DE1421922A1 - Transparente,geschichtete Anordnung und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents
Transparente,geschichtete Anordnung und Verfahren zu deren HerstellungInfo
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- Mechanical Engineering (AREA)
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Description
Ρα'οπίση-Α·ΰ!*β . P 4-88
Dr.-!ng. ΗΛΓ5 RUSCHKE
DipUng. H£ii4Z ÄGÜLAR 1 Δ 91 9
Pittsburgh Plate Glass Company, Pittsburgh 22 /
V.St.v.A.
Transparente, geschichtete Anordnung und Verfahren zu deren
Herstellung
Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auf ein verbessertes Verfahren zur Behandlung weichgestellter PoIyvinylbutyralkunststoffplatten
vor ihrer Schichtung und auf verbesserte, geschichtete Gegenstände, welche sich aus
einer solchen Behandlung ergeben.-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren zur Schichtung einer gekrümmten, geschichteten
Glasanordnung, welche aus zwei angepaßten Platten gekrümmten Glases und einer thermoplastischen Zwischenschicht
besteht, wobei die Zwischenschicht an die beiden Glasplatten
im wesentlichen über den gesamten Bereich der Anordnung gebunden ist.
Geschichtete Glasanordnungen sind für verschiedene Zwecke entwickelt worden, beispielsweise als Glasabschlüsse für
Plugzeuge und andere Fahrzeuge. Gebundene Glas-Kunststoff-
- cC
schichtstoffe haben kürzlich eine hohe Popularität als gekrümmte
Windschutzscheiben für Automobile errungen»
809807/0053
- - 2 - ' ■ ■■ ■ ■ .'
Die USA-Patentschrift 2 948 645 beschreibt ein für den
Stand der Technik typisches 'Verfahren zur Schichtung solcher Anordnungen. Zu den Schritten dieses bekannten
Verfahrens zählt vorheriges Pressen und nachfolgende Autoklavenbehandlung, um die Schichten einer gekrümmten
Glas- Kunststoffanordnung vollständig zu binden. Die gemäß
dem Stand der Technik hergestellte Anordnung umfaßt zwei Glasplatten von einander angepaßter= Krümmung und eine
thermoplastische Zwischenschicht zwischen diesen.
Die bisher bekannte Schichtungsmethode umfaßt das Einschließen der Anordnung innerhalb eines endlosen, als
Kanal gestalteten Gliedes aus fließfähigem,(fluid) undurchlässigem
Material. Das kanalförmige Glied greift nur an den äußeren Oberflächen eines Randteiles der Anordnung
an und befindet sich in gewissem Abstand vom Umfang der Zwischenschicht, um eine Führung rings des Randes der Anordnung
zu schaffen. Diese Methode bezeichnet man als "Glas-fechen" - Methode (glass bag method), weil die ausseren
Glasplatten der Anordnung mit" dem kanalförmigeη
Glied 'zusammenwirken und eine Tasche bilden, welche die Teile zwischen den Flächen einschließt, aus denen eingeschlossene
Luft entfernt werden muß.
Die Führung wird dann unter Anwendung eines Vakuums, beispielsweise mindestens 254 mm (10 inch) Quecksilbersäule,
und vorzugsweise bei mindestens 655 mm (25 inch) Quecksilbersäule eväkuier.%, um zwischen der Zwischenschicht und den.
Glasplatten befindliche Luft zu entfernen. Das Vakuum wird
80 9 807700 53-
so im wesentlichen nur am Umfang der Anordnung, bzw.
am Umfang und nur am Rand der vornehmlich äußeren Oberfläche der Anordnung und, natürlich an den Zwischenflache
η zwischen den Schichtungen der behandelten Anordnung geschaffen*
Während zumindest ein Teil des Vakuums in der Führung aufrechterhalten
wird, werden die gesamte Anordnung und das
"sie umgebende, kärialförmige Glied auf eine erhöhte Temperatur,
beispielsweise etwa 65 bis 1770O (150 bis 3500F),
vorzugsweise etwa 107 bis 149 0O (225 bis 3OG0F) hinrfeichend
lange erhitzt, um eingeschlossene Flüssigkeit von den Zwischenflächen zu entfernen und um zumindest einen engen
Randbereich der Glasäiiördnung abzudichten bzw* zu binden«
Dies bereitet die Anordnung zum endgültigen Pressen vor, ergibt jedoch nicht notwendigerweise das Endresultat, eine
geschichtete Glas-Kühststöffahordnüng, wenn nicht die besonderen,
hier genahnten Vorkehrungen befolgt werden.
