CN1620373A - 在复制模制的塑料部件中可以结合有刚性元件的窗玻璃 - Google Patents

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Abstract

本发明的窗玻璃包括一个玻璃构成的元件，该玻璃构成的元件具有至少一个刚性元件，该刚性元件可以***或者没有***到复制模制的塑料材料构成的部件中，其特征在于，所述的刚性元件具有的线性热膨胀系数与玻璃构成的元件的热膨胀系数大小相同。固定支架或者加强元件用于连接到建筑物、汽车或者牵引车辆、陆地车辆和水上车辆的窗玻璃上。

Description

在复制模制的塑料部件中 可以结合有刚性元件的窗玻璃
本发明涉及的领域是窗玻璃领域，涉及了特别是用于建筑物或者汽车或者休闲车辆的窗玻璃，所述的窗玻璃在玻璃构成的元件上装备了复制模制的并且结合了一个刚性元件的塑料材料部件。
通过活动的或者固定的玻璃顶给出在陆地车辆领域中的上述类型的窗玻璃的一个实例，该玻璃顶占据了车身顶棚的接近整个表面。这些窗玻璃包括一个玻璃元件，特别是钢化玻璃，多层玻璃或者透明塑料玻璃元件，该玻璃元件装备了一个在其上复制模制的塑料材料框架，该塑料材料框架可以将固定的刚性元件接合到活动车顶的控制机构中。为了使玻璃元件硬化，目前提供了一个复制模制有金属的通常是钢的杆形式的加强元件的框架，因为该玻璃元件在车辆运行时，受到了与行驶速度相关的压力导致的变形。
在目前使用的技术中，直接在复制模制操作过程中，将所述的加强杆接合到塑料材料的框架中，该操作是这样进行的：将一个或者多个作为***件的杆与玻璃元件一起放置在生产模具中，然后注射塑料材料，以便结合所述***件。
由于为此通常使用的所述热塑性材料的注射温度，或者为此通常使用的RIM(反应注射模制)方法聚合双组分聚氨酯所排出的热量，因此所述的技术具有导致加强机械元件变形的下述缺点：首先由于热量而在模具中膨胀，然后在模具出口受冷收缩，所述的加强机械元件导致玻璃元件具有应力和变形，而这对于在车身中进行安装来说从机械和美学观点看是不允许的。
为了补偿这些变形，可以在所述生产之后通过挤压使窗玻璃再成形，但是这样导致了模制复合件的变形，所述的变形对于不同界面的结合因此对窗玻璃的整体性具有有害的作用。
当车辆过长时间暴露于热量时，特别是当在太阳下长时间停放时，还存在类似的膨胀问题。加热/冷却交替的循环倾向于不可避免地逐渐改变窗玻璃的外形，这破坏了车辆的外形。
本发明避免了上述的缺点。
在这方面，本发明提出一种包括了玻璃元件的窗玻璃，该玻璃元件具有至少一个结合或者不结合到复制模制的塑料材料部件中的刚性元件，其特征在于，所述刚性元件具有的线性热膨胀系数等于所述玻璃元件的热膨胀系数。
对于本发明的刚性元件来说，通过选择线性热膨胀系数接近玻璃元件的热膨胀系数的材料，可以避免在由玻璃元件、塑料材料和所述的刚性元件构成的组件中出现不同的膨胀应力。因此，所述的窗玻璃的构思和生产是简单的，因为不再必须进行该窗玻璃成形的附加步骤。
另外，所述的生产总体上更加可靠，因为，比使用金属元件的情况，窗玻璃的最终尺寸更加接近许可公差范围的中间值。
在本发明的范围中，玻璃元件不仅表示需要时通过中间粘结片材彼此连接的玻璃板构成的一个或者多个玻璃元件，而且还表示有机材料，特别是聚碳酸盐材料的透明或者半透明的元件。
在本发明的所述刚性元件并不结合到复制模制的塑料材料的部件中，这样的替代情况中，这些刚性元件可以通过合适的方法例如粘结，任何固定方法，夹持，钩挂，与玻璃元件相连，因为该玻璃元件可能具有彼此相对滑动的可能性。在这方面可以参考在具有相对高的成形温度的玻璃元件周围设置刚性框架，刚性框架在冷却过程中收缩，同时在玻璃元件周边上钩挂。
