DE19644004A1 - IR-reflektierende Verbundglasscheibe und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Wärmestrahlen reflektierende Verbundglasscheibe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, aus wenigstens zwei Glasscheiben und einer zwischen diesen angeordneten, mit den Glasscheiben verklebten und mit wenigstens einer IR-reflektierenden metallischen Funktionsschicht versehenen Polymerfolie, die sich wenigstens entlang eines Teils des Scheibenumfangs bis zum Scheibenrand erstreckt. Die Erfindung betrifft ferner Verfahren zur Herstellung einer derartigen Verbundglasscheibe.

Bei Verbundglasscheiben dieser Art tritt bekanntlich das Problem auf, daß die Metallschicht, insbesondere wenn es sich um eine Silberschicht handelt, im Laufe der Zeit am Rand optisch störende Korrosionserscheinungen aufweist, die nach innen fortschreiten. Es sind verschiedene Lösungen bekannt, um diesen Korrosionsprozeß zu verhindern.

Ein beispielsweise aus der EP-A-0391165 bekanntes Verfahren zur Verhinderung der Korrosion der Silberschicht besteht darin, die Umfangsfläche der Verbundglasscheibe mit einem witterungsbeständigen Versiegelungsmaterial zu versehen. Dieses bekannte Verfahren eignet sich zwar für Verbundglasscheiben, die am Rand in einem umlaufenden Rahmen umgefaßt sind, so daß die Versiegelung durch den Rahmen verdeckt ist. Das Verfahren ist jedoch weniger geeignet für Verbundglasscheiben, bei denen die Kanten der Glasscheiben im eingebauten Zustand freiliegen. In diesem Fall sind die Versiegelungsmassen nämlich nicht nur sichtbar, sondern sind auch mechanischen Beanspruchungen und den Witterungseinflüssen ausgesetzt, was zu einer Beeinträchtigung und unter Umständen zu einer Zerstörung der Versiegelungsschichten führen kann.

Aus der DE 23 44 616 A1 ist es bekannt, die Korrosionsgefahr am Rand dadurch zu vermeiden, daß die Silberschicht auf der Polymerfolie, die sich als solche bis zur Umfangsfläche der Verbundglasscheibe erstreckt, am Rand auf einer Breite von 3 bis 12 mm entfernt wird. Die Entfernung der Schicht kann auf mechanischem oder auf chemischem Wege erfolgen. In diesem Randbereich, in dem die Schicht entfernt wird, verbinden sich die Kleberschicht, bei der es sich insbesondere um eine thermoplastische Schicht aus Polyvinylbutyral handelt, unmittelbar mit der Oberfläche der die Silberschicht tragenden Polymerfolie. Dieses Verfahren ist jedoch dann nicht durchführbar, wenn bei der Herstellung der Verbundglasscheiben beschichtete Polymerfolien verwendet werden, die auf der beschichteten Seite bereits mit der Kleberschicht versehen sind. Die Verwendung solcher Laminate ist aber vorteilhaft, weil dadurch einerseits das Herstellverfahren vereinfacht und andererseits die empfindliche IR-reflektierende Schicht während des Herstellverfahrens vor Beschädigungen geschützt wird.

Um bei der Verwendung von Laminaten aus beschichteter Polymerfolie und Kleberschichten den erforderlichen Korrosionsschutz zu erreichen, ist es aus der DE 195 03 510 A1 bekannt, aus dem Laminat ein im Verhältnis zu den Glasscheiben am Rand um 1 bis 10 mm kleineres Flächenstück zu schneiden, unter Einhaltung dieses Randabstandes aus den Glasscheiben und dem Laminat einen Vorverbund herzustellen, bei dem Vorverbund den verbleibenden Randspalt durch Einspritzen einer Schmelze des die Kleberschichten bildenden Polymers auszufüllen und in einer anschließenden Autoklavbehandlung den endgültigen Verbund herzustellen. Dieses bekannte Verfahren ist jedoch verhältnismäßig aufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbundglasscheibe der eingangs genannten Art bereitzustellen, die einerseits gegen fortschreitende Korrosion der IR-reflektierenden Schicht vom Rand her geschützt ist, andererseits die genannten Nachteile der bekannten Lösungen nicht aufweist und insbesondere unter Verwendung von Polymerlaminaten herstellbar ist, und deren Herstellung nur einen verhältnismäßig geringen Mehraufwand erfordert.

