aufweisen, oder kann auch fotosensitives Material sein, in das später ein Hologramm einbelichtet werden kann. So kann insbesondere eine Laminierkomponente mit einem fertig einbelichteten Hologramm bereitgestellt werden.
Bei einer anderen Alternative umfasst das Verbinden des Laminiermittels mit dem holografischen Material ein Einbringen von einem fotosensitiven Material in das Laminiermittel. Hier wird also die chemische Zusammensetzung des Laminiermittels derartig erweitert, dass es fotosensitives Material umfasst. Hierzu können beispielsweise vernetzbare Monomere, Initiatoren, Farbstoffsysteme und Koinitiatoren oder allgemein lichthärtende Chemikalien, wie beispielsweise in der EP1438634 B1 beschrieben, während der Herstellung des Laminiermittels, beispielsweise als Folie, als Additive zugesetzt. Das Laminiermittel kann wie oben Polyvinylbutyral, Ethylenvinylacetat oder ein Copolymer hiervon sein. Somit entsteht eine Folie aus dem Laminiermittel, welche gleichzeitig mit einem Hologramm belichtbar ist. Die so hergestellte Laminierkomponente wird dann zunächst lichtgeschützt gelagert, bevor dann ein Hologramm einbelichtet wird, beispielsweise mit einem herkömmlichen Replikationsprozess unter Verwendung eines Masterhologramms. Nach dem Einbelichten der Hologramme wird das Material durch Bleichen oder eine thermische Nachbehandlung fixiert, das heißt ausgehärtet.
Bei noch einem anderen Ausführungsbeispiel wird direkt ein Mehrschichtsystem aus Laminiermittel und fotosensitivem Material hergestellt, beispielsweise durch Coextrudieren. Beispielsweise wird auf diese Weise ein Folienstapel, in dem ein Fotopolymer wie in der oben beschriebenen EP1438634 B1 zwischen zwei Schichten aus Polyvinylbutyral, Ethylenvinylacetat oder Copolymeren hiervon hergestellt. Somit entsteht ein belichtbarer Folienstapel, der dann wie oben beschrieben einer Belichtung mit nachfolgendem Fixieren unterzogen werden kann.
Bei einem zweiten Aspekt wird ein Verfahren zur Herstellung einer Hologrammkomponente bereitgestellt, umfassend:

Bereitstellen einer Hologrammfolie, und

Verbinden der Hologrammfolie mit einem transparenten Versteifungsmaterial, das eine Dicke zwischen 0,5mm und 5mm aufweist.
Dieses transparente Versteifungsmaterial kann beispielsweise Kunststofftypen wie manche thermoplastische Kunststoffe, manche Polyvinylchloridtypen, vernetzte Epoxidharze oder Polyesterharze, Polyamid (PA) 6-3T, Polycarbonat, Polyetherimid, Polyethersulfon, Polyethylenterephtalat (PET) mit Nukleierungsadditiven, Acrylglas (PMMA), Polysulfon, Polystyrol, oder Stryrol-Acrylnitril-Copolymer umfassen. Die Hologrammfolie kann mittels eines entsprechenden Klebemittels (OCA, optically clear adhesive) auf das transparente Versteifungsmaterial aufgebracht oder in dieses eingelassen werden. Die Kunststoffe sind bevorzugt amorphe Kunststoffe und sind vorzugsweise thermoplastisch oder besitzen im Bereich der Prozesstemperaturen für die spätere Herstellung von Verbundglasscheiben (insbesondere in einem Autoklav) einen Erweichungspunkt, jedoch keinen Schmelzpunkt. Das transparente Versteifungsmaterial wird also bei einem späteren Laminierprozess „teigig“ und kann sich biegen und der Form des Glases anpassen, schmilzt aber nicht. Auf diese Weise kann wiederum ein Zerknittern der Hologrammfolie vermieden werden, da das transparente Versteifungsmaterial zur Stabilisierung dient. Die Hologrammfolie kann auch auf beiden Seiten mit einem transparenten Versteifungsmaterial versehen werden.
