CN115427656A - 用于隔热玻璃的间隔件 - Google Patents

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Abstract

用于隔热玻璃的间隔件(1)，其至少包括聚合物主体(5)，所述聚合物主体(5)至少包括两个玻璃板接触表面(7.1、7.2)、玻璃内部空间表面(8)、外表面(9)和空心腔室(10)，其中聚合物主体(5)包含比例为30.0重量％至70.0重量％的热塑性聚合物作为基础材料、总共0.5重量％至20.0重量％比例的热塑性弹性体和/或具有弹性体组分的热塑性三元共聚物作为弹性体添加剂，以及比例为20.0重量％至45.0重量％的增强剂，作为基础材料的热塑性聚合物包括基于苯乙烯的聚合物，并且聚合物主体(5)具有发泡的孔结构。

Description

用于隔热玻璃的间隔件
本发明涉及用于隔热玻璃的间隔件、包括所述间隔件的隔热玻璃及其制造方法。
隔热玻璃尤其是在环境保护法规越来越严格的情况下在建筑施工中已不可或缺。在此，隔热玻璃由至少两个通过至少一个环绕的间隔件相互连接的玻璃板制成。取决于实施方式，被称为隔热玻璃内部空间的两个玻璃板的间隙是填充了空气或气体的，但在每种情况下均没有湿气。隔热玻璃间隙中的水分含量过高，特别是在外部温度低的情况下，导致玻璃板间隙中的水滴凝结，这是绝对必须避免的。为了吸收组装后保留在体系中的残余水分，例如可以使用填充有干燥剂的空心体间隔件。
除了密封玻璃板间隙以防潮之外，间隔件的另一关键任务在于使隔热玻璃一侧的建筑物内部空间与在隔热玻璃相对侧的环境热解耦。在这种情况下，间隔件的导热性对玻璃板的热性能具有不可忽略的影响。在一个已知的实施方式中，间隔件由轻金属构成，通常是铝。这些可以容易地加工；然而，由于铝良好的导热性，玻璃在边缘区域中的隔热效果明显降低（也称为冷边效应）。
为了改善热性能，已知用于间隔件的所谓的“暖边”解决方案。这些间隔件特别是由塑料制成，因此具有明显减少的导热性。与金属制成的间隔件相比，塑料间隔件缺乏足够的气密性，而这又可通过在间隔件的外表面上施加隔热膜来实现。
WO 2013/104507 A1公开了一种具有聚合物空心型材主体和隔热膜的间隔件。在此，该隔热膜包含聚合物膜和至少两个金属或陶瓷层，它们与至少一个聚合物层交替布置。
为了也还进一步降低聚合物间隔件的导热性，不仅力求将间隔件实施为空心型材，而且此外还提高材料内部的空气比例。例如，DE 19807454 A1 中描述了一种发泡的塑料间隔件。如EP 2930296 A1中所示，这种发泡的聚合物间隔件例如可以通过添加发泡剂来产生。
DE 102016115023 A1描述了一种用于隔热玻璃的间隔件，其壁至少在部分区域中是多孔的。型材体的塑料材料基于多种可能的聚烯烃并且可以任选地包含增强纤维。
在 EP 2930296 A1 中公开了另一种发泡的间隔件。该间隔件可以包括各种热塑性聚合物，其中优选聚丙烯。
然而，取决于作用在间隔件上的力的方向，间隔件主体的发泡对间隔件的机械性能有负面影响。尽管发泡的间隔件通常具有良好的机械强度，但缺乏弹性。
本发明的目的是提供一种具有低导热性并且同时具有高弹性的间隔件、具有该间隔件的隔热玻璃以及制造该间隔件的方法。
根据本发明，本发明的目的通过根据独立权利要求1、11和12的间隔件、具有间隔件的隔热玻璃以及用于制造所述间隔件的方法得以实现。本发明的优选实施方案由从属权利要求获悉。
根据本发明的用于隔热玻璃的间隔件包括至少一个聚合物主体，该聚合物主体包括两个玻璃板接触表面、一个玻璃内部空间表面、一个外表面和一个空心腔室。所述聚合物主体是具有孔结构的发泡的主体。孔结构是具有规则空腔的结构，所述空腔填充有空气。所述聚合物主体由热塑性聚合物作为基础材料制成，向所述热塑性聚合物中加入了增强剂并混入了弹性体添加剂。聚合物主体的作为基础材料的热塑性聚合物的比例为30.0重量％至70.0重量％，增强剂的比例为20.0重量％至45.0重量％。作为基础材料的热塑性聚合物包括基于苯乙烯的聚合物。此外，聚合物主体包含弹性体添加剂，其起到改善间隔件的弹性性能的作用。作为弹性体添加剂，添加热塑性弹性体和/或具有弹性体组分的热塑性三元共聚物。在此，弹性体添加剂占主体总质量的比例合计为0.5重量％至20.0重量％。在这个数量级内，可以观察到主体弹性性能的显著改善。由此改善了间隔件的机械性能。
以重量百分比给出的聚合物主体的混合物的各个组分的比例加合为100％，其中也可能存在与刚才提到的那些不同的组分。这种其他组分的例子是化学发泡剂和彩色颜料。
间隔件的两个玻璃板接触表面被称为第一玻璃板接触表面和第二玻璃板接触表面。第一玻璃板接触表面和第二玻璃板接触表面是间隔件的侧面，在安装间隔件时，隔热玻璃的外玻璃板(第一玻璃板和第二玻璃板)安装在这些侧面上。第一玻璃板接触表面和第二玻璃板接触表面彼此平行地延伸。