Die erfindungsgemäße Verbundglasscheibe zeichnet sich dadurch aus, daß die metallische Funktionsschicht wenigstens auf einem Teil des Scheibenumfangs durch eine in einem Abstand von etwa 2 bis etwa 10 mm parallel zum Scheibenrand verlaufende 0,05 bis 1,0 mm breite Trennlinie unterbrochen ist.

Bei der erfindungsgemäßen Verbundglasscheibe wird im Gegensatz zu allen bekannten Lösungen bewußt eine Korrosion der Silberschicht im äußersten Randbereich in Kauf genommen. Durch die schmale Trennlinie wird jedoch erreicht, daß der Korrosionsprozeß an dieser Trennlinie zum Stillstand kommt. Dabei hat sich überraschenderweise gezeigt, daß die Barrierewirkung der Trennlinie selbst dann einsetzt, wenn die Trennlinie selbst schmal ist und als solche mit dem Auge kaum wahrgenommen wird. Wenn der äußerste Randstreifen korrodiert ist, ist er zwar durch seine Verfärbung als solcher zu erkennen, doch kann er durch geeignete Maßnahmen abgedeckt werden, so daß er als solcher nicht sichtbar ist.

Eine besonders einfache Maßnahme zum Abdecken des korrosionsgefährdeten Randstreifens besteht darin, daß wenigstens eine der beiden Glasscheiben mit einem Dekorrahmen aus einer lichtundurchlässigen Farbe, vorzugsweise einer schwarzen Einbrennfarbe, versehen ist.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Verbundglasscheiben erfolgt in der Weise, daß bei Verwendung eines Laminats mit einer die IR-reflektierende Schicht abdeckenden Polymerschicht die Trennlinie entsprechend dem gewünschten Verlauf mit Hilfe eines die abdeckende Polymerschicht durchstrahlenden und von der metallischen IR-reflektierenden Schicht absorbierten Laserstrahlenbündels innerhalb des Laminats ohne Beeinflussung der benachbarten Polymerschichten hergestellt wird.

Es ist zwar grundsätzlich bekannt, IR-reflektierende Mehrfachschichten der hier in Frage stehenden Art mit einer Funktionsschicht aus Silber mit Hilfe eines Laserstrahlenbündels zu strukturieren. Ein solches Verfahren ist beispielsweise in der DE 195 08 042 A1 beschrieben. Bei den bekannten Verfahren befinden sich aber die fraglichen Schichten unmittelbar auf einer freien Glasoberfläche, so daß eventuelle Reaktionsprodukte entweichen können. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren hingegen können keine Reaktionsprodukte entweichen. Darüber hinaus ist die IR-reflektierende Schicht zwischen Polymerschichten eingebettet, die von dem Laserstrahlenbündel durchstrahlt werden müssen, ohne daß sie dadurch sichtbar beschädigt werden dürfen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.

Von den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 eine erfindungsgemäß ausgebildete höhenverstellbare Türfensterscheibe in einer Ansicht;

Fig. 2 in vergrößerter Darstellung einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1, und

Fig. 3 eine Einrichtung zur Herstellung der Trennlinie in der IR-reflektierenden Schicht.

Um einen optimalen Schutz vor der Erwärmung von Kraftfahrzeugen durch die Sonneneinstrahlung zu erreichen, ist es zweckmäßig, nicht nur die Windschutzscheibe, sondern auch die Rückwandscheibe und die Seitenscheiben mit IR-reflektierenden Schichten zu versehen. Da sich das Problem der Randkorrosion der Funktionsschicht insbesondere bei Glasscheiben mit freiliegenden Kanten stellt, und da freiliegende Kanten insbesondere bei Türkurbelscheiben unvermeidbar sind, ist als Beispiel für eine erfindungsgemäße Verbundglasscheibe in den Fig. 1 und 2 eine solche Türkurbelscheibe dargestellt. Selbstverständlich lassen sich mit dem gleichen Erfolg auch alle anderen Scheiben eines Kraftfahrzeugs entsprechend ausbilden.

