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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Die Erfindung betrifft
ein Verfahren und eine Vor- Verbundsicherheitsglas richtung zur Herstellung von
Verbundsicherheitsglas mit einem aus mehreren Kunststoffzwischenschichten aufgebauten
Zwischenfilm.
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Verbundsicherheitsglas wird in der Regel so hergestellt, daß man zwischen
zwei Glastafeln eine zuvor maschinell hergestellte zäh-elastische Kunststofffolie
mit einem bestimmten Weichmachergehalt, vorzugsweise aus Polyvinylbutyral, legt
und anschließend zu Verbundsicherheitsglas verpreßt.
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Bei einem anderen bekannten Verfahren gießt man eine Kunststofflösung
mit einem bestimmten Weichmachergehalt mittels einer Gießdüse kontinuierlich auf
Glastafeln auf und legt die mit der genannten Kunststofflösung begossenen Glastafeln
in Trockenregale, wobei der Trockenraum oberhalb der Glastafel zur Glättung der
Schicht zunächst geschlossen bleibt. Nach einer gewissen Zeit wird der Trockenraum
etwas geöffnet, damit das Lösungsmittel langsam verdunsten kann, wobei auf der Glastafel
eine feste Filmschicht entsteht. Nach dem Trocknen bei erhöhter Temperatur, um noch
festgehaltene Lösungsmittelreste zu entfernen, wird die Tafel nach Auflegen einer
weiteren Glastafel zu Verbundsicherheitsglas verpreßt.
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Dieses Filmgießverfahren zur Herstellung von Verbundsicherheitsglas
wird vorzugsweise dann angewandt, wenn man der Zwischenschicht besondere Eigenschaften
geben will. So kann man der Gießlösung Trübungsstoffe oder feinverteilte feste Farbstoffe
zusetzen, um Gläser herzustellen, welche durchscheinend oder gefärbt sind. Es können
der Gießlösung ferner lösliche Farbstoffe oder auch Pigmentfarbstoffe von nahezu
kolloidaler Verteilung zugesetzt werden, um bestimmte Filterwirkungen zu erzielen,
wie sie beispielsweise bei Vorsatzscheiben für Fernsehgeräte erforderlich sind.
Das Gießverfahren ermöglicht also eine große Variationsmöglichkeit, die bei der
maschinellen Folienfertigung aus apparativen Gründen und aus wirtschaftlichen Gründen
undurchführbar ist.
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Das beschriebene Gießverfahren hat sich bei der Herstellung von Zwischenschichten
der üblichen Dicke von 0,35 bis 0,40 mm bewährt. Werden Zwischenschichten größerer
Dicke benötigt, so lassen sich diese nicht einfach dadurch gewinnen, daß auf die
Glastafel eine entsprechend größere Menge von mit Weichmacher versetzter Kunststofflösung
aufgetragen wird. Bereits zur Herstellung eines Films von 0,35 bis 0,40 mm Stärke
muß die Glastafel je nach Art und Konzentration der Gießlösung mit 1,2 bis 2 mm
Gießlösung beschichtet werden. Bei höherer Beschichtung läuft die Gießlösung über
die Tafelränder, wodurch ungleichmäßige Filmdicken entstehen und die Glastafel auf
der Unterlage festklebt, was zu einem erheblichen Bruch beim Abnehmen der Glastafeln
von den Trockengestellen führt. Auch wenn ein überlaufen der Gießlösung über die
Tafelränder nicht erfolgt, trocknen die Filme am Tafelrand und in der Tafelmitte
ungleichmäßig auf, erfordern nicht tragbare Trockenzeiten und erzeugen beim Auftrocknen
Spannungen und ergeben schließlich optisch nicht einwandfreie Filme.
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Zur Herstellung dickerer Zwischenschichten war man daher bisher genötigt,
-die beiden miteinander zu vereinigenden Glastafeln jede für sich mit einem Film
von 0,35 bis 0,4.0 mm zu beschichten. Dieses Verfahren ist aber sehr umständlich,
da es doppelte Trockenräume usw. erfordert. Außerdem ist es auf diese Weise nicht
möglich, die Gesamtfolienstärke über 0,8 mm zu steigern oder -gar eine nur einseitig
beschichtete Sicherheitsglastafel herzustellen, die aus einer Glastafel mit darauf-angeordneter
Kunststofffolie größerer Dicke besteht.
