DE60110548T2

DE60110548T2 - Verbundglasscheiben

Info

Publication number: DE60110548T2
Application number: DE60110548T
Authority: DE
Inventors: Litterio Bolognese; Nino Barattucci
Original assignee: Pilkington Italia SpA
Current assignee: Pilkington Italia SpA
Priority date: 2000-01-13
Filing date: 2001-01-11
Publication date: 2006-02-23
Anticipated expiration: 2021-01-12
Also published as: EP1252014B1; MXPA02006825A; DE60110548D1; BR0107590A; WO2001051279A2; EP1252014A2; JP2003519615A; AU3922401A; PL202069B1; BR0107590B1; PL356216A1; ATE294706T1; US20030111160A1; JP5307962B2; WO2001051279A3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Verbundglasscheiben, die einen transparenten funktionellen Film enthalten, der zwischen den Laminatschichten eingebettet ist, und Verfahren zur Herstellung solcher Scheiben. Die Erfindung findet insbesondere bei der Herstellung von Verbundverglasungen für Kraftfahrzeuge Anwendung, das heißt, für Windschutzscheiben, Seiten-, Rück- und Dachbeleuchtungen.
Verbundglasscheiben umfassen zwei oder mehr Glasscheiben, die mit einer Zwischenschicht miteinander verklebt sind, die eine oder mehrere Schichten eines Klebharzes umfassen, bei dem es sich typischerweise um Polyvinylbutyral (PVB) handelt. Das Glas ist normalerweise ein anorganisches Glas, es können aber auch starre transparente organische Materialien, wie z.B. Polycarbonat, verwendet werden. Das Harz, das zum Verkleben der Glasscheiben verwendet wird, kann Sicherheitseigenschaften aufweisen, oder es kann eine Verklebung mit einer separaten Schicht des Laminats herstellen, wobei die separaten Schichten die erwünschten Sicherheitseigenschaften bereitstellen können. Üblicherweise wird eine Schicht aus PVB oder Ethylenvinylacetat verwendet, die eine Dicke im Bereich von 0,2 bis 1,0 mm, typischerweise 0,38 oder 0,76 mm aufweist, um eine Verbund-Windschutzscheibe für ein Kraftfahrzeug anzugeben, die akzeptable Sicherheitseigenschaften aufweist.
Verbundglasscheiben enthalten zunehmend in der Zwischenschicht eine separate Schicht aus einem funktionellen thermoplastischen Film. Am häufigsten ist dieser Film zwischen zwei oder mehr Schichten eines Klebharzes, beispielsweise PVB, eingebettet, denn es ist bekannt, dass PVB gut an Glas klebt. Es können Zwischenschichten eingesetzt werden, die eine komplexere Konstruktion aufweisen, d.h. zwei Schichten eines funktionellen Films, der in derselben Weise oder auch nicht in derselben Weise durch eine innere Klebharzschicht getrennt und zwischen zwei Außenschichten des Klebharzes angeordnet sein kann. Diese funktionellen Filme werden verwendet, um der Scheibe zusätzliche Eigenschaften, wie z.B. Solarkontrolleigenschaften, Erwärmbarkeit oder eine gesteigerte Sicherheit, zu verleihen. Um beispielsweise einer Verbundverglasung Wärmeisolierungs- oder Sonnenschutzeigenschaften zu verleihen, kann der funktionelle Film mit einer dünnen Beschichtung versehen sein, die eine Silberschicht umfaßt, die zwischen zwei dielektrische Schichten eingebettet ist. Ein Beispiel eines Materials, das verwendet wird, um einen funktionellen Film bereitzustellen, ist biaxial gedehntes Polyethylenterephthalat (PET). Eine typische Verbundscheibe, die einen funktionellen Film umfaßt, der aus PET gebildet ist, ist in der US Patentschrift 4 799 745 beschrieben.
