WO2001077035A1 - Trennmittel bei der wärmebehandlung von gestapelten glasplatten - Google Patents

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WO2001077035A1
WO2001077035A1 PCT/EP2000/003184 EP0003184W WO0177035A1 WO 2001077035 A1 WO2001077035 A1 WO 2001077035A1 EP 0003184 W EP0003184 W EP 0003184W WO 0177035 A1 WO0177035 A1 WO 0177035A1
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heat treatment
glass
release agent
glass sheets
separating agent
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PCT/EP2000/003184
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Inventor
Rainer Schwertfeger
Holger Wegener
Original Assignee
Schott Desag Ag
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B40/00—Preventing adhesion between glass and glass or between glass and the means used to shape it, hold it or support it
    • C03B40/02—Preventing adhesion between glass and glass or between glass and the means used to shape it, hold it or support it by lubrication; Use of materials as release or lubricating compositions
    • C03B40/033—Means for preventing adhesion between glass and glass

Definitions

  • the invention relates to a release agent in the heat treatment of stacked glass plates in the temperature range between 480 and 680 ° C.
  • Glass is a structurally amorphous compound, whereby this amorphous structure is not solid, but depends on the thermal history of the glass. This means that the structure can still change after production if the glass product is exposed to thermal stress. Every change in the amorphous structure is associated with a change in the density measured at room temperature to higher or lower values.
  • the structure of the glass changes to the higher density, which includes shrinkage of the glass.
  • This shrinkage has a particularly negative effect if precision structures are introduced onto or into the glass and several treatment steps at elevated temperature are required. In this case, the exact dimensional accuracy of the structure cannot be achieved.
  • the tendency to shrink during treatment steps at elevated temperatures can be reduced by pretreating the plates at elevated temperatures for a long time, so that a shrinking process of the glass pane is caused even before the actual treatment steps. In the subsequent processing, the shrinkage still occurring is correspondingly lower.
  • US Pat. No. 5,073,181 describes the use of finely divided silica generally produced by flame hydrolysis (Cab-O-Sie- s from Cabot or Ae- rosil OX-50 ' ® from Degussa). Although a sufficient release effect can generally be achieved with these agents, there is a need for further release agents which can also be produced in particular more cheaply and with better protection of the environment.
  • the object of the invention is therefore to find easy-to-produce release agents with which the caking of stacked glass plates can be avoided in the temperature range between 480 to 680 ° C, which does not affect the surface quality of the separated plates, which can be easily removed again from the treated plates lets and that is inexpensive to manufacture.
  • Precipitated calcium carbonate is formed as fine, precipitated carbonated lime when carbon dioxide is introduced into milk of lime. It is widely used in industry, e.g. B. as an additive to dentifrices and is the form in which analytically pure calcium carbonate is commercially available.
  • Amorphous aluminum oxide is generally produced from Al (OH) 3 and is widely used as a drying agent, catalyst support or in absorption chromatography. It is produced by a variety of companies and is commercially available inexpensively.
  • the release agent is applied in a manner known per se between the panes to be separated in a uniform, as thin as possible layer.
  • the application is advantageously carried out in such a way that the release agent is suspended in a suitable liquid and this suspension is sprayed onto the pane or the pane is immersed in the suspension. After the liquid has dried, there is an even layer of release agent on the pane. If necessary, it is also possible to spray the release agent onto the pane. Also an electrostatic application of the release agent powder to the Disk can be an advantage.
  • Suitable aprotic solvents are, above all, aprotic solvents which do not react with the glass of the pane or which do not dissolve any constituents of the glass. In general, alcohols are also suitable as suspending agents. Water is only suitable as a suspending agent for the release agent in chemically particularly inert glasses.
  • the glass plates are usually subjected to the heat treatment in stacks of approximately 10 to 20 panes.
  • the glass panes have a thickness of between approximately 0.05 and 1.00 mm.
  • the stack can also consist of up to 50 or more panes.
  • the minimum layer thickness of the release agent is determined by the particle size of the release agent used. Layer thicknesses of 10 to 100 ⁇ m, in particular of 20 to 30 ⁇ m, are usually used as the layer thickness for the separating agent.
  • thin glasses made of borosilicate glass which are commercially available under the type designation AF45 from Schott Glas or D263 from Schott DESAG AG, were used.
  • the glasses were subjected to heat treatment in stacks of 10 to 30 pieces at a temperature of 520 to 650 ° C. for a time of 1 to 4 hours.
  • the examples are summarized in the table below.