Dabei kann das Verfahren zur Herstellung der Laminierkomponente gemäß dem ersten Aspekt oder der Hologrammkomponente gemäß dem zweiten Aspekt ausgestaltet sein, eine Laminierkomponente oder Hologrammkomponente bereitzustellen, die bewirkt, dass bei einer späteren, unten beschreibenen Verwendung zur Herstellung eines insbesondere gebogenen Verbundglases das holografische Material oder die Hologrammfolie in der sogenannten neutralen Faser des insbesondere gebogenen Scheibenverbundes befindet. Die neutrale Faser in einem gebogenen Körper befindet sich dabei dort, wo das Material des Körpers - in diesem Fall bevorzugt die Hologrammfolie - beim Biegen weder gestaucht noch gestreckt wird. Dies kann beispielsweise durch entsprechende Wahl von Dicken des Laminiermittels, insbesondere auf beiden Seiten des holografischen Materials wie oben beschrieben, oder des Versteifungsmaterials geschehen.
Eine entsprechende Laminierkomponente, welche beispielsweise mit dem Verfahren gemäß erstem Aspekt hergestellt wird, wird gemäß einem dritten Aspekt bereitgestellt. Eine derartige Laminierkomponente zum Verbinden von zwei Glasscheiben umfasst ein Laminiermittel und ein holografisches Material wie oben beschrieben. Sämtliche für das Herstellungsverfahren oben beschriebenen Varianten können auch entsprechend auf die Laminierkomponente angewendet werden, das heißt das Laminiermittel kann beispielsweise einseitig oder beidseitig des holografischen Materials angeordnet sein, oder das Laminiermittel kann mit einem fotosensitiven Material, das dann belichtet wird, versetzt sein.
Zudem wird entsprechend dem obigen Verfahren zum Herstellen einer Hologrammkomponente gemäß einem vierten Aspekt eine entsprechende Hologrammkomponente bereitgestellt, das heißt eine Hologrammkomponente umfassend eine Hologrammfolie und ein mit der Hologrammfolie verbundenes transparentes Versteifungsmaterial, das eine Dicke zwischen 0,5mm und 5mm aufweist. Auch hier gelten die verschiedenen Merkmale und Varianten des oben beschriebenen Herstellungsverfahrens auch für die Hologrammkomponente.
Gemäß einem fünften Aspekt wird ein Verfahren zum Herstellen eines Verbundglases bereitgestellt umfassend:

Anordnen einer Komponente ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus der Laminierkomponente wie oben beschrieben und der Hologramkomponente wie oben beschrieben zwischen einer ersten Glasscheibe und einer zweiten Glasscheibe, und Laminieren der ersten Glasscheibe an die zweite Glasscheibe.

Wenn die Komponente die Laminierkomponente ist, kann das Laminieren durch Erwärmen des Laminiermittels der Laminierkomponente erfolgen. Wenn die Komponente die Hologrammkomponente ist, kann zusätzlich ein Laminiermittel zwischen der Hologrammkomponente und der ersten und zweiten Glasscheibe angeordnet werden.
Das Laminieren kann insbesondere in einem Autoklav erfolgen.
Das Verbundglas, das hergestellt wird, kann eine gekrümmte Zielgeometrie (das heißt Geometrie nach der Herstellung) aufweisen. Die Krümmung kann beispielsweise im Zuge der Erwärmung in dem Autoklav erfolgen.
Dabei kann die Komponente insbesondere die Laminierkomponente wie oben erwähnt sein, bei der ein Laminiermittel an einer ersten Seite dünner ist als einer zweiten Seite. In diesem Fall kann die Anordnung derart erfolgen, dass die erste Seite der Laminierkomponente an einer konkav gekrümmten oder zu krümmenden Seite der ersten Glasscheibe anliegt und die zweite Seite der Laminierkomponente an einer konvex gekrümmten oder zu krümmenden Seite der zweiten Glasscheibe anliegt. Dies kann auftretende Schubspannungen so verteilen, dass das holografische Material während des Laminierprozesses wenig gestört, beispielsweise geknittert wird.
