FI98612C - Palonkestävä, lankavahvikkeen sisältävä turvalasitustuote ja menetelmäsen valmistamiseksi - Google Patents

Description

98612

Palonkestävä, lankavahvikkeen sisältävä turvalasitustuote ja menetelmä sen valmistamiseksi

Keksintö koskee palonkestävää lankavahvikkeen si-5 sältävää turvalasitustuotetta ja menetelmää sen valmista miseksi .

Langoitettu lasi on ollut tuotannossa useita vuosia ja yleensä se antaa paremman turvallisuuden kuin tavallinen kirkas tai himmeä myöstetty lasi. Verkkolasia käyte-10 tään paljon erityisesti lasisissa pilarikaiteissa, jolloin lankaverkko estää tehokkaasti ihmisiä tai esineitä putoamasta kokonaan lasin läpi, kun lasi on särkynyt. Verkko-lasia käytetään myös lasiovissa estämään kättä tai käsivartta menemästä lasin läpi vahingossa ja pitämään lasi 15 koossa pitempään, kun se joutuu tulipalolle tai kuumuudel le alttiiksi. Tässä jälkimmäisessä mielessä kaikki lasi sulaa tarpeeksi korkeassa lämpötilassa. Verkkolasissa olea lanka pitää kuitenkin sulavan ja valuvan lasin paljon pitempään sen alkuperäisessä asennossa kuin verkottamaton 20 lasi.

Verkkolasia on kolmea yleistyyppiä, nimittäin "Georgian"-verkkolasi, jossa on nelikulmainen verkko, "He-xagonal"-verkkolasi, jossa on kuusikulmainen verkko, ja "Diamond"-verkkolasi, jossa on vinoneliön muotoinen verk-, 25 ko. Verkkojen langat on juotettu yhteen, esim. hitsattu sähköisesti yhteen niiden leikkaavissa tai risteävissä kohdissa ja ne on tyypillisesti valmistettu teräksestä, esim. kemiallisesti käsitellystä teräksestä. "Georgian"-verkkolasissa jokaisen verkkoneliön aukko on tyypillisesti 30 n. 155 mm2 (lankojen väli 12,5 mm) ja tyypillinen lan- kavahvuus 0,46 mm. Tällaisella lankaverkolla on hyvät vah-vistusominaisuudet, se parantaa lasin palonkestä-vyysominaisuuksia eikä estä tai huononna paljonkaan lasin läpi näkemistä.

98612 2

Ennestään tunnettua verkkolasia valmistetaan yleensä samalla perusmenetelmällä syöttämällä lankaverkko lasiin, kun se kulkee melko sulassa tilassa telaston telojen läpi, ja sitten jäähdyttämällä lasi sitä jähmetettäessä.

5 Tämä menettely on kuitenkin epätyydyttävä kolmessa suh teessa. Ensiksikin veto lankaverkossa, kun sitä syötetään sulaan lasiin, väärentää lankaverkkoa niin, että esimerkiksi nelikulmaisessa verkossa ristiin menevät langat eivät ole täysin suoria vaan ne taipuvat. Toiseksi lanka-10 verkko ei tahdo pysyä kiinteässä lasissa sen keskellä.

Kolmanneksi menetelmä on kallis, varsinkin jos verkkolasia on käsiteltävä sen jälkeen edelleen esimerkiksi hiomalla ja kiillottamalla "kiilloitetun levy"lasin aikaansaamiseksi .

15 Vuonna 1982 British Standards Institute julkaisi BS

6262:1982 -standardia koskevia koodeja rakennusten varustamiseksi lasilla. Mainitussa standardissa otettiin huomioon vakavien onnettomuuksien vaara, joka voi sattua tavallisesta lasista lasitettuna tietyissä paikoissa, ja 20 suosittelee, että turvalasia tai -materiaalia pitäisi käyttää mainituissa paikoissa, jolloin turvalasilla tarkoitetaan laminoitua tai karkaistua lasia. Yksinkertaisessa laminoidussa lasissa on kaksi lasikerrosta liitettynä yhteen vahvistavaa materiaalia olevalla välikerroksella. 25 Välikerros pystyy absorboimaan iskun ja pitämään lasin paikoillaan sen särkyessä tai säröillessä ja näin estää lasinsirujen leviämisen ja sen, että mikään osa ihmisruumista ei pääse menemään lasin läpi ja aiheuttamaan vakavaa onnettomuutta.

30 Tavallisen verkkolasin ei katsottu British Stan dards Instituten mukaan olevan "turvalasia", koska se ei täyttänyt riittäviä turvanormeja. Se ei erityisesti pysty pidättämään tai pitämään lasin sirpaleita, joita verkkola-siin on tullut iskettäessä ja lyötäessä verkkolasi sirpa-35 leiksi.

li 98612 3

Ennestään on tunnettua sisällyttää verkkoa laminoi-tuun lasiin kolmessa eri tarkoituksessa. Ensiksikin saamaan lasista näkyvä sijoittamalla välikerrokseen ohuita lankoja, jotka kulkevat yhdessä suunnassa vain noin 30 mm 5 keskikohdasta keskikohtaan. Toiseksi sähkölämmittimen tai hälytyspiirin muodostaminen sisällyttämällä jatkuva ohut lankajohto välikerrokseen. Kolmanneksi palonkestävän lasin muodostaminen, jossa tavallinen verkkolasi laminoidaan toiseen lasikerrokseen. Tällainen lasi on kuitenkin vähem-10 män palonkestävää kuin tavallinen kiinteäksi (monoliitti nen) verkotettu lasi ja on huomattavasti kalliimpaa valmistaa .

