DE2140834A1

DE2140834A1 - Verfahren zur herstellung von mehrscheibenisolierglas

Info

Publication number: DE2140834A1
Application number: DE19712140834
Authority: DE
Inventors: Friedrich Wilhelm Bergmann; Klaus Henrich; Manfred Kueber; Guenter Dr Rinck
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1971-08-14
Filing date: 1971-08-14
Publication date: 1973-03-01
Also published as: DE2140834B2; NO132146C; FR2149448B1; CA1008578A; BE787532A; JPS4828016A; YU206972A; JPS5617299B2; CH575891A5; FR2149448A1; AT320892B; SE379338B; DD102133A5; DK142905C; IT963910B; NO132146B; GB1384127A; DK142905B

Description

METAIIGESEllSCHAPT AG Frankfurt a.M., den 12.8.71

Prankfurt a.M. .

Reuterweg 14 Dr.Ml/HWi

prov.No. 6 6 O Ii M

Verfahren zur Herstellung von Mehrscheibenisolierglas.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Mehrscheibenisolierglas mit feuchtigkeitsfreiem Raum . zwischen den Scheiben, durch Verbinden der Scheiben über Abstandhalter und Abdichtung mit elastomeren Stoffen. Insbesondere betrifft das erfindungsgemäße Verfahren die Verwendung von thermoplastischem Kautschuk als elastomeröjStoff, gegebenenfalls in Mischung mit weiteren Püll- und Zusatzstoffen.

Es ist bekannt, eine Doppelscheibenverglasung dadurch herzustellen, daß Profilleisten aus thermoplastischem Kunststoff zu einem Rahmen durch Schweissen verbunden werden und dieser Rahmen nach Erwärmen auf die Glasscheiben aufgeschrumpft wird ( DT-AS 1 055 195 5 DT-PS 1 131 371). Es ist ferner bekannt, bei einem Mehrscheibenisolierglas die Scheiben am Rand durch einen Zwischensteg aus elastomerer Polysiloxanmasse in gewissem Abstand

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zu halten ( DT-AS 1 169 639; DT-PS 1 013 819). Hierbei handelt es sich um reaktive, leicht vernetzende Systeme. Pur den gleichen Zweck ist'auch der Einsatz von organischen Polysulfidpolymeren bekannt, wie auch die Verwendung heißverarbeitbarer Systeme auf Basis Polyisobutylen oder Polybuten. Der Scheibenzwischenraum wird in bekannter Weise durch eingebrachte Trockenmittel feuchtigkeits- > frei gehalten.

Me vorbekannten Verfahren weisen Nachteile auf, sei es, daß Abstandhalter aus thermoplastischem Material kein elastisches Verhalten zeigen und Spannungen ohne Beeinträchtigung des Verbundes nicht aufgenommen werden können, oder daß bisher eingesetzte heißverarbeitbare Stoffe eine ungenügende langzeitelastizität besitzen und/oder zu aufwendige Verarbeitungsweisen am Einsatzort erforderlich machen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese und weitere Nachteile zu vermeiden und ein einfaches und wirtschaftliches Herstellungsverfahren für Mehrscheibenisolierglas zu schaffen.

- Hierzu geht die Erfindung von einem Verfahren zur Herstellung von Mehrscheibenisolierglas mit feuchtigkeitsfreiem Raum zwischen den Scheiben, durch Verbinden der Scheiben über Abstandhalter und Randabdichtung mit elastomeren Stoffen aus. Das Verfahren gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß als elastomerer Stoff thermoplastischer Kautschuk, gegebenenfalls in Mischung mit weiteren Füll- und Zusatzstoffen, verwendet wird.

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Der Rand der Scheiben kann in an sich, bekannter Weise mit einem Metallmantel bzw. Kantenschutz, eingefasst werden.