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  • Organic Chemistry (AREA)
  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)

Abstract

Trennmittel bei der Wärmebehandlung von gestapelten Glasplatten im Temperaturbereich von 480 bis 680 °C bestehend aus gefälltem Calciumcarbonat und/oder amorphen Aluminiumoxid.

Description

Trennmittel bei der Wärmebehandlung von gestapelten Glasplatten
Die Erfindung betrifft ein Trennmittel bei der Wärmebehandlung von gestapelten Glasplatten im Temperaturbereich zwischen 480 und 680°C.
Glas ist eine strukturell amorphe Verbindung, wobei diese amorphe Struktur nicht fest ist, sondern von der thermischen Vorgeschichte des Glases abhängt. So kann sich die Struktur auch nach der Herstellung noch ändern, wenn man das Glasprodukt einer thermischen Belastung aussetzt. Mit jeder Änderung der amorphen Struktur ist eine Änderung der bei Raumtemperatur gemessenen Dichte zu höheren oder niedrigeren Werten verbunden.
Findet die Weiterverarbeitung der Glasplatten bei erhöhten Temperaturen statt, so ändert sich die Struktur des Glases zu der höheren Dichte hin, was eine Schrumpfung des Glases beinhaltet. Diese Schrumpfung wirkt sich insbesondere dann negativ aus, wenn Präzisionsstrukturen auf oder in das Glas eingebracht werden und hierbei mehrere Behandlungsschritte bei erhöhter Temperatur erforderlich sind. In diesem Fall ist eine genaue Maßhaltigkeit der Struktur nicht zu erreichen.
Die Neigung zum Schrumpfen bei Behandlungsschritten unter erhöhten Temperaturen kann dadurch vermindert werden, daß die Platten längere Zeit bei erhöhten Temperaturen vorbehaπdelt werden, so daß bereits vor den eigentlichen Behandlungsschritten ein Schrumpfungsprozeß der Glasscheibe verursacht wird. Bei der nachfolgenden Verarbeitung fällt dann der noch auftretende Schrumpf entsprechend geringer aus.
Aus ökonomischen Gründen ist es insbesondere bei der Verwendung von Dünnglas mit einer Dicke von < 1 ,00 mm erforderlich, das Glas stapelweise der Wärmebehandlung zu unterziehen, wobei diese Stapel im allgemeinen aus 10 bis 20 Scheiben bestehen. Für die stapelweise Behandlung der Glasplatten ist allerdings ein Trennmittel erforderlich, da bei den verwendeten Temperaturen die Glasplatten die Neigung besitzen, an einander zu kleben, was nach deren Abkühlung zur Zerstörung führt. Um dieses Verkleben zu verhindern, ist ein geeignetes Trennmittel erforderlich.
In US-PS 5 073 181 wird die Verwendung von im allgemeinen durch Flammenhydrolyse hergestellter feinteiliger Kieselsäure (Cab-O-Siϊs der Firma Cabot oder Ae- rosil OX-50'® der Firma Degussa) gezeigt. Obwohl mit diesen Mitteln im allgemeinen eine ausreichende Trennwirkung erreicht werden kann, besteht das Bedürfnis nach weiteren Trennmitteln, die auch insbesondere preiswerter und unter besserer Schonung der Umwelt produziert werden können. Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, einfach herzustellende Trennmittel zu finden, mit denen im Temperaturbereich zwischen 480 bis 680°C das Zusammenbacken von gestapelten Glasplatten vermeiden läßt, das die Oberflächengüte der getrennten Platten nicht beeinträchtigt, das sich leicht wieder von den behandelten Platten entfernen läßt und das preiswert herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird durch das in Anspruch 1 geschriebene Trennmittel gelöst.
Bei der Suche nach einem geeigneten Trennmittel wurde eine Vielzahl oxidischer Pulver untersucht, z. B. unter anderem Pulver aus Talkum, Ceroxid, SiO , Kaolin, AI2O3 und Calciumcarbonat. Im Verlauf dieser Versuche hat sich herausgestellt, daß nach der Wärmebehandlung und dem Abwaschen des Trennmittels fast alle Substanzen eine mehr oder weniger starke Wolkenbildung auf den Glasoberflächen hervorriefen, die entweder aus chemischen Reaktionen oder aus mechanischen Verletzungen resultierten.