玻璃内部空间表面被定义为间隔件主体的在将间隔件安装在隔热玻璃中之后朝向玻璃的内部空间方向的那个表面。在此，玻璃内部空间表面位于第一和第二玻璃板之间。
间隔件主体的外表面是与玻璃内部空间表面相对的侧面，其在外部密封的方向上背离隔热玻璃的内部空间。
在一个可能的实施方式中，间隔件的外表面可以在每种情况下与玻璃板接触表面相邻成一定的角度，由此获得提高的主体稳定性。外表面可以与玻璃板接触表面相邻例如，相对于外表面，在每种情况下成30-60°的角度。
主体的空心腔室与玻璃内部空间表面毗邻，其中玻璃内部空间表面位于空心腔室的上方并且间隔件的外表面位于空心腔室的下方。在本文中，上方被定义为在间隔件的安装状态下在隔热玻璃中朝向隔热玻璃的内部玻璃板间隙，而下方被定义为背对玻璃板内部空间。
与实心形成的间隔件相比，间隔件的空心腔室导致重量减轻，并且可用于容纳另外的组件，例如干燥剂。
优选地，将热塑性弹性体或具有弹性体组分的热塑性三元共聚物作为弹性体添加剂混入主体中。作为弹性体添加剂的热塑性弹性体优选以0.3 重量％至5.0 重量％，优选0.3 重量％至4.0 重量％的比例添加，而具有弹性体组分的热塑性三元共聚物以3.0 重量％至20.0 重量％，优选4.0 重量％至 14.0 重量％的比例来使用。
在根据本发明的间隔件的一个优选实施方式中，使用选自热塑性聚氨酯(TPU)组和/或热塑性苯乙烯嵌段共聚物(TPS)组的热塑性弹性体作为弹性体添加剂。在热塑性弹性体TPU和TPS的情况下，0.3重量％至5.0重量％的比例已经足以起到所需的改进弹性性能的作用。特别优选地，添加0.5重量％至4.0重量％，特别是1.5重量％至2.5重量％的TPU和/或TPS。这些小量已经足以实现足够的弹性，其中在优选范围内，在主体的制造期间实现了更好的表面视觉外观以及更好的聚合物熔体稳定性。
在根据本发明的间隔件的另一个优选实施方式中，所述弹性体添加剂是具有弹性体组分的热塑性三元共聚物。热塑性三元共聚物是多种单体组分的共聚物，其中至少一种单体组分起到弹性体添加剂弹性性能的作用。可以例如选择其他单体组分，从而确保与间隔件的基础材料具有良好的相容性。
具有弹性体组分的热塑性三元共聚物优选以3.0重量％至20.0重量％，优选4.0重量％至20.0重量％，特别优选4.0重量％至14.0重量％的比例来添加。这些范围在所产生的主体的弹性方面已被证实是特别有利的。特别地，ABS和/或ASA作为弹性体添加剂在这方面是有利的。
热塑性三元共聚物优选作为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)来实现，其弹性体组分存在于共聚物的丁二烯部分中。ABS作为主体的弹性体添加剂起到使材料的冲击韧性和弹性更高的作用。
已证实，在主体中使用4.0重量%至20.0重量%、特别优选4.5重量%至13.0重量%、特别是6.0重量%至12.0重量%ABS的情况下，ABS在机械性能和弹性方面是特别极为有效的。
本发明的另一个优选实施方式包括具有带有弹性体组分的热塑性三元共聚物的间隔件，其中将丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯(ASA)用作热塑性三元共聚物。作为丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯是指用丙烯酸酯橡胶改性的苯乙烯-丙烯腈共聚物，其中，本发明意义上的弹性体组分是丙烯酸酯橡胶。ASA 的性质与 ABS 的性质基本相似，其中已证实相似的比例是特别有利的。在此，ASA优选以4.0重量％至20重量％，特别优选4.5重量％至13.0重量％，特别是6.0重量％至12.0重量％的比例来添加。
根据本发明，基础材料的热塑性聚合物包括基于苯乙烯的聚合物。已证实，基于苯乙烯的聚合物在主体的机械性能方面是特别有利的。特别合适的热塑性聚合物是苯乙烯-丙烯腈(SAN)。然而，替代地，可以想到选择聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯(PP)或它们的共聚物或混合物作为主体的基础材料。
在间隔件的一个特别优选的实施方式中，选择基于苯乙烯的热塑性聚合物用于基础材料，其中所述弹性体添加剂至少不含聚丙烯，优选不含基于烯烃的热塑性弹性体(TPO)。已经表明，由基于苯乙烯的热塑性聚合物与聚丙烯构成的混合物作为弹性体添加剂在挤出过程中可能具有熔体稳定性问题。在需要精确的过程控制和监控的意义上，这使生产过程变得困难。相应地，通过摒弃具有聚丙烯的弹性体添加剂简化了该制造过程。对于其他基于烯烃的热塑性弹性体，可预期类似的效果，因此在选择弹性体添加剂时优选避免该组。