Zudem wird ein entsprechendes Verbundglas bereitgestellt, welches eine erste Glasscheibe, eine an die zweite Glasscheibe laminierte zweite Glasscheibe und eine zwischen der ersten Glasscheibe und der zweiten Glasscheibe angeordnete Hologrammkomponente wie oben beschrieben, das heißt eine Hologrammkomponente mit einer Hologrammfolie und einem mit der Hologrammfolie verbundenes transparentes Versteifungsmaterial wie oben erläutert aufweist. Des Weiteren wird auch ein Verbundglas bereitgestellt, umfassend: eine erste Glasscheibe, eine an die erste Glasscheibe laminierte zweite Glasscheibe, und eine zwischen der ersten Glasscheibe und der zweiten Glasscheibe angeordnete Laminierkomponente (20, 28, 40), umfassend: ein Laminiermittel, und ein mit dem Laminiermittel verbundenes holografisches Material. Diese Verbundgläser können insbesondere gekrümmt sein. Die Hologrammkomponente bzw. die Laminierkomponente des Verbundglases kann wie oben erläutert hergestellt bzw. ausgestaltet sein.
Zur weiteren Erläuterung werden verschiedene Ausführungsbeispiele im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung von Verfahren gemäß verschiedener Ausführungsformen,
2A und 2B Diagramme zur Veranschaulichung von Verfahren und Komponenten verschiedener Ausführungsformen,
3 ein Diagramm zur Veranschaulichung der Verteilung von Spannungen bei manchen Ausführungsbeispielen,
4 eine Laminierkomponente gemäß einem Ausführungsbeispiel,
5 ein Verbundglas gemäß einem Ausführungsbeispiel, und
6A und 6B Diagramme zur Veranschaulichung eines Einlassens oder Aufbringens einer Hologrammfolie in oder auf Einträgermaterial.

Im Folgenden werden verschiedene Ausführungsbeispiele detailliert erläutert. Diese Beschreibung dient lediglich der Veranschaulichung und ist nicht als einschränkend auszulegen.
Gleiche Bezugszeichen in verschiedenen Ausführungsbeispielen bedeuten gleiche oder einander entsprechende Komponenten, die nicht wiederholt detailliert beschrieben werden. Variationen, Abwandlungen und Details, welche für eines der Ausführungsbeispiele beschrieben werden, sind auch auf andere Ausführungsbeispiele anwendbar, sofern nichts anderes angegeben ist.
Die 1 zeigt ein Gesamtverfahren gemäß verschiedener Ausführungsbeispiele, einschließlich eines Verfahrens zur Herstellung einer Laminierkomponente, eines Verfahrens zur Herstellung einer Hologrammkomponente und eines Verfahrens zur Herstellung eines Verbundglases unter Verwendung der Laminierkomponente oder Hologrammkomponente. Die Herstellung der Laminierkomponente oder Hologrammkomponente kann dabei getrennt von der Herstellung des Verbundglases, z.B. an einem anderen Ort oder durch ein anderes Unternehmen, erfolgen. Die 2 bis 6 veranschaulichen das Verfahren der 1 weiter und zeigen unter anderem entsprechende Laminierkomponenten, Hologrammkomponenten und Verbundgläser.
In einer ersten Alternative der 1 wird in Schritt 10 ein Laminiermittel bereitgestellt. Wie bereits oben erläutert ist ein Laminiermittel ein Material, welches zur Herstellung von Verbundglas zwischen zwei Glasscheiben angeordnet wird, wobei durch eine anschließende Erwärmung das Verbundglas hergestellt wird. Wie bereits erläutert kann das Laminiermittel Polyvinylbutyral (PVB), Ethylenvinylacetat (EVA) oder Copolymere hiervon umfassen.