Aikaisemmin on esitetty myös julkaisussa GB-A-2078166, että verkko sisällytetään turvalasiin, jolloin 15 verkko toimii vahvistuksena. Verkko kiinnitetään kuitenkin kahden materiaalikerroksen väliin muodostamaan näin sandwich- eli kerrosvoileipätyyppinen välikerros eikä sitä siten ole oikein sisällytetty välikerrokseen eikä se toimi välikerroksen kiinnipitäjänä, jos se joutuu kovaan kuumuu-20 teen esim. tulipalossa. Itse asiassa kuumuuden vaikutus voi hyvinkin aiheuttaa sen, että välikerros halkeilee. Myös julkaisusta GB-A-2 125 732 tunnetaan pienisilmäisen lankaverkon muodostaminen laminoidussa lasissa, jota käytetään mikroaaltosuojuksena. Pienisilmäisen lankaverkon 25 läpinäkyvyys on kuitenkin huono eikä se vahvista lasia olennaisesti eikä tee lasista palonkestävämpää. Esillä oleva keksintö pyrkii aikaansaamaan paremman palonkestävän, lankaverkon sisältävän turvalasitustuotteen. Keksintö pyrkii myös aikaansaamaan sellaisen lasitustuotteen, joka 30 kestää iskua (pystyy edullisesti noudattamaan brittiläistä standardia BS 6206:1981, joka koskee sileää lasitustuotet-ta) ja joka on palonkestävää (pystyy mieluiten kestämään puoli tuntia integriteettitulipalotestiä BS 476 Osan 8 mukaan).

98612 4

Esillä oleva keksintö koskee siten palonkestävää, lankavahvikkeen sisältävän turvalasitustuotteen valmistusmenetelmää, joka käsittää kahden lasimateriaalia olevan levyn yhteen liittämisen tarttuvaa sideainetta sisältäväl-5 lä välikerroksella, jossa on kokonaan siihen upotettuna vahvistava lankaverkko, joka koostuu metallilangoista, jotka on juotettu yhteen toisensa leikkaavissa tai risteävissä kohdissa, johon liittämisprosessiin kuuluu kahden lasimateriaalia olevan levyn välissä olevan tarttuvan si-10 deaineen kovettaminen nestemäisestä alkutilasta kovettu neeseen lopputilaan. Menetelmälle on tunnusomaista, että lasimateriaalia olevat levyt on asetettu 0,25 - 2,0 mm etäisyydelle toisistaan kovetettaessa mainittujen lasi-materiaalia olevien levyjen välissä olevaa tarttuvaa ai-15 netta, jonka kinemaattinen viskositeetti on 2,59 x 10"6 - 5,97 x 10'6 m2/s sen ollessa nestemäisessä alkutilassaan, jolloin tarttuva sideaine ollessaan nestemäisessä tilassa virtaa vahvistavan lankaverkon ympärillä saaden aikaan sen, että mainittu verkko asettuu olennaisesti välikerrok-20 sen keskelle.

Välikerros voi olla kirkas (läpinäkyvä), värillinen tai maalattu. Lasitustuote on edullisesti litteä, mutta se voi olla vaihtoehtoisesti muodostettu taivutetusta lasista, kupumaisesta tai muusta kaarevasta lasista tai lasi-25 tusaineesta.

Lankaverkkoon kuuluu edullisesti ensimmäinen sarja kemiallisesti käsiteltyjä, erillään olevia, yhdensuuntaisia, ensimmäisiä suoria teräslankoja järjestettynä kulmas sa, esim. kohtisuoraan toiseen sarjaan kemiallisesti kä-30 siteltyjä, erillään olevia, yhdensuuntaisia, toisia suoria teräslankoja vastaan, jotka ristikkäin menevät ensimmäiset ja toiset suorat teräslangat on sähköisesti hitsattu yhteen jokaisessa leikkauskohdassa, niin että saadaan suorakulmaiset, neliömäiset tai vinokulmaiset verkot. Lankaver-35 kon langat voidaan kuitenkin vaihtoehtoisesti järjestää

II

98612 5 niin, että ne muodostavat kuusikulmaisia verkkoja. Lanka on edullisesti valmistettu teräksestä (esim. galvanoidusta tai ruostumattomasta teräksestä, kuten edellä on mainittu, mutta myös muita metallilankoja, esim. kuparia, pronssia, 5 sinkkiä, messinkiä, kultaa tai lyijyä olevia voidaan käyt tää .

Välikerroksen paksuus määräytyy ainakin osaksi lankaverkon langan paksuuden mukaan. Kun langan paksuus on 0,46 mm, välikerroksen paksuus voi olla niin pieni kuin 10 1,00 - 1,20 mm. Välikerroksen paksuus voi kuitenkin olla suurempi, esim. aina 2,00 millimetriin saakka, tai pienempi esimerkiksi 0,25 millimetriin saakka, kun kyseessä on vähemmän edullinen pienempi langanpaksuus.

Erityyppisiä hartseja tai hartsimateriaaleja voi-15 daan käyttää välikerroksena, joissa voi olla eriasteinen kirkkaus ja suorituskyky esim. tekemään laminaatista pa-lonkestävä. Välikerrokseen kuuluu edullisesti metakry-laattihartsia lisäaineineen, mutta muita hartseja, kuten polyesteri- tai silikaattihartseja voidaan käyttää.

20 Vaikkakin välikerros muodostetaan edullisesti toi sistaan erillään olevien lasilevyjen väliin syötetyn nestemäisen hartsimateriaalin kovettumisella, polymeroinnilla tai jähmettymisellä, voidaan ajatella, että muodostetaan (PVB) polyvinyylibutyraalilevy, jossa on haluttu lanka-25 verkko siihen upotettuna, ja liitetään lasilevyt siihen tavalliseen tapaan käyttäen autoklaavia tai millä muulla samantapaisella puristustavalla hyvänsä ja sulattamalla ja laminoimalla lankaverkkoupotteinen välikerros lasilevyjen väliin. Samoin kaksi ohuempaa PVB-levyä voidaan asettaa 30 lankaverkon kummallekin puolelle ja sulattaa sekä laminoi- da yhteen, jolloin sulattaminen ja laminointi varmistaa sen, että lankaverkko tulee täysin välikerroksen sisään koossapysyvänä välikerroksena lopputuotteessa. Tämä viimeksi mainittu menetelmä ei kuitenkaan ole osoittautunut 35 täysin tyydyttäväksi testiolosuhteissa ja laminointi on 98612 6 ollut epätäydellistä. Sen takia pidetään suotavampana käyttää hartsimateriaalia.