已知各种用于使塑料熔体，如用于挤出聚合物主体的聚合物熔体，发泡的工艺，其可分为物理、机械和化学工艺。在物理和机械工艺中，仅借助于物理或机械方法将气体引入聚合物熔体中。与之相反，化学发泡工艺是基于起泡剂因供热而分解，由此解离出起泡剂的挥发性气态成分。在熔体中产生的精细分散的气态成分导致聚合物熔体发泡。优选使用直接发泡工艺用于制造根据本发明的间隔件。优选使用的用于制造根据本发明的间隔件的泡沫挤出属于直接发泡工艺，在泡沫挤出中由起泡剂释放的气体在由孔式喷嘴逸出时造成塑料膨胀。由于在挤出期间发泡，空心型材的壁不再形成为实心的材料，而是遍布气泡，因此形成孔状空腔。主体的发泡设计在主体的热性能方面是有利的，同时导致重量减轻。关于重量减轻，在这种情况下，与实施为实心材料的主体相比，重量减轻了10%至20%。通过封闭在空腔中的气体极大地改善了热性能，其中留在孔中的气体起到了热绝缘体的作用。
优选地，根据本发明的间隔件通过化学发泡，添加发泡剂来发泡。发泡剂优选以颗粒的形式来使用，所述颗粒包含载体材料和起泡剂。在吸热反应中，在供热时，起泡剂分解，解离出气态物质，优选CO2。用于使塑料化学发泡的发泡剂是本领域技术人员已知的并且商购可得。载体材料通常是聚合物颗粒，例如基于聚丙烯、乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物(EBA)、聚乙烯(PE)、热塑性聚苯乙烯(TPS)或热塑性聚氨酯(TPU)。优选使用不含聚丙烯、特别优选不含基于烯烃的热塑性弹性体(TPO)的发泡剂。颗粒状发泡剂通常在挤出机中熔融之前添加到聚合物混合物中。
发泡剂优选以0.5重量％至3.0重量％，特别优选0.5重量％至2.0重量％，特别是0.8重量％至 1.2 重量％的量添加到聚合物主体的聚合物混合物中。这些小量足以获得所需的主体孔隙率。
聚合物主体优选包括闭孔的孔。孔径优选为10μm至100μm，特别优选20μm至80μm，尤其是30μm至70μm。在这些孔径内，可以实现导热性的有利降低和主体的良好机械稳定性。
本领域技术人员已知各种纤维状、粉末状或薄片状的增强剂作为聚合物主体中的增强剂。粉末状和/或薄片状的增强剂包括例如云母和滑石。就机械性能而言，特别优选的是增强纤维，其包括玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维、陶瓷纤维或天然纤维。替代于此，经研磨的玻璃纤维或空心玻璃球也是可能的。这些空心玻璃球的直径为 10 µm 至 20 µm，并且改善聚合物空心型材的稳定性。合适的空心玻璃球可在名称“3MTM Glass Bubbles”下购得。在一个可能的实施方式中，聚合物主体既包含玻璃纤维又包含空心玻璃球。空心玻璃球的混入导致空心型材的热性能的进一步改善。
特别优选地，使用玻璃纤维作为增强剂，其中玻璃纤维以25重量％(重量百分比)至40重量％的比例，特别是以30重量％至35重量％的比例来添加。在这些范围内，可以观察到主体良好的机械稳定性和强度。此外，30重量％至35重量％的玻璃纤维含量与在一个优选的实施方式中施加在间隔件外表面上的由交替的聚合物层和金属层组成的多层阻隔膜良好相容。通过匹配聚合物主体和阻隔膜或阻隔涂层的热膨胀系数，可以避免温度引起的不同材料之间的应力以及阻隔膜或阻隔涂层的剥落。
主体优选包括气密且汽密（蒸汽密封）的阻隔膜，其用于改善主体的气密性。优选地，其至少施加在聚合物主体的外表面上，优选在外表面和玻璃板接触表面的一部分上。该气密且汽密的屏障改善了间隔件的密封性，防止气体损失和水分渗入。优选地，该屏障施加在玻璃板接触表面的大约二分之一至三分之二上。例如，在WO 2013/104507 A1中公开了一种合适的阻隔膜。
在一个优选实施方式中，聚合物间隔件外表面上的气密且汽密的屏障被实施为膜。该阻隔膜包含至少一个聚合物层以及一个金属层或陶瓷层。在此，聚合物层的层厚度为5 µm至80 µm，而使用厚度为10 nm至200 nm的金属层和/或陶瓷层。在所提及的层厚度内，实现了特别好的阻隔膜密封性。阻隔膜可以施加例如粘合在聚合物主体上。或者，该膜可以与主体一起共挤出。
阻隔膜特别优选包含至少两个金属层和/或陶瓷层，它们与至少一个聚合物层交替布置。各层的层厚度优选如上段中所述。优选地，在此，外置的层由金属层形成。阻隔膜的交替的层可以以各种由现有技术已知的方法来连接或彼此叠置地施加。用于沉积金属或陶瓷层的方法是本领域技术人员众所周知的。就体系的密封性而言，使用具有交替的层顺序的阻隔膜是特别有利的。在此，这些层中的一层中的缺陷不会导致阻隔膜的功能损失。相比之下，在单层的情况下，一个小缺陷可能已经导致完全失效。此外，与一个厚层相比，施加多个薄层是有利的，因为内部附着问题的风险随着层厚度的增加而增加。此外，较厚的层具有较高的传导性，因此这种膜在热力学上不太适用。
