DE2857054A1 - GLASS-PLASTIC LAMINATE AND METHOD AND DEVICE FOR ITS PRODUCTION - Google Patents
GLASS-PLASTIC LAMINATE AND METHOD AND DEVICE FOR ITS PRODUCTIONInfo
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- DE2857054A1 DE2857054A1 DE19782857054 DE2857054T DE2857054A1 DE 2857054 A1 DE2857054 A1 DE 2857054A1 DE 19782857054 DE19782857054 DE 19782857054 DE 2857054 T DE2857054 T DE 2857054T DE 2857054 A1 DE2857054 A1 DE 2857054A1
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Description
Glas-Kunststoff-Schichtwerkstoff, sowie Verfahren und Vorrichtung zu dessen Herstellung.Glass-plastic layer material, as well as process and device for its production.
Die Erfindung "betrifft einen Schichtwerkstoff, der aus einem.:, transparenten Kunststoff mit G-lasaussenf lachen besteht, wobei das Glas unter Pressung steht und dadurch erheblich verbesserte Eigenschaften inbezug auf den Bruchwiderstand gegen Biegung, Zug und Schlag aufweist.The invention "relates to a layered material consisting of a.:, transparent plastic with glass outer surfaces, whereby the glass is under pressure and thus considerably improved Has properties related to the breaking resistance against bending, tension and impact.
Auf der Oberfläche von üblichen Glas sind Mikrorisse,und diese sind der Grund für eine geringe Zug-und Biegefestigkeit von Glas, da diese z.B. beim Biegen von Glasplatten ein Ansteigen der Bruchgefahr bewirken. Um die Verwendung von Glas in solchen Fällen möglich zu machen, wo es einer höheren Spannung und Belastung unterworfen ist, wird es üblicherweise vergütet.On the surface of ordinary glass there are micro cracks, and these are the reason for a low tensile and flexural strength of glass, as this increases, for example, when bending glass plates the risk of breakage. To make the use of glass possible in cases where there is a higher tension and load is subject to, it is usually remunerated.
■Glas kann thermisch oder chemisch vergütet werden. Die thermische Vergütung erfolgt durch Aufblasen von kalter Luft auf warmes Glas. Die Oberflächen erstarren dabei schnell, und wenn auch das Innere des Glases abkühlt und sich zusammenzieht, wird die Oberfläche einer Pressung unterworfen, und die Mikrorisse können sich nicht öffnen und eine Erhöhung der Bruchgefahr verursachen. Es wird ... entsprechend der Druckbelastung auf das Innere des Glases eine Zugspannung aufgebaut, Das Vergüten erhöht die Eigenschaften von Glas inbezug auf den Widerstand gegen Biegung und Schlag erheblich, wenn aber die Glasoberfläche beschädigt wird, z.B. durch einen Stoss odei Schlag oder durch Biegen, werden die Spannungen plötzlich freigegeben, und die gesamte Platte zerspringt in kleine Bruch-. stücke.■ Glass can be tempered thermally or chemically. The thermal Compensation takes place by blowing cold air onto warm glass. The surfaces solidify quickly, and if so also the inside of the glass cools and contracts, the surface is subjected to a pressure, and the microcracks cannot open and increase the risk of breakage. A tensile stress is built up ... according to the pressure load on the inside of the glass, Das Tempering increases the properties of glass in terms of resistance to bending and impact significantly, but if the The glass surface is damaged, e.g. by a bump or blow or by bending, the tensions are suddenly released, and the entire plate shatters into small fragments. pieces.
Die chemische Vergütung kann durch Ionenaustauschverfahren erfolgen, wobei einwertige Alkaliionen in den Oberflächen durchThe chemical tempering can be done by ion exchange processes, whereby monovalent alkali ions in the surfaces through
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andere Alkaliionen mit grb'sserem Durchmesser ausgetauscht werden. Im allgemeinen sind die Ionenarten Li ; Na und K. mit Ionendurchmeösern von 0,120 nin, 0,190 nm bzw. 0,266 nm. ·other alkali ions with a larger diameter are exchanged. In general, the ion species are Li; Well and K. with Ion diameters of 0.120 nm, 0.190 nm and 0.266 nm, respectively.
Werkstoffe zum Verglasen, die aus geschichteten Glas und Kunststoff bestehen, sind bereits bekannt und werden an bestimmten Stellen verwendet, z.B. Schulen, Banken, Läden, Sporteinrichtungen, Fabriken und Krankenhäusern, sbenso wie in bestimmten Arten von Fahrzeugen. Bei diesen Schichtwerkstoffen ist die Eigenschaft des Kunststoffes inbezug auf mechanische Einflüsse kombiniert mit dem Widerstand des Glases gegen aggressive Umgebung, Abrieb und Putzmittel. Da das Glas derartiger Schichtwerkstoffe unter ungenügender oder k-einer Pressung steht oder unter einer Pressung, welche' infolge des Fliessens des Bindemittels nach kurzer Zeit aufhört, können sich die Mikrorisse bilden, v/obei die Glasschichten im Schichtwerkstoff im wesentlichen in gleicher Weise, wie bei üblichen, nicht geschichteten Glasplatten brechen. ■Glazing materials made from layered glass and plastic exist, are already known and are used in certain places, e.g. schools, banks, shops, sports facilities, Factories and hospitals, as well as certain types of vehicles. With these layer materials, the Property of the plastic in relation to mechanical influences combined with the resistance of the glass to aggressive surroundings, abrasion and cleaning agents. Because the glass of such layered materials is under insufficient or k-a pressure or under a pressure which is due to the flow of the binder stops after a short time, the microcracks can form, v / above the glass layers in the layer material essentially break in the same way as with conventional, non-layered glass plates. ■
Gemäss der Erfindung wird ein Glasschichtv/erlzstoff erhalten, der ausgezeichnete Eigenschaften inbezug auf den Widerstand gegen mechanische Einflüsse aufweist, da das Glas in einem solchen Mass zusammengepresst ist, dass die Wirkungen1der oben diskutierten Mikrorisse im wesentlichen beseitigt sind. Das Glas kann dabei einer erheblichen Dehnungs-, Biegungs- oder Schlagbelastung unterworfen werden, ohne dass sich die Mikrorisse in der Oberfläche des Glases öffnen, die eine Erhöhung der Brucherscheinungen ergeben. Da das Glas über seinen ganzen Querschnitt zusammengepresst ist, kann keine Granulation auftreten. According to the invention / a is obtained erlzstoff Glasschichtv having excellent properties with respect to resistance to mechanical influences, since the glass is compressed to such an extent that the effects of the above-discussed 1 microcracks are essentially eliminated. The glass can be subjected to considerable elongation, bending or impact loads without opening the microcracks in the surface of the glass, which increase the breakage. Since the glass is compressed over its entire cross-section, no granulation can occur.
