DE69805577T2

DE69805577T2 - Verbundglasscheibe und Kraftfahrzeugfenster

Info

Publication number: DE69805577T2
Application number: DE69805577T
Authority: DE
Inventors: Yoshizawa Hideo
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date: 1997-08-06
Filing date: 1998-08-06
Publication date: 2002-09-05
Anticipated expiration: 2018-08-07
Also published as: EP0895853B1; EP0895853A3; DE69805577D1; US6086983A; EP0895853A2; JPH1160293A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verbundglas und ein Kraftfahrzeugfenster.
Ein Verbundglas wie auch ein Einschichtglas wird häufig als sogenanntes Sicherheitsglas für ein Kraftfahrzeugfenster verwendet. Ein solches Verbundglas wird hergestellt, indem zwei Glasscheiben mit einer Kunststoffzwischenfolie laminiert werden. Eine Polyvinylbutyral(PVB)-folie wird im Allgemeinen als Kunststoffzwischenfolie verwendet. Die PVB-Folie ist ein hervorragendes Material für eine Verbundglaszwischenfolie. Es ist jedoch bekannt, dass ihre Adhäsionsfestigkeit aufgrund von Feuchtigkeit abnimmt. Insbesondere kann das Verbundglas aufgrund einer raschen Abnahme der Adhäsionsfestigkeit delaminiert werden, wenn der Feuchtigkeitsgehalt der PVB- Folie einen bestimmten Wert übersteigt. Da das Delaminieren eine Abnahme der Transparenz des Glases bewirkt, wurde das Herstellungsverfahren eines Verbundglases und die Atmosphäre bei der Lagerung der PVB-Folien dahingehend kontrolliert, dass der Feuchtigkeitsgehalt der PVB-Folien nicht ansteigt.
Verbundglas wurde im Gegensatz zu Einschichtglas vor kurzem nicht nur für die Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeuges sonder auch für die Seitenfensterscheiben verwendet. Die Kante einer Glasscheibe in einem Seitenfenster ist oft der Luft ausgesetzt, da die Fensterscheibe rauf- oder runtergelassen wird. Durch eine solche Verwendung kann die Kante exponiert werden und das Eindringen und die Diffusion von Feuchtigkeit von der exponierten Kante verringert die Adhäsionsfestigkeit der PVB-Folie während einer Langzeitverwendung.
Um solche Schwierigkeiten zu lösen wurden die folgenden Verfahren vorgeschlagen.
(a) Verbessern der Zusammensetzung der Zwischenfolie, so dass ihre Adhäsionsfestigkeit nicht leicht durch Feuchtigkeit verringert wird.
(b) Auffüllen der Kantenanteile des Verbundglases mit einem einzelnen Dichtmittel aus modifiziertem Silicon (siehe z. B. die Veröffentlichung der ungeprüften Japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 63- 56230).
(c) Einsetzen einer Dichtung im Kantenbereich eines Verbundglases und Einspritzen eines polymeren Monomers in einen gebildeten Zwischenraum.
Das Verfahren (a) reduziert die Abnahme der Adhäsionsfestigkeit bis zu einem gewissen Grade. Die Adhäsionsfolie besteht jedoch ebenfalls hauptsächlich aus PVB, so dass die Abnahme der Adhäsionsfestigkeit aufgrund von Feuchtigkeit nicht vollständig behoben werden kann. Das Verfahren (b) ist wirksam zur Verhinderung des Eindringens von Feuchtigkeit. Das Erscheinungsbild der Kanten der Glasscheibe wird jedoch durch die Dichtung in Mitleidenschaft gezogen. Ausserdem werden die Herstellungskosten durch Einbeziehen eines Dichtmitteleinspritzverfahrens erhöht. Das Verfahren (c) weist Schwierigkeiten hinsichtlich des Erscheinungsbildes und der Herstellungskosten auf, ähnlich zu denjenigen des Verfahrens (b).