所述膜的聚合物层优选包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、乙烯-乙烯醇、聚偏二氯乙烯、聚酰胺、聚乙烯、聚丙烯、硅酮、丙烯腈、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸甲酯和/或它们的共聚物或混合物。金属层优选包含铁、铝、银、铜、金、铬和/或它们的合金或氧化物。膜的陶瓷层优选含有氧化硅和/或氮化硅。
在一个替代的优选实施方式中，所述气密且汽密的屏障优选地实施为涂层。该涂层包含铝、氧化铝和/或氧化硅并且优选通过PVD方法(物理气相沉积)来施加。具有上述材料的涂层在密封性方面提供了特别好的结果，此外显示出对隔热玻璃中使用的外部密封材料的出色的附着性能。
在一个特别优选的实施方式中，所述气密且汽密的屏障具有至少一个金属层或陶瓷层，其被实施为涂层并且包含铝、氧化铝和/或氧化硅并且优选通过PVD工艺（物理气相沉积）来施加。
优选地，间隔件的玻璃内部空间表面具有至少一个开口。优选地，在玻璃内部空间表面中安插了多个开口。在此，开口的总数取决于隔热玻璃的尺寸。所述开口连接空心腔室与内部玻璃板间隙，由此在它们之间能够进行气体交换。由此允许通过位于空心腔室中的干燥剂吸收空气中的水分，从而防止玻璃板起雾。开口优选实施为狭缝，特别优选实施为宽度为0.2mm且长度为2mm的狭缝。该狭缝确保了最佳的空气交换，而干燥剂不会从空心腔室渗入到内部玻璃板间隙中。
间隔件优选具有沿玻璃板接触表面5mm至15mm、特别优选5mm至10mm的高度。
玻璃内部空间表面的宽度或玻璃内部空间表面的限定了隔热玻璃的两个相邻玻璃板的间距的子区域的宽度为4mm至30mm，优选8mm至16mm。
所描述的包括第一玻璃板接触表面和第二玻璃板接触表面的间隔件适用于双层和三层以及多层玻璃。在此，为了容纳多个玻璃板，可以使用额外的间隔件或以其造型适合于容纳多个玻璃板的间隔件主体。在第一种情况下，首先将第一和第二玻璃板附接在间隔件的玻璃板接触表面处，然后将另一个间隔件附接在玻璃板的背离所述间隔件的一个表面上，其暴露的玻璃板接触表面容纳另外的玻璃板。在其替代实施方式中，也可以用双间隔件形式的间隔件来实施三层或多层隔热玻璃。这种双间隔件可以在一个凹槽中容纳至少一个额外的玻璃板。例如，用于三层玻璃的间隔件在第一玻璃板接触表面与第二玻璃板接触表面之间在玻璃内部空间表面中具有凹槽，在该凹槽中将第三玻璃板插入第一玻璃板和第二玻璃板之间。第一和第二玻璃板附接在间隔件的第一和第二玻璃板接触表面处。由于该凹槽在第一玻璃内部空间表面与第二玻璃内部空间表面之间延伸，因此其在侧面界定它们并将第一空心腔室和第二空心腔室彼此分开。在此，凹槽的侧翼由第一空心腔室和第二空心腔室的壁形成。这种间隔件基本形式尤其从WO 2014/198431 A1中已知。
本发明还包括具有根据本发明的间隔件的隔热玻璃。该隔热玻璃至少包括第一玻璃板、第二玻璃板和包围所述玻璃板的环绕的根据本发明的间隔件。
隔热玻璃的玻璃内部空间与间隔件的玻璃内部空间表面相邻。与之相反，间隔件的外表面与外部玻璃板间隙相邻。在此，第一玻璃板附接在间隔件的第一玻璃板接触表面处，第二玻璃板附接在间隔件的第二玻璃板接触表面处。
第一和第二玻璃板优选地通过施加在第一玻璃板接触表面与第一玻璃板和/或第二玻璃板接触表面与第二玻璃板之间的密封剂附接在玻璃板接触表面上。
密封剂优选包含丁基橡胶、聚异丁烯、聚乙烯-乙烯醇、乙烯醋酸乙烯酯、聚烯烃橡胶、聚丙烯、聚乙烯、它们的共聚物和/或混合物。
密封剂优选以0.1mm至0.8mm的厚度，特别优选0.2mm至0.4mm的厚度被引入到间隔件与玻璃板之间的缝隙中。
隔热玻璃的外部玻璃板间隙优选地填充有外部密封材料。该外部密封材料主要用于粘合两块玻璃板并因此使隔热玻璃机械稳定。
外部密封材料优选包含多硫化物、硅酮、硅橡胶、聚氨酯、聚丙烯酸酯、它们的共聚物和/或混合物。这种材料对玻璃具有非常好的附着力，因此所述外部密封材料确保了玻璃板的可靠粘合。外部密封材料的厚度优选为2mm至30mm，特别优选5mm至10mm。
在本发明的一个特别优选的实施方式中，隔热玻璃包括至少三个玻璃板，其中在第一玻璃板和/或第二玻璃板处附接另一间隔件框架，将至少第三玻璃板固定在该间隔件框架处。在一个替代实施方式中，隔热玻璃包括具有凹槽的双间隔件，第三玻璃插入其凹槽中。第一和第二玻璃板靠在玻璃板接触表面上。
隔热玻璃的第一玻璃板、第二玻璃板和/或第三玻璃板优选包含玻璃，特别优选石英玻璃、硼硅酸盐玻璃、钠钙玻璃和/或它们的混合物。隔热玻璃的第一和/或第二玻璃板也可以包括热塑性聚合物玻璃板。热塑性聚合物玻璃板优选包括聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯和/或它们的共聚物和/或混合物。隔热玻璃的其他玻璃板可以具有与第一、第二和第三玻璃板中提到的相同的组成。
