EP4663891A1 - Verbundelement für eine isolierglasscheibe - Google Patents

Verbundelement für eine isolierglasscheibe

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Publication number
EP4663891A1
EP4663891A1 EP24181758.4A EP24181758A EP4663891A1 EP 4663891 A1 EP4663891 A1 EP 4663891A1 EP 24181758 A EP24181758 A EP 24181758A EP 4663891 A1 EP4663891 A1 EP 4663891A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
composite
composite element
profile
pane
meth
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP24181758.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Matthias Bach
Nikolai BORCHMANN
Kay BROCKMÜLLER
Matthias Dick
Marie GUIN
Christoph Schneidereit
Denise Storrer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sika Technology AG
BASF SE
Saint Gobain Glass France SAS
Compagnie de Saint Gobain SA
Original Assignee
Sika Technology AG
BASF SE
Saint Gobain Glass France SAS
Compagnie de Saint Gobain SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sika Technology AG, BASF SE, Saint Gobain Glass France SAS, Compagnie de Saint Gobain SA filed Critical Sika Technology AG
Priority to EP24181758.4A priority Critical patent/EP4663891A1/de
Priority to PCT/EP2025/066329 priority patent/WO2025257287A1/de
Publication of EP4663891A1 publication Critical patent/EP4663891A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B3/00—Window sashes, door leaves, or like elements for closing wall or like openings; Layout of fixed or moving closures, e.g. windows in wall or like openings; Features of rigidly-mounted outer frames relating to the mounting of wing frames
    • E06B3/66—Units comprising two or more parallel glass or like panes permanently secured together
    • E06B3/663—Elements for spacing panes
    • E06B3/66309—Section members positioned at the edges of the glazing unit
    • E06B3/66342—Section members positioned at the edges of the glazing unit characterised by their sealed connection to the panes
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B3/00—Window sashes, door leaves, or like elements for closing wall or like openings; Layout of fixed or moving closures, e.g. windows in wall or like openings; Features of rigidly-mounted outer frames relating to the mounting of wing frames
    • E06B3/66—Units comprising two or more parallel glass or like panes permanently secured together
    • E06B3/663—Elements for spacing panes
    • E06B3/66309—Section members positioned at the edges of the glazing unit
    • E06B2003/6638—Section members positioned at the edges of the glazing unit with coatings
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B3/00—Window sashes, door leaves, or like elements for closing wall or like openings; Layout of fixed or moving closures, e.g. windows in wall or like openings; Features of rigidly-mounted outer frames relating to the mounting of wing frames
    • E06B3/66—Units comprising two or more parallel glass or like panes permanently secured together
    • E06B3/663—Elements for spacing panes
    • E06B3/66309—Section members positioned at the edges of the glazing unit
    • E06B3/66314—Section members positioned at the edges of the glazing unit of tubular shape

Definitions

  • the present invention relates to a composite element, in particular a composite element for an insulating glass pane, an insulating glass pane, a profile element, a window, a door and a method for manufacturing a composite element or an insulating glass pane.
  • Insulating glass panes are already known from the state of the art.
  • MIG Multiple-pane insulating glass
  • thermal insulation glazing also known as thermal insulation glazing or insulating glass
  • thermal insulation glazing is a building component composed of at least two panes of glass, used, for example, in windows. Between the panes is a cavity that is airtight and serves as thermal insulation. Its predecessors included double glazing without an air seal, the so-called composite window, and double single glazing in box windows or winter windows.
  • insulating glazing is a self-contained system that does not require a surrounding frame – usually a window sash – to function properly. This is achieved by means of an edge seal that holds the individual panes of glass together at a distance and simultaneously hermetically seals the space between the panes. For many years now, this space has not contained air, but rather, for example, the better insulating noble gas argon.
  • the space between the panes can be increased. Since gases evaporate with increasing heat, this increases the risk of heat loss. However, since heat is transferred not only through conduction but also through air currents (convection), the thermal insulation decreases again due to the trapped gas beyond a certain distance between the panes. To prevent this, a third pane of glass is usually installed in the insulating glass unit.
  • the edge seal has the task of mechanically holding the glass panes together at a distance and preventing the gas filling from escaping and allowing ambient air and humidity to penetrate instead.
  • spacer the so-called spacer
  • a door leaf consisting of two glass panes is described, in which the glass panes are connected by a profile arranged at their edges.
  • a butyl material is provided between the profile and each glass pane as an adhesive and vapor barrier layer, intended to protect the interior of the door leaf against moisture penetrating from the outside.
  • a second permanently elastic sealing layer made of polyurethane or special polysulfides.
  • silicone is used, which is, however, more gas-permeable.
  • An example of the use of Sealing compounds made of polysulfide or silicone can be found in the EP 0 852 280 A1 , which deals with spacers for multiple-pane insulating glass units.
  • the spacers described therein are characterized by a metal foil applied to the entire bonding surface facing away from the glazing cavity.
  • the edge seal only guarantees the functionality of the insulating glass unit for a limited period, as gas diffusion through a bonded edge seal cannot be completely prevented. This results in a continuous deterioration of the thermal insulation value due to the escaping filling gas – the target is a maximum gas loss of 1% per year – and ambient air and humidity penetrate the unit.
  • Literature cites a service life of 20 to 30 years.
  • a desiccant from the silica gel or molecular sieve (zeolite) material family is incorporated into the spacer, as is the case, for example, in... EP 0 228 641 A2 This is described. Once the desiccant is used up, the inside of the pane fogs up. This is referred to as a "blind pane".