Der Schichtwerkstoff gemäss der Erfindung enthält auf diese Weise Glas, welches über den ganzen Querschnitt zusammengepresst ist und mittels eines nicht kaltkriechenden Klebers mit einer Kunststoffschicht verbunden ist, so dass cie Presskraft auf das Glas aus dem Kunststoff übertragen wird, der sich imThe layer material according to the invention contains these Wise glass, which is pressed together over the entire cross-section and with a non-cold-creeping adhesive a plastic layer is connected, so that the pressing force is transferred to the glass from the plastic, which is in the
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Zustand einer elastischen Zugbelastung befindet. Die ErfindungState of elastic tensile load. The invention
betrifft ebenfalls ein Verfahren zum Herstellen eines derarti- " [also relates to a method for producing such a- "[
■ · ."■.. l·■ ·. "■ .. l ·
gen Schichtwerkstoffes,gemäss welchem das Glas in nicht zusam-. · |gene layer material, according to which the glass in not together. · |
mengepressten Zustand mittels eines nicht kaltkriechenden KIe- . \ bers mit einer Kunststoffschicht verbunden wird und danach der ' j Pressung unterworfen wird. · :. \ pressed state by means of a non-cold creeping KIe-. \ Bers is connected to a plastic layer and then the 'j pressure is subjected. ·:. \
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Herstellen
eines derartigen Schichtwerkstoffes, wobei diese Vorrichtung ;
Anordnungen zum Erzeugen des Zustandes elastischer Zugbelastung
in dem Kunststoff durch Biegen einschliesst.The invention also relates to an apparatus for manufacturing
such a layer material, this device; Arrangements for creating the state of elastic tensile load
includes in the plastic by bending.
Es ist wesentlich, dass ein Kleber mit gutem Widerstand gegen
ikltkriechen verwendet wird, um die Presskraft aus dem i
Kunststoff auf das Glas auf die Dauer zu übertragen. Hit einem ;
nicht kaltkriechenden Kleber ist gemeint, dass der Kleber eine
Verbindung ergibt, die im wesentlichen starr ist und nicht ermöglicht, dass die verbundenen Elenente unter Belastung sich . ■
gegeneinander bewegend Kalthärtende Kleber, warmhärtende KIe- . iber,
durch Durchstrahlung härtbare Kleber, Kleber, die durch j Feuchtigkeit härten und anaerob härtende Kleber können für das j
Verfahren verwendet werden, und ebenfalls können bestimmte Fo- [
Ii erikleb er''und heisschmelzende Kleber mit einem geringen Grad , [
von Kaltkriechen verwendet werden. Die Kleber können einen la- j tenten Härter enthaltende Einkomponentenkleber oder Zweikomponentenkleber
sein. Als Beispiele für geeignete Kleber können
Epoxy-kieber, Polyurethan-, Polyester-, Cyanoacryl-, Acryl-,
Silicon- und Polyamidkleber genannt werdeno It is essential to have an adhesive with good resistance to
ikltkriechen is used to transmit the pressing force from the i plastic on the glass in the long run. Hit one; Not cold-creeping glue is meant that the glue is one
Connection results that is essentially rigid and does not allow the connected elements to move under load. ■ Moving against each other Cold-curing adhesives, heat-curing adhesives. Radiation curable adhesives, moisture cure adhesives, and anaerobically curing adhesives can be used for the process, and certain photo and hot melt adhesives with a low degree of cold creep can also be used will. The adhesives can be one-component adhesives or two-component adhesives containing a latent hardener. As examples of suitable adhesives you can
Epoxy, polyurethane, polyester, cyanoacrylic, acrylic,
Silicone and polyamide adhesives are mentioned o
Jedes Glas kann-zur Herstellung der Schichtwerkstoffe gemäss
der Erfindung verwendet werden. Das Glasmaterial kann, wenn
gewünscht thermisch oder chemisch vergütet sein.Each glass can be used to produce the laminated materials according to
of the invention can be used. The glass material can if
desired to be thermally or chemically tempered.
Der Grad der Pressung des Glases hängt von drei Faktoren ab,
nämlich der Dicke des Glases im Verhältnis zu der des Kunst-The degree of compression of the glass depends on three factors,
namely the thickness of the glass in relation to that of the art
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stoffs, dem Elastizitätsmodul des Glases im Verhältnis'zu dem des Kunststoffes und der Eigenschaft des Kunststoffes inbezug auf elastische Belastung und Widerstand gegen Kaltkriechen. Dünnes Glas in Verbindung mit dickem und steifem Kunststoff unter grosser elastischer Vorspannung ergibt auf diese Weise eine maximale Pressung des Glases. Als Beispiel für entsprechende Kunststoffe werden genannt, Polystyrol, Polyvinylchlorid, Polykarbonat, ungesättigte Polyester, Acrylharze und Styren-acrylonitril-harze. Polykarbonat ist ein besonders geeigneter Kunststoff, da er völlig transparent ist und eine sehr gute Schlagfestigkeit hat.material, the modulus of elasticity of the glass in relation to the of the plastic and the properties of the plastic in terms of elastic load and resistance to cold creep. Thin glass in connection with thick and stiff plastic under great elastic pretension results in this way a maximum compression of the glass. Examples of such plastics are polystyrene, polyvinyl chloride, Polycarbonate, unsaturated polyester, acrylic resins and styrene-acrylonitrile resins. Polycarbonate is a particularly suitable one Plastic because it is completely transparent and has very good impact resistance.
