CH636558A5 - Verfahren zur herstellung eines mit dekor versehenen verbundglases. - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines mit dekor versehenen verbundglases. Download PDF

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CH636558A5
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines mit Dekor versehenen Verbundglases, insbesondere eines gefärbten Sicherheitsglases, sowie einen hierdurch erhaltenen Schichtverband.
Sicherheitsglas kann erhalten werden durch die Anordnung eines thermoplastischen Films, vorzugsweise aus Poly-
vinylbutyral, zwischen zwei Glasplatten und durch anschliessende Aufbringung einer weiteren Filmschicht. Die Mittelschicht dieses Sicherheitsglases wurde bisher niemals mit Dekor versehen, d.h. niemals gefärbt oder verziert, weil der Polyvinylbutyral-Film wegen seiner Klebrigkeit keinem Druckverfahren ausgesetzt werden kann. Daher blieben diese Filme immer durchsichtig oder durchscheinend, was dem Sicherheitsglas sein besonderes Aussehen gab, denn es war niemals verziert und bzw. oder gefärbt.
Es wurden einige Versuche gemacht, diese Arten von Schichtgläsern zu färben oder zu verzieren durch Verwendung eines Seidensiebes oder Anwendung fotografischer Verfahren unmittelbar auf die Innenfläche einer der Glasplatten oder des Polyvinylbutyral-Films. Wenn die Verzierung auf die Innenfläche einer der Glasplatten aufgebracht ist, wird das erhaltene Verbundglas deswegen doch durchscheinen, weil das Färbematerial nicht in die Tiefe des Kunststoffilmes eindringt, sondern lediglich eine Schicht zwischen diesem Film und der Glasoberfläche bildet. Verschiedene Schwierigkeiten ergaben sich aber bei den Versuchen, den Polyvinylbutyral-Film zu färben. Es ist nämlich sehr schwierig, einen derartigen Film zu verarbeiten, und zwar wegen seiner klebrigen Eigenschaften bei der Umgebungstemperatur und auch wegen seiner grossen Plastizität. Was ein Verarbeitungsverfahren äusserst kostspielig und wenig ertragreich macht, ist die Tatsache, dass ein derartiges Material nicht widerstandsfähig gegen den Farbstoff ist, welcher beispielsweise durch Seidensiebdruck aufgebracht wird. Alle diese Gründe trugen dazu bei, dass die Versuche zur Herstellung verzierter und bzw. oder gefärbter Polyvinyl-butyral-Schichten für alle praktischen Zwecke erfolglos blieben.
Es wurde nun gefunden, dass ein Film aus einem Kunststoffmaterial, vorzugsweise aus Polyvinylbutyral, leicht mit einem Dekor versehen, d.h. leicht gefärbt und bzw. oder verziert werden kann mittels eines Thermodruckverfahrens, wobei dieser Film unter Druck auf eine Glasplatte gedrückt und diese Glasplatte mit diesem gefärbten Film auf dessen Aussenseite mit einer anderen, ungefärbten Glasplatte oder dergleichen bedeckt werden kann, so dass ein Schichtverband entsteht, welcher dann der Hitze- und Druckeinwirkung ausgesetzt wird, um ein gefärbtes Sicherheitsglas zu erhalten. Man kann auf diese Weise s,owohl ein Sicherheitsglas als auch gleichzeitig ein solches, welches innen verziert oder gefärbt, transparent und bzw. oder durchscheinend ist, herstellen.
Das erfindungsgemäss erhaltene Endprodukt findet verbreitete Anwendung in der Automobil- und Transportindustrie, in der Bauindustrie und der Innendekoration, in der Möbelindustrie sowie bei verschiedenen Arten von Beleuchtungen, beispielsweise Aquarien, Spiegeln, Duschtüren und sonstigen Möglichkeiten, wo derartige gefärbte Gläser erforderlich werden können.
