DE3843400A1 - Isolierglasscheibe - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Isolierglasscheibe mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Eine solche Isolierglasscheibe ist aus dem Prospekt der Lenhardt Maschinenbau GmbH "Vertikale Isolierglas-Fertigungsanlage, System Biver" sowie aus der FR-Patentanmeldung Nr. 84-14 186 bekannt. Es handelt sich dabei um eine Isolierglasscheibe, deren einzelne Glasscheiben durch einen Abstandhalterrahmen in Gestalt eines geschlossenen, plastischen Verbundstranges miteinander verbunden und abgedichtet sind. Der Verbundstrang ist zweischichtig aufgebaut. Die innere Schicht, welche den Scheibeninnenraum begrenzt, besteht aus einem Polyisobutylen (ein thermoplastischer Butylkautschuk) in welchen eine pulver­ förmige Substanz eingelagert ist, welche Feuchtigkeit aufnehmen und binden kann (insbesondere ein Molekularsieb). Auf der inneren Schicht liegt eine äußere Schicht aus einem Zweikomponenten- Kleber, insbesondere aus einem Polysulfid (Thiokol), welches aus­ härtet. Die äußere, ausgehärtete Schicht dient in erster Linie dazu, den nötigen festen mechanischen Verbund zwischen den einzelnen Glasscheiben herzustellen. Die innere Schicht dient in erster Linie als Wasserdampfsperre, wobei die eingelagerte, Feuchtigkeit aufnehmende (auch als Trockenmittel bezeichnete) Substanz einerseits Wasserdampf aus dem Scheibeninnenraum und andererseits Wasserdampf, welcher von aussen her durch die äußere Schicht hindurch einwärts diffundiert, aufnimmt und bin­ det.

Nach dem sogenannten Biver-Verfahren wird eine solche Isolier­ glasscheibe dadurch hergestellt, daß man zunächst zur Bildung der inneren Schicht auf eine der beiden einzelnen Glasscheiben einen Polyisobutylenstrang aufträgt, dann die zweite der beiden Glasscheiben auf den so gebildeten Strang auflegt, die beiden durch den Polyisobutylenstrang verbundenen Glasscheiben auf ihre Solldicke verpreßt und anschließend die verbleibende Rand­ fuge zu Bildung der äußeren Schicht mit dem Zweikomponentenkleber füllt.

Die DE-OS 35 39 878 offenbart eine Düse, mit welcher man in den Zwischenraum zwischen zwei zunächst unverbundene, parallel zu­ einander auf Abstand gehaltene Einzelglasscheiben anders als beim Biver-Verfahren in einem Arbeitsgang einen Verbundstrang einspritzen kann, welcher die beiden Glasscheiben miteinander verbindet und in gleicher Weise zusammengesetzt ist wie der beim Biver-Verfahren gebildete Verbundstrang.

Isolierglasscheiben mit plastischem Abstandhalterrahmen sind bis­ her nur in Gebäuden in praktischem Einsatz, nicht jedoch in Land­ fahrzeugen. Soweit gegenwärtig in Autobusse und Eisenbahnwaggons Isolierglasscheiben eingebaut werden, handelt es sich um ebene Scheiben, die unter Zwischenfügen eines metallischen Abstandhalter­ rahmens zusammengebaut sind. Will man Personenkraftwagen mit Iso­ lierglasscheiben ausrüsten, benötigt man jedoch gekrümmte Isolier­ glasscheiben, deren Zusammenbau unverhältnismässig aufwendig wäre, wenn man dazu metallische Abstandhalterrahmen verwenden würde. Es sind deshalb Versuche im Gange, solche Isolierglasscheiben mit plastischen Abstandhalterrahmen herzustellen. Die DE-OS 35 17 581 offenbart eine solche Isolierglasscheibe, deren beiden Einzelscheiben durch einheitliche Stege elastisch miteinander verklebt sind, wobei über die Natur des Klebers keine näheren Angaben gemacht sind. Es liegt nahe, für ge­ krümmte Isolierglasscheiben einen plastischen Abstandhalter­ rahmen zu verwenden, wie er auch beim Biver-Verfahren ver­ wendet wird und aus einer inneren Schicht aus Polyisobutylen mit eingelagertem Trockenmittel und aus einer äußeren Schicht aus einem Polysulfid besteht.