Gemäss einer vorzugsweisen Ausführungsform sind die hergestellten Schichtwerkstoffe symmetrisch, d.h. sie bestehen aus einer Kunststoffschicht mit Glas gleicher Dicke auf jeder Seite. Die Neigung zum Werfen bei Temperaturänderung ist in symmetrischen Schichtwerkstoffen bei dieser Art des Aufbaus vermieden.According to a preferred embodiment, they are manufactured Layered materials symmetrical, i.e. they consist of a plastic layer with glass of the same thickness on each side. the The tendency to throw when the temperature changes is symmetrical Layered materials avoided with this type of structure.
Gemäss der Erfindung soll die Dicke des Glases vorteilhafterweise unter 4 mm vorzugsweise im Bereich von 0,1 - 4 mm und insbesondere 0,2-2 mm sein. Die Dicke des Kunststoffes soll im Bereich von 1-35 mm, vorzugsweise 5-10 mm liegen. Das Verhältnis zwischen der Dicke des Kunststoffes und in Verbindung mit einem symmetrischen Schichtwerkstoff,· der Gesamtdicke der Glasplatten soll im Bereich von 2 - 35, vorzugsweise 2,5 20 liegen.According to the invention, the thickness of the glass should advantageously be less than 4 mm, preferably in the range 0.1-4 mm and in particular 0.2-2 mm. The thickness of the plastic should be in the range of 1-35 mm, preferably 5-10 mm. The ratio between the thickness of the plastic and, in connection with a symmetrical layer material, the total thickness of the glass plates should be in the range of 2-35, preferably 2.5-20.
Die Pressung des Glases kann durch Kleben und Härten bei einer erhöhten Temperatur erreicht werden. Y/enn der Schichtwerkstoff abkühlt, zieht sich der Kunststoff stärker zusammen, als das Glas, wobei das Glas gepresst wird. Um eine in der Praxis bei diesem Verfahren zweckmässige Presskraft zu erreichen, sollte die Temperatur beim Zusammenschichten im Bereich von 50 - 2000C, vorzugsweise 80 - 1500C liegen μηα das Verhältnis. zwischen der Dicke des Kunststoffes und der Gesamtdicke äerThe pressing of the glass can be achieved by gluing and hardening at an elevated temperature. When the layer material cools down, the plastic contracts more than the glass, whereby the glass is pressed. 200 0 C, preferably 80 - - to achieve an expedient in practice with this method pressing force, the temperature during the laminating together in the range of 50 should be 150 0 C μηα the ratio. between the thickness of the plastic and the total thickness
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der Glasschichten soll nicht unter 2,5 betragen.the glass layers should not be less than 2.5.
Die bei diesem Verfahren erreichbare Presskraft·ist durch d>e : Tatsache begrenzt, aass die Temperatur während des. Zusammen- ■ schichtens unterhalb der Erweichungstemperatur des Kunststoffes. liegen muss. Die elastische Dehnung des Kunststoffes beim Abkühlen des Schichtwerkstoffes ist daher im wesentlichen auf Werte unter etwa 7 /00 begrenzt. TJm eine für praktische Zwecke geeignete Pressung zu erreichen, darf die im Längsweg verbleibende Dehnung nicht unter 2 /00 absinken.The achievable with this method is pressing force · by d> e: limited fact the temperature aass during the cooperation ■ layering below the softening temperature of the plastic.. must lie. The elastic expansion of the plastic when the layer material cools is therefore essentially limited to values below about 7/00. To achieve a compression suitable for practical purposes, the elongation remaining in the longitudinal travel must not drop below 2/00.
Einen Weg, um den gesamten geeigneten Elastizitätsbereich des entsprechenden Kunststoffmaterials auszunutzen, ist, den Kunststoff durch mechanische Mittel gedehnt zu halten, die Zusammenschichtung unter Aufrechterhaltung der Dehnung durchzuführen und darauf die äussere Dehnungskraft aufzuheben. Auf diese V/eise kann eine elastische Verformung des Kunststoffes bis zu 10$ erreicht werden. Ein Weg, um eine mechanische Dehnung dieser Art durchzuführen,ist ee, Halter oder andere Anordnungen zum Befestigen entlang den Kanten der Kunststoffplatte zu befestigen und diese durch mechanisches Ziehen in der Ebene der Platte zu dehnen. Die Platte kann auf diese Weise einachsig gedehnt werden, jedoch ist es vorzuziehen, dass sie biaxial gedehnt wird, damit sie später im Gebrauch einer Biegung in allen Richtungen ohne Bruch widersteht. Um lokale Behnungsspitzen an den Befestigungspunkten zu verhindern, können mehrere in geringem Abstand liegende Halter verwendet werden. Das biaxiale Dehnen kann entweder in zwei Richtungen rechtwinklig zueinander oder derart durchgeführt werden, dass alle entlcng den Kanten aufgebrachten Kräfte auf die Mitte der Platte zu gerichtet sind. Das letztere Verfahren wird bevorzugt, da es die gleichförmigste Verteilung der Dehnung ergibt, die Probleme des Nachrichtens der Richtung der Zugkräfte während des Dehnens vermindert. Es ist auch bei Aufbringen von Kräften, die auf die Mitte der Platte zu gerichtet sind, eine JustierungOne way to utilize the entire suitable elastic range of the corresponding plastic material is to keep the plastic stretched by mechanical means, the layering to be carried out while maintaining the stretch and then canceling the external stretching force. To this Alternatively, an elastic deformation of the plastic of up to $ 10 can be achieved. One way to get a mechanical stretch of this Type to perform is ee, holder or other arrangements for fastening along the edges of the plastic plate and this by mechanical pulling in the plane of the Stretch plate. The plate can be stretched uniaxially in this way, but it is preferable that it be biaxially is stretched so that later in use it will withstand bending in all directions without breaking. To local activity peaks To prevent the attachment points at the fastening points, several holders can be used at a short distance from each other. That Biaxial stretching can either be done in two directions at right angles to each other or so that all of them are along forces applied to the edges are directed towards the center of the plate. The latter method is preferred because of it the most uniform distribution of elongation gives rise to the problem of telling the direction of the tensile forces during elongation reduced. It is also with exerting forces that towards the center of the plate, make an adjustment
