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DE3214854C2 - - Google Patents

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Publication number
DE3214854C2
DE3214854C2 DE3214854A DE3214854A DE3214854C2 DE 3214854 C2 DE3214854 C2 DE 3214854C2 DE 3214854 A DE3214854 A DE 3214854A DE 3214854 A DE3214854 A DE 3214854A DE 3214854 C2 DE3214854 C2 DE 3214854C2
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DE
Germany
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adhesive
plate
glass plate
arrangement
viscosity
Prior art date
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Expired - Lifetime
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DE3214854A
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English (en)
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DE3214854A1 (de
Inventor
Guy Namur Be Mertens
Pierre Ham-Sur-Heure Be Laroche
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AGC Glass Europe SA
Original Assignee
Glaverbel Belgium SA
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Publication date
Application filed by Glaverbel Belgium SA filed Critical Glaverbel Belgium SA
Publication of DE3214854A1 publication Critical patent/DE3214854A1/de
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Description

Die Erfindung betrifft den in den Patentansprüchen angegebenen Gegenstand.
Bei den am meisten verbreiteten Techniken zum Verbinden einer Glasplatte mit einer anderen Platte, z. B. einer anderen Glasplatte, werden die beiden Platten auf jeder Seite einer Folie aus Plastikmaterial angeordnet und diese Anordnung wird entgast und Bedingungen zur Erreichung einer festen Verbindung unterworden. Die am häufigsten verwendete Plastikfolie ist wahrscheinlich Polyvinylbutyral, das ohne weiteres in 0,38 mm dicken Lagen erhältlich ist. Eine oder mehrere solcher Lagen kann nach Belieben für die Klebstoffzwischenschicht verwendet werden. Andere Materialien, die in Folienform verwendet werden, sind Polyvinylchlorid und Polyurethan.
Aus der DE-AS 22 29 467 ist die Herstellung von Verbundscheiben bekannt unter Einsatz von z. B. einer Polyvinylbutyralfolie als Klebematerial, wobei nach erfolgter Entgasung der Endverbund unter anderem durch Druckeinwirkung erzielt wird.
In Sprechsaal für Keramik, Glas, Email, Silikate, Bd. 101, Nr. 9, Seiten 353 bis 356 (1971), wird eine Übersicht über die Möglichkeiten zum Verbinden von Glas gegeben, wobei alle existierenden Klebstofftypen Erwähnung finden und zur Erzielung einer vollkommenenen Bindung die Anwendung von Druck als erforderlich angesehen wird.
Aus der DD-PS 57 066 ist das Verkleben von Glasscheiben mit Epoxydharzklebstoffen unter zusätzlicher Verwendung einer siliziumorganischen Verbindung bekannt, wobei übliche Klebetechniken ohne Entgasung zur Anwendung gelangen.
Bei dem aus der DE-AS 27 37 740 bekannten Verfahren zur Herstellung von Verbundglas wird Druck sowohl zum Auspressen von eingeschlossener Luft als auch zum Ankleben der zweiten Glasplatte angewandt unter Einsatz von flüssigen Klebstoffen, deren Viskosität z. B. nur 0,5 Pa · s zu betragen braucht.
Solche zusammengefügten Schichtaufbauten sind für viele Zwecke voll zufriedenstellend, doch treten Schwierigkeiten auf in bestimmten besonderen Situationen, bei denen ein hohes Bindevermögen erforderlich ist. Das Problem entsteht, weil im Laufe der Zeit und trotz eines Entgasungsschrittes, dem die Anordnung vor dem Verbinden unterworfen wurde, Gasblasen innerhalb der verwendeten Plastikfolie auftreten können. Ebenso kann eine Ablösung der Schichten auftreten. Dies ist besonders dort der Fall, wo der Schichtaufbau direkter Sonnenstrahlung über längere Zeiträume ausgesetzt wird, wie dies z. B. bei Solarreflektoren der Fall ist.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verbundes aus einer Glasplatte mit einer zweiten Platte unter Verwendung einer Klebstoffzwischenschicht mit hohem Bindevermögen, bei dem das Auftreten von Gasblasen und eine Delaminierung selbst bei langdauernder Sonnenbestrahlung praktisch verhindert wird.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit Hilfe des Verfahrens gemäß Hauptanspruch und unter Anwendung der in den Unteransprüchen angegebenen bevorzugten Ausführungsformen.
