DE19902471A1 - Verbundscheibe - Google Patents
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Abstract
Beschrieben wird eine gebogene, transparente Verbundscheibe (1) aus wenigstens zwei festen Scheiben (21, 22) und einem zwischen diesen angeordneten mehrlagigen Laminat aus wenigstens einer mit einer Dünnschicht (5) versehenen Trägerfolie (4) und äußeren Klebeschichten (31, 32), sowie mit einem die Sichtfläche (b3) der Verbundscheibe (1) auf wenigstens einer Seite begrenzenden Randstreifen (b1, b2, 6) aus einem opaken Material, wobei die sich über die Sichtflächen (b3) erstreckende Trägerfolie (4) erfindungsgemäß so zugeschnitten ist, daß ihre Schnittkante in wenigstens einer Durchsichtrichtung von dem Randstreifen (6) gerade noch überdeckt ist.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine gebogene, transparente Verbundscheibe aus wenig
stens zwei festen Scheiben und einem zwischen diesen angeordneten mehrlagigen Lami
nat aus wenigstens einer mit einer Dünnschicht versehenen Trägerfolie und äußeren
Klebeschichten, sowie mit einem die Sichtfläche der Verbundscheibe auf wenigstens
einer Seite begrenzenden Randstreifen aus einem opaken Material.
Verbundglasscheiben dieser Art werden insbesondere in Kraftfahrzeugen als
Wärmedämm- oder Sonnenschutzscheiben oder als Heizscheiben eingesetzt. Zu diesem
Zweck besteht die Dünnschicht auf der Trägerfolie üblicherweise aus einem
Schichtsystem auf der Basis von zwischen dielektrischen Schichten eingebettetem
metallischen Silber. Die äußeren Klebeschichten ermöglichen eine adhäsive Verbindung
zwischen den Scheiben und der Trägerfolie, so daß durch die Anwendung eines
geeigneten Verbindeverfahren eine Verbundscheibe entsteht. Bei der Verwendung von
Glasscheiben und entsprechenden Zwischenschichten entsteht eine
Verbundsicherheitsglasscheibe.
Zur Herstellung von Verbundsicherheitsglasscheiben ist es aus der EP 0 535 128 B1
bekannt, zunächst ein mehrlagiges Vorlaminat aus einer ersten Verbundschicht, der mit
einem Dünnschichtsystem versehenen Trägerfolie sowie der zweiten Verbundschicht zu
bilden, indem die Folien miteinander verpreßt, entlüftet und unter Anwendung von Wärme
miteinander vorverbunden werden. Anschließend wird das Folienvorlaminat zwischen
zwei Glasscheiben gelegt und das Laminat aus Glasscheiben und Folienvorlaminat
entlüftet und vorverbunden. Danach wird das Laminat erhöhter Temperatur sowie hohem
Druck ausgesetzt, so daß als Endverbund ein Verbundsicherheitsglas entsteht. Dieses
Herstellverfahren kann bei schwach gebogenen Scheiben ohne größere Schwierigkeiten
angewendet werden, bei stärkeren Biegungen kommt es in der Praxis im Randbereich
der Scheiben häufig zu Faltenbildung in der Trägerfolie.
Zur Lösung dieses Problems wird beispielsweise in der WO 94/04357 vorgeschlagen, das
Vorlaminat aus der Trägerfolie und mindestens einer Verbundschicht in einer speziellen
Vorrichtung entsprechend der Biegung der gewünschten Scheibe vorzuformen. Da für
jeden Biegeverlauf angepaßte Formen gefertigt werden müssen, ist dieses Verfahren
aufwendig und kostenintensiv. Zusätzlich können optische Fehler in den fertigen
Verbundsicherheitsglasscheiben auftreten, wenn die Scheiben und das Vorlaminat
toleranzbedingte Biegeabweichungen aufweisen oder das Vorlaminat und die Scheiben
nicht absolut deckungsgleich zusammengelegt werden. Erfahrungsgemäß treten die
stärksten Falten gerade in den Zonen starker Biegung auf, die bekanntlich entlang dem
äußeren Rand der Verbundscheiben liegen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbundscheibe der eingangs genannten
Art so weiterzubilden, daß die Faltenbildung der Trägerfolie beim Zusammenlegen und
Verbinden mit den festen Scheiben auch ohne Vorbiegeschritt zumindest stark reduziert
wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die sich über die Sichtfläche
erstreckende Trägerfolie so zugeschnitten ist, daß ihre Schnittkante in wenigstens einer
Durchsichtrichtung von dem Randstreifen gerade noch überdeckt ist. Das bedeutet, daß
sich die Trägerfolie erst gar nicht in den Randbereich der Verbundscheibe mit den
engsten Biegeradien hineinerstreckt und sich somit dort auch nicht auffalten kann.