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der Kräfte im Hinblick auf den Abstand zwischen dem Befestigungspunkt und der Mitte erforderlich und die aufgebrachten Kräfte sind relativ gross. Eine Platte aus'Polykarbonat mit einer Abmessung von 2 χ 2 m und einer Dicke v.on 10 mm muss . z.B. mit einer Kraft etwa 100 000 N rechtwinklig zu jeder Seite gedehnt werden, damit sie Tf° gedehnt wird. Ein anderer und bevorzugter Weg zur Ausnutzung des elastischen Bereichs des Kunststoffes bis zu seiner Grenze ist der, die Kunststoffplatte durch eine äussere mechanische Kraft elastisch gebogen zu halten, und eine Glasplatte auf die konvexe Seite der Kunststoffplatte in dieser Lage aufzuschichten. Nach dem Härten v/ii?d der Schichtwerkstoff eben gelegt und in der anderen Richtung gehalten und in diesem Zustand wird eine Glasschicht auf die andere Seite des Kunststoffes aufgeschichtet. Wenn die äusseren Biegekräfte aufgehoben werden, ist eine ebene Kunststoffplatte mit zusammengepressten Glasflächen hergestellt. Die Vorrichtung für dieses Verfahren ist erheblich einfacher, hat ein geringeres Gewicht und ist leichter zu handhaben, df=·, u.a. die erforderlichen Kräfte zum Erzielen des elastischen Spannungszustandes des Kunststoffes auf diese Weise geringer, als bei anderen Dehnverfahren sind.of the forces required with regard to the distance between the attachment point and the center and the forces applied are relatively large. A sheet of polycarbonate with a dimension of 2 χ 2 m and a thickness of 10 mm must. For example, it can be stretched at a right angle to each side with a force of about 100,000 N so that it is stretched Tf °. Another and preferred way of utilizing the elastic range of the plastic to its limit is to hold the plastic plate elastically bent by an external mechanical force and to stack a glass plate on the convex side of the plastic plate in this position. After hardening, the layer material is laid flat and held in the other direction and in this state a layer of glass is stacked on the other side of the plastic. When the external bending forces are eliminated, a flat plastic plate with pressed glass surfaces is produced. The device for this process is considerably simpler, has a lower weight and is easier to handle, df = ·, among other things, the forces required to achieve the elastic state of tension of the plastic in this way are lower than with other stretching processes.
Ein anderer Weg zum Aufbringen der Pressung ist es, Glas auf gereckten (orientierten) Kunststoff aufzuschichten und nach dem Vollständigen Härten den Schichtwerkstoff kurzzeitig zu erwärmen. Das Schrumpfen des Kunststoffes, der dabei härtet, presst das Glas. Es ist auch möglich, das Zusammenschichten derart durchzuführen, dass das mit Klebstoff beschichtete Glas gekühlt wird, worauf eine warme Kunststoffschicht gegen das Glas gepresst wird. In diesem Fall muss das Härten erfolgen, bevor die Temperatur sich ausgeglichen hat. Kunststoff, der soweit erwärmt ist, dass der fliessen kann oder weich ist, kann auch auf eine mit Klebstoff beschichtete gekühlte Schicht aufgegossen bzw. aufgewalzt werden. Wenn ein Zweikomponen^tenkleber verwendet wird, kann in den .beiden letzteren FällenAnother way of applying the pressure is to put glass on it Laying up stretched (oriented) plastic and after to briefly heat the coating material after complete hardening. The shrinking of the plastic, which hardens in the process, presses the glass. It is also possible to layer it together perform in such a way that the glass coated with adhesive is cooled, whereupon a warm plastic layer is pressed against the glass. In this case, hardening must take place, before the temperature has evened out. Plastic that is heated to the point that it can flow or is soft, can also be poured or rolled onto a cooled layer coated with adhesive. If a two-component adhesive can be used in the latter two cases
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zweckmässig eine Komponente auf das Glas und die andere auf den Kunststoff aufgebracht werden. · ■ "expediently one component on the glass and the other on the Plastic can be applied. · ■ "
Um eine maximale Pressung des Glases zu erreichen, kann es in bestimmten-Fällen zweckmässig sein, Kombinationen der vorsteh-eiE> erläuterten Verfahren zu verwenden, z.B. kann das Zusammen-, schichten bei einer erhöhten Temperatur während gleichzeitige-ia mechanischen Dehnen des Kunststoffes ausgeführt werden.In order to achieve maximum compression of the glass, it can be in In certain cases, combinations of the above> To use the method explained, e.g. the layering together, layering at an elevated temperature during simultaneous-ia mechanical stretching of the plastic can be carried out.
Es ist wesentlich und kennzeichnend für das Verfahren gemäss der Erfindung, dass keine Scherkräfte in der Klebverbindung auftreten dürfen, bis der Klebstoff völlig gehärtet und in einen Zustand überführt ist, der kein plastisches Fliessen erlaubt, und dass das Glas der Druckwirkung des Kunststoffes nicht unterworfen wird, bis dieser Zustand erreicht'ist.It is essential and characteristic of the procedure according to the invention that no shear forces may occur in the adhesive bond until the adhesive has completely cured and in a state has been transferred that does not allow plastic flow, and that the glass is not subjected to the pressure effect of the plastic until this state is reached.
