DE2261599A1

DE2261599A1 - Mischungen und verfahren zur herstellung von dichtungsfugen bei doppelfenstern

Info

Publication number: DE2261599A1
Application number: DE19722261599
Authority: DE
Inventors: Robert Rullier
Original assignee: Compagnie de Saint Gobain SA
Current assignee: Compagnie de Saint Gobain SA
Priority date: 1971-12-16
Filing date: 1972-12-15
Publication date: 1973-06-20
Also published as: CH556379A; US3822172A; BE792863A; ES409600A1; SE380247B; IT976065B; FR2165065A5; LU66670A1; JPS4867337A; GB1377790A; NL7217062A; BR7208884D0

Description

SAINT-GOBAIN INDUSTRIES^ 62, Bd. Victor Hugo F-92209 Neuilly-sur-Seine

Mischungen und Verfahren zur Herstellung von Dichtungsfugen bei Doppelfenstern

Die Erfindung betrifft· Mischungen und Verfahren zur Herstellung von vorteilhaften Randdichtungen für Doppelfenster oder für aus mehreren Scheiben bestehende Fenster.

Es ist bekannt, daß Doppelfenster hergestellt werden können, indem die Ränder bzw. Kanten von zwei Fensterscheiben direkt verbunden bzw. zusammengeschweißt werden. Diese Verfahrensweise führt gewiß zu ausge-

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zeichneten Doppelfenstern, doch besitzt sie den Nachteil recht schwierig und relativ kostspielig zu sein.

Gemäß anderen bekannten Verfahren werden die Fensterscheiben mittels klebenden Fugen bzw. klebenden Verbindungen zusammengebaut. Bei einer ersten bekannten Ausführungsform wird die Fuge zwischen zv/ei anliegenden Rändern von zwei. Fensterscheiben gebildet indem diese in einem vorbestimmten Abstand gehalten werden. Die verwendeten Materialien müssen schon vom Zeitpunkt der Anbringung an eine ausreichende Dichtigkeit bzw. Festigkeit besitzen und man verwendet dairu Mastixverbindungen. Jedoch haben sich diejenigen Ilastixverbindungen, die eine gute Haftfähigkeit und eine gute Abdichtungsfähigkeit bz'w. Dichtigkeit im Kontakt mit Glas besitzen, als ungeeignet erwiesen, einen beträchtlichen Abstand bzw. Spalt zwischen den Glasscheiben aufrechtzuerhalten, da sie sich zusammendrücken lassen, wenn man Ihnen eine lücke gibt, die dem erwünschten Abstand entspricht. Dia Fuge muß daher eine geringe Dicke besitzen und es ist daher notwendig, eine dritte Glasscheibe zu verwendet» _f um dem Fenster eine gute thermische Isolationsfälligkeit su verleihen. Dadurch wird jedoch das Fenster schwerer und der Preis höher.

Die später verwendeten Materialien, die die.se Nachteile nicht zeigten, hatten eine gegenüber V/asser nicht ausreichende Dichtigkeit oder erreichten sehr langsam die erwünschte Widerstandsfähigkeit gegenüber einem Zusammendrücken, so daß man eier Fuge eine zuaa¹ intiiifrcaetate

Struktur verleihen musste, das heißt die Dichtigkeit-wurde

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BAD ORfQtNAL

durch eine zweite Verfahrens- bzw. Behandlungsstufe erreicht. Man verwendete beispielsweise einen Belag aus Silikonharzen oder Polysulfiden, wobei von oben eine Schnur bzw. ein Strang mit einer ausreichenden Festigkeit angeordnet wurde, um die Polymerisation der Silikone oder der Polysulfide abwarten zu können, ohne daß eine zu wesentliche Deformation des Doppelfensters eintrat.

Damit daher die Fuge lediglich in einer Verfahrensstufe angebracht v/erden kann, muß das dazu verwendete Material gleichzeitig folgende Eigenschaften besitzen.:

1) Eine gute Haftfähigkeit auf dem Glas in den verschiedenen Teraperatu-rstufen, in denen das Doppelfenster verwendet wird.

2) Einen guten Elastizitätmodul und eine geeignete Plastizität bzw. !Formbarkeit in dein gleichen Temperaturbereich.

3) Eine Undurchlässigkeit, für Wasserdampf sowohl in der Puge selbst als auch in der Zwischenflache zwischen der Tuge und dem G-las.'

