DE69603880T2

DE69603880T2 - Verfahren zur herstellung einer verbundscheibe und vorrichtung zur anwendung dieses verfahrens

Info

Publication number: DE69603880T2
Application number: DE69603880T
Authority: DE
Inventors: Andre Couttenier
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-12-19
Filing date: 1996-12-17
Publication date: 2000-01-27
Anticipated expiration: 2016-12-18
Also published as: EP0876253B1; WO1997022473A1; DE69603880D1; AU1361697A; US6004413A; EP0876253A1; ATE183438T1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Verbundscheiben, wobei unter Verbundscheiben insbesondere Schichten von Glas, Kunststoff oder anderen starren Materialien verstanden werden, die, entweder kombiniert oder nicht, mittels Zwischenschichten aneinander befestigt werden, die auf Basis eines polymerisierbaren Gemischs, wie etwa eines Harzes oder eines Klebstoffs, geformt werden.
Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren, das hauptsächlich in der Glasindustrie zur Herstellung von ein- oder mehrlagigem, Glas verwendet wird, das aus zumindest zwei Glasschichten besteht, zwischen denen eine Schicht aushärtbaren Harzes angebracht wird.
Das gemäß der Erfindung erhaltene Verbundglasprodukt kann, abhängig von dem verwendeten Harz, für verschiedene Zwecke verwendet werden, wie etwa geräuschisolierendes Glas, kugelsicheres Glas, feuerhemmendes Glas oder dergleichen, und es kann mit thermisch isolierendem Glas, mit doppelter Verglasung, Spiegeln, Zierglas und dergleichen kombiniert werden.
Ein bekanntes Verfahren zur Herstellung von Verbundglas verwendet transparente PVB-(Polyvinylbutyral-)Folie und/oder PU-(Polyurethan)Folie und besteht darin, daß eine oder mehrere der oben erwähnten Folien zwischen zwei Glasplatten angebracht werden, wonach das Ganze in einem Autoklaven bei einer Temperatur von etwa 140 Grad Celsius etwa eine Dreiviertelstunde erhitzt und zusammengepreßt wird, um eine gute Bindung und Verschmelzung der Folie in Bezug zueinander und in Bezug zu beiden Glasplatten zu erhalten.
Obwohl gemäß diesen Verfahrens eine hervorragende gleichmäßige Schichtdicke zwischen den Glasplatten erzielt wird, ist es darin von Nachteil, daß die Zusammenstellung, das Erhitzen und die Kompression nicht als ein kontinuierlicher Prozeß ausgeführt werden kann, so daß dieses Verfahren nie vollständig automatisch angewendet werden kann.
Ein anderer Nachteil ist, daß dieses Verfahren durch die spezifischen Merkmale der PVB-Folie oder PU-Folie selbst beschränkt wird, was beinhaltet, daß Verbundscheiben mit anderen oder besonderen Merkmalen nicht verwirklicht werden können.
Andere bekannte Verfahren basieren darauf, daß zwei Glasplatten exakt parallel in einem erforderlichen Abstand plaziert werden, wonach der Raum zwischen diesen Platten mit einem flüssigen Harz gefüllt wird, das dann chemisch ausgehärtet wird, oder wobei das Ganze ultraviolettem Licht einer geeigneten Wellenlänge ausgesetzt wird, wodurch das Harz aushärtet und auch an die Glasoberflächen gebunden wird.
Meistens wird der Raum zwischen den Glasplatten mit Harz gefüllt, während die Glasplatten vertikal plaziert werden.
Da der hydrostatische Druck der flüssigen Harzsäule auf beide Glasplatten in der nahezu vertikalen Position nach unten hin zunimmt, neigen die unteren Teile dieser Glasplatten dazu, sich nach außen zu bewegen, was unweigerlich zu einer ungleichmäßigen Schichtdicke des Harzes führt. Dies kann während und nach dem Aushärten Spannungszonen in dem Ganzen hervorrufen, was zu einem Ablösungseffekt führen kann, d. h. dem Ablösen der ausgehärteten Harzschicht an einer oder an beiden Glasplatten.
GB 1 367 977 offenbart, auf welche Weise dem nachteiligen Effekt des hydrostatischen Drucks der flüssigen Harzschicht auf den Glasplatten abgeholfen werden kann, indem ein hydrostatisch entgegenwirkender Druck vorgesehen wird. Zu diesem Zweck werden die Glasplatten vertikal in einem Aufnahmebehälter plaziert, wobei dieser Aufnahmebehälter nach und nach mit einer Flüssigkeit gefüllt wird und wobei die Schicht flüssigen, aushärtbaren Harzes gleichzeitig zwischen den Glasplatten angebracht wird. Das Harz härtet aus, indem die Flüssigkeit in dem Aufnahmebehälter erhitzt wird.
Ein analoges Verfahren ist in CH 574 371 beschrieben, wobei die Flüssigkeit Wasser ist.
Diese Verfahren sind zeitraubend und können nicht garantieren, daß die Glasplatten gut parallel bleiben. Gemäß DE 22 26 342 und DE 26 06 569 wird die flüssige, aushärtbare Harzschicht zwischen die Glasplatten gebracht, wenn diese vertikal positioniert sind, während das Harz zwischen den Glasplatten ausgehärtet wird, wenn diese horizontal positioniert sind.
Die letztgenannten Verfahren können nicht garantieren, daß dem Ausbeulen der Glasplatten als Ergebnis hiervon vollständig abgeholfen wird, wobei gemäß DE 22 26 342 ein Unterdruck in der Harzschicht angewendet wird, um besagtes Ausbeulen so viel als möglich zu vermeiden.