Andererseits kann es auch genügen, einen vom Randstreifen überdeckten
außenliegenden Streifen der Trägerfolie durch einen Einschnitt abzutrennen, ohne diesen
aus dem Verbund zu entfernen. Damit wird eine mechanische Entkopplung bewirkt; im
äußeren Randbereich der Trägerfolie entstehende Falten können sich nicht bis in den
Sichtbereich fortpflanzen. Diese Effekte wurden bereits durch Versuche nachgewiesen.
Die erfindungsgemäße Verbundscheibe besteht also aus wenigstens zwei Scheiben und
einem diese miteinander verbindenden Vorlaminat, welches wiederum aus einer
Trägerfolie mit einem Dünnschichtsystem und zwei diese einschließende Klebeschichten
oder -folien zusammengesetzt ist. Auf wenigstens einer der Scheiben oder Folien ist auf
wenigstens einer Seite ein opaker Randstreifen aufgebracht. Dadurch wird die
Schnittkante der Trägerfolie im Randbereich der Verbundscheibe in derjenigen
Durchsichtrichtung zumindest teilweise verdeckt, in der der opake Randstreifen in der
Folge der einzelnen Schichten vor der Trägerfolie liegt.
Weil die gegenüber den Scheibenrändern deutlich zurückspringende Schnittkante der
Trägerfolie von dem eingefärbten oder undurchsichtigen Material des Randstreifens
überdeckt und deshalb nicht oder nur stark eingeschränkt sichtbar ist, bietet die
Verbundscheibe außer dem verringerten Faltenwurf auch ein sehr gefälliges Aussehen.
Mit dem opaken Material im Bereich des Randstreifens ist hier nicht nur ein absolut
lichtundurchlässiger Bereich gemeint, sondern auch ein für das menschliche Auge
weitgehend undurchsichtiger Bereich. Es kommt in der Hauptsache darauf an, daß die
zurückspringende Schnittkante der Trägerfolie optisch so kaschiert wird, daß der
Beobachter sie nicht als störend empfindet.
Der Effekt des verringerten oder verhinderten Faltenwurfs ist natürlich nicht von dem
Randstreifen selbst abhängig, das heißt die Schnittkante der Trägerfolie könnte auch
innerhalb des Sichtfeldes liegen. Auch könnte eine derart beschnittene Folie in einer
Verbundscheibe ohne Randbereich vorgesehen werden. Eine solche Scheibe entspricht
aber nicht den Anforderungen der Automobilhersteller an das Aussehen einer
Verbundscheibe.
Die Merkmale der Unteransprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen dieses
Gegenstands an.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Verbundscheibe an allen vier Kanten von
einem Randstreifen aus einem opaken Material begrenzt. Die Schnittkante der Trägerfolie
ist etwa um die Breite des Randstreifens zur Scheibeninnenfläche nach innen versetzt,
wobei die Schnittkante gerade noch von dem Randstreifen überdeckt wird. Wenn eine
oder mehrere Kanten der Verbundscheibe durch andere Mittel verdeckt sind, etwa durch
eine über die Unterkante der Verbundscheibe bis in die Sichtfläche hinaufgezogene
Motorhaube, ist es nicht nötig, diese Kante ebenfalls mit einem Randstreifen zu versehen.
Ob die Trägerfolie im Bereich dieser Kante um einen gewissen Betrag zurück- oder
eingeschnitten werden muß, um eine Faltenbildung zu vermeiden, hängt von der
Komplexität der Scheibenbiegung ab.
