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WO2017153167A1 - Verfahren zur herstellung keilförmiger, thermoplastischer kunststofffolien und ihre verwendung - Google Patents

Verfahren zur herstellung keilförmiger, thermoplastischer kunststofffolien und ihre verwendung Download PDF

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WO2017153167A1
WO2017153167A1 PCT/EP2017/054029 EP2017054029W WO2017153167A1 WO 2017153167 A1 WO2017153167 A1 WO 2017153167A1 EP 2017054029 W EP2017054029 W EP 2017054029W WO 2017153167 A1 WO2017153167 A1 WO 2017153167A1
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WO
WIPO (PCT)
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wedge
shaped
thermoplastic
film
flat
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/EP2017/054029
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English (en)
French (fr)
Inventor
Wojciech KLUCZEWSKI
Stephan GIER
Stefan Lücke
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.)
Saint Gobain Glass France SAS
Compagnie de Saint Gobain SA
Original Assignee
Saint Gobain Glass France SAS
Compagnie de Saint Gobain SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Saint Gobain Glass France SAS, Compagnie de Saint Gobain SA filed Critical Saint Gobain Glass France SAS
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Definitions

  • Laminated glass panels are also used in other areas. These include, for example, building glazings or information displays, e.g. in museums or as advertising displays.
  • a laminated glass pane generally has two glass surfaces or disks, which are laminated to an intermediate layer.
  • the discs themselves may have a curvature and are usually of constant thickness.
  • the intermediate layer typically comprises a thermoplastic material, preferably polyvinyl butyral (PVB), of a predetermined thickness, e.g. 0.76 mm, on.
  • PVB polyvinyl butyral
  • laminated glass is also used as a head-up display (HUD) to display information.
  • HUD head-up display
  • an image is projected onto the laminated glass panes by means of a projection device in order to show the viewer information in the field of view.
  • the projection device is e.g. arranged on the dashboard, so that the projected image is reflected on the nearest glass surface of the inclined towards the viewer laminated glass in the direction of the viewer (see, for example, the European patent EP 0 420 228 B1 or the German patent application DE 10 2012 21 1 729 A1) ,
  • a pure classical compensation of ghost images leads to overcompensation for double images in transmission. This leads to irritating the respective observer or, in the worst case, receiving misinformation. So far, an attempt is made to solve this problem by the fact that the surfaces of the discs are no longer parallel, but arranged at a fixed angle. This is achieved, for example, in that the intermediate layer is wedge-shaped with a continuously linear and / or non-linearly increasing and / or decreasing thickness. In the automotive industry, the thickness is typically varied so that the smallest thickness is provided at the lower end of the laminated glass pane toward the engine compartment, while the thickness increases toward the roof.
  • German Patent Application DE 101 12 935 A1 discloses a disk arrangement, in particular for a motor vehicle side window, which has at least one flat, optically transparent element curved in at least one plane.
  • the planar element has a wedge shape in its surface plane, wherein a wedge angle in the direction of extends through a normal of the element and a line of sight of a vehicle occupant plane. Details of the production of the wedge-shaped element are not apparent from the German patent application.
  • the flat property also includes the substantially flat property.
  • substantially means that the quantity in question deviates from the exact value to an extent that does not affect the application-technical profile.
  • the flat, thermoplastic plastic films are transparent.
  • Transparent in the sense of the invention is then understood to be a plastic film which has a transmission in the visible spectral range> 70%.
  • plastic films for the vehicle sector which are not in the traffic-relevant field of view of a driver, for example for roof windows, but the transmission can also be much lower, for example> 5%.
  • the thickness of the flat, thermoplastic plastic films can vary widely and depends primarily on the intended use.
  • the flat, thermoplastic plastic films can be formed by one or by a plurality of flat, thermoplastic plastic films arranged one above the other, the thickness of the flat, thermoplastic plastic films preferably being from 100 ⁇ m to 2000 ⁇ m, and typically from 380 mm to 760 ⁇ m.
  • the width of the flat, thermoplastic plastic films can vary widely and are perfectly adapted to the respective intended use.
  • the flat thermoplastic films are 0.25 to 4 meters wide. However, they can also be wider than 4 m for custom-made products.
  • thermoplastic plastic films are unwound from a supply roll and transported to a heating drum on.
  • the heated, flat, thermoplastic films are transported to the nip between two heated platens.
  • the pressure rollers preferably have a stainless steel surface and are non-sticky. In addition, they may have an embossed pattern which serves to preserve the surface roughness of the wedge-shaped thermoplastic resin films.
  • the length of the pressure rollers corresponds at least to the width of the respective processed, heated, flat, thermoplastic plastic films.
  • the heated pressure rollers have a temperature which is also above the glass transition temperature and below the melting temperature of each to be processed, flat, thermoplastic film.
  • the gap of the heated pressure rollers has a clear width which corresponds to the cross-sectional profile of the produced, wedge-shaped, thermoplastic plastic film.
  • the clear width corresponds to a cross-sectional profile of the wedge-shaped, thermoplastic plastic films with a wedge angle of 0.01 mrad to 0.7 mrad, preferably from 0.1 mrad to 0.3 mrad.
  • the resulting nip-pressed, warm, thermoplastic, wedge-shaped cross-sectional plastic films are conveyed to a stretching apparatus where they are stretched.
  • a stretching cone is used as a stretching device with which the wedge film is brought into shape.
  • the expression that a film is stretched also means that the wedge film is shaped.
  • the stretched, warm, wedge-shaped, thermoplastic films are transported to a cooler where they are cooled to a temperature of 0 ° C to 20 ° C.
  • cooling devices cooling rolls, cooling tables or cold air blowers can be used.
  • the cooled, wedge-shaped, thermoplastic films are fed to a cutting device where they are cut to the appropriate sizes.
  • the cutting device may be a mechanical device with cutting knives or a laser cutting device.
  • the cut, wedge-shaped, thermoplastic plastic films can be easily stored until further processing.