Esillä oleva keksintö koskee myös palonkestävää, lankavahvikkeen sisältävää turvalasitustuotetta, joka kä-5 sittää kaksi lasimateriaalia olevaa levyä liitettynä yh teen tarttuvaa sideainetta olevalla välikerroksella, jossa on siihen täysin upotettuna vahvistava, leikkaus- ja risteyskohdistaan yhteenjuotettua metallilankaa oleva verkko. Tuotteelle on tunnusomaista, että välikerros on paksuudel-10 taan 0,25 - 2,0 mm, edullisesti 0,50 - 1,75 mm, edullisim min yli 1,0 mm, ja se on muodostettu kovettamalla tai jähmettämällä tarttuva sideaine nestemäisestä alkutilasta kovettuneeseen lopputilaan ja että vahvistava lankaverkko, jonka paksuus on edullisesti 0,46 - 0,70 mm, on asettunut 15 oleellisesti välikerroksen keskelle.

Edullisesti tarttuva sideaine viedään nestemäisessä muodossa mainitun kahden lasilevyn väliin muodostuneeseen onteloon, joka on ainakin osittain reunoiltaan suljettu nestetiiviiksi ja jossa on lankaverkko. Vaihtoehtoisesti 20 lasiainetta olevista levyistä yksi sijoitetaan olennaises ti vaakasuoraan ja se suljetaan reunoistaan, lankaverkko sijoitetaan mainitun levyn päälle ja nestemäistä tarttuvaa sideainetta kaadetaan tämän levyn päälle mainitun suljetun reunan sisäpuolelle ja lopuksi toinen lasiainetta oleva 25 levy sijoitetaan suljetun reunan päälle ja muodostelman annetaan hyytyä. Tässä tapauksessa pohjalevy voidaan puristaa alaspäin keskustastaan esim. lasitusaineen luonnollisella painolla tai käyttämällä imukuppeja tai vastaavia edistämään nestemäisen tarttuvan sideaineen koossapysymis-30 tä.

Lankaverkko on sopivasti jännityksen alainen tarttuvan sideaineen hyytymisen aikana tai vaihtoehtoisesti riippuen langan paksuuden jäykkyydestä ja langan jännityksestä, se voi jäädä vapaaksi ottamaan oma asentonsa väli-35 kerroksessa tarttuvan sideaineen ollessa nestemäisessä 98612 7 muodossaan. On itse asiassa havaittu, että nestemäisen tarttuvan sideaineen pintajännitys ja viskositeetti takaavat sen, että useimmissa sovelluksissa lankaverkko uppoaa itse keskelle välikerrosta. Tällainen lankaverkon "ajeleh-5 timis"ilmiö nestemäisessä tartunta-aineessa on erittäin tärkeä lopputuotteen laadun kannalta suuren mittakaavan valmistuksessa, kun langan jännittäminen on aikaa vievää ja epäkäytännöllistä suuressa mitassa ja nopeassa tuotannossa. Testeissä on havaittu, että lankaverkko "ajelehtii 10 vapaasti" keskiasentoon valittaessa lankaverkon langan paksuudeksi 0,46 - 0,70 mm, ontelon tai välikerroksen paksuuden ollessa 1 - 2 mm ja nestemäisen tarttuvan sideaineen kinemaattisen viskositeetin ollessa, kun se syötetään onteloon, 2,59 x 10~6 - 5,97 x 10‘6 m2/s lämpötilassa 20 °C. 15 Uskotaan, että tarttuvan sideaineen pintajännitys estää lankaverkkoa murtamasta tarttuvan aineen pintaa ja varmistaa sen, että lankaverkko pysyy välikerroksessa sen tukemana. Näin ollen kun tarttuvan sideaineen kaatokinemaatti-nen viskositeetti on 2,593 x 10'6 m2/s ja käytetään 12,5 20 millimetrin paksuista nelikulmaista lankaverkkoa, jonka langanpaksuus on 0,46, mm 1 millimetrin paksuisessa väli-kerroksessa, lankaverkko pysyy n. 0,25 millimetrin päässä sideaineen pinnasta. Näin käyttäen vain 1,0 - 1,2 millimetrin välikerrospaksuutta saadaan lankaverkon kohtuulli-25 nen keskittyminen sitä ympäröivän tarttuvan sideaineen si sällä. Keskittymistä ei saada, jos käytetään olennaisesti paksumpia välikerroksia.

Valmistusmenetelmä vastaa tyypillisesti julkaisussa GB-B-2 155 856 kuvattua menetelmää.

30 Lasitusainetta olevien levyjen reunojen sulkeminen nestetiiviiksi voidaan saada aikaan kaksipuolisella teipillä tai liimanauhalla, joka on joko kiinteää ainetta (eli kaasunpitävä) tai kaasua läpäisevä. Vaihtoehtoisesti kiinteää kittiä, butyyliteippiä tai pursokkeita voidaan 35 käyttää reunojen sulkemiseen, vaikkakin on huolehdittava 98612 8 siitä, että vältetään kemiallisia reaktioita välikerros-aineen kanssa. Voidaan itse asiassa käyttää mitä tahansa sopivaa ainetta, joka tiivistää reunan riittävästi eikä kemiallinen välikerros vaikuta siihen esim. optisesti.