Läßt man Fahrzeuge mit geschlossenen Fenstern und Türen in der Sonne stehen, kommt es durch die Sonneneinstrahlung im Innern des Fahrzeugs zu einem Anstieg der Temperatur, die in extremen Fällen 100°C überschreiten kann. Da sich der Temperatur­ anstieg auch auf den plastischen Abstandhalterrahmen von Iso­ lierglasscheiben des Fahrzeugs auswirken würde, ist zu be­ fürchten, daß die für Isolierglasscheiben bisher bekannten zweischichtigen plastischen Abstandhalterrahmen in Fahrzeugen Schaden nehmen werden, denn das üblicherweise verwendete Poly­ isobutylen hat eine zwischen 65°C und 115°C liegende Verar­ beitungstemperatur, bei welcher es so weich ist, daß es pump­ bar und spritzbar ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Isolierglasscheibe der eingangs genannten Art zu schaffen, welche in Landfahrzeugen verwendbar und unempfindlich gegen die in Landfahrzeugen auftretenden hohen Temperaturen ist.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Isolierglasscheibe mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiter­ bildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

In grundsätzlicher Abkehr vom Stand der Technik besteht die innere Schicht des plastischen Abstandhalterrahmens nicht länger aus einem thermoplastischen Material, sondern aus einem ausgehärteten Kleber, der jedoch nicht dieselbe Zusammensetzung haben soll wie der für die äußere Schicht verwendete Kleber, sondern eine davon verschiedene Zusammensetzung, so daß es möglich ist, die beiden Schichten nach unterschiedlichen Kriterien zu optimieren, so dass man im Zusammenwirken der beiden Schichten eine Isolierglasscheibe erhält, die einer­ seits den nötigen festen Verbund aufweist und andererseits hinreichend dicht gegenüber dem Eindringen von Wasserdampf ist. Da sowohl die innere als auch die äußere Schicht des Abstandhalterrahmens aus einem ausgehärteten Kleber bestehen, dessen Scherfestigkeit größer ist als die von thermoplastischem Polyisobutylen, ist eine Optimierung der Kleber hinsichtlich ihrer Scherfestigkeit jedoch weniger bedeutsam, da ein hin­ reichend fester Verbund durch das Vorsehen einer zweiten aus­ gehärteten Kleberschicht ohnehin leichter erzielt wird, so daß eine Optimierung der Kleber hinsichtlich geringer Dampf­ diffusion erleichtert wird. In Abkehr von den bisher bekannten zweischichtigen, plastischen Abstandhalterrahmen verwendet man in der erfindungsgmäßen Isolierglasscheibe vorzugsweise für die äußere Schicht einen Kleber mit einer geringeren spezifischen Wasserdampfdurchlässigkeit als für die innere Schicht. Unter der spezifischen Wasserdampfdurchlässigkeit wird im Rahmen dieser Patentanmeldung in Übereinstimmung mit der DIN 53 122 die Wasser­ dampfmenge in Gramm verstanden, die innerhalb von 24 Stunden durch eine 1cm dicke und 1qm große Schicht des Klebers hindurch­ diffundieren kann.

Vorwiegend soll die äußere Schicht als Dampfsperre dienen. Sie wird deshalb vorzugsweise dicker ausgebildet als die innere Schicht. Wegen ihrer niedrigen Dampfdurchlässigkeit eignen sich für die äußere Schicht besonders Kleber auf Polysulfidbasis. Für die innere Schicht können auch Kleber mit höhere Dampfdurchlässigkeit, ins­ besondere auf der Basis von Polyurethan oder Silikon verwendet wer­ den, wobei die höhere Dampfdurchlässigkeit dort noch den Vorteil hat, dass sie dem Trockenmittel die Aufnahme von Feuchtigkeit aus dem Scheibeninnenraum erleichtert.

Die Erfindung hat nicht nur den Vorteil, zu Isolierglasscheiben zu führen, die gegen die in Fahrzeugen auftretenden erhöhten Temperaturen unempfindlich sind. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass die innere und die äußere Schicht sich gegenseitig nicht nachteilig beeinflussen, da beide kalt verarbeitet werden können. Beim Stand der Technik ist das anders, denn dort kann das heiß zu verarbeitende Polyisobutylen das gleichzeitig kalt verarbeitete Polysulfid nachteilig beeinflussen. Außerdem hat man die Möglich­ keit, die Topfzeit wenigstens eines der beiden aushärtenden Kleber gezielt zu beeinflussen, um möglichst frühzeitig nach dem Er­ zeugen des plastischen Abstandhalterrahmens einen hinreichend festen Verbund zu erreichen, so daß die Isolierglasscheibe hand­ habbar ist. So ist es möglich, für einen der beiden Kleber eine Topfzeit von nur 5 bis 10 Minuten einzustellen; grundsätzlich ist die Topfzeit dieses Klebers in Richtung auf kleinere Topfzeiten nur dadurch beschränkt, daß sichergestellt werden muß, daß der Kleber nicht schon in seinem Extruder abbindet. Zur Verbesserung der Wasserdampfdichtigkeit kann zwischen der inneren Schicht und der äußeren Schicht eine Zwischenschicht aus thermoplastischem Material, insbesondere aus Polyisobutylen, vorgesehen sein, dessen spezifische Wasserdampfdurchlässigkeit kleiner ist als die der für die innere und äußere Schicht verwendeten Kleber. Diese Zwi­ schenschicht kann dünner sein als die innere und äußere Schicht. Sie verbessert die Wasserdampfdichtigkeit, ohne den mechanischen Verbund zu schwächen. Zwar kann die Zwischenschicht bei einem star­ ken Temperaturanstieg weich werden, doch hat das keine schädlichen Folgen für die Isolierglasscheibe, weil die Zwischenschicht zwi­ schen zwei ausgehärtete Schichten eingeschlossen ist und bleibt. Vorzugsweise ist diese Zwischenschicht so ausgebildet, daß sie an ihren beiden Rändern, die den einzelnen Glasscheiben anliegen, dicker ist als in der Mitte zwischen den beiden Glasscheiben. Auf diese Weise wird insbesondere einer Wasserdampfpenetration längs der Glasoberfläche entgegengewirkt.