4) Das Material muß gegenüber den üblichen chemischen Mitteln wie beispielsweise Wasser, Leinöl, den klassischen für die Reinigung der Scheiben verwendeten Lösungsmitteln oder den Lösungsmitteln für das Anmalen der Einrahmungen der !Fenster inert sein.

5) "Das Mfterjal muß eine· Vis'kositätskurve besitzen, die

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sich vorzugsweise entsprechend der Temperatur schnell verändert, das heißt das Material muß in der Wärme schmelzbar bzw, verflüssigbar sein, damit die Durchführung des Verfahrens vor festen Arbeitsstellen, an denen die Anbringung insitu geschieht, im Vorbeiführen erleichtert wird. Da-. durch soll eine automatische und kontinuierliche? Behandlung von allen Seiten des Fensters ermöglicht werden, gleichgültig welche Dimensionen dieses besitzt.

Die zur Zeit üblichen schmelzbaren und in der Wärme klebenden Harze besitzen entweder eine schlechte Haftfähigkeit an Glas oder eine schlechte innere Kohäsion und daher eine niedrige Reißgrenze. Diese reicht filcht aus, um das Harz die Spannungen absorbieren zu lassen, die aufgrund von unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten des Glases und des Harzes entstehen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Material bzw. eine Mischung zu schaffen, mit der in vorteilhafter Weise Fugen bei Doppelfenstern hergestellt werden können, die die oben angegebenen Eigenschaften besitzen und die Nachteile der bisher verwendeten Materialien nicht aufzeigen.

Diese Aufgabe vmrde erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Mischung entwickelt wurde, die mindestens ein ionomer.es. Harz enthält und mindestens einen Terpenester.

Die ionomeren Harze sind in der Y/ärme schmelzbare Materialien, die zugleich kovalente und ionische Bindungen enthalten. Äthylen kann beispielsweise ein Grundbestandteil des

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Pol3nners sein, das unter dem Warenzeichen "SURLYN" im Handel ist. An den Ketten desselben sitzen Karbonylgruppeii, die so die anionischen Radikale der ionischen Bindungen zwischen den Ketten liefern. Metalle bilden die kationischen Elemente dieser Bindungen. Diese Metalle bestehen meistens aus Natrium, Kalium, Magnesium und Zink. Die ionischen Bindungen sichern die Vernetzung der.Ketten und geben dem Produkt eine bessere Kohäsion und eine Verbesserung der Fließeigenschaften. Auf der anderen Seite verleihen die polaren Gruppen der ionischen Bindungen diesen Zusammensetzungen ausgezeichnete" Adhäsionseigenschaften zum Glas sowie zu allen Stoffen mit polaren Eigenschaften. Auf diese Art sind die Bindungen in der Lage, sich zu lockern und verleihen dem Grundpolymer, auf dem sie aufgepfropft worden sind, ein Verhalten, das mit dem der in der Wärme härtbaren Polymeren Sei wenig erhöhten Temperaturen vergleichen werden kann und ein thermoplastisches Verhalten bei Temperaturen, die über 170° C liegen.

Es ist ,jedoch unmöglich, ausschließlich ein solches ionomeres Harz zu verwenden, um die Abdichtung bei einem Doppelfenster herzustellen, da die Arbeitstemperatur bzw. die Herstellungstemperatur über 250° G liegt und bei dieser Temperatur ein Zerfall des Harzes hervorgerufen wird, so daß sich die Eigenschaften des Harzes verändern und die Handhabung der Fensterscheiben sehr schwierig wird.

Gemäß einer der unten angegebenen hauptsächlichen kennzeichnenden Eigenschaften des Verfahrens nach der Erfindung wird die Behandlungstemperatur erniedrigt, indem die ionomeren Harze in einer ausreichenden Menge

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von Terpenestern gelöst werden. Dae so erhaltene Material bzw. die so erhaltene Mischung hat die folgenden thermischen Eigenschaften:

1) Beginn der Erweichung bei einer Temperatur unter 1OQ⁰C.

2) Behandlungstemperatur bei etwa 170⁰C.

3) Temperatur der Wärraeverklebung in der Größenordnung von 170 bis 200⁰C.

Bei einer bevorzugten Ausführungöform der Mischung nach der Erfindung ist der Terpenester ein Kolophoniuraester.

Vorzugsweise wird eine Mischung verwendet, die folgende Gewichtsprozente der Bestandteile enthält:

ionomere Harze >'· 5-30

Kolophoniumester 3-50 Gew.-$ Hilfsstoffe, Füllstoffe und

dergleichen auf 100 <

Ea wurde bereitB oben erwähnt, daß die Spannungen besonders gefährlich sind, die durch die unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten des Substrats und des Kleb^ atoffs entstehen. Die Wirkungen dieser Spannungen werden durch die Erhöhung des Elastizitätsmoduls der Polymere bei niedrigen Temperaturen verstärkt.

