DE4447059A1 - Isolierglaseinheit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Isolierglaseinheit mit einer Innenscheibe, einer Außenscheibe und einem randseitig unter Bildung einer Randfuge umlaufenden, als Hohlprofil ausge­ führten Abstandshalter sowie einer zusätzlichen Randfugen­ füllung. Die Isolierglaseinheit ist insbesondere für Fenster- und Fassadenverkleidungen im Baubereich bestimmt, kann aber auch als Fahrzeugscheibe eingesetzt werden. Eine solche Isolierglaseinheit muß erhebliche thermische Bean­ spruchungen aus zum Beispiel Sonneneinstrahlung bei hohen Außentemperaturen einerseits und aus niedrigen Außentempera­ turen bei tiefem Frost andererseits aufnehmen. Hinzu kommen dynamische Beanspruchungen aus Wind und Wetter, bei Fahr­ zeugscheiben auch aus Erschütterungen.

Die Isolierglaseinheit, auf die sich die Erfindung bezieht, ist schall- und/oder wärmedämmend ausgelegt. Der als Hohl­ profil ausgeführte Abstandshalter definiert den Abstand zwischen der Innenscheibe und der Außenscheibe. Er kann zum Scheibenzwischenraum hin Bohrungen und im Hohlprofil eine feuchtigkeitsaufnehmende Substanz aufweisen. Der Abstand muß mit geringen Toleranzen eingerichtet und eingehalten werden. An die Abdichtung werden hohe Anforderungen gestellt. Dazu dient die Randfugenfüllung, die aus einem Reaktionskleber oder einem Kunststoff besteht. Andererseits sind solche Isolierglaseinheiten ein ausgesprochenes Massenprodukt der industriellen Serienfertigung. Sie müssen so eingerichtet sein, daß sie auf modernen automatischen Fertigungseinrich­ tungen mit hoher Stückzahl in der Zeiteinheit gefertigt werden können und sicher sowie mit langer Standzeit allen Anforderungen genügen. Insoweit ist insbesondere zu beach­ ten, daß es sich um Anforderungen aus einem sehr komplexen Beanspruchungsspektrum handelt.

Bei bekannten Fahrzeugscheiben in Form von Isolierglasein­ heiten (EP 0 413 283 A2, EP 0 488 072 A1) besteht ein Ab­ standshalter, der zugleich auch abdichtet, aus Reaktions­ klebersträngen. Bei der Herstellung wird so gearbeitet, daß die Reaktionskleberstränge über den Scheibenrand mit einem Wulst übersteht, der in einer besonderen Fertigungsstufe durch mechanisches Nacharbeiten entfernt werden muß. Das ist in fertigungstechnischer Hinsicht aufwendig und in bezug auf die langfristige Dichtheit verbesserungsfähig. Zur Verbesse­ rung der Dichtheit ist es bei Isolierglaseinheiten auch be­ kannt (DE 27 52 542 C2), für die Abstandshalter Kunststoffe einzusetzen, die einer thermischen Nachbehandlung bedürfen, was ebenfalls aufwendig ist. Bei anderen Isolierglasein­ heiten ist es bekannt (DE 19 34 712 B2), mit einem flexiblen Abstandshalter zu arbeiten, der selbst feuchtigkeitsauf­ nehmend ist und einen Zeolithen aufweist, der in einer Matrix aus einem synthetischen Polymer verteilt ist, weil dieses synthetische Polymer wasserdampfdurchlässig ist. Die insoweit bekannten Maßnahmen haben sich bei Isolierglas­ einheiten, die dem angegebenen komplexen Beanspruchungs­ spektrum genügen müssen, nicht bewährt.

Bei der Isolierglaseinheit, von der die Erfindung ausgeht (EP 0 430 889 A2), sind ein als Hohlprofil ausgeführter Ab­ standshalter und eine Randfugenfüllung aus einem Kunstharz­ kleber vorgesehen. Das Hohlprofil weist eine feuchtigkeits­ aufnehmende Substanz und zum Scheibenzwischenraum hin Boh­ rungen auf. Hier ist es erforderlich, auf das Kunststoff­ hohlprofil zu dem Kunstharzkleber hin eine wasserdampf- und gasundurchlässige Beschichtung, zum Beispiel eine metal­ lische Beschichtung, aufzubringen. Das ist aufwendig.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine Isolierglaseinheit des eingangs beschriebenen Aufbaus zu schaffen, die im Rahmen einer automatisierten industriellen Serienfertigung einfach gefertigt werden kann und dem komplexen Beanspruchungsspektrum, wie es eingangs beschrie­ ben wurde, langfristig genügt.