Die als Türkurbelscheibe ausgebildete Verbundglasscheibe 1 umfaßt eine dem Fahrgastraum zugewandte innere Glasscheibe 2 und eine äußere Glasscheibe 3. Die Glasscheiben 2 und 3 bestehen jeweils aus beispielsweise 2 mm dickem Floatglas und sind zur Erhöhung ihrer mechanischen Festigkeit teilvorgespannt. Die Glasscheiben 2 und 3 sind jeweils auf der zum Fahrgastraum gerichteten Seite an den Rändern mit einem lichtundurchlässigen aufgedruckten Dekorrandstreifen 4 bzw. 5 versehen. Diese Dekorrandstreifen 4, 5 haben eine Breite von etwa 5 bis 15 mm und bestehen beispielsweise aus einer Einbrennfarbe, die im Zuge der zum Biegen und/oder zum Vorspannen der Glasscheiben 2, 3 erforderlichen Erwärmung der Glasscheiben eingebrannt wird. Bei dem Dekorrandstreifen 5 auf der Glasscheibe 3 kann es sich statt dessen auch um eine Farbe oder einen Lack handeln, der keinen Einbrennvorgang erfordert. Da dieser Dekorrandstreifen 5 im Innern der Verbundglasscheibe liegt, ist er nicht der Atmosphäre ausgesetzt und braucht deshalb nicht die gleiche Beständigkeit gegen atmosphärische Einflüsse aufzuweisen wie der Dekorrandstreifen 4. Die Verbundglasscheibe kann am unteren Rand zur Befestigung des Fensterhebemechanismus mit Bohrungen 6 versehen sein.

Zwischen den beiden Glasscheiben 2 und 3 ist ein mehrschichtiges Laminat 8 angeordnet und mit den Glasscheiben 2, 3 verbunden. Das Laminat 8 umfaßt eine Trägerfolie 10 beispielsweise aus Polyethylenterephthalat (PET) von 0,1 mm Dicke, die auf einer Seite mit einer IR-reflektierenden Oberflächenschicht 11 versehen ist, sowie die beiden Schichten 12 und 13 von jeweils etwa 0,4 mm Dicke aus einem thermoplastischen Polymer, insbesondere aus Polyvinylbutyral.

Bei der wärmereflektierenden Oberflächenschicht 11 handelt es sich beispielsweise um eine Mehrfachschicht mit einer etwa 10 nm dicken Funktionsschicht aus Silber, die zwischen dielektrischen Entspiegelungsschichten aus einem Metall- oder Halbleiteroxid und gegebenenfalls dünnen metallischen Schutzschichten angeordnet ist. Die die Oberflächenschicht 11 bildenden einzelnen Schichten werden üblicherweise nach dem Verfahren der magnetfeldunterstützten Katodenzerstäubung auf die Trägerfolie 10 aufgebracht, und die so mit der Mehrfachschicht 11 versehene Trägerfolie 10 wird dann mit zwei Polyvinylbutyralfolien 12, 13 zusammenlaminiert. Laminate dieser Art gehören zum Stand der Technik.

In einem Abstand A von beispielsweise 4 mm von der Umfangsfläche 14 der Verbundglasscheibe ist die Silberschicht innerhalb der Mehrfachschicht entlang den seitenkanten und der oberen Kante mit einer etwa 0,2 mm breiten Trennlinie 16 versehen. Entlang der unteren Kante der Verbundglasscheibe ist eine solche Trennlinie nicht erforderlich, weil der untere Bereich der Türkurbelscheibe im Türschacht verborgen ist, so daß eventuelle Randkorrosionen in diesem Bereich nicht stören. Wie aus den Zeichnungen hervorgeht, sind die Trennlinie 16 und der außerhalb der Trennlinie 16 liegende Randbereich durch die Dekorrandstreifen 4, 5 abgedeckt, so daß durch Korrosion hervorgerufene Schichtveränderungen nicht sichtbar sind.

Die Trennlinie 16 wird bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel vor der Herstellung der Verbundglasscheibe angebracht, indem das Laminat 8 auf eine geeignete Unterlage aufgelegt, ein Laserstrahlenbündel auf die Ebene der Mehrfachschicht 11 fokussiert und der Laser entlang der gewünschten Linie über das Laminat geführt wird.

Eine Anlage zur automatischen Herstellung einer solchen Trennlinie mit ihren wesentlichen Bestandteilen ist in Fig. 3 dargestellt. Sie umfaßt einen He-Ne-Laser 18 mit einer Leistung von 30 W und einen Lichtumlenkkopf 19 mit einer Fokussieroptik 20. Über ein Lichtleitkabel 21 wird die Laserstrahlung zum Lichtumlenkkopf 19 geleitet. Der Lichtumlenkkopf 19 ist auf einem als solcher nicht dargestellten Kreuzschlitten angeordnet, der über eine speicherprogrammierbare Steuerschaltung 22 entsprechend dem gewünschten Wegprogramm in x-Richtung und in y-Richtung verfahren wird. Das zu bearbeitende Laminat 8 liegt unterhalb des Strahlenumlenkkopfes 19 auf dem Tisch 23. Nach dem Anbringen der Trennlinie wird das Laminat entweder unmittelbar zur Verbundglasscheibe weiterverarbeitet oder aber bis zur Weiterverarbeitung zwischengelagert.