Um das Aussehen im Übergangsbereich von den Randstreifen zur Sichtfläche zu
verbessern, wird man im allgemeinen einen Bereich mit zunehmender Durchsichtigkeit
vorsehen. Ein solcher Bereich kann beispielsweise durch einen zur Scheibenmitte hin
dünneren Farbauftrag erzielt werden oder auch durch eine Rasterung des opaken
Materials, indem der Randstreifen in bekannter Weise zur Sichtfläche hin in immer
kleinere Punkte aufgelöst wird. Wenn der Randstreifen auf einer Scheiben- oder
Folienoberfläche angeordnet ist, die in Durchsichtrichtung (beim Einbau der
Verbundscheibe in ein Kraftfahrzeug von der Außenseite her) betrachtet hinter der
Dünnschicht auf der Trägerfolie liegt, wird man den Rand der Trägerfolie in dem Bereich
zunehmender Durchsichtigkeit anordnen, da dadurch das unterschiedliche
Reflexionsverhalten der Scheibenbereiche mit und ohne Dünnschicht für das menschliche
Auge kaum erkennbar ist. Wenn dagegen der Randstreifen auf einer Scheiben- oder
Folienoberfläche angeordnet ist, die sich in Durchsichtrichtung (wiederum von außen her)
betrachtet vor der Dünnschicht auf der Trägerfolie befindet, wird man den Rand der
Trägerfolie in dem Bereich gleichmäßiger Dichte des Randstreifens anordnen. Dadurch
sind wesentlich größere Toleranzen beim Zuschneiden und Positionieren der Trägerfolie
möglich.
Die einzelnen festen Scheiben der Verbundscheibe können sowohl aus Glas als auch aus
Kunststoff bestehen. Wenn die Scheiben aus Glas bestehen, ist das gebräuchliche
Fertigungsverfahren für den opaken Randstreifen der Siebdruck einer keramischen
Einbrennfarbe, die gleichzeitig während des Biegeprozesses der Glasscheibe
eingebrannt wird.
Für das mehrlagige Laminat hat sich eine Trägerfolie aus PET (Polyethylenterephthalat)
mit einer beidseitigen Klebefolie aus PVB (Polyvinylbutyral) bewährt. Dieses Laminat
kann dabei als sogenanntes Bilayer, das aus einem Vorverbund aus einer PVB-Klebefolie
und der Trägerfolie besteht, wobei die Dünnschicht innerhalb dieses Verbundes
angeordnet ist, und einer weiteren PVB-Folie zusammengesetzt sein. Es ist aber auch
möglich, ein sogenanntes Trilayer zu verwenden, das aus einem Vorverbund aus der
beschichteten Trägerfolie mit beidseitiger PVB-Klebefolie besteht.
In das auf die Verbundscheibenkontur zugeschnittene Bilayer wird mit einer speziellen
Vorrichtung die gewünschte Kontur der Trägerfolie eingeschnitten, ohne die PVB-Folie
durchzuschneiden. Der eingeschnittene Rand der Trägerfolie kann dann abgezogen und
das Laminat mit der zweiten auf Scheibenkontur zugeschnittenen PVB-Folie ergänzt
werden. Der abgeschnittene äußere Teil der Trägerfolie kann aber grundsätzlich auch an
seiner Position verbleiben, da durch den Einschnitt eine mechanische Entkopplung erfolgt
ist und dadurch auch eine Faltenbildung im Sichtbereich der Verbundscheibe vermieden
wird.
Bei der Verwendung eines auf die Verbundscheibenkontur zugeschnittenen Trilayers wird
dieses ebenfalls mit einer speziellen Vorrichtung entlang der gewünschten Kontur der
Trägerfolie eingeschnitten, und zwar so, daß die obere PVB-Folie und die Trägerfolie
durchgeschnitten werden, während die untere PVB-Folie unverletzt bleibt. Der
eingeschnittene Rand kann dann abgezogen werden. Es ist sogar möglich, nur die
Trägerfolie aus dem Laminat herauszuziehen, nachdem ein Einschnitt quer zur äußeren
Begrenzung gemacht wurde. Der Rand der Trägerfolie mit der daran haftenden oberen
PVB-Folie kann aber auch an seiner Position verbleiben, da auch in diesem Fall durch
den Einschnitt eine mechanische Entkopplung erfolgt ist. Wenn jedoch als Randstreifen
die Trägerfolie zusammen mit der oberen PVB-Folie entfernt wird, kann es von Vorteil
sein, zusätzliche Streifen PVB-Folie nach Art eines Rahmens zur Ergänzung des
weggeschnittenen Randstreifens auf die Dicke in der Fläche beizulegen. Das kann
insbesondere dann nötig sein, wenn die Dickenunterschiede für eine gleichmäßige
Verklebung zu groß sind.