Zur Lösung dieses technischen Problems ist Gegenstand der Erfindung eine Isolierglaseinheit mit einer Innenscheibe, einer Außenscheibe und einem randseitig unter Bildung einer Randfuge umlaufenden, als Hohlprofil ausgeführten Abstands­ halter sowie einer zusätzlichen Randfugenfüllung, die zur Aufnahme komplexer Beanspruchungen bei Verwendung der Iso­ lierglaseinheit im Baubereich sowie auch zur Aufnahme mechanischer Beanspruchungen, z. B. in Form von Erschütte­ rungen und Schwingungen, geeignet ist, wobei die folgenden Merkmale verwirklicht sind:

• 1.1) Die Randfugenfüllung besteht aus einem thermo­ plastischen Elastomer aus der Gruppe der Polyolefin- Mischungen (TPO),
• 1.2) der TPO-Kunststoff ist aus der Gruppe gemäß 1.1) so ausgewählt bzw. gemischt, daß die Randfugenfüllung die folgenden Eigenschaften aufweist:

  Wasserdampfdurchlässigkeitsrate (ASTM-F1249)
  <1 g.mm/mm²·d
  Zugfestigkeit (DIN 53 504)	<1,0 N/mm²
  50% Zug-Modul (DIN 53 504)	<0,5 N/mm²
  Shore Härte (DIN 53 505)	<50 A,

• 1.3) die Randfugenfüllung ist durch Extrudieren oder Stranggießen als Strang mit einer Abschlußsichtfläche geformt,

wobei der Verbund der Randfugenfüllung mit der Innenscheibe und der Außenscheibe als eine adhäsive Druck/Wärme-Verbin­ dung ausgeführt ist und wobei die Abschlußsichtfläche nach­ arbeitsfrei mit der Kante von zumindest einer der Glas­ scheiben bündig verpreßt ist. Eine Druck/Wärme-Verbindung ist eine Verbindung, die unter Anwendung von Druck und Wärme hergestellt wurde.

Zu den TPO-Kunststoffen zählen zum Beispiel Ethylen-Pro­ pylen-Dien-Terpolymer/Polypropylen (EPDM/PP), oder Natur­ kautschuk/Polypropylen (NR/PP), oder Butylkautschuk/Poly­ propylen (IIR/PP) und Legierungen oder Mischungen daraus.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß aus den in der im Merkmal 1.1) aufgezählten Gruppe von TPO-Kunststoffen einige für den Aufbau der Randfugenfüllungen bei Isolier­ glaseinheiten, die dem eingangs beschriebenen komplexen Beanspruchungsspektrum ausgesetzt sind, geeignet sind. Die einzelnen Mitglieder der Gruppe bestehen ihrerseits aus einer Mehrzahl von speziellen Varianten, die die Kunststoff­ chemie vorgibt. Überraschenderweise kann leicht der für eine Fertigung von Isolierglaseinheiten des eingangs beschriebe­ nen Aufbaus gut brauchbare thermoplastische Kunststoff aus­ gewählt werden, wenn die Auswahl (im Labor) nach Maßgabe des Auswahlkriteriums 1.2) getroffen wird. Die Randfugenfüllung kann extrudiert und dadurch als solche entsprechend der gewünschten Geometrie geformt werden. Jedes Nacharbeiten entfällt, weil gemäß Merkmal 1.3) eine Abschlußsichtfläche angeformt ist. Sie ist bei der fertigen Isolierglaseinheit zwischen Innenscheibe und Außenscheibe sichtbar und bildet mit zumindest einer dieser Scheiben einen glatten, bündigen Abschluß. Überraschenderweise können engen Toleranzen genau eingehalten werden. Die Bündigkeit mit einer der Glas­ scheiben wird eingerichtet, wenn die andere Glasscheibe mit einem Führungsrand vorsteht. Schließen beide Glasscheiben bündig ab, so schließt auch die aus dem TPO bestehende Rand­ fugenfüllung bündig mit den Kanten der beiden Glasscheiben ab. Die Abschlußsichtfläche, die beim Extrudieren oder Stranggießen gebildet wurde, erfüllt im Rahmen der Erfindung eine Doppelfunktion. Sie hat sich unter dem Einfluß der Oberflächenspannung des thermoplastifizierten Kunststoffes beim Extrudieren sowie beim Austritt aus dem Extruder­ werkzeug praktisch porenfrei gebildet und verbessert dadurch die Diffusionsdichtheit, dient also nicht nur als Sicht­ fläche. Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß auf der der Randfugenfüllung zugewandten Oberfläche des Hohlprofils eine gas- und wasserdampfundurchlässige Be­ schichtung, insbesondere eine Metallbeschichtung, nicht mehr erforderlich ist.