Erfindungsgemäß wird Blasenbildung innerhalb der Klebeschicht verzögert und sogar verhindert. Die Verwendung einer Klebstoffschicht, die 250 µm oder weniger dick ist, und ihr Aufbringen in flüssiger Form erleichtert das Entgasen. Der Viskositätsbereich wird gewählt einerseits um die gleichmäßige Aufbringung zu vereinfachen und andererseits um sicherzustellen, daß der Klebstoff selbst während des Entgasens nicht aus dem Raum zwischen den Platten herausfließt.
Besondere Vorteile, die durch die Erfindung erreicht werden, bestehen darin, daß es viel leichter ist, das Einschließen von Luft innerhalb der Platte während des Zusammenfügens zu vermeiden, daß ein großer Bereich von Klebstoffmaterialien verwendet werden kann und daß das Handhaben der Plattenteile (einschließlich des Klebstoffs) vor dem Zusammenbau sehr viel einfacher ist.
Die Erfindung ist besonders vorteilhaft, weil die erste Glasplatte eine dünne Platte ist, die höchstens 3 mm, z. B. höchstens 1,5 mm dick ist, wobei die Anordnung entgast wird, während sie im wesentlichen horizontal mit der dünnen Platte zuorberst liegt. Das Gewicht einer solchen dünnnen Platte ist nicht so groß, daß das Klebematerial zwischen den Platten herausgedrückt wird, und das leichte Gewicht der Platte ermöglicht auch ein gründliches Entgasen. Für bestimmte Klebstoffe, insbesondere Lösungsmittelklebstoffe, kann das Entgasen derart erfolgen, daß dem Klebstoff ermöglicht wird, aufzuschäumen infolge des Entweichens von Lösungsmitteldampf oder anderen Gasen aus der Kleberschicht. Wenn der Druck auf atmosphärischen Druck zurückgenommen wird, fällt der Klebstoff in sich zusammen und bildet eine Schicht mit einer bemerkenswert geringen Neigung zur Blasenbildung während des Alterns. Bei derartigen Verhältnissen ist es besonders vorteilhaft, wenn der Klebstoffschaum aufgehen kann, und dies wird durch das vergleichsweise geringe Gewicht einer solchen dünnen Glasplatte ermöglicht.
Der Entgasungsdruck, dem die Anordnung aus Platten und Klebstoffschicht unterworfen wird, beträgt vorzugsweise unter 66,7 kPa. Er kann z. B. weniger als 40 kPa betragen. Das Entgasen kann bei diesen Drücken sehr gründlich erfolgen. Tatsächlich wurde ermittelt, daß der optimale Entgasungsdruck zum Teil von der Größe der Platten abhängig ist und daß gilt: je größer die Platten desto niedriger der optimale Druck. Demgemäß wird bei einigen Ausführungsformen der Erfindung die Anordnung vorzugsweise einem Entgasungsdruck von weniger als 0,4 kPa unterworfen.
Die Kleberschicht ist vorzugsweise höchstens 140 µm und optimal höchstens 80 µm dick. Diese Merkmale haben den Vorteil, ein gründliches Entgasen der Schicht aus Klebematerial zu gestatten.
Das Klebematerial kann auf verschiedene Arten aufgebracht werden, z. B. durch eine Bürste oder Walze oder durch Sprühen oder durch Streichen im Steinberg-Streicher. Bevorzugt kann der Klebstoff serigraphisch im Siebdruckverfahren aufgebracht werden, denn durch dieses Verfahren ist es möglich, besonders gleichmäßige Schichten auf einfache und schnelle Art zu erhalten.
Die Kleberschicht besteht vorzugsweise aus einem jeweils auf jeder Platte aufgebrachten Belag, da dies ein wirkungsvolles Verbinden fördert.