  • a cut, wedge-shaped, thermoplastic plastic film is placed between two opaque or transparent panes, which have one or no non-stick surface, after which the resulting assembly is hot-pressed. If the surface is not anti-adhesive, the result is a permanent connection between the two panes, ie a composite. If the Surface is non-sticky equipped, the composite is again soluble, which may be advantageous for specific uses.
  • At least two congruent, wedge-shaped, thermoplastic plastic films are precisely superposed and placed between two opaque or transparent panes, which have one or no non-sticky surface. Subsequently, the assembly is hot pressed, resulting in a re-releasable or permanent composite with a wedge-shaped, thermoplastic plastic film.
  • the wedge angle of this wedge-shaped thermoplastic film is equal to or substantially equal to the sum of the two wedge angles of the original wedge-shaped thermoplastic films.
  • the first pane and / or the second pane of the transparent composite pane preferably contains glass, particularly preferably flat glass, float glass, quartz glass, borosilicate glass or soda-lime glass, or clear plastics, preferably rigid clear plastics, in particular polyethylene, polypropylene, polycarbonate, polymethyl methacrylate, Polystyrene, polyamide, polyester, polyvinyl chloride and / or mixtures thereof.
  • glass particularly preferably flat glass, float glass, quartz glass, borosilicate glass or soda-lime glass, or clear plastics, preferably rigid clear plastics, in particular polyethylene, polypropylene, polycarbonate, polymethyl methacrylate, Polystyrene, polyamide, polyester, polyvinyl chloride and / or mixtures thereof.
  • clear plastics preferably rigid clear plastics, in particular polyethylene, polypropylene, polycarbonate, polymethyl methacrylate, Polystyrene, polyamide, polyester, polyvinyl chloride and / or mixtures thereof
  • the transparent pane may have any three-dimensional shape.
  • the three-dimensional shape has no shadow zones, so that it can be coated, for example, by sputtering.
  • the substrates are planar or slightly or strongly bent in one direction or in several directions of the space. In particular, planar substrates are used.
  • the transparent discs may be colorless or colored.
  • VSG Laminated safety glass
  • FIG. 1 shows the flowchart I which schematically illustrates the production of wedge-shaped thermoplastic films 1 of a desired size.
  • a flat, transparent, clear PVB film 2 of a width of 1 m and a thickness of 760 ⁇ was unwound from a supply roll 3 and transported to a heating drum 4 made of steel and heated there to a temperature of 90 ° C. From the heating drum 4, the heated PVB film 2 was transported to the gap 5.1 of two heatable pressure rollers 5 a length of 1 m. The gap 5.1 had a clear width 5.2 which corresponded to the cross-sectional profile 1 .1 of the wedge-shaped, thermoplastic PVB film 1 to be produced.
  • the discharged, wedge-shaped, thermoplastic PVB film 1 had the desired wedge angle 1.2 of 0.3 mrad and was fed to a stretching cone as a stretching device 6.
  • the stretched PVB film 1 was cooled by means of a cold air blower and cooling table as the cooling device 7 and further transported to a mechanical cutting device 8, where it was cut to the desired sizes.
  • FIG. 2 shows flow chart II of the production of a transparent composite 9 as a laminated safety glass pane (VSG) for use as a windscreen with head-up display (HUD) for motor vehicles.
  • VSG laminated safety glass pane
  • HUD head-up display
  • FIG. 3 shows the flow diagram III of the production of a transparent composite 9 as a laminated safety glass pane (VSG) for use as a windscreen with head-up display (HUD) for motor vehicles.
  • Float glass pane 10 / PVB film 1 / PVB film 1 / float glass pane 10 by means of a precompounding process (calender roll, quench or vacuum bag method) and in this case permanently bonded together using an autoclave process.
  • the resulting composite 9 with a welded PVB film 1 a with the wedge angle 1 a.2 of 0.6 mrad was outstandingly suitable as a laminated safety glass (VSG) for use as a windshield with head-up display (HUD) for motor vehicles.
  • VSG laminated safety glass
  • HUD head-up display

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Abstract

Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung einer keilförmigen, thermoplastischen Kunststofffolie (1), umfassend die Verfahrensschritte (A) Abwickeln einer flachen, thermoplastischen Kunststofffolie (2) von einer Vorratsrolle (3) und Weitertransport zu einer Heiztrommel (4), (B) Erwärmen der Kunststofffolie (2) mit einer Heiztrommel (4) und Weitertransport zu Druckwalzen (5), (C) Pressen der Kunststofffolie (2) im Spalt (5.1) zwischen zwei beheizten Druckwalzen (5), wobei der Spalt (5.1) eine lichte Weite (5.2) hat, die dem Querschnittsprofil (1.1) der herzustellenden Kunststofffolie (1) entspricht, und Weitertransport zu einer Streckvorrichtung (6), (D) Verstrecken der Kunststofffolie (1) mit keilförmigem Querschnittsprofil (1.1) in der Streckvorrichtung und Weitertransport der Kunststofffolie (1) zu einer Kühlvorrichtung (7), (E) Abkühlen der Kunststofffolie (1) in der Kühlvorrichtung (7) und Weitertransport zu einer Schneidevorrichtung (8) und (F) Zuschnitt der Kunststofffolie (1) auf die gewünschten Größen in der Schneidevorrichtung (8), Verfahren zur Herstellung eines Verbundes (9) zweier Scheiben (10) mit einer Kunststofffolie (1) oder mindestens zwei Kunststofffolien (1a) als Zwischenschicht, ein derart hergestellter transparenter Verbund (9) und seine Verwendung.

Description

Verfahren zur Herstellung keilförmiger, thermoplastischer Kunststofffolien und ihre
Verwendung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung keilförmiger, thermoplastischer Kunststofffolien.
Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung Verbünde mindestens zweier Scheiben mit einer verbindenden Zwischenschicht aus mindestens einer keilförmigen, thermoplastischen Folie.
Nicht zuletzt betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung der Verbünde.
Verbundglasscheiben (VGS) werden heutzutage an vielen Orten, insbesondere im Fahrzeugbau, verwendet. Dabei umfasst der Begriff Fahrzeug unter anderem Straßenfahrzeuge, Flugzeuge, Schiffe, landwirtschaftliche Maschinen oder auch Arbeitsgeräte.