Ein kennzeichendeη Korkmal der Mischung nach der Erfin liegt darin, daß das Verhalton^egenüber den Ausdehnung«

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Spannungen verbessert wird, indem thermoplastische und/oder elastomere Materialien zugesetzt werden, die zusammen mit den ionomeren.Polymeren verwendet werden können.

Zufriedenstellende Ergebnisse wurden mit Äthjrlenacetat» copolymermerhalten, wie zum Beispiel "ELVAX", (Grad 220 - 2'40) und Elastomere wie beispielsweise Butylkautschuk und Polyisobutylen. Diese Bestandteile wurden in einer Menge von 25 bis 50 Gew*-$ zugesetzt.

Eine solche Mischung enthält vorzugsweise:

ionomeres Harz ' 5-30 Gew.-$

Kolophoniumester 5 - 50 " "

.Äthylen-Acetateopolyiaer

Butylkautschuk

Hilfsmittel und Füllstoffe auf 100"

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Man kann schließlich in bekannter Weise der Mischung nach der Erfindung folgende Materialien noch zusetzen:

Ein Produkt, das der Mischung ein Instant-Klebeverhalten verleiht wie beispielsweise ein Polyvinylether, der unter dem Warenzeichen "LTJTONAL" bekannt ist, (BASi¹).

Antioxidanzien wie beispielsweise das 2-6-di-Tertiobutylpara-Ciesol (PALPAC 4c der Firma HERCULES), das die Veränderungen verlangsamen kann, die aufgrund der Erwärmung entstehen.·;

Ultraviolettabsorbtiensmittel wie beispielsweise - ?-Hydro>T~^-Metho>.ybenzophenon ("CIASORB").

\ Trocken i'ti.:-:! wie bcispie'icv.-eisc Kieselerde Levilit und das Molekularsieb 4a (LIITKi). ^f '-'

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Im folgenden werden drei bevorzugte Mischungen der Erfindung zur Herstellung von Fugen bzw. Abdichtungsfugen bei Doppelfenstern angegeben. Die Bestandteile sind in Gewichtsprozent angeführt:

7	20	11
30	50	50
-	-	3,7
33	20	25
9	6,3	6,3
1	0,2	0,2
1	0,2	0,2
10	2,8	3,2
—	0,5	0,4

ionomeres Harz ¹¹SURIiYN¹¹
Kolophoniuiflharz "POHAI"
Butylkautschuk.

Äthylen-Acetatcopolymer
(ELVAX)

Polyvinylether "LUTONAL"
Antioxidationsmittel "DALPAC»
Absorptionsmittel "CYASORB"
Kieselerde Levilit
Trockenmittel-Molekularsieb 4a
Bariumsulfat

Besonders geeignete Mengenbereiche der einzelnen Bestandteile der Mischung nach der Erfindung, die*verschiedenen Anforderungen entsprechen ,sind beispielsweise folgende:

ionomeres Harz 10 - 15 Gew.-%>

Kolphoniumeoter 30 -' 50

Äthylen-Acetatcopolymer 30 - 10

Butylkautschuk 15-1 Gew. -fo

HiIfsistoffe und Füllstoffe auf 100

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Die oben an dritter Stelle angegebene Mischung nach der Erfindung besitzt folgende Eigenschaften:

Erweichungstemperatur .	8O⁰C
Verarbeitungstemperatur	170°C
Temperatur der Wärmeverklebung	170.- 200° C
Viskosität bei 185⁰G	1000 poses
Dichte	1,05
Scherfestigkeit bei einer Glas/
Glasverklebung	65 daN/cm""
Ausdehnungskoeffizient	15.10Γ⁵

Durchlässigkeit für Wasserdampf ρ

(ohne Absorptionsmittel) 0,02g.iaifi/m" pro Tag

Färbung hellbraun

Die Mischung nach der Erfindung wird hergestellt, indem die Bestandteile bei der Verarbeitungstemperatur vermischt werden. Dann wird die Miscßung bei der Wärmeverklebungstemperatur zwisehen die zwei Fensterscheiben angeordnet,und zwar in Form eines plastischen Strangs, der durch Abkühlung zum Erstarren gebracht wird. Dadurch werden die Verklebung, die Abstandshalterung und die Dichtigkeit der Doppelglasscheibe sichergestellt. Man kann beispielsweise ein Rührwerk der "WERNER"-Art verwenden und dann die Fuge durch Umschmelzung anbringen oder diese in einem Rührwerk direkt aufbereiten, das mit einer archimedischen Spindel versehen ist wie beispielsweise die Vorrichtungen der Q'TOOL-Art.

