DE19529449A1 - Verbundglasscheibe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbundglasscheibe mit einer Außenglasscheibe, einer Innenglasscheibe, einer Verbund­ schicht, die mit einer optisch wirksamen Beschichtung versehen sein kann, die ihrerseits mit der Verbundschicht in Verbindung steht, und mit einer Randversiegelung. Der Begriff optisch wirksam umfaßt auch den ultravioletten und/oder den infraroten Bereich. - Im Rahmen der Erfindung bezeichnet Rand der Glasscheibe die umlaufenden Schnitt­ flächen oder Stirnflächen einer Glasscheibe, die mit den beiden Oberflächen der Glasscheibe jeweils eine umlaufende Kante bildet. Verbundglasscheiben des beschriebenen Aufbaus müssen insbesondere als Fahrzeugscheiben hohen Anforderungen genügen, weil sie im fahrenden Fahrzeug beachtliche Erschütterungen, auch stoßartige Erschütte­ rungen und Schwingungen, aufzunehmen haben. Hinzu kommen thermische und atmosphärische Beanspruchungen. Die Praxis verlangt trotz dieser hohen Beanspruchungen die Garantie von Standzeiten, die nach Jahren oder sogar Jahrzehnten zählen, wobei innerhalb dieser Garantiezeiten nachteilige Veränderungen, sicherheitsrelevante oder auch nur optische Veränderungen der Verbundschicht bzw. der optisch wirksamen Beschichtungen, nicht auftreten dürfen. Die Randversiegelung dient dazu, hohe Standzeiten sicher­ zustellen.

Bei der bekannten als Fahrzeugscheibe verwendeten Verbund­ glasscheibe, von der die Erfindung ausgeht (EP 0 391 165 A2, 1990), besteht die Randversiegelung aus einem Kunst­ stoff der Gruppe Fluoropolymer, Polybutenpolymer, Butyl­ polymer. Sie ist auf den umlaufenden, im übrigen ebenen Rand der Verbundglasscheibe aufgebracht. Die Standzeit dieser bekannten Fahrzeugscheibe ist verbesserungsfähig. Seit langem ist es bekannt (GB-PS 310 065, 1925), bei Verbundscheiben beliebiger Zweckbestimmung im Bereich der Verbundschicht eine umlaufende Nut vorzusehen, die sich, von der Verbundschicht ausgehend, zum Rand hin keilförmig erweitert. In dieser Nut befindet sich ein Versiegelungs­ werkstoff, der nicht spezifiziert ist. Die insoweit bekannten Maßnahmen haben die Entwicklung von Fahrzeug­ scheiben der eingangs beschriebenen Zweckbestimmung nicht beeinflußt.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, bei einer Verbundglasscheibe des eingangs beschriebenen Auf­ baus und der daraus resultierenden Zweckbestimmung die Standzeit zu verbessern.

Zur Lösung dieses technischen Problems lehrt die Erfin­ dung, ausgehend von der eingangs beschriebenen Verbund­ glasscheibe, daß die Ränder der Außenglasscheibe und die Ränder der Innenglasscheibe eine umlaufende, durch Schleifen gebildete Verrundung aufweisen sowie im Bereich der Verbundschicht eine im Querschnitt trompetenförmige Nut bilden, die sich von der Verbundschicht zum Rand hin erweitert, und daß in der trompetenförmigen Nut umlaufen ein Randversiegelungsstrang angeordnet ist, der aus eine Ethylenpolymerisat besteht, mit der Maßgabe, daß der Rand­ versiegelungsstrang durch Einbringen einer Emulsion des Ethylenpolymerisates in die trompetenförmige Nut gebildet worden ist. - Vorzugsweise ist im Rahmen der Erfindung das Ethylenpolymerisat als Polyethylenwachs ausgeführt. Der Ausdruck Wachs wird in der modernen Praxis für eine Reihe künstlich gewonnener Stoffe verwendet, die in der Regel die folgenden besonderen Eigenschaften aufweisen, nämlich: Bei Temperaturen bis z. B. 40°C oder höher ausreichend fest, grob- bis feinkristallin oder amorph, durchscheinen bis opak, jedoch nicht glasartig, bei einer Temperatur von über 40°C oder höher ohne Zersetzung schmelzend, nicht fadenziehend. Solche Wachse unterscheiden sich von ähnlichen synthetischen Produkten hauptsächlich darin, daß sie in der Regel etwa zwischen 50° und 90°C, in Aus­ nahmefällen auch bis zu etwa 200°C, in einen schmelz­ flüssigen, niedrigviskosen Zustand übergehen und praktisch frei von aschebildenden Verbindungen sind. In diesem Sinne spricht die Erfindung von Polyethylen-Wachsen. Es kann sich insbesondere um Polyethylen-Copolymer-Wachse handeln. Bewährt hat sich ein solches Wachs mit einem Copolymer aus Ethylen und einer aus organischen Säuregruppen enthal­ tenden Co-Komponente, wobei die Säuregruppen enthaltende Komponente entweder copolymerisierend oder nachträglich durch Propfung oder eine chemische Umsetzung erhalten wird. Solche Polyethylen-Wachse und -Dispersionen bringt die BASF Aktiengesellschaft unter den Bezeichnungen Luwax, Sicolub und Poligen auf den Markt.

Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung besitzen die beschriebenen Verrundungen einen Radius, der etwa der halben Dicke der Außenglasscheibe bzw. der Innenglas­ scheibe entspricht. Die Verrundungen besitzen nach bevor­ zugter Ausführungsform der Erfindung fernerhin eine Ober­ flächenrauhigkeit aufweisen, die aus einer Schleifbehand­ lung mit einem Diamantwerkzeug, mittlere Korngröße 76 bis 91 µm, resultiert.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß eine Rand­ versiegelung, die aus einem Ethylenpolymerisat besteht, für Fahrzeugscheiben in modernen, schnellfahrenden Fahr­ zeugen besonders geeignet ist. Eine entsprechende Kraft­ fahrzeug-Scheibe weist eine überraschend hohe Standzeit auf, wenn einerseits mit einem wie beschrieben trompeten­ förmigen Querschnitt gearbeitet wird und andererseits die Randversiegelung aus einem Randversiegelungsstrang be­ steht, der seinerseits aus einer Emulsion gebildet wurde. Aus einer Emulsion gebildet bedeutet, daß die Emulsion in die Nut eingebracht wird und in der Nut bricht. Das bewirkt einen intensiven, porenfreien und praktisch diffusionsdichten Verbund zwischen dem Randversiegelungs­ strang und den Oberflächen der Nut. Der Verbund ist besonders ausgeprägt deshalb, weil die Begrenzungsflächen der Nut, wegen der Trompetenform, zur Nut hin konvex verlaufen. Nach dem Brechen der Emulsion ergibt sich eine überraschend feste Haftung des Randversiegelungsstranges in der Nut, die vermutlich auch durch physikalische und/oder chemische Wechselwirkungen des Ethylenpoly­ merisats mit den mikroskopisch aufgerauhten Begrenzungs­ flächen der Nut zustandekommt. Der Verbund mit diesen Begrenzungsflächen der Nut und der Randversiegelungsstrang selbst genügen langfristig allen Ansprüchen. Veränderungen der Verbundschicht oder der optisch wirksamen Beschich­ tung, wenn eine solche vorhanden ist, treten nicht auf. Hinzu kommt, daß bei Verwendung eines Ethylenpoly­ merisates, vorzugsweise eines Polyethylenwachses, der in der beschriebenen Weise aus einer Emulsion gebildete Randversiegelungsstrang auf einfache Weise im Rahmen einer industriellen Serienfertigung eingebracht werden kann.

Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten der weiteren Ausbildung und Gestaltung. Bei der Ausführungsform mit optisch wirksamer Beschichtung kann die optisch wirksame Beschichtung auf der verbund­ schichtseitigen Oberfläche von zumindest einer der beiden Glasscheiben (Außenglasscheibe bzw. Innenglasscheibe) an­ geordnet sein. Wegen des beschriebenen Verbundes des Rand­ versiegelungsstranges mit den Oberflächen der Nut werden bei dieser Ausführungsform Korrosionserscheinungen oder andere Störungen in der Verbundschicht und in der optisch wirksamen Beschichtung nicht beobachtet. Das gilt auch dann, wenn die optisch wirksame Beschichtung auf einer ausreichend durchsichtigen Kunststoff-Folie angeordnet ist, die in die Verbundschicht eingebettet ist. Die Emulsion ist nach bevorzugter Ausführungsform der Erfin­ dung als eine "Ethylenpolymerisat/Wasser mit Zusatz von Aminen"-Emulsion ausgeführt. In bezug auf diese Emulsionen wird auf die weiter unten angegebenen Ausführungsbeispiele verwiesen.