  • the edge seal reduces the thermal insulation of an insulating glass unit.
  • the reduced thermal insulation value at the edge of the pane also leads to the formation of condensation on the inner edge of the pane at low outside temperatures. (Since older window units often have high permeability to the joints, the condensation is dried by penetrating cold air and is then not noticeable.) This can be prevented by using a thermally improved edge seal – the so-called warm edge spacer with With Psi values of 0.03 W/m•K to 0.05 W/m•K, condensation only occurs at lower outside temperatures, depending on the Psi value and room humidity.
  • WO 2014/184256 A1 For example, a significantly improved composite element for insulating glass units is revealed, which is particularly shear-resistant, yet lightweight, stable, and cost-effective. This is achieved, among other things, through the use of two-component (meth)acrylate adhesives as structural adhesives for bonding the glass units to the profile elements. SikaFast® - 5211 is presented as a particularly suitable adhesive of this type. By using such adhesives with a high shear modulus and high strength, a particularly stable composite element can be produced that can be used without additional stiffening elements, such as the frame profiles with large cross-sections that are usually required. This allows for the production of lighter, slimmer, and more aesthetically pleasing composite elements, for example, for large-area glazing in buildings.
  • a composite element in particular a composite element for an insulating glass unit, an insulating glass unit, a profile element, a window, a door, and a method for manufacturing a composite element or an insulating glass unit, in particular in such a way that an insulating glass unit can be provided which is particularly shear-resistant, but at the same time lightweight, stable and, due to material savings, more cost-effective than most conventional insulating glass units, and which, in addition, compared to the prior art, such as in WO 2014/184256 A1 taught that it exhibits improved gas and moisture tightness.
  • a composite element in particular a composite element for an insulating glass unit, comprises at least a first pane element, at least a second pane element, and a space formed between the first pane element and the second pane element, as well as at least one profile element, wherein the profile element has an outer surface facing away from the space between the panes and an inner surface facing the space between the panes, and wherein the profile element has at least a first connecting surface and at least a second connecting surface, wherein a first connecting means is provided on the first and on the second connecting surface, wherein the profile element has a third connecting surface adjacent to the first connecting surface, on which a second connecting means is provided, and a fourth connecting surface adjacent to the second connecting surface, on which a third connecting means is provided, and wherein the first pane element and the The second pane element is connected in a shear-resistant manner by means of the profile element and the first bonding agent and the second bond
  • the composite element can, in particular, be a composite element for an insulating glass unit.
  • the profile element can, for example, be the spacer of an insulating glass unit.
  • a composite element comprising at least one first and at least one second pane element, which can be used, for example, in connection with insulating glass panes for windows or doors, can be provided in a particularly shear-resistant, but at the same time lightweight, stable and more cost-effective due to the material savings, and is also gas- and moisture-tight.
  • the composite element according to the invention due to its advantageous mechanical properties, can be used without or with significantly reduced additional stiffening measures, such as metal stiffeners in the window frame.
  • additional stiffening measures such as metal stiffeners in the window frame.
  • the first and second pane elements can be, for example, glass panes or plastic panes.
  • insulating glass units comprising at least one first and at least one second pane
  • a noble gas usually argon
  • the noble gas improves the insulating effect of the insulating glass unit. Gas loss leads to reduced insulation performance.
  • a barrier film is used, as proposed. This barrier film is attached to the profile element in such a way that it seals the space between the panes as completely as possible, up to the second or third bonding agent, preventing gas loss. Sealing the space between the panes is also necessary with shear-resistant bonding.
  • shear-resistant bonding may require optimizing the geometry of the profile element to increase the rigidity of the insulating glass unit.
  • the arrangement of the barrier film, as well as the second and third bonding agents, must be taken into account to ensure gas tightness even with shear-resistant bonding.
  • the gas tightness of insulating glass panes is regulated in DIN EN 1279-3.
  • the sealing system formed by the second and third bonding agents and the barrier film prevents moisture from penetrating the space between the panes.
  • Penetrating moisture would cause the surfaces of the first or second pane facing the space between the panes to become wet with condensation.
  • the penetrating water damages the glass surface and its coating. Besides the visible formation of droplets, this leads to a so-called “clouding" of the pane, whereby the moisture penetrating the space between the panes causes the pane to become milky and cloudy.
  • this process can be delayed by introducing a desiccant located in the space between the panes.
  • a desiccant located in the space between the panes.
  • condensation forms, leading to the aforementioned clouding of the insulating glass unit.
  • the desiccant can be contained within or by the profile element.
  • the profile element is sealed to the ambient air by the barrier film but open to the space between the panes, allowing moisture in the space between the panes to be absorbed by the desiccant contained within the profile element.
  • the second and third bonding agent which preferably is at least partially polyisobutylene (PIB) and/or comprises, seals the gap between the disc elements and the barrier film or the gap between the disc elements and the profile element against penetrating moisture.
  • PIB polyisobutylene
  • the barrier film can be multilayered. It can comprise at least one polymeric film, for example, with a thickness of 10 ⁇ m to 100 ⁇ m, at least one polymeric layer, for example, with a thickness of 5 ⁇ m to 80 ⁇ m, and a metallic layer, for example, with a thickness of 10 nm to 1500 nm, or a ceramic layer, for example, with a thickness of 10 nm to 1500 nm.
  • the polymeric film and the polymeric layer can be made of the same material and/or have the same thickness.