Im Sinne der Erfindung wird unter dem Begriff thermoplastischer Kautschuk ein Bloekeopolymer verstanden, bei dem mindestens ein Bestandteil als Homopolymer kautschukelastische Eigenschaften aufweist und mindestens ein anderer Bestandteil als Homopolymer eine Einfriertemperatur besitzt, die oberhalb 80 G und unterhalb der Zersetzungstemperatur des Copolymeren liegt. Diese Zersetzungstemperaturen bewegen sich bei mindestens 200 C. Bei dem erfindungsgemäß zu verwendenden thermoplastischen Kautschuk handelt es sich vorzugsweise um Blockcopolymerisate des Typs Styrol/Butadien/Styrol und/oder Styrol/lsopren/Styrol. Derartige Blockcopolymerisate sind an sich bekannt. Der thermoplastische Kautschuk vereint in sich die Eigenschaften von vulkanisierten Elastomeren mit der Verarbeitbarkeit von Thermoplasten. In dem erfindungs gemäß en Verfahren kann daher naeh einer Ausführungsform der Erfindung der thermoplastische Kautschuk oder die diesen enthaltende Masse aufgrund des thermoplastischen Charakters auf Extrudern verarbeitet und zu vorgefertigten Streifen oder Profilen verarbeitet werden, die am Verwendungsort nur einer oberflächigen Erwärmung auf etwa 170°C bedürfen, um die Verklebung und Abdichtung der über Abstandhalter angeordneten Glasscheiben zu bewirken. Geeignete Profile weisen beispielsweise T- oder E-Porm auf. Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann der thermoplastische Kautschuk oder die diesen enthaltenden Masse auch als erhitzte, fließfähige Masse ver₇ arbeitet und die Scheibenanordnung damit direkt verklebt und versiegelt werden. Hierbei genügt eine Temperatur von etwa 180⁰C , um die Masse fließfähig zu machen, während

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sie nach Erkalten in den kautsclrakelastischen Zustand übergeht * Zweckmässig wird in dem erfindungsgemässen Verfahren der thermoplastische Kautschuk in Mischung mit gegebenenfalls modifizierten, natürlichen und/oder synthetischen harzartigen Verbindungen oder Harzen verwendet. Als natürliche Harze eignen sich für die Einarbeitung s.B. Wurzel- und Balsamharze wie Kolophonium, ferner Modifizierte natürliche Harze wie Ester von natürlichen Harzen, Ester von modifizierten natürlichen Harzen. Geeignete synthetische Harze sind beispielsweise Phenol-, Harnstoff- oder Melaminharze, Kohlenwasserstoffharze, Cumaron-Indenharze, Epoxyharze oder Harzester.

Es hat sich ferner als vorteilhaft erwiesen, in die nach dem erfindungsgemässen Verfahren zu verwendenden Massen auf Basis thermoplastischen Kautschuks noch thermoplastische Polymerisate einzubringen. Derartige thermoplastische Polymerisate sind beispielsweise Polyamide, Polyolefine wie Polyäthylen, Polypropylen, insbesondere ataktisches Polypropylen, Polyisobutylen, Polyvinylacetat, Polyvinylchlorid. Copolymerisate aus Äthylen und polymerisierbaren äthylenisch ungesättigten Carbonsäuren, Copolymerisate aus Äthylen und Vinylacetat oder Ätfcrlen und Acrylsäureester.

Die Harze bzw. harzartigen Verbindungen sowie die thermoplastischen Polymerisate, die vorteilhaft in den erfindungsgemäß zu verwendenden thermoplastischen Kautschuk eingearbeitet werden, dienen der Erhöhung der Klebeigenschaften in der Schmelze, zur Verbesserung der Adhäsion sowie der Einstellung des Schmelzverhaltens und Kontrolle der Fliessund-Benetzungseigenschaften der Schmelze. Ferner können diese Produkte auch dazu dienen, eine bessere Verträglichkeit mit weiteren Zusatzstoffen herbeizuführen bzw. eine

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bessere Ϊ/Iischbarkeit der einzelnen Komponenten zu bewirken. Die Harze oder harzartigen Verbindungen können in einer Menge bis zu 50 tfo, vorzugsweise bis zu 35 f^a in der thermopl^isehen Kautschuk enthaltenden Mischung enthalten sein, während die thermoplastischen Polymerisate in einer Menge bis zu 80 $, vorzugsweise bis zu 50 $ in der Mischung enthalten sind»

