DE4227935A1 - Mit einem Rahmen aus einem Polymer versehene Autoglasscheibe und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine mit einem angeformten Rahmen aus einem Polymer versehene Autoglasscheibe. Sie betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Autoglasscheibe.

Es sind verschiedene Verfahren bekannt, um unmittelbar an den Rand einer Glasscheibe einen Rahmen aus einem Polymer anzuformen. Beispielsweise ist es aus der EP 0145 443 B1 bekannt, Autoglasscheiben nach dem RIM-Verfahren (Reaction Injection Molding) mit einem Rahmen aus Polyurethan zu versehen. Bei diesem bekannten Verfahren wird die Glasscheibe in einer aus zwei Formhälften bestehenden Form positioniert, die am Rand der Glasscheibe den Formhohlraum bildet. Nach dem Schließen der Form wird der Formhohlraum mit der Reaktionsmischung gefüllt, die innerhalb des Formhohlraums aufschäumt und einen porösen Formkörper mit einer dichten geschlossenen Haut bildet. Wenn das Reaktionsmaterial innerhalb der Form so weit reagiert hat, daß der Rahmen sich nicht mehr verformt, wird die Form geöffnet und die so umrahmte Glasscheibe aus der Form entfernt.

Es ist ebenfalls bekannt, einen Rahmen aus einem thermoplastischen Polymer, beispielsweise aus PVC, nach dem Spritzgießverfahren unmittelbar an die Glasscheibe anzuformen (z. B. DE-28 55 050 A1). Bei diesem Verfahren wird die Glasscheibe ebenfalls in einer aus zwei Formhälften bestehenden Form positioniert, und der den Glasscheibenrand umgebende Formhohlraum wird unter verhältnismäßig hohem Druck mit dem geschmolzenen Thermoplast gefüllt.

Die auf diese Weise an die Glasscheibe angeformten Rahmen weisen in der Regel eine über die Umfangsfläche der Glasscheibe überstehende Lippe auf, die sich im eingebauten Zustand der Glasscheibe an den die Glasscheibe umgebenden Karosserieteil anlegt.

Im Fahrbetrieb kann es je nach der konkreten Ausgestaltung des Rahmens und der Lippe zu störenden Geräuschen kommen, die darauf zurückzuführen sind, daß geringfügige Relativbewegungen zwischen den lackierten Karosseriebereichen und der an diesen anliegenden Lippe des Rahmens auftreten. Zur Beseitigung dieser Möglichkeit der Geräuschbildung ist es in der Praxis bekannt, auf die entsprechenden Oberflächenbereiche der Lippe und ggf. des Rahmens nachträglich eine Gleitschicht aus einem Teflonband oder aus Fett oder Öl aufzubringen. Ferner ist es bekannt, diese Bereiche nachträglich mit einer Beflockung zu versehen, wie sie beispielsweise bei Dichtungsprofilen für versenkbare Türfensterscheiben an den Gleitflächen üblich ist. Bei einer derartigen Beflockung werden in einem nachträglichen separaten Verfahrenschritt die entsprechenden Oberflächenbereiche des Rahmens mit einem auf diesem haftenden Überzug versehen, der Faserteilchen aus geeigneten Materialien enthält, wodurch der Reibungskoeffizient an der Gleitfläche stark herabgesetzt und eine geräuschlose Relativbewegung zwischen lackierter Metalloberfläche und beflockter Rahmen- bzw. Lippenoberfläche ermöglicht wird.

Die Beflockung des Rahmens hat sich zwar bewährt, ist jedoch mit einem erhöhten Zeit- und Kostenaufwand verbunden, weil sie nach dem vollständigen Entformen der umrahmten Glasscheiben im elektrostatischen Feld durchgeführt werden muß, was zusätzliche Manipulationen der Glasscheiben und einen erhöhten apparativen Aufwand erfordert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mit einem angeformten Rahmen aus einem Polymer versehene Autoglasscheibe zu schaffen, deren Rahmen mit einem Überzug versehen ist, der denselben Zweck wie eine Beflockung erfüllt, dessen Herstellverfahren jedoch in einfacher Weise an das Verfahren zur Herstellung des Rahmens selbst angeschlossen werden kann.

Die erfindungsgemäße Autoglasscheibe zeichnet sich dadurch aus, daß die für die Berührung mit dem Fensterrahmen der Autokarosserie bestimmten Oberflächenbereiche des Rahmens mit einem Soft-look- Zweikomponenten-Polyurethanlack beschichtet sind.