Nachdem das Vorpressen gemäß dem bisher bekannten Verfahren
vollzogen ist, ist es ma&hmal erforderlich, die Abdichtung
zwischen dein Kunststoff rand und dem Glas durch eine Technik
zu verbessern, welche als Itärit enroll en (edge rolling) bekannt
ist. Bei dieser Behandlung wird ein dünnes, biegsames
Metallglied zwischen die Glasplatten eingesetzt und gegen
den Rand der heißen Zwischenschicht gepreßt, um den heißen Rand -Sessel der Zwischenschicht zu dicken, gegen welchen es gepreßt
wird/ wenn es rings des Umfangs der Anordnung bzw.
deren Teile bewegt wird^ welche verbesserte Dichtung erfördern«
In der endgültigen Schichtungsstufe wird die Anordnung
8Ü98Ü?./ÖÖS3
Dpuqk, im
ok, to§is.pieiswei§e ta einem ÄutQkiav§n,
unterwarfen, um di§ Binjäung iwigeHen dtr gwieoilingqMsW
und den glasplatte» im w§g§ntiieiisn duroii die gesamte An«
Qrdimiig hiiidureii zu VQllöadi»« Dm TQrpygsa&a uad
lesii der "bisherigiiL f^axii diaktgt: dig la
um AutQklaviiiflilggiftegit wig ligißes Ql &&van ^
die 0fijMQlit^ii dir Anordnung (gi
B§ iit sin Ziel di» VQ3?liigendgn BiHndung, gift Tgrfatein
gum Bifeandiln de3P iQlyvinyttutFralzswigsliengQniQiiii τοί« dem
Yprprisigen ?u ^QtLg..ifen? wQdurqii das "bislieyige forprfssgn
alg indgtiltige SGlai&WungSitufi dien§ri k&nny d.n.. woduroii
d§i- Anwendung .§;y<y§§ Autoklaven und des
des Umfanges dea?
entfällt.
entfällt.
£|§mäi! ά©ϊ- VQ3?li©g8ndin
alt in- der relativ feiigsamgn gwisciieniqliisht
n» w&hrtnd man die 2wi§olien§ei]iiQlit gwigaheri finim
relativ starren I.Ii,tfrial§, beigpi.§liWiigt ■ ß-a.es-1
d§m Sehigiitgn dir iwisshtmaehiöiit mit den iia,tti3apa.ar§a
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di fee nuts t, wli §ii OlPin f|4r das o
beschrieben wurde oder indem man eine andere Methode anwendet,
welche das Einführen der zu schichtenden Anordnung in eine Umhüllung bzw. eine !Tasche beinhaltet, welche zur
Entfernung irgendwelcher Luft aus dem Raum zwischen der !Pasche und seinem Inhalt und zwischen den Zwischenflächen
der Anordnung evakuiert wird, woraufhin Erhitzen auf erhöhte
Temperatur erfolgt, bis die Schichtung vollzogen ist.-Die
erstgenannte Methode wird bevorzugt, weil dort·geringerer
Verlust bei der Handhabung der Anordnungen auftritt, weniger Material für das BeSchichtungsgerät benötigt wird und die
Anordnungen, welche nach der erstehen Methode erhalten werden, •bessere optische Eigenschaften aufweisen als die nach der
letzteren Methode erhaltenen Anordnungen.
Die Standard- oder gewöhnliche Behandlung im Autoklaven, welche bei vorliegender Erfindung in Fortfall kommt, verwendet
Temperaturen von etwa 88 bis 1630C (190 bis 3250F),
vorzugsweise etwa 107 bis 149°C (225 bis 3000I1) und gleichzeitige Druckanwendung wie etwa 7,03 bis 17,58 (100 bis 250),
vorzugsweise etwa 12,20 bis 15,82 at (175 bis 225 psi). Von diesen-Bedingungen hängt die Behandlungszeit ab.
Zur Veranschaulichung der Vorteile der vorliegenden Erfindung seien die Einzelheiten verschiedener Versuche, zunächst mit
flachen Glas-Kunststoffanordnungen und danach mit gekrümm-. teri Glas-Kunst st off anordnungen beschrieben, um zu zeigen, wie
d"ie vorliegende Erfindung die Notwendigkeit der herkömmlichen Autoklavenbehandlung umgeht« . . *
Zur erfolgreichen Schichtung flacher Glasplatten ohne Autöklavendruck
zur Endbehandlung wurden zwei Grundmethoden
80980 7/0 0 53
angewandt. Die nachstellenden ersten beiden Beispiele beschreiben
die Ergebnisse, welche nach der bisherigen Praxis des Yorpressens der Anordnungen mit Einschluß einer Kunststoffzwischenschicht
erhalten werden, welche in der hier vorgeschlagenen Weise behandelt wurde, mit anderen, nicht so behandelten
Anordnungen.