所述的刚性元件的线性热膨胀系数与该玻璃元件的热膨胀系数相差最多10-60C-1。
根据本发明的一个特别的实施例，所述的线性热膨胀系数为8-10×10-60C-1。
可以选择一种满足实施本发明的刚性元件的材料，该材料选自多种不同的材料中的一种，特别是金属，陶瓷或者其它的无机材料，以及复合物。
出于成本的原因，最好实施以玻璃为基的刚性元件，特别是玻璃或者塑料材料的复合形式，例如玻璃纤维。所述刚性元件具有有利的机械性能，尤其是当复合物占据了玻璃体积的至少60％，优选是至少75％，特别是至少80％，尤其是90％。在玻璃元件是玻璃制成的时，首选上述的最高的值，而当玻璃元件是聚合碳酸盐或者等同物构成时，则体积比至少是60％，最好体积比至少是75％的玻璃是更加合适的。
所述的玻璃是常用的材料，因为它不会带来对于可用于构成复制模制的部件的有机材料的亲和性问题，所述的有机材料已经选择为其可以与玻璃兼容。例如，在复制模制的聚氨酯部件中结合刚性元件，并不会带来复合制品的任何整体性问题。
因为刚性元件和复制模制的塑料材料之间的连接品质，可以获得完工窗玻璃的可以与由机械元件加强的窗玻璃的机械性能相比的机械性能，并且即使玻璃构成的刚性元件的内在机械性能小于金属元件。
本发明的刚性元件因此最好具有如下特征：抗变形的强度，该强度根据元件的几何形状可变，并且足够大。
以玻璃为基的元件还具有下述的优势：其重量比金属刚性元件减小了30-50％。在复制模制的塑料材料比刚性元件的构成材料昂贵时，这是有利的，刚性元件体积的增加导致了与待复制模制的材料相应的经济性。
最后，通过以玻璃为基的刚性元件容易进行复制模制的窗玻璃的生产，可以允许其一部分接触模具中的玻璃元件，而对于一个金属刚性元件，则必须采取特别的措施来避免任何玻璃-金属的接触。事实上，以玻璃为基的刚性元件和玻璃构成的玻璃元件表面的接触，或者与需要时具有的覆盖油漆的接触，比与金属刚性元件的接触更小地损害相接触部分。
根据一个有利的特征，所述的刚性元件是塑料材料和玻璃纤维的复合件。这样的复合件可以通过本身已知的任何复合件生产技术而获得，例如通过预浸渍件的热成形(特别是热挤压)。
最好通过玻璃和热塑性材料的共同混合的丝构成的产品实现所述的元件，所述的产品可以在Vetrotex Saint-Gobain的商标Twintex下获得。这些共同混合的丝的结构和生产描述在文件：FR2516441，FR2638467，EP0599695中。
本发明的刚性元件的生产可以使用一些自由的共同混合的丝或者使用一些带或者垫子形状的半成品，这些半成品是由完全织造的或者非织造的共同混合的丝构成，人们可以将它们与热塑性有机材料或者热硬性材料结合。可以以公知的方式选择在一个或者多个优选的方向中进行丝的织造和/或者取向，以便获得在预定方向中期望的机械性能。
对于用于构成本发明的复合刚性元件的有机材料来说，可以参考诸如聚乙烯或者聚丙烯的聚烯烃，以及诸如聚对苯甲酸乙二醇酯或者聚对苯甲酸丁二醇酯的聚酯。
这些同样的塑料材料能够进行共同混合的丝的复合。当将以共同混合的丝为基的制品与塑料材料组合时，最好使用与在所述丝中存在的材料族相同的材料，最好是完全相同的材料。这些塑料材料在需要时选择为，其与玻璃元件兼容，此时玻璃元件本身是塑料材料构成的，因此塑料材料包括相同的塑料材料或者相对玻璃元件的材料来说惰性的材料(一般在例如聚丙烯时)。
考虑到通过使用以玻璃为基的刚性元件而允许了重量的减轻，这个刚性元件可以通过至少一个尺寸例如厚度进行生产，该尺寸足以允许所有类型的不同元件固定在窗玻璃上，特别是通过简单的孔进行，这些简单的孔没有螺纹，能够接纳一个螺丝或者一种强力、钩挂或者其它的连接装置...所述的***到或者未***到复制模制的塑料材料中的刚性元件可以以任何适于固定或者其它功能在Twintex类型的材料中实施。