Zweikomponenten-Polyurethanlacke mit sogenannten Soft­ look-Eigenschaften sind im Handel erhältlich. Es ist bekannt, derartige Soft-look-Effektlacke zum Beschichten von Kunststoffen einzusetzen. Jedoch werden diese bekannten Lacke mit matter, wildlederartiger Oberfläche bisher ausschließlich wegen ihres dekorativen Charakters eingesetzt, oder, sofern sie im funktionellen Bereich eingesetzt werden, allenfalls wegen ihrer matten absolut blendfreien Oberfläche.

Demgegenüber werden bekannte Soft-look-Lacke erfindungsgemäß für einen ganz anderen Zweck verwendet. Der eigentliche Charakter dieser Lacke, nämlich der Dekor-Charakter, kommt bei der erfindungsgemäßen Anwendung überhaupt nicht zur Geltung, weil die beschichteten Flächen der eingebauten Glasscheiben dem Blick vollständig entzogen sind. Andererseits war nicht zu erwarten, daß solche Lacke mit dekorativen und optischen Eigenschaften sich auch für den gewünschten Zweck eignen, bei dem es auf ganz andere Eigenschaften ankommt, nämlich auf die Reibungs- und Gleiteigenschaften bei Kontakt mit einer lackierten Metallfläche.

Eine bevorzugte Gruppe von Zweikomponenten-Soft-look- Polyurethanlacken zeichnet sich dadurch aus, daß ihre Polyolkomponente aus einem lösungsmittelhaltigen, aliphatischen, hydroxylgruppenhaltigen Polyester, und ihre Isocyanatkomponente aus einem aromatischen Isocyanat besteht.

Während bereits die genannten Polyurethanlacke als solche, das heißt ohne Beimischung von Pigmenten, Füllstoffen oder sonstigen Zusätzen Soft-look- Eigenschaften, das heißt eine samtartige Oberfläche, aufweisen können, können in zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung mit besonderem Vorteil Reaktionsmischungen zur Anwendung kommen, die darüberhinaus anorganische Füllstoffe und/oder Pigmente enthalten. Als Füllstoffe und/oder Pigmente kommen insbesondere Metalloxide in Pulverform infrage, vorzugsweise Titandioxidpulver und/oder Eisenoxidpulver.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Beschichtung der entsprechenden Oberflächenbereiche des Polymer-Rahmens besteht darin, daß die Reaktionsmischung unmittelbar nach dem Öffnen der Formpresse auf das heiße Rahmenprofil aufgetragen wird derart, daß durch Ausnutzung der Eigenwärme des Rahmenprofils die Reaktionszeit der Reaktionsmischung wesentlich verkürzt wird, so daß unmittelbar nach dem Auftragen der Reaktionsmischung die fertige Autoglasscheibe der Form entnommen werden kann.

Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, bei dem der Lack noch vor der vollständigen Aushärtung bzw. Erstarrung des Polymer- Profilrahmens unmittelbar nach dem Öffnen der Form gewissermaßen auf die noch chemisch aktive Oberfläche aufgetragen wird, die Trocknung und insbesondere die Polymerisierung des Lacks in außerordentlich kurzer Zeit erfolgt. Bereits nach etwa 10 Sekunden nach dem Auftragen des Lacks ist die Schicht so weit getrocknet und polymerisiert, daß man sie anfassen und so die fertige Glasscheibe aus der Form entnehmen kann, ohne daß Abdrücke oder andere Oberflächenverletzungen auf der Lackschicht verbleiben. Dabei ist offenbar auch von Bedeutung, daß die massive Spritzgußform, in der die Glasscheibe bei dem Beschichtungsvorgang liegt, insgesamt eine Temperatur von etwa 60 bis 100 Grad Celsius aufweist, so daß sowohl die Wärmekapazität der Form als auch, wie im Fall des RIM-Verfahrens, die Reaktionswärme innerhalb des Rahmens für eine fortlaufende Wärmezufuhr zu der aufgetragenen Lackschicht sorgen, wodurch der Trocknungs- und Polymerisationsprozeß beschleunigt wird.

In der Regel ist es zweckmäßig, vor dem Auftragen des Soft-look-Lacks einen auf den jeweiligen Lack abgestimmten Haftvermittler oder Primer auf den Polymer- Rahmen aufzubringen. Während normalerweise eine gewisse Trocknungszeit für den Primer in der Größenordnung von 10 bis 30 Minuten bei Raumtemperatur erforderlich ist, läßt sich auch die Trocknungszeit des Primers beim erfindungsgemäßen Verfahren extrem verkürzen. So hat es sich beispielsweise gezeigt, daß die Primerschicht bereits nach wenigen Sekunden vollständig getrocknet ist, so daß unmittelbar nach dem Aufbringen des Primers bereits der Lack selbst aufgetragen werden kann.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher beschrieben, bei dem eine Glasscheibe nach dem RIM-Verfahren mit einem Rahmen aus Polyurethan versehen wird.