Das bei dieser Arbeit verwendete Glas war flaches, poliertes
Plattenglas von 61 cm (24 inch) Länge, 61 cm (24 inch) Breite,
und 3,17 mm (1/8 inch) HOminaldicke.
Einige Polyvinylbutyralplatten wurden vor den Versuchen einige
Wochen in einen Konditionierungsraum gehängt, welcher bei 210G (700F) und 10$ relativer Feuchtigkeit gehalten wurde.
Der Feuchtigkeitsgehalt der in dieser Weise konditionierten
Kunststoffplatte betrug zwischen 0,1 und 0,2 Gew. #, bezogen
auf das Polyvinylbutyral, bzw. weniger als 2 Promille, bezogen
auf das Gewicht des Polyvinylbutyrals.
Eine weichgestellte Polyvinylbutyralplatte, welche einige _.;..,' Wochen bei 210G (7O0F) und 10$ relativer Feuchtigkeit gelagert'
hatte, wurde zwischen ein Glasplattenpaar in einem Anordnungsraum geschichtet, in welchem die Temperatur und der Druck bei
den Bedingungen gehalten wurde, unter welchen die Platte ge-'.,
lagert hatte. Diese Lagerungsbehandlung verminderte den Feuch—.
tigkeitsgehalt in der weichgestellten Polyvinylbutyralplatte auf maximal 0,2 Gew.$ bzw. 2* Promille, bezogen auf das Gewicht
der. Zwischenschicht.
809807/Ö053
1421322
Iaehdero wan die aias-Iunststeffanordnung Eusammengestellt
hat ι wurde ein biggs ame a Summirohr der I&nge naeh aufgeschlitzt und rings, des gesamten Umfangt§ der Anordnung
gebraoht, wobei dig aufgeschlitzten Enden des Eohres dig
sich gegtnubirittiitftden äußeriii Oturfläehen der
überlappten und d©r Hauptteörpir die aufgeaQnlitaten
im Abstand .von dtr Bandkante diF Anordnung stand* Pie Anordnung
wurde dir 15 Minuten daui?n.den Bvaisuiei'ung von
711 mm (28 inoh) QueslsBilbersäulf bei laumtempearatur uRttr-«
worfen,. Haoh dieser'Evakuierung wurde die evakuierte Anordnung
unter Aufreenternaltung dig Yalsuums für 15 Minuten in
einen Ofen von 149Q0 (3QQ0I1) gibraQht.
Wach Entfernung der Anordnung aus dem Ofen wurde der %m®X
von der Anordnung entfernt. Man ließ die Anordnung sieh abküWtn
und prüfte sie auf optigehe Klarheit, 1QQ$ der Fl&cli
einer in obiger Weise behandelten Probe waren klar«
Drei anders Anordnungin mit unbeluBÄlten, weiangestellten
n wurden in Mhnlieher Weise
behandelt, ohne daß mm irgendwelche Schritte gur Verminderung
des Feuohtigkeitggehalts der Pelyvinylbut/ralplatte unternomnien
hatte. Diesf drei letzteren froben wurden für 15 bgw* 20 und
35 Minuten einer Umfangaevakuierung durch die Randkanäle
unterworfen. Das prozentual© Ausmaß an klarer Fläche in die« ·
§en drei letzteren Proben betrug 70, bgw, 80 und Ίψ$· Die ~"
•Oberfläohen der wie oben geteettten Kunststoffplatttn waren
alle geprägt.
In nachfolgenden 7ersushenj wilehe mit 14
8Q98Q7/Q0S3
Probeanordnungen ausgeführt wurden, die Polyvinylbutyralzwischenschichten
aufwiesen, welche "bei der oben beschrie-benen, kontrollierten Temperatur- und leuchtigkeltsumgebung
gelagert wurden, um deren Feuchtigkeitsgehalt auf
maximal 0,2 Gew.$ zu Vermindern, besaßen 6 Anordnungen Kunststoffzwischenschichten,
deren Oberflächen im Randbereich geprägt waren und 8 Anordnungen besaßen KunststoffZwischenschichten
mit einer am Rand geprägten Oberfläche, wärend die andere Oberfläche mit parallelen, flachen Rillen versehen wardvDie nachstehende Tabelle I gibt das in mm
Quecksilbersäule angewandte Vakuum und die Dauer der Evakuierung vor einer 15 Minuten, dauernden. Ofenbehandlung bei
149°0 (3000F) unter Aufrechterhaltung des Vakuums an. Sie
gibt .ferner an, ob beide Oberflächen am Rand geprägt waren
oder ob eine Oberfläche mit flachen Rillen versehen und die andere am Rand geprägt war.