5 Keksinnön suoritusmuodot selostetaan seuraavassa esimerkinomaisesti viitaten oheisiin piirroksiin, joissa kuvio IA esittää vahvistuslankaverkkoa lasitusle-vylle sijoitettuna ja kuvaa keksinnön mukaisen palonkes-tävän turvalasin valmistusmenetelmän ensimmäistä vaihetta; 10 kuvio IB esittää kuvion IA lasituslevyn osan ala puolta ja kuvaa, miten lankaverkko kiinnitetään jännitettynä lasituslevyyn; kuvio 1C on suurennettu leikkauskuva palonkestävän turvalasin osan läpi valmistettuna mainitulla menetelmällä 15 ja ennen reunatiivisteen reunan tasoitusta lopputuotteen valmistamiseksi; kuvio 2A esittää lankaverkkoa sijoitettuna lasitus-levylle ja kuvaa keksinnön mukaisen palonkestävän turva-lasitustuotteen toisen valmistusmenetelmän vaihetta; ja 20 kuvio 2B on kuvion IA viivan A-A yksityiskohta.

Keksinnön mukaisen palonkestävän turvalasitustuot-teen ensimmäisessä valmistusmenetelmässä puhdistetaan ensimmäinen lasituslevy 1 ollen tyypillisesti lasia ja halutun paksuista, esim. 3 mm, ja kokoista ja asetetaan vaa-25 kasuoraan esim. pöydälle. Valittu metallilankaverkko 2, jonka toisensa leikkaavat langat on hitsattu yhteen risteyskohdissaan, leikataan pienempään kokoon kuin lasitus-levy 1 ja asetetaan sitten vaakasuoraan lasituslevyn 1 päälle. Verkko 2 sijoitetaan niin, että siinä on peittämä-30 tön reuna 3, jossa on päätyreuna-alueet 3a ja 3b ja sivu- reuna-alueet 3c ja 3d, jotka ulottuvat levyn 1 koko reunan ympäri, kuten esitetään kuviossa IA. Jos halutaan, pieni pätkä 4, erittäin hienoa lankaa kiinnitetään lankaverkon 2 jokaiseen kulmaan ja langan pätkät 4 viedään sitten lasi-35 tuslevyn 1 reunojen ympäri päätyreuna-alueiden 3a ja 3b 98612 9 yli ja kiinnitetään levyn 1 vastakkaiseen pintaan jollain väliaikaisella kiinnityksellä, esim. käyttämällä teippiä 5 kuvion IB tavoin. Ennen lankapätkien 4 kiinnittämistä levyyn 1 kiinni pätkiä kiristetään hieman, että varmiste-5 taan, että verkko 2 pysyy suhteellisen sileänä ilman mut kia .

Kaksipuolisen liimanauha-aineen, esim. taipuisan Normount V2500 -teipin (Normount on US. yhtiön Normount Performance Plasticsin kauppanimi) tai taipuisan teipin 10 nro. 910, valmistaja Technibond Ltd., pätkät kiinnitetään sitten reuna-alueisiin 3a, 3b, muttei aivan pitkin reuna-alueen 3b koko pituutta. Sillä tavalla jätetään pieniä ilma-aukkoja, jotka ovat tyypillisesti n. 2 mm leveitä reuna-alueen 3d vastakkaisiin päihin. Nauhamateriaalipät-15 kien ei-liimautuvat taustakerrokset kuoritaan sitten taak sepäin jonkin matkaa ja esipuhdistettu, vastaavan kokoinen toinen lasilevy 7 (ks. kuvio 1C) ollen tyypillisesti samaa paksuutta, esim. 3 mm, ensimmäisen lasilevyn 1 kanssa sijoitetaan päälle, jolloin nauhamateriaalin pätkät tukevat 20 sitä, ollen vastatusten levyyn 1 nähden. Nauhamateriaalin pätkissä olevat ei-liimautuvat alustakerrokset, jotka peittävät reuna-alueet 3a - 3c kuoritaan sitten pois ja lasilevyt puristetaan yhteen niin, että nauhamateriaali kiinnittyy kumpaankin lasilevyyn ja muodostaa reunatiivis-25 teen. Ensimmäinen ja toinen lasilevy ja reunan tiivis- tenauhamateriaali muodostavat ontelon, jossa lankaverkko 2 sijaitsee. Reunan nauhamateriaalin paksuus määrää ontelon paksuuden ja voi tyypillisesti olla n. 0,5 mm - 2,5 mm tai haluttaessa esim. 1,2 mm paksu.

30 Tiivistettyjen lasilevyjen muodostelma nostetaan sitten vinoon asentoon, esim. 15 - 65 asteen kulmaan, tyypillisesti 20 - 40 asteeseen, sen tiivistämättömän reunan (eli pitkin reuna-aluetta 3d) jäädessä ylimmäksi. Tiivis-tämätön reuna vivutaan varovasti erilleen, eli toinen la-35 silevy nostetaan irti sen alla olevasta nauhamateriaali- 98612 10 pätkästä, jossa vielä on sen ei-liimautuva takakerros paikoillaan, ja sinne työnnetään leveä, mutta ohut kaatosup-pilon syöttökouru.

Sitten ennalta mitattu määrä kovettuvaa nestemäistä 5 sideainetta kaadetaan mainitun valusuppilon kautta ensim mäisen ja toisen lasilevyn muodostamaan onteloon. Sitten valusuppilo otetaan pois, takakerros poistetaan viimeisestä nauhamateriaalipätkästä ja lasilevyjen yläreunat puristetaan yhteen. Lasilevymuodostelmaa lasketaan sitten alem-10 mas esim. vaakasuoraan asentoon tai vastakkaiseen taivu- tuskulmaan, niin että sisään syötetty nestemäinen sideaine virtaa kohti yhtä, kahta tai useampaa reunatiivisteessä olevaa ilmarakoa ja karkottaa ilman sitä mukaa kun se liikkuu kohti mainittuja ilmarakoja. Kun nestemäinen side-15 aine tulee ilmarakoihin, ne tiivistetään esim. sopivalla täyteaineella ja muodostelma siirretään vaakasuoraan asentoon (tai pidetään siinä) sideaineen kovettumisen ajan. Tämä menetelmä noudattaa olennaisesti hakijan patentissa GB-B-2 155 856 esitettyä laminointimenetelmää ja muita 20 vaiheiden yksityiskohtia tässä patenttijulkaisussa esite tystä laminointitekniikasta.