第一玻璃板和第二玻璃板具有2mm至50mm、优选2mm至10mm、特别优选4mm至6mm的厚度，其中这两个玻璃板也可以具有不同的厚度。
第一玻璃板、第二玻璃板和其他玻璃板可由单层安全玻璃、热或化学钢化玻璃、浮法玻璃、超白低铁浮法玻璃、有色玻璃或包括一个或多个这些组件的复合安全玻璃来实施。玻璃板可以具有任意的其他组件或涂层，例如，低E层或其他防晒涂层。
由第一玻璃板、第二玻璃板和间隔件的外表面界定的外部玻璃板间隙至少部分地、优选地完全地填充有外部密封材料。由此获得了非常好的边缘密封机械稳定性。此外，密封材料包围着压力补偿体并且以这种方式保护它免受来自外部的机械作用。
优选地，外部密封材料包含聚合物或硅烷改性聚合物，特别优选有机多硫化物、硅酮、室温交联(RTV)的硅橡胶、过氧化物交联的硅橡胶和/或加成交联的硅橡胶、聚氨酯和/或丁基橡胶。
第一玻璃板接触表面与第一玻璃板之间或第二玻璃板接触表面与第二玻璃板之间的密封剂优选包含聚异丁烯。聚异丁烯可以是交联或未交联的聚异丁烯。
隔热玻璃任选地填充有保护气体，优选惰性气体，优选氩气或氪气，其降低隔热玻璃间隙中的热传递值。
原则上，隔热玻璃的各种几何形状都是可能的，例如矩形、梯形和倒圆角的形状。为了产生圆形的几何形状，间隔件可以例如在加热状态下弯曲。
在隔热玻璃的拐角处，将间隔件例如通过拐角连接器相互连接。例如，这种拐角连接器可以实现为带有密封的塑料成型体，其中两个间隔件邻接。
在另一个优选实施方式中，间隔件没有在玻璃的拐角处分开并以所需的角度通过拐角连接件连接，而是在加热下弯曲成相应的拐角几何形状。
本发明还包括制造根据本发明的间隔件的方法，包括以下步骤：
a) 提供由至少热塑性聚合物作为基础材料、弹性体添加剂、增强剂和发泡剂组成的混合物，
b) 在挤出机中在200℃至240℃的温度下熔融所述混合物，
c) 在温度的作用下使发泡剂分解，
d) 熔体离开挤出机通过模具并形成间隔件主体，
e) 使间隔件稳定，并
f) 冷却间隔件，
其中，在步骤a)中，作为基础材料的热塑性聚合物包括基于苯乙烯的聚合物。
步骤a)中的混合物的聚合物组分，即热塑性聚合物和弹性体添加剂，优选以颗粒的形式提供。由此，这些可以容易地计量加入并且可以容易地处理。增强剂以纤维形式或球的形式存在，因此同样易于计量加入。增强剂也可以已经与热塑性聚合物一起提供。这种具有确定的含于其中的增强剂比例的热塑性聚合物的混合物是商购可得的。合适的发泡剂可以以包含载体材料和起泡剂的颗粒的形式商购获得。将起泡剂施加到颗粒状载体材料的表面上。载体材料上的起泡剂浓度可以变化并且通常为15重量％至30重量％，例如20重量％或25重量％。
优选地，在步骤a)中提供的混合物包含彩色颜料和/或添加剂，特别优选地，至少包括彩色颜料。在此，彩色颜料以聚合物结合型彩色颜料的形式提供，其中彩色颜料与以颗粒形式使用的热塑性基础材料一起压制。这些也俗称为“色母粒”的颗粒改善了彩色颜料的可计量加入性并提高了加工工艺中的技术工艺可靠性。任选地并根据所需的赋色，将聚合物结合型彩色颜料以1.0重量％至4.0重量％的比例添加到步骤a)中的混合物中。
在根据本发明的方法的一个优选实施方案中，在步骤a)中使用苯乙烯-丙烯腈作为基础材料，而弹性体添加剂选自热塑性聚氨酯(TPU)组和/或热塑性苯乙烯嵌段共聚物(TPS)组，并以0.3重量％至5重量％的比例添加。特别优选地，该混合物由30重量％至70重量％比例的作为基础材料的热塑性聚合物、0.3重量％至5重量％比例的弹性体添加剂和30重量％至40重量％比例的作为增强剂的玻璃纤维组成。以0.5重量％至2重量％的比例添加发泡剂。在挤出机中熔融期间，该混合物表现出良好的组分彼此相容性和良好的工艺稳定性。
在根据本发明的方法的另一个实施方式中，在步骤a)中使用苯乙烯-丙烯腈作为基础材料，其中弹性体添加剂是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)和/或丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯(ASA)并以4.0重量％至20.0重量％的比例添加。优选地，使用如下构成的混合物：30重量％至70重量％比例的SAN作为热塑性基础材料，4.0重量％至20.0重量％比例的弹性体添加剂，30重量％至40重量％比例的玻璃纤维作为增强剂。发泡剂以0.5重量％至2.0重量％的比例添加。
本发明的一个优选实施方案是一种方法，其中所述混合物在挤出机中在200℃至240℃、优选215℃至220℃的温度下熔融。在这些熔融温度下，在发泡的间隔件的孔结构方面获得了非常好的结果。
优选地，使用在温度作用下吸热分解的发泡剂，释放CO2，使熔体发泡。