Auch in anderen Bereichen werden Verbundglasscheiben verwendet. Hierzu zählen beispielsweise Gebäudeverglasungen oder Informationsdisplays, z.B. in Museen oder als Werbedisplays.
Dabei weist eine Verbundglasscheibe im Allgemeinen zwei Glasflächen oder Scheiben auf, die auf eine Zwischenschicht laminiert sind. Die Scheiben selbst können eine Krümmung aufweisen und sind in aller Regel von konstanter Dicke. Die Zwischenschicht weist in aller Regel ein thermoplastisches Material, vorzugsweise Polyvinylbutyral (PVB), einer vorbestimmten Dicke, z.B. 0,76 mm, auf.
Da die Verbundglasscheiben häufig in Bezug auf einen Betrachter geneigt sind, kommt es zu Doppelbildern. Diese Doppelbilder sind dadurch bedingt, dass einfallendes Licht in aller Regel nicht vollständig durch beide Scheiben tritt, sondern dass zumindest ein Teil des Lichtes reflektiert wird und erst danach durch die zweite Scheibe tritt.
Diese Doppelbilder sind insbesondere bei Dunkelheit wahrnehmbar, vor allem bei stark einstrahlenden Lichtquellen, wie z.B. die Scheinwerfer eines entgegenkommenden Fahrzeugs. Diese Doppelbilder sind extrem störend und ein Sicherheitsproblem.
Häufig werden Verbundglasscheiben auch als Head-Up-Display (HUD) zur Anzeige von Informationen verwendet. Dabei wird mittels einer Projektionsvorrichtung ein Bild auf die Verbundglasscheiben projiziert, um dem Betrachter eine Information ins Sichtfeld einzublenden. Im Fahrzeugbereich wird die Projektionseinrichtung z.B. auf dem Armaturenbrett angeordnet, so dass das projizierte Bild auf der nächstliegenden Glasfläche der zum Betrachter hin geneigten Verbundglasscheibe in Richtung des Betrachters reflektiert wird (vgl. z.B. das europäische Patent EP 0 420 228 B1 oder die deutsche Offenlegungsschrift DE 10 2012 21 1 729 A1 ).
Hier tritt wiederum ein Teil des Lichts in die Verbundglasscheiben ein und wird nun z.B. an der inneren Grenzschicht der vom Betrachter aus gesehen weiter außen liegenden Glasfläche und der Zwischenschicht reflektiert und tritt anschließend versetzt aus der Verbundglasscheibe aus. Auch hier tritt ein ähnlicher Effekt, der Effekt der Geisterbilder, in Bezug auf das darzustellende Bild auf.
Eine reine klassische Kompensation von Geisterbildern führt dazu, dass eine Überkompensation für Doppelbilder in Transmission zu beobachten ist. Dies führt dazu, dass der jeweilige Betrachter irritiert wird oder im schlimmsten Fall eine Fehlinformation erhält. Bislang wird versucht, dieses Problem dadurch zu lösen, dass die Oberflächen der Scheiben nicht mehr parallel, sondern in einem festen Winkel angeordnet werden. Dies wird zum Beispiel dadurch erreicht, dass die Zwischenschicht keilförmig mit kontinuierlich linear und/oder nichtlinear ansteigender und/oder abnehmender Dicke ist. Im Fahrzeugbau wird typischerweise die Dicke so variiert, dass am unteren Ende der Verbundglasscheibe hin zum Motorraum die kleinste Dicke vorgesehen ist, während die Dicke zum Dach hin ansteigt.
Verbundglasscheiben dieser Art mit keilförmiger Zwischenschicht und die optischen Gesetze, auf denen sie beruhen, sind an sich bekannt und werden beispielsweise in den internationalen Patentanmeldungen WO 2015/086234 A1 und WO 2015/086233 A1 , den amerikanischen Patenten US 8,451 ,541 B2, US 7,060,343 B2, US 6,881 ,472 B2, US 6,636,370 B2 und US 5,013,134 oder den deutschen Offenlegungsschriften DE 10 2007 095 323 A1 , DE 196 1 1 483 A1 und DE 195 35 053 A1 beschrieben.
Der erforderliche Keilwinkelverlauf und das daraus resultierende Dickenprofil der Zwischenschicht muss für jede Scheibenform gesondert berechnet werden. Bislang wird das erfindungsgemäße Dickenprofil durch Verwendung einer entsprechenden Schlitzdüse bei der Extrusion der Folie, oder aber durch gezieltes Recken der mit einem entsprechenden Temperaturprofil aufgeheizten Folie erreicht. Es ist aber auch möglich, durch nachträgliches Abtragen der Folie das gewünschte Dickenprofil zu erzeugen. Diese Methoden können auch kombiniert werden, indem beispielsweise das Dickenprofil in der einen Richtung durch eine entsprechende Schlitzdüse bei der Extrusion und in der anderen Richtung durch nachträgliches entsprechendes Recken der Folie erzeugt wird.
Bei dieser Art der Herstellung treten jedoch Probleme auf.
Wenn die hergestellten Folienbahnen für die Lagerung und den Versand zu Rollen aufgewickelt werden, nehmen die Rollen eine zunehmend konische Form an, was bei der Handhabung und dem Transport der Rollen zu Schwierigkeiten führt. Um diese Schwierigkeiten zu vermeiden, ist es aus dem europäischen Patent EP 0 647 329 B1 bekannt, Folienbahnen herzustellen, die an beiden Rändern auf einer Breite von wenigstens 20 % der Bandbreite ein gleichmäßiges Dickenprofil und ein anschließendes keilförmige Dickenprofil aufweisen, dass sich jeweils bis zur Mitte der Folienbahn erstreckt. Diese nur im Mittelfeld keilförmig ausgebildeten Folienbahnen können dann auf herkömmliche zylindrische Kerne bis zu einer Länge von etwa 300 m aufgewickelt werden. Die Bahnen werden für die Weiterverarbeitung in der Mitte durchgetrennt, auf die gewünschte Form zugeschnitten und so mit den Einzelglasscheiben zusammengelegt, dass der keilförmigen Teil der Bahn im unteren Bereich der Windschutzscheibe liegt, indem das HU D-Sichtfenster angeordnet ist. Bei diesem Verfahren müssen aber die herausragenden Teile der Folien mit gleichmäßigem Dickenprofil entfernt werden und als unbrauchbarer Abfall entsorgt werden.