In Schritt 11 wird dann das Laminiermittel mit einem holografischen Material verbunden. Das holografische Material kann beispielsweise eine Hologrammfolie sein, welche wie bereits oben erläutert als Schichtstapel aufgebaut sein kann, zum Beispiel ein Schichtstapel aus 100 µm Polycarbonat gefolgt von 20 µm eines Fotopolymers gefolgt von 125 µm Polycarbonat, oder 60 µm Acrylglasfolie (PMMA) gefolgt von 80 µm Fotopolymer gefolgt von 60 µm PMMA-Folie, nur um zwei Beispiele zu geben. Bei den hier beschriebenen Ausführungsbeispielen kann die Dicke der Hologrammfolien zwischen 10 und 500 µm liegen. Das Produkt aus der Dicke der holografietauglichen Schicht (Fotopolymer) der Hologrammfolien in µm und dem erreichbaren Brechungsindex ΔN durch Belichtung des Fotopolymers kann im Bereich von 0,1 bis 0,9 liegen. Dieser Wert kann durch ein dickeres Fotopolymer oder durch einen größeren Brechungsindexsprung erreicht werden.
In die Hologrammfolie, insbesondere das Fotopolymer, kann ein Hologramm einbelichtet sein. Das Ergebnis der Schritte 10 und 11 ist eine Laminierkomponente, die dann in Schritt 14 zwischen zwei Glasscheiben eingebracht wird, die dann in Schritt 15 in einem Laminierprozess beispielsweise in einem Autoklav laminiert werden. Dabei können die Glasscheiben gebogen werden, um ein Verbundglas mit einer gewünschten gekrümmten Form herzustellen.
Beispiele für diesen Prozess werden nunmehr unter Bezugnahme auf die 2 (einschließlich Unterfiguren 2A und 2B), 3 und 4 erläutert.
In dem Beispiel der 2A wird zur Realisierung der Schritte 10 und 11 der 1 auf eine Hologrammfolie 21 eine Schicht 22 des Laminiermittels, hier PVB, EVA oder ein Copolymer hiervon, aufextrudiert. So entsteht eine Laminierkomponente 20. Diese Laminierkomponente wird dann zwischen eine erste Glasscheibe 24 und eine zweite Glasscheibe 26 gebracht, wobei die erste Glasscheibe 24 ebenfalls mit einem Laminiermittel (PVB und/oder EVA) 25 versehen ist, um einen Block 23 zu bilden, und wobei das Laminiermittel 22 der Laminierkomponente 20 der zweiten Glasscheibe 26 zugewandt ist. Dieser Stapel wird dann wie durch einen Pfeil 27 angedeutet in einem Autoklavprozess zu einem Verbundglas laminiert. Die Dicke der Schichten aus Laminiermittel 22, 25 (PVB/EVA-Folien) kann zwischen 125 und 600 µm liegen, und die Glasscheiben können eine Dicke bis zu 3mm oder darüber, bis zu 2mm oder bis zu 1mm aufweisen. Dies gilt auch für die weiter unten beschriebenen Ausführungsbeispiele der 2B und 3-6, soweit nichts anderes vermerkt ist.
Indem die Hologrammfolie 21 zunächst in einem separaten Schritt mit dem Laminiermittel 22 versehen wird, kann das Laminiermittel 22 während des Autoklavprozesses die Hologrammfolie 21 stabilisieren, beispielsweise indem sie beim Biegen der Glasscheiben 24, 26 entstehende Spannungen aufnimmt.
Die 2B zeigt eine Abwandlung der 2A. Hier wird zusätzlich auf die zweite Seite der Hologrammfolie 21 das Laminiermittel 25, das im Falle der 2A als separate Folie oder mit Glas 24 verbunden ist, ebenfalls auf die Hologrammfolie 21 aufextrudiert, um eine Laminierkomponente 28 zu bilden. Diese Laminierkomponente 28 wird dann zwischen der ersten Glasscheibe 24 und der zweiten Glasscheibe 26 angeordnet und in einem Autoklavprozess wiederum angedeutet durch Pfeil 27 zu einem Verbundglas laminiert.