Vor dem Hintergrund der obigen Schwierigkeiten, stellt es einen Gegenstand der vorliegenden Erfindung - wenigstens der bevorzugten Ausführungsformen - dar, ein Verbundglas, das dahingehend angepasst wurde, die durch das Eindringen von Feuchtigkeit von seinen Kanten verursachte Delaminierung zu verhindern und welches keine neue Schwierigkeit hinsichtlich des Erscheinungsbildes oder dergleichen verursacht und ein Kraftfahrzeugfenster, das dasselbe umfasst, bereitzustellen.
Ein erster Aspekt der Erfindung stellt ein Verbundglas bereit, erhältlich durch Verbinden eines Paares von Glasscheiben mit einer Zwischenfolie, wobei die Glasscheiben unterschiedliche Krümmungsradien aufweisen.
Vorzugsweise werden die Glasscheiben über eine Zwischenfolie verbunden, während sie auf eine solche Art und Weise verformt werden, dass die Oberflächen der Glasscheiben aneinander adherieren, so dass die Glasscheiben über die Zwischenfolie in einem Bereich aufeinander stossen, der wenigstens einen Teil der Kanten der Glasscheiben umfasst. Zum Zweck dieser Anmeldung bezeichnet der Ausdruck "unterschiedliche Krümmungsradien" Krümmungen in entgegengesetzten Richtungen.
Bei einem solchen Verbundglas wird das Delaminieren der Glasscheiben an den Kanten des Verbundglases vorzugsweise verhindert, selbst wenn die Adhäsionsfestigkeit der Zwischenfolie durch das Eindringen von Feuchtigkeit verringert wurde, da die Kraft, durch welche die Glasscheiben aufeinander gedrückt werden, auf die Kante des Verbundglases einwirkt. Die Glaskante, an der die Kraft, durch welche die Glasscheiben aufeinander gedrückt werden, angewendet wird, kann die gesamte Kante des Verbundglases (d. h. der gesamte Rand des Verbundglases) oder ein Teil der Kanten sein. Es ist jedoch bevorzugt, dass eine solche Kante wenigstens eine Kante umfasst, die bei Gebrauch der Luft ausgesetzt werden kann. Ausserdem kann das erfindungsgemässe Verbundglas angepasst werden, um die Delaminierung der Glasscheiben ohne die Verwendung eines Kantenschutzüberzugs, wie eine Dichtung, zu verhindern, stellt ein vorzügliches Erscheinungsbild bereit und erfordert keine Verwendung eines neuen Bestandteils oder eines neuen Werkstoffs, welche die Herstellungskosten erhöhen.
Vorzugsweise wird das Verbundglas der vorliegenden Erfindung durch Verbinden der Oberflächen der Glasscheiben, die nicht parallel zueinander sind, mit einer Zwischenfolie hergestellt. Wenn die Glasscheiben ohne eine Zwischenfolie so übereinander gelegt werden, dass die zu verbindenden Oberflächen sich gegenüberliegen, sind die Oberflächen der Glasscheiben in wenigstens einem Teil der Oberflächen durch einen solchen Abstand voneinander getrennt, dass die Oberflächen aneinander adherieren, wenn wenigstens eine der Glasscheiben elastisch verformt wird.
Die Kraft, durch welche die Glasscheiben über die Zwischenfolie aufeinander gedrückt werden, wird wie in dem obigen Verbundglas auf die Kanten der Glasscheiben angewendet. Folglich kann die durch das Eindringen und die Diffusion von Feuchtigkeit verursachte Delaminierung der Glasscheiben an ihren Kanten ohne die Verwendung eines Kantenschutzüberzugs verhindert werden.
In einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundglases durch das Verbinden eines Paares von Glasscheiben mit einer Zwischenfolie bereit, wobei die Glasscheiben unterschiedliche Krümmungsradien aufweisen.
Fig. 1 ist eine Draufsicht einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Verbundglases.
Fig. 2 ist eine schematische Querschnittsansicht entlang der Linie A-A' des in Fig. 1 gezeigten Verbundglases.
Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie B-B' des in Fig. 1 gezeigten Verbundglases.
Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie B-B' einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemässen Verbundglases in einer zu Fig. 1 ähnlichen Draufsicht.
Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht der Glasscheiben und der Zwischenfolie eines in einem Beispiel hergestellten Verbundglases.
Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unten mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Es ist bevorzugt, dass der maximale Abstand zwischen den Oberflächen der Glasscheiben, die das Verbundglas bilden, 1 mm oder mehr beträgt, wenn sie ohne die Zwischenfolie übereinander gelegt werden. Bei Verwendung eines solchen Paares von Glasscheiben wird das Delaminieren der Glasscheiben wirksamer verhindert. Von einem ähnlichen Gesichtspunkt her, ist es noch mehr bevorzugt, dass der maximale Abstand zwischen den getrennten Oberflächen 2 mm oder mehr beträgt. Hierin entspricht der maximale Abstand zwischen den getrennten Oberflächen "d" in Fig. 2, einer Querschnittsansicht eines Beispiels eines Paares von Glasscheiben für ein Verbundglas. Die obere Grenze für den maximalen Abstand zwischen den getrennten Oberflächen ist nicht limitiert. Der maximale Abstand kann innerhalb eines solchen Bereichs liegen, dass die Oberflächen der Glasscheiben aneinander adherieren, wenn die Glasscheiben ohne dabei zu brechen elastisch verformt werden.
Im Verbundglas ist es vorzuziehen, dass jede Glasscheibe eine Dicke von 1,5 bis 3 mm aufweist, da eine zur Verhinderung der Delaminierung wirksame Druckspannung auf die Glaskanten angewendet werden kann. Wenn die Dicke der Glasscheibe mehr als 3 mm beträgt, erhöht sich die Starrheit, so dass sich die Glasscheibe nicht leicht biegen lässt. Darum können zwei solche Glasscheiben mit unterschiedlichen Formen nicht leicht mit einer Zwischenfolie adheriert werden. In diesem Fall ist es mehr bevorzugt, dass die Dicke der Glasscheiben 2,5 mm oder weniger beträgt. Wenn die Glasdicke andererseits kleiner als 1,5 mm beträgt, kann eine ausreichende Festigkeit nicht garantiert werden, wenn das Verbundglas als Fensterbestandteil verwendet wird. Ausserdem können die Glasscheiben des Verbundglases die gleiche oder eine unterschiedliche Dicke aufweisen.
Das erfindungsgemässe Verbundglas kann auch für ein Fenster eines Gebäudes oder dergleichen verwendet werden. Das Verbundglas kann jedoch vorzugsweise für ein Kraftfahrzeugfenster verwendet werden, das notwendigerweise die Abnahme der Transparenz aufgrund der Delaminierung verhindern muss. Mit anderen Worten umfasst das erfindungsgemässe Kraftfahrzeugfenster das erfindungsgemässe Verbundglas als einen Fensterbestandteil. Ein Bereich des Verbundglases, in dem die Glasscheiben über eine Zwischenfolie aufeinander gedrückt werden, kann der Luft ausgesetzt werden. Mittels eines solchen Fensters kann das Risiko der Delaminierung des Verbundglases verringert werden, selbst wenn Feuchtigkeit von der Kante des Verbundglases während einer Langzeitverwendung eintritt oder eindringt. Die Kraftfahrzeugfenster der vorliegenden Erfindung umfassen Windschutzscheiben, Seitenfenster, Rückfenster und Dachfenster.
Insbesondere umfassen die Fenster Seitenfenster, Rückfenster und Dachfenster, von denen jedes ein Glas aufweist, das geöffnet und geschlossen werden kann, beispielsweise runter- und raufgelassen werden kann und Seitenfenster, Rückfenster und Dachfenster, von denen jedes ein Glas aufweist, das mit seiner exponierten Kante fixiert wird. Somit umfasst die Kante, die exponiert werden kann, sowohl die Kante, die abhängig von der Verwendung der Luft ausgesetzt wird als auch die Kante, die unabhängig von der Verwendung der Luft ausgesetzt wird.