因此，本发明特别用于将集成到固定支架固定窗玻璃，将封闭机械支架集成到固定窗玻璃中，以及用于将导向装置或者窗玻璃的导向支架集成到活动窗玻璃中。本发明还允许电导体或者电传感器集成到支架中，而不用担心短路，同时总是可以具有一个金属支撑元件。
本发明还用于将加强元件连接到任何类型的特别是活动的窗玻璃上，诸如玻璃车顶或者汽车的钢化玻璃或者多层玻璃的活动的后部窗，或者不可打开的窗玻璃上，例如粘合在车身上的车顶蓬，其跨度要求在中央部分特别加强。可能通过与复制模制的塑料材料相连，所述的刚性元件构成了一个纵向加强梁或者横向加强拱弧，在该复制模制塑性材料中结合了所述的刚性元件。
根据本发明另一个变形，特别用于玻璃构成的、多层的或者非硬化的玻璃构成的、或者塑料构成的可打开的玻璃顶或者后窗，所述的玻璃顶或者后窗用于车辆或者建筑物的应用中。
当然，这个变形还可以用于硬化的钢化玻璃基体上。
这些不同的玻璃或者塑料的基体在其一个表面上装备或者连接到至少一个电化学装置，特别是具有光学和/或者可变能量的电子控制***，这个电化学装置通常称作电铬装置，这样的描述在属于共同的申请人的WO0071777或者WO0057243中。
窗玻璃或者基体的使用最好属于电铬窗玻璃，用于建筑物尤其是外部窗玻璃或者内部隔墙或者玻璃门或者屋顶，或者用于或者牵引装置，航空(舷窗)，汽车(车顶，窗...)。
本发明还用于在复制模制附件中，特别是在与车辆后窗相连的后车顶梁中集成一个加强元件。
根据本发明装备的窗玻璃还可以是建筑物窗玻璃，陆地车辆或者牵引机如房车的窗玻璃，以及用于特别是船的不同休闲运载工具。
本发明的刚性元件的连接最好在复制模制元件的模制过程中实施，但是也可以用简单的粘结在复制模制元件上实现。
其它的细节和特征将参照附图在后面详细描述，附图包括：
-图1示出了本发明的窗玻璃的透视图；和
-图2和3示出了分别沿轴II-II和III-III的图1的窗玻璃的截面视图。
为了清楚起见，示出的物体的不同的元件并不是按比例复制的。
图1的窗玻璃是活动玻璃顶1，其包括一个玻璃元件2，特别是钢化玻璃元件2，装备有用任何合适的塑料材料，特别是聚氨酯构成的复制模制框架3。
框架3设置在一个不透明的搪瓷层4上，该层4在玻璃元件的外周，该层4的功能是阻挡从外部看到与窗玻璃相连的设备。
框架3在设立为玻璃元件2的整个轮廓，但是，根据需要，仅仅在玻璃元件2的外周的一部分上延伸。
框架3与玻璃元件的侧缘和玻璃元件的面向车辆内部的表面接触。从而与周围车身齐平地设置活动顶1。
另外，框架3能够仅仅与玻璃元件2的内表面接触，或者横跨地设置在玻璃元件2的边缘上与玻璃元件2的内部和外部表面接触。
如图2，可以看到框架3沿大的侧面被一个结合到框架材料3中的加强件5加强。
该加强件是玻璃纤维和塑料材料复合件。其一方面包括作为玻璃和热塑料材料共同混合的丝(体积比至少等于60/40，最好为75/25，最多等于90/10)的Twintex丝的垫子6，织造或者非织造的，厚度为3-20毫米，另一方面热塑料材料7与共同混合的丝中存在的热塑料材料相同或者不同，该热塑料材料7与垫子6接触模制。可以通过在将材料7注射到模具中之前的热成形成形垫子6。
垫子6和塑料材料7的比例为：使得复合加强件5的玻璃纤维的体积含量在60-90％之间。热塑料材料7的加入是随意的。所加入的数量在需要时根据期望获得的体积和截面而调整。