Ein solcher dreischichtiger Strang läßt sich als Verbundstrang durch eine Düse bilden, die ähnlich ausgebildet ist wie die in der DE-OS 35 39 878 offenbarte Düse, jedoch anstelle von zwei Zuführkanälen drei Zuführkanäle hat, welche in der Düsenmündung zusammengeführt sind.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den beige­ fügten Zeichnungen schematisch dargestellt.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch einen Teil einer Isolierglasscheibe mit einem zweischichtigen plastischen Abstandhalterrahmen, und

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch einen Teil einer Isolierglasscheibe mit einem dreischichtigen plastischen Abstandhalterrahmen.

In beiden Beispielen handelt es sich um eine gekrümmte Isolier­ glasscheibe für Kraftfahrzeuge, welche aus zwei einzelnen Glas­ scheiben 1 und 2 gebildet ist, die parallel zueinander ange­ ordnet und am Rand durch einen plastischen Abstandhalterrahmen 3 verbunden sind, der aus einem Verbundstrang gebildet ist.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 besteht der Verbundstrang 3 aus einer inneren Schicht 4 aus einem Polysulfid, in welches ein pulverförmiges Trockenmittel, beispielsweise Molekularsieb, ein­ gelagert ist, und aus einer äußeren Schicht 5, welche dicker ist als die innere Schicht 4 und aus einem Polysulfid mit geringerer Wasserdampfdurchlässigkeit besteht.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 unterscheidet sich von dem in Fig. 1 darin, daß zwischen der äußeren Schicht 5 und der inneren Schicht 6 noch eine Zwischenschicht 7 aus thermoplastischem Material, insbesondere aus Polyisobutylen, vorgesehen ist, welche eine bikonkave Grenzflächengestalt hat, so daß die Dicke der Zwischenschicht auf der Oberfläche der Glasscheiben 1 und 2 am größten ist.

Zur Herstellung einer solchen Isolierglasscheibe kann eine Vorrichtung Verwendung finden, wie sie in der deutschen Patent­ anmeldung P 38 30 866.5 offenbart ist.

Claims (9)

1. Isolierglasscheibe, in welcher zwei einzelne Glasschei­ ben durch einen plastischen Abstandhalterrahmen ver­ bunden sind, welcher zwei unterschiedlich zusammengesetzte Schichten aufweist, von denen die eine (nachfolgend als innere Schicht bezeichnete) Schicht den Scheibeninnenraum begrenzt und eine Feuchtigkeit aufnehmende Substanz enthält und von denen die andere (nachfolgend als äußere Schicht bezeichnete) Schicht aus einem ausgehärteten Kleber, insbesondere aus einem Zweikomponentenkleber besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Schicht (4) aus einem ausgehärteten Kleber gebildet ist, welcher von dem die äußere Schicht (5 ) bilden­ den Kleber verschieden ist.

2. Isolierglasscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der für die äußere Schicht (5) verwendete Kleber eine geringere spezifische Wasserdampfdurchlässigkeit aufweist als der für die innere Schicht (4) verwendete Kleber.

3. Isolierglasscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die äußere Schicht (5) dicker als die innere Schicht (4) ist.

4. Isolierglasscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die für die innere Schicht (4) und die äußere Schicht (5) verwendeten Kleber beide auf Polysulfidbasis aufgebaut sind.

5. Isolierglasscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß als Kleber für die innere Schicht (4) ein Polyurethan und für die äußere Schicht (5) ein Polysulfid verwendet wird.

6. Isolierglasscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß als Kleber für die innere Schicht (4) ein Silikon und für die äußere Schicht (5) ein Polysulfid verwendet wird.

7. Isolierglasscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der inneren Schicht (4) und der äußeren Schicht (5) eine Zwischenschicht (6) aus einem thermoplastischen Material vorgesehen ist, dessen spezifische Wasserdampfdurchlässigkeit kleiner ist als die der für die innere und äußere Schicht (4, 5) verwendeten Kleber.

8. Isolierglasscheibe nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zwischenschicht (6) aus Polyiso­ butylen besteht.

9. Isolierglasscheibe nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht (6) an ihren beiden Rändern dicker ist als in der Mitte zwischen den beiden einzelnen Glasscheiben (1, 2).