8098 0 7/0 0 52
Vakuumzeit | Tabelle I | |
Vakuum in | vor Erhitzen | # der Anordnung |
mm Hg | ( Minuten ) | nach Behandlung |
17 | 'klar | |
685 | 10 | 100 |
660 | 17 | 98 |
660 | 15 - | 100 |
711 | 10 | 95 |
685 | 10 | 95 - |
685 | 10 | 100 |
685 | 10 | 100 |
685 | 15 . | 100 |
685 | 15 | 100 |
685 . | 15 | 100 |
685 | 15 | 100 |
685 | 15 | 100 |
685 | 15 | 100 |
660 | 100 | |
Band geprägt gerillt
Der obige Versuch gibt die Möglichkeit der Anwendung des zuvor auf das Vorpressen geschichteter Anordnungen beschränkt
gewesenen, sogenannten nGrlastaschenlf-Verfahrens als endgültige
Schichtungsstufe an, vorausgesetzt, daß der Feuchtigkeitsgehalt
der Kunststoffzwischenschicht richtig eingeregelt war und die -Oberflächen der Kunststoffzwischenschicht in geeigneter Weise
geprägt wurden, um Wege für das Entweichen eingeschlossener Luft zu schaffen·
809807/0053
Eine andere Reihe von Anordnungen wurde unter Anwendung
der sogenannten "Kunststofftaschen^-Methode geschichtet«
Bei diesen Versuchen wurden die Glas-Kunststoffanordnungen
zunächst zusammengestellt, indem man die Polyvinyl·- butyralplätte auf eine obere Oberfläche einer Glasplatte
aufbrachte und dann die andere Glasplatte der Anordnung
auf der oberen Oberfläche der Polyvinylbutyralplatte; anbrachte . Diese Anordnung, wurde■dann in* eine Kunststofftasche
gebracht. !Die Tasche wurde bei Raumtemperatur.15 Minuten
evakuiert und die Öffnung, durch welche die Evakuierung
stattfand, durch Hitze abgedichtet. ; -
Die innerhalb der abgedichteten Tasche eingeschlossene Anordnung wird dann für 15 Minuten in einen bei einer.Temperatur von 1490C (30O0P) gehaltenen Ofen gebracht. Die
Anordnung wird, während sie sich innerhalb der Tasche befindet,
aus dem Ofen entfernt und abkühlen gelassen. Dann.' wird sie zwecks Sichtung aus der Tasche genommen.
Pünf Anordnungen wurden in dem ursprünglichen Test geprüft, wobei zwei Zwischenschichten mit niedrigem Feuch- tigkeitsgehalt
und drei Zwischenschichten mit hohem Feuch- ■
tigkeitsgehalt aufwiesen. Mehr als 95$ der Fläche der
beiden Anordnungen mit Zwischenschichten niedrigen Feuchtigkeitsgehalts
waren bei der Sichtung klar. Von den drei ' anderen Anordnungen mit KunststoffZwischenschichten, deren
Feuchtigkeitsgehalt nicht kontrolliert wurde, besaßen zwei überhaupt keine klare Fläche und die dritte Anordnung war ■
ο η ο ο η 7 / Π ft ζ 3 " / .>ν
nur in 50$ ihrer Fläche klar. Daraufhin folgte ein anderer Test von Proben mit Zwischenschichten eines
Feuchtigkeitsgehalts von nur 0,2 Gew.^, "bezogen auf
die Zwischeschicht, um die Ausführbarkeit der vorliegenden
Erfindung unter Anwendung der sogenannten "Kunststofftaschen"—Pressmethode
zu prüfen.
Von 13 weiteren Proben, welche zur Prüfung der Wirksamkeit der "Kunst st off taschen11—Methode getestet wurden und
welche 0,2$ Feuchtigkeitsgehalt in der Kunststoffzwischen- '
schicht aufwiesen, zeigten 2 der Einheiten nur 40$ ilare
Fläche und eine andere Einheit besaß keine klare Fläche« Jedoch wurden diese Einheiten verdorben infolge Versagens
der Kunststofftasche im Ofen, ein Faktor, welcher die
Wirksamkeit der "Kunststofftaschen"-Methode herabmindert. Tabelle II führt die Ergebnisse auf, welche für nach dieser
Methode erhaltene Schichtanordnung erzielt wurden, bei welchen
ein merkbares Versagen der Kunststofftasche nicht· auftrat.