Gemäß GB 20 15 427 wird der Raum zwischen den vertikal positionierten Platten einerseits mit flüssigem, aushärtbarem Harz gefüllt und wird das Aushärten dieses Harzes mittels des Aussetzens an ultraviolettes Licht andererseits Schritt für Schritt in aufeinanderfolgenden Schichten ausgeführt, um auf diese Weise den hydrostatischen Druck einzuschränken.
Der Nachteil dieses Verfahrens ist, daß das Aushärten einer ersten Schicht und die anschließende Anbringung der nächsten Schicht ununterbrochen stattfinden muß, da, wenn die erste Schicht zu hart wird, bevor die nächste Schicht angebracht wird, dies zu einer sichtbaren, sehr unangenehmen horizontalen Trennlinie zwischen diesen Schichten führen wird.
In US 4 828 784 wird ein ähnliches Verfahren angewendet, wobei während des kontinuierlichen Füllens und Aushärtens der aufeinanderfolgenden Schichten von Gießharz ein zusätzlicher seitlicher Druck mittels Andrückrollen ausgeübt werden kann.
Gemäß anderen bekannten Verfahren wird eine flüssige aushärtbare Harzschicht auf eine horizontal positionierte untere Glasplatte aufgebracht, wonach eine obere Glasplatte angebracht wird und wobei das flüssige Harz anschließend mittels ultravioletten Lichts einer geeigneten Wellenlänge ausgehärtet wird.
Ein Beispiel eines solchen horizontalen Positionierens ist in DE 27 28 762 beschrieben, jedoch wird das Problem des Verbiegens der oberen Glasplatte auf dem flüssigen Harz und auf der unteren Glasplatte nicht diskutiert. Ein anderes Beispiel hiervon ist in EP 200 394 beschrieben, worin die untere Glasplatte so gebogen ist, daß sie eine konkave zentrale Zone darstellt, in die das aushärtbare Harz gegossen wird und wonach eine obere Glasplatte darauf angebracht wird. Hierbei werden die Kanten der Verbundscheibe in Vorbereitung mit Klebeband versiegelt, so daß die somit erhaltene Begrenzung luftdurchlässig bleibt, während verhindert wird, daß das Harz aus der Verbundscheibe in Vorbereitung heraustropft. Anschließend wird die untere Glasplatte in eine ebene, horizontale Position gebracht, und dann wird Druck auf die obere Glasplatte ausgeübt, so daß das Harz sich gleichmäßig verteilen kann, wobei die eingeschlossenen Luftblasen gleichzeitig seitlich aus dem Harz getrieben werden.
US 472 4023 basiert auf demselben Verfahren, wobei die Wannenform der unteren Glasplatte dank eines zentral unter der Glasplatte plazierten Saugnapfs, an dem ein Gewicht befestigt ist, erhalten wird.
Diese letztgenannten Verfahren sind darin von Nachteil, daß die Dicke der Harzschicht durch die maximale Verbiegung und die somit erzeugte Höhlung der Glasplatte beschränkt wird. Außerdem ist es schwierig, eingeschlossene Luftblasen zu vermeiden, und verbleibende Luftblasen sind schwierig zu entfernen.
Ein anderer ernstlicher Nachteil ist, daß die Oberschicht, aufgrund ihres Eigengewichts und aufgrund der Tatsache, daß die Harzschicht in einem flüssigen Zustand aufgebracht wird, sich in der Mitte durchbiegen kann, so daß eine ungleichmäßige Schichtdicke erhalten wird, was möglicherweise zu einer Ablösung der Harzschicht führen kann.
Ein gemeinsames Kennzeichen aller vorangehenden und anderer Verfahren, die die oben erwähnten Füllprozesse nutzen, ist, daß das zu verwendende Harz ausreichend flüssig sein muß, was impliziert, daß ausreichend hohe Konzentrationen von Monomeren, die einen verdünnenden Effekt auf diese Harze haben, in der Zusammensetzung vorhanden sein müssen. Der Gehalt an Monomeren bestimmt die Viskosität der Zusammensetzung, die, für die Harze in den oben beschriebenen Verfahren, einen zwischen 7 und 300 mPa. sec. gelegenen Wert haben.
Ein ernstlicher Nachteil hiervon ist, daß eine hohe Konzentration von Monomeren in dem flüssigen Harz dessen Entflammbarkeit und die toxischen Eigenschaften dieser Harze erhöht.
Ein anderer Nachteil in Verbindung mit der hohen Konzentration von Monomeren in dem flüssigen Harz ist, daß die Harzschicht, während des Aushärtens, in bedeutendem Maß schrumpft, was sichtbare Risse und Sprünge in dieser Schicht verursachen kann, insbesondere, wenn die Schicht zu rasch schrumpft.
US 4.999.071 offenbart ein Verfahren, wobei eine Glasplatte mit einem wärmepolymerisierbaren Plastisol beschichtet wird und erhitzt wird, um dieses Plastisol teilweise zu polymerisieren, wonach eine andere Glasplatte daraufgeklebt wird und die Verbundscheibe erhitzt wird, um das Plastisol vollständig zu polymerisieren.
Die vorliegende Erfindung bezweckt ein Verfahren zur Herstellung von Verbundscheiben, das die oben erwähnten und andere Nachteile vollständig ausschließt.