Die Bezeichnung gefärbtes und bzw. oder verziertes Glas bedeutet sowohl einen einfarbigen oder auch einen verschiedenfarbigen Druck mit einer einzigen oder mehreren Schattierungen bei durchsichtigem oder durchscheinendem Glas, welches ganz oder teilweise verziert und bzw. oder gefärbt ist, sowie gefärbte und bzw. oder verzierte Spiegelflächen, hergestellt nach üblichen Verfahren, ferner Panzerglas und geformtes Glas sowie ganz allgemein alle Arten von verzierten und künstlichen Kombinationen, die aus Verbundglas hergestellt werden können.
Die Erfindung besteht somit im wesentlichen aus der Übertragung eines Farbdruckes von einer vorübergehend verwendeten Zelluloseträgerfolie auf einen klebrigen Poly-vinylbutyral-Kunststoffilm, welcher auf eine Glasplatte aufgebracht ist, wobei diese Übertragung durch Hitze- und
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Druckeinwirkung erfolgt, anschliessende Entfernung des Zelluloseträgers, nachdem der Farbdruck von der Zelluloseschicht auf die Polyvinylbutyral-Schicht übertragen ist, Aufsetzen einer zweiten Glasplatte auf den Polyvinylbutyral-Film in direktem Kontakt hiermit und in der Einwirkung von Hitze und Druck auf die beiden Glasplatten und den dazwischen angeordneten Film, bis der Farbstoff in den halbflüssigen Polyvinylbutyral-Film übergegangen ist und diesen Film durchsichtig gemacht hat.
Durch diese Verfahrensweise dringt der Farbdruck in die Tiefe des Kunststoffilmes ein. Dieser Farbdruck auf dem Kunststoffilm erfolgt durch Verdampfen oder Sublimieren des auf der Zellulosefolie befindlichen Farbdruckes. Vorzugsweise wird diese Sublimation oder Verdampfung des Farbdruckes von dem bedruckten Papier so ausgeführt, dass der Kunststoffilm auf der Glasplatte und darüber das bedruckte Papier angeordnet werden. Der vorübergehend verwendete Zelluloseträger verhindert das Anhaften des Kunststoffilmes an der heissen Presse oder den heissen Walzen, wenn der Dreischichten-Verband einer Hitze- und Druckeinwirkung ausgesetzt wird, welche die Sublimation der Farben von der Papierbahn in den Kunststoffilm bewirkt.
Der Polyvinylbutyral-Film besteht aus einem Polyvinyl-butyral-Harz mit einem Weichmacher aus Triäthylenglycol-di-2-äthylbutyrat. Dieser Kunststoffilm kann eine Stärke von 0,13 bis 2 mm aufweisen. Der Thermodruck bei dem er-findungsgemässen Verfahren kann mit Filmen von 0,4, 0,5 und 0,1 mm ausgeführt werden.
Nachdem der Thermodruckvorgang beendet ist, wird der Zelluloseträger von dem Kunststoffilm abgezogen, welcher nunmehr den Farbdruck trägt. Dieser Kunststoffilm muss dann üblicherweise gewaschen und zusammen mit der anhaftenden Glasplatte auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 0,1% bis 2,5% getrocknet werden. Eine zweite Platte aus Glas oder einem ähnlichen Material wird dann über die gefärbte Filmschicht gelegt, so dass ein Verbundglas aus zwei Glasplatten und einem dazwischen angeordneten Film aus bedrucktem Kunststoff entsteht. Dieser Schichtverband wird dann einer Temperatur von 80 bis 200 °C ausgesetzt, um Luft aus dem Innern des Schichtverbandes zu entfernen, worauf das Ganze einer Hitze- und Druckeinwirkung in einem Autoklav ausgesetzt wird, um den Schichtverband so durchsichtig wie möglich zu machen.
Zweck der Erfindung ist die Herstellung eines Schichtglases, welches innen mittels Thermodruck verziert und bzw. oder gefärbt ist.