为了使主体成型，优选借助于熔体泵使熔体通过模具成型为空心型材。主体的稳定化借助尚未固化的主体型材用真空校准工具进行。由此确保了主体的几何形状。然后，将主体优选地引导通过冷却浴，并冷却到大约室温。
在根据本发明的方法的一个优选实施方式中，将气密且汽密性的阻隔膜附接在主体的外侧。优选地，将其与主体共挤出或粘合，特别优选粘合。
在此，借助于根据本发明的方法制造的间隔件可以用于制造隔热玻璃的方法中。这种方法至少包括以下步骤：
g) 提供根据本发明的间隔件，
h) 由根据本发明的间隔件组装间隔件框架，
i) 通过密封剂将第一玻璃板附接在间隔件框架的第一玻璃板接触表面处，通过密封剂将第二玻璃板附接在间隔件框架的第二玻璃板接触表面，
j) 任选地：将至少一个另外的间隔件框架附接在第一玻璃板和/或第二玻璃板处并且将第三和任选另外的玻璃板附接在另外的间隔件框架处，
k) 压制玻璃板组件，
l) 将外部密封材料引入外部玻璃板间隙中。
根据步骤i)的玻璃板与玻璃板接触表面的粘合可以以任何顺序进行。任选地，也可以同时完成两个玻璃板与玻璃板接触表面的粘合。
在步骤l)中，外部玻璃板间隙至少部分地、优选完全地填充有外部密封材料。外部密封材料优选被直接挤出进入到外部玻璃板间隙中，例如以塑料密封料的形式。
优选地，在压制所述组件(步骤k)之前，玻璃板之间的玻璃内部空间填充有保护气体。
下面借助附图详细说明本发明。附图是纯粹的示意图并且不是按比例的。它们不以任何方式限制本发明。其中：
图1 以横截面示出了根据本发明的间隔件的示意图，
图2示出了具有不同的弹性体添加剂的发泡的间隔件相较于未发泡的间隔件的压缩试验的力-位移图，
图3a以横截面示出了具有根据本发明的间隔件的隔热玻璃的示意图，
图3b以平面图示出了图3a的隔热玻璃，
图4示出了根据本发明的方法的一个可能的实施方式的流程图。
图1示出了根据本发明的间隔件1的示意图，该间隔件1包括聚合物主体5，所述聚合物主体5具有两个玻璃板接触表面7.1和7.2、玻璃内部空间表面8、外表面9和空心腔室10。外表面9具有成一定角度的形状，其中与玻璃板接触表面7.1和7.2相邻的外表面部分相对于玻璃板接触表面7.1和7.2以α=45°的角度倾斜。这改进了主体5的稳定性。在间隔件1的外表面9上施加了防水和汽密的阻隔膜14，该阻隔膜14减少了通过聚合物主体5进入到隔热玻璃的玻璃内部空间中的热传递。阻隔膜14包括厚度为12μm的三个聚对苯二甲酸乙二醇酯制聚合物层和厚度为50nm的三个铝制金属层。在此，金属层和聚合物层各自交替附接，其中在间隔件的安装状态下，阻隔膜14的朝向隔热玻璃的外部玻璃板间隙的层是金属层。阻隔膜14与主体5粘合。空心腔室10适于填充以干燥剂。间隔件1的玻璃内部空间表面8具有开口12，这些开口12沿玻璃内部空间表面8环绕地以规则的间距安插，以使隔热玻璃的内部空间与空心腔室10之间能够进行气体交换。因此，内部空间中可能存在的空气水分被干燥剂11吸收。开口12优选地实施为宽度为0.2mm和长度为2mm的狭缝。主体5的壁的材料厚度(厚度)在周向上大致相同，例如为1mm。主体例如具有6.5mm的高度和15mm的宽度。
由其挤出图1的主体5的混合物包含苯乙烯-丙烯腈作为热塑性基础材料，其具有比例为30重量％至35重量％的玻璃纤维，比例为2.0重量％的热塑性聚氨酯（TPU）作为弹性体添加剂，和1.0重量％的发泡剂。主体5具有尺寸为30μm至70μm的孔。主体5具有良好的机械强度、降低的导热性和减轻的重量。TPU作为热塑性聚氨酯使主体5的弹性性能显著改善，从而降低了主体5在机械应力下断裂的风险。
图 2 示出了力-位移示意图，其根据用具有不同的弹性体添加剂的发泡的间隔件相较于未发泡的间隔件进行的压缩试验完成的。发明人用不同的混合物进行了实验并由其制成了根据图1的间隔件。在此，获得的直线显示出对弹性体添加剂的选择以及弹性体添加剂的计量加入的依赖性。图2中的图示在此基于发明人进行的实验，其中，为了做出不依赖于弹性体添加剂的精确计量的定性陈述，进行了泛化。图 2 显示了以下数据系列：
1：SAN
带有名称 SAN 的数据系列 1 示出了由苯乙烯-丙烯腈作为基础材料的主体的行为，其具有 35 重量％的玻璃纤维。该主体没有发泡。数据系列 1 充当对比例。
由98.5重量％的苯乙烯-丙烯腈（SAN）与35重量％比例的玻璃纤维的混合物制成的主体显示出根据数据系列1的性能，其中混入了1.5重量％的色母粒。
2：SAN+TPU
名称为 SAN+TPU的数据系列 2（实施例 2） 说明了在使用以 SAN 作为基础材料、35 重量％的玻璃纤维和热塑性聚氨酯 (TPU) 作为弹性体添加剂的发泡主体的情况下的力-位移曲线的走向。
例如，可提及95.5重量％苯乙烯-丙烯腈(SAN)与35重量％玻璃纤维的混合物，其中添加了2.0%TPU、1.0%发泡剂和1.5重量％色母粒。
3：SAN+ABS