Eine Schwierigkeit, die sich aus dem Einbau eines funktionellen Films in eine Verbundglasscheibe ergeben kann, ist die Herstellung eines Laminats, das klar und frei von irgendwelchen optischen Defekten ist. Beim herkömmlichen Laminierungsverfahren, bei dem beispielsweise eine PVB-Schicht als Klebharz verwendet wird, umfasst das Erwärmen des Laminats in einem Autoklaven auf eine Temperatur, bei der das PVB-Harz weich wird und fließen kann, so dass ein transparenter klarer Film erhalten wird, der keine wesentlichen optischen Defekte aufweist. Die zweckmäßigen funktionellen thermoplastischen Filme haben generell einen höheren Schmelzpunkt als das PVB-Harz und werden nicht bei einer beliebigen speziellen Temperatur in dem gleichen Maße erweicht. Das Ergebnis kann ein Laminat mit einem zerknitterten oder faltigen Aussehen sein. Solche Laminate sind für die meisten Anwendungen, insbesondere der Verglasungen eines Kraftfahrzeugs, inakzeptabel. Dieses Problem ist in Bezug auf gebogene Laminate, wie z.B. Windschutzscheiben in Kraftfahrzeugen, besonders akut, insbesondere bei solchen, die ein hohes Maß an Querbiegungen aufweisen, wo sich die Tendenz zur Ausbildung eines Laminats mit einem zerknitterten Aussehen noch verschlimmert.
Die europäische Patentanmeldung 877 664 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer Verbundglasscheibe, die als Teil der Zwischenschicht einen PET-Film umfaßt, in der das Polyethylenterephthalat vor dem Laminierungsprozeß gedehnt wird, um ihm spezifische thermische Schrumpfeigenschaften zu verleihen. Die das Polyethylenterephthalat enthaltende Zwischenschicht wird zwischen zwei Glasschichten gebracht und der Überschuß wird vor dem Laminierungsschritt weggeschnitten. Es ist festgestellt worden, dass solche Prozeduren das Problem der Faltenbildung abmildern, aber nicht vollständig beseitigen, insbesondere dann nicht, wenn das Laminat gebogen ist und ein hohes Maß an Querbiegungen aufweist. Die europäische Patentanmeldung 882 573 beschreibt Verbundglasscheiben, die eine Zwischenschicht umfassen, die Polyethylenterephthalat enthält, die mindestens eine Vertiefung aufweist und die im Bereich der Vertiefung mit einem Hilfsfilm versehen ist. Das US Patent 5 208 080 offenbart eine Verbundglasscheibe, die einen funktionellen Film aufweist, der kleinere Abmessungen als die einzelnen Glasscheiben hat. Die Vertiefung, die den funktionellen Film umgibt, ist mit einem Streifen eines Hilfsfilms gefüllt, der bevorzugt ein PVB-Streifen ist. Die Verwendung eines solchen Streifen eines Hilfsfilms hat sich als unvorteilhaft herausgestellt, da er die Bildung von Luftblasen und anderer Verzerrungen an der Grenze des funktionellen Films zum Hilfsstreifen unterstützt.
Es ist im Rahmen der Erfindung nun festgestellt worden, dass die Tendenz zur Bildung eines Laminats mit einem zerknitterten oder faltigen Aussehen ohne die Verwendung irgendeines Hilfsfilms abgemildert oder gar vollständig beseitigt werden kann, wenn der funktionelle Film in seiner Größe verkleinert wird, so dass seine Außenkante innerhalb der Kante der Glasscheiben liegt. Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung gibt ein Verfahren zur Herstellung einer gebogenen Verbundglasscheibe an, die eine erste Glasscheibe und eine zweite, entsprechende Glasscheibe zusammen mit einer Zwischenschicht umfaßt, die eine erste Schicht, die ein Klebharz enthält, und eine zweite Schicht, die einen thermoplastischen funktionellen Film enthält, und eine dritte Schicht umfaßt, die ein Klebharz enthält, das infolge Knittern der Zwischenschicht ein geringeres Niveau optischer Defekte aufweist, wobei das Verfahren die Schritte umfaßt: Anordnen der Zwischenschicht zwischen den zwei Glasscheiben derart, dass die Außenkanten beider Schichten des Klebharzes mit den Kanten der zwei Glasscheiben zusammenfallen, und Pressen der Anordnung unter Aufbringung von Druck und Wärme so dass eine Verbundglasscheibe ausgebildet wird, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Außenkante des thermoplastischen funktionellen Films zwischen der Außenkante der zwei Glasscheiben liegt.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird der funktionelle Film geschnitten, so dass der Abstand zwischen der Kante des Films und der Kante der Glasscheibe rund um den gesamten Umfang der Glasscheibe herum gleich ist. Es wurde im Rahmen der vorliegenden Erfindung jedoch festgestellt, dass der Abstand zwischen der Kante des Films und der Kante der Glasscheibe in Bereichen kleiner sein kann, in denen der Film nicht die Tendenz zum Knittern hat. In einer weniger bevorzugten Ausführungsform für eine beliebige Scheibe wird daher die Größe des funktionellen Films nur in der Nähe der Bereiche verkleinert, in denen der Film zum Knittern tendiert. Der Ort solcher Bereiche kann für jede spezielle Scheibe, in der eine herkömmliche funktionelle Film-Zwischenschicht verwendet wird, deren Kante auf der Kante der Scheibe oder in unmittelbarer Nähe der Kante der Scheibe liegt, empirisch bestimmt werden. Wo der Film zum Knittern tendiert, kann seine Größe solange verringert werden, bis die Knitterbildung nicht mehr bemerkbar ist. Der sich ergebende Bogen kann als Formatvorlage zur Herstellung anderer Stücke des funktionellen Films in Scheiben der gleichen Größe und Form verwendet werden. In der bevorzugten Ausführungsform ist der funktionelle Film zu seiner leichteren Herstellung desselben jedoch in der Größe in seinem gesamten Umfang oder im wesentlichen in seinem gesamten Umfang verringert. Die Kante des funktionellen Films liegt mindestens 5,0 mm und, bevorzugt, mindestens 10,0 mm innerhalb der Kante der Glasscheibe.