Der Zusammenbau der verschiedenen Lagen der Platte wird erleichtert, wenn der besagte Viskositätsbereich für den Klebstoff vorzugsweise 4 bis 7 Pa · s beträgt.
Verschiedene Arten von Klebstoff können gemäß der Erfindung verwendet werden, z. B. flüssige Vorpolymere und Polymerlösungen, wie z. B. Lösungen aus Acrylharzen oder Polyurethan. Der verwendete Klebstoff ist jedoch vorzugsweise ein Epoxyharz.
Die Erfindung ist besonders geeignet zum Verbinden einer Glasplatte mit einer Metallplatte, z. B. um einen Reflektor herzustellen. In solch einem Fall kann die reflektierende Spiegelseite des Schichtaufbaus eine Seite der Metallplatte sein. Als Alternative kann die Glasplatte eine Spiegelbeschichtung tragen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden schematischen Zeichnungen beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 eine Anordnung aus Platten und Klebstoff im Querschnitt vor ihrer Schichtung;
Fig. 2 den Entgasungsschritt und
Fig. 3 eine fertige Platte im Querschnitt.
Fig. 1 zeigt im Querschnitt eine erste Glasplatte 1 mit einer Klebstoffbeschichtung 2, die über einer zweiten Platte 3 angeordnet ist, die ebenfalls aus einem Glasmaterial besteht und die ebenfalls mit einer Klebstoffbeschichtung (mit 4 bezeichnet) versehen ist. Die Klebstoffbeschichtungen 2 und 4 bilden zusammen eine Kleberschicht 5, die dazu dient, die fertige Anordnung als Schichtaufbau zusammenbinden. Der für die Beschichtungen 2 und 4 verwendete Klebstoff hat eine Viskosität im Bereich von 1,5 bis 30 Pa · s, vorzugsweise im Bereich von 4 bis 7 Pa · s und die beiden Beschichtungen haben zusammen eine Dicke von weniger als oder gleich um 250 µm, vorzugsweise von weniger als 150 µm.
Fig. 2 zeigt eine Vakuumkammer 6, die über ein mit einem Ventil 8 versehenen Rohr 7 evakuiert werden kann. Die Kammer 6 enthält eine Vielzahl von Plattenanordnungen 9, von denen jede horizontal auf einem Fachboden 10 liegt. Jede Anordnung besteht aus einer ersten Glasplatte 11, unter der eine Kleberschicht 12 von einer zweiten Platte 13 eingefaßt ist. Die ersten, obersten Platten 11 sind aus dünnem Glas, d. h. aus Glas mit einer Dicke von 3 mm oder weniger, vorzugsweise von weniger als 1,5 mm, hergestellt. Der für die Schicht 12 verwendete Klebstoff ist z. B. ein Lösungsmittelklebstoff, der anfänglich als Belag mit einer Dicke von weniger als 150 µm, z. B. 80 µm oder weniger, aufgebracht wird. Um die Anordnungen 9 vor dem Abbinden zu entgasen, werden sie in die Kammer 6 gebracht und diese wird dann über das Rohr 7 auf einen geeigneten unteratmosphärischen Druck evakuiert. Dieser Druck beträgt vorzugsweise weniger als 66,7 kPa und kann weniger als 40 kPa betragen. Während des Entgasens kann die Kleberschicht 12 aufschäumen, und wegen des geringen Gewichts der oberesten Platte 11 kann der Schaum aufgehen. Er fällt aber wieder zusammen, bevor oder nachdem der atmosphärische Druck nach dem Entgasen durch Öffnen des Ventils 8 in dem Rohr 7 wieder hergestellt wird. Nach dem Entgasen wird die Abbindung der Kleberschicht 12 ermöglicht und bewirkt, um die Anordnungen 9 zusammenzubinden. Die Platten 13 können aus Glas oder Metall sein.