Aus der Übersetzung der europäischen Patentschriften EP 1 063 205 B 1 , DE 699 05 020 T2, ist ein Verfahren zur Herstellung eines Zwischenschichtfilms für Verbundglas bekannt, bei dem man die Ausgangszusammensetzung für den Zwischenschichtfilm einer Produktionsanlage zuführt, die einen Extruder, eine Strangpressmatrize, eine erste Kühldruckwalze und eine zweite Kühldruckwalze aufweist, wobei die beiden Kühldruckwalzen jeweils eine lichte Weite haben, die entsprechend dem gewünschten Querschnittsprofil des herzustellenden Zwischenschichtfilms korrigiert wird. Bei diesem Verfahren besteht aber die Gefahr, dass der thermoplastische Kunststoff in den Kühldruckwalzen zu stark abkühlt, wodurch unbefriedigende Ergebnisse erzielt werden. Außerdem kommt es zu Problemen, wenn keilförmige, thermoplastische Kunststofffolien mit vergleichsweise großen Keilwinkeln in der Größenordnung von beispielsweise 0,6 mrad hergestellt werden sollen.
Aus der internationalen Patentanmeldung WO 2006/122305 ist ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung einer keilförmigen, thermoplastischen Kunststofffolie aus PVB bekannt. Die Kunststofffolie kann auch aus mehreren übereinandergelegten Folien aufgebaut sein. Die Kunststofffolie wird einem beheizten Kalander zugeführt, wo sie ausgebreitet und bis zur gewünschten Dicke gestreckt wird. Der Spalt des Kalanders kann eine lichte Weite haben, die dem Querschnittsprofil der keilförmigen thermoplastischen Kunststofffolie entspricht. In der Folge wird die keilförmige thermoplastische Kunststofffolie gestreckt, gekühlt und zugeschnitten. Angaben zur Temperatur, bei dem das bekannte Verfahren durchgeführt werden soll, fehlen indes.
Ein ähnliches Verfahren geht aus der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung JP 2000-044296 A hervor. Hierin wird beschrieben, dass der PVB-Film durch mehrere Heizungsrollen, die den PVB-Film im Zickzack führen, auf 100 bis 130 °C erhitzen. Der erwärmte Film wird im Weiteren durch den Spalt zwischen zwei unbeheizten Rollen geführt, wodurch er einen keilförmigen Querschnitt erhält. Ob der keilförmige PVB-Film verstreckt wird geht aus japanischen Patentanmeldung nicht hervor. Vor dem Zuschnitt wird der warme PVB-Film auf -2 °C gekühlt.
Aus dem amerikanischen Patent US 2,933,759 geht eine Vorrichtung zum Verstrecken von Kunststofffolien für die Zwischenschichten von Verbundglasscheiben für Automobile hervor. Ob diese Kunststofffolien keilförmig sind, wird nicht angegeben.
Aus der europäischen Patentanmeldung EP 2 905 127 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung von Verbundglaslaminaten aus einem Schichtkörper, enthaltend eine weichmacherhaltige und eine weichmacherarme Polyvinylacetalfolie, bekannt. Die beiden Folien können jeweils ein keilförmiges Dickenprofil besitzen und in Kfz-Windschutzscheiben für Head-Up-Displays verwendet werden. Auch hier fehlen Angaben zur Temperatur, bei der das bekannte Verfahren durchgeführt werden soll.
Aus der deutschen Patentanmeldung DE 101 12 935 A1 geht eine Scheibenanordnung, insbesondere für eine Kraftfahrzeugseitenscheibe hervor, die wenigstens ein, in wenigstens einer Ebene gekrümmtes flächiges, optisch transparentes Element aufweist. Das flächige Element besitzt in seiner Flächenebene eine Keilform, wobei ein Keilwinkel in Richtung der durch eine Normale des Elements und eine Blickrichtung eines Fahrzeuginsasssen aufgespannten Ebene verläuft. Einzelheiten über die Herstellung des keilförmigen Elements gehen aus der deutschen Patentanmeldung nicht hervor.
Demgegenüber besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein neues Verfahren zur Herstellung von keilförmigen Kunststofffolien als Zwischenschichten für Verbundglasscheiben zu finden, das präzise, hinsichtlich der Formgebung flexibel und materialsparend ist und keilförmige Kunststofffolien liefert, die auch in horizontal und vertikal gekrümmten Verbundglasscheiben, wie z.B. Panoramascheiben, Doppelbilder und Geisterbilder wirksam unterdrückt.
Diese und weitere Aufgaben werden nach dem Vorschlag der Erfindung durch das Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche gegeben.
Das erfindungsgemäße Herstellverfahren geht aus von flachen, thermoplastischen Kunststofffolien.
Die Eigenschaft »flach« umfasst auch die Eigenschaft »im Wesentlichen flach«. Hier und im Folgenden bedeutet der Begriff »im Wesentlichen«, dass die betreffende Größe von dem exakten Wert in einem Maße abweicht, das das anwendungstechnische Profil nicht beeinflusst.
Vorzugsweise sind die flachen, thermoplastischen Kunststofffolien transparent. Als transparent im Sinne der Erfindung wird dann eine Kunststofffolie verstanden, die eine Transmission im sichtbaren Spektralbereich >70 % aufweist. Für Kunststofffolien für den Fahrzeugbereich, die nicht im verkehrsrelevanten Sichtfeld eines Fahrers liegen, beispielsweise für Dachscheiben, kann die Transmission aber auch viel geringer sein, beispielsweise >5 %.