Alle diese letzteren geprüften Einheiten besaßen weich— g gestellte Polyvinylbutyralzwischenschichten, welche auf einer
Oberfläche am Rande geprägt und auf der anderen Oberfläche
mit flachen Parallelrillen versehen waren.
809807/0052
- 12 -■... | c/j der Anordnung | |
Tabelle II | nach Behandlung | |
Vakuum in | Vakuumzeit vor | klar |
mm Hg | Erhitzen | 100 |
( Minuten ) | 100 | |
558 | VJl | 100 |
635 . | VJl | 100 |
635 | VJl | 100 |
584 | VJl | 95 |
635 | 2 | 100 |
533 | 2 | 50 |
584 | VJl | 100 |
533 | 2 | 100 |
558 | VJl | |
635 · | 10 | |
Fach der Behandlung der Anordnungen, wie dies in obigen ■ Beispielen I und II beschrieben ist, wurden jene Tafeln,
welche nicht vollständig klar preßten, einer zusätzlichen Ofenbehandlung bei 149°C (300°?) für verschiedene Zeitspannen
unterworfen. ITur solche Schichtstoffe, welche· mit sehr
trockenen KunstStOffZwischenschichten hergestellt wurden und
welche nach dem anfänglichen Arbeitsgang 90?S klare Fläche
aufwiesen, klärten sich bei der zusätzlichen Ofenbehandlung
vollständig.
30 Ilinuten lange Behandlung bei 1490C (3CO0F) waren ausreichend,
8 0 9 807/00 B 2
um die ganze Fläche der meisten dieser Anordnungen vollkommen zu klären, wenn auch für einige bis zu einer Stunde
benötigt wurde. Diejenigen Schichtstoffe, welche weniger
als 90^ 'hrer Fläche nach der Angangsbehandlung klar aufwiesen,
zeigten bei einer gesonderten Ofenbehandlung eine gewisse Klärung, wurden aber im allgemeinen·nicht vollkommen
klar und entwickelten gewöhnlich viele kleine.
Blasen.
Blasen.
809807/0053
- 14 Beispiel 4
Es wurden 60 Anordnungen zusammengestellt, welche über
ihre gesamte Fläche vollkommen klar Waren. Ihre Ausmaße
betrugen 30,5 x 30,5 cm (12x12 inch)* 30 von diesen An^
Ordnungen wurden nach der sogenannten "Glastasehen"-Technik
und die anderen 30 nach der sogenannten "Kunststofftaschen"-Technik
geschichtet. Jeder Satz von 30 Anordnungen wurde während des Evakuierens der G-las- bzw.
Kunststofftasche auf 149°C (3000F) erhitzt, bis alle Flächen
geklärt waren und 100$ klare Fläche ergaben.
15 Anordnungen eines jeden Satzes von 30 bildeten eine /
Untergruppe, welche einer typischen üblichen Autoklaven— behandlung unterworfen wurde. Diese 30 Anordnungen wurden ■
bei Raumtemperatur von etwa 240C (etwa 750P) in einen
Ölautoklaven eingesetzt. Der Öldruck wurde auf 14,1 at
(200 psi) erhöht und der Ölautoklav 20 Minuten auf eine Temperatur von 1350C (2750F) erhitzt. Diese Temperatur
wurde 20 Minuten lang gehalten und der Autoklav dann in einer
Zeit von 15 bis 18 Minuten gekühlt, bis die öltemperatur
auf 520C (1250F) abgesunken war. Dann wurden die
Anordnungen entfernt und gewaschen.
809807/0053
Jede Untergruppe von 15 wurde in 5 Gruppen zu je 3 Anordnungen
für 5 verschiedene Tests unterteilt.
Im ersten Test wurden 12 Anordnungen, 3 aus jeder Untergruppe,
einem zweistündigen Siedetest durch zwei Stunden langes Eintauchen in siedendes Wasser unterworfen. In keiner der geprüften
Schichtstoffe traten nach zweistündigem Eintauchen in siedendes Wasser Blasen auf. Dies zeigt an, daß alle Anordnungen
den Hitzefestigkeitstest "bestanden.