Fig. 3 zeigt einen schichtweise aufgebauten Spiegel 14, bestehend aus einer ersten, dünnen Glasplatte 15, die eine Spiegelbeschichtung 16 trägt und die mit einer zweite Platte 17 aus Metall oder Glas durch eine Kleberschicht 18 verbunden ist.
Beispiel 1
Eine Solarreflektorplatte, die 100×75 cm mißt, wird durch schichtweises Zusammenfügen einer versilberten Glasplatte mit einer Dicke von 0,8 mm und einer galvanisierten Stahlplatte mit einer Dicke von 1,0 mm hergestellt. Die Glasplatte kann wahlweise chemisch gehärtet sein. 150 Gramm eines Epoxyklebstoffes wurden unter Verwendung eines Seidensiebs gleichmäßig zur Hälfte auf die versilberte Seite der Glasplatte und zur Hälfte auf eine Seite der Stahlplatte aufgebracht. Wenn gewünscht, kann die Stahlplatte mit einer Grundierung vorbeschichtet werden. Die Zusammensetzung des Klebstoffs war wie folgt (Gewichtsteile):
Epon® 850 (Epoxyharz)
70 Teile
Versamid® 140 (Polyaminopolyamid) 30 Teile
Hycar® (Aminoendständiges Butadienacrylnitril) 10 Teile
Viskosität bei 25°C ungefähr 6 Pa · s
Die gesamte Dicke jeder Klebstoffbeschichtung betrug 75 µm.
Die mit Klebstoff beschichteten Platten wurden vertikal zusammengebaut und dann horizontal in eine Vakuumkammer, mit der Glasplatte zuoberst, gelegt. Der Druck innerhalb der Kammer wurde auf 0,27 bis 0,4 kPa für 15 bis 30 Minuten bei Umgebungstemperatur vermindert, um die Anordnung zu entgasen und wurde anschließend auf atmosphärische Bedingungen innerhalb eines Zeitraumes von 2 bis 3 Minuten zurückgeführt. Die entgaste Anordnung konnte innerhalb 12 Stunden bei Umgebungstemperatur aushärten und sie wurde schließlich eine Stunde bei 70°C nachgehärtet. Bei einer Abwandlung wurde das Nachhärten bei erhöhter Temperatur weggelassen. In diesem Fall härtet der Klebstoff bei Umgebungstemperatur in 24 Stunden aus.
Beispiel 2
Eine andere Reflexionsplatte von annähernd derselben Fläche wurde au seinem Glasspiegel mit einer Dicke von 1 mm und einer Metallplatte mit einer Dicke von ebenfalls 1 mm hergestellt. Klebstoffschichten mit einer Dicke von jeweils 30 µm wurden auf die versilberte und durch Farbe geschützte Oberfläche des Spiegels aufgebracht und auf die wahlweise grundierte Metallplatte. Der verwendete Klebstoff basierte auf Epikote®, einem Epoxyharz. Die tatsächliche Zusammensetzung des verwendeten Klebstoffs war wie folgt (Gewichtsteile):
Epikote® 828 (Epoxyharz)
100
Talk (Füller) 80
DTA (Härte) 11
zusammen mit einer ausreichenden Menge Dimethoxymethan als Lösungsmittel, um der Mischung eine Viskosität von ungefähr 20 Pa · s bei 25°C zu geben. Der Klebstoff wurde über die Plattenflächen mit einem Spiraldraht verteilt.
Die Platten wurden horizontal angeordnet und einem Entgasungsablauf, der demjenigen von Beispiel 1 ähnlich ist, bei Umgebungstemperaturen unterworfen, wonach der Klebstoff bei Umgebungstemperaturen aushärten konnte.
Methylenchlorid oder ein niedrigsiedendes aromatisches Lösungsmittel kann gewünschtenfalls anstelle des Dimethoxymethans verwendet werden.
Ein alternatives Härtemittel ist Versamid® 125, ein Polyaminopolyamid.