Kun sideaine on kovettunut, lankapätkien 4 ulostyöntyvät päät poistetaan. Valmis tuote on palonkestävän "turvalasin" muodossa (ks. kuvio 1C), johon kuuluu kaksi 25 lasituslevyä 1,7 liitettynä yhteen välikerroksella 8, jo hon metallilankaverkko on upotettu keskelle. Sen jälkeen reunatiiviste leikataan ja poistetaan, jolloin saadaan valmis tuote.

Lankapätkien 4 käyttö lankaverkon 2 jännittämiseksi 30 voi tulla tarpeettomaksi, jos lankaverkossa on sopiva lan- ganpaksuus ja se on suhteellisen jäykkää, jolloin lankaverkon, pintajännityksen ja hartsin viskositeettivaikutuk-sen välisellä suhteella varmistetaan, että lankaverkko pysyy tiiviisti keskellä kun tarttuvan hartsin kovetta-35 minen tai polymerointi saatetaan loppuun.

Il 98612 11

Yllä kuvatulla menetelmällä valmistettu palonkes-tävä turvalasi kaksine, metakrylaattihartsilla ja lisäaineella yhteen liitettyine lasilevyineen, jonka sisässä on lankaverkko, on läpäissyt BS 476: Part 8: 1972 (Certifi-5 cate No. J8053/3 of Yarsley Technical Centre, Redhill,

Surrey, Iso-Britannia) mukaisen puolen tunnin eheystestin ja tunnin pitävyystestin, vaikkakaan kaupallisesti tämä ei ole ehdottoman välttämätöntä, ja turvallisuustestin BS 6206 1982. Tulipalotestisertifikaattia varten käytettiin 1 10 mm paksuista välikerrosta kahden 3 mm paksuisen lasitusle- vyn kanssa. Tavallisessa "Georgian" -verkkolasissa käytettyä 12,5 mm nelikulmaista teräslankaverkkoa käytettiin lankaverkkona. Nestemäisenä sideaineena oli läpinäkyvä metakrylaattihartsi, jonka kaatokinemaattinen viskositeet-15 ti 20 °C:ssa oli 2,593 x 10'6 m2/s.

Nestemäinen sideaine voi olla mitä tahansa lasila-minointitekniikoissa käytettyä sopivaa ainetta ja esimerkkejä sopivasta hartsi- tai hartsia sisältävistä sideaineista, kuten esimerkiksi metakrylaattihartsi (nykyisin 20 sopivin hartsi) tai polyesterhartsi, on esitetty patent tijulkaisuissa GB-B-2 155 856 ja GB-A-2 178 363. Voitaisiin vielä lisätä, että hartseissa voidaan käyttää lisäaineita lisäämään kovetetun hartsiaineen palonkestävyyttä. Jotkut hartsiaineet kovettuvat riittävästi huonelämmössä, 25 kun sen sijaan toiset vaativat korkeampia lämpötiloja (esim. IR-lämmittimiä tai kuumaa ilmaa) tai ne täytyy laittaa UV-säteilyyn (esim. ikkunaruutujen korjaukset) tai mikroaaltotaajuussäteilylle alttiiksi, määrän ollessa esim. 1000 -2500 MHz. Yleensä lämmitettäessä hartsia hart-30 sin tiettyyn optimilämpötilaan voi kovettuminen nopeutua jopa 80 %. Valmistuksessa on edullista toistettavien tulosten saamiseksi kuumentaa lasituotteet tiettyyn lämpötilaan, niin että huonelämpötila (joka voi vaihdella) ei vaikuta kovettumiseen. Esimerkkejä metakrylaattihartsista 35 ovat Naftolan, myyjä Chemetall (Länsi-Saksa), ja Plexmon 98612 12 900, myyjä Rohm (Länsi-Saksa). Muita käyttökelpoisia hartseja ovat dietyleeniglykolibisallyylikarbonaatti (esim. Nouryset 200, myyjä Akzo Chemie, Hollanti, tai Allymer CR 39), polyesterhartsi, nestemäinen PVB (esim. Butvar), po-5 ly(etyleenivinyyliasetaatti) ja poly(etyleenimetyylimetak- rylaatti). Kaikki nämä yhdisteet eivät kuitenkaan ole likikään niin miellyttäviä kuin metakrylaattihartsi.

Tässä kuvattu reunasulkimen nauhamateriaali on kaasua läpäisemätöntä ja ilmareikien tai -aukkojen olemassa-10 olo reunasulkimessa on tarpeen päästämään ilma pois onte losta. Voidaan kuitenkin käyttää muuntyyppisiä reunan sul-kumateriaaleja, esimerkiksi ennestään tunnettua kaasun lä-pipäästävää tai läpäisevää teippiä, jossa ilma mutta ei nestemäinen sideaine pystyy menemään lävitse. Tällaista 15 reunan suljinta käytettäessä tiivisteessä olevat ilmareiät tai -aukot voidaan jättää pois. Reunan suljinaineena voidaan myös käyttää polyisobutyleeni- (sisäosallista tai ilman sisäosaa), butyyliteippi- tai butyylisilikonia, jota voidaan käyttää myös lasin ulkopuolisiin reunoihin, useita 20 kittejä ja teippejä reunojen metallointiin, esimerkiksi metallikaariruiskutuksella tai vastaavalla, itse asiassa mitä tahansa reunan sideainetta, jossa on välikerrosnes-tettä tai vastaavaa.

Vaikkakin käsin tapahtuvaa kaatotekniikkaa on se-25 lostettu syötettäessä nestemäistä sideainetta onteloon, voidaan käyttää muitakin nesteensyöttötekniikoita, kuten esimerkiksi koneellista ruiskutusta, hartsinsekoitus- ja mittauskoneilla käyttäen joko yhtä täyttöaukkoa tai useita aukkoja ilman poispääsyä varten, tai kaasua läpäisevää 30 nestemäistä estoainetta.