Weitere Einzelheiten und Vorteile des Gegenstands der Erfindung gehen ohne Absicht
einer Einschränkung aus der Zeichnung eines Ausführungsbeispiels und deren sich im
folgenden anschließender eingehender Beschreibung hervor.
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der Verbundscheibe in vereinfachter
nichtmaßstäblicher Schnittdarstellung im Bereich eines Scheibenrandes.
Gemäß Fig. 1 besteht eine Verbundscheibe 1 aus zwei sphärisch gebogenen, etwa 1 mm
bis 2,5 mm dicken Glasscheiben 21 und 22, die durch Klebefolien 31 und 32 miteinander
verbunden sind und somit eine Verbundsicherheitsglasscheibe für den Einsatz in
Kraftfahrzeugen bilden. Zwischen den beiden Klebefolien 31 und 32 aus Polyvinylbutyral
(PVB), deren Dicke jeweils etwa 0,38 mm bis 0,76 mm beträgt, ist eine dünne, etwa 25 µm
bis 50 µm dicke Trägerfolie 4 aus Polyethylenterephthalat (PET) angeordnet, welche
wiederum einseitig mit einer Dünnschicht 5 versehen ist. Die Dünnschicht 5 kann z. B. ein
als transparente Wärmedämmschicht ausgebildetes Schichtsystem aus zwei jeweils
zwischen dielektrischen Schichten eingebetteten metallischen Silberschichten sein.
Vorlaminate aus einer beschichteten PET-Folie und einer oder zwei PVB-Klebefolien
werden als endlose Verbundfolien hergestellt und sind als Rollenware erhältlich.
Die Glasscheibe 21 ist auf ihrer konkaven Oberfläche im Randbereich b1 mit einer
schwarzen keramischen Einbrennfarbe 6 beschichtet. Der insgesamt etwa 40 mm breite
Randbereich b1 läuft in einem ungefähr 10 mm breiten Teilbereich b2 zur Sichtfläche b3
der Verbundscheibe 1 hin in einer Rasterung aus.
Eine solche Beschichtung mit einer keramischen Einbrennfarbe 6 ist auch erforderlich
und üblich, wenn die Verbundscheibe 1 auf bekannte Weise direkt in eine
Fahrzeugkarosse eingeklebt wird, und zwar, um die Klebematerialien vor einer
schädlichen UV-Strahlung zu schützen. Von der Außenseite betrachtet unterhalb des
lichtdichten Bereiches b1-b2 wird z. B. in bekannter Weise zum Vorbereiten der
Verklebung eine Vorbeschichtung 7 aus Polyurethan oder einem geeigneten Thermoplast
auf die freie Oberfläche der Glasscheibe 22 extrudiert. Die Vorbeschichtung 7 ist hier
vereinfacht als Profilstrang ohne die üblicherweise angeformten Dichtlippen dargestellt.
Zur eigentlichen Verklebung braucht dann im Montagewerk nur noch eine Kleberaupe 8
auf die Vorbeschichtung 7 aufgebracht und die Verbundscheibe 1 in die
Karosserieöffnung eingesetzt werden. Die Trägerfolie 4 erstreckt sich über die gesamte
Sichtfläche b3 der Verbundscheibe 1, und ihre Schnittkante endet unter dem Bereich b2.
Der randseitige Rückschnitt b4 der Trägerfolie 4 beträgt also an dieser Stelle 30-40 mm.
Der Einschnitt der Trägerfolie zum Vermeiden der Faltenbildung wird in jedem Fall
deutlich mehr als 10 mm von der jeweiligen Scheibenaußenkante nach innen versetzt
liegen.