Gegenstand der Erfindung ist auch die Verwendung einer Ethylenpolymerisat-Emulsion als Randversiegelungsmittel, wie es in den Patentansprüchen 8 bis 10 beansprucht worden ist. Besondere Bedeutung kommt im Rahmen der Erfindung der Verwendung einer Ethylenpolymerisat-Emulsion als Randver­ siegelungsmittel zu, mit der Maßgabe, daß die Oberfläche der Glasscheiben zumindest im Bereich der Nut mit reaktiven organischen Verbindungen des Aluminiums, Siliciums, Vanadiums, Titans oder Zirkons oder mit Gemischen dieser Verbindungen vorbehandelt ist. Hierdurch wird eine besonders gute Haftung des Randversiegelungs­ stranges erreicht. Vorzugsweise sind die organischen Ver­ bindungen Aminoverbindungen. Nach bevorzugter Ausführungs­ form werden Amino-Verbindungen des Titans eingesetzt.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung

Fig. 1 in gegenüber der Natur im wesentlich vergrößerten Maßstab einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Kraftfahrzeug-Scheibe,

Fig. 2 in nochmaliger Vergrößerung den Ausschnitt A aus dem Gegenstand der Fig. 1.

Die in den Figuren dargestellte Fahrzeugscheibe ist eine Verbundglasscheibe. Zum grundsätzlichen Aufbau gehören eine Außenglasscheibe 1, eine Innenglasscheibe 2, eine Verbundschicht 3, die aus einem Werkstoff der Gruppe "Polyvinylbutyrale, Ethylenvinylacetate, Polyurethane" bestehen kann. Im Ausführungsbeispiel, aber ohne Beschränkung, ist eine optisch wirksame Beschichtung 4 vorgesehen, die mit der Verbundschicht 3 in Verbindung steht, und eine Randversiegelung 5. Die optische wirksame Beschichtung wurde aus Maßstabsgründen übertrieben dick gezeichnet. Man entnimmt aus der Fig. 1, daß die Ränder der Außenglasscheibe 1 und die Ränder der Innenglasscheibe 2 eine umlaufende, durch Schleifen gebildete Verrundung 6 aufweisen. Folglich entsteht im Bereich der Verbundschicht 3 eine im dargestellten Querschnitt trompetenförmige Nut. Diese erweitert sich von der Verbundschicht 3 zum Rand hin. In der trompetenförmigen Nut ist umlaufend ein Randversiegelungsstrang 7 angeordnet. Dieser besteht aus einem Ethylenpolymerisat, vorzugsweise einem Polyethylen­ wachs, und zwar mit der Maßgabe, daß der Randver­ siegelungsstrang 7 durch Einbringen einer Emulsion des Ethylenpolymerisates in die trompetenförmige Nut gebildet worden ist. Man entnimmt aus der Fig. 1, daß die Ver­ rundungen 6 einen Radius aufweisen, der etwa der halben Dicke der Außenglasscheibe 1 bzw. der Innenglasscheibe 2 entspricht. Die Verrundungen 6 besitzen eine nicht unbe­ achtliche Rauhigkeit, wozu auf die Fig. 2 mit einem Ausschnitt aus dem Rauhigkeitsgebirge 8 verwiesen wird. Einzelheiten sind im Patentanspruch 3 angegeben.

Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungs­ form der Erfindung befindet sich die optisch wirksame Beschichtung 4 auf einer ausreichend durchsichtigen Kunst­ stoff-Folie 9, die aus Polyethylenterephtalat bestehen kann und in die Verbundschicht 3 eingebettet ist. Die optisch wirksame Beschichtung könnte aber auch auf der verbundschichtseitigen Oberfläche von zumindest einer der beiden Glasscheiben 1 bzw. 2 angeordnet sein.

