DE4229090A1 - Verfahren zur Herstellung einer Verbundglasscheibe mit einer umlaufenden Dichtlippe aus einem Polymer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer für die Verklebung mit dem Befestigungsflansch einer Fensteröffnung bestimmten, aus zwei Einzelglasscheiben und einer zwischen diesen angeordneten Zwischenschicht aus thermoplastischem Kunststoff bestehenden Verbundglasscheibe mit einer über die Umfangsfläche überstehenden Dichtlippe aus einem Polymer.

Es ist bekannt, Autoglasscheiben, die für die Montage mittels Kleben vorgesehen sind, auf einem Teil ihres Scheibenumfangs oder auf ihrem gesamten Scheibenumfang mit einem aus einem Polymer bestehenden Rahmenteil oder einem geschlossenen Rahmen zu versehen, der eine über die Umfangsfläche hinausragende Dichtlippe aufweist. Es ist auch bekannt, derartige Rahmen oder Rahmenteile durch Extrusion eines extrudierfähigen Polymers mit Hilfe einer kalibrierten Extrusionsdüse unmittelbar auf der Glasscheibe herzustellen (DE 39 30 414 A1). Bei diesem bekannten Verfahren wird die Glasscheibe, bei der es sich beispielsweise auch um eine Verbundglasscheibe aus zwei Einzelglasscheiben aus Silikatglas und einer mit den Glasscheiben verbundenen Zwischenschicht aus einem thermoplastischen Polymer handeln kann, im Randbereich auf der dem Fahrgastraum zugewandten Oberfläche mit dem profilierten Rahmen versehen, indem eine entsprechend kalibrierte Extrusionsdüse am Rand der Glasscheibe auf diese Oberfläche aufgesetzt und mit Hilfe eines entsprechend programmierten Roboters am Rand der Glasscheibe entlanggeführt wird. Der profilierte Rahmen wird auf der Glasoberfläche selbst extrudiert, oder vorzugsweise auf einer auf der Glasoberfläche haftenden lichtundurchlässigen Schicht aus einer Einbrennfarbe. Er weist einen auf der Glasoberfläche bzw. auf der Schicht aus Einbrennfarbe haftenden Profilabschnitt mit beispielsweise rechteckigem oder U-förmigem Profilabschnitt sowie einen lippenförmigen Profilabschnitt auf, der über die Umfangsfläche der Glasscheibe hinausragt.

Derartige mit einer über die Umfangsfläche hinausragenden Dichtlippe versehene Glasscheiben lassen sich Verhältnismäßig einfach in der Autokarosserie montieren, weil die über die Umfangsfläche der Glasscheibe überstehende elastische Lippe beim Einsetzen der Glasscheibe in den Fensterrahmen die Glasscheibe in Bezug auf den Fensterrahmen automatisch zentriert und außerdem die Glasscheibe während der Aushärtephase des Montageklebers im Rahmen fixiert. Außerdem füllt die elastische Lippe den zwischen der Umfangsfläche der Glasscheibe und der dieser gegenüberliegenden Wand des Fensterrahmens verbleibenden Spalt teilweise aus, so daß die nachträgliche Anbringung eines diesen Spalt verdeckenden Zierprofils entfallen kann. Insgesamt ist also bei diesen bekannten Autoglasscheiben ein geringerer Material- und Zeitaufwand erforderlich als bei anderen bekannten Systemen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von mit einer Dichtlippe aus einem Polymer versehenen Verbundglasscheiben zu schaffen, das es gestattet, den Scheibenrand mit der Dichtlippe so zu gestalten, daß im eingebauten Zustand der Glasscheiben die Fuge zwischen Scheibenumfangsfläche und Rahmen kleiner und unauffälliger ist, so daß dadurch ein weitgehend ungestörter Übergang von der Kante der Glasscheibe zu der sich anschließenden Kante des Fensterrahmens ermöglicht wird.