Von den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Autoglasscheibe in eingebautem Zustand, und;

Fig. 2 die Autoglasscheibe während des Beschichtungsvorgangs.

Die Glasscheibe 1 besteht beispielsweise aus thermisch vorgespanntem Einscheibensicherheitsglas. Am Rand ist sie mit einem umlaufenden Rahmen 2 aus Polyurethan versehen, der nach dem RIM-Verfahren an die Glasscheibe angeformt wurde. Der Rahmen 2 ist mit einer Lippe 3 versehen, die auf der lackierten Oberfläche des Fensterrahmens 4 der Karosserie aufliegt. Die Befestigung der Glasscheibe 1 im Fensterrahmen ist durch eine Kleberaupe 5 sichergestellt, mit der die Glasscheibe 1 am Rand im Bereich vor dem Rahmen 2 mit dem Befestigungsflansch 6 verklebt ist. Um die Sicht von außen auf die Kleberaupe 5 zu verhindern, ist auf der Glasscheibe 1 im Randbereich eine rahmenartige Dekorschicht 7 angeordnet, die in der Regel aus einer lichtundurchlässigen Einbrennfarbe besteht und während der zum Biegen und/oder Vorspannen der Glasscheibe notwendigen Erwärmung der Glasscheibe eingebrannt wurde.

Der Rahmen 2 ist auf der dem Fensterrahmen 4 zugewandten Oberfläche 9 mit der erfindungsgemäßen Lackschicht 10 versehen. Die Dicke dieser Lackschicht 10 beträgt 60 bis 140 Mikrometer. Es hat sich gezeigt, daß bereits außerordentlich dünne Schichten von nur etwa 50 Mikrometern genügen, um den gewünschten Effekt der Geräuschverhinderung bei Gleitbewegungen zwischen der Lippe 3 und der lackierten Oberfläche des Fensterrahmens 4 sicher und langfristig zu garantieren.

Der Rahmen 2 wird nach dem RIM-Verfahren an die Glasscheibe 1 innerhalb einer zweiteiligen Spritzgußform angeformt. Die Spritzgußform umfaßt eine untere Formhälfte 12 und eine nicht dargestellte ober Formhälfte, die jeweils mit einem dem zu formenden Rahmen 2 entsprechenden Formhohlraum versehen sind. Der Formhohlraum 13 in der unteren Formhälfte 12 ist entlang der beiden Begrenzungslinien mit Dichtungen 14, 15 aus elastischem Material versehen, die den Formhohlraum einerseits gegen die Glasscheibe 1 und andererseits gegen die obere Formhälfte begrenzen. Nach dem Einspritzen der Reaktionsmischung in den Formhohlraum zur Bildung des Rahmens 2 läßt man die Form noch für einen Zeitraum von etwa 30 bis 40 Sekunden geschlossen. In dieser Zeit reagiert die Reaktionsmischung so weit, daß die Form geöffnet und die Glasscheibe aus der Form entnommen werden kann, ohne daß eine Verformung oder Verletzung des RIM-Rahmens 2 zu befürchten ist. Die obere Formhälfte wird nunmehr abgehoben, so daß die Glasscheibe 1 mit dem angeformten Rahmen 2 in der unteren Formhälfte 12 liegt, die gesamte obere Oberfläche der Glasscheibe 1 und des Rahmens 2 jedoch freiliegen. Die Temperatur der Formhälfte 12 und der Glasscheibe 1 beträgt etwa 80 Grad Celsius.

Sobald die Form geöffnet ist, wird die Oberfläche der Glasscheibe 1 durch eine bis zum Rahmen 2 reichende Schablone 16, beispielsweise aus einem Aluminiumblech, abgedeckt. Gegebenenfalls kann auch die obere Oberfläche der unteren Formhälfte 12 außerhalb des Rahmens 2 durch eine Schablone 17 abgedeckt werden, die ebenfalls aus einem Aluminiumblech bestehen kann. Die Schablone 17 reicht bis zur Kante der Lippe 3. Nun wird mit Hilfe einer Spritzpistole 20 die Reaktionsmischung für die Lackschicht 10 aufgetragen. Infolge der Eigenwärme der unteren Formhälfte 12, der Glasscheibe 1 und des Rahmens 2 trocknet und polymerisiert die Schicht 10 sehr schnell.

Wenn der Spritzvorgang beendet ist, werden die beiden Schablonen 16 und 17 entfernt. Danach ist die Polymerisierung der Schicht 10 bereits so weit fortgeschritten, daß die fertige Glasscheibe beispielsweise mit Hilfe von Saugern aus der unteren Formhälfte 12 entnommen werden kann, wobei die Glasscheibe bereits mit Berührung des beschichteten Rahmens 2 manipuliert werden kann.