Die Dicke des Laminiermittels 22 der 2A oder die Dicken der Laminiermittel 22, 25 der 2B, welche auf die Hologrammfolie 21 aufgebracht werden, können sich nach der beabsichtigten Krümmung der Glasscheiben 24, 26 richten. Die Hologrammfolie 21 kann insbesondere ein bereits belichtetes Hologramm aufweisen. Die Verzerrungen, denen die Hologrammfolie 21 im Autoklavprozess ausgesetzt wird, sind dann minimal, wenn sich die Hologrammfolie in der sogenannten neutralen Faser des gebogenen Scheibenverbundes befindet. Die neutrale Faser in einem gebogenen Körper befindet sich dabei dort, wo das Material des Körpers - in diesem Fall bevorzugt die Hologrammfolie - beim Biegen weder gestaucht noch gestreckt wird.
Bei einem Ausführungsbeispiel sind die Dicken der Laminiermittel 22, 55 unterschiedlich. Dabei wird bevorzugt diejenige Seite der Hologrammfolie 21, welche im späteren Verbundglas an einer konkav gekrümmten Glasseite anliegt, mit einer dickeren Schicht des Laminiermittels versehen, während die Seite der Hologrammfolie, welche im Verbundglas an einer konvex gekrümmten Glasseite anliegt, mit einem dünneren Film (beispielsweise etwa 1 mm, ausgestattet.
Dies wird unter Bezugnahme auf die 3 veranschaulicht. Hier liegt die Schicht des Laminiermittels 22 an der konkav gekrümmten Glasseite der Glasscheibe 26 an, während die Schicht des Laminiermittels 25 an einer konvex gekrümmten Seite der Glasscheibe 24 anliegt. Die Schicht des Laminiermittels 22 ist daher dicker als die Schicht des Laminiermittels 25, beispielsweise mindestens 1,25 mal dicker oder 1,5 mal dicker. In dem Autoklavenprozess werden die Schichten der Laminiermittel 22, 25 teigig, und somit kann das Laminiermittel 22 die mit der zunehmenden Deformation der Glasscheiben einhergehende Schubspannung gut aufnehmen und ausgleichen. Anders formuliert wird die Hologrammfolie 21 durch einen gleichmäßigen Druck des dickeren Laminiermittels 22 gleichmäßiger gegen die konvex gekrümmte Seite der Glasscheibe 24 gedrückt. Dabei deuten dicke Pfeile 31 in dem Laminiermittel 22 an, dass dieses der Schubrichtung/ Schubspannung gut folgen kann, während dünnere Pfeile 30 andeuten, dass die jeweiligen Teile der Schubrichtung weniger gut folgen können. Somit wird das zu der Hologrammfolie 21 benachbarte Laminiermittel weniger stark beeinflusst, und somit auch die Hologrammfolie selbst. Auf diese Weise können Verknitterungen der Hologrammfolie verringert werden.
Neben dem Aufextrudieren von Laminiermittel auf eine Hologrammfolie gibt es noch weitere Möglichkeiten, die Laminierkomponente gemäß den Schritten 10 und 11 herzustellen. Bei einer Alternative wird ein Schichtstapel wie für die Laminierkomponente 20 der 2A oder 28 der 2B statt durch Aufextrudieren des Laminiermittels auf die Hologrammfolie auch durch coextrudieren von Laminiermittel zusammen mit fotosensitivem Material hergestellt werden, das heißt statt der Hologrammfolie 21 in den 2A und 2B nur fotosensitives Material zusammen mit Laminiermittel coextrudiert werden. Das Laminiermittel erfüllt dabei dann auch die Funktion der Trägerfolie bei herkömmlichen Hologrammfolien. Wie bereits eingangs erläutert muss ein derartiges Coextrudat dann noch entsprechend belichtet werden.