Zu diesem Zweck betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Verbundscheibe, bestehend aus zumindest zwei Platten, die mittels einer Zwischenschicht auf Basis eines polymerisierbaren Harzes aneinander befestigt werden, wobei eine Schicht des polymerisierbaren Harzes auf einer horizontal plazierten Platte aufgetragen wird, die Schicht zuerst teilweise polymerisiert wird und eine zweite Platte auf dieser Schicht angebracht wird, wonach das erhaltene Ganze zusammengepreßt und die oben erwähnte Schicht vollständig polymerisiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein photopolymerisierbares Harz verwendet wird und daß die erste teilweise Polymerisation der Schicht eine Photopolymerisation mittels Strahlung durch eine Maske ist und die vollständige Polymerisation, nachdem das Ganze zusammengepreßt ist, eine Photopolymerisation durch Strahlung ist.
Das teilweise Aushärten der polymerisierbaren Schicht, bevor eine obere Platte darauf plaziert wird, bietet den Vorteil, daß die polymerisierbare Harzschicht zuerst gut egalisiert ist und dann als Träger für die obere Platte dient, die somit vor Verbiegen geschützt ist, so daß Verbundscheiben mit perfekt gleichmäßigen Schichtdicken erhalten werden und so daß das Risiko eines späteren Ablösens vollständig ausgeschlossen wird.
Ein anderer Vorteil ist, daß, dank des teilweisen Aushärtens der polymerisierbaren Schicht, Verbundscheiben mit Zwischenschichten, deren Dicke variiert, erhalten werden können.
Ein anderer Vorteil dieses Verfahrens ist, daß die Kriterien, die an die Flüssigkeitsmerkmale des zu verwendenden Harzes gestellt werden, nicht sehr kritisch sind, so daß, außer konventionellen Harzen, auch vorzugsweise Harze, die wenig Monomere enthalten, verwendet werden können, was impliziert, daß die Schrumpfung der polymerisierbaren Schicht während des Aushärtens stark reduziert wird.
Ein niedriger Monomergehalt bietet die zusätzlichen Vorteile, daß die Entflammbarkeit und der toxische Effekt des polymerisierbaren Harzes stark reduziert werden.
Zudem kann die Strahlung während des Aushärtungsprozesses kürzer und intensiver sein, so daß der Ausstoß der Verbundscheibenproduktion bedeutend vergrößert wird.
Ein anderer Vorteil ist, daß das Verfahren vollständig automatisch angewendet werden kann und, da die Harzschichten rasch aushärten können, eine sehr große Produktionskapazität erzielt werden kann, die viel größer ist als die mit den konventionellen, bestehenden Verfahren erreichte.
Obwohl das Verfahren gemäß der Erfindung in erster Linie für eine vollständig horizontale Durchführung gedacht ist, kann das Zusammenpressen der Platten mit dem dazwischen angebrachten Harz, wie auch das endgültige vollständige Aushärten dieses Gießharzes, gemäß einer besonderen Ausführung in einem bestimmten Winkel durchgeführt werden, um zu erhalten, daß eventuelle Luftblasen, die in oder an der Oberfläche der Harzverbindung vorhanden sind, leichter entweichen können.
In beiden Fällen wird die teilweise Polymerisation des Harzes erhalten, indem das Harz unter Verwendung einer sogenannten Maske bestrahlt wird, so daß das Harz nur örtlich bis zu einem bestimmten Grad ausgehärtet wird, mit anderen Worten, gemäß einem bestimmten Muster, um das vollständige Aushärten nach dem Zusammenpressen der Platten zu erhalten, wie im vorangehenden Fall.
Die Erfindung betrifft auch Vorrichtungen, die für die Anwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung besonders geeignet sind.
Um die Merkmale der Erfindung besser zu erläutern, sind die folgenden bevorzugten Ausführungen von Vorrichtungen, die das Verfahren gemäß der Erfindung anwenden, beschrieben, nur als Beispiel und ohne in irgendeiner Weise einschränkend zu sein, unter Verweis auf die begleitenden Zeichnungen, worin:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Anwendung eines Verfahrens zur Herstellung einer Verbundscheibe ist; die
Fig. 2 bis 8 die in Fig. 1 mit F2 bis jeweils F8 angedeuteten Teile darstellen;
Fig. 9 den Teil F5 von Fig. 1 schematisch darstellt, wobei eine Maske verwendet wird, d. h. für die Anwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung;
Fig. 10 eine Sicht gleich der in Fig. 9 darstellt, jedoch für eine Variante der Erfindung;
Fig. 11 einen teilweisen Querschnitt des Ergebnisses zeigt, das nach dem teilweisen Aushärten gemäß Fig. 10 erhalten wurde; die
Fig. 12, 13, 14 und 15 einige Beispiele möglicher Masken darstellen;
Fig. 16 eine schematische Anordnung einer Vorrichtung darstellt, wobei die Teile F6, F7 und F8 von Fig. 1 gemäß der Erfindung schräggestellt werden können;
Fig. 17 eine praktische Anwendung einer Ausführung gemäß Fig. 16 darstellt;
Fig. 18 den Teil, der in Fig. 17 mit F18 angedeutet ist, in einem größeren Maßstab darstellt;
Fig. 19 eine Variante von Fig. 18 darstellt.
Zur Herstellung einer Glas-Verbundscheibe mittels der Vorrichtung gemäß den Fig. 1 bis 8 wird wie folgt vorgegangen.
In erster Linie wird eine gereinigte und getrocknete Glasplatte 1 flach auf einen vollständig ebenen Träger 2 gelegt.
Dann wird eine entsprechende Begrenzung 3 über den gesamten Umfang entlang der Kanten der Glasplatte 1 angebracht, die sich über die Glasplatte 1 erstreckt, so daß über der Glasplatte 1 ein wannenförmiger, leckdichter Raum 4 erzeugt wird.