  • the barrier film can have at least two metallic layers and/or ceramic layers arranged alternately with at least one polymeric layer.
  • the barrier film can consist of a polymeric film with a metallic layer on it, a polymeric layer placed on top of that, and a second metallic layer.
  • the barrier film can be multilayered, comprising at least one metal-containing barrier layer, for example with a thickness of 1 ⁇ m to 20 ⁇ m, a polymer layer, for example with a thickness of 5 ⁇ m to 80 ⁇ m, and a metal-containing thin film, for example with a thickness of less than 100 nm, in particular a thickness of 5 nm to 30 nm.
  • the individual layers can be bonded together by adhesives.
  • the barrier film can also include at least one second metal-containing thin film.
  • the metal-containing thin film can be adjacent to the polymer layer.
  • the metal-containing thin film can be on the outside, so that the layer sequence is, for example: metal-containing barrier layer - polymer layer - metal-containing thin film.
  • the polymer layer can also be on the outside, so that the layer sequence is, for example: metal-containing barrier layer - metal-containing thin film - polymer layer.
  • the metal-containing thin film is preferably deposited by a PVD process (physical vapor deposition).
  • the metal-containing thin film preferably contains metals and/or metal oxides.
  • the metal-containing thin film consists of aluminum and/or aluminum oxide.
  • the metal-containing barrier layer preferably contains aluminium, silver, copper and/or alloys or mixtures thereof.
  • the polymeric layer and/or polymeric film preferably comprises polyethylene terephthalate, ethylene vinyl alcohol, polyvinylidene chloride, polyamides, polyethylene, polypropylene, silicones, acrylonitriles, polyacrylates, polymethyl acrylates and/or copolymers or mixtures thereof.
  • the barrier film can exhibit a gas permeation of less than 0.001 g/(m2 h).
  • the barrier film can be designed differently.
  • the shear-resistant bonding proposed for this composite element serves to permanently bond the glass panes of the insulating glass units.
  • the connection of the glass panes to the profile element is achieved via a two-component (meth)acrylate adhesive applied to the bonding surfaces of the profile element.
  • polymer encompasses, on the one hand, a collective of chemically uniform macromolecules that differ in degree of polymerization, molar mass, and chain length, which are formed by a polymerization reaction (polymerization, polyaddition, polycondensation).
  • the term also encompasses derivatives of such a collective of macromolecules from polymerization reactions—that is, compounds obtained through reactions, such as additions or substitutions, of functional groups on predefined macromolecules, and which can be chemically homogeneous or chemically heterogeneous.
  • prepolymers meaning reactive oligomeric pre-adducts whose functional groups are involved in the construction of macromolecules.
  • polymeric polyol encompasses any polymer, as defined above, that contains more than one hydroxyl group.
  • polymeric diol encompasses any polymer containing exactly two hydroxyl groups.
  • polyurethane polymer includes all polymers produced by the so-called diisocyanate polyaddition process. This also includes polymers that are almost or entirely free of urethane groups. Examples of polyurethane polymers are polyether polyurethanes, polyester polyurethanes, polyether polyureas, polyureas, polyester polyureas, polyisocyanurates, and polycarbodiimides.
  • molecular weight refers to the defined and discrete molar mass (in grams per mole) of a molecule or a part of a molecule, also referred to as a "residue”.
  • Mean molecular weight refers to the number mean M ⁇ sub> n ⁇ /sub> of a particularly polydisperse oligomeric or polymeric mixture of molecules or residues, which is usually determined by gel permeation chromatography (GPC) against polystyrene as a standard.
  • (Meth)acrylate means "methacrylate” or "acrylate”.
  • a dashed line in the formulas in this document represents the bond between a substituent and the associated molecular residue, unless otherwise specified.
  • Room temperature is defined as approximately 23°C. Unless otherwise stated, all industry norms or standards mentioned in this document refer to the version of the industry norm or standard valid at the time of filing the patent application.
  • weight percent refers to a percentage mass fraction which, unless otherwise stated, relates to the mass (weight) of the entire composition, or, depending on the context, to the entire molecule.
  • the two-component (meth)acrylate adhesive used as the first bonding agent consists of a first component K1 and a second component K2.
  • R 1 in formula (IIIa) preferably represents a methyl group.
  • R 2 in formula (Illa) represents a linear or branched hydroxyalkyl group with 2 to 4 carbon atoms.
  • monomers are hydroxypropyl acrylate (HPA), hydroxypropyl methacrylate (HPMA), hydroxybutyl acrylate (HBA) or hydroxybutyl methacrylate (HBMA), preferably hydroxyethyl acrylate (HEA) or hydroxyethyl methacrylate (HEMA), with hydroxyethyl methacrylate (HEMA) being particularly preferred.
  • R 2 in formula (Illa) represents a residue with 4 to 8 carbon atoms comprising an aliphatic 5- or 6-ring with one or two ether oxygens in the ring structure.
  • R 2 in formula (Illa) usually represents a hydroxyethyl group or a benzyl group or at least one of the groups (IVa) to (IVc) in formula (IV), where the dashed lines in forms (IV) represent the bond between the oxygen atom and R 2.
  • Examples of such monomers A are benzyl acrylate (BNA), benzyl methacrylate (BNMA), hydroxyethyl acrylate (HEA), hydroxyethyl methacrylate (HEMA), tetrahydrofurfuryl methacrylate (THFMA), and the isomeric mixture glycerol formal methacrylate (“glycerol formal methacrylate” comprising structures (IVb) and (IVc) in formula (IV); CAS No. 1620329-57-8 ), which is available from Evonik under the trade name GLYFOMA.