Bei einer anderen Variante, die in der 4 dargestellt ist, wird fotosensitives Material, das heißt lichthärtende Chemikalien, beispielsweise wie in der EP1438634B1 beschrieben, als Additiv während der Herstellung des Laminiermittels zugemischt. Dies ergibt eine Folie aus Laminiermittel, welche zudem fotosensitiv ist und mit entsprechenden Hologrammstrukturen belichtet werden kann. Nach dem Belichten erfolgt dann jeweils ein Fixieren in herkömmlicher Weise. Die so entstehende Laminierkomponente kann ebenfalls wie oben beschrieben dann in einem Autoklav zum Herstellen eines insbesondere gekrümmten Verbundglases verwendet werden.
Bei dieser Variante der 1, umfassend die Schritte 10 und 11, wird ein Laminiermittel mit holografischem Material verbunden, um eine Laminierkomponente zu bilden. Das Laminiermittel stabilisiert gleichsam das holografische Material. Bei einer zweiten Herangehensweise, welche nunmehr wiederum unter Bezugnahme auf die 1 beschrieben wird, wird eine Hologrammfolie mit einem Versteifungsmaterial versehen, bevor sie zwischen Glasscheiben laminiert wird.
So umfasst die zweite Herangehensweise der 1, in Schritt 12 eine Hologrammfolie bereitzustellen.
Das Versteifungsmaterial kann dabei eine Platte mit einer Dicke zwischen 0,5 und 5 mm, beispielsweise ungefähr 2mm, sein. Materialien für das Versteifungsmaterial können bestimmte Polyvinylchlorid (PVC) Typen, COC, vernetzte Epoxidharze oder Polyesterharze (PA6-3-T, Polycarbonat, Polyetherimid, Polyethersulfon, PET mit Nukleierungsadditiven, Acrylglas (PMMA), Polysulfon, Polystyrol, oder ein Stryrolacrylnitril-Copolymer sein. Die Verbindung zwischen Hologrammfolie und Versteifungsmaterial kann mit einem entsprechenden Klebemittel, insbesondere einem sogenannten OCA (optically clear adhesive) ausgeführt sein. Die für das Versteifungsmaterial verwendeten Kunststoffe können insbesondere amorphe Kunststoffe sein, da bei teilkristallinen Kunststoffen durch die Erwärmung im Autoklav der Kristallinitätsgrad sich erhöhen könnte, was zu einer Eintrübung führen könnte. Dies kann teilweise durch Nukleierungsadditive verhindert werden.
Bei Ausführungsbeispielen ist das Versteifungsmaterial bevorzugt thermoplastisch oder besitzt im Bereich der beabsichtigten Prozesstemperaturen für die Herstellung der Verbundgläser einen Erweichungspunkt, jedoch keinen Schmelzpunkt. In anderen Worten wird das Versteifungsmaterial beispielsweise bei dem oben erwähnten Autoklavenprozess weich, schmilzt aber nicht, und kann so die Hologrammfolie durch den Prozess hindurch stabilisieren. Auch das Klebemittel (OCA) ist bevorzugt so gewählt, dass es bei den Prozesstemperaturen vollständig transparent bleibt und seine klebenden Eigenschaften behält.
Die so in den Schritten 12 und 13 erzeugte Hologrammkomponente kann dann wiederum zwischen zwei Glasscheiben positioniert werden. Im Unterschied zu der ersten Variante der Schritte 10 und 11 wird dabei noch zusätzlich Laminiermittel (z.B. PVB und/oder EVA) zwischen die Hologrammkomponente und die Glasscheiben gegeben. Dann erfolgt in Schritt 15 wiederum der Laminierprozess in einem Autoklav.
Die 5 zeigt ein Beispiel für einen Schichtstapel, wie er nach Schritt 14 der Variante über die Schritte 12 und 13 vorliegt. In 5 ist eine Hologrammfolie 21 auf einem Versteifungsmaterial 50 angeordnet. Das Versteifungsmaterial kann wie oben beschrieben ausgestaltet sein. Die so gebildete Hologrammkomponente 51 ist zwischen die bereits beschriebene erste Glasplatte 24 und die zweite Glasplatte 26 mit dem dazwischenliegenden Laminiermittel 25 bzw. 22 wie ebenfalls bereits beschrieben angeordnet.