Ein weiterer Zweck ist die Schaffung eines gefärbten und bzw. oder verzierten Sicherheitsglases sowie eines durchsichtigen und bzw. oder durchscheinenden Glases für dekorative Zwecke.
Ein weiterer Zweck ist die Schaffung eines einfachen und wirtschaftlichen Verfahrens für den Thermodruck auf einen Polyvinylbutyral-Film auf einem starren Träger für dekorative Zwecke.
Nachfolgend wird eine praktische Ausführungsmöglichkeit des erfindungsgemässen Verfahrens näher beschrieben, wobei selbstverständlich von Fall zu Fall sich ergebende Abänderungen durchaus möglich sind, bei denen gleichwohl der Erfindungsgedanke Anwendung findet.
Zunächst wird der Kunststoffilm, vorzugsweise ein Film aus einem Polyvinylbutyral-Harz, gereinigt. Üblicherweise werden nämlich Rollen von Polyvinylbutyral-Folien, wenn sie aufgespult werden, mit einem Pulver und bzw. oder Polyäthylen behandelt, um den Polyvinylbutyral-Film an einem Zusammenkleben der einzelnen Windungsschichten zu hindern. Dieses Pulver und bzw. oder Polyäthylen muss vorher entfernt werden, bevor der Polyvinylbutyral-Film bei dem Thermodruck gemäss der Erfindung verwendet wird.
Danach wird ein Schichtverband gebildet, wobei der Polyvinylbutyral-Film den Mittelteil eines Dreischichten-Verbandes ist, dessen eine Aussenschicht aus einer Glasplatte besteht und dessen andere Aussenschicht ein bedrucktes Papier bildet, welches einen Farbdruck aus organischen oder anorganischen Farbstoffen trägt. Diese Farbstoffe besitzen eine grössere Affinität gegenüber dem Kunststoffilm, welcher sie aufnimmt, als sie gegenüber dem Zellulosematerial aufweisen, auf welchem sie vorher sitzen. Dieser Farbdruck auf dem bedruckten Papier kann entweder aus einer einzigen Farbe bestehen oder auch eine Vielzahl von Mustern aufweisen. Der Zelluloseträger dient nicht nur dazu, die Kunststoffschicht gegen Zerstörung durch Haftung an der Maschine zu schützen, womit der Thermodruck gemäss der Erfindung ausgeführt wird, sondern auch als Träger des plastischen Polyvinylbutyral-Films, welcher beim Erhitzen halbflüssig wird.
Das die zu übertragende Farbe tragende Papier ist vorzugsweise ein satiniertes Papier. Dies ist jedoch kein unbedingtes Erfordernis, weil auch Zeitungspapier für den Thermodruck verwendet werden kann, jedoch vermeidet man Schwierigkeiten, die beim Abziehen des Papieres von der Polyvinylbutyral-Schicht auftreten können. Wie bereits erwähnt, können anorganische und organische Farben oder Farbstoffe verwendet werden, um Muster auf dem Übertragungspapier zu bilden. Derartige Farbstoffe oder Farben sind vorzugsweise in Wasser dispergiert zwecks Aufbringung auf ein Papierblatt. Verdickungsmittel, wie Dextrin oder hierfür übliche Gummi, können den Farbstofflösungen zugesetzt werden. Die Papierbasis kann mit derartigen Lösungen imprägniert oder auch überzogen werden. Die Farben oder Farbstoffe können aber auch der Papiermasse zugesetzt werden, bevor diese zu Bahnen aufgerollt wird. Die zur Verwendung gelangenden organischen Farbstoffe sind vorzugsweise Dispersionsfarbstoffe oder in Kunstharz lösliche Stoffe.