Fm die erfindungsgemäß zu verwendenden Massen in technologischer oder auch wirtschaftlicher Hinsicht zu variieren, können noch weiterhin Füll- oder Zusatzstoffe zugegeben werden. Die Menge dieser Zusätze schwankt zwischen 0 und 80, vorzugsweise zwischen 20 und 60 fo. Beispielsweise können anorganische und/oder organische Füllstoffe der Masse zugesetzt werden, um die Massen für verschiedene Anwendungszwecke günstig zu beeinflussen, beispielsweise können hochdisperse Füllstoffe' eingebracht werden, wie hochdisperse Kieselsäure, um das Abtropfen das Masse in schmelzflüssigem Zustand zu verhindern, und es können ferner fasrige Füllstoffe wie Asbest, Glasfasern oder organische Faserstoffe eingebracht werden, welche die mechanische Festigkeit der Massen verbessern.

Als Füllstoffe eignen sich in der Kautschukverarbeitung übliche Füllstoffe wie Kreide, Ton, Titandioxid, Büß, Schließlich kann mit der Einarbeitung von Pigmenten die Masse in gewünschter Weise eingefärbt werden und durch Zusatz von Weichmacher oder Verarbeitungshilfsmitteln wie Metallseifen, die Verarbeitsbarkeit verbessert werden»

Um die Alterungsbeständigkeit des thermoplastischen Kautschuks zu erhöhen, werden zweckmässig Alterungsschutzmittel eingearbeitet. Derartige Antioxydantien sind aus der Kautschuk-= verarbeitung her an sich bekannt» Die Haftung des thermoplastischen Kautschuks an den Glasoberflächen kann schließlich noch durch die !.^verwendung von Haftvermittlern verbessert werden. Diese Haftvermittler können sowohl in den

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thermoplastischen Kautschuk oder die Mischung davon, eingearbeitet, als aber auch auf das Substrat aufgebracht werden. Derartige Haftvermittler sind beispielsweise organosubstituierte Silane, die mit ungesättigten Gruppen, wie Vinyl- oder Allylgruppen substituiert sind, ferner Aminoalkylsilane, schliesslich peroxyorganosubstituierte Silane beispielweise Vinylmethyl-bis-tert.butylperoxysilan.

Geeignete Mischungen auf Basis thermoplastischen Kautschuks weisen folgende Zusammensetzung auf:

40 bis 60 f> Styrol/Butadien/Styrol- und/oder

Styrol/lsopren/Styrol-Blockcopolymerisat 5 bis 30 io Polyamidhars
5 bis 30 fo Kolophonium
20 bis 40 i° Füllstoff
1 bis 5 fo Antioxydans
0,1 " 5 i» Pigment

gegebenenfalls bis 5 % Verarbeitungshilfsmittel und Haftvermittler.

Eine in dem erfindungsgemässen Verfahren zweckmässig zu verwendende Mischung setzt sich beispielsweise zusammen aus

27 $> Styrol/Butadien/Styrol-Blockcopolymerisat 27 i» Styrol/Isopren/Styrol -Blockcopolymerisat 25 ^ anorganischer Füllstoff 11 5^ j<Tolophoniumharz

5 'fo Polyamidharz
2,7^ Antioxydans
0,3$ Pigment

2 $> Haftvermittler.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der thermoplaivfciöche Kautschuk oder die thermoplastischen Kautschuk enthaltende und auf die jeweiligen Erfordernisse abgestimmte Mischung -T-

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"beispielsweise nach. Erhitzung auf 140 "bis .180⁰C erhitzt und in einem Extruder üblicher Bauart zu Profilen, Streifen oder Wulsten erforderlicher Dimension und Abmessimg extrudiert. Beispielsweise geeignete Profile weisen eine E-Porm auf, so daß dieses Profil in kaltem Zustand allseitig über die Kanten der mit Abstandhalter versehenen Scheiben geschoben werden kann. Die Verbindung bzw. Abdichtung , kann durch Erwärmen beispielsweise mittels Elektroinduktion, Heißluft, Infrarotstrahlung oder Ultraschall , erfolgen.

Der thermoplastische Kautschuk oder die Mischung aus thermoplastischem Kautschuk und weiteren Zusätzen kann aber auch im erhitzten, fließfähigen Zustand auf die zu verbindenden Scheiben auf den Rändern aufgebracht werden. Zu diesem Zweck wird die Mischung auf eine Temperatur von etwa 180° 0 gebracht und mittels eines Extruders in den durch die jeweilige Konstruktion bedingten Zwischenraum an den Rändern der Glasscheibenanordnung eingebracht.