Die TPO-Kunststoffe, die erfindungsgemäß eingesetzt werden, haben keinen polaren Charakter. Nichtsdestoweniger und über­ raschenderweise besteht die Möglichkeit, bei einer erfin­ dungsgemäßen Isolierglaseinheit den TPO-Kunststoff aus der Gruppe 1.1) oder Mischungen davon nach Maßgabe des Auswahl­ kriteriums 1.2) für eine Druck/Wärme-Verbindung auszuwählen. Eine hohe Haftung zwischen der Randfugenfüllung und den Glasscheiben ist erforderlich. Ob eine solche Haftung aus­ reicht, hängt von dem ausgewählten TPO-Kunststoff, aber auch von der Oberfläche der unter Umständen bedruckten Glas­ scheiben ab. Im Rahmen der Erfindung liegt es, bei der erfindungsgemäßen Isolierglaseinheit den TPO-Kunststoff aus der Gruppe 1.1) oder Mischungen davon nach Maßgabe des Auswahlkriteriums 1.2) für eine Druck/Wärme-Verbindung mit Zwischenschaltung eines auf die Glasscheiben aufgebrachten Haftvermittlers der Gruppe "Polyurethan-Systeme, Poly­ ethylen- und Polypropylen-Systeme, Ethylen-Vinylacetate" oder Mischungen davon auszuwählen. Die Haftung der Randfugenfüllung zum Glas (Schälung. 90°) soll < 5 N/mm sein. Die Haftung der Randfugenfüllung zum Hohlprofil ist kohäsiv. Es besteht die Möglichkeit, in den TPO-Kunststoff der Randfugenfüllungen Trocknungsmittel einzumischen, zum Beispiel in einer Menge von bis zu 20 Gew. -%. Auch kann die Randfugenfüllung aus zwei Strängen von unterschiedlichen TPO-Kunststoffen aus der Gruppe 1.1) bestehen, von denen zumindest einer nach Maßgabe des Auswahlkriteriums 1.2) ausgewählt ist. Sie können im Wege der Koextrusion herge­ stellt werden. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung sind das Hohlprofil und die Randfugenfüllung durch Koextrusion vereinigt.

Die erfindungsgemäßen Isolierglaseinheiten genügen dem ein­ gangs beschriebenen komplexen Beanspruchungsspektrum. Sie bestehen ohne weiteres die Zeitstandsprüfungen nach DIN 1286, Teil 1 und Teil 2. Sie bestehen aber auch die üblichen Klimawechselteste, Tieftemperaturteste, Hochtemperaturteste und Druckwechselteste.

Claims (6)

1. Isolierglaseinheit mit einer Innenscheibe, einer Außen­ scheibe und einem randseitig unter Bildung einer Randfuge umlaufenden, als Hohlprofil ausgeführten Abstandshalter sowie einer Randfugenfüllung, die zur Aufnahme komplexer Beanspruchungen bei Verwendung der Isolierglaseinheit im Baubereich sowie auch zur Aufnahme von mechanischen Bean­ spruchungen, z. B. in Form von Erschütterungen und Schwingun­ gen, geeignet ist, wobei die folgenden Merkmale verwirklicht sind:

• 1.1) Die Randfugenfüllung besteht aus einem thermo­ plastischen Elastomer aus der Gruppe der Polyolefin- Mischungen (TPO),
• 1.2) der TPO-Kunststoff ist aus der Gruppe gemäß 1.1) so ausgewählt bzw. gemischt, daß die Randfugenfüllung die folgenden Eigenschaften aufweist: Wasserdampfdurchlässigkeitsrate (ASTM-F1249) <1 g·mm/mm²·d Zugfestigkeit (DIN 53 504) <1,0 N/mm² 50% Zug-Modul (DIN 53 504) <0,5 N/mm² Shore Härte (DIN 53 505) <50 A,
• 1.3) die Randfugenfüllung ist durch Extrudieren oder Stranggießen als Strang mit einer Abschlußsichtfläche geformt,

wobei der Verbund der Randfugenfüllung mit der Innenscheibe und der Außenscheibe als eine adhäsive Druck/Wärme-Verbin­ dung ausgeführt ist und wobei die Abschlußsichtfläche nach­ arbeitsfrei mit der Kante von zumindest einer der Glas­ scheiben bündig verpreßt ist.

2. Isolierglaseinheit nach Anspruch 1, wobei der TPO- Kunststoff auf der Gruppe 1.1) oder Mischungen davon nach Maßgabe des Auswahlkriteriums 1.2) für eine haftvermittler­ freie Druck/Wärme-Verbindung ausgewählt ist.

3. Isolierglaseinheit nach Anspruch 1, wobei der TPO-Kunst­ stoff aus der Gruppe 1.1) oder Mischungen davon nach Maßgabe des Auswahlkriteriums 1.2) für eine Druck/Wärme-Verbindung mit Zwischenschaltung eines auf die Glasscheiben aufge­ brachten Haftvermittlers der Gruppe "Polyurethan-Systeme, Polyethylen- und Polypropylen-Systeme, Ethylen-Vinylacetate" oder Mischungen davon ausgewählt ist.

4. Isolierglaseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Hohlprofil aus Polypropylen aufgebaut ist.

5. Isolierglaseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Hohlprofil aus glasfaserverstärktem Kunststoff aufgebaut ist.