Bevorzugt sind die flachen, thermoplastischen Kunststofffolien farblos. Insbesondere sind sie klar.
Vorzugsweise sind die flachen, thermoplastischen Kunststofffolien aus thermoplastischen Kunststoffen, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Polyvinylbutyral (PVB), Ethylenvinylacetat (EVA), Polyethylenterephthalat (PET), Polyurethan (PU), Polypropylen (PP), Polyacrylat, Polyethylen (PE), Polycarbonat (PC), Polymethylmethacrylat, Polyvinylchlorid, Polyacetalharzen, Gießharzen, Polyacrylaten, fluorierten Ethylen-Propylen- Copolymerisaten, Polyvinylfluorid, Ethylen-Tetrafluorethylen-Copolymerisaten sowie Copolymeren und Gemischen, aufgebaut. Insbesondere wird PVB verwendet.
Die Dicke der flachen, thermoplastischen Kunststofffolien kann breit variieren und richtet sich in erster Linie nach dem vorgegebenen Verwendungszweck. Die flachen, thermoplastischen Kunststofffolien können durch eine oder auch durch mehrere übereinander angeordnete, flache, thermoplastische Kunststofffolien ausgebildet werden, wobei die Dicke der flachen, thermoplastischen Kunststofffolien bevorzugt von 100 μηη bis 2000 μηη und typischerweise 380 mm bis 760 μηη beträgt.
Auch die Breite der flachen, thermoplastischen Kunststofffolien kann breit variieren und hervorragend dem jeweiligen Verwendungszweck angepasst werden. Vorzugsweise sind die flachen, thermoplastischen Kunststofffolien 0,25 bis 4 m breit. Für Spezialanfertigungen können sie indes auch breiter als 4 m sein.
Die flachen, thermoplastischen Kunststofffolien werden von einer Vorratsrolle abgewickelt und zu einer Heiztrommel weiter transportiert.
Die Heiztrommel hat vorzugsweise eine Oberfläche aus Edelstahl, die antihaftend ausgerüstet ist. Die Heiztrommel erwärmt die abgewickelten, flachen, thermoplastischen Kunststofffolien auf eine Temperatur, die oberhalb der Glastemperatur und unterhalb der Schmelztemperatur des jeweils zu verarbeitenden thermoplastischen Kunststoffs liegt. Im Falle von PVB wir dieses vorzugsweise auf eine Temperatur von 70 bis 100 °C erwärmt.
Die erwärmten, flachen, thermoplastischen Kunststofffolien werden zu dem Spalt zwischen zwei beheizten Druckwalzen weiter transportiert. Die Druckwalzen haben vorzugsweise eine Oberfläche aus Edelstahl und sind antihaftend ausgerüstet. Außerdem können sie ein Prägemuster aufweisen, das dem Erhalt der Oberflächenrauheit der keilförmigen, thermoplastischen Kunststofffolien dient. Die Länge der Druckwalzen entspricht mindestens der Breite der jeweils zu verarbeitenden, erwärmten, flachen, thermoplastischen Kunststofffolien. Die beheizten Druckwalzen haben eine Temperatur, die ebenfalls oberhalb der Glastemperatur und unterhalb der Schmelztemperatur der jeweils zu verarbeitenden, flachen, thermoplastischen Kunststofffolie liegt. Der Spalt der beheizten Druckwalzen hat eine lichte Weite, die dem Querschnittsprofil der herzustellenden, keilförmigen, thermoplastischen Kunststofffolie entspricht. Vorzugsweise entspricht die lichte Weite einem Querschnittsprofil der keilförmigen, thermoplastischen Kunststofffolien mit einem Keilwinkel von 0,01 mrad bis 0,7 mrad, bevorzugt von 0,1 mrad bis 0,3 mrad.
Die resultierenden, im Spalt gepressten, warmen, thermoplastischen Kunststofffolien mit keilförmigem Querschnittsprofil werden zu einer Streckvorrichtung weiter transportiert, wo sie gestreckt werden. Vorzugsweise wird als Streckvorrichtung ein Reckkegel verwendet mit dem die Keilfolie in Form gebracht wird. Im Sinne der Erfindung bedeutet der Ausdruck, dass eine Folie gestreckt wird auch, dass die Keilfolie in Form gebracht wird.
Die gestreckten, warmen, keilförmigen, thermoplastischen Kunststofffolien werden zu einer Kühlvorrichtung transportiert, wo sie auf eine Temperatur von 0°C bis 20°C abgekühlt werden. Als Kühlvorrichtungen können Kühlwalzen, Kühltische oder Kaltluftgebläse verwendet werden.
Die abgekühlten, keilförmigen, thermoplastischen Kunststofffolien werden einer Schneidevorrichtung zugeführt, wo sie auf die passenden Größen zugeschnitten werden. Die Schneidevorrichtung kann eine mechanische Vorrichtung mit Schneidemessern oder ein Laserschneidegerät sein.
Die zugeschnittenen, keilförmigen, thermoplastischen Kunststofffolien können bis zu ihrer Weiterverarbeitung problemlos gelagert werden.
Die zugeschnittenen, keilförmigen, thermoplastischen Kunststofffolien können vielseitig verwendet werden. Vorzugsweise werden sie zur Herstellung von wieder lösbaren oder dauerhaften Verbunden mindestens zweier transparenter und/oder opaker Scheiben mit mindestens einer Zwischenschicht aus mindestens einer keilförmigen, thermoplastischen Kunststofffolie verwendet.
Dazu wird in einer ersten Alternative eine zugeschnittene, keilförmige, thermoplastische Kunststofffolie zwischen zwei opaken oder transparenten Scheiben, die eine oder keine antihaftende Oberfläche aufweisen, platziert, wonach die resultierende Anordnung heiß gepresst wird. Wenn die Oberfläche nicht antihaftend ausgerüstet ist, resultiert eine dauerhafte Verbindung zwischen den beiden Scheiben, also ein Verbund. Wenn die Oberfläche antihaftend ausgerüstet ist, ist der Verbund wieder lösbar, was für spezielle Verwendungszwecke vorteilhaft sein kann.