(Erste Ausführungsform)

Fig. 1 zeigt ein Beispiel des erfindungsgemässen Verbundglases. Dieses Verbundglas weist eine Form auf, die in ein Seitentürfenster eines Kraftfahrzeugs passt. Fig. 2 zeigt die Formen der zwei Glasscheiben in einer Querschnittsansicht entlang der Linie A-A' der Fig. 1 vor dem Verbinden. Wie in Fig. 2 gezeigt, weisen die zwei Glasscheiben unterschiedliche Querschnittsformen in der A-A'-Richtung auf, so dass beim Versuch die Oberflächen der Glasscheiben aufeinander zulegen ihre Kanten miteinander in Berührung kommen und ihre zentralen Bereiche voneinander getrennt sind. Diese zwei Glasscheiben weisen auch Querschnittsformen in der B-B'-Richtung vor dem Verbinden auf, bei denen deren Kanten sich berühren und deren zentralen Bereiche voneinander getrennt sind, wie in Fig. 3 gezeigt.
Wenn die Oberflächen eines solchen Paares von Glasscheiben mit ihren gebogenen zentralen Bereichen mittels einer PVB-Folie verbunden werden, versuchen die Glasscheiben ihre Form vor dem Verbinden wiederzuerlangen. Dies erzeugt die Kraft, durch welche die Glasscheiben sich in ihren zentralen Bereichen voneinander zu trennen versuchen (Zugspannung hinsichtlich der Zwischenfolie; im Folgenden als "Zugspannung" bezeichnet) und die Kraft, durch welche die Glasscheiben an ihren Kanten aufeinander gedrückt werden (Druckspannung hinsichtlich der Zwischenfolie; im Folgenden als "Druckspannung" bezeichnet). Diese Zugspannung und diese Druckspannung werden teilweise durch eine kleine Verformung der Zwischenfolie aufgenommen. Sie stossen und ziehen jedoch lokal an der Zwischenfolie in der Richtung ihrer Dicke, während sie vollständig ausgeglichen sind. Die vorliegende Erfindung verwendet diese lokal auftretenden Spannungen, um die Delaminierung eines Verbundglases zu verhindern.
Wenn ein Verbundglas durch ein Paar Glasscheiben mit den in Figs. 1-3 gezeigten Querschnittsstrukturen gebildet wird, tritt die Kraft, durch welche die Glasscheiben aufeinander gedrückt werden, an den Kanten des Verbundglases über seinen gesamten Rand hinweg auf, wodurch das Delaminieren an den Kanten über den gesamten Rand hinweg verhindert wird.

(Zweite Ausführungsform)

Die B-B'-Querschnittsformen der zwei Glasscheiben des in Fig. 1 gezeigten Verbundglases werden auf eine solche Art und Weise modifiziert, dass der Bereich, an dem die Glasscheiben am weitesten voneinander entfernt sind, näher an der oberen Kante des Glases liegt als derjenige von Fig. 3, wie in Fig. 4 gezeigt. Ein Verbundglas wird durch diese zwei Glasscheiben mit einer PVB- Folie auf eine zur ersten Ausführungsform ähnlichen Art und Weise hergestellt.
Im Allgemeinen nimmt die in diesem Teil auftretende Zugspannung bei der Bildung des Verbundglases mit der Breite des Zwischenraums zu, der durch das Aufeinanderlegen der zwei Glasscheiben geschaffen wird, wobei ihre zu verbindenden Oberflächen innen liegen. Deswegen verlagert sich der Bereich der Zugspannung in einen oberen Teil des Verbundglases verglichen mit demjenigen der Glasscheiben mit Querschnittsformen der Fig. 3, wenn Glasscheiben mit der Querschnittsform der Fig. 4 verbunden werden. Als Ergebnis verlagert sich die angewandte Druckspannung als Reaktion auf die Zugspannung nach oben. Folglich kann die Spannung im Verbundglas teilweise durch die Form der Glasscheiben und das Ausmass der Formunterschiede reguliert werden.
In dieser Ausführungsform werden die Formen der Glasscheiben so eingestellt, dass eine relativ hohe Druckspannung auf die obere Kante eines Seitenfensterglases angewendet wird, wo das Eindringen von Feuchtigkeit am meisten befürchtet wird. Die Formen sind jedoch nicht auf diese Formen limitiert. Die Spannungsverteilung wird vorzugsweise passend zu der vorgesehenen Verwendung des Verbundglases eingestellt. Ausserdem wird die Form des Glases vorzugsweise unter Berücksichtigung der Biegbarkeit der Glasscheibe, der Laminierbarkeit mit einer Zwischenfolie und dergleichen festgelegt.
Bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung werden keine besonderen Teile für die Glasscheiben und die Zwischenfolie benötigt. Normale Glasscheiben können verwendet werden. Scheibenähnliche Teile mit einer im Wesentlichen gleichmässigen Dicke in wenigstens einem zu verbindenden Bereich werden vorzugsweise als Glasscheiben und Zwischenfolie verwendet. Allzweckglasscheiben und eine Zwischenfolie, wie eine PVB-Folie, erfüllen die Bedingungen.