Während in 5 das Versteifungsmaterial 50 auf einer Seite der Hologrammfolie 21 angeordnet ist, kann bei anderen Ausführungsformen die Hologrammfolie 21 auch zwischen zwei Platten aus Versteifungsmaterial angeordnet sein. Zudem kann die Hologrammfolie 21 auf das Versteifungsmaterial 50 geklebt sein oder in dieses eingelassen sein, wie in den 6A und 6B erläutert. In 6A ist die Hologrammfolie 21 in eine Vertiefung in dem Versteifungsmaterial 50 mittels OCA 60 befestigt, während in 6B die Hologrammfolie 21 mittels dem OCA 60 auf dem Versteifungsmaterial 50 aufgeklebt ist. In beiden Fällen kann noch ein zweites Versteifungsmaterial 50 auf der Hologrammfolie, beispielsweise mittels einer weiteren OCA-Schicht, angebracht sein.
Zu bemerken ist, dass, während oben stehend die Herstellung von Verbundgläsern mit zwei Glasscheiben beschrieben wurde, auch Verbundgläser mit mehr als zwei Glasscheiben hergestellt werden können, wobei beispielsweise zwischen zweien der Glasscheiben wie beschrieben die Laminierkomponente oder Hologrammkomponente angeordnet sein kann, oder auch mehrere Laminierkomponenten oder Hologrammkomponenten zwischen verschiedenen Glasscheiben angeordnet werden können, und andere Glasscheiben auf herkömmliche Art und Weise laminiert werden können.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2016/146697 A1 [0003]
DE 102019130022 A1 [0004]
DE 102020112447 A1 [0004]
EP 1438634 B1 [0014, 0015, 0043]

Claims

Verfahren zum Herstellen einer Laminierkomponente (20, 28, 40) zum Verbinden von zwei Glasscheiben (24, 26), umfassend: Bereitstellen eines Laminiermittels (22, 25), und Verbinden des Laminiermittels (22, 25) mit einem holografischen Material.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Laminiermittel (22, 25) Polyvinylbutyral, Ethylen-Vinylacetat oder ein Copolymer hiervon umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das holografische Material eine Hologrammfolie (21) umfasst, und wobei das Bereitstellen des Laminiermittels (22, 25) und das Verbinden des Laminiermittels (22, 25) mit dem holografischen Material ein Aufbringen des Laminiermittels (22, 25) auf mindestens eine Seite der Hologrammfolie (21) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Aufbringen ein Aufextrudieren umfasst.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, wobei das Laminiermittel (22, 25) auf zwei gegenüberliegende Seiten der Hologrammfolie (21) aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei eine Dicke des Laminiermittels (22) auf einer ersten Seite der zwei gegenüberliegenden Seiten mindestens das 1,25-fache einer Dicke des Laminiermittels (25) auf einer zweiten Seite der zwei gegenüberliegenden Seiten ist.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, wobei Dicken des Laminiermittels (22, 25) auf den zwei gegenüberliegenden Seiten so gewählt sind, dass sich bei der Herstellung eines Verbundglases unter Verwendung des Laminiermittels das holografische Material in der neutralen Faser des Verbundglases befindet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das holografische Material ein Hologramm umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Verbinden des Laminiermittels (22, 25) mit dem holografischen Material ein Einbringen von einem fotosensitiven Material in das Laminiermittel umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Verbinden des Laminiermittels (22, 25) mit dem holografischen Material ein Herstellen eines Mehrschichtsystems aus Laminiermittel (22, 25) und fotosensitivem Material umfasst.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Herstellen ein Coextrudieren umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, weiter umfassend ein Einbelichten eines Hologramms in das fotosensitive Material.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Laminierkomponente (20, 28, 40) derart hergestellt wird, dass sich bei der Herstellung eines Verbundglases unter Verwendung des Laminiermittels das holografische Material in der neutralen Faser des Verbundglases befindet.