Sowohl das Kunststoffmaterial, als auch der Kleber werden entsprechend so ausgewählt, dass der erhaltene Werkstoff transparent ist, jedoch können gefärbte Schichtwerkstoffe und Schichtwerkstoffe, die nicht transparent sind,aich in den Schutz"bereich der Erfindung fallen. ' ■ .Both the plastic material and the glue are made accordingly selected so that the material obtained is transparent, however, colored layer materials and layer materials, which are not transparent, aich in the protection "area fall of the invention. '■.
Die Erfindung betrifft also einen Schichtwerkstoff aus Glas und Kunststoff und ein Verfahren und eine Vorrichtung zu dessen Herstellung. Um einen schlagwiderstandsfähigen Schichtwerkstoff zu erhalten, ist das Glas im Schichtwerkstoff über den ganzen Querschnitt mittels des Kunststoffes zusammengepresst, der unter elastischer Zugbelastung steht. Die Kräfte zwischen dem Glas und dem Kunststoff werden mittels einer Schicht von nicht kaltkriechendem Kleber zwischen beiden übertragen. Der Schichtwerkstoff Wird hergestellt durch Verbinden des Glases mit dem Kunststoff mittels eines nicht kaltkriechenden Klebers, wobei die Verbindung v/ährend des gesamten Klebens und Härten des Klebers frei von Scherkräften gehalten wird, derart, dass das Glas nach beendeter Härtung des Klebers einer Pressung durch die Kontraktionskräfte aus dem Kunststoff unterworfen ist. DieThe invention thus relates to a layer material made of glass and Plastic and a method and a device for its production. About an impact-resistant layer material to obtain, the glass in the layer material is pressed together over the entire cross-section by means of the plastic, the is under elastic tensile load. The forces between the Glass and the plastic are transferred between the two by means of a layer of non-creep adhesive. The layer material Is produced by bonding the glass to the plastic with a non-creep adhesive, whereby the connection during the entire gluing and hardening of the Adhesive is kept free of shear forces in such a way that the glass is pressed through after hardening of the adhesive the contraction forces from the plastic is subjected. the
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Kontraktionskräfte im Kunststoff können z.B. äurcli mechanische Zugkräfte vor oder während des Klebens oder durch Kleben bei' einer erhöhten Temperatur erreicht werden. !Eine- Vorrichtung zum Herstellen des Schichtwerkstoffes enthält einen Rahmen zum Abstützen des Kunststoff materials und Anordnungen zu;n Aufbringen einer verteilten Biegekraft im wesentlichen rechtwinklig zum Kunststoffmaterial und zwischen den Abstützpunkten.Contraction forces in plastic can, for example, be a mechanical one Tensile forces before or during gluing or by gluing at ' an elevated temperature can be reached. ! A device for producing the layer material contains a frame for Support of the plastic material and arrangements to; n apply a distributed bending force substantially perpendicular to the plastic material and between the support points.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is illustrated below with reference to the drawings of exemplary embodiments explained in more detail.
Pig. 1, 2 und 3 der Zeichnungen zeigen verschiedene geeignete Vorrichtungen zur Durchführung der Erfindung.Pig. 1, 2 and 3 of the drawings show various suitable devices for practicing the invention.
Alle dargestellten Vorrichtungen bestehen aus einem Rahmen oder Plansch zum Abstützen der Grundmaterialschicht, im allgemeinen dem Kunststoffteil, an wenigstens zwei seiner gegenüberliegenden Kanten und Anordnungen zum Aufbringen einer über dici Oberfläche verteilten Kraft zv/ischen den Ab süt ζ punkten, wobei diese Kraft im wesentlichen rechtwinklig zur Schicht des Grundmaterials gerichtet ist. Der Rahmen ist entsprechend so ausgebildet, dass er die Platte des Grundmaterials im wesentlichen entlang ihrem ganzen Umfang abstützt. Eine geeignete Anordnung zum Aufbringen einer verteilten Biegekraft besteht aus einem oder mehreren v/eichen Stempeln, die im wesentlichen rechtwinklig zur Platte des Grundmaterials bewegbar sind. Es kann auch zweckmässig sein, dass der Rahmen oder Plansch so ausgebildet ist, dass der gesamte Umfang der Basismaterialplatte in gasdichte Anlage mit ihm gebracht werden kann, wobei der Rahmen mit einer gasdichten Kammer in Verbindung steht, wexche eine Seite der Platte des Basismaterials einschliesst, wenn dieses in dem Rahmen eingesetzt ist, und dass die Anordnung zum Aufbringen einer verteilten Biegekraft aus einer Zuführleitung für Druckgas zu der gasdichten Kammer besteht. Um das Abdichten der Platte des Basismaterial gegen den Rahmen zu vereinfachen, kann ein flexibler gasdichter PiIm an der ÖffnungAll of the devices shown consist of a frame or plank for supporting the base material layer, in general the plastic part, on at least two of its opposite Edges and arrangements for applying a force distributed over the surface zv / ischen the Ab sut ζ points, where this force is directed essentially at right angles to the layer of base material. The framework is accordingly formed so that it is essentially the plate of the base material supported along its entire circumference. A suitable arrangement for applying a distributed bending force exists of one or more v / oak punches which can be moved substantially at right angles to the plate of the base material. It can also be expedient that the frame or puddle is designed so that the entire circumference of the base material plate can be brought into gas-tight installation with him, wherein the frame is in communication with a gas-tight chamber, wexche one side of the plate includes the base material when inserted in the frame, and that the assembly for applying a distributed bending force from a supply line for compressed gas to the gas-tight chamber. To the sealing of the plate of the base material against the frame A flexible gas-tight PiIm on the opening can simplify this
. ■ .. ■.