Dieser Raum 4 wird dann zumindest teilweise mit einem polymerisierbaren Gemisch oder Harz gefüllt, mittels, in diesem Fall, einer Einspritzvorrichtung 6 oder irgendeinem ähnlichen Mittel, wie etwa einem fest montierten Stabbeschichter, unter dem die Glasplatte sich mit einer konstanten Geschwindigkeit bewegt, um eine polymerisierbare Schicht 7 zu formen.
Nach dem Aufbringen der Schicht 7 wird letztere mittels einer Bestrahlungsvorrichtung 8 teilweise polymerisiert oder ausgehärtet, um ein Gel zu formen, wonach eine zweite Glasplatte 9 auf dieser Schicht 7 angebracht und die Begrenzung 3 entfernt wird.
In einer anschließenden Stufe wird das erhaltene Ganze zusammengepreßt, insbesondere, um Luft zwischen der zweiten Glasplatte 9 und der Schicht 7 zu entfernen, und das Ganze wird schließlich mit einer Bestrahlungsvorrichtung 10 bestrahlt, die die Schicht 7 vollständig polymerisiert.
Der Träger 2 ist vollständig flach und eben errichtet und bietet der ersten Glasplatte eine vollständige Stütze und bildet ein statisches Produktionsteil, das einer Fördervorrichtung 11 benachbart ist, die hauptsächlich aus einem Endlos-Förderband 12 besteht, das über Rollen 13 und 14 läuft.
Im Träger 2 sind Mittel, beispielsweise Plexiglasfenster 25, vorgesehen, um die ultraviolette Strahlung der Bestrahlungsvorrichtung 8 zu der Gießharzschicht 7 durchzulassen.
Einer Variante gemäß kann der Träger 2 auch eine Luftkissenstütze für die Glasplatte 1 bilden.
Das Anbringen der Begrenzung 3 entlang der Kanten der Glasplatte 1 wird vorzugsweise automatisch durchgeführt, wobei die Begrenzung 3 aus Gummi, Kunststoff oder teflonbeschichteten Metalllatten 16 gebildet wird, die geeignet miteinander verbunden werden. Eventuell sind sie in Bezug zueinander beweglich, um sich unterschiedlichen Formen und Abmessungen der Glasplatte 1 anzupassen.
Gemäß einer anderen Ausführung kann die Begrenzung 3 mit einem komprimierbaren, selbstklebenden und vorzugsweise luftdurchlässigen Klebeband geformt werden, das an die Kante der Glasplatte 1 geklebt wird und das in der Lage sein muß, dem seitlichen Druck des polymerisierbaren Harzes zu widerstehen. Normalerweise wird das Klebeband nach der teilweisen Polymerisation des Harzes entfernt, es kann jedoch auch in einem späteren Stadium oder sogar überhaupt nicht entfernt werden, in welchen Fällen das Klebeband luftdurchlässig sein muß.
Die Einspritzvorrichtung 6, womit die Schicht 7 angebracht wird, ist, wie in Fig. 4 dargestellt, mit einem Einspritzrohr 17 versehen, das sich über die gesamte Breite des Trägers 2 erstreckt und woran in regelmäßigen Abständen Düsen 18 befestigt sind. Diese Düsen 18 können eventuell in Funktion der Breite der Glasplatte 1 entfernt werden und/oder können eventuell mit einem einstellbaren Ventil, vorzugsweise einem elektromagnetischen Schließventil, versehen sein.
Das Einspritzrohr 17 kann mittels einer Transportvorrichtung 19 mit einer konstanten, regelbaren Geschwindigkeit in der Längsrichtung des Trägers 2 bewegt werden, und es ist mit einer flexiblen Zufuhrleitung 20 verbunden, die mittels eines Abgabereglers 21 mit einer in Fig. 5 nicht dargestellten Pumpe verbunden ist. Mittels dieses Abgabereglers 21 wird die Abgabe in Funktion einer Anzahl von Parametern reguliert, unter anderem der Oberfläche der Glasplatte 1 und der erforderlichen Dicke der polymerisierbaren Schicht 1, derart, daß eine gleichmäßige Verteilung des polymerisierbaren Harzes auf der Glasplatte 1 erzielt wird.
Die Harze sind vorzugsweise vom Einkomponententyp und werden mit spezifischen Eigenschaften hergestellt, wie etwa geräuschisolierend, einbruchssicher, kugelsicher, feuerhemmend oder anderen Eigenschaften.
Die polymerisierbaren Harze bestehen aus einem Gemisch, die, außer einem oder mehreren Präpolymeren, ein oder mehrere Komponenten der Gruppe, geformt aus Acryl- und Methacryl-Monomeren, Vinylmonomeren, Ethylenmonomeren, Oligomeren, Photoinitiatoren, Additiven zur Verbesserung der Stabilität, Adhäsionsaktivatoren und schrumpfungsverringernden Mitteln, enthält.
Als polymerisierbares Harz können konventionelle photopolymerisierbare Harze verwendet werden, da aber das Füllen horizontal ausgeführt wird und von teilweiser Polymerisation oder Aushärten gefolgt wird, können außer diesen konventionellen Harzen vorzugsweise mehrere zähflüssige Harze verwendet werden, nämlich mit einer Viskosität zwischen 500 und 50.000 mPa. sec., so daß die Schrumpfung während der Polymerisation eingeschränkt ist, wodurch einerseits eine bessere Bindung an die Glasplatte und andererseits ein schwächerer mechanischer Streßbereich im Harz erzielt wird. Daher werden speziell entwickelte und/oder die geeignetsten Harze vorzugsweise für dieses Verfahren verwendet.
