КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ СТЕКЛЯННЫХ ПАНЕЛЕЙ
CONDITIONING OF GLASS PANELS

Изобретение относится к кондиционированию стеклянных панелей, в частности к кондиционированию стеклянных панелей, подлежащих ремонту.
Повреждения, трещины, сколы на стеклянных панелях (обычно называемые дефектами) могут быть отремонтированы с использованием устройств для ремонта, таких как вакуумные устройства для ремонта, аналогичные описанным в WO-A-0134373. Смолу вводят внутрь дефекта (то есть скола, трещины или повреждения), и вакуумное устройство дегазирует смолу и дефект. Известно, что для улучшения качества ремонта можно обработать дефект ацетоном, чтобы удалить как можно большее количество влаги из дефекта перед заполнением его смолой и приложением вакуума. Ацетон смешивается с любой влагой внутри дефекта и улучшает испарение. Наличие внутри дефекта воды в ходе ремонта наносит ущерб качеству ремонта. Могут возникнуть проблемы, если ацетон (который является гигроскопичным) перед использованием загрязнен примесью воды.
Разработаны улучшенная методика и устройство для доставки, хранения и использования агентов для кондиционирования дефектов и повреждений на стеклянных панелях перед проведением процесса ремонта.
Согласно первому аспекту настоящее изобретение относится к устройству для использования в кондиционировании стеклянных панелей, подлежащих ремонту, при этом устройство включает кондиционирующий агент, содержащийся во внутреннем герметичном контейнере для кондиционирующего агента, контейнер для кондиционирующего агента расположен внутри контейнера с гибкой внешней стенкой, причем давление, приложенное к контейнеру с гибкой внешней стенкой, высвобождает кондиционирующий агент из внутреннего контейнера для кондиционирующего агента.
Обычно герметичность внутреннего контейнера подвержена риску (для высвобождения кондиционирующего агента из внутреннего контейнера для кондиционирующего агента), при этом герметичность внешнего контейнера с гибкой стенкой - не подвержена.
Предпочтительно, герметичный внутренний контейнер для кондиционирующего агента является непроницаемым (в основном водонепроницаемым), так чтобы предотвратить проникновение влаги в контейнер и смешивание ее с кондиционирующим агентом.
Обычно давление с помощью пальцев (между указательным и большим пальцами), прикладываемое к гибкой стенке внешнего контейнера, может вызывать разрушение или разлом герметичного внутреннего контейнера для кондиционирующего агента, приводя к высвобождению кондиционирующего агента из внутреннего контейнера для кондиционирующего агента.
Внутренний контейнер для кондиционирующего агента предпочтительно представляет собой контейнер с хрупкой или ломкой стенкой, предпочтительно стеклянную ампулу.
Внешний контейнер с гибкой внешней стенкой представляет собой материал из пластика.
Предпочтительно, внутренний герметичный контейнер для кондиционирующего агента находится внутри внешнего контейнера с гибкой стенкой с точной подгонкой по размеру, при которой стенка внешнего контейнера плотно прилегает к стенке внутреннего герметичного контейнера для кондиционирующего агента. Это предотвращает движение контейнера для кондиционирующего агента относительно внешнего контейнера, что в противном случае могло бы привести к повреждению контейнера для кондиционирующего агента.
Преимущественно внешний контейнер и внутренний герметичный контейнер для кондиционирующего агента являются удлиненными, предпочтительно расположенными коаксиально.
Предпочтительно, внутренний герметичный контейнер для кондиционирующего агента занимает большую часть длины внешнего контейнера.
Предпочтительно, внешний контейнер с гибкой стенкой снабжен выпускным отверстием (предпочтительно соплом), позволяющим дозировать кондиционирующий агент из устройства.
Предпочтительно, в случае разрушения внутреннего контейнера для кондиционирующего агента кондиционирующий агент может вытекать через отверстие во внешнем контейнере, но разрушенные фрагменты внутреннего контейнера для кондиционирующего агента удерживаются во внешнем контейнере.
Преимущественно внешний контейнер включает закрывающую часть, соединенную с приемной частью, для закрепления внутреннего контейнера для кондиционирующего агента во внутренней части внешнего контейнера. Преимущественно закрывающая часть закрыта у конца внутреннего контейнера для кондиционирующего агента.
В определенных воплощениях настоящего изобретения предпочтительно, если закрывающая часть включает сопло.
Предпочтительно, если кондиционирующий агент содержит растворитель (более предпочтительно гигроскопичный растворитель). В определенных воплощениях изобретения кондиционирующий агент содержит ацетон.
Дополнительно, в определенных воплощениях изобретения кондиционирующий агент содержит растворитель и одну или более чем одну грунтовочную добавку для грунтования поверхности стеклянных панелей, подлежащих ремонту.
Грунтовочная добавка в определенных воплощениях изобретения может включать химическое вещество для покрытия поверхности стеклянной панели, способствующее текучести ремонтной смолы.