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des Rahmens angeordnet und gegen den Rahmen abgedichtet sein, -the frame be arranged and sealed against the frame,
/der so dass er zwischen den Inneren der Kammer und/auf dem Rahmen.. :./ the so that he is between the interior of the chamber and / on the frame ..:.
aufgesetzten Platte des Basismaterials liegt. Um das Anpressen" des anderen Teils des Schichtwerkstoffes, wie Glasplatten, Pil-" me oder Tafeln, gegen die Basismaterialsplatte zu erleichtern·,- ] kann die Vorrichtung mit einer flexiblen gasdichten Folie mit.--. einer Anordnung zum Abdichten der Folie gegen die Platte des Basismaterials ausserhalb des Umfangs des aufgesetzten Schichtteils ausgerüstet sein und eine Anordnung-zum Evakuieren des Z v/i sch en raum s zwischen dem gasdichten Film und der Platte des Basismaterials enthalten. Der Rahmen der Vorrichtung kann einen Flansch und einen Gegenflansch einschliessen, zwischen welchen die Platte des Basismaterails fest eingeklemmt werden kann, oder er kann einen einzigen Flansch aufweisen, der in der Weise ausgebildet ist, dass die Platte des BasiomaAerials frei gegen den Flansch bewegbar ist und gegen diesen durch die aufgebrachte Biegekraft angepresst wird.attached plate of the base material lies. By the pressing of "the other part of the coating material, such as glass plates, pilgrim" me or to facilitate against the base material plate · panels -], the device can with a flexible gas-tight film with .--. be equipped with an arrangement for sealing the film against the plate of the base material outside the circumference of the attached layer part and contain an arrangement for evacuating the space between the gas-tight film and the plate of the base material. The frame of the device can include a flange and a mating flange, between which the plate of the base material can be firmly clamped, or it can have a single flange which is designed in such a way that the plate of the base material is freely movable against the flange and is pressed against this by the applied bending force.
Ein Verfahren zum Herstellen von Schichtwerkstoffen gemäss der Erfindung in dem Fall, in dem die aufgebrachte Kraft eine Biegekraft ist, enthält das Abstützen einer Basismaterialplatte an wenigstens zwei gegenüberliegenden Kanten, während eine verteilte Biegekraft zwischen den aufgestützten Teilen aufgebracht und im wesentlichen rechtwinklig zur Ebene durch die abgestützten Teile gerichtet wii-d. Eine entsprechende Art des Aufbringens der verteilten Biegekraft ist es, einen oder mehrere v/eiche Stempel gegen die Basismaterialplatte zu bewegen. Dieses Verfahren kann mit einer, einfachen Vorrichtung durchgeführt werden und gibt eine weite Auswahl an Biegemustern. Die verteilte Biegekraft kann auch durch Aufbauen eines Differenzgasdrucks zwischen den Seiten der Basismaterialschicht erreicht werden. Dieses Verfahren hat u.a. den Vorteil, dass es eine sehr gleüiförmige und sanfte Biegekraft auf den Schichtwerkstoff ergibt. Vorteilhafterweise werden andere ggf. erforderliche Schichtteile, wie Glasplatten, andere Tafeln, Blätter oder Folien in denA method for producing layered materials according to Invention in the case where the applied force is a bending force includes supporting a base material plate on at least two opposite edges, while one spread Bending force applied between the supported parts and substantially perpendicular to the plane through the supported Parts directed wii-d. A corresponding type of application the distributed bending force is to move one or more v / oak punches against the base material plate. This Method can be carried out with a simple device and gives a wide range of bending patterns. The distributed Bending force can also be achieved by building up a differential gas pressure between the sides of the base material layer. One of the advantages of this process is that it is very equilibrium and results in a gentle bending force on the layer material. Advantageously, other possibly required layer parts, such as glass plates, other boards, sheets or foils are in the
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Schichtwerkstoff, in dichte Berührung mit dem Basismaterial dadurch gebracht werden, dass eine gasdichte Folie oberhalb des Schichtteils angeordnet wird, dass die Folie gegen das Basismaterial ausserhalb des Umfangs des Schichtteils abgedichtet wird, und dass der Zwischenraum zwischen der Folie und dem B material evakuiert wird.Layered material, in close contact with the base material be brought that a gas-tight film is arranged above the layer part that the film against the base material is sealed outside the circumference of the layer part, and that the space between the film and the B material is evacuated.
In Fig. 1 ist eine Vorrichtung dargestellt, die als Kammer 1 mit einer Zuführleitung 2 an ihrem Boden und einem um due offene Seite 7 nach aussen gerichteten Flansch 3 ausgebildet ist. Das Basismaterials 4 wird entlang der Kanten mittels eines Gregenflanseh.es 5 festgeklemmt. Das Basismaterial kann mittels eines Druckmediums(z.B. Luft(nach oben gepresst werden .welche über das Verbindungsstück 2 eingeführt wird. Das Basismaterial kann auch nach aussen mittels einer oder mehrerer entsprechend angeordneter und geformter Körper 6 mit einer Höhe grosser als die Tiefe der Kammer nach aussen gebogen werden.In Fig. 1 a device is shown which is designed as a chamber 1 with a feed line 2 at its bottom and a flange 3 facing outwards around the open side 7. The base material 4 is clamped along the edges by means of a Gregenflanseh.es 5. The base material may be introduced via the connecting piece 2 by means of a pressure medium (for example air (.which are pressed upwards. The base material may also outwards by one or more correspondingly arranged and shaped body 6 with a height larger than the depth of the chamber to the outside be bent.