Die vorliegende Erfindung betrifft Verglasungen, die einen relativ kleinen Radius aufweisen, wobei mindestens ein Bogen einen Radius von unter 1000 mm und mindestens ein Punkt auf ihrer Oberfläche möglichst weniger als 10,0 mm hat.
Die Verkleinerung der Größe der Einlage des funktionellen Films kann dazu führen, dass seine Kante in der fertigen Verbundglasscheibe zu sehen ist. Das ist weder wünschenswert noch ist es üblicherweise annehmbar, insbesondere nicht bei Windschutzscheiben in Kraftfahrzeugen. Aus diesem Grunde ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt, den funktionellen Film zuzuschneiden, so dass seine Kante in einem vorher ausgewählten Bereich liegt, in dem sie dem Aussehen des fertigen Laminats keinen Abbruch tut. In der bevorzugten Ausführungsform, in der das Laminat die Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs ist, wird der funktionelle Film bevorzugt so zugeschnitten, dass seine Kante durch die Fahrzeugzierleiste oder durch das durchgehende Verdunkelungsband verdeckt wird oder innerhalb des Abblendebandes liegt. In der ebenfalls anhängigen internationalen Patentanmeldung des gleichen Anmelders PCT/IB99/01786 sind beschichtete Windschutzscheiben beschrieben, in denen die Kante der Beschichtung so angeordnet ist, dass sie sich mit dem Abblendeband überlappt. Diese Anmeldung offenbart Laminate, die als Teil der Laminatschicht einen funktionellen Film aufweisen, der auf der Basis von Polyethylenterephthalat beschichtet ist, wobei der beschichtete Film so positioniert ist, dass sich die Kante der Beschichtung mit dem Abblendeband überlappt. Es wird angenommen, dass Verbundglas-Windschutzscheiben, die eine Zwischenschicht aufweisen, die einen thermoplastischen funktionellen Film enthalten, wobei die Kante des funktionellen Films innerhalb des Verdunkelungsbandes liegt, neu sind, und sie sind ein weiterer Aspekt der Erfindung. Es wird ebenfalls angenommen, dass Verbundglas-Windschutzscheiben, die eine Zwischenschicht aufweisen, die einen thermoplastischen funktionellen Film enthalten, der unbeschichtet ist und dessen Kante innerhalb der Kanten der zwei Glasscheiben liegt, neu sind, und sie sind ein weiterer Aspekt der Erfindung.