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Erfindungsgemäß werden diese bei der Herstellung von Sicherheitsglas
mit dickeren Filmschichten nach dem Gießverfahren bisher auftretenden Schwierigkeiten
dadurch beseitigt, daß eine Glastafel zunächst mit einer weichmacherhaltigen Kunststofflösung
beschichtet und die beschichtete Tafel darauf getrocknet wird, sodann die beschichtete
Seite der Tafel erneut mit einer weichmacherhaltigen Kunststofflösung bedeckt und
getrocknet und dieser Vorgang der Beschichtung und Trocknung so lange wiederholt
wird, bis die gewünschte Gesamtstärke des Films erreicht ist, und schließlich die
beschichtete Tafel in an sich bekannter Weise mit einer zweiten Tafel bedeckt und
mit dieser unter Anwendung von Druck und Wärme vereinigt wird.
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Bei dieser neuen Arbeitsweise wird das gefürchtete Überlaufen der
Gießlösung vermieden, denn der
angetrocknete Film nimmt das Lösungsmittel
beim erneuten Auftrag von Gießlösung begierig auf. Der Kunststoff in der neu aufgetragenen,
in der Nähe ihres Sättigungspunktes befindlichen Gießlösung geht dabei schnell vom
Lösungszustand in den Quellungszustand über, so daß die Gießlösung schnell ihr Fließvermögen
verliert und das bisher bei starkem Auftrag unvermeidbare überlaufen und ungleichmäßige
Verlaufen mit Sicherheit vermieden wird.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung haben die nacheinander
auf die Glastafel aufgebrachten Schichten eine verschiedene Zusammensetzung.
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So kann eine der aufgebrachten Schichten, zweckmäßig die unterste
Schicht, zur Herstellung gefärbter oder getrübter Scheiben einen löslichen Farbstoff,
einen Pigmentfarbstoff oder ein Trübungsmittel enthalten. Die mit der ersten Gießdüse
aufgebrachte Farblösung hat dabei bereits die erforderliche Farbdichte, die infolge
des dünnen Auftrages gleichmäßig aufgebracht ist. Mit den weiteren Gießdüsen wird
dann eine blanke farblose Gießlösung aufgebracht, bis die gewünschte Filmstärke
erreicht ist.
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Weiter können die oberen Schichten bzw. es kann die oberste Schicht
des Films weichmacherärmer bzw. weichmacherfrei sein und/oder aus einem härter auftrocknenden
Kunststoff bestehen, um dem Film eine kratzfeste Oberfläche zu geben. Man erhält
auf diese Weise einen zäh-elastischen Film, der durch eine harte Filmoberfläche
abgeschlossen ist. Solche mit einem Film bedeckte Scheiben vor großer Filmoberflächenhärte
sind besonders vorteilhaft bei einseitiger Stoßbelastung des Verbundes. Es hat sich
nämlich herausgestellt, daß bei den üblichen Verbundsicherheitsscheiben, die aus
zwei Glasscheiben mit einer Filmschicht bestehen, bei erheblicher Stoßbelastung,
die zum Bruch der Scheiben führt, bei der Scheibe, auf die der Stoß erfolgt, scharfe
Bruchkanten entstehen, welche die zähe Schicht abscheren und somit die Stoßfestigkeit
verringern können. Bei dem neuen Gießverfahren hat man es in der Hand, auf die zäh-elastische
Schicht in der letzten Gießphase eine widerstandsfähige, kratzfeste dünne Schicht
aufzubringen. Erfolgt nun die Stoßbelastung auf diese Abdeckschicht, so kann kein
Abscheren des darunter befindlichen zäh-elastischen Filmes erfolgen, weil auf der
Stoßseite keine Glasscheibe liegt. Man erzielt so ein einseitig beschichtetes Sicherheitsglas,
welches -z. B. beim Phantomfall - eine höhere Stoßfestigkeit aufweist und somit
bei einseitiger Stoßbelastung eine weit höhere Sicherheit mit sich bringt. Dies
ist vorteilhaft, wenn ein Fahrzeug auf ein Hindernis auffährt und Fahrer und Beifahrer
mit dem Kopf gegen die Windschutzscheibe stoßen. Die Gefahr des Durchstoßens durch
die Scheibe ist bei einer einseitig beschichteten Scheibe erheblich vermindert.
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Das neue Verfahren kann vorteilhaft mit einer Gießvorrichtung ausgeführt
werden, die eine Transportbahn, z. B. eine Rollenbahn, zum Befördern der Glastafeln
hat und verschiedene an dieser Transportbahn hintereinander angeordnete Stationen
mit Gießdüse und Trockenkanal, in denen die zulaufenden Glasscheiben zunächst durch
eine Gießdüse mit Kunststofflösung beschichtet und darauf in dem Trockenkanal getrocknet
werden.