名称为SAN+ABS的数据系列3（实施例3）描绘了基于苯乙烯-丙烯腈、35重量％玻璃纤维和作为弹性体添加剂的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)的发泡主体的行为。
数据系列3的示例可提及92.5重量％苯乙烯-丙烯腈(SAN)与35重量％玻璃纤维的混合物，其中添加了8.0重量％ABS、1.0重量％发泡剂和1.5重量％色母粒。
4. SAN + ASA
名称为SAN+ASA的数据系列4（实施例4）描绘了基于苯乙烯-丙烯腈、35重量％玻璃纤维和作为弹性体添加剂的丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯(ASA)的发泡主体的行为。
数据系列4的示例可提及89.5重量％苯乙烯-丙烯腈(SAN)与35-重量％玻璃纤维和8.0重量％ASA的混合物，其中添加了1.0重量％的发泡剂和1.5重量％的色母粒。
将根据对比例和根据本发明的实施例2、3和4的实施方式的混合物在每种情况下作为颗粒进料到挤出机中并在挤出机中在215℃至220℃的温度下熔融。用熔体泵使熔体通过模具成型为根据图1的间隔件。仍然软的空心型材在真空校准工具中稳定化，然后被引导通过冷却浴。
借助来自对比例、实施例2、实施例3和实施例4的样品，通过将样品绷紧在两个测试钳口之间并将测试钳口朝向彼此移动直到样品断裂来进行力/应变测量。可以施加在样品上直至样品断裂的最大力 F在图 2 的力-位移图中可以识别为直线的断裂处。可以从标有长度 dL 的 x 轴读取两个测试钳口在直至主体断裂的最大力下必须经过的距离。
在图2的力-位移图中可以看出，与对比例相比，使用TPU作为弹性体添加剂（实施例2）在发生断裂之前可以将更高的最大力F施加在间隔件上。相比之下，使用ABS或ASA作为弹性体添加剂（实施例3和4）可达到的最大力与对比例相比略有降低；但是，测试钳口可以移动更长的距离。
由发明人的实验表明，弹性体添加剂的使用增加了间隔件的柔韧性。
图3a和3b示出了具有根据图1的根据本发明的间隔件1的隔热玻璃2，其中未详细示出气密且汽密性的阻隔膜14。图3a中示出了隔热玻璃2的横截面，而图3b是平面图。图3b示出了图3a的隔热玻璃2的整体视图。间隔件1在隔热玻璃2的拐角处通过拐角连接件17相互连接。根据本发明的间隔件1通过密封剂4环绕地附接在第一玻璃板15与第二玻璃板16之间。在此，密封剂4连接间隔件1的玻璃板接触表面7.1和7.2与玻璃板15和16。空心腔室10填充有干燥剂11。使用分子筛作为干燥剂11。与间隔件1的玻璃内部空间表面8相邻的玻璃内部空间3被定义为由玻璃板15、16和间隔件1界定的空间。与间隔件1的外表面9相邻的外部玻璃板间隙13是玻璃的条形的环绕部分，其由两个玻璃板15、16的各一侧和在另一侧由间隔件1界定，并且其第四棱边是敞开的。玻璃内部3填充有氩气。分别在玻璃板接触表面7.1或7.2与相应的相邻玻璃板15或16之间引入密封剂4，该密封剂4密封玻璃板15、16与间隔件1之间的缝隙。密封剂4是聚异丁烯。在外表面9上，将外部密封材料6安置在外部玻璃板间隙13中，其用于粘合第一玻璃板19和第二玻璃板20。外部密封材料6由多硫化物构成。外部密封材料6末端与第一玻璃板15和第二玻璃板16的玻璃板边缘齐平。
图4示出了根据本发明的用于制造间隔件的方法的一个可能的实施方式的流程图，包括以下步骤：
I 提供由至少热塑性聚合物作为基础材料、弹性体添加剂、增强剂和发泡剂构成的混合物，
II 在200℃至240℃的温度下在挤出机中将所述混合物熔融，
III 在温度的作用下使发泡剂分解，
IV 通过模具使熔体成型，形成间隔件主体，
V使间隔件稳定化，和
VI冷却间隔件。
优选地，在步骤IV中，通过粘合将气密且汽密性的阻隔膜附接在外表面和玻璃板接触表面的至少部分区域上。
附图标记列表
1 间隔件
2 隔热玻璃
3 玻璃内部空间
4 密封剂
5 聚合物主体
6 外部密封材料
7 玻璃板接触表面
7.1 第一玻璃板接触表面
7.2 第二玻璃板接触表面
8 玻璃内部空间表面
9 外表面
10 空心腔室
11 干燥剂
12 开口
13 外部玻璃板间隙
14 气密且汽密的阻隔膜
15 第一玻璃板
16 第二玻璃板
17 拐角连接器。

Claims (15)

1.用于隔热玻璃的间隔件(1)，其至少包括聚合物主体(5)，所述聚合物主体(5)至少包括两个玻璃板接触表面(7.1、7.2)、玻璃内部空间表面(8)、外表面(9)和空心腔室(10)，其中
- 聚合物主体(5)包含比例为30.0重量％至70.0重量％的热塑性聚合物作为基础材料、总共0.5 重量％至20.0 重量％比例的热塑性弹性体和/或具有弹性体组分的热塑性三元共聚物作为弹性体添加剂，以及比例为20.0 重量％至45.0 重量％的增强剂，
- 作为基础材料的热塑性聚合物包括基于苯乙烯的聚合物，并且