可以调节本发明的刚性元件的线性热膨胀系数，并且对于刚性元件的可变的几何形状来说，通过调整形状，调整共同混合的丝的比例和其中的玻璃纤维的比例，或者通过堆积多层Twintex...，获得的机械性能与机械刚性元件的机械性能相同，而该金属刚性元件的重量多出30-50％。
如图3，可以看到其它的刚性元件8沿一个小侧面集成到框架3上。所述的元件8一方面用来加强窗玻璃，另一方面用来固定未示出的顶蓬的驱动机构。
元件8类似于元件5，包括垫子9，该垫子9包括玻璃和热塑料材料的共同混合的丝，所述丝集成到热塑料材料或者热硬性材料中，所述材料与提到的用于元件5的材料相同。
没有螺纹的孔10加工在元件8的翼部，以便容纳顶蓬1的驱动机构的固定部分。
刚性元件5，8在框架3复制模制在玻璃元件2上的情况下被集成到框架3中，实现方式为：使刚性元件5，8***到模具内部，然后注射框架3的塑料材料。
在这个模制过程中，***到模具中的刚性元件在模制温度下，受到与玻璃元件2一样的热膨胀，从而在冷却时没有出现不同的膨胀应力。
另外，至少一个元件5，8能够粘结或者固定在框架3上，有利地导致消除了由于窗玻璃在整个寿命期间受到加热/冷却的循环导致的不同的膨胀应力。
本发明在刚刚的描述中描述了用于车辆的活动窗玻璃，但是并不限定于这个实施例，并且，特别是对于应用的材料，窗玻璃的元件的结构和窗玻璃的安装***来说，本发明包括变体中的任何一种。

Claims (14)

1.包括玻璃元件(2)的窗玻璃(1)，该玻璃元件(2)具有至少一个结合到或者不结合到复制模制的塑料材料部件(3)中的刚性元件(5，8)，其特征在于，所述的刚性元件(5，8)具有的线性热膨胀系数与玻璃元件(2)的线性热膨胀系数大小相同。
2.根据权利要求1的窗玻璃，其特征在于，所述的刚性元件(5，8)具有的线性热膨胀系数与玻璃元件(2)的线性热膨胀系数相差至多10-60C-1。
3.根据权利要求1或者2的窗玻璃，其特征在于，至少一个刚性元件(5，8)具有的线性热膨胀系数为8-10×10-60C-1。
4.根据上述权利要求中任一项所述的窗玻璃，其特征在于，所述的刚性元件(5，8)是以玻璃为基的。
5.根据权利要求4所述的窗玻璃，其特征在于，所述刚性元件包括至少60％体积的玻璃。
6.根据上述权利要求中任一项所述的窗玻璃，其特征在于，所述的刚性窗玻璃包括至少90％体积的玻璃。
7.根据权利要求4-6中任一项所述的窗玻璃，其特征在于，所述的刚性元件(5，8)是塑料材料(7)和玻璃纤维(6，9)的复合件。
8.根据权利要求7所述的窗玻璃，其特征在于，所述的复合刚性元件通过由玻璃和热塑料有机材料共同混合的丝构成的产品(6，9)实施。
9.根据权利要求8所述的窗玻璃，其特征在于，所述的复合刚性元件通过自由的共同混合的丝或半成品进行实施，所述半成品包括织造或者非织造的丝构成，可能与热塑料或者热硬性有机材料(7)相连，具有带或垫子(6，9)的形状。
10.根据权利要求7-9中任一项所述的窗玻璃，其特征在于，所述的复合刚性元件包括选自聚烯烃和聚酯中的塑料材料(7)。
11.根据上述权利要求中任一项所述的窗玻璃，其特征在于，所述的刚性元件(8)是不同元件的固定支架，通过特别是一个没有螺纹的开在刚性元件中的孔(10)固定不同元件。
12.根据上述权利要求中任一项所述的窗玻璃，其特征在于，所述的刚性元件(5)是一个加强元件。
13.根据上述权利要求中任一项所述的窗玻璃，其特征在于，其结合了一个电化学装置，特别是具有光学和/或者可变能量的电子控制***。
14.根据权利要求13所述的窗玻璃的应用，用作电铬窗玻璃的一部分，特别是用于建筑物或者火车的牵引装置，航天器，汽车。
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