Die Bestrahlungsvorrichtung 8, mit der die Schicht 7 teilweise ausgehärtet wird, ist vorzugsweise ein Ultraviolett-Ofen, worin eine Anzahl ultravioletter Strahlungsquellen 22, versehen mit UV-Lampen, die separat ein- und ausgeschaltet werden können, mit Reflektoren und Augenschutzabdeckungen, vorzugsweise in einem regelmäßigen, matrixförmigen Muster im Träger 2 eingebaut sind. Die Strahlungsquellen 22 werden mittels einer Steuervorrichtung 23 in Funktion der Abmessungen der Glasplatten gesteuert. Dank dieser Steuervorrichtung 23 kann die Strahlungsintensität sehr präzise eingestellt werden. Die Intensität und Länge der Strahlung werden hauptsächlich bestimmt durch die Reaktivität des Harzes, die Konzentration von Photoinitiatoren in dem polymerisierbaren Gemisch und die erforderliche Dicke der Schicht 7.
Gemäß einer anderen Ausführung der Bestrahlungsvorrichtung 8 wird ein Ultraviolettlaser und eine Kombination optischer Fasern und Linsen für die Strahldiffusion verwendet.
Gemäß noch einer anderen Ausführung ist die Strahlungsvorrichtung 8, mit der die Schicht 7 gemäß einem regelmäßigen Muster teilweise ausgehärtet wird, in einer regelbaren Höhe oben auf und/oder unter der Schicht 7 aufgestellt.
Das Anbringen und Positionieren der zweiten Glasplatte 9 auf der teilweise polymerisierten Schicht 7 wird mit einem pneumatischen Hebemechanismus 24 ausgeführt, der es, wie in Fig. 5 dargestellt, ermöglicht, die Glasplatte 9 exakt auf der polymerisierten Schicht 7 zu positionieren.
Um das Ganze, bestehend aus den zwei Glasplatten 1 und 9 und der Schicht 7, zusammenzupressen, wird eine Andrückvorrichtung 25 verwendet, die, wie in Fig. 7 dargestellt, beispielsweise aus zumindest einer Reihe von Andrückrollen 26 bestehen, die die gesamte Breite des Trägers 2 einnehmen und zwischen denen das Ganze geführt wird. Die Andrückrollen 26 werden von den Druckzylindern 27 gegeneinander gedrückt, derart, daß ein gleicher Druck über die gesamte Breite der Glasplatten 1 und 9 ausgeübt wird und die restliche Luft zwischen der oberen Glasplatte 9 und der Schicht 7 herausgepreßt wird.
Die Bestrahlungsvorrichtung 10, mit der die Schicht 7 vollständig polymerisiert wird, ist in Fig. 5 dargestellt. Diese Bestrahlungsvorrichtung 10 kommt direkt hinter der Andrückvorrichtung 25 und überspannt die gesamte Breite der Glasplatte. Die ultravioletten Lampen der Bestrahlungsvorrichtung können von demselben Typ oder einem anderen Typ als die der Bestrahlungsvorrichtung 8 sein. Sie können aus Lampen eines gemischten Typs bestehen, die sowohl ultraviolettes Licht als auch Infrarotlicht ausstrahlen (UV/IR). Die Lampen können in einer einzigen Reihe oder in mehreren Reihen plaziert sein.
Gemäß einer Variante können eine oder mehrere Reihen von ultravioletten Lampen oder Lampen eines gemischten Typs unter und/oder auf der Verbundscheibe und direkt hinter der Andrückvorrichtung plaziert sein. Zu diesem Zweck ist ein Spalt zwischen der Presse und dem Tragetisch dahinter vorgesehen.
Wenn eine dritte oder nachfolgende Glasplatte angebracht wird, können nun die verschiedenen Stufen gemäß dem oben beschriebenen Verfahren für jede hinzugefügte Glasplatte wiederholt werden, vom Anbringen der Begrenzung 3 bis einschließlich der Bestrahlung mit der Bestrahlungsvorrichtung 10.
Beispielsweise können, schon nach dem Anbringen der zweiten Platte und vor dem Zusammenpressen des Ganzen, die verschiedenen Stufen des Verfahrens vom Anbringen der Begrenzung bis zur Positionierung einer dritten oder nachfolgenden Glasplatte auf einer zweiten und folgenden, teilweise ausgehärteten Schicht, bereits in Funktion der Anzahl der erforderlichen Glasplatten wiederholt werden, wonach das Ganze erst dann durch die Andrückvorrichtung 25 und die Bestrahlungsvorrichtung 10 geschickt wird.
Bevor sie auf dem Träger 2 beziehungsweise der Schicht 7 plaziert werden, können die verschiedenen Glasplatten mit einem adhäsiven Medium, wie beispielsweise acrylfunktionellem Silan für Glasplatten und beispielsweise mit einem Phosphorsäureacrylat oder Methacrylatester für Metallplatten, behandelt werden.
Diese Behandlung verstärkt die Bindung der polymerisierbaren Schicht an die Glasplatten während der Polymerisation, so daß das Risiko der Ablösung weiter eingeschränkt wird.
Gemäß einer besonderen Ausführung kann eine copolymerisierbare Schicht, eine Schicht, die das Glas färbt oder tönt, eine Schicht, die ultraviolettes Licht absorbiert, oder dergleichen auf der Glasplatte angebracht werden.
Es ist deutlich, daß eine Schicht, die ultraviolettes Licht absorbiert, stets in einer Herstellungsstufe auf der oberen Glasplatte angebracht werden muß, wenn die Bestrahlung von unten her durchgeführt wird.
Bei bestimmten Ausführungsformen des oben beschriebenen Verfahrens können feste Gegenstände, wie etwa stromleitende Drähte, Einbruchssensoren, Solarzellen, Abschirmungen und dergleichen im Raum 4 angebracht werden, bevor die Schicht 7 aufgebracht wird.
Mit dem oben beschriebenen Verfahren werden sehr hohe Polymerisationsgeschwindigkeiten erzielt, beispielsweise von 5 Sekunden bis zu einigen Minuten, so daß eine sehr hohe Produktivität erzielt werden kann, die im Vergleich zu den Verfahren zur Herstellung von Verbundscheiben, bei denen PVB-Folie verwendet wird, konkurrenzfähig ist.