Ein anderes Dutzend Anordnungen wurde einem sogenannten progressiven
Ofentest unterworfen. Bei diesem Test wurden 3 Anordnungen aus jeder Untergruppe in einen bei 660C (15O0P) gehaltenen
Ofen gebracht und Temperatursteigerungen von 120G
(25 F), welche alle 15 Minuten erfolgten, unterworfan, bis
Blasenbildung auftrat. Alle Anordnungen begannen Blasenbildung bei 218 bis 2320C (425 bis 450 F) mit Ausnahme von einer,
welche Blasen bei 1770C (35O0F) bildete und welche der Evakuierung
und Hitzebehandlung unterworfen wurde, während sie in eine Kunststofftasche eingesetzt war und welche nicht einer
anschliessenden Autoklavenbehandlung unterworfen war. Dies zeigt, daß das Nachpressen in öl die WärmeStabilität der
Schichtstoffe nicht bedeutend verbessert.
Ein anderer Satz von 12 Anordnungen, 3 aus jeder Untergruppe,
wurde einem Kugelfalltest unterworfen, bei welchem eine o,68 kg (i/2 Pfund) wiegende Stahlkugel aus einer Höhe von 5,5 m
(18 Fuß) auf jede Anordnung fallen gelassen wurde, welche vor diesem Test über Nacht bei -17,80C (o°F) gehalten worden
809807/0053
war. Alle nach der "G-lastaschen"-Methode hergestellten
.Anordnungen hielten die Kugel, ohne Rücksicht darauf, ob auf
die Behandlung eine Olautoklavenbehandlung gefolgt war. Von den nach der "Kunststofftaschen^-^ethode geschichteten
Schichtstoffen hielt eine von den dreien, welche nicht der Autoklavenbehandlung unterworfen worden war, die· Kugel und
eine von den dreien, welche der Autoklavenbehandlung unter- ,
worfen worden war, hielt die Kugel. Dies zeigt, daß die Schlagfestigkeit der geschichteten Anordnungen durch Autoklavenbehandlung
nicht beeinträchtigt wird.
Ein anderes Dutzend Schichtstoffe, 3 aus jeder Untergruppe,
wurde über Nacht der Temperatur von -17,80C (O0F) ausgesetzt
und am folgenden Morgen aus der -17,8 C .Atmosphäre entfernt
und unmittelbar darauf auf ihrer gesamten Oberfläche gehämmert, um das Haften von G-las an der Kunststoff zwischenschicht
bei -17,80O zu bestimmen. Bei allen 12 in dieser Weise getesteten
Anordnungen war die gesamte KunststoffZwischenschicht
nach diesem Arbeitsgang mit gesplittertem G-las bedeckt. Es
bestand kein merklicher Unterschied zwischen Anordnungen, welche nicht, der Ölbehandlung im Autoklaven ausgesetzt waren
im Vergleich zu den Autoklav-behandelten.
Die letzten 12_ Anordnungen wurden eine Zeitdauer von 2 Wochen
einer Atmosphäre ausgesetzt, welche oberhalb 95% relativer
Feuchtigkeit und bei 49°C (1200F) gehalten war. Am Ende dieser
2 Wochen zeigte sich nur leichte Feuchtigkeitseindringung von nicht über 1,6 mm (1/16 inch) in einigen Proben. Beim
β Π Q Q η Τ /nnr
r ο
Trocknen "bildeten sich nur einige kleine Kantenblasen in
einigen Unordnungen. Es trat keine fortlaufende Kantenschrumpfung bei irgendeiner der 12 getesteten Anordnungen
auf.
Aus diesen Tests ist zu schliessen, daß die Schichtstoffe, welche erfindungsgemäß behandelte KunststoffZwischenschichten
enthalten, leicht den Anforderungen des American·Standards
Association Code for Safety G-lazing Materials Z-26.
1——1950 entsprechen, selbst wenn die geschichteten Anordnungen
nicht im Autoklaven behandelt wurden. ;
Nach der Feststellung, daß die Öl-Autoklavbehandlung für flache Schichtstoffe fortgelassen werden kann, wurde ein
Produktionsgang mit einer regulären gekrümmten Windschutzscheibe durchgeführt. Die Einzelheiten dieses Arbeitens
sind- in dem folgenden Beispiel beschrieben.