Das Verfahren gemäß der Erfindung besteht darin, daß zwei im wesentlichen gleich große Einzelglasscheiben mit einer thermoplastischen Folie mit demgegenüber kleineren Flächenabmessungen unter Freilassung des Randbereichs der Einzelglasscheiben miteinander verbunden werden, und daß mit Hilfe einer an der Umfangsfläche der Verbundglasscheibe entlanggeführten kalibrierten Extrusionsdüse die Randnut zwischen den Einzelglasscheiben und der thermoplastischen Zwischenschicht mit einem extrudierfähigen Polymer gefüllt und gleichzeitig in der Ebene der Randnut eine in radialer Richtung sich über die Umfangsfläche der Verbundglasscheibe hinausragende Dichtlippe gebildet wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird also zunächst eine Verbundglasscheibe hergestellt, die in denjenigen Randbereichen, die mit der Dichtlippe versehen werden sollen, eine spaltförmige, zur Umfangsfläche hin offene Nut zwischen den Einzelglasscheiben aufweist. Sodann erfolgt der Extrusionsvorgang der Dichtlippe auf der Umfangsfläche der Glasscheibe und zwar in der Weise, daß die in die spaltförmige Fuge hineingespritzte Polymermasse den Fußteil des extrudierten Profils bildet, während die Dichtlippe die Fortsetzung des Fußteils bildet und sich in radialer Richtung aus der Umfangsfläche der Verbundglasscheibe in Ebene der Zwischenschicht nach außen erstreckt.

Im Gegensatz zu dem bekannten gattungsgemäßen Verfahren, bei dem die gebildete Dichtlippe auf der Rückseite der Verbundglasscheibe ansetzt und entweder verhältnismäßig lang sein muß, wenn sie im eingebauten Zustand den Spalt zwischen der Umfangsfläche der Glasscheibe und dem Fensterrahmen weitgehend ausfüllen soll, oder aber nur einen Teil des Spalts ausfüllt, setzt bei einer erfindungsgemäß hergestellten Verbundglasscheibe die Dichtlippe etwa in der Mittelebene der Umfangsfläche an. Dadurch wird die Tiefe des von außen sichtbaren Spalts etwa um die Hälfte reduziert. Die Windschlüpfrigkeit und das Aussehen der eingebauten Glasscheibe werden dadurch verbessert. Ferner kann die Dichtlippe kürzer ausgeführt werden als bei dem bekannten Verfahren, was zu einer entsprechenden Materialeinsparung führt. Darüber hinaus ergibt sich durch das erfindungsgemäße Verfahren der weitere Vorteil, daß bei Verwendung eines feuchtigkeitsempfindlichen Materials für die Zwischenschicht durch das Ausfüllen der Randfuge mit dem extrudierten Polymer ein zusätzlicher Schutz gegen eindringende Feuchtigkeit geschaffen wird, sofern es sich bei dem die Randnut ausfüllenden Polymer um ein Material handelt, das gut an den Glasoberflächen haftet und ein geringes Diffusionsvermögen für Feuchtigkeit aufweist.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen.

Von den Zeichnungen zeigt, jeweils als Ausschnittszeichnung im Randbereich

Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäß hergestellten Verbundglasscheibe;

Fig. 2 die in Fig. 1 dargestellte Verbundglasscheibe mit einem Extrusionswerkzeug während der Extrusion der Dichtlippe;

Fig. 3 die in Fig. 2 dargestellte Verbundglasscheibe in Einbauposition, und

Fig. 4 eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemäß hergestellten Verbundglasscheibe.

Die nachfolgend beschriebenen Verbundglasscheiben sind als Windschutzscheiben, Seitenscheiben oder Heckscheiben für den Einbau in Kraftfahrzeugen vorgesehen. Sie können jedoch selbstverständlich auch für andere Anwendungszwecke eingesetzt werden, beispielsweise im Hochbau für die Verglasung von Fenstern oder bei Fenstern oder verglasten Türen von Möbeln, Küchengeräten, Maschinen usw.