Lankaverkon pitämiseksi suhteellisen litteässä asennossa nestemäisen sideaineen kovettumisen aikana voidaan käyttää muitakin tekniikoita. Esimerkiksi lankaverkko voi olla liian suuri ja se voidaan laittaa koko lasilevyn 35 1 päälle. Lankaverkon reunat taivutetaan sitten levyn 1 |j 98612 13 reunojen yli ja ympärille joko ennen reunatiivisteen lisäämistä tai sen jälkeen.

Joka tapauksessa verkkovahvisteisen, palonkestävän, laminoidun turvalasin tiivistysreunat voidaan leikata ja 5 poistaa haluttaessa. Lasi voidaan myös leikata halutun kokoiseksi samoilla menetelmillä kuin leikattaessa tavallista laminoitua lasia. Sen ansiosta, että lasin reunaa voidaan viimeistellä, on myös mahdollista käyttää leveäm-pää reunan tiivistettä ja kätkeä vahvistuslankaverkko reu-10 natiivisteen alle, joka reunatiiviste ei kuitenkaan ulotu lasilevyn ulkopuolelle, tai vaihtoehtoisesti asettamalla ulospäin ulottuva verkko kerroksittain kahden tarpeeksi paksun tarttuvan sideaineen väliin.

Kuviot 2A ja 2B kuvaavat keksinnön mukaisen lami-15 noidun, palonkestävän turvalasin toisen valmistusmenetel män vaiheita. Tämä toinen menetelmä on lähes samanlainen kuin ensimmäinenkin, mutta se on yleisesti yksinkertaisempi. Tyypillisesti voidaan käyttää 0,5-2 mm paksuisia välikerroksia toisistaan erillään olevien lasilevyjen välis-20 sä, joka seikka riippuu valitusta lankaverkon langan pak suudesta .

Toisessa menetelmässä lasin tai muun lasitusmate-riaalin ensimmäisessä levyssä 1 on siihen asetettu reuna-tiiviste 6. Lankaverkko 2 leikataan sen kokoiseksi, että 25 se mahtuu reunatiivisteen 6 sisäpuolelle ja se asetetaan vaakasuoralle levylle 1 kohtaan, niin että se jää vähän vaille reunatiivisteestä 6, kuten esitetään kuvioissa 2A ja 2B. Sitten toinen levy (ei esitetty) sijoitetaan paikoilleen ja menettely on muuten samanlainen kuin edellä 30 kuvattu ensimmäinen menetelmä.

Tulee huomata, että tässä kuvatuissa menetelmissä, kun nestemäistä hartsia tai muuta kovettuvaa nestemäistä sideainetta syötetään välikerrokseen toisistaan erillään olevien lasilevyjen väliin, nestemäinen sideaine virtaa 35 lankaverkon ympärille ja suspendoi lankaverkon sideaineen 98612 14 sisään. Tästä käytetään nimitystä "vapaasti kelluva sus-pensiomenetelmä". Kun sideaine kovettuu kokonaan, lankaverkko on melko keskellä välikerrosta, vaikkakaan lopputuotteessa tämä ei ole välttämätöntä.

5 Lasilevyt tuetaan edullisesti pöytään, joka voidaan kallistaa käsin tai automaattisesti, esimerkiksi kaksisuuntaisella kallistusmekanismilla, josta yleensä käytetään nimitystä samankeskinen (eli sillä saadaan samanaikainen kallistus vaakasuorassa ja pystysuorassa tasossa), 10 tai pelkästään käyttämällä yksinkertaista vaakasuoraan kallistavaa pöytää. Vaihtoehtoisesti voidaan käyttää tavallista paikallaan olevaa pöytää, jossa lasilevyjä kallistetaan ylöspäin ja alaspäin pöytään nähden.

Toiseen keksinnön mukaisen turvalasin valmistus-15 menetelmään kuuluu menettely, jossa noudatetaan patentti julkaisua GB-B-2 155 856, kunnes päästään kohtaan, jossa lasilevyjen kehys kootaan ja laitetaan paikoilleen ennen taustateippien poistamista reunatiivisteistä. Pohjan taus-tateippi poistetaan sen jälkeen ja kummankin sivun tausta-20 teipit poistetaan osittain, kunnes teipistä on kummallakin puolella paljaana n. kaksi kolmasosaa. Sitten lasilevyt puristetaan yhteen muodostamaan reunatiiviste pohjan reunaan ja osittain kummallekin sivulle. "Kirjekuori" avataan sen jälkeen tarpeeksi yläosasta lankaverkkolevyn liu'utta-25 miseksi sisään, joka verkko on leikattu sopimaan reunatii- visteen sisäpuolelle, alas kirjekuoreeseen, joka on vinossa asennossa. Sitten sivulla olevien taustateippien loput osat poistetaan ja laminointimenettely jatkuu normaaliin tapaan, eli kuten on selostettu tämän selostuksen ensim-30 mäisessä menetelmässä. Tämä menetelmä on sopivampi pienem pien alojen laminointiin.

Suurempien lasituspintojen ollessa kyseessä kaksi lasilevyä voidaan tiivistää reunojensa ympäri ja asettaa kaltevalle pöydälle, jossa on hydraulisia tai pneumaatti-35 siä pidikkeitä, jotka pitävät lasin yhdessä reunojen ympä- li 98612 15 rillä estämään vuotoja (joka suurissa pinnoissa on todennäköisempää) . Hartsi voi olla konesekoitettua ja se voidaan annostella esim. paineenalaisena suuttimen kautta välikerrosonteloon, joka on vinossa asennossa kallistetul-5 la pöydällä. Kun haluttu määrä nestemäistä sideainetta on viety onteloon, pöytää madalletaan esim. vaakasuoraan asentoon ilman päästämiseksi ulos ja sideaineen kovettami-seksi.