Eine weichgestellte Polyvinylbutyralplatte wurde in einer Vakuumkammer von 76 om (30 inch) Durohmesser und etwa 210cm
(7 luß) Länge getrocknet. Die Kammer wurde durch elektrische Streifenerhitzer (strip heaters) erhitzt, welche die
Kammer unmittelbar umgaben. Die Temperatur wurde innerhalb der Kammer bei 570C (1350F) gehalten und die Kammer wurde
bis auf ein Vakuum von etwa im Mittel 711 mm (28 inoh) Quecksilbersäule evakuiert und dieses Vakuum wurde innerehalb
der Kammer aufrechterhalten. Zwei Kunststoffplatten
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wurden auf je 6 Fächer gebracht und für eine Stunde innerhalb
der Kammer belassen. Der Feuchtigkeitsgehalt des Kunststoffes nach der einstündigen Trockenperiode betrug zwischen 0,10
und Q15 Gew.$, bezogen auf das Gewicht der Zwischenschicht.
Nachdem der getrocknete Kunststoff aus der Trockenkammer entfernt
worden war, wurden die Windschutzscheiben zusammengestellt und ein Umfangskanal angelegt. Auf'dem Umfangskanal
wurde ein Vakuum von 685 mm (27 inch) Quecksilbersäule 10 Minuten lang bei Raumtemperatur aufrechterhalten.
Die Platten wurden dann durch einen Pfen befördert, welcher
bei einer Ofentemperatur von im Mittel 1740C (3450F) gehalten "
wurde. Das umgebende Vakuum von 685 mm (27 inch) Quecksilbersäule wurde auf jeder Anordnung während der gesamten 15' Minuten
aufrechterhalten, während deren die Anordnung der Ofentemperatur ausgesetzt'war. Während der 15 Minuten andauernden Einwirkungerreichte die Kunststoffzwischenschicht zwischen den Glasplatten eine Temperatur von 149°C (3000F). Die Windschutzscheiben
wurden aus dem Ofen entfernt, die Randkanalglieder forgenommen
und die Windschutzscheiben-auf nicht geschichtete Stellen gesichtet. "
Diese Versuchsserie umfasste 114 Anordnungen. Von diesen . ■
114 Anordnungen waren 83 von ungepressten Stellen vollständig frei, 21 weitere Anordnungen hatten sehr kleine üngepresste
Stellen- innerh'alb 6,3. mm (1/4 inch) von der Glaskante und nur
10 Anordnungen wiesen Stellen innerhalb des Sichtbereichs 4er
Windschutzscheibe auf. Die Testserie hatte daher eine Aus- -
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beute von 919^ an für den Handel annehmbaren Windschutzscheiben.
Aus obigem Produktionsgang kann geschlossen werden, daß eine
Ölbehandlung im Autoklaven zur Vollendung der Schichtung richtig gebundener Glasplattenpaare nicht erforderlich ist unter
der Voraussetzung, daß die Zwischenschicht auf Polyvinylbutyralkunststoff trockengehalten wird und eine behandelte Oberfläche
aufweist, welche eine leichte Evakuierung von Luft gestattet, die zwischen den Schichtstoffen während deren Zusam- i
menstellung eingeschlossen ist.
Wenn auch die Erklärung hierfür nicht absolut'sicher ist, so
wird als Theorie angenommen, daß die Umfangsevakuierung auf dem Hauptkörper der Anordnung einen unteratmosphärischen
Druck erzeugt, welcher fähig ist, die eingeschlossene Luft und eine begrenzte Menge Wasserdampf zu entfernen. Wenn jedoch
mehr als 0,2 Gew.$ Feuchtigkeit in der Kunststoffzwischenschicht
vorhanden'sind, so wird es notwendig, einen grösseren
Druck als denjenigen anzuwenden, welcher durch Evakuieren er- , möglicht wird; es wird nämlich überatmosphärischer Druck erforderlich, um die Feuchtigkeit andauernd in der Kunststoffzwischenschicht
einzuverleiben. Es wird angenommen, daß das Fehlschlagen der bisherigen Arbeitsweise zur Einschätzung
dieses Problems der Grund ist, warum Kantenrollen und Autoklavenbehandlung
als notwendig erachtet wurden.
Unter Anwendung der hier gelehrten Arbeitsweise, den Kunststoff
relativ frei von Feuchtigkeitsgehalt zu haltenk können
andere transparente, starre Materialien als G-Ias an Polyvinylbutyralkunststoff
geschichtet werden. Beispiele von zur Schichtung geeigneten Kunststoffen sind die Acrylate, organische
Silicone, Polystyrolkunststoffe, Vinylcopolymere, Cellulose-ester
u'sw. Polymerisiertes Methylmethacrylatharz findet weit verbreitet Anwendung in Schichtstoffen zur Verglasung von Plugzeugen,
wobei die Zwischenschicht aus Polyvinylbutyral zur Bindung an die relativ starren Kunststoffplatten verwendet wird.