Die mit der Dichtlippe 1 versehene Verbundglasscheibe umfaßt eine Einzelglasscheibe 2 und eine Einzelglasscheibe 3, jeweils aus Floatglas, sowie eine zwischen diesen angeordnete thermoplastische Zwischenschicht 4, beispielsweise aus Polyvinylbutyral. Die Zwischenschicht 4 ist flächenmäßig kleiner als die Glasscheiben 2 und 3, die ihrerseits gleich groß sind. Sie endet im Abstand A vor den Umfangsflächen 5, 6 der Glasscheiben 2, 3. Der Abstand A beträgt größenordnungsmäßig etwa 4 bis 8 mm. Die Einglasscheibe 2, die im eingebauten Zustand der Verbundglasscheibe die innere Scheibe darstellt, das heißt dem Fahrgastraum zugewandt ist, ist entlang ihrem Rand mit einem rahmenartigen Dekorstreifen 7 versehen, der beispielsweise einige Zentimeter breit ist und aus einer lichtundurchlässigen emailartigen Einbrennfarbe besteht.

Die spaltförmige, von den einander gegenüber liegenden Innenflächen der beiden Einzelglasscheiben 2 und 3 sowie der Umfangsfläche der Zwischenschicht 4 gebildete Nut am Rand der Verbundglasscheibe ist mit einem Elastomerkörper ausgefüllt, der sich über die Umfangsflächen 5, 6 der Verbundglasscheibe hinaus fortsetzt und außerhalb der Umfangsflächen 5, 6 die Dichtlippe 1 bildet. Die Länge L der Dichtlippe 1 richtet sich nach dem jeweiligen Verwendungszweck der Verbundglasscheiben und entspricht in der Regel etwa der Dicke der Glasscheibe 3 oder ist etwas größer.

Für die Herstellung einer derartigen Verbundglasscheibe wird wie folgt vorgegangen: Zwei Einzelglasscheiben 2 und 3 aus Floatglas werden entsprechend der gewünschten Form geschnitten. Die Einzelglasscheibe 2 wird mit Hilfe des Siebdruckverfahrens am Rand mit einer Einbrennfarbe bedruckt, die nach dem Einbrennen den emailartigen Dekorstreifen 7 ergibt. Nach dem Einbrennen und gegebenenfalls dem Biegen der beiden Glasscheiben 2 und 3, was in ein und demselben Arbeitsgang erfolgen kann, werden die Glasscheiben in üblicher und bekannter Weise für eine Verbindung mit der Zwischenschicht 4 vorbereitet. Die Zwischenschicht 4 aus einer 0,76 mm dicken Polyvinylbutyralfolie oder einer Folie aus einem anderen transparenten thermoplastischen Material, beispielsweise einem thermoplastischen Polyurethan, wird in einem separaten Arbeitsgang ebenfalls in die gewünschte Form geschnitten, beispielsweise mit Hilfe eines Hochdruck- Wasserstrahl-Schneidautomaten oder mit Hilfe eines Laser- Schneidautomaten. Sodann werden die Glasscheiben 2, 3 und die Schicht 4 in zentrierter Anordnung zueinander zusammengelegt und in der üblichen Weise durch Anwendung von Wärme und Druck miteinander verbunden.

In einem weiteren Arbeitsgang wird nun in die spaltförmige Umfangsnut am Rand der Verbundglasscheibe ein geeignetes extrudierfähiges Polymer, das nach dem Aushärten bzw. Erstarren die gewünschten elastischen Eigenschaften aufweist, eingespritzt und dabei gleichzeitig die profilierte Lippe 1 angeformt. Das geschieht mit Hilfe einer profilierten Extrusionsdüse, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist. Die Extrusionsdüse 10 weist eine horizontale Führungsfläche 11 und eine vertikale Führungsfläche 12 auf, mit denen sie beim Extrusionsvorgang an den Rand der Verbundglasscheibe angedrückt und in Richtung des Pfeils F am Scheibenrand entlanggeführt wird. Durch die kalibrierte Düsenöffnung 13 tritt die Polymermasse aus, die die Dichtlippe 1 bildet. Die Düsenöffnung 13 wird über den Kanal 14 mit dem zu extrudierenden Polymer unter dem erforderlichen Druck versorgt. Ein zweiter Kanal 15 führt zu einer in der Zeichnung nicht sichtbaren Düsenöffnung in der vertikalen Führungsfläche 12, durch die die Polymermasse in die spaltförmige Nut zwischen den beiden Einzelglasscheiben hineingepreßt wird. Die beiden Kanäle 14 und 15 werden zweckmäßigerweise von verschiedenen Pumpen mit dem Polymer versorgt, und die beiden Pumpen können getrennt voneinander regelbar sein.

