DE4141340A1 - Verwendung synthetischer gefaellter amorpher kieselsaeure als trennmaterial beim biegen von doppelglasscheiben - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung eines speziellen Trennmaterials, welches zwischen gegenüberlie­ genden Oberflächen zweier zusammenpassender Glasscheiben eingebracht wird, die gleichzeitig bei erhöhter Tempera­ tur gebogen werden, wobei sie während des Biegens von ei­ ner Form zum Biegen von Glasscheiben gehalten und getra­ gen werden.

Wenn Glasscheiben paarweise zu der Form wie sie für Ver­ bundwindschutzscheiben erwünscht ist, geformt werden, ist es notwendig, die Scheiben nach dem Biegen voneinander zu trennen und sie mit einer Kunststoffzwischenschicht zu einem Laminat zusammenzufügen.

Wenn kein geeignetes Trennmaterial zwischen die Glas­ scheiben eingebracht wird, können die erhöhten Temperatu­ ren, welche benötigt werden, um die Glasscheiben mittels Schwerkraft durchzubiegen, um sie der gestaltgebenden Form anzupassen oder um übereinanderliegende Glasscheiben gleichzeitig durch Druck zu biegen, ein Zusammenkleben der Glasscheiben während ihrer Formung bewirken, so daß sie ohne Beschädigung nicht mehr voneinander zu trennen sind.

Vor dieser Erfindung wurden natürliche Kieselsäuren aus Lagerstätten in der Form von Diatomeenerden, wie unter dem Handelsnamen CELITER® erhältlich von Manville Product Corporation, Colorado, USA gemahlen, zu einer wäßrigen Aufschlämmung vermischt und durch Sprühen auf eine der Hauptoberflächen einer der beiden Glasscheiben des Paa­ res, das gleichzeitig gebogen werden soll, in einer dem Fachmann bekannten Art und Weise aufgetragen. Die Diato­ meenerdepartikel hielten die Glasscheiben in geringem Ab­ stand voneinander, wenn sie sich übereinstimmend durchbo­ gen, um sich der Gestalt der Biegeform anzupassen. Diato­ meenerdeteilchen haben jedoch eine zufällige Größenver­ teilung und sind von Natur aus hart, was, wie bisher nicht richtig erkannt wurde, Fehler in Form kleiner run­ der Punkte oder optische Verzerrungen, allgemein bezeich­ net als Ochsenauge (bull′s eyes), die in den Verbundglas­ windschutzscheiben auftreten, zur Folge haben kann.

Ebenfalls vor dieser Erfindung waren gefällte amorphe Kieselsäuren bekannt, die als Mattierungsmittel für Far­ ben oder zur Herstellung von mikroporösen Batteriesepara­ toren verwendet wurden.

US-A-40 95 994 und US-A-42 63 051 beschreiben verschie­ dene Kieselsäurezusammensetzungen, die als Mattierungs­ mittel für Farben brauchbar sind. US-A-46 81 750 be­ schreibt eine Zusammensetzung gefällter amorpher Kiesel­ säuren, welche zur Herstellung von mikroporösen Batterie­ separatoren verwendbar ist und eine Methode solche Kie­ selsäurezusammensetzungen herzustellen.

Diese Patente enthalten keinen Hinweis, gefällte Kiesel­ säuren als Trennmaterial zwischen Glasscheiben zu verwen­ den, die gleichzeitig durch Erwärmen auf Erweichungstem­ peratur gebogen werden sollen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, das gleichzeitiges Biegen übereinanderliegender Glas­ scheiben unter Erwärmen auf Erweichungstemperatur ermög­ licht, bei dem Fehlerbildung im Glas vermieden wird.

Diese Aufgabe wird durch das Verfahren von Anspruch 1 ge­ löst.

Völlig überraschend wurde gefunden, daß amorphe gefällte Kieselsäurezusammensetzungen als Trennmaterial zwischen gleichzeitig zu biegenden erweichten Glasscheiben zur Lö­ sung der Aufgabe verwendet werden kann.

Werden Glasscheiben paarweise gleichzeitig auf Erwei­ chungstemperatur erwärmt und gebogen, weisen die Scheiben geringe Neigung zur Bildung von Ochsenaugen oder Kratzer auf, wenn anstelle von Diatomeenerde gemahlene gefällte amorphe Kieselsäureteilchen als Trennmaterial verwendet werden.

Vorzugsweise haben die erfindungsgemäß zu verwendenden gefällten amorphen Kieselsäureteilchen eine Mohs-Härte unter 1 und eine im Vergleich zu Diatomeenerde engere Korngrößenverteilung.

Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung werden die zu verwendenden Kieselsäureteilchen nach einem Ver­ fahren hergestellt, das in US-A-46 81 750 als erste Aus­ führungsform offenbart ist. Andere gefällte amorphe Kie­ selsäureteilchen, welche durch Mahlen und Klassieren von Kieselsäurepellets nach US-A-40 95 994, Crawford et al Spalte 2, Zeile 20 bis Spalte 30, Zeile 53 produziert werden, liefern ebenfalls Trennmaterialien, die den unbe­ handelten Diatomeenerdekieselsäuren des Standes der Tech­ nik überlegen sind, jedoch die Wirkung der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nicht errei­ chen.

Nach dem Stand der Technik sind für gewöhnlich Teilchen wie Quarz und Kristallit in einem Trennmaterial wie Dia­ tomeenerde zu finden. Diese Materialien haben eine MOHS­ Härte von etwa 7. Wenn diese Teilchen zwischen die Ober­ fläche von durch Wärme erweichten Glasscheiben gebracht werden, dringen übergroße Partikel während des Biegevor­ ganges in die Glasoberfläche ein und bilden ein Ochsenau­ ge.

Die Verwendung von gefällten amorphen Kieselsäureteilchen reduziert diesen Fehler deutlich. Insbesondere sind die erfindungsgemäß als Trennmittel zu verwendenden Kiesel­ säureteilchen beträchtlich weicher als die der unbehan­ delten Kieselsäure, welche nach dem Stand der Technik verwendet wird und sie sind empfindlich gegenüber Druck, der zu einer Zerkleinerung der Teilchen führt. Die Ten­ denz der weicheren Teilchen in kleinere Partikel zu zer­ brechen, wenn sie sich zwischen Glasscheiben befinden, welche gleichzeitig gebogen werden, macht es unwahr­ scheinlich, daß die Teilchen Ochsenaugen derart verursa­ chen, wie sie auftreten wenn härtere Teilchen unbehandel­ ter Kieselsäure in die Glasoberfläche eindringen und, vor allem, wenn größere Teilchen von Kieselsäure mit breiter Korngrößenverteilung das durch Wärme erweichte Glas an­ greifen. Zusätzlich ermöglicht das Klassieren der Kiesel­ säureteilchen vor dem Auftragen auf eine Glasoberfläche als Trennmittel das Aussortieren von gefällten amorphen Kieselsäureteilchen, so daß Teilchen mit einem engeren stark eingeschränkten Verteilungsbereich der Teilchengrö­ ße als bei den unbehandelten Kieselsäuren verwendet wer­ den. Die gefällte amorphe Kieselsäure, die erfindungsge­ mäß als Trennmaterial verwendet wird, ist nicht karzino­ gen, leicht zu einer wäßrigen Dispersion zu dispergie­ ren, relativ frei von abschleifenden Verunreinigungen, welche Glas oder Beschichtungen auf Glas während des gleichzeitigen Durchbiegens zerkratzen, kann rasch vom gebogenen Glas durch Abwaschen entfernt werden und mischt sich, falls nicht entfernt, in die Polyvinylbutyralzwi­ schenschicht, wenn ein Paar von gleichzeitig gebogener Glasscheiben mit der Zwischenschicht laminiert wird.

Die beste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet das Aufbringen von gefällter amorpher Kiesel­ säure, die bisher als Mattierungsmittel für Farbe verwen­ det wurde, auf mindestens einer der einander gegenüber­ liegenden Oberflächen eines Paares von Glasscheiben, be­ vor die Glasscheiben gleichzeitig in einer dem Fachmann bekannten Art und Weise durch Einsacken lassen und Pres­ sen gebogen werden. Gefällte Kieselsäure dieser Art kann, wie in US-A-46 81 750 und US-A-40 95 994 offenbart herge­ stellt werden. Erfindungsgemäß zu verwendende Kieselsäu­ reteilchen tendieren bei gleichzeitigem Biegen von durch Wärme erweichten Glasscheiben eher dazu in kleinere Teil­ chen zu zerbrechen, als in die einander gegenüberliegen­ den Oberflächen des erweichten Glases einzudringen. Dem­ gegenüber neigen unbehandelte Kieselsäurenteilchen auf­ grund ihrer Härte dazu beim Biegen eher in die weichen Glasoberflächen einzudringen, als zu zerbrechen.

Gefällte Kieselsäuren der bevorzugten Art sind von PPG Industries, Inc. unter dem Handelsnamen LO-VEL® als Mat­ tierungsmittel erhältlich. Diese Materialien sind allge­ mein Agglomerate oder Aggregate der gefällten amorphen Kieselsäure mit einer maximalen Teilchengröße von 0,021 µm. Sie haben die folgenden in Tabelle I dargestellten Eigenschaften aufzuweisen:

Tabelle I

Vergleich der PPG Produkte nach Handelsbezeichnung

Die Teilchengrößenverteilung wurde nach der in US-A-49 27 802 beschriebenen Modifikation von ASTM C 690-80 bestimmt.

Das bevorzugte Material, welches erfindungsgemäß als Trennmittel verwendet wird, ist LO-VEL® HSF Mattierungs­ mittel.