Грунтовочная добавка в определенных воплощениях изобретения может включать химическое вещество для покрытия поверхности стеклянной панели, способствующее сшиванию полимера, для улучшения прочности сцепления ремонтной смолы.
В определенных воплощениях изобретения внутренняя часть внешнего контейнера постоянно контактирует с внешней окружающей атмосферой устройства.
Согласно второму аспекту в изобретении предложен способ изготовления описанного выше устройства, в котором кондиционирующий агент герметически закрыт в контейнере для кондиционирующего агента, и контейнер для кондиционирующего агента расположен внутри контейнера с гибкой внешней стенкой.
Предпочтительные признаки данного аспекта изобретения находятся в соответствии с описанными выше.
Согласно следующему аспекту в изобретении предложен способ ремонта дефекта на стеклянной панели, включающий:
использование описанного выше устройства для дозирования кондиционирующего агента внутрь дефекта;
дозирование материала для ремонта внутрь дефекта для осуществления ремонта.
Согласно еще одному аспекту в изобретении предложен состав кондиционирующего агента для использования в кондиционировании стеклянных панелей, подлежащих ремонту, где состав кондиционирующего агента включает гигроскопичный растворитель (такой, как ацетон), смешанный с одной или более чем одной грунтовочной добавкой для грунтования поверхности стеклянной панели, подлежащей ремонту.
Настоящее изобретение далее описано, только в качестве примера, путем ссылки на фиг.1, на котором схематически изображено устройство согласно изобретению.
Со ссылкой на чертежи, на фиг.1 показаны система/дозатор доставки кондиционирующего агента в виде ампулы 1, включающей удлиненную пластиковую трубку 2 с гибкой стенкой, имеющую закрытый конец 3 и сопловую часть 4. Внутри пластиковой трубки с гибкой стенкой находится удлиненная хрупкая стеклянная ампула 5, расположенная коаксиально внутри внешней пластиковой трубки. Хрупкая стеклянная ампула 5 представляет собой практически герметичный внутренний контейнер и содержит кондиционирующий агент 6, обычно в жидком виде, как будет описано более подробно.
Внутренний ампульный герметичный контейнер 5 для кондиционирующего агента находится внутри внешней трубки 2 с гибкой стенкой с точной подгонкой по размеру, при которой стенка внешней трубки 2 плотно прилегает к стенке внутреннего ампульного герметичного контейнера 5 для кондиционирующего агента вдоль большей части длины устройства. Это предотвращает движение ампулы 5 для кондиционирующего агента относительно внешней трубки 2, что в противном случае могло бы привести к случайному повреждению ампулы 5 для кондиционирующего агента.
Пластиковая трубка 2 с гибкой стенкой изготовлена в виде двух частей. Приемная часть 2а трубки имеет открытый конец 7, а с противоположной стороны - закрытый конец 3. Сопловой компонент 8 выполнен с возможностью посадки в открытый конец 3 приемной части 2а трубки. При изготовлении хрупкую стеклянную ампулу 5, содержащую кондиционирующий агент 6, помещают внутрь пластиковой трубки 2 с гибкой стенкой через открытый конец 7. Затем сопловой компонент 8 устанавливают в открытый конец 7 трубки 2 и приваривают ультразвуком или термически. Обычно сопловой компонент 8 изготавливают из более жесткого пластического материала, чем приемную часть трубки 2а.
Устройство выполнено так, что при приложении давления с помощью пальцев (между указательным и большим пальцами) к боковым стенкам пластиковой трубки 2 с гибкой стенкой это вызывает разрушение хрупкой стеклянной ампулы 5, и жидкий кондиционирующий агент может вытекать из соплового компонента 8 дозирующей ампулы 1 для нанесения на дефект стеклянной панели по мере необходимости. Таким образом, хрупкая стеклянная ампула 5 выполнена из тонкостенного стекла и может быть, например, выполнена из натриевого стекла. С целью предотвращения прохождения осколков стекла через сопловый элемент может быть предусмотрен фильтр; однако этот фильтр может оказаться необязательным при соответствующем выборе стекла.
Обычно кондиционирующий агент 6 включает смесь или раствор на основе ацетона. Ацетон полезен для улучшения испарения и вытеснения влаги из дефектов стеклянной панели, а также для доставки в дозирующее устройство вспомогательных средств согласно изобретению, обеспечивая готовность агента для использования, а также малую вероятность проникновения влаги в агент в ампуле 1 в течение любого (возможно длительного) периода хранения. Хрупкая стеклянная ампула 5 обеспечивает защиту от влаги, а инкапсуляция внутрь дозатора в форме пластиковой трубки 2 с гибкой стенкой делает возможным разрушать стекло и дозировать агент эффективным и безопасным способом без поступления из устройства стеклянных фрагментов. Устройство представляет собой устройство однократного действия, и кондиционирующий агент фабрично дозирован и герметизирован по отношению к окружающей среде. Устройство представляет собой контейнер для хранения и транспортировки, а также дозатор/аппликатор.