In Fig.-2 ist eine Vorrichtung mit einem nach innen gerichteten Flansch 3 dargestellt. Das Basismaterial 4} welches in diesem Fall im Inneren der Kammer 1 eingelegt ist, wird gegen den Flansch 3 durch den Druck abgedichtet, der auf die Unterseite des Basismaterials wirkt, ist jedoch gegen diesen bewegbar. Das Basismaterial kann, wie in der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform entweder mittels eines über das Verbindungsstück 2 eingefuhrbenDruckmediums oder mittels geformter Körper 6 nach aussen gebogen werden. -In Fig. 2 a device with an inwardly directed flange 3 is shown. The base material 4 }, which in this case is inserted inside the chamber 1, is sealed against the flange 3 by the pressure that acts on the underside of the base material, but can be moved against it. As in the embodiment shown in FIG. 1, the base material can be bent outward either by means of a pressure medium introduced via the connecting piece 2 or by means of shaped bodies 6. -
Wenn fliessendes Öberflächenmaterial verwendet wird, können die in Fig. 1 und 2 gezeigten Vorrichtungen zweckmässig in folgender Weise benutzt werden.If flowing surface material is used, the devices shown in FIGS. 1 and 2 can suitably be used in the following Way to be used.
Das Basismaterial 4 wird in die Öffnung 7 der Kammer eingelegt und mittels eines Druckmediums oder der Formkörper 6 nach aussen gebogen, worauf das Oberflächennaterial 8 aui' das Basismaterial 4 aufgebracht wird, wo es zum AnhaftenThe base material 4 is placed in the opening 7 of the chamber and outwards by means of a pressure medium or the molded body 6 bent, whereupon the surface material 8 aui 'the base material 4 is applied where it adheres
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und Festsitzen mittels eines zwischen dem Oberflächenmaterial 8 und dem Basismaterial 4 aufgebrachten Klebers . :.. gebracht wird. Die Biegekräfte werden dann entweder durch Verbinden des Verbindungsstückes 2 mit der Atmosphäre ' oder durch Bewegen der Formstücke 6 nach unten aufgehoben. Daeand being stuck by means of one between the surface material 8 and the base material 4 applied adhesive. : .. is brought. The bending forces are then either by connecting the connecting piece 2 to the atmosphere ' or canceled by moving the fittings 6 downwards. Dae
Basis-Base-
an einer Seite beschichtete/Material wird dann aus der Vorrichtung herausgenommen. Menn eine doppelseitige Beschichtung gewünscht wird, v/ird die Platte umgedreht,und ihre andere Seite wird der gleichen Weise behandelt.Material coated / on one side is then removed from the device. If a double-sided coating is desired, the panel is turned over and its other side treated in the same way.
Fig. 3 zeigt eine Vorrichtung ähnlich der gemäss Fig. 1, die jedoch zusätzlich mit einer flexiblen und undurchlässigen Folie oder einem Gewebe-10 ausgestattet ist, der grosser als das Oberflächenmaterial ist und die gegen das Basismaterial 4 abgedichtet werden kann, v/enn sie über das Oberfläuhenmaterial 8 gelegt ist. Eine pneumatische Pumpe ist zum Evakuieren des Spaltes zwischen der Folie 10 und Basismaterial 4 über die lei- f tung 12 angeordnet. Die Vorrichtung ist zum Beschichten mit [ gepressten Folien, Blätter oder dünnen Platten geeignet. Die Fig« zeigt den Flansch 3 nach aussen gerichtet, wie in Fig. 1, jedoch kann er ebenso wie in Fig. 2 dargestellt, nach innen gerichtet sein. Die Vorrichtung wird zweckmässig derart verwendet, dass das Basismaterial in die öffnung 7 eingelegt wird und durch ein Druckmedium oder die Formkörper 6 nach aussen gebogen wird. Das Oberflächenmaterial 8 und/oder das Basismaterial 4 ist mit einem entsprechenden Kleber 9 beschichtet, und das Oberflächenmaterial 8 wird auf das Basismaterial 4 aufgelegt. Die flexible Folie 10 wird oberhalb des Oberflächenmaterials aufgelegt und gegen das Basismaterial 4 abgedichtet. Die luft zwischen der Folie 10 und dem Basismaterial wird mittels der Luftpumpe 11 über die Leitung 12 entfernt, v/obei die umgebende Atmosphäre das Oberflächenmaterial nach unten presst, und es entsprechend dem Basismaterial verformt. Das Oberflächenmaterial ist anschliessend gegen das Basismaterial, z.B. durch Abkühlen oder Härten des Klebstoffes festgelegt. Auch in diesem Fall kann das Verfahren für die andere Seite des Basis-3 shows a device similar to that according to FIG. 1, but which is additionally equipped with a flexible and impermeable film or fabric 10 which is larger than the surface material and which can be sealed against the base material 4 if it is is placed over the surface material 8. A pneumatic pump is arranged for evacuating the gap between the film 10 and base material 4 through the managerial f tung 12th The device is suitable for coating with [pressed foils, sheets or thin plates. The figure shows the flange 3 directed outwards, as in FIG. 1, but it can, as shown in FIG. 2, be directed inwards. The device is expediently used in such a way that the base material is inserted into the opening 7 and is bent outward by a pressure medium or the molded body 6. The surface material 8 and / or the base material 4 is coated with a corresponding adhesive 9, and the surface material 8 is placed on the base material 4. The flexible film 10 is placed above the surface material and sealed against the base material 4. The air between the film 10 and the base material is removed by means of the air pump 11 via the line 12, the surrounding atmosphere presses the surface material downwards and it is deformed in accordance with the base material. The surface material is then fixed against the base material, for example by cooling or hardening the adhesive. In this case, too, the procedure for the other side of the basic
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materials wenn gewünscht wiederholt werden.materials can be repeated if desired.