Verfahren zur Herstellung einer Hologrammkomponente (51), umfassend: Bereitstellen einer Hologrammfolie (21), und Verbinden der Hologrammfolie mit einem transparenten Versteifungsmaterial (50), das eine Dicke zwischen 0,5 mm und 5mm aufweist.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei das transparente Versteifungsmaterial (50) mindestens eine transparente Platte umfasst, wobei die Hologrammfolie (21) mit einem Klebemittel (60) an der transparenten Platte angebracht ist.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei die mindestens eine transparente Platte eine erste transparente Platte und eine zweite transparente Platte umfasst, wobei die Hologrammfolie (21) zwischen der ersten transparenten Platte und der zweiten transparenten Platte angeordnet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei Hologrammkomponente (51) derart hergestellt wird, dass sich bei der Herstellung eines Verbundglases unter Verwendung des Laminiermittels die Hologrammfolie in der neutralen Faser des Verbundglases befindet.
Laminierkomponente (20, 28, 40) zum Verbinden von zwei Glasscheiben, umfassend: ein Laminiermittel (22, 25), und ein mit dem Laminiermittel verbundenes holografisches Material.
Laminierkomponente (20, 28, 40) nach Anspruch 15, hergestellt mit dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13.
Hologrammkomponente (51), umfassend: eine Hologrammfolie (21), und ein mit der Hologrammfolie (21) verbundenes transparentes Versteifungsmaterial (50), das eine Dicke zwischen 0,5mm und 5mm aufweist.
Hologrammkomponente (51) nach Anspruch 20, hergestellt mit dem Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17.
Verfahren zum Herstellen eines Verbundglases, umfassend: Anordnen einer Komponente ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus der Laminierkomponente (20, 28, 40) nach Anspruch 18 oder 19 und der Hologrammkomponente (51) nach Anspruch 20 oder 21 zwischen einer ersten Glasscheibe (26) und einer zweiten Glasscheibe (24), und Laminieren der ersten Glasscheibe (24) an die zweite Glasscheibe (26).
Verfahren nach Anspruch 22, wobei die Komponente die Laminierkomponente (20, 28, 40) ist, und wobei das Laminieren durch Erwärmen des Laminiermittels (22, 25) der Laminierkomponente (20, 28, 40) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 22, wobei die Komponente die Hologrammkomponente (51) ist, und wobei das Verfahren zudem ein Anordnen eines Laminiermittels (22, 25) zwischen der Hologrammkomponente (51) und der ersten und zweiten Glasscheibe (24, 26) umfasst, wobei das Laminieren durch Erwärmen des Laminiermittels erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 24, wobei das Laminieren in einem Autoklav erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 25, wobei das Verfahren ein Krümmen umfasst, um ein gekrümmtes Verbundglas herzustellen.
Verfahren nach Anspruch 26, wobei die Komponente die nach Anspruch 6 hergestellte Laminierkomponente (20, 28, 40) ist, wobei die erste Seite der Laminierkomponente (20, 28, 40) an einer konkav gekrümmten oder zu krümmenden Seite der ersten Glasscheibe (26) anliegt und die zweite Seite der Laminierkomponente (20, 28, 40) an einer konvex gekrümmten oder zu krümmenden Seite der zweiten Glasscheibe (24) anliegt.
Verbundglas, umfassend: eine erste Glasscheibe (26), eine an die erste Glasscheibe (26) laminierte zweite Glasscheibe (24), und eine zwischen der ersten Glasscheibe (26) und der zweiten Glasscheibe (24) angeordnete Hologrammkomponente (51) mit einer Hologrammfolie (21) und einem mit der Hologrammfolie (21) verbundenen transparenten Versteifungsmaterial (50), das eine Dicke zwischen 0,5mm und 5mm aufweist.
Verbundglas, umfassend: eine erste Glasscheibe (26), eine an die erste Glasscheibe (26) laminierte zweite Glasscheibe (24), und eine zwischen der ersten Glasscheibe (26) und der zweiten Glasscheibe (24) angeordnete Laminierkomponente (20, 28, 40), umfassend: ein Laminiermittel (22, 25), und ein mit dem Laminiermittel verbundenes holografisches Material.