Als Softcoating-Lack hat sich insbesondere der unter der Bezeichnung NEXTEL Suede-Coating 3101 im Handel erhältliche Zwei-Komponenten-Lack der Firma Mankiewicz Gebr. & Co, bewährt. Die Polyolkomponente dieses Lacks besteht aus einem aliphatischen Polyester in einem Lösungsmittelgemisch aus Butylacetat, Toluol und Xylol, dem als anorganische Pigmente Titandioxidpulver und Eisenoxidpulver beigemischt sind. Die Isocyanatkomponente dieses Lacks besteht aus aromatischem Isocyanat in einem Lösungsmittelgemisch aus Toluol und Xylol. Die beiden Komponenten werden im Verhältnis 8 zu 1 gemischt und in einer solchen Menge aufgetragen, daß sich eine Trockenschichtdicke von etwa 80 Mikrometern ergibt.

Die Haftung dieser Lackschicht ist bereits ausreichend, wenn die Reaktionsmischung unmittelbar auf die Oberfläche des Rahmens 2 aufgetragen wird. Unter Umständen, und zwar insbesondere dann, wenn der Polymer-Rahmen aus einem anderen Material als Polyurethan besteht, kann es sich jedoch empfehlen, auf den Rahmen 2 zunächst eine auf den Lack speziell abgestimmte Grundierung aufzubringen. Im Fall des NEXTEL-Suede-Coating 3101 kann beispielsweise mit Erfolg der vom gleichen Hersteller empfohlene NEXTEL Primer 5523 als Grundierung verwendet werden. Bei diesem Primer handelt es sich ebenfalls um ein Zwei-Komponenten- System, dessen eine Komponente aus einem Epoxidharz in einem Lösungsmittelgemisch aus Methylethylketon, Butylacetat und Xylol, und dessen andere Komponente, die Härterkomponente, aus Alkylamid in einem Lösungsmittelgemisch aus Tetrahydrofurfuryl, Butylacetat und Xylol besteht.

Claims (8)

1. Mit einem angeformten Rahmen aus einem Polymer versehene Autoglasscheibe, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Berührung mit dem Fensterrahmen (4) der Autokarosserie bestimmten Oberflächenbereiche (9) des Rahmens (2) mit einem Soft-look-Zweikomponenten- Polyurethanlack beschichtet sind.

2. Autoglasscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Berührung mit dem Fensterrahmen (4) der Autokarosserie bestimmten Oberflächenbereiche (9) des Rahmens (2) mit einem Soft-look-Polyurethanlack beschichtet sind, dessen Polyolkomponente aus einem lösungsmittelhaltigen, aliphatischen, hydroxylgruppenhaltigen Polyester, und dessen Isocyanatkomponente aus einem aromatischen Isocyanat besteht.

3. Autoglasscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Berührung mit dem Fensterrahmen (4) der Autokarosserie bestimmten Oberflächenbereiche (9) des Rahmens (2) mit einer Soft-look-Beschichtung eines Zwei-Komponenten- Polyurethanlacks beschichtet sind, der anorganische Pigmente und/oder Füllstoffe, insbesondere pulverförmige Metalloxide wie Titanoxid und Eisenoxid, enthält.

4. Verfahren zur Herstellung einer Autoglasscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in Berührung mit dem Fensterrahmen der Autokarosserie kommenden Oberflächenbereiche des Rahmens aus Polyurethan mit einem Soft-look-Lack auf Basis eines Zweikomponenten-Polyurethans beschichtet werden, dessen Polyolkomponente aus einem aliphatischen Polyester in einem Butylacetat und/oder Toluol und/oder Xylol enthaltenden Lösungsmittelgemisch, und dessen Isocyanatkomponente aus aromatischem Isocyanat in einem Toluol und/oder Xylol enthaltenden Lösungsmittelgemisch besteht.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Soft-look-Lack auf Basis eines Zweikomponenten-Polyurethans verwendet wird, der zusätzlich Pigmente in Form pulverförmiger Metalloxide wie Titanoxid und Eisenoxid enthält.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Lack unmittelbar nach dem Entformen des nach dem RIM-Verfahren oder nach dem Spritzgießverfahren an die Glasscheibe angeformten Rahmens auf den frisch gebildeten noch heißen Rahmen aufgetragen wird.

7. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Lack unmittelbar nach der Herstellung des Rahmens nach dem RIM-Verfahren oder dem Spritzgießverfahren auf den frisch gebildeten Rahmen aufgetragen wird, während die Glasscheibe mit dem angeformten Rahmen noch in der unteren Formhälfte liegt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Soft-look-Lack zu beschichtenden Bereiche des Rahmens vor dem Auftragen des Lacks mit einem auf das Lacksystem abgestimmten Primer versehen werden.