Toinen menetelmä, jota voidaan käyttää, kun ky-10 seessä on hyvin suuret lasipinnat, on sellainen menetelmä, jossa käytetään hieman koveroa kallistuspöytää. Suuri lasilevy asetetaan pöydälle ja edellä kerrottu tiivistysaine asetetaan lasin reunaan. Käytetään edullisesti valmista, kaasua läpäisevää reunatiivistettä. Jos kuitenkin käyte-15 tään kaasua läpäisemätöntä ainetta, täytyy jättää tuule tusaukkoja ilman poistamiseksi. Lasi pystyy suuren pintansa ansiosta taipumaan ja vajoamaan jonkin verran koveroon pöytään. Lasilevyn keskiosaa voidaan vaihtoehtoisesti vetää alaspäin yhdellä tai useammalla kumisella imukupilla, 20 jotka pystyvät pitämään vaakasuoran lasin koveron. Lanka verkko, joka on vähän pienempi kuin lasilevy, asetetaan vaakasuoraan lasilevyn päälle aikaisemmin tiivistetyn kehyksen sisäpuolelle. Lasikoveron keskelle kaadetaan tai annostellaan koneella haluttu määrä hartsia, esimerkiksi 25 metakrylaattihartsia. Toinen samankokoinen lasilevy sijoi tetaan sitten tarkalleen ensimmäisen levyn päälle käyttäen tavallisesti kumi-imukuppeja, ja ulkoreunat puristetaan yhteen. Kovero pohjalevy päästetään irti alaspäin painetusta asennostaan joko siirtämällä pöytä takaisin vaa-30 kasuoraan asentoon tai irrottamalla alapuoliset imukupit.

Hartsikerroksen keskellä oleva hartsikerrosrengas laajenee sitten ulospäin, kunnes se saavuttaa reunatiivisteen. Lankaverkko "kelluu" hartsissa eikä tämä liike vaikuta siihen .

98612 16 Tämän menetelmän eräänä haittana on se, että lasi voi särkyä fyysisestä jännityksestä, vaikkakaan tätä ei tapahtuisi, jos käytettäisiin muovilevyjä, esim. akryyliä tai polykarbonaattia.

5 Kaksi lasilevyä voidaan sijoittaa pystysuoraan asentoon ontelon täyttämistä ja kovettamista varten. Ilman poistaminen nopeutuu ja lasilevyjen molemmilla puolilla olevat puristuslevyt estävät pullistumisen ulospäin.

Voidaan rakentaa puoliautomaattinen tuotantolinja 10 valmistamaan laminoitua palonkestävää lasia, jossa linjas sa on linjakumisia valupöytiä, joille syötetään kahdelta kumiselta valantakallistus- tai tavalliselta kallistuspöy-dältä yhteenliitetyt ja täytetyt lasilevyt. Lasilevyt kerätään kumiselle valukallistuspöydälle vaakasuoraan asen-15 toon, kuten edellä on kuvattu. Kallistuspöytää nostetaan sitten haluttuun kallistusasentoon hartsitäyttöä varten käsin tai koneella. Ulkoreunat tai täyttöaukko/aukot suljetaan tai niihin jätetään haluttaessa tuuletusaukkoja ja pöytä viedään takaisin vaakasuoraan asentoonsa. Lankaverk-20 ko "kelluu" haluttuun keskiasentoon hartsin viskoosisuuden ja välikerroksen paksuuden vaikutuksesta. Lasi vieritetään pois kumisilla valupöydillä lopullista kovettumista varten. Hartsin koneannostelu on erityisen sopivaa, jos lasin koot ovat sarjatuotantoa.

25 Lasituslevyt voivat olla lasia, myöstettyä lasia, karkaistua lasia, eristyslasia tai muovimateriaalia, kuten esim. akryyliä, pleksilasia, PVC:tä, polykarbonaattia tai vastaavaa. Levyt voivat olla läpinäkyviä, kuvioituja, maalattuja tai värillisiä.

30 Lasituslevyjen asemesta, jotka on pysyvästi kiin nitetty sisäkerrokseen, yksi levy voi olla irrotettavissa siitä esim. käsittelemällä sen pintaa irrotusaineella ennen laminointia. Hartsit kuten dietyleeniglykolibisallyy-likarbonaatti lisäaineineen ovat erikoisen sopivia tähän 35 menetelmään.

Il 98612 17

Jokaisessa sovelluksessa lankaverkko toimii lasi-tustuotteen vahvistuksena, vaikkakin sen päätarkoituksena on saada aikaan lasitustuote, joka on erittäin palonkes-tävä, säilyttämällä välikerros koossa pysyvässä muodossa 5 jopa silloin, kun se alkaa sulaa erittäin kovassa kuumuu dessa. Lankaverkko voi myös laajeta taipuisassa välikerroksessa, kun se joutuu absorboimaan kuumuutta, aiheuttamatta lasin särkymistä - tavallinen verkkolasin ongelma. Myös lankaverkon reunassa esille tulevat langanreunat 10 ruostuvat todennäköisesti vähemmän, koska lanka ei pääse erilleen hartsisesta sisäkerroksesta eikä ruostuminen leviä takaisin lankoja pitkin. Värillistä verkkolasia ei tavallisesti valmisteta käyttäen tavanomaista verkkolasia, koska se absorboi kuumuutta enemmän, jolloin erilaisten 15 lasin ja langan laajenemiskertointen tuloksena syntyy lan gan säröilyä. Hartsipitoinen välikerros pystyy kuitenkin absorboimaan kasvaneen lämpölaajenemisen. Keksinnön palon-kestävää turvalasitustuotetta voidaan edelleen käyttää katon katteeksi, koska jopa silloin, jos lasi säröilee, 20 vesi ei tunkeudu hartsisen välikerroksen läpi.