Die Laminate dieser Erfindung können zusammengesetzt werden, indem herkömmliche Techniken angewandt werden. Normalerweise wird eine erste untere Glasscheibe in die erforderliche Form und Größe geschnitten. Ein erster Bogen Harz, z.B. Polyvinylbutyral, wird dann auf der ersten unteren Glasscheibe positioniert, die funktionelle Filmschicht wird dann in der gewünschten Ausrichtung relativ zur Kante der unteren Glasscheibe oben auf die erste Harzschicht gelegt, eine zweite Harzschicht wird über der funktionelle Filmschicht positioniert, wonach schließlich der zweite Bogen Glas oben aufgelegt wird. Überschüssiges Polyvinylbutyral wird entfernt, danach wird der Aufbau entgast und in einen Autoklaven eingebracht.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden mindestens eine und bevorzugt beide Harzschichten mit einem vorher geschnittenen Stück des funktionellen Films entweder oben auf einer Harzschicht oder zwischen zwei Harzschichten vorher angeordnet. Diese vorher angeordnete Zwischenschicht kann auf dem unteren Glasbogen angebracht werden, was Zeit spart und die Wahrscheinlichkeit verringert, dass Gas oder in der Atmosphäre vorhandene Partikel im Laminat eingeschlossen werden und das Aussehen verderben. Die Harzschicht kann sich über die Kanten des funktionellen Films hinaus erstrecken und sie kann sich insbesondere über die Kante der Verglasung hinaus erstrecken. Ein Überstand an der Kante der Verglasung wird normalerweise durch Zurückschneiden der Kante bis zur Kante der Verglasung vor dem Laminierungsschritt beseitigt. Bei der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Laminat auf die normale Weise ohne Verwendung irgendeines zusätzlichen Streifens im Bereich zwischen der Kante des funktionellen Films und der äußersten Kante der Verglasung ausgebildet.
In einer alternativen Ausführungsform kann die Zwischenschicht ein vorgeformtes Material aus zwei Schichten enthalten, das selbst eine Klebharzschicht und eine Schicht eines thermoplastischen funktionellen Films umfasst. Die Enden des funktionellen Films können zugeschnitten und entfernt werden. Die zugeschnittene doppelte Schicht kann dann mit einer zweiten Schicht eines Klebharzes kombiniert werden, um die Zwischenschicht auszubilden. In einer weiteren Ausführungsform kann die Zwischenschicht ein vorgeformtes Material aus drei Schichten enthalten, das eine Klebharzschicht, eine Schicht eines thermoplastischen funktionellen Films und eine zweite Schicht eines Klebharzes umfasst. Die Enden des funktionellen Films können zugeschnitten werden, wodurch eine Zwischenschicht ausgebildet wird, die für die Verglasungen der vorliegenden Erfindung zweckmäßig ist.
Die Erfindung wird unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erläutert, in denen 1 eine schematische Darstellung einer Windschutzscheibe ist, die in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik hergestellt wurde, und 2 eine schematische Darstellung einer Windschutzscheibe der vorliegenden Erfindung ist.
Die PET-Schicht 1 in 1 erstreckt sich beinahe bis zur Kante der Windschutzscheibe. Das Polyethylenterephthalat ist nach dem Laminieren an den Kanten 2 der Windschutzscheibe gekräuselt. In 2 ist die PET-Schicht zurückgeschnitten und erstreckt sich nicht bis zur Kante der Windschutzscheibe. Die Außenkante 4 der Windschutzscheibe enthält keine PET-Schicht. Das Polyethylenterephthalat ist faltenfrei.

Claims

Verfahren zur Herstellung einer gebogenen Verbundglasscheibe, wobei mindestens ein Teil der gebogenen Oberfläche einen Radius von unter 1000 mm hat und wobei das Laminat umfasst: eine erste Glasscheibe und eine zweite, entsprechende Glasscheibe zusammen mit einer Zwischenschicht, die eine Klebeschicht, einen thermoplastischen funktionellen Film und eine zweite Klebeschicht enthält, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Anordnen der Zwischenschicht zwischen den zwei Glasscheiben und Pressen der Anordnung unter Aufbringung von Druck und Wärme so dass eine Verbundscheibe ausgebildet wird, die dadurch gekennzeichnet ist, dass zur Verringerung der Tendenz, dass ein Laminat hergestellt wird, welches ein faltiges oder zerknittertes Aussehen hat, nach dem Laminierungsverfahren die Außenkante des thermoplastischen funktionellen Films mindestens 5,0 mm innerhalb der Außenkante der Glasscheiben liegt und die Außenkanten des Klebharzes mit den Kanten der Glasscheiben zusammenfallen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kante des thermoplastischen Films an seinem gesamten Umfang mindestens 10 mm innerhalb der Kante der Glasscheiben liegt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen der Kante des thermoplastischen Films und der Kante der Glasscheibe um den gesamten Umfang der Scheibe herum der gleiche ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht vormontiert ist, bevor sie zwischen den zwei Glasscheiben positioniert wird.