Die zwei Fensterscheiben, die mittels eines Abstandstückes

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- beispielsweise in Form einer Schere - auf den erwünschten Abstand gehalten werden und durch klebende Bänder fixiert eind, werden mittels Förderbändern entlang Führungerampen transportiert und so vor den Einspritzvorrichtungen vorbeiitef ührt.

^n vorteilhafter Weise wird außen der Strang verdoppelt mittels eines Aluminiumbandes. Dieses wird auf die Schneide mittels einer Druckwalze hinter dem Strang angeordnet und haftet auf der Fuge. Dies reicht aus, um das Band in der richtigen Stellung zu halten. Das Distanz- bzw. das. Abstandsstück wird dann entfernt.

Die Mischung nach der Erfindung eignet sich zur Herstellung von Fugen bzw. Abdichtungsfugen und vorzugsweise zur Her-*· Stellung derselben bei Doppelfenstern herkömmlicher Art» bei denen die £\ige beispielsweise einen dicken Teil und einen gas- und flüssigkeitsdichten, Überzug besitzt.

Selbstverständlich kann die Erfindung auch für andere pichtungs<typen von bekannten Modellen verwendet werden. Das Material kann z.B. auch auf ein als Abstandshalter dienendes metallisches Hohlprofil aufgebracht werden. Dieses wird dann auf die gewünschten Längen geschnitten» entlang den Kanten zwischen den Glasscheiben angeordnet, mit diesen zusammen durch einen Ofen mit einer Temperatur von etwa 170⁰C. geschickt, worauf die fertige Einheit abgekühlt wird.

Patentansprüghe ι

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Claims

P a t e η t a η s ρ r ü c h e:

1· Mischungen zur Randabdichtung von Mehrfachfenstern und insbesondere von Doppelfenstern, dadurch g e k e η η -ze ihn „et, daß sie hergestellt werden» indem mindestens von eines ionomeren Harz und mindestens von einem Terpenester ausgegangen wird, .·.'
2. Mischungen nach Anspruch !,dadurch g ek e η η-zeichnet , daß der Terpenester ein Kolophoniumester ist.

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3. Mischungen nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch ge-.· kennzeichne t*\ daß-die komp3.er;iontär en Bestandteile thermoplastische und/oder elastomere, Materialien enthalten, die zusammen mit den benutzten ionomeren Harzen verwendet v/erden können.
4. Mischungen nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß man Äthylen-Acetatcopolymere und Elastomere wie Butylkautschuk und Polyisobutylen verwendet. -
5. Mischungen nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch ge-¹ kennzeichnet , daß folgende Bestandteile in . einem Temperaturbereich zwischen 170 und 20O⁰C vermischt werden:

ioiiomeres Harz .5 - 3O.Gcv.~·?'

E-olophoniuiuetster 30 - 50 Qra\-t.-γ..

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Al

Äthylen-Acetatcopolymer /

Butylkautechuk J 50-25 Gew.-56 Hilfsstoffe und Füllstoffe auf 100 Gev/.-$&
6. Mischungen mit Ansprüchen 1 bis 5, dadurch g e kenne eichnet, daß folgende Mengenbereiche verwendet v/erden:

ionomeres Harz 10 - 15

Kolophoniumester ■ 30. - 50 Gev/.-^

Das Verhältnis dieser beiden Bestandteile variiert von 3 bis 5

Athylen-Acetateopolyraer 30 - 10 Gew.-?S Butylkautschuk "V-¹ 15 - 1 Gev/,-^ Hilfsntoffe und Püllotoffe auf 100 Gew.-^i
7. Mehrfachfenster, dadurch g e k e η''n ζ ο i c h ~ net , daß es Randdicht\ingen besitzt, die üit den Mischimger: nach den Ansprüchen 1 bis 6 hergestellt worden sind.

β. Mebrfachfeiißter, dadurch gekennze ί c h ·· net, daß es Randdichtungen l)esitzt_t die aus einem Strang beßtehen, der mit den Mischungen nach An.'iprücho.a 1 biß hergestellt worden ict_t und au« einem Aluroiniuiabandi da» auf den Kanten angeordnet ißt·

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