- 聚合物主体(5)具有发泡的孔结构。
2.根据权利要求1所述的间隔件(1)，其中所述弹性体添加剂是选自热塑性聚氨酯(TPU)组和/或热塑性苯乙烯嵌段共聚物(TPS)组的热塑性弹性体并且以 0.3重量％至5.0重量％、优选0.5 重量％至4.0 重量％、特别优选 1.5 重量％至2.5 重量％的比例添加。
3.根据权利要求1所述的间隔件(1)，其中所述弹性体添加剂是具有弹性体组分的热塑性三元共聚物，所述弹性体组分包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)，其优选以4.0重量％至20.0重量％、特别优选4.5重量-％至13.0重量-％、特别是6.0重量-％至12.0重量-％的比例添加。
4.根据权利要求1所述的间隔件(1)，其中所述弹性体添加剂是具有弹性体组分的热塑性三元共聚物，所述弹性体组分包括丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯(ASA)，其优选以4.0重量％至20.0重量％、特别优选4.5 重量％至13.0 重量％、特别是6.0 重量％至12.0 重量％的比例添加。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的间隔件(1)，其中，所述基础材料的热塑性聚合物包括苯乙烯-丙烯腈(SAN)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的间隔件(1)，其中，所述弹性体添加剂至少不含聚丙烯，优选不含基于烯烃的热塑性弹性体(TPO)。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的间隔件(1)，其中，所述聚合物主体(5)借助于发泡剂发泡，并且所述发泡剂的添加量优选为0.5重量％至3.0重量％，特别优选0.5重量％至2.0重量％，特别是0.8重量％至1.2重量％。
8.根据权利要求7所述的间隔件(1)，其中，所述发泡剂包括起泡剂和载体材料，并且所述载体材料不含聚丙烯，优选不含基于烯烃的热塑性弹性体(TPO)。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的间隔件(1)，其中，所述聚合物主体(5)包括孔径为10μm至100μm、优选20μm至80μm、特别优选30μm至70μm的孔。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的间隔件(1)，其中所述增强剂是增强纤维，优选玻璃纤维，特别优选比例为25重量％至40重量％的玻璃纤维，特别是比例为30重量％至35重量％的玻璃纤维。
11.隔热玻璃(2)，其至少包括根据权利要求1至10中任一项所述的间隔件(1)、第一玻璃板(15)和第二玻璃板(16)，其中第一玻璃板(15)通过密封剂(4)附接在间隔件(1)的第一玻璃板接触表面(7.1)上和第二玻璃板(16)通过密封剂(4)附接在间隔件(1)的第二玻璃板接触表面(7.2)上。
12.用于制造根据权利要求1至10中任一项所述的间隔件(1)的方法，其中至少
a) 提供由至少热塑性聚合物作为基础材料、弹性体添加剂、增强剂和发泡剂构成的混合物，
b) 在 200℃至 240℃的温度下在挤出机中将所述混合物熔融，
c) 在温度的作用下使发泡剂分解，
d) 将熔体压过模具并获得间隔件(1)，
e) 使间隔件(1)稳定，和
f) 冷却间隔件(1)，
其中，在步骤a)中，作为基础材料的热塑性聚合物包括基于苯乙烯的聚合物。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述基础材料的热塑性聚合物是苯乙烯-丙烯腈，并且所述弹性体添加剂是选自热塑性聚氨酯(TPU)组和/或热塑性苯乙烯嵌段共聚物(TPS)组的热塑性弹性体并以0.3 重量％至5.0重量％的比例添加。
14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述基础材料的热塑性聚合物是苯乙烯-丙烯腈，并且所述弹性体添加剂是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)并且以4.0重量％至20.0重量％的比例添加。
15.根据权利要求12所述的方法，其中，所述基础材料的热塑性聚合物是苯乙烯-丙烯腈，并且所述弹性体添加剂是丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯(ASA)并且以4.0重量％至20.0重量％的比例添加。
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