Da die beschriebenen Geräte, es möglich machen, unterschiedliche Muster von Ausbeulungen und Verformungen auf das I.Iaterial zu übertragen, kann es zur Herstellung von Platten mit Oberflächenschichten .verwendet werden, die bruchwiderstandsfähig im Verhältnis zu unterschiedlichen Arten der Einspannung und Belastungen sind. Durch Verwenden einer Vorrichtung gemäss Fig. 1 ist es möglich, Platten zu erzeugen mit optimaler Wirkung, wenn sie durch Einklemmen entlang ihrer Kanten eingesetzt sind. Platten, die durch Verwendung von Geräten nach Fig. 2 hergestellt werden, ergeben einen optimalen Ausgleich der Verformungen, wenn sie frei in einer PaIz eingesetzt sind.Because the devices described make it possible to use different Patterns of bulges and deformations on the I. material transferred, it can be used to manufacture panels with surface layers that are resistant to breakage Relation to different types of restraint and loads are. By using a device according to Fig. 1 it is possible to produce panels with optimal effect when they are inserted by clamping along their edges. Plates made by using devices according to FIG result in an optimal compensation of the deformations, if they are used freely in a paIz.
Durch Änderungen des Grades und der Form der Ausbeulung mittels des Druckmediums und/oder der Formkörper ist es möglich, Platten mit harten und kratzfesten Oberflächen zu erzeugen, die nicht durch Deformation brechen, z.B. infolge Druckwellen'und Explosionen oder Schlägen und Stössen durch Gegenstände mit unterschiedlicher Form, Geschwindigkeit und !.lasse.By changing the degree and the shape of the bulge by means of the pressure medium and / or the shaped body, it is possible to produce plates with hard and scratch-resistant surfaces that do not break due to deformation, e.g. as a result of pressure waves' and Explosions or blows and bumps from objects different shape, speed and! .lasse.
Auf jeder Seite einer Polykarbonatplatte mit den Abmessungen 5 χ 10 χ 1200 mm wurde eine 0,8 mm dicke Glasschicht der gleichen Grosse aufgeklebt» Der Klebstoff war ein UV-härtbarer Zweikomponentenkleber und das Härten wurde bei 20°C ausgeführt. Nachdem das Härten beendet war, wurde die geschichtete Platte frei und symmetrisch auf zwei parallelen, abgerundeten Abstützungen aufgelegt, die 1000 mm voneinander aufgestellt waren, und der Schichtwerkstoff wurde darauf in der LIitte mittels eines Stempels mit gut gerundeter, filzabgedeckter Unterseite nach unten gepresst. Das Glas auf der konvexen Seite des Schiciwerkstoffes begann Risse zu zeigen, nachdem die Durchbiegung 26 mm erreicht hatte.On each side a polycarbonate sheet with the dimensions 5 10 χ 1200 mm was a 0.8 mm thick glass layer of the same Big glued on »The glue was a UV curable one Two part adhesive and curing was carried out at 20 ° C. After the hardening was finished, the laminated plate became free and symmetrical on two parallel, rounded supports placed, which were set up 1000 mm from each other, and the layer material was then in the middle by means of a stamp with a well-rounded, felt-covered underside pressed down. The glass on the convex side of the schici material began to show cracks after the deflection reached 26 mm.
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Der gleiche Versuch wie im Beispiel 1 wurde ausgeführt mit den Unterschied, dass die Härtung bei 13O0C erfolgte. Der Schichtwerkstoff zeigte Risse an der konvexen Seite nach einer Ausbiegung von ^9 mm.The same experiment as in Example 1 was carried out with the difference that the cure was at 13O 0 C. The layer material showed cracks on the convex side after a deflection of ^ 9 mm.
Ein Schichtwerkstoff mit den gleichen Abmessungen, wie bei Beispiel 1, wurde durch elastisches Verformen der Polykarbo'natplatte um 5$ in die längsrichtung mittels einer von aussen aufgebrachten mechanischen Zugkraft und Aufkleben einer 0,8 mm dicken Glastafel auf jede Seite der Polykarbonatplatte, unter Aufrechterhaltung der Zugbelastung, bei 200C mittels eines UV-härtenden Zweikomponentenklebers hergestellt. Nach dem vollständigen Härten wurde die von aussen aufgebrauchte Zugkraft aufgehoben, und der Schichtwerkstoff wurde in gleicherweise wie bei Beispiel 1 geprüft. Risse begannen sich auf der konvexen Seite bei einer Durchoiegung von 175 mm im Glas zu : zeigen.A laminate material with the same dimensions as in Example 1 was made by elastically deforming the polycarbonate plate by 5 $ in the longitudinal direction by means of an externally applied mechanical tensile force and sticking a 0.8 mm thick glass sheet on each side of the polycarbonate plate, while maintaining the tensile load, produced at 20 0 C by means of a UV-curing two-component adhesive. After complete hardening, the tensile force used up from the outside was released and the layer material was tested in the same way as in Example 1. Cracks began to appear on the convex side with a sag of 175 mm in the glass.
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Claims (10)
dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , dass2. Layer material according to claim 1,
thereby geke η η ζ eich η et that
g ekennze i ohne t durch10. Apparatus according to claim 8 or 9,
g e code i without t through
Neue Patentansprüche (gir. Eingabe vom11
New patent claims (gir. Input from
Eür den Anmelder
/Zaid Schöld/Stockholm 1979-01-29
For the applicant
/ Zaid Schöld /
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE7710936A SE414007B (en) | 1977-09-29 | 1977-09-29 | GLASS AND PLASTIC LAMINATE AND SET FOR ITS PREPARATION |
PCT/SE1978/000047 WO1979000162A1 (en) | 1977-09-29 | 1978-09-29 | Glass-plastic laminate and method and device for its production |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2857054A1 true DE2857054A1 (en) | 1981-01-08 |
Family
ID=26656868
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19782857054 Pending DE2857054A1 (en) | 1977-09-29 | 1978-09-29 | GLASS-PLASTIC LAMINATE AND METHOD AND DEVICE FOR ITS PRODUCTION |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE2857054A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10953633B2 (en) | 2012-08-31 | 2021-03-23 | Corning Incorporated | Strengthened thin glass-polymer laminates |
-
1978
- 1978-09-29 DE DE19782857054 patent/DE2857054A1/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10953633B2 (en) | 2012-08-31 | 2021-03-23 | Corning Incorporated | Strengthened thin glass-polymer laminates |
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