Die Wärmebehandlung für das Trocknen der weichgestellten Polyvinylbutyralplatte
sollte bei einer Temperatur dicht bei 6O0C (14O0F) verrichtet werden. Ohne jedoch diese Temperatur
zu überschreiten. Höhere Temperaturen verursachen eine Schrumpfung des Kunststoffes. Niedrigere Temperaturen erfordern für
leistungsfähiges, gewerbliches Arbeiten eine zu lange Trockenbehandlung. Das Evakuieren der Umgebung, in welcher die Kunststoffplatten erhitzt werden, fördert das schnelle Trocknen.
Wenn auch der Kunststoff durch Lagerung in einem Kaum mit
kontrollierter Atmosphäre sehr niedriger Feuchtigkeit (weniger als 10$) im Laufe einiger Wochen getrocknet werden kann,
so wurde es doch als praktischer befunden, eine Wärmebehandlung wie sie oben beschrieben ist, anzuwenden, um den Feuchtigkeitsgehalt
der Zwischenschichten herabzusetzen und die getrockneten Zwischenschichten in einer Kammer mit kontrollierter Feuchtigkeit und Temperatur (20$ relative Feuchtigkeit und etwa 21oC (700F) zu lagern, bis der Schichtstoff
zusammengestellt wird.
ft rt .«■ Λ rt W J r% ** m, *».
Claims (8)
1. Gesehichtete Anordnung, bestehend aus einem Paar trans- '
parenter Platten relativ starren katerials und einer
thermoplastischen Zwischenschicht aus relativ "biegsamen·
Polyvinylbutyral zwischen den transparenten, starren Platten, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyvinylbutyralzwischenschicht
einen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 2 Gewicht stellen je 1u0ü feile der Zwischenschicht
aufweist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Zwischenschicht aufgerauhte Oberflächen aufweist. (|
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die relativ starren Platten Glasplatten sind.
4. Verfahren zur Herstellung der Schichtanordnung gemäß den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet,
daß man den Feuchtigkeitsgehalt der Zwischenschicht auf im wesentlichen weniger als 2 Gewichtsteile je 1000 Teile
der Zwischenschicht vor dem Zusammenstellen der Anordnung vermindert und daß man den Feuchtigkeitsgehalt dieser
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Zwischenschicht unterhalb, 2 Teilen je 10OiD hält, während man dieae Zwischenschicht sswischen dem Plattenpaar
anordnet und während man diese Glasplatten an ' diese Zwischenschicht bei einem Maximaldrufik nicht
wesentlich über Atmosphärendruck anachiohtet.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch, gekennzeichnet, daß
man die Zwischenschicht einer trockenen bei unteratmosphärischem Druck gehaltenen Atmosphäre aussetzt, während
der Feuchtigkeitagehalt vermindert ist.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Zwischenschicht während der Verminderung des
Feuchtigkeitsgehaltes auf eine etwa 600G (1400P) nicht
überschreitende Temperatur erhitzt.
7* Verfahren: nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
man .die Zwischenschicht für eine Zeitdauer, welche eine
Stunde nicht überschreitet, in einer evakuierten Umgebung erhitzt.
8. Verfahren naoh Anspruch 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schichtung ausgeführt wird, indem man den Umfang. ■ und nur den Rand der Anordnung mit einem biegsamen, ka- ·
nalförmigen Glied aus fliessfähigem, undurchlässigem Ma- ·
terial umschließt, um das Glied an einem Randteil der äusseren Oberflächen der Anordnung und im Abstand zu πφι-dee-tens
einem Teil des Umfangs der Anordnung zwQoks Sohafffung
einer Führung in der Nachbarschaft des Umfange der
Zwischenflächen zwischen der Zwischenschicht und den Glasplatten in enge Anschmiegung zu bringen, daß man
Luft von der Führung durch das Glied evakuiert, um Luft von zwischen der Zwischenschicht und den Glasplatten
zu entfernen und daß man die Anordnung und das diese umschliessende Material auf eine erhöhte Temperatur
erhitzt, während man diese Anordnung dem Atmosphärendruck nicht wesentlich überschreitenden Maximaldruck
unterwirft, um die Zwiselenschicht an jede Glasplatte zu '
binden, wobei man fortfährt, Luft aus dieser führung zu evakuieren.
Schichtanordnung, hergestellt gemäß Verfahren nach den Ansprüchen 4 bis 8,
ο η η ο η η I
η ο
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