Auf Basis der größten Abmessungen von Glasplatten (6 m x 3,2 m) und bei einer vollautomatischen Vorrichtung kann eine Produktion von Verbundscheiben von 150 bis 190 m²/h erzielt werden.
Die Fig. 9 bis 19 zeigen die Erfindung, dies ist eine Variante einer Ausführung gemäß der in den Fig. 1 bis 8, wobei das teilweise Aushärten der Schicht 7 erhalten wird, indem eine Maske verwendet wird, die während der Bestrahlung mit der Vorrichtung 8 unter der Glasplatte 1 oder auf der Harzschicht 7 plaziert wird, um zu erhalten, daß die teilweise ausgehärteten Teile des Harzes ein Muster in der Schicht 7 formen, derart, daß dank der teilweise ausgehärteten Schicht 7 nicht nur ein effizienter Träger für die zweite Glasplatte 9 erhalten wird, sondern daß an der Oberfläche der Harzschicht 7 sosagen sehr winzige Durchlässe erzeugt werden, so daß die Abfuhr von Luft, die eventuell in oder an der Oberfläche der Schicht 7 verbleiben kann, verbessert wird, während die Glasplatten 1-9 zusammengepreßt werden. Die Höhe der teilweise ausgehärteten Harzteile wird sich in der Tat von der Höhe der nicht ausgehärteten Harzteile unterscheiden, wodurch diese winzigen Durchlässe erzeugt werden.
Außerdem ist das Ziel des alternativen Verfahrens gemäß den Fig. 9 bis 19, daß, falls erforderlich oder falls nötig, die Glasplatten 1-9 mit der Harzschicht 7 dazwischen unter einem Winkel in Bezug zur Horizontalen zusammengepreßt werden können, so daß eine noch bessere Abfuhr eventueller Luft erzielt wird.
Weiterhin ist das Verfahren gemäß diesen Fig. 9 bis 19 identisch mit dem Verfahren, wie mittels der Fig. 1 bis 8 beschrieben, außer der Verwendung einer Maske.
Fig. 9 zeigt, daß eine Maske 28 unter der Glasplatte 1 plaziert wird, derart, - daß die Strahlung der Strahlungsquelle 22 die Schicht 7 durch Öffnungen 29 in der Maske 28 erreichen kann, um zu erhalten, daß, wie in Fig. 11 dargestellt, in dieser Schicht 7 Teile 30 geformt werden, die teilweise ausgehärtet sind, und zwischen diesen Teile 31, die nicht ausgehärtet sind.
Fig. 10 zeigt eine Variante davon, wobei die Maske 28 auf der Schicht 7 plaziert ist, entweder in einem bestimmten, eventuell regelbaren Abstand zu dieser Schicht 7 oder nicht, um den Grad der Polymerisation auch auf diese Weise zu beeinflussen.
Die Maske 28 kann auf jede denkbare Weise aus einem undurchsichtigen Material gefertigt sein, wie etwa Papier, Karton, Metall oder dergleichen und worin das geeignete Muster ausgeschnitten oder -geätzt ist.
Selbstverständlich kann eine solche Maske auch aus einer Plastikfolie hergestellt sein, worauf das benötigte Muster gedruckt ist, aus einer mit Farbe oder Tinte bedruckten Kunststoffplatte etc.
Die Maske 28 kann entweder permanent im Träger 2 oder derart vorgesehen sein, insbesondere zwischen den Strahlungsquellen 22 und der Schicht 7, oder sie kann, im Fall einer kontinuierlichen Arbeitsweise, wobei die W- Bestrahlung durch einen Schlitz im Träger 2 stattfindet, als ein bewegendes Element gefertigt sein, beispielsweise in Form einer Endlosschleife, die sich zwischen den Strahlungsquellen 22 und der Schicht 7 bewegt, simultan und synchron mit letzterer.
Die Bestrahlung durch die Maske 28 verursacht teilweise oder vollständig ausgehärtete Teile 30 in der Schicht 7, neben nicht ausgehärteten Teilen 31, wobei die ausgehärteten Teile 30, mit anderen Worten, die Teile, die von den Strahlungsquellen 22 bestrahlt wurden, die gleichmäßige Tragkraft und eine optimale Parallelität zwischen den Glasplatten 1 und 9 sicherstellen, während die flüssigen, nicht ausgehärteten Teile dafür sorgen, daß die oberste Glasplatte 9 maximal mit Harz befeuchtet wird; daß eine sehr gute Bindung der Glasplatte 9 mit besagtem Harz erhalten wird; und daß für die Glasplatten 1 und 9 mit dem dazwischen angebrachten Harz 7 eine Möglichkeit besteht, vor und während des Pressens, mittels der Rollen 26, eine bestimmte Zeit unter einem Winkel plaziert zu werden, ohne daß das Harz herunterläuft.
Beispiele von Masken sind in den begleitenden Fig. 12 bis 15 dargestellt.
Die Muster solcher Masken zeigen ein spezifisches Design, abhängig von der Andrückmethode. Dieses Design oder Muster kann beispielsweise radial sein, wie im Profilschnitt eines Regenreifens, gemäß der Richtung, in der die Verbundscheibe zusammengedrückt wird.
Das Muster kann auch konzentrisch von der geometrischen Mitte der Platte 1 ausgehen.
In allen Fällen fungiert das Muster nicht nur als die erforderliche Stütze für die Glasplatte 9 auf den ausgehärteten Teilen 30, wie oben erwähnt, sondern es dient auch sehr deutlich als ein sehr geeignetes Abfuhrsystem für Luftblasen, die sich an der Grenzschicht zwischen der Schicht 7 und der Glasplatte 9 finden können, da sozusagen Durchlässe geformt werden, sei es auch mit einer sehr geringen Höhe, aufgrund des Höhenunterschieds, der von den ausgehärteten und nicht ausgehärteten Teilen 30 beziehungsweise 31 geformt wird.