Lediglich gefälltes Calciumcarbonat und amorphes AI2θ3 zeigten unter allen Bedingungen keine Reaktion mit der Glasoberfläche.
Gefälltes Calciumcarbonat entsteht als feiner, gefällter kohlensaurer Kalk beim Einleiten von Kohlendioxid in Kalkmilch. Es findet vielfach Verwendung in der Industrie, z. B. als Zusatz zu Zahnputzmitteln und ist die Form, in der analysenreines Calciumcarbonat im Handel erhältlich ist. Amorphes Aluminiumoxid wird im allgemeinen aus AI(OH)3 hergestellt und findet weite Verbreitung als Trσckenmittel, Katalysatorträger oder in der Absorbtionschromatographie. Es wird von einer Vielzahl vonFirmen produziert und ist preiswert im Handel erhältlich.
Das Trennmittel wird in an sich bekannter Weise zwischen die zu trennenden Scheiben in gleichmäßiger, möglichst dünner Schicht aufgebracht. Das Aufbringen erfolgt zweckmäßig in der Weise, daß das Trennmittel in einer geeigneten Flüssigkeit suspendiert und diese Suspension auf die Scheibe aufgesprüht oder die Scheibe in die Suspension getaucht wird. Nach dem Trocknen der Flüssigkeit ist dann eine gleichmäßige Schicht von Trennmittel auf der Scheibe vorhanden. Gegebenenfalls ist es auch möglich, das Trennmittel durch Aufstäuben auf die Scheibe aufzubringen. Auch ein elektrostatischer Auftrag des Trennmittelpulvers auf die Scheibe kann von Vorteil sein. Als Suspensionsmittel eignen sich vor allem aproti- sche Lösungsmittel, die mit dem Glas der Scheibe keine Reaktion eingehen, bzw. keine Bestandteile des Glases lösen. Im allgemeinen sind auch Alkohole als Suspensionsmittel geeignet. Wasser ist nur bei chemisch besonders inerten Gläsern als Suspensionsmittel für das Trennmittel geeignet.
Üblicherweise werden die Glasplatten in Stapeln von etwa 10 bis 20 Scheiben der Wärmebehandlung unterzogen. Die Glasscheiben haben eine Dicke zwischen etwa 0,05 und 1 ,00 mm. Bei der Verwendung sehr dünner Glasscheiben kann der Stapel auch aus bis zu 50 und mehr Scheiben bestehen.
Zur Erzielung der Trennwirkung reicht es aus, wenn das Trennmittel die ganze Oberfläche gleichmäßig bedeckt. Die minimale Schichtdicke des Trennmittels wird durch die Teilchengröße des verwendeten Trennmittels bedingt. Üblicherweise kommen Schichtstärken von 10 bis 100 μm, insbesondere von 20 bis 30 μm als Schichtstärke für das Treπnmittel zur Anwendung.
Beispiele:
Für die nachstehenden Versuche wurden Dünngläser aus Borosilikatglas, die unter der Typbezeichnung AF45 von Schott Glas bzw. D263 von Schott DESAG AG im Handel erhältlich sind, eingesetzt. Die Gläser wurden in Stapeln von 10. - 30 Stück einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 520 - 650 °C für eine Zeit von 1 - 4 Stunden unterzogen. Die Beispiele sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengefaßt.
Figure imgf000004_0001
Nach dem Abwaschen des Treπnmittels konnte in allen Fällen keinerlei Beeinträchtigung der Oberflächenqualität oder der Transparenz beobachtet werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1) Trennmittel bei der Wärmebehandlung von gestapelten Glasplatten im Temperaturbereich von 480 bis 680 °C bestehend aus gefälltem Calciumcarbonat und/oder amorphen Aluminiumoxid.
2) Trennmittel nach Anspruch 1 , bestehend aus gefälltem Calciumcarbonat.
PCT/EP2000/003184 1999-03-30 2000-04-07 Trennmittel bei der wärmebehandlung von gestapelten glasplatten WO2001077035A1 (de)

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