Das erfindungsgemässe Verfahren kann auch in der Weise ausgeführt werden, daß Abstandsprofile, beispielsweise metallische Abstandsprofile rechteckigen oder anderen üblichen Querschnitts an mindestens zwei sich gegenüberliegenden Flächen oder Bereichen mit haftfest verbundenen Streifen aus thermoplastischem Kautschuk versehenwarden und derartige vorgefertigte Verbundelemente mit den Glasscheiben unter Zufuhr von Wärme verbunden werden.

Ein Abstandhalter kann auch von einem U-förmigen Profil aus thermoplastischem Kautschuk umschlossen sein.

Derartige vorgefertigte Verbundelemente lassen sich in beliebigen Längen herstellen und stellen eine zweckmässige Ausführungsform der Erfindung dar.

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Das erfindungsgemäße Verfahren weist Vorteile auf. Es gelangen elastomere Stoffe zum Einsatz, welche die vorteilhafte technologische Verarbeitbarkeit von Thermoplasten aufweisen und die Vorteile der elastischen Eigenschaften vulkanisierter Kautschuke besitzen. Der thermoplastische Kautschuk des erfindungsgemäßen Verfahrens besitzt ferner gute Wasserdampfdichtigkeit und Chemikalien- und Bewitterungsbeständigkeit. Der mit dem thermoplastischen Kautschuk bewirkte Verbund von Glas und Elastomer besitzt. eine hohe Beständigkeit gegen wechselnde mechanische Belastungen, wie sie z.B. bei Fenstern auftreten.

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Claims

Patentansprüclie

1) Verfahren zur Herstellung von Mehrscheibenisolierglas mit feuchtigkeitsfreiem Raum zwischen den Scheiten, durch Verbinden der Scheiben über Abstandhalter und RandabdJbhtung mit elastomeren Stoffen, dadurch gekennzeichnet, daß als elastomerer Stoff thermoplastischer Kautschuk gegebenenfalls in Mischung mit weiteren Füll- und Zusatzstoffen, verwendet wird.

2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als thermoplastischer Kautschuk ein Styrol/Butadien/Styrol und/oder Styrol/lsopren/Styrol-Blockcopolymerisat verwendet wird.

3) Verfahren nach einem oder beiden Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der thermoplastische Kautschuk in M.schung mit natürlichen und/oder modifizierten natürlichen und/oder synthetischen harzartigen Verbindungen oder Harzen verwendet wird.

4) Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung thermoplastisches Polymerisat enthält.

5) Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4> dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischung verwendet wird, bestehend aus

20 bis 100, vorzugsweise 40 bis 80 % thermoplastischen Kautschuk,

0 bis 50, vorzugsweise 0 bis 35 i° natürliches gegebenenfalls modifiziertes Harz und/oder synthetisches Harz oder harzartige Verbindungen,

0 bis 80 , vorzugsweise 0 bis 50 fo thermoplastisches

Polymerisat,

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bis 80, vorzugsweise 20 bis 60 $ Zusatz- und/oder

Füllstoff.

6) Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischung verwendet wird, bestehend aus '

40 bis 60 io thermoplast. Kautschuk 5 " 30 io thermoplastisches Harz 5 " 30 $ natürliches Harz

20 " 40 io Füllstoff
0,1» 5 $ Pigment
1 " 4 $ Alterungsschutzmittel

gegebenenfalls bis 5 i° Verarbeitungshilfsmittel und Haftvermittler.

7) Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischung verwendet wird, bestehend aus

27 ia Styrol/Butadien/Styrol-Blockcopolymerisat 27 io Styrol/lsopren/Styrol-Blockcopolymerisat 25 $ anorganischer Füllstoff
11$ IColophoniumharz

5 i° Polyamidharz
2,7$ Antioxydans

2 io Haftvermittler
Pigment.

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8) Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 "bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß der thermoplastische Kautschuk oder die diesen enthaltende Mischung in Form von extrudierten Profilen oder Streifen verwendet wird.

9) Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß der thermoplastische Kautschuk oder die diesen enthaltende Mischung als erhitzte, fließfähige Masse verwendet wird,

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