In einer zweiten Alternative werden mindestens zwei deckungsgleiche, keilförmige, thermoplastische Kunststofffolien passgenau übereinandergelegt und zwischen zwei opaken oder transparenten Scheiben, die eine oder keine antihaftende Oberfläche aufweisen, platziert. Anschließend wird die Anordnung heiß gepresst, wobei ein wieder lösbarer oder ein dauerhafter Verbund mit einer keilförmigen, thermoplastischen Kunststofffolie resultiert. Der Keilwinkel dieser keilförmigen, thermoplastischen Kunststofffolie ist gleich oder Wesentlichen gleich der Summe der beiden Keilwinkel der ursprünglichen keilförmigen, thermoplastischen Kunststofffolien.
Im Falle des wieder lösbaren Verbundes können die beiden Scheiben von der keilförmigen, thermoplastischen Kunststofffolie abgelöst werden, so dass diese anderweitig verwendet werden kann. In dieser Weise ist es möglich, keilförmige, thermoplastische Kunststofffolien mit einem Keilwinkel >0,3 mrad herzustellen.
Mit diesem Verfahren können dauerhafte Verbünde hergestellt werden, deren keilförmige, thermoplastische Kunststofffolie ebenfalls einen Keilwinkel >0,3 mrad, beispielsweise 0,6 mrad, aufweist.
Für die Herstellung der Verbünde durch Heißpressen wird vorteilhafterweise ein Vorverbundverfahren (Kalanderwalzen-, Schlangen- oder Vakuumsackverfahren) verwendet. Das Verfahren kann mit einem Autoklavverfahren unterstützt werden.
Die Scheiben selbst können je nach ihrer Funktion opak oder transparent sein. Sie können aus Materialien, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Holz, Papier, Metall, Kunststoff und Glas sowie Gemischen und Verbunden dieser Materialien, aufgebaut sein. Besonders bevorzugt werden Glas und/oder Kunststoff als transparentes Material verwendet.
Die erste Scheibe und/oder die zweite Scheibe der transparenten Verbundscheibe enthalten bevorzugt Glas, besonders bevorzugt Flachglas, Floatglas, Quarzglas, Borosilikatglas oder Kalk-Natron-Glas, oder klare Kunststoffe, vorzugsweise starre klare Kunststoffe, insbesondere Polyethylen, Polypropylen, Polycarbonat, Polymethylmethacrylat, Polystyrol, Polyamid, Polyester, Polyvinylchlorid und/oder Gemische davon. Die Dicke der transparenten Scheiben kann breit variieren und so hervorragend den Erfordernissen des Einzelfalls angepasst werden. Vorzugsweise werden Scheiben mit den Standardstärken von 0,5 mm bis 25 mm, bevorzugt von 1 ,4 mm bis 3 mm für Fahrzeugglas und bevorzugt von 4 mm bis 25 mm für Möbel, Geräte und Gebäude, insbesondere für elektrische Heizkörper, verwendet. Die Größe der Scheiben kann breit variieren und richtet sich nach der Größe der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die erste Scheibe und gegebenenfalls die zweite Scheibe weisen beispielsweise im Fahrzeugbau und Architekturbereich übliche Flächen von 200 cm2 bis zu 20 m2 auf.
Die transparente Scheibe kann eine beliebige dreidimensionale Form aufweisen. Vorzugsweise hat die dreidimensionale Form keine Schattenzonen, so dass sie beispielsweise durch Kathodenzerstäubung beschichtet werden kann. Bevorzugt sind die Substrate planar oder leicht oder stark in einer Richtung oder in mehreren Richtungen des Raumes gebogen. Insbesondere werden planare Substrate verwendet. Die transparenten Scheiben können farblos oder gefärbt sein.
Besonders bevorzugt werden die Verbünde in der Form von Verbundsicherheitsglasscheiben (VSG) als Fensterscheiben in Fortbewegungsmitteln zu Wasser, zu Land und zur Luft, insbesondere als Windschutzscheiben für Kraftfahrzeuge, speziell Pkw, als architektonische Bauteile im Bausektor, insbesondere für Überkopfverglasungen für Dächer, Glaswände, Fassaden, Fensterscheiben, Glastüren, Balustraden, Brüstungsverglasungen, Oberlichter oder begehbares Glas, sowie als Bauteile in Möbeln und Geräten, insbesondere in Kühlschränken, Tiefkühlvitrinen oder elektrischen Heizkörpern eingesetzt.
Ganz besonders bevorzugt werden die Verbundsicherheitsglasscheiben als Windschutzscheiben in Kraftfahrzeugen mit Head-Up-Displays (HUD) verwendet,
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend näher erläuterten Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen und Konfigurationen, sondern auch in anderen Kombinationen und Konfigurationen oder in Alleinstellung einsetzbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Kurze Beschreibung der Figuren
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei Bezug auf die beigefügten Figuren genommen wird. Es zeigen in schematischer Darstellung Figur 1 das Fließschema I der Herstellung der keilförmigen, thermoplastischen Kunststofffolie 1 ;
Figur 2 das Fließschema II der Herstellung des transparenten Verbundes 9 als
Verbundsicherheitsglasscheibe (VSG);
Figur 3 das Fließschema III der Herstellung des transparenten Verbundes 9 als
Verbundsicherheitsglasscheibe (VSG) für eine Windschutzscheibe mit einem Head-Up-Display (HUD) und
Figur 4 das Fließschema IV der Herstellung der keilförmigen, thermoplastischen
Kunststofffolie 1 a mit dem Keilwinkel 1 a.2.