Beispiel

Um die Wirksamkeit gefällter amorpher Kieselsäure als Trennmaterial und im Reduzieren von Ochsenaugen zu zei­ gen, wurden verschiedene Trennmaterialien auf eine der gegenüberliegenden Oberflächen von Glasscheiben aufge­ bracht, die in Paaren zu einer Testwindschutzscheiben­ anordnung gebogen wurden, die besonders empfindlich ge­ genüber Ochsenaugendefekten ist.

Das Trennmaterial wurde als Dispersion mit dem Fachmann bekannter konventioneller Sprühpistole aufgebracht. Jede laminierte Windschutzscheibe wurde nach Biegen und der Laminierung auf Ochsenaugen untersucht.

Für diese Vergleichsprüfung wurden die Glasscheibenpaare der Kontrollgruppe A unter Verwendung von kommerzieller CELITE® Diatomeenerde hergestellt, Glasscheibenpaare der Gruppe B wurden mit gereinigtem Talkumpuder von Fisher Scientific, Pittsburgh, Pennsylvania, USA behandelt. Glasscheibenpaare der Gruppe C wurden mit LO-VEL® 39A Mattierungsmittel und Glasscheibenpaare der Gruppe D wur­ den mit LO-VEL® 29 Mattierungsmittel behandelt. Die Kon­ zentration des Trennmittels, die Zahl der Windschutz­ scheiben in jeder Testgruppe und der Prozentsatz von Testwindschutzscheiben, die aufgrund von Ochsenaugen als unbrauchbar aussortiert werden mußten, gehen aus Tabelle II hervor.

Tabelle II

Die Ergebnisse, die in Tabelle II gezeigt sind, zeigen die Überlegenheit von gefällter amorpher Kieselsäure (Gruppe C und D) gegenüber unbehandelter Kieselsäure (Gruppe A und B) als Trennmaterial für das Biegen von Glasscheibenpaaren. Die Gesamtanzahl von Ochsenaugen und die Zahl von Windschutzscheiben, die aufgrund von Ochsen­ augen ausgesortiert werden mußten, wird durch die erfin­ dungsgemäße Verwendung reduziert. Ein folgender Testlauf unter normalen Produktionsbedingungen und unter Verwen­ dung einer Mischung von 1,47 kg (3,25 lbs) LO-VEL® HSF Mattierungsmittel und 189 Liter (50 Gallonen) Wasser als Trennmaterial ergab einen Mittelwert von weniger als 10 Ochsenaugen pro Charge, so daß aufgrund von Ochsenaugen weniger als 1 Prozent der Glasscheibenpaare als unbrauch­ bar aussortiert werden mußten.

Claims (10)

1. Ein Verfahren zum gleichzeitigen Biegen eines Paares von Glasscheiben, beim dem die übereinanderliegenden Glasscheiben unterstützt werden, durch gleichzeiti­ ges Erwärmen und Verformen, wobei zwischen die Glas­ scheiben vor dem Biegen Kieselsäure als Trennmate­ rial eingebracht wird, gekennzeichnet durch Verwendung gefällter amorpher Kieselsäureteilchen als Trennmaterial.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß gefällte Kieselsäureteilchen mit einer MOHS-Här­ te von weniger als 1 verwendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß gefällte Kieselsäureteilchen in der Form von Agglomeraten, die unter Druck leicht in kleinere Teilchen zerfallen, verwendet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß gefällte amorphe Kieselsäureteilchen verwendet werden, die solch eine Teilchengrößenverteilung ha­ ben, daß etwa 90 Prozent der Teilchen einen Teil­ chendurchmesser von wenigstens 2,8µm haben und etwa 10 Prozent der Teilchen einen Teilchendurchmesser von wenigstens 9µm haben.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß gefällte amorphe Kieselsäureteilchen verwendet werden, die solch eine Teilchengrößenverteilung ha­ ben, daß etwa 90 Prozent der Teilchen einen Teil­ chendurchmesser von wenigstens 3,9µm und etwa 10 Prozent dieser Teilchen einen Teilchendurchmesser von wenigstens 11,7µm haben.

6. Verfahren nach Ansprüchen 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß gefällte Kieselsäureteilchen verwendet werden, die eine mittlere Teilchengröße im Bereich zwischen 4 und 10µm haben.

7. Das Verfahren nach Ansprüchen 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die gefällten amorphen Kieselsäureteilchen eine mittlere Teilchengröße von etwa 9,6µm haben.

8. Das Verfahren nach jedem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kieselsäureteilchen mit Wasser als Trägerma­ terial aufgeschlämmt und als wäßrige Aufschlämmung zwischen die beiden Glasscheiben eingebracht werden.

9. Das Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufschlämmung vor dem Erhitzen zwischen die Scheiben eingebracht wird.

10. Das Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die 1,47 kg der Kieselsäureteilchen in 189 Liter Wasser aufgeschlämmt werden.