Der Schichtverband kommt dann in eine Heizvorrichtung, in welcher er gleichzeitig erhöhten Temperaturen und Drücken ausgesetzt wird. Dabei können Temperaturen zwischen 60 und 220 °C angewandt werden, jedoch werden Temperaturen von etwa 150 °C bevorzugt. Der angewandte Druck kann zwischen 100 g/cm2 und 2 kg/cm2 liegen, jedoch werden vorzugsweise solche von 150 bis 200 g/cm2 angewandt. Der Schichtverband wird hierbei zweckmässigerweise durch eine starre Platte aus Glas, Metall oder sonstigem geeignetem Material geschützt, welche die Oberseite des bedruckte^ Papieres abdeckt, während dieses durch die Erhitzungsmaschine läuft. Wenn diese Schutzschicht aus einer Glasplatte besteht, kann diese nachher gleich für gefärbtes Sicherheitsglas beibehalten werden.
Die erforderliche Zeit für die Übertragung des Farbdruk-kes hängt von dem Mass der Erhitzung und des angewandten Druckes ab, sie soll jedoch ausreichend sein, um das Polyvinylbutyral halbflüssig zu machen und die sublimierten oder verdampften Farbstoffe in die Dicke des Polyvinyl-butyral-Films eindringen zu lassen.
Nach Beendigung der Thermodruckstufe muss der an der Glasplatte haftende Film aus Polyvinylbutyral-Kunststoff gereinigt werden durch Abziehen der Papierschicht, welche den Farbdruck trug, und Entfernung aller sonstigen Verunreinigungen. Dies erfolgt in einfacher Weise durch Abwaschen mit Wasser oder einer gleichwirkenden chemischen Lösung. Nachdem der Film wirksam gereinigt ist, wird die Glasplatte mit dem anhaftenden, gefärbten Film getrocknet, um einen Feuchtigkeitsgehalt in dem Kunststoffilm von 0,1 bis 2,5%, vorzugsweise 0,3%, zu erhalten. Der Film bleibt dann als klebrige Schicht an der Glasplatte haften.
Obgleich die nachfolgende Beschreibung insbesondere auf die Verwendung verzierter Glasplatten gerichtet ist,
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kann eine solche Glasplatte mit anhaftendem verzierten Film auch mit einer Aussenschicht aus einer Kunststoffolie versehen werden, welche an der Filmoberfläche haftet.
Sonst wird der gefärbte Film, welcher thermisch an der Glasplatte befestigt ist, mit einer zweiten Platte aus Glas oder ähnlichem Material abgedeckt, wobei vorzugsweise die Glasplatte Verwendung finden kann, welche das bedruckte Papier in der ersten Verfahrensstufe geschützt hat. Man erhält auf diese Weise zwei Glasplatten mit einem dazwischen angeordneten, bedruckten Polyvinylbutyral-Film. Sicherheitsglas mit erhöhter dekorativer Wirkung kann erhalten werden, wenn die im Thermodruck bedruckte Poly vinyl-butyral-Folie mit einem zweiten Polyvinylbutyral-Film abgedeckt wird, bevor die zweite Glasscheibe aufgesetzt wird. In bevorzugter Ausführungsform besteht das erhaltene Verbundglas jedoch durch Kombination zweier Glasplatten mit einem dazwischen angeordneten klebrigen Schichtelement. Dieses Schichtelement besteht dann seinerseits aus einer bedruckten Polyvinylbutyral-Schicht und einer zweiten Polyvinylbutyral-Schicht darüber, d.h. an sich aus zwei Poly-vinylbutyral-Schichten.
Dieser Schichtverband aus zwei Glasscheiben und einer mittleren plastischen Schicht, welche - wie erwähnt - vorzugsweise aus zwei Polyvinylbutyral-Schichten besteht, kommt dann in einen Ofen bei Temperaturen zwischen 60 bis 500 °C, vorzugsweise jedoch bei etwa 350 °C, wobei Luft aus dem Glasschichtverband entfernt wird. Danach wird der s Schichtverband schliesslich in einem Autoklav erhitzt, um ihn so durchsichtig wie möglich zu machen. Die hierfür bevorzugten physikalischen Bedingungen sind Temperaturen zwischen 70 °C und 550 °C, vorzugsweise zwischen 135 °C und 150 °C, bei Drücken zwischen 1,75 atü bis 60 atü, vor-io zugsweise 7 atü, während einer Zeitdauer zwischen 30 Minuten und 24 Stunden, vorzugsweise 3 Stunden. Die hierbei erhaltenen Produkte sind im wesentlichen durchsichtig bei diesen Behandlungsbedingungen.