  • BNA benzyl acrylate
  • BNMA benzyl methacrylate
  • HEMA hydroxyethyl methacrylate
  • THFMA tetrahydrofurfuryl methacrylate
  • glycerol formal methacrylate comprising structures (IVb) and (IVc) in formula (IV); CAS No. 1620329-57-8 ), which is available from Evonik under the trade
  • Most preferred monomers A are benzyl methacrylate (BNMA), tetrahydrofurfuryl methacrylate (THFMA), hydroxyethyl methacrylate (HEMA), and glycerol formyl methacrylate (GLYFOMA).
  • BNMA benzyl methacrylate
  • THFMA tetrahydrofurfuryl methacrylate
  • HEMA hydroxyethyl methacrylate
  • GLYFOMA glycerol formyl methacrylate
  • R 3 in formula (IIIb) preferably represents a methyl group.
  • R4 in formula (IIIb) preferably represents a linear alkyl group with 13 to 18 carbon atoms in the chain. If a mixture of different chain lengths is present in group R4 , the average value of the chain lengths formally serves as the measure of the effective chain length in R4 .
  • Examples of such monomers B are lauryl tetradecyl acrylate (LATEA), lauryl tetradecyl methacrylate (LATEMA), stearyl acrylate (STEA), and stearyl methacrylate (STEMA). Lauryl tetradecyl methacrylate (LATEMA) and stearyl methacrylate (STEMA) are the most preferred.
  • Component K1 contains between 25 wt.% and 75 wt.%, preferably between 40 wt.% and 60 wt.%, based on component K1, of the mixture of monomer A and monomer B.
  • the mass ratio of monomer A to monomer B in component K1 should be set between 1:1 and 9:1, preferably between 6:4 and 8:2. Within these limits, it is possible to achieve improved elasticity both at room temperature and at very low temperatures down to -20 °C.
  • the elastomer C of formula (I) preferably has an average molecular weight of 1,000 to 40,000 g/mol, in particular of 1,000 to 30,000 g/mol, preferably of 1,000 to 20,000 g/mol.
  • the residue X represents a polymeric polyol after removal of two OH groups, wherein this polymeric polyol is in particular a polyalkylene polyol, a polyoxyalkylene polyol or a polyurethane polyol; a polyhydroxy-functional ethylene-propylene, ethylene-butylene or ethylene-propylene diene copolymer; a polyhydroxy-functional copolymer of dienes such as 1,3-butanediene or diene mixtures and vinyl monomers such as styrene, acrylonitrile or isobutylene; a polyhydroxy-functional polybutadiene polyol; a polyhydroxy-functional acrylonitrile/butadiene copolymer; or a polysiloxane polyol.
  • this polymeric polyol is in particular a polyalkylene polyol, a polyoxyalkylene polyol or a polyurethane polyol; a polyhydroxy-functional ethylene-propylene,
  • Polyhydroxy-terminated acrylonitrile/butadiene copolymers are typically produced from carboxyl-terminated acrylonitrile/butadiene copolymers, which are commercially available, for example, under the name Hycar® CTBN from Emerald Performance Materials, LLC, USA, and epoxides or amino alcohols.
  • Suitable elastomers C of formula (I) are, for example, commercially available from the company Kraton Polymers, USA, or under the trade names Hycar® VTB and Hycar® VTBNX from Emerald Performance Materials, LLC, USA.
  • the polymeric polyol is a polymeric diol PD.
  • the elastomer C of formula (I) is preferably a polyurethane (meth)acrylate.
  • Such compounds are typically prepared by the reaction of at least one diol D with at least one diisocyanate and a (meth)acrylic acid, a (meth)acrylamide or a (meth)acrylic acid ester having a hydroxyl group.
  • this conversion can be carried out by reacting the diol D and the diisocyanate using conventional methods, for example at temperatures of 50 °C to 100 °C, optionally with the use of suitable catalysts, taking care to ensure that the NCO groups are present in stoichiometric excess compared to the OH groups.
  • the polyurethane polymer resulting from this reaction is then reacted with a (meth)acrylic acid, a (meth)acrylamide or with a (meth)acrylic acid ester having a hydroxyl group, in particular with a hydroxyalkyl (meth)acrylate such as hydroxypropyl acrylate (HPA), hydroxypropyl methacrylate (HPMA), hydroxybutyl acrylate (HBA) or hydroxybutyl methacrylate (HBMA), preferably with hydroxyethyl acrylate (HEA) or hydroxyethyl methacrylate (HEMA), or with a monohydroxypoly(meth)acrylate of a polyol, preferably of glycerol or trimethylolpropane, to form a polyurethane (meth)acrylate.
  • HPA hydroxypropyl acrylate
  • HPMA hydroxypropyl methacrylate
  • HBA hydroxybutyl acrylate
  • HBMA hydroxy
  • the diol D can be reacted with the diisocyanate, with the OH groups being present in stoichiometric excess compared to the NCO groups.
  • the polyurethane polymer resulting from this reaction which terminates with hydroxyl groups, can be esterified with a (meth)acrylic acid to give the elastomer C of formula (I).