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Beim Arbeiten mit dieser Gießvorrichtung empfiehlt es sich, so zu
verfahren, daß die Glastafel vor dem Auflegen auf die Transportbahn zunächst auf
50° C erwärmt, anschließend auf die erwärmte Glastafel durch die erste Gießdüse
eine zuvor durch Evakuieren entgaste Gießlösung gegossen und die Gießlösung dann
in dem anschließenden Trockenkanal bei 50° C getrocknet wird und Beschichtung und
Trocknung darauf wiederholt werden, worauf die fertigbeschichtete und getrocknete
Tafel vor dem Zusammenlegen mit einer zweiten Glastafel schließlich - vorzugsweise
in einem Kanal - durch Klimatisieren auf den günstigsten Wassergehalt der Zwischenschicht
gebracht werden kann.
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Die neue Gießvorrichtung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel
schematisch veranschaulicht.
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Auf einem Gestell t befindet sich die Rollenbahn mit Rollen 2 zum
Auflegen der zu beschichtenden Scheiben 3. Die Scheiben durchwandern nacheinander
die Gießstationen 4, 5 und 6, wo sie durch die Gießdüsen 7, 8 und 9 beschichtet
werden, und sie werden jeweils nach der Beschichtung in einer Gießstation vor Eintritt
in die nächste Gießstation durch einen der Trockenkanäle 10, 11 und 12 geführt,
in denen das Lösungsmittel durch Wärmeeinwirkung verdunstet wird.
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Es wird beispielsweise so gearbeitet, daß durch die erste Gießdüse
7 nur so viel Filmlösung aufgegeben wird, daß nach dem Auftrocknen im Trockenkanal
10 eine Filmstärke von 0,2 bis 0,3 mm erhalten wird. Von der zweiten Gießdüse 8
wird dann eine Filmlösung aufgetragen, die die Filmstärke von etwa 0,25 mm nach
dem Auftrocknen auf 0,5 mm erhöht usw. Nach dem Verlassen des letzten Trockenkanals
ist die Filmschicht bereits so fest, daß die Glasscheibe raumsparend senkrecht in
Trockenregale abgestellt werden kann, .auf denen dann in einem beheizten Raum die
letzten Reste von Lösungsmittel entfernt werden können. Falls erforderlich, können
die Scheiben dann zur Einstellung des richtigen Wassergehaltes in der Zwischenschicht
in einen Klimaraum gebracht werden. Die so getrockneten und gegebenenfalls klimatisierten
Filmscheiben können dann in üblicher Weise mit einer zweiten Deckscheibe verbunden
werden.
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Ausführungsbeispiel 1 Mittels einer Gießdüse wird in der in der Zeichnung
dargestellten Gießvorrichtung auf eine etwa auf 30 bis 50° C vorgewärmte Glasscheibe
eine etwa 50° C warme, durch Evakuieren zuvor von Luft befreite, etwa 28- bis 30o/oige
Lösung von Polyvinylbutyral mit Weichmacher in Methanol aufgetragen. Die Transportrollen
transportieren die Scheibe durch einen Trockenkanal, wobei eine Vortrocknung bei
etwa 50° C stattfindet, bis der Film eine gewisse Festigkeit erreicht hat. Anschließend
wird diese Scheibe unter eine weitere Gießdüse geführt, wobei wiederum die obengenannte
Gießlösung aufgetragen wird. Der gleiche Vorgang wird noch ein- oder mehrmals wiederholt,
bis die erforderliche Filmdicke erreicht ist.
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Anschließend wird die Filmscheibe bei höherer Temperatur von restlichen
Lösungsmitteln befreit, klimatisiert, mit einer zweiten Scheibe zusammengelegt und
wie üblich im Autoklav verpreßt.
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Ausführungsbeispiel 2 Mittels einer Gießdüse wird auf eine etwa auf
30 bis 50°C vorgewärmte Glasscheibe eine etwa
50° C warme, durch
Evakuieren zuvor von Luft befreite, etwa 20- bis 30o/oige Lösung von Polyvinylbutyral
mit Weichmacher in Methanol aufgetragen.
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Die Transportrollen führen die Scheibe durch einen Trockenkanal, wobei
eine Vortrocknung bei etwa 50° C stattfindet, bis der Film eine gewisse Festigkeit
erreicht hat. Anschließend wird diese Scheibe unter eine weitere Gießdüse geführt,
wobei wiederum die obengenannte Gießlösung aufgetragen wird. Der gleiche Vorgang
wird noch ein- bis zweimal wiederholt, bis die erforderliche Filmdicke erreicht
ist.
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Beim letzten Aufgießen wird an Stelle der vorgenannten Polyvinylbutyrallösung
mit Weichmacher eine weichmacheranne oder weichmacherfreie Lösung des gleichen Ausgangsstoffes
aufgetragen und in der gleichen Weise auf der Rollenbahn getrocknet. Man erhält
dabei eine oberflächenharte Schicht, die das Auflegen einer Deckscheibe erübrigt.