Es können auch mehr alszwei Glasschichten in der be-15 schriebenen Weise laminiert werden. Ferner lässt sich das erhaltene verzierte Glas auch zur Bildung von Thermalglas verwenden, worunter zwei unabhängige, an den Kanten ver-schweisste Glasplatten mit Vakuum dazwischen verstanden werden. Auch kann Glas mit einer ebenen und einer unebe-20 nen oder unregelmässigen Fläche mit einem aufgedruckten Polyvinylbutyral-Film zur Bildung von durchscheinendem Glas verwendet werden. Schliesslich kann auch reflektierendes Glas durch Verwendung von mit Metall beschichtetem Glas erzeugt werden.
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1 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

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1. Verfahren zur Herstellung eines mit Dekor versehenen Verbundglases, dadurch gekennzeichnet, dass a) ein Farbdruck unter Anwendung von Hitze und Druck von einem bedruckten Zelluloseträger auf einen klebrigen, auf eine Glasplatte aufgebrachten Film aus einem Polyvinylbutyral-Kunststoff übertragen und b) der Zelluloseträger abgezogen wird, nachdem der Farbdruck von der Zellulosesehicht auf den Polyvinylbutyral-Film übergegangen ist, dann c) eine zweite Platte auf den mit dem Farbdruck versehenen Polyvinylbutyral-Film aufgelegt wird und hierauf d) die beiden Platten mit dem dazwischenliegenden, bedruckten Film einer Druck- und Hitzeeinwirkung ausgesetzt werden, bis der Verband durchsichtig wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verband aus dem bedruckten Zelluloseträger, dem klebrigen Kunststoffilm und der Glasplatte mit einer Mittelschicht aus dem Polyvinylbutyral-Film während des Ther-modruckes Temperaturen von 60 bis 220 °C und Drücken von 100 bis 1000 g/cm2 ausgesetzt wird.
2
PATENTANSPRÜCHE
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der bedruckte Zelluloseträger während des Thermo-druckes mit.einer starren Folie aus Metall oder Glas abgedeckt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der den Farbdruck tragende Kunststoffilm fest an der Glasplatte haften bleibt, wenn der Zelluloseträger von dem Dreischicht-Verband abgezogen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die den Farbdruck tragende Kunststolfolie mit einer zweiten, bleibenden Platte abgedeckt und der gebildete Dreischicht-Verband aus zwei äusseren Plattenschichten und ei-r ner Mittelschicht aus einer klebrigen Polyvinylbutyral-Schicht zur Entfernung von Luft bei Temperaturen zwischen 60 und 220 °C ausgewalzt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der den Farbdruck tragende Film mit einem weiteren Polyvinylbutyral-Film abgedeckt wird, bevor die zweite Platte aufgelegt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schichtverband erhöhten Temperaturen und Drük-ken in einem Autoklav ausgesetzt wird, bis er vollständig durchsichtig wird.
8. Gefärbter Schichtverband, erhalten mittels eines Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Aussenschichten an wenigstens einer klebrigen Schicht zwischen sich haften, wobei wenigstens eine der klebrigen Schichten aus einer den Farbdruck tragenden Poly vinylbutyral-Schicht besteht.
9. Schichtverband nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Aussenschichten aus einer Glasplatte und eine andere Aussenschicht aus einer durchsichtigen Kunststoffschicht besteht.
10. Schichtverband nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass beide Aussenschichten aus Glasplatten bestehen.
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