  • Another method for producing elastomer C is, in a first step, the (meth)acrylic acid, the (meth)acrylamide or the (meth)acrylic acid ester, which has a hydroxyl group, in particular hydroxyalkyl(meth)acrylate such as hydroxypropyl acrylate (HPA), hydroxypropyl methacrylate (HPMA), hydroxybutyl acrylate (HBA) or hydroxybutyl methacrylate (HBMA), preferably hydroxyethyl acrylate (HEA) or hydroxyethyl methacrylate (HEMA), or a monohydroxypoly(meth)acrylate of a polyol, preferably of glycerol or trimethylolpropane, is reacted with at least one diisocyanate, which is used in an amount such that the NCO groups are in excess of the OH groups.
  • HPA hydroxypropyl acrylate
  • HPMA hydroxypropyl methacrylate
  • HBA hydroxy
  • the resulting intermediate which contains an isocyanate group, is reacted with at least one diol D to give the elastomer C of formula (I).
  • the elastomer C of formula (I) can be prepared by esterifying a (meth)acrylic acid with a diol D, wherein the diol is present in stoichiometric excess.
  • the partially esterified diol D reacts with a diisocyanate to give the elastomer C of formula (I).
  • Preferred diols D are polyoxyalkylene diols, also called “polyether diols", polyester diols, polycarbonate diols, and mixtures thereof.
  • the most preferred diols are polyoxyethylene diols, polyoxypropylene diols, or polyoxybutylene diols.
  • Polyoxyalkylene diols can exhibit varying degrees of unsaturation (measured according to ASTM D-2849-69 and expressed in milliequivalents of unsaturation per gram of polyol (mEq/g)). Those with a low degree of unsaturation are produced, for example, using so-called double metal cyanide complex catalysts (DMC catalysts), while those with a higher degree of unsaturation are produced, for example, using anionic catalysts such as NaOH, KOH, CsOH, or alkali alkoxides.
  • DMC catalysts double metal cyanide complex catalysts
  • anionic catalysts such as NaOH, KOH, CsOH, or alkali alkoxides.
  • polyoxyalkylene diols with a low degree of unsaturation particularly less than 0.01 mEq/g, is preferred for diols with a molecular weight of ⁇ 2000 g/mol.
  • diisocyanates are suitable. Examples include 1,6-hexamethylene diisocyanate (HDI), 2-methylpentamethylene-1,5-diisocyanate, and 2,2,4- and 2,4,4-trimethyl-1,6-hexamethylene diisocyanate (TMDI).
  • HDI 1,6-hexamethylene diisocyanate
  • TMDI 2,2,4- and 2,4,4-trimethyl-1,6-hexamethylene diisocyanate
  • 1,12-Dodecamethylene diisocyanate, lysine and lysine ester diisocyanate, cyclohexane-1,3-diisocyanate, cyclohexane-1,4-diisocyanate, 1-isocyanato-3,3,5-trimethyl-5-isocyanatomethyl-cyclohexane ( isophorone diisocyanate or IPDI), perhydro-2,4'-diphenylmethane diisocyanate and perhydro-4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 1,4-diisocyanato-2,2,6-trimethylcyclohexane (TMCDI), 1,3- and 1,4-bis-(isocyanatomethyl)-cyclohexane, m- and p-xylylene diisocyanate (m- and p-XDI), m- and p-tetramethyl-1,3-xylylene diisocyan
  • component K1 contains tetrahydrofurfuryl methacrylate (THFMA) as monomer A , lauryl tetradecyl methacrylate (LATEMA) and/or stearyl methacrylate (STEMA) as monomer B , and in particular no further monomers, and polyurethane (meth)acrylate as elastomer C.
  • THFMA tetrahydrofurfuryl methacrylate
  • LATEMA lauryl tetradecyl methacrylate
  • STEMA stearyl methacrylate
  • polyurethane (meth)acrylate as elastomer C.
  • component K1 contains glycerol formyl methacrylate (GLYFOMA) as monomer A , lauryl tetradecyl methacrylate (LATEMA) and/or stearyl methacrylate (STEMA) as monomer B , and in particular no further monomers, and polyurethane (meth)acrylate as elastomer C.
  • GLYFOMA glycerol formyl methacrylate
  • LATEMA lauryl tetradecyl methacrylate
  • STEMA stearyl methacrylate
  • polyurethane (meth)acrylate as elastomer C.
  • component K1 contains hydroxyethyl methacrylate (HEMA) as monomer A , lauryl tetradecyl methacrylate (LATEMA) and/or stearyl methacrylate (STEMA) as monomer B , and in particular no further monomers, and polyurethane (meth)acrylate as elastomer C.
  • HEMA hydroxyethyl methacrylate
  • LATEMA lauryl tetradecyl methacrylate
  • STEMA stearyl methacrylate
  • polyurethane (meth)acrylate as elastomer C.
  • component K1 contains benzyl methacrylate (BNMA) as monomer A , lauryl tetradecyl methacrylate (LATEMA) and/or stearyl methacrylate (STEMA) as monomer B , and in particular no further monomers, and polyurethane (meth)acrylate as elastomer C.
  • BNMA benzyl methacrylate
  • LATEMA lauryl tetradecyl methacrylate
  • STEMA stearyl methacrylate
  • elastomer C polyurethane (meth)acrylate
  • the adhesive preferably contains in component K1 an additional 0.5 wt.% to 5 wt.%, based on component K1, of an adhesion promoter, in particular an organosilane, and/or a metal (meth)acrylate or a (meth)acrylate of formula (II).
  • an adhesion promoter in particular an organosilane, and/or a metal (meth)acrylate or a (meth)acrylate of formula (II).
  • the R' group represents either a hydrogen atom or a methyl group.