Bei der in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführung der Verbundglasscheibe muß die Trennlinie angebracht werden, bevor die Verbundglasscheibe hergestellt wird. Das ist notwendig, weil der Laserstrahl andernfalls durch den Dekorrandstreifen 4 oder 5 absorbiert würde. Falls jedoch nur ein Dekorrandstreifen vorgesehen ist, so daß eine der beiden Glasscheiben am Rand voll transparent ist, oder falls die Verbundglasscheibe gar keinen Dekorrandstreifen aufweist, kann die Trennlinie auch nachträglich an der fertigen Verbundglasscheibe angebracht werden, indem das Laserstrahlenbündel durch eine Glasscheibe hindurch auf die IR-reflektierende Schicht fokussiert und der Lichtumlenkkopf 19 über die fertige Verbundglasscheibe am Scheibenrand entlanggeführt wird.

Claims (8)

1. Wärmestrahlen reflektierende Verbundglasscheibe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, aus wenigstens zwei Glasscheiben und einer zwischen diesen angeordneten, mit den Glasscheiben verklebten und mit wenigstens einer IR-reflektierenden metallischen Funktionsschicht versehenen Polymerfolie, die sich wenigstens entlang eines Teils des Scheibenumfangs bis zum Scheibenrand erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Funktionsschicht wenigstens auf einem Teil des Scheibenumfangs durch eine in einem Abstand von etwa 2 bis etwa 10 mm parallel zum Scheibenrand verlaufende 0,05 bis 1,0 mm breite Trennlinie (16) unterbrochen ist.

2. Wärmestrahlen reflektierende Verbundglasscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennlinie (16) in einem Abstand von 3 bis 5 mm parallel zum Scheibenrand verläuft.

3. Wärmestrahlen reflektierende Verbundglasscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf wenigstens einer Glasscheibe (2, 3) ein den außerhalb der Trennlinie (16) liegenden Randbereich der IR-reflektierenden Schicht abdeckender streifenförmiger Dekorrahmen (4, 5) aus einer lichtundurchlässigen Schicht angeordnet ist.

4. Wärmestrahlen reflektierende Verbundglasscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die IR-reflektierende metallische Funktionsschicht eine 8-12 nm dicke Schicht aus Silber ist, die zwischen dielektrischen Schichten aus einem Metall- oder Halbleiteroxid und gegebenenfalls dünnen Schichten aus einem Opfermetall angeordnet ist.

5. Wärmestrahlen reflektierende Verbundglasscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasscheiben (2, 3) aus teilvorgespanntem Glas bestehen.

6. Wärmestrahlen reflektierende Verbundglasscheibe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie als höhenverstellbare Türfensterscheibe ausgebildet ist, und daß die Trennlinie (16) und der lichtundurchlässige Dekorrahmen (4, 5) entlang der Seitenkanten und der oberen Kante der Verbundglasscheibe angeordnet ist.

7. Verfahren zur Herstellung einer Wärmestrahlen reflektierenden Verbundglasscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein vorgefertigtes Laminat (8) aus einer beschichteten Polymerfolie (10) und zwei thermoplastischen Klebefolien (12, 13) verwendet, die Trennlinie (16) mit Hilfe eines Laserstrahlenbündels innerhalb des Laminats (8) unter Durchstrahlung einer Klebefolie (12, 13) angebracht wird, und daß anschließend das Laminat (8) und die Glasscheiben (2, 3) zu der Verbundglasscheibe (1) weiterverarbeitet werden.

8. Verfahren zur Herstellung einer Wärmestrahlen reflektierenden Verbundglasscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die Verbundglasscheibe (1) hergestellt, und anschließend mit Hilfe eines auf die IR-reflektierende Schicht (11) fokussierten Laserstrahlenbündels unter Durchstrahlung einer Glasscheibe (2, 3) und einer Klebefolie (12, 13) die Trennlinie (16) angebracht wird.