Tavanomainen kemiallisesti käsitelty teräslanka-verkko, jota käytetään tavallisessa Pilkington Brothers PLC -yrityksen valmistamassa verkkolasissa, on edullinen lankaverkko. Tässä verkossa on lankojen verkosto, jos-25 sa on 13 mm2 (tai 12,5 mm2) neliöverkkokoko, jossa langat on hitsattu sähköisesti yhteen jokaisessa toisensa leik-kaavassa tai risteävässä kohdassa. Voidaan kuitenkin käyttää toisentyyppisiä vahvistusverkkoja sillä edellytyksellä, että niissä on metallilankoja, jotka on hitsattu yh-30 teen leikkaavissa tai risteävissä kohdissa. Metallilanka voi olla galvanoitua tai ruostumatonta terästä. Muita mahdollisesti käytettäviä metalleja ovat kupari, pronssi, sinkki, messinki, kulta tai lyijy. Verkon muoto voi olla suorakaiteen, neliön, kuusikulmion tai vinoneliön muotoi-35 nen.

18 98612

Voidaan myös ajatella valmistettavan PVB-levyä, jossa on siihen upotettu lankaverkko, jolloin välikerroksen sitominen on saatu autoklaavilla. Samoin verkko voidaan asettaa kahden PVB-levyn väliin ja käsitellä auto-5 klaavilla normaaliin tapaan, jolloin lankaverkko on koko naan upotettuna välikerroksen sisässä.

Keksinnölle löytyy sovelluksia palonkestävässä turvalasissa tai lasitustuotteissa, joissa on lankaverkko. Lasitustuotteet voidaan valmistaa halvemmin kuin ta-10 vanomainen verkkolasi. Edelleen lankaverkko ei vääristy valmistusprosessin aikana.

Il

Claims (10)

98612 Paten ttivaa timukset

1. Palonkestävän, lankavahvikkeen sisältävän turva-lasitustuotteen valmistusmenetelmä, joka käsittää kahden 5 lasimateriaalia olevan levyn yhteen liittämisen tarttuvaa sideainetta sisältävällä välikerroksella, jossa on kokonaan siihen upotettuna vahvistava lankaverkko, joka koostuu metallilangoista, jotka on juotettu yhteen toisensa leikkaavissa tai risteävissä kohdissa, johon liittämis-10 prosessiin kuuluu kahden lasimateriaalia olevan levyn vä lissä olevan tarttuvan sideaineen kovettaminen nestemäisestä alkutilasta kovettuneeseen lopputilaan, tunnettu siitä, että lasimateriaalia olevat levyt on asetettu 0,25 - 2,0 mm etäisyydelle toisistaan kovetetta-15 essa mainittujen lasimateriaalia olevien levyjen välissä olevaa tarttuvaa ainetta, jonka kinemaattinen viskositeetti on 2,59 x 10~6 - 5,97 x 10‘6 m2/s sen ollessa nestemäisessä alkutilassaan, jolloin tarttuva sideaine ollessaan nestemäisessä tilassa virtaa vahvistavan lankaverkon ympä-20 rillä saaden aikaan sen, että mainittu verkko asettuu olennaisesti välikerroksen keskelle.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lasimateriaalia olevat levyt ovat 0,5 - 1,75 mm etäisyydellä toisistaan tarttuvan ai- 25 neen kovettumisen aikana.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että toisistaan erillään olevat levyt on suljettu reunoistaan estämään nestemäisen tarttuvan sideaineen ulosvirtauksen, mutta sallimaan ilman pää- 30 syn ulos levyjen välistä.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tarttuva sideaine ollessaan nestemäisessä alkutilassa syötetään sisään onteloon, joka on muodostettu lasimateriaalia olevien levyjen väliin. 98612

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tarttuva sideaine syötetään onteloon kaatamalla sitä käsin, koneellisella ruiskutuksella tai koneellisella sekoittamisella ja annostelulla.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ensimmäinen mainituista lasi-materiaalia olevista levyistä sijoitetaan koverassa tilassa olennaisesti vaakasuoraan asentoon, vahvistava lankaverkko asetetaan tämän levyn päälle, tarttuvaa sideainetta 10 sen ollessa nestemäisessä alkutilassa kaadetaan tämän le vyn ylöspäin olevalle koveralle pinnalle ja toinen lasi-materiaalia olevista levyistä asetetaan mainitun ensimmäisen levyn päälle sekä näiden levyjen reunat tiivistetään yhteen, ja mainittu ensimmäinen levy muutetaan sen kove-15 rosta tilasta asentoon, jossa kumpikin levy on olennaises ti tasomaisessa yhdensuuntaisessa suhteessa toisiinsa tarttuvan sideaineen kovettumisen aikana.

7. Palonkestävä, lankavahvikkeen sisältävä turva-lasitustuote, joka käsittää kaksi lasimateriaalia olevaa 20 levyä liitettynä yhteen tarttuvaa sideainetta olevalla välikerroksella, jossa on siihen täysin upotettuna vahvistava, leikkaus- ja risteyskohdistaan yhteenjuotettua me-tallilankaa oleva verkko, tun nett u siitä, että välikerros on paksuudeltaan 0,25 - 2,0 mm, edullisesti 25 0,50 - 1,75 mm, edullisimmin yli 1,0 mm, ja se on muodos tettu kovettamalla tai jähmettämällä tarttuva sideaine nestemäisestä alkutilasta kovettuneeseen lopputilaan ja että vahvistava lankaverkko, jonka paksuus on edullisesti 0,46 - 0,70 mm, on asettunut oleellisesti välikerroksen 30 keskelle.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen turvalasitus- tuote, tunnettu siitä, että lankaverkko on teräs-lankaverkkoa .

9. Patenttivaatimuksen 7 mukainen turvalasitus- 35 tuote, tunnettu siitä, että lankaverkossa on ne- 98612 lion, suorakaiteen, vinoneliön tai kuusikulmion muotoiset verkonsilmät.

10. Patenttivaatimuksen 7 mukainen turvalasitus-tuote, tunnettu siitä, että tarttuva sideaine on 5 läpinäkyvää, kirkasta, himmeää, sävytettyä tai värjättyä hartsia tai hartsimaista kemiallista materiaalia, esimerkiksi metakrylaattihartsia. 98612