  • n represents a value from 1 to 15, particularly from 1 to 5, preferably from 1 to 3.
  • m represents a value from 1 to 3, and
  • p represents a value of 3 minus m.
  • Preferred metal (meth)acrylates are metal (meth)acrylates of calcium, magnesium, or zinc, which have a hydroxyl group and/or (meth)acrylic acid or (meth)acrylate as a ligand or anion.
  • Particularly preferred metal (meth)acrylates are zinc (meth)acrylate, calcium (meth)acrylate, Zn(OH)(meth)acrylate, and magnesium (meth)acrylate.
  • Preferred (meth)acrylates of formula (II) are 2-methacryloyloxyethyl phosphate, bis(2-methacryloyloxyethyl) phosphate, tris(2-methacryloyloxyethyl) phosphate, and mixtures thereof.
  • Preferred organosilanes are epoxy-functional silanes, especially 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane.
  • Adhesion promoters serve to improve adhesion to specific substrates.
  • the use of phosphorus-containing (meth)acrylates according to formula (II) is particularly advantageous for metal surfaces (aluminum, anodized aluminum, etc.).
  • Organosilanes improve adhesion to glass and ceramic surfaces.
  • Metal (meth)acrylates are also advantageous for bonding, for example, to metal surfaces.
  • the proportion of any adhesion promoter present in component K1 is preferably between 1 and 3 wt.%, based on component K1.
  • the adhesive in component K1 may preferably additionally contain at least one core-shell polymer.
  • Core-shell polymers consist of an elastic core polymer and a rigid shell polymer.
  • Particularly suitable core-shell polymers consist of a rigid shell of a rigid thermoplastic polymer grafted onto a core of cross-linked elastic acrylate or butadiene polymer.
  • Particularly suitable core-shell polymers are those that swell in monomer A and/or co-monomer B , but do not dissolve in it.
  • Preferred core-shell polymers are so-called MBS polymers, which are commercially available, for example, under the trade names Clearstrength® from Arkema Inc., USA, or Paraloid® from Rohm and Haas, USA.
  • the core-shell polymers are preferably used in an amount of 0.01 to 30 wt.%, particularly 5 to 20 wt.%, based on component K1 .
  • the two-component adhesive may additionally preferably contain at least one radical curing activator, also referred to as a catalyst, in component K1 .
  • the activator is, in particular, a tertiary amine, a transition metal salt, or a transition metal complex.
  • Suitable tertiary amines include, for example, N,N-dimethyl-p-toluidine, N,N-diethyl- p - toluidine, N,N-methyl-N-hydroxyethyl- p- toluidine, N,N- bis (2-hydroxyethyl) -p- toluidine, as well as alkoxylated N,N-bis(hydroxyethyl) -p- toluidines, N-ethoxylated p -toluidine, N-alkylmorpholine, and mixtures thereof.
  • Transition metal salts and transition metal complexes include, for example, salts and complexes of cobalt, nickel, copper, manganese, or vanadium. Mixtures of such substances can also be used as activators. The most preferred activator is N,N-Bis-(2-Hydroxyethyl)-para-Toluidine.
  • the activator is preferably used in an amount of 0.01 to 2.5 wt.%, in particular 0.5 to 2.5 wt.%, based on component K1 .
  • the two-component adhesive additionally contains a radical curing inhibitor in component K1 .
  • a radical curing inhibitor in component K1 .
  • component K1 contains between 0.001 wt.% and 0.5 wt.%, based on component K1, at least one inhibitor for radical hardening, in particular an alkylated phenol, preferably 2,6-di-tert-butyl-p-cresol.
  • at least one inhibitor for radical hardening in particular an alkylated phenol, preferably 2,6-di-tert-butyl-p-cresol.
  • component K1 may preferably contain at least one additional filler.
  • Particularly suitable are natural, ground or precipitated calcium carbonates (chalks), optionally coated with fatty acids, especially stearates; montmorillonite; bentonite; barium sulfate ( BaSO4 , also called barite or barite); calcined kaolin; quartz flour; aluminum oxides; aluminum hydroxides; silicas, especially pyrogenic silicas; modified castor oil derivatives; and polymer powders or polymer fibers.
  • Calcium carbonates are preferred; coated calcium carbonates are usually preferred.
  • the filler is typically used in an amount of 0.01 to 35 wt.%, in particular 5 to 30 wt.%, preferably 15 to 25 wt.%, based on component K1 .
  • the second component K2 of the two-component (meth)acrylate adhesive comprises at least one radical curing initiator.
  • This initiator is a radical former that forms reactive radicals, which trigger the radical curing mechanism of the monomers in component K1 .
  • Molecules that form radicals under the influence of heat or electromagnetic radiation, which then lead to the polymerization of the composition are particularly suitable as such radical formers.
  • Radical generators include, in particular, thermally activatable radical generators and photoinitiators.
  • Thermally activatable radical initiators are particularly preferred if they are sufficiently stable at room temperature but already form radicals at slightly elevated temperatures.
  • One such radical initiator is... A peroxide, a perester, or a hydroperoxide.
  • Organic peroxides are preferred.
  • Dibenzoyl peroxide is most often preferred.
  • Photoinitiators are radical initiators that form radicals under the influence of electromagnetic radiation.
  • a photoinitiator that forms radicals when irradiated with electromagnetic radiation with a wavelength of 230 nm to 400 nm and is liquid at room temperature is particularly suitable.