Je nach der Art des Polymers, das für die Herstellung der Dichtlippe 1 verwendet wird, ist die Glasoberfläche der von dem Polymer auszufüllenden spaltförmigen Nut mit einem auf das Polymer abgestimmten Haftvermittler oder Primer vorzubehandeln. Eine solche Vorbehandlung kann jedoch unter Umständen auch entfallen, da in vielen Fällen eine intensive Haftung des Fußteils 18 des extrudierten Profilstrangs an den Glasoberflächen nicht erforderlich ist, sondern die mechanische Fixierung des Fußteils 18 in der spaltförmigen Nut ausreicht.

Als extrudierfähiges Polymersystem für die Dichtlippe 10 hat sich beispielsweise ein feuchtigkeitshärtendes Einkomponenten-Polyurethansystem bewährt, wie es z. B. in der US-PS 3.779.794 beschrieben ist. Ebenso lassen sich Polyurethansysteme auf Zweikomponenten-Basis verwenden, beispielsweise Klebersysteme, wie sie in den europäischen Patentschriften 00 83 797 und 00 24 501 beschrieben sind. Mit besonderem Vorteil lassen sich auch bestimmte thermoplastische Elastomere für diesen Zweck verwenden. Zum Beispiel hat sich hierfür ein thermoplastisches Polyolefin- Elastomer aus isotaktischem Polypropylen und Ethylen- Propylen-Dien-Kautschuk bewährt, wie es im Handel als Produkt der Firma ADVANCED ELASTOMER SYSTEMS (AES) unter der Bezeichnung SANTOPRENE 111-64 erhältlich ist. Für die Extrusion eines thermoplastischen Elastomers kann es erforderlich sein, den Extrusionskopf 10 und die Zuleitungen zum Extrusionskopf zu heizen und gegebenenfalls auch die Verbundglasscheibe während des Extrusionsvorgangs auf einer erhöhten Temperatur von etwa 80 bis 100 Grad Celsius zu halten.

Die Einbauposition der fertigen Verbundglasscheibe im Fensterrahmen einer Fahrzeugkarosserie geht aus Fig. 3 hervor. Die Verbundglasscheibe ist mit Hilfe eines Kleberstrangs 20 mit dem Befestigungsflansch 21 des Fensterrahmens verklebt, wobei die Tiefe des Fensterrahmens, die Dicke der Verbundglasscheibe und die Dicke des Kleberstrangs so aufeinander abgestimmt sind, daß die äußere Oberfläche 22 der Verbundglasscheibe außenhautbündig zu der sich anschließenden äußeren Oberfläche 23 des Fensterrahmens bzw. der Fahrzeugkarosserie verläuft. Die Dichtlippe 1 legt sich um die Umfangsfläche 6 der äußeren Einzelglasscheibe 3, so daß der Spalt zwischen der Umfangsfläche 3 und dem parallel hierzu verlaufenden Flansch 24 des Fensterrahmens weitgehend ausgefüllt ist.

In Fig. 4 ist eine erfindungsgemäß mit einer Dichtlippe 1 versehene Verbundglasscheibe dargestellt, die den gleichen Aufbau hat wie die zuvor beschriebene Verbundglasscheibe, die jedoch darüber hinaus auf dem Dekorstreifen 7 mit einem weiteren Profilstrang 26 versehen ist. Dieser Profilstrang 26 ist ebenfalls mit Hilfe einer profilierten Extrusionsdüse unmittelbar auf der Verbundglasscheibe extrudiert worden. Er weist einen Flachbettabschnitt 27 und einen Begrenzungssteg 28 auf und besteht aus einem Polymermaterial, das mit der Klebermasse des Montageklebers kompatibel ist, so daß bei der Montage der Verbundglasscheibe eine vorbereitende Behandlung der Klebefläche nicht erforderlich ist, sondern der Montagekleber unmittelbar auf das Flachbett des Profilstrangs 26 aufgetragen werden kann.