Der erforderliche Polymerisationsgrad des Harzes wird durch die Länge und Intensität der Strahlung mittels der Strahlungsquellen 22 bestimmt.
Die gesamte Bestrahlung durch eine Maske 28 ist außerdem darin sehr vorteilhaft, daß die Bestrahlungszeit des Harzes sehr viel weniger kritisch ist als bei einem Verfahren gemäß den Fig. 1 bis 8. In der Tat verbleibt stets eine ausreichende Menge flüssigen Harzes 31 zum Anfeuchten der Glasplatte 9.
Außerdem ist es auch möglich, schärfere oder weniger scharfe Kanten zwischen den ausgehärteten Harzteilen zu erhalten, indem man beispielsweise die Übergänge im Muster schrittweise von undurchsichtig zu durchsichtig übergehen läßt, beispielsweise über Grauwerte.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, den Abstand zwischen der Maske 28 und der Schicht 7 polymerisierbaren Harzes während der Bestrahlung zu ändern.
Fig. 16 zeigt ein Beispiel des Andrückverfahrens, das sehr vorteilhaft angewendet werden kann und das darin besteht, die Glasplatte 9 mittels einer geeigneten Glashebevorrichtung 24, die beispielsweise hauptsächlich aus Saugnäpfen 32 gebildet wird, in einem geringen Winkel über die Schicht 7 zu hängen, wonach der Träger 2, zusammen mit der Glashebevorrichtung 24, aus einer horizontalen Position in jede beliebige Position, die je nach Bedarf variieren kann, gekippt wird.
Das oben erwähnte Ganze kann beispielsweise mittels eines Pneumatik- oder Hydraulikzylinders in einen Winkel plaziert werden.
Die Glasplatte 9 wird dann an ihrem unteren Ende, direkt vor den Andrückrollen 26, in Kontakt mit der Schicht 7 gebracht, wobei die Glasplatte 9 vor diesen Andrückrollen mittels der Saugnäpfe 32 der Hebevorrichtung 24 und/oder mittels seitlicher Führungen für die Glasplatte 9 so weit wie möglich von der Schicht 7 weggehalten wird, wonach die Schichten in einem erforderlichen festen Winkel oder in einem langsam ansteigenden Winkel zusammengepreßt werden können.
Auf jeden Fall ermöglicht das Verfahren es, Luftblasen, die eventuell in der Harzzusammensetzung eingeschlossen sein können, oder Luftblasen, die sich zwischen der Harzzusammensetzung und der oberen Platte 9 befinden, leicht zu entfernen.
Wenn die so zusammengepreßten Platten die Andrückrollen 26 passieren, wird das Ganze zum zweiten Mal mit einer kräftigen UV-Quelle 10 bestrahlt, bis die Harzschicht 7 vollständig ausgehärtet ist.
Fig. 17 zeigt noch eine andere Ausführung, wobei die Vorrichtung gemäß Fig. 16 Teil eines Drehtisches 33 ist, der sich um eine Welle drehen kann und wobei, zwischen Teilen des Trägers 2, ein Spalt 34 vorgesehen ist, durch den die Schicht 7 bestrahlt wird.
Diese Bestrahlung findet über eine Maske 28 statt, die in diesem Fall beispielsweise aus einem Endlosband gebildet wird, das sich mit der Vortriebsgeschwindigkeit des Harzes 7 kontinuierlich und synchron zwischen besagtem Harz und der Strahlungsquelle 22 mitbewegt.
Fig. 19 zeigt schließlich eine Vorrichtung, wobei die Maske 28 aus einem Band besteht, das von einer Rolle 35 abgerollt beziehungsweise auf eine Rolle 36 aufgerollt wird.
Die vorliegende Erfindung ist keineswegs auf das oben Beschriebene beschränkt; im Gegenteil können ein solches Verfahren zur Herstellung einer Verbundscheibe und einer Vorrichtung zur Anwendung dieses Verfahrens in allen Arten von Varianten gefertigt werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Insbesondere müssen die Platten nicht notwendigerweise Glasplatten sein, sondern können auch Platten aus einem synthetischen Material, Metall und dergleichen sein. Bedingung ist jedoch, daß die unterste Platte oder die auf der polymerisierbaren Harzschicht befindliche Platte stets vollständig oder teilweise transparent für ultraviolettes Licht sein muß, wenn die Bestrahlung von der Unterseite, beziehungsweise von der Oberseite des Trägers 2 stattfindet.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer Verbundscheibe, bestehend aus zumindest zwei Platten, die mittels einer Zwischenschicht auf Basis eines polymerisierbaren Harzes aneinander befestigt werden, wobei eine Schicht (7) des polymerisierbaren Harzes auf einer horizontal plazierten Platte (1) aufgetragen wird, die Schicht (7) zuerst teilweise polymerisiert wird und eine zweite Platte (9) auf dieser Schicht (7) angebracht wird, wonach das erhaltene Ganze zusammengepreßt und die oben erwähnte Schicht (7) vollständig polymerisiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein photopolymerisierbares Harz verwendet wird und daß die erste teilweise Polymerisation der Schicht (7) eine Photopolymerisation mittels Strahlung durch eine Maske (28) ist und die vollständige Polymerisation, nachdem das Ganze zusammengepreßt wird, eine Photopolymerisation durch Strahlung ist.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, bevor die Harzschicht (7) angebracht wird, eine Begrenzung (3) entlang der Kanten der ersten Platte (1) angebracht wird, um einen wannenförmigen, leckdichten Raum (4) für das Harz zu formen.

3. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verbundscheibe gefertigt wird, die aus mehr als zwei Platten besteht, und daß zumindest eine nachfolgende Schicht photopolymerisierbaren Harzes mit jeweils einer nachfolgenden Platte vorgesehen wird, wobei auch diese nachfolgende Harzschicht zuerst mittels Strahlung durch eine Maske teilweise photopolymerisiert wird, bevor sie vollständig mit besagter Harzschicht und der darauf plazierten Platte zusammengepreßt wird, und wobei auch diese Harzschicht weiter photopolymerisiert wird.

4. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein photopolymerisierbares Harz aufgetragen wird, das ein Gemisch ist, das, außer einem oder mehreren Präpolymeren, eine oder mehrere der Komponenten der Gruppe, geformt aus Acryl- und Methacrylmonomeren, Vinylmonomeren, Ethylenmonomeren, Oligomeren, Photoinitiatoren, Additiven zur Verbesserung der Stabilität, Adhäsionsaktivatoren und schrumpfungsverringernde Mittel enthält.

5. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schicht (7) photopolymerisierbaren Harzes aufgetragen wird, deren Viskosität zwischen 500 und 50.000 mPa·s. liegt.

6. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Platten (1-9) mit Adhäsionsmitteln auf Basis acryl-funktioneller Silane für Glas oder Phosphorsäureacrylat- oder Metacrylatester für Metall, die die Bindung zu den anschließenden Platten fördern, vorbehandelt sind.

7. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Platten (1-9) mit einer co-polymerisierbaren Schicht vorbehandelt ist, die eine Farbschicht, eine Tönungsschicht, eine UV-lichtabsorbierende Schicht, eine bindungsverbessernde Schicht oder derartiges oder eine Kombination des vorangehenden ist.

8. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der für die Herstellung der Verbundscheibe verwendeten Platten (1-9) eine Glasplatte ist.

9. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Platten (1-9) aus anderen Materialien als Glas gefertigt ist, wie etwa Kunststoff oder Metall, wobei jedoch eine der Platten stets vollständig oder teilweise transparent für die Strahlung zur Photopolymerisation sein muß.

10. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske (28) unter der ersten Glasplatte (1) oder auf der Schicht (7) plaziert wird, bevor die Schicht (7) der ersten Polymerisation unterzogen wird.

11. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß, bevor das Ganze zusammengepreßt wird, die zweite Platte (9) in einem kleinen Winkel gegenüber der Schicht (7) plaziert wird, um anschließend allmählich gegen die Schicht (7) gepreßt zu werden.

12. Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß, während das Ganze zusammengedrückt wird, letzeres selbst unter einen Winkel gebracht wird.

13. Vorrichtung zur Anwendung des Verfahrens gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend einen waagrechten Träger (2), eine Vorrichtung (6) zum Anbringen einer Schicht (7) polymerisierbaren Harzes, eine Vorrichtung (8) zum teilweisen Polymerisieren dieser Schicht (7), eine Preßvorrichtung (25) und eine Vorrichtung (10) zum weiteren Polymerisieren der Schicht (7), bis sie vollständig polymerisiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß besagte Vorrichtung (8) eine Strahlungsvorrichtung zum Photopolymerisieren ist und mit einer Maske (28) kombiniert ist, während die Vorrichtung (10) zum weiteren Polymerisieren eine Strahlungsvorrichtung zur Photopoly merisation ist.

14. Vorrichtung gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske (28) in Bezug zur Platte (1), beziehungsweise der Schicht (7), bewegbar montiert ist.

15. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske (28) aus einem Muster geformt ist, das aus durchlässigen und undurchlässigen Bereichen besteht.

16. Vorrichtung gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die durchlässigen Bereiche der Maske (28) sich allmählich zu undurchlässigen Bereichen umwandeln.

17. Vorrichtung gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske (28) aus einer Endlos-Schleife geformt ist, die sich unter der Platte (1) oder über der Schicht (7) bewegt, wobei die Strahlungsquelle (23) innerhalb dieser Schleife vorgesehen ist.

18. Vorrichtung gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske (28) aus einem Streifen geformt ist, der von einer Rolle (35) abgerollt, beziehungsweise auf eine Rolle (36) aufgerollt wird, wobei ein Teil dieses Streifens unter die Platte (1) oder über die Schicht (7) geht und wobei die Strahlungsvorrichtung oder -quelle (22) neben diesem Streifen errichtet ist.

19. Vorrichtung gemäß Ansprüchen 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske (28) sich mit einer Geschwindigkeit bewegt, die gleich der Vortriebsgeschwindigkeit der Platte (1) mit der darauf angebrachten Schicht (7) ist.

20. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel, beispielsweise Saugnäpfe (32), umfaßt, um die zweite Platte (9) in Bezug zur Platte (1) mit der darauf angebrachten Schicht (7) gerade vor dem Zusammenpressen und eventuell währenddessen unter einem kleinen Winkel zu halten.

21. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel umfaßt, um den Träger (2) während des Zusammenpressens unter einen Winkel zu verstellen.

22. Vorrichtung gemäß Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß besagte Mittel zum In-Winkelstellung-Bringen einen unter dem Träger (2) vorgesehenen Hydraulik- oder Pneumatikzylinder umfassen.

23. Vorrichtung gemäß Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß besagte Mittel zum In-Winkelstellung-Bringen einen Drehtisch (33) umfassen.