  • the photoinitiator selected from the group consisting of ⁇ -hydroxyketones, phenylglyoxylates, monoacylphosphines, diacylphosphines, phosphine oxides, and mixtures thereof is particularly preferred, especially 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, benzophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropanone, methyl phenyl glyoxylate, oxyphenylacetic acid 2-[2-oxo-2-phenylacetoxy-ethoxy]ethyl ester, oxyphenylacetic acid 2-[2-hydroxy-ethoxy]ethyl ester, diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide, phenylbis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide, and mixtures thereof.
  • Such photoinitiators are commercially available, for example, from the IRGACURE® and DAROCUR® product lines of Ciba Special
  • Component K2 of the two-component adhesive preferably contains between 5 wt.% and 75 wt.%, based on component K2, of at least one initiator for radical curing, wherein the initiator is in particular a thermally activatable radical former, preferably a peroxide, a hydroperoxide or a perester, most preferably dibenzoyl peroxide. or wherein it is a photoinitiator, in particular a photoinitiator which forms radicals when irradiated with electromagnetic radiation of a wavelength of 230 nm to 400 nm.
  • the initiator is in particular a thermally activatable radical former, preferably a peroxide, a hydroperoxide or a perester, most preferably dibenzoyl peroxide.
  • a photoinitiator in particular a photoinitiator which forms radicals when irradiated with electromagnetic radiation of a wavelength of 230 nm to 400 nm.
  • Dibenzoyl peroxide is most preferred as an initiator in component K2 . It is preferably used dispersed in a plasticizer.
  • Component K2 of the two-component (meth)acrylate adhesive preferably additionally contains at least one additive selected from the group consisting of plasticizer, filler, thixotope additive and dye, in particular all of these additives.
  • fillers as described for component K1 are suitable as fillers.
  • Suitable colorants include non-reactive organic dyes and pigments.
  • Suitable thixotropic additives include all additives commonly used in (meth)acrylate compositions.
  • the described adhesive may contain additional components in one or both of its components.
  • additional components include viscosity modifiers, dyes, pigments, inhibitors, UV and heat stabilizers, metal oxides, antistatic agents, flame retardants, biocides, plasticizers, waxes, leveling agents, adhesion promoters, thixotropic agents, spacers, and other common raw materials and additives known to those skilled in the art.
  • the first bonding agent is a two-component (meth)acrylate composition, the two components of which , K1 and K2, are stored separately until application.
  • the first component, K1 contains, in particular, those ingredients of the described composition that possess radically polymerizable groups.
  • the second component, K2 contains, in particular, the radical initiators.
  • other components of a two-component composition especially those that could impair the storage stability of the composition through reaction with each other, can also be stored separately.
  • component K1 contains the components monomers, elastomers, core-shell.
  • the components K1, K2, and K2 are polymers, catalysts, adhesion promoters, pigments, and fillers.
  • the mixing ratio of K1 to K2 is typically between 1:1 and 10:1.
  • the two-component (meth)acrylate adhesive described above used as the first bonding agent, possesses high strength and stiffness, as well as sufficient elasticity, across a very wide temperature range covering the application range of insulating glass units. At room temperature, it exhibits high elasticity while simultaneously maintaining sufficient strength and stiffness to stabilize the composite element against stresses and wind loads, for example, without the need for additional bracing. Furthermore, it remains sufficiently elastic even at very low temperatures, such as down to -20 °C, surpassing conventional (meth)acrylate adhesives in this respect. Additionally, this two-component (meth)acrylate adhesive can be formulated without volatile, strongly unpleasant-smelling monomers such as methyl methacrylate (MMA).
  • MMA methyl methacrylate
  • the elongations at break of the two-component (meth)acrylate adhesive used according to the invention are at least 100%, preferably at least 150%, and particularly at least 200% or higher at room temperature (23°C).
  • the two-component (meth)acrylate adhesive used according to the invention exhibits elongations at break of at least 20%, preferably at least 25%, and particularly at least 30% or higher at a temperature of -20°C, which represents a significant improvement compared to typical two-component (meth)acrylate adhesives of the prior art.
  • the second and/or third bonding agent is or preferably comprises at least partially polyisobutylene (PIB).
  • the second and/or third connecting element may also be made partially or entirely of the same material as the
  • the first joining material consists of a two-component (meth)acrylate adhesive, as described above.
  • This adhesive can be identical to that of the first joining material, or it can be a different embodiment of the described two-component (meth)acrylate adhesive of the first joining material.
  • a composite element according to the invention with a two-component (meth)acrylate adhesive designed according to the invention as the first bonding agent, one of the advantages is that a particularly shear-resistant structure can be achieved.
  • a significantly higher stiffness of the composite element can be achieved with simultaneously lower material usage compared to conventional adhesives such as silicones.
  • the bonding agent also exhibits improved low-temperature stability compared to prior art (meth)acrylate adhesives.
  • the two-component (meth)acrylate adhesive formulated and used according to the invention exhibits particularly advantageous properties in this respect, as it possesses the necessary stiffness even at very low temperatures, as well as sufficient elasticity to absorb and transfer the tensile forces. At the same time, it possesses the other mechanical properties required for use as a primary bonding agent within the scope of this invention.
  • Important technical parameters therefore include, for example, the shear modulus of the adhesive, which is also temperature-dependent, as well as tensile strength and adhesion force. Furthermore, the coefficient of thermal expansion between the glass and the spacer, temperature differences between glass manufacturing and use, wind loads depending on the glass surface area, dead loads depending on glass thickness and surface area, and stresses caused by installation and use must also be considered. This type of structural glass bonding can, for example, achieve particularly gentle glazing and reduce the risk of glass breakage.