Die fertigungstechnische Herstellung einer solchen Verbundscheibe 1 erfordert die
folgenden Schritte. Die Glasscheiben 21 und 22 werden ausgeschnitten und ihre Kanten
geschliffen, anschließend erfolgt ein Siebdruck mit keramischer Einbrennfarbe 6 auf die
später innenliegende Oberfläche der Glasscheibe 21. Die beiden Glasscheiben 21 und 22
werden mit einem bekannten Verfahren in ihre endgültige Form gebogen, wobei
gleichzeitig der Siebdruckrand eingebrannt wird. Ein fertig bezogenes Vorlaminat aus der
PVB-Klebefolie 31 und der Trägerfolie 4 mit der zwischen diesen eingebetteten
Funktionsschicht 5 wird auf die Kontur der Verbundscheibe zugeschnitten. Anschließend
wird die Trägerfolie 4 so eingeschnitten, daß die innerhalb der Schnittkante liegende
Fläche der Trägerfolie die gesamte Sichtfläche der Verbundscheibe 1 abdeckt, die
Schnittkante selber jedoch im Bereich b2 der Rasterung liegt. Nach Entfernen des
äußeren Randes der Trägerfolie kann die PVB-Folie 32, die den Abmessungen der
Verbundscheibel entspricht, auf die Trägerfolie aufgelegt werden. Die Scheiben und
Folien werden entsprechend ihrer endgültigen Position im Verbund zusammengelegt und
mit üblichen Verfahren unter Zuführung von Druck und Wärme vor- und endverbunden.
Während dieser Verfahren schmelzen die PVB-Folien 31 und 32 auf, so daß die
Glasscheiben 21 und 22 miteinander verkleben und auch eine Abdichtung im Bereich b4
gewährleistet ist. Insbesondere wird dabei auch ein zunächst durch den Rückschnitt der
Trägerfolie 4 noch bestehender Spalt verschlossen. Anschließend erfolgt noch die
Extrusion einer Vorbeschichtung 7 auf die innere Oberfläche der Verbundscheibe 1.
Claims (9)
1. Gebogene, transparente Verbundscheibe aus wenigstens zwei festen
Scheiben und einem zwischen diesen angeordneten mehrlagigen Laminat aus
wenigstens einer mit einer Dünnschicht versehenen Trägerfolie und äußeren
Klebeschichten, sowie mit einem die Sichtfläche der Verbundscheibe auf
wenigstens einer Seite begrenzenden Randstreifen aus einem opaken Material,
dadurch gekennzeichnet, daß die sich über die Sichtfläche (b3) erstreckende
Trägerfolie (4) so zugeschnitten ist, daß ihre Schnittkante in wenigstens einer
Durchsichtrichtung von dem Randstreifen (b1, b2, 6) gerade noch überdeckt ist.
2. Verbundscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ihre
Sichtfläche (b3) mehrseitig, insbesondere allseitig von dem Randstreifen (b1, b2,
6) begrenzt ist und daß die Schnittkante der Trägerfolie (4) an diesen Seiten etwa
um die jeweilige Breite des Randstreifens gegenüber der Scheibenaußenkante
nach innen versetzt ist.
3. Verbundscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der Randstreifen (b1) einen Übergangsbereich (b2) mit einer allmählich zur Sicht
fläche (b3) der Scheibe (1) hin zunehmenden Durchsichtigkeit umfaßt und daß der
Rand der Trägerfolie (4) in wenigstens einer Durchsichtrichtung zumindest unter
dem Übergangsbereich (b2) liegt.
4. Verbundscheibe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der
Übergangsbereich (b2) als Rasterung ausgeführt ist.
5. Verbundscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Scheiben (21, 22) aus Glas besteht
und daß das opake Material des Randstreifens (b1, b2, 6) aus einer mit Hilfe des
Siebdruckverfahrens auf wenigstens eine Oberfläche einer Glasscheibe
aufgebrachten keramischen Einbrennfarbe (6) besteht.
6. Verbundscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß zumindest eine der Scheiben aus Kunststoff besteht.
7. Verbundscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens eine der Folien des Laminats mit einem
Randstreifen aus opakem Material versehen ist.
8. Verbundscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das mehrlagige Laminat aus einer beschichteten
Trägerfolie (4) aus PET und aus mit dieser beidseitig versehenen Klebefolien (31,
32) aus PVB besteht.
9. Verbundscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch
gekennzeichnet, daß die Dünnschicht (5) als Schichtsystem mit mindestens einer
insbesondere wärmedämmenden Funktionsschicht aus Silber aufgebaut ist.
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