BEISPIEL

Ein Verbundglas 1 wurde mit den gebogenen Glasscheiben 2 und 3, die, wie in Fig. 5 gezeigt, in nur eine einzige Richtung gebogen sind, hergestellt.
Beide gebogenen Glasscheiben 2 und 3 sind zylindrische Glasscheiben mit einer Grösse von 500 mm mal 800 mm und einer Dicke von 2,1 mm. Der Krümmungsradius der gebogenen Glasscheibe 2 (1300 mmR) ist geringer als derjenige der gebogenen Glasscheibe 3 (1400 mmR). Dieser Unterschied in der Krümmung liegt jedoch in einem solchen Bereich, dass die Oberflächen der zwei Glasscheiben aneinander adherieren, wenn die Glasscheiben aufeinander gelegt werden, wobei ihre Kanten ausgerichtet sind und sich berühren und wenn die zentralen Bereiche der Gläser gebogen sind. Die Glasscheiben 2 und 3 wurden in ein Prüfwerkzeug gesteckt, das ihre Kanten stützt, um ihre horizontale Ausrichtung für die Prüfung beizubehalten. Der maximale Zwischenraum zwischen den getrennten zentralen Bereichen der Glasscheiben (der Abstand zwischen jeder Oberfläche) betrug 1,8 mm.
Die Glasscheiben 2 und 3 wurden mit einer PVB-Folie 4 verbunden, um ein 1350 mmR Verbundglas 1 zu bilden. Das Verbundglas 1 war bezüglich des Aussehens nicht unterscheidbar von demjenigen, das unter Verwendung von Glasscheiben mit derselben Krümmung hergestellt wurde. Das Verbundglas 1 wurde einem Feuchtigkeitsbeständigkeitstest in einem thermostatischen Gefäss unterzogen, wobei seine Kanten exponiert sind. Nach dem Test war das Verbundglas bezüglich des Erscheinungsbilds an seinen linearen Kanten, auf die eine Druckspannung angewendet wurde, transparent und darum trat dort keine Veränderung auf. Es wurde jedoch gezeigt, dass die Glasscheiben 2 und 3 um die Mittelpunkte der bogenähnlichen Kanten, auf die Zugspannung angewendet wurde, delaminiert wurden und dass das Verbundglas um die Mittelpunkte dieser Kanten opak war. Zu Vergleichszwecken wurden Verbundglasscheiben mit derselben Krümmung auf eine ähnliche Art und Weise wie diejenige in dem obigen Beispiel hergestellt und einem ähnlichen Feuchtigkeitsbeständigkeitstest unterzogen. Es wurde gezeigt, dass dieses Verbundglas um jede Kante herum ebenfalls opak war.
Laut dem erfindungsgemässen Verbundglas kann, wie oben beschrieben, die durch das Eindringen und die Diffusion von Feuchtigkeit verursachte Delaminierung der Glasscheiben an ihren Kanten verhindert werden, ohne dass ein Kantenschutzüberzug verwendet wird, indem eine Kraft auf die Kanten der Glasscheiben angewendet wird, durch welche die Glasscheiben über die Zwischenfolie aufeinander gedrückt werden. Das Kraftfahrzeugfenster der vorliegenden Erfindung verwendet ebenfalls die charakteristischen Eigenschaften des erfindungsgemässen Verbundglases. Es kann angepasst werden, um das Delaminierungsrisiko des Verbundglases während seiner Langzeitverwendung zu verringern und man kann die hohe Sicherheit des Verbundglases verwenden, ohne die Gestaltungsmöglichkeiten des Fensters einzuschränken.
Die Erfindung kann in anderen Ausführungsformen als den oben beschriebenen ausgeführt werden, ohne dabei von den wesentlichen Merkmalen abzuweichen. Die oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung sollten in allen Aspekten als veranschaulichend und nicht als einschränkend angesehen werden, wobei der Umfang der Erfindung eher durch die angefügten Ansprüche angegeben ist als durch die vorhergehende Beschreibung und alle Modifikationen hinsichtlich der bevorzugten Ausführungsformen, die in den Umfang der Ansprüche fallen, sind hierin umfasst.