Das folgende Ausführungsbeispiel nennt eine Emulsion, die für die Lehre der Erfindung besonders geeignet ist. Vor­ zugsweise wird eine handelsübliche wäßrige Ethylenco­ polymerisat-Emulsion verwendet, die ein niedermolekulares Amin enthält. Bewährt hat sich eine Amin-Emulsion folgender Zusammensetzung:

 25,0% HC 9656
  3,5% Dimethylethanolamin
 71,5% Trinkwasser
100,0%

Claims (12)

1. Verbundglasscheibe mit einer Außenglasscheibe, einer Innenglasscheibe, mindestens einer ein- oder mehrlagigen Verbundschicht, die mit einer optisch wirksamen Beschich­ tung versehen sein können, die ihrerseits mit der Verbundschicht in Verbindung steht, und mit einer Rand­ versiegelung, dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder der Außenglasscheibe und die Ränder der Innenglasscheibe eine umlaufende, durch Schleifen gebildete Verrundung aufweisen sowie im Bereich der Verbundschicht eine im Querschnitt trompetenförmige Nut bilden, die sich von der Verbundschicht zum Rand hin erweitert, und daß in der trompetenförmigen Nut umlaufend ein Randversiegelungsstrang angeordnet ist, der aus einem Ethylenpolymerisat besteht, mit der Maßgabe, daß der Rand­ versiegelungsstrang durch Einbringen einer Emulsion des Ethylenpolymerisates in die trompetenförmige Nut gebildet worden ist.

2. Verbundglasscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verrundungen einen Radius aufweisen, der etwa der halben Dicke der Außenglasscheibe bzw. der Innenglasscheibe entspricht.

3. Verbundglasscheibe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verrundungen eine Ober­ flächenrauhigkeit aufweisen, die aus einer Schleifbehand­ lung mit einem Diamantwerkzeug, mittlere Korngröße 76 bis 91 µm, resultiert.

4. Verbundglasscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die optisch wirksame Beschich­ tung auf der verbundseitigen Oberfläche von zumindest einer der beiden Glasscheiben (Außenglasscheibe bzw. Innenglasscheibe) angeordnet ist.

5. Verbundglasscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die optisch wirksame Be­ schichtung auf einer ausreichend durchsichtigen Kunst­ stoff-Folie angeordnet ist, die in die Verbundschicht ein­ gebettet ist.

6. Verbundglasscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ethylenpolymerisat als Polyethylenwachs ausgeführt ist.

7. Verbundglasscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Emulsion als eine "Ethylenpolymerisat/Wasser mit Zusatz von Aminen"-Emulsion ausgeführt ist.

8. Verwendung einer Ethylenpolymerisat-Emulsion als Rand­ versiegelungsmittel einer Verbundglasscheibe mit der Maßgabe, daß die Emulsion in eine umlaufende, durch Verrundung gebildete Nut im Rand der Verbundglasscheibe eingebracht wird, in welcher Nut die Emulsion bricht und einen mit der Oberfläche der trompetenförmigen Nut verbundenen Randversiegelungsstrang bildet.

9. Verwendung nach Anspruch 8, mit der weiteren Maßgabe, daß die Verrundungen einen Radius aufweisen, der etwa der halben Dicke der zugeordneten Glasscheibe entspricht.

10. Verwendung nach einem der Ansprüche 8 oder 9 mit der weiteren Maßgabe, daß die Oberflächenrauhigkeit der Glas­ scheiben in der Nut aus einer Schleifbehandlung mit einem Diamantwerkzeug, mittlere Korngröße 76 bis 91 µm, resultiert.

11. Verwendung nach einem der Ansprüche 8 bis 10 mit der Maßgabe, daß die Oberfläche der Glasscheiben zumindest im Bereich der Nut mit reaktiven organischen Verbindungen des Aluminiums, Siliciums, Vanadiums, Titans oder Zirkons oder mit Gemischen dieser Verbindungen vorbehandelt ist.

12. Verwendung nach Anspruch 11 mit der Maßgabe, daß die organischen Verbindungen Aminoverbindungen sind.