Die Lippe 1 und der Profilstrang 26 können aus demselben Elastomer bestehen und können beispielsweise mit Hilfe eines einzigen Extrusionskopfes koextrudiert werden. Es ist aber auch möglich, die Lippe 1 und den Profilstrang 26 aus verschiedenen Polymermassen zu extrudieren, und zwar ebenfalls durch Koextrusion mit Hilfe einer einzigen Extrusionsdüse. Dabei ist es zweckmäßig, die Lippe 1 aus einem Material mit einer hohen Beständigkeit gegen atmosphärische Einflüsse und hoher UV-Beständigkeit zu extrudieren, und den Profilstrang 26 aus einem Material mit hoher Adhäsionswirkung zur Glasoberfläche bzw. zur Oberfläche des Dekorstreifens 7 und zu der Klebermasse des verwendeten Montageklebers. Beispielsweise ist es unter diesem Gesichtspunkt vorteilhaft, wenn die Lippe 1 aus dem weiter oben genannten SANTOPRENE extrudiert wird, während der Profilstrang 26 aus einem feuchtigkeitshärtenden Einkomponenten-Polyurethan-System, wie BETASEAL HV der Firma Gurit-Essex, extrudiert wird.

Claims (9)

1. Verfahren zur Herstellung einer für die Verklebung mit dem Befestigungsflansch einer Fensteröffnung bestimmten, aus zwei Einzelglasscheiben und einer zwischen diesen angeordneten Zwischenschicht aus thermoplastischem Kunststoff bestehenden Verbundglasscheibe mit einer über die Umfangsfläche überstehenden Dichtlippe aus einem Polymer, dadurch gekennzeichnet, daß zwei im wesentlichen gleich große Einzelglasscheiben mit einer thermoplastischen Folie mit demgegenüber kleineren Flächenabmessungen unter Freilassung des Randbereichs der Einzelglasscheiben miteinander verbunden werden, und daß mit Hilfe einer an der Umfangsfläche der Verbundglasscheibe entlanggeführten Extrusionsdüse die Randnut zwischen den Einzelglasscheiben und der thermoplastischen Zwischenschicht mit einem extrudierfähigen Polymer gefüllt und gleichzeitig in der Ebene der Randnut eine in radialer Richtung sich über die Umfangsfläche der Verbundglasscheibe hinausragende Dichtlippe gebildet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasoberflächen der Randnut vor dem Extrusionsvorgang mit einer auf das für die Extrusion verwendete Polymer abgestimmten Haftvermittlungsflüssigkeit behandelt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Polymer für die Dichtlippe ein extrudierfähiges feuchtigkeitshärtendes Einkomponenten-Polyurethan-System verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Polymer für die Dichtlippe ein extrudierfähiges Zweikomponenten-Polyurethan-System verwendet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Polymer für die Dichtlippe ein extrudierfähiges thermoplastisches Polyolefin- Elastomer aus isotaktischem Polypropylen und Ethylen- Propylen-Dien-Kautschuk verwendet wird.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu der Dichtlippe auf der für eine Verklebung mit dem Befestigungsflansch des Fensterrahmens vorgesehenen Oberfläche der Verbundglasscheibe ebenfalls durch Extrusion ein Profilstrang abgelegt wird, der nach dem Aushärten als Zwischenkörper zwischen der Glasscheibe und dem Montagekleber dient.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtlippe und der als Zwischenkörper zwischen der Glasscheibe und dem Montagekleber dienende Profilstrang mit einem entsprechend ausgebildeten Düsenkopf koextrudiert werden.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Polymer für die Dichtlippe ein thermoplastisches Polyolefin-Elastomer aus isotaktischem Propylen und Ethylen-Propylen-Dien- Kautschuk, und als Polymer für den zusätzlichen, als Zwischenkörper zwischen der Glasscheibe und dem Montagekleber dienenden Profilstrang ein feuchtigkeitshärtendes Einkomponenten-Polyurethan- System oder ein Zweikomponenten-Polyurethan-System verwendet wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbundglasscheibe vor dem Extrusionsvorgang auf eine Temperatur von 50 bis 100 Grad Celsius erwärmt und der Extrusionsvorgang bei dieser Scheibentemperatur durchgeführt wird.