Claims

1. Verbundglas (1), erhältlich durch Verbinden eines Paares von Glasscheiben (2, 3) mit einer Zwischenfolie (4), wobei die Glasscheiben unterschiedliche Krümmungsradien aufweisen.

2. Verbundglas (1) nach Anspruch 1, wobei die Glasscheiben (2, 3) mit der Zwischenfolie (4) verbunden sind, wobei sie auf eine solche Art und Weise verformt sind, dass die Oberflächen der Glasscheiben aneinander adherieren, so dass die Glasscheiben über die Zwischenfolie in einem Bereich aufeinander gedrückt sind, der wenigstens einen Teil der Kanten der Glasscheiben umfasst.

3. Verbundglas (1) nach Anspruch 1, wobei die Oberflächen der Glasscheiben (2,3), wenn sie ohne die Zwischenfolie (4) so aufeinander gelegt sind, dass die zu verbindenden Oberflächen sich gegenüberliegen, in wenigstens einem Teil der Oberflächen durch einen solchen Abstand voneinander getrennt sind, dass, wenn die Folie zwischen ihnen liegt, die Oberflächen aneinander adherieren, wenn wenigstens eine der Glasscheiben elastisch verformt ist.

4. Verbundglas (1) nach Anspruch 3, wobei der maximale Abstand zwischen den Oberflächen, die ohne die Zwischenfolie aufeinander gelegt wurden, 1 mm oder mehr beträgt.

5. Verbundglas (1) nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Glasscheiben im Verbundglas über die Zwischenfolie in einem Bereich, der wenigstens einen Teil der Kanten der Glasscheiben umfasst, aufeinander gedrückt sind.

6. Verbundglas (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei jede Glasscheibe (2,3) eine Dicke von 1,5 mm bis 3 mm aufweist.

7. Verbundglas (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Zwischenfolie (4) eine Polyvinylbutyralharzfolie ist.

8. Kraftfahrzeugfenster mit einem Verbundglas (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7.

9. Kraftfahrzeugfenster nach Anspruch 8, wobei die Glasscheiben (2, 3) über die Zwischenfolie in einem Bereich aufeinander gedrückt sind, der wenigstens einen Teil der Kanten der Glasscheiben umfasst und wobei der Bereich einen Teil der Kanten umfasst, welcher der Luft ausgesetzt werden kann.

10. Verfahren zur Herstellung eines Verbundglases (1) durch Verbinden eines Paares von Glasscheiben (2,3) mit einer Zwischenfolie (4), wobei die Glasscheiben unterschiedliche Krümmungsradien aufweisen.