In den Figuren 1 bis 4 haben die Bezugszeichen die folgende Bedeutung:
1 keilförmige, thermoplastische Kunststofffolie
1 a keilförmige, thermoplastische Kunststofffolie aus mindestens zwei keilförmigen, thermoplastischen Kunststofffolien 1
1 .1 keilförmiges Querschnittsprofil
1 .2 Keilwinkel
1 a.2 Keilwinkel als Summe mindestens zweier Keilwinkel 1.2
2 flache, thermoplastische Kunststofffolien
3 Vorratsrolle
4 Heiztrommel
5 beheizte Druckwalzen
5.1 Spalt zwischen den beheizten Druckwalzen 5
5.2 lichte Weite des Spaltes 5.1
6 Streckvorrichtung
7 Kühlvorrichtung
8 Schneidevorrichtung
9 Verbund
10 Scheibe Ausführliche Beschreibung der Figuren
Die Figur 1 zeigt das Fließschema I, das die Herstellung von keilförmigen thermoplastischen Kunststofffolien 1 einer gewünschten Größe schematisch darstellt.
Zur Herstellung wurde eine flache, transparente, klare PVB-Folie 2 einer Breite von 1 m und einer Dicke von 760 μηη von einer Vorratsrolle 3 abgewickelt und zu einer Heiztrommel 4 aus Stahl transportiert und dort auf eine Temperatur von 90 °C erwärmt. Von der Heiztrommel 4 wurde die erwärmte PVB-Folie 2 zu dem Spalt 5.1 zweier beheizbarer Druckwalzen 5 einer Länge von 1 m transportiert. Der Spalt 5.1 wies eine lichte Weite 5.2, die dem Querschnittsprofil 1 .1 der herzustellenden, keilförmigen, thermoplastischen PVB-Folie 1 entsprach, auf. Die ausgetragene, keilförmige, thermoplastische PVB-Folie 1 wies den gewünschten Keilwinkel 1.2 von 0,3 mrad auf und wurde einem Reckkegel als Streckvorrichtung 6 zugeführt. Die gestreckte PVB-Folie 1 wurde mithilfe eines Kaltluftgebläses und Kühltisches als Kühlvorrichtung 7 abgekühlt und zu einer mechanischen Schneidevorrichtung 8 weiter transportiert, wo sie auf die gewünschten Größen zugeschnitten wurde.
Die Figur 2 zeigt das Fließschema II der Herstellung eines transparenten Verbundes 9 als Verbundsicherheitsglasscheibe (VSG) zur Verwendung als Windschutzscheibe mit Head-Up- Display (HUD) für Kraftfahrzeuge.
Zu ihrer Herstellung wurde eine zugeschnittene, keilförmige, thermoplastische PVB-Folie 1 einer Breite von 1 m und einer Länge von 1 ,8 m mit einem Keilwinkel 1 .2 von 0,3 mrad passgenau auf einer deckungsgleichen, transparenten Floatglasscheibe 10, die keine antihaftende Oberfläche aufwies, platziert. Anschließend wurde eine weitere deckungsgleiche, transparente Floatglasscheibe 10 auf die freie Seite der PVB-Folie 1 aufgelegt. Danach wurde die Anordnung:
Floatglasscheibe 10/PVB-Folie 1/Floatglasscheibe 10 mithilfe eines Vorverbundverfahrens (Kalanderwalzen-, Schlangen- oder Vakuumsackverfahren) und hier mit einem Autoklavverfahren auf Dauer haftfest miteinander verbunden. Der resultierende Verbund 9 war hervorragend als Verbundsicherheitsglasscheibe (VSG) zur Verwendung als Windschutzscheibe für Kraftfahrzeuge geeignet. Die Figur 3 zeigt das Fließschema III der Herstellung eines transparenten Verbundes 9 als Verbundsicherheitsglasscheibe (VSG) zur Verwendung als Windschutzscheibe mit Head-Up- Display (HUD) für Kraftfahrzeuge.
Zur Herstellung wurden zwei deckungsgleiche, keilförmige, thermoplastische PVB-Folien 1 mit jeweils einem Keilwinkel 1.2 von 0,3 mrad passgenau übereinandergelegt. Anschließend wurden die übereinandergelegten PVB-Folien 1 auf einer deckungsgleichen, transparenten Floatglasscheibe 10, die keine antihaftende Oberfläche aufwies, passgenau platziert. Danach wurde eine weitere deckungsgleiche, transparente Floatglasscheibe 10 auf die freie Seite der übereinandergelegten PVB-Folien 1 passgenau platziert.
Danach wurde die Anordnung:
Floatglasscheibe 10/PVB-Folie 1/PVB-Folie 1/Floatglasscheibe 10 mithilfe eines Vorverbundverfahrens (Kalanderwalzen-, Schlangen- oder Vakuumsackverfahren) und hier mit einem Autoklavverfahren auf Dauer haftfest miteinander verbunden. Der resultierende Verbund 9 mit einer verschweißten PVB-Folie 1 a mit dem Keilwinkel 1 a.2 von 0,6 mrad war hervorragend als Verbundsicherheitsglasscheibe (VSG) zur Verwendung als Windschutzscheibe mit Head-Up-Display (HUD) für Kraftfahrzeuge geeignet.
Die Figur 4 zeigt das Fließschema IV der Herstellung einer transparenten, klaren PVB-Folie 1 a.
Zu ihrer Herstellung wurden zwei deckungsgleiche, keilförmige, thermoplastische PVB-Folien 1 mit jeweils einem Keilwinkel 1 .2 von 0,3 mrad passgenau übereinandergelegt. Anschließend wurden die übereinandergelegten PVB-Folien 1 auf einer deckungsgleichen Metallscheibe 10, die eine antihaftende Oberfläche aufwies, passgenau platziert. Danach wurde eine weitere Metallscheibe 10 auf die freie Seite der übereinandergelegten PVB- Folien 1 passgenau platziert.
Danach wurde die Anordnung:
Metallscheibe 10/PVB-Folie 1/PVB-Folie 1/Metallscheibe 10 mithilfe eines Vorverbundverfahrens (Kalanderwalzen-, Schlangen- oder Vakuumsackverfahren) und hier mit einem Autoklavverfahren wieder ablösbar miteinander verbunden. Nach dem Abkühlen wurde die verschweißte PVB-Folie 1 a mit dem Keilwinkel 1 a.2 von 0,6 mrad dem Verbund 9 entnommen und bis zur weiteren Verwendung gelagert.