Beispiel 3
Ein Glasspiegel mit einer Dicke von 0,8 mm wurde auf eine 5 mm dicke Glasplatte unter Verwendung eines Epoxyklebstoffes geschichtet, der die folgende Zusammensetzung (Gewichtsteile) hat:
Araldite® AZ 135 (Epoxyharz)
100 Teile
HZ 15 (Härter) 30 Teile
Diese Art von Araldite® ist eine Lösung, die eine Viskosität von 2,5 bis 3,0 Pa · s bei 25°C hat und der Härter hat eine Viskosität von 0,003 bis 0,006 Pa · s bei derselben Temperatur. Die Viskosität der Mischung kann, wenn notwendig, unter Verwendung von Aceton als Lösungsmittel angepaßt werden.
Schichten von 50 µm Dicke wurden auf die spiegelbeschichtete Seite des Glasspiegels und auf eine Seite der dickeren Glasplatte aufgesprüht. Vor dem Zusammenbau wurden die Klebstoffschichten vorgetrocknet, um das Lösungsmittel zu entfernen. Dies wurde dadurch gemacht, daß man die Platten für 10 Minuten einer Temperatur von 100°C aussetzt, wobei darauf zu achten ist, daß dies nicht die Viskosität des Klebstoffes über 30 Pa · s erhöht.
Die Platten wurden dann zusammengebaut und horizontal in eine Vakuumkammer mit der Spiegelplatte zuoberst gelegt und der Druck in der Kammer wurde anschließend auf 0,27 bis 0,4 kPa für 5 bis 10 Minuten vermindert, während die Temperatur in der Kammer bei 100°C aufrechterhalten wurde, um die Klebstoffschicht zu entgasen.
Nachdem der Umgebungsdruck wieder hergestellt worden war, wurde die entgaste Anordnung bei 160°C für 1 1/2 Stunden behandelt, um das Aushärten des Klebstoffs zu bewirken.

Claims (12)

1. Verfahren zum Verbinden einer Glasplatte mit einer zweiten Platte über eine zwischenliegende Schicht aus Klebematerial, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - eine Anordnung aus beiden Platten mit der zwischenliegenden Schicht aus Klebematerial hergestellt wird,
    wobei die Glasplatte eine Dicke von höchstens 3 mm hat,
    die Schicht aus Klebematerial höchstens 250 µm dick ist und der Klebstoff, der durch Verdampfung eines Lösungsmittels oder durch Warm- oder Kaltaushärten abbindbar ist, eine Viskosität im Bereich von 1,5 bis 30 Pa · s aufweist,
  • - die Anordnung aus Platten und Klebstoff entgast wird, indem sie unteratmosphärischem Druck bei einer Temperatur ausgesetzt wird, bei der die Klebestoffviskosität in dem genannten Bereich aufrechterhalten bleibt,
  • - die Anordnung atmosphärischem Druck ausgesetzt und der Klebstoff ausgehärtet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Glasplatte mit einer Dicke von höchstens 1,5 mm verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung entgast wird, während sie horizontal mit der dünnen Glasplatte zuoberst liegt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung einem Entgasungsdruck unterhalb von 66,7 kPa, z. B. unterhalb 40 kPa, ausgesetzt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung einem Entgasungsdruck von weniger als 0,4 kPa ausgesetzt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Klebstoffschicht mit einer Dicke von höchstens 150 µm und vorzugsweise höchstens 80 µm verwendet wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff serigraphisch (im Siebdruckverfahren) aufgebracht wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebstoffschicht auf jeder Platte aufgebracht wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Klebstoff mit einer Viskosität von 4,0 bis 7,0 Pa · s verwendet wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Epoxyklebstoff verwendet wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als zweite Platte eine Metallplatte eingesetzt wird.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Glasplatte mit einer Spiegelbeschichtung verwendet wird.
DE19823214854 1981-04-24 1982-04-21 Geschichtete platten Granted DE3214854A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB08112722A GB2102336B (en) 1981-04-24 1981-04-24 Laminated panels

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3214854A1 DE3214854A1 (de) 1982-11-11
DE3214854C2 true DE3214854C2 (de) 1992-09-10

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Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19823214854 Granted DE3214854A1 (de) 1981-04-24 1982-04-21 Geschichtete platten

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