В определенных воплощениях настоящего изобретения предпочтительно, если осушающий агент, обычно растворитель (например, ацетон) используют в комбинации с грунтовочным агентом, который предназначен и обеспечивает осуществление взаимодействия грунтовки с дефектом стеклянной панели. Взаимодействие грунтовки может включать покрытие поверхности дефекта в материале, что улучшает отверждение смолы-наполнителя, улучшает текучесть смолы или взаимодействует со смолой, улучшая прочность адгезии.
В одном примере воплощения настоящего изобретения раствор включает 99,2% растворителя (ацетона) и примерно менее 1% грунтовочных агентов (например, 0,4% акриловой кислоты и 0,4% метакрилоксисилана). После нанесения на дефект ацетон испаряется, оставляя после себя грунтовочные химические вещества. Грунтовочные химические вещества покрывают внутреннюю поверхность дефекта. В дополнение к увеличению текучести смолы для полного проникновения в дефект, грунтовочные химические вещества реагируют со смолой и сшивают ее, улучшая общую прочность адгезии (увеличение на 15-18% в экспериментах).
Были испытаны другие виды растворителей, но оптимального раствора не было найдено. Например, этанол и метанол являются хорошими растворителями для удаления воды. Однако оба они растворяют промежуточный поливинилбутиральный слой (PVB), который обычно присутствует в ламинированном автомобильном ветровом стекле и, следовательно, являются менее предпочтительными.
Также были испытаны другие химические добавки. В качестве добавки были испытаны 1%, 0,5% и 0,25%-ные растворы в ацетоне смолы для ремонта ветрового стекла. Все три смеси показали минимальный эффект относительно адгезии и смачивания. Предположительно, трудность состояла в том, что смола в растворе содержала фотосенсибилизаторы и, следовательно, существовали проблемы, связанные со сроком годности, поскольку ампула пропускала ультрафиолетовое излучение. Также проводили эксперименты с акриловой кислотой и органосиланом в качестве добавок.
Силан является связующим агентом, химически связывается с поверхностью стекла и сшивается с полимерной смолой, усиливая адгезию смолы. Акриловая кислота также связывается со стеклом и действует как ускоритель в процессе связывания силана. Были испытаны 2%, 1%, 0,5%-ные растворы смесей органосилан/акриловая кислота в ацетоне.
Лучшие результаты были получены при 1%-ной концентрации. Концентрация 0,8% была выбрана в качестве оптимальной, чтобы поддерживать концентрацию акриловой кислоты меньше 0,5%, которая, как было найдено, дает преимущества.
После нанесения на дефект кондиционирующего агента и протекания времени, достаточного для испарения и вытеснения влаги из дефекта, ремонт может быть осуществлен путем заполнения дефекта смолой и ее отверждения в дефекте. Для этой цели может быть использовано вакуумное устройство для ремонта, описанное в WO 01/343373.
Проводили испытания с целью сравнения эффекта различных структурных и прочих параметров.
1. Срок годности
Тест был проведен с целью определения количества влаги или воды, содержащейся в высушенном образце ацетона. Ацетон является гигроскопичным веществом, то есть легко поглощает воду из окружающей среды.
Контрольный образец №1 - новый ацетон непосредственно из бутылки, содержит 0,3% воды.
Образец №2 - ацетон, хранившийся в пластиковой бутылке в складском помещении в течение четырех месяцев, содержит 6,8% воды.
Образец №3 - ацетон, хранившийся в стеклянной ампуле в складском помещении в течение четырех месяцев, содержит 0,33% воды.
2. Адгезия
Испытания проводили с целью определения действия грунтовки в высушенном растворителе. К высушенному раствору были добавлены активаторы адгезии. Раствор был нанесен на стекло и оставлен испаряться. Стеклянные образцы были склеены смолой HPX-II. Измеряли прочность соединения внахлест при сдвиге.
Контрольный образец №1 - 23,09 МПа (3350 psi).
Образец №2 (ацетон из магазина бытовой техники, загрязненный) - 15,02 МПа (2178 psi).
Образец №3 (грунтовка в стеклянной ампуле) - 27,45 МПа (3982 psi).
3. Характеристики текучести и смачиваемости
Испытания проводили с целью определения влияния грунтовочного раствора на взаимодействие смолы с поверхностью стекла.
С целью определения смачиваемости и текучести измеряли краевой угол смолы на стекле.
Поверхность
Исходный угол
Угол через 50 секунд
Грунтованное стекло
22
13
Негрунтованное стекло
16
9
Результаты показывают, что грунтованный образец имел существенно меньший краевой угол, чем контрольный образец (необработанный). Это означает, что грунтовка способствует увлажнению и улучшает свойства текучести смолы.
Результаты ясно показывают технические преимущества при использовании всех обезвоженных компонентов в ампулах. Добавление грунтовки также улучшает технические характеристики смолы.