Claims

Patentansprüche Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung einer keilförmigen, thermoplastischen Kunststofffolie (1 ), umfassend die Verfahrensschritte
(A) Abwickeln einer flachen thermoplastischen Kunststofffolie (2) von einer Vorratsrolle (3) und Weitertransport zu einer Heiztrommel (4),
(B) Erwärmen der abgewickelten, flachen, thermoplastischen Kunststofffolie (2) mit einer Heiztrommel (4) auf eine Temperatur, die oberhalb der Glastemperatur und unterhalb der Schmelztemperatur des jeweils zu verarbeitenden thermoplastischen Kunststoffs liegt, und Weitertransport zu Druckwalzen (5),
(C) Pressen der abgewickelten, warmen, flachen, thermoplastischen Kunststofffolie (2) im Spalt (5.1 ) zwischen zwei beheizten Druckwalzen (5), die eine Temperatur, die oberhalb der Glastemperatur und unterhalb der Schmelztemperatur des jeweils zu verarbeitenden thermoplastischen Kunststoffs liegt, haben wobei der Spalt (5.1 ) eine lichte Weite (5.2) hat, die dem Querschnittsprofil (1 .1 ) der herzustellenden, keilförmigen thermoplastischen Kunststofffolie (1 ) entspricht, und Weitertransport zu einer Streckvorrichtung (6),
(D) Verstrecken der resultierenden warmen, thermoplastischen Kunststofffolie (1 ) mit keilförmigem Querschnittsprofil (1 .1 ) in der Streckvorrichtung und Weitertransport der warmen, keilförmigen thermoplastischen Kunststofffolie (1 ) zu einer Kühlvorrichtung (7),
(E) Abkühlen der warmen, keilförmigen thermoplastischen Kunststofffolie (1 ) in der Kühlvorrichtung (7) auf eine Temperatur von 0°C bis 20°C und Weitertransport zu einer Schneidevorrichtung (8) und
(F) Zuschnitt der abgekühlten, keilförmigen thermoplastischen Kunststofffolie (1 ) auf die gewünschten Größen in der Schneidevorrichtung (8).
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die flache thermoplastische Kunststofffolie (2) eine Breite von 0,25 m bis 4,0 m und eine Dicke
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3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die flache thermoplastische Kunststofffolie (2) transparent ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die flache, thermoplastische Kunststofffolie (2) aus Kunststoffen, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Polyvinylbutyral (PVB), Ethylenvinylacetat (EVA), Polyethylenterephthalat (PET), Polyurethan (PU), Polypropylen (PP), Polyacrylat, Polyethylen (PE), Polycarbonat (PC), Polymethylmethacrylat, Polyvinylchlorid, Polyacetalharzen, Gießharzen, Polyacrylaten, fluorierten Ethylen-Propylen- Copolymerisaten, Polyvinylfluorid, Ethylen-Tetrafluorethylen-Copolymerisaten sowie Copolymeren und Gemischen davon, aufgebaut ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die flache, thermoplastische Kunststofffolie (2) aus Polyvinylbutyral (PVB) besteht.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt (5.1 ) zwischen den beheizten Druckwalzen (5) eine lichte Weite (5.2) hat, die dem Querschnittsprofil (1 .1 ) der keilförmigen thermoplastischen Kunststofffolie (1 ) mit einem Keilwinkel (1 .2) von 0,01 mrad bis 0,7 mrad, bevorzugt von 0,1 mrad bis 0,3 mrad entspricht.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die beheizten Druckwalzen (5) eine antihaftende Oberfläche und/oder ein Prägemuster, das dem Erhalt der Oberflächenrauheit der keilförmigen thermoplastischen Kunststofffolie (1 ) dient, aufweisen.
8. Verfahren zur Herstellung von wieder lösbaren oder dauerhaften Verbunden (9) mindestens zweier transparenter und/oder opaker Scheiben (10) mit mindestens einer Zwischenschicht aus mindestens einer nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 hergestellten, keilförmigen, thermoplastischen Kunststofffolie (1 ) und/oder einer keilförmigen, thermoplastischen Kunststofffolie (1 a) aus mindestens zwei nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 hergestellten, keilförmigen, thermoplastischen Kunststofffolien (1 ) dadurch gekennzeichnet, dass
(G) eine abgekühlte, zugeschnittene, keilförmige, thermoplastische Kunststofffolie (1 ) zwischen zwei opaken oder transparenten Scheiben (10), die eine oder keine antihaftende Oberfläche aufweisen, heiß gepresst wird, oder alternativ
(H) mindestens zwei deckungsgleiche, keilförmige, thermoplastische Kunststofffolien (1 ) passgenau übereinandergelegt und zwischen zwei opaken oder transparenten Scheiben (10), die eine oder keine antihaftende Oberfläche aufweisen, zu einer keilförmigen thermoplastischen Kunststofffolie (1 a) mit einem Keilwinkel (1 a.2), der gleich oder im Wesentlichen gleich der Summe der beiden Keilwinkel (1.2) ist, gepresst werden,.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem lösbaren Verbund (9) mit der antihaftenden Oberfläche die keilförmige, thermoplastische Kunststofffolie (1 ) oder die resultierende, keilförmige, thermoplastische Kunststofffolie (1 a) wieder entfernt werden oder dass die opaken oder transparenten Scheiben (10) ohne antihaftende Oberfläche von der Kunststofffolie (1 ) oder der Kunststofffolie (1 a) haftfest zu einem dauerhaften Verbund (9) verbunden werden.
10 Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die transparenten Scheiben (10) aus einem Material, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Flachglas, Floatglas, Quarzglas, Borosilikatglas, Kalk-Natron-Glas, Polyethylen, Polypropylen, Polycarbonat, Polymethylmethacrylat, Polystyrol, Polyamid, Polyester, Polyvinylchlorid und/oder Gemischen davon, ausgewählt wird.
1 1 . Transparente Verbünde (9) hergestellt mithilfe des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 8 bis 10.
12. Verwendung der transparenten Verbünde (9) gemäß Anspruch 1 1 als Verbundsicherheitsglasscheiben (VSG).
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