  • the first edge of the barrier film is arranged in the second bonding element such that a distance a1 remains between the first edge of the barrier film and the first pane element, and/or the second edge of the barrier film is arranged on or in the third bonding element such that a distance a2 remains between the second edge of the barrier film and the second pane element.
  • a particular consideration in this embodiment is to avoid a heat conduction bridge across the barrier film from the first pane element to the second pane element.
  • the profile element can be made of a glass fiber reinforced plastic, e.g., BASF Ultraduf® GF50. If the profile element, which acts as a spacer between the first and second pane elements, is made of glass fiber reinforced plastic, heat transfer can be further reduced compared to embodiments using metallic spacers.
  • a glass fiber reinforced plastic e.g., BASF Ultraduf® GF50.
  • the barrier film can be laminated onto the profile element.
  • the barrier film is embedded in the matrix of the profile element.
  • the profile element has a cavity that is in gas exchange with the space between the discs.
  • a desiccant can be arranged in the cavity of the profile element or the cavity can be filled with a desiccant.
  • the barrier film is arranged on the outer side of the profile element facing away from the cavity. In an alternative embodiment, the barrier film is arranged on the inner side of the profile element facing the cavity.
  • first and/or the second connecting surface is at least partially designed as a recess, in particular as a recess which is such that it is recessed compared to the third and/or fourth connecting surface, in particular with regard to the bearing surface on the first or second disc element.
  • the recess can be, for example, a joint or a stepped depression.
  • Corner areas can be particularly critical because the highest stresses can occur there.
  • the joint width plays a comparatively minor role in the shear-resistant bond.
  • the stress in the adhesive and glass can be controlled by adjusting the joint width.
  • Increased stiffness of the composite element is particularly advantageous when, for example, deflection due to wind loads can occur when the composite element is used as an insulating glass unit. This can happen, for instance, in the division area of two-part windows or in the unsupported area of facades. In such cases, it may be necessary to structurally reinforce the central area, which, according to the prior art, is achieved by larger frame cross-sections or additional stiffeners within the frame profile.
  • the design basis for the deflection must satisfy the condition ⁇ l/200, where l is the length of the glass edge.
  • the previously necessary additional stiffeners can be completely or partially omitted and/or frame cross-sections can be reduced, or, with the same frame cross-sections and stiffeners, larger ones can be manufactured. This leads to significant material savings and is also visually appealing.
  • the recess for applying the first bonding agent has a width of at least 5 mm, preferably at least 6 mm and a depth of at least 1.5 mm, preferably at least 2 mm, in order to ensure an extension of the first bonding agent between the first bonding surface and the first disk element and/or the second bonding surface and the second disk element in a width of at least 5 mm, preferably at least 6 mm, and in a thickness of at least 1.5 mm, preferably at least 2 mm.
  • the profile element is positioned between the first disc element and the second disc element in such a way that its outer surface is flush with the first disc element and the second disc element.
  • the profile element is positioned between the first and second pane elements such that the recesses for receiving the first connecting element face away from the space between the panes. In an alternative embodiment, the profile element is positioned between the first and second pane elements such that the recesses for receiving the first connecting element face towards the space between the panes.
  • the profile element may be designed to have a box-like base body with respect to its cross-section.
  • This box-like shape can be achieved, for example, by having a substantially rectangular or square cross-section.
  • the base body is at least partially hollow inside or has and/or forms a cavity, whereby, for example, the cavity is at least partially permeable and/or perforated, and furthermore, for example, the cavity is at least partially filled with a desiccant (a hygroscopic material).
  • a desiccant a hygroscopic material
  • a first web and/or a second web is formed on the base body, wherein at least one side wall of the first web forms at least partially the first connecting surface and/or wherein at least one side wall of the second web forms at least partially the first connecting surface.
  • first pane element and the second pane element are at least partially made of glass
  • the profile element is at least partially made of glass fiber reinforced material, in particular at least partially of glass fiber composite material, preferably at least partially of glass fiber reinforced plastic.
  • an insulating glass pane with the features of claim 20.
  • an insulating glass pane is provided with at least one composite element according to one of claims 1 to 19.
  • a window with the features of claim 21.
  • a window is designed with a composite element according to one of claims 1 to 19.
  • a door with the features of claim 22.
  • a door is provided with at least one composite element according to one of claims 1 to 19 and/or with at least one insulating glass pane according to claim 20.
  • the present invention relates to a method for manufacturing a composite element with the features of claim 23.
  • a composite element in particular a composite element for an insulating glass unit, at least one first pane element and at least one second pane element, as well as at least one first profile element, are joined together by bonding, wherein the profile element has at least one first bonding surface and/or at least one second bonding surface, wherein the first and/or the second bonding surface is used for applying and/or receiving a first a connecting means is provided and is configured, wherein a third connecting surface is provided adjacent to the first connecting surface for the application and/or reception of a second connecting means and/or a fourth connecting surface is provided adjacent to the second connecting surface for the application and/or reception of a third connecting means, and wherein the first disc element and the second disc element are connected by means of the profile element and the first connecting means and optionally the second connecting means and the third connecting means, wherein the composite element has the features according to any one of claims 1 to 19.
  • the present invention relates to a method for manufacturing an insulating glass pane with the features of claim 24. It is provided that for manufacturing an insulating glass pane, at least one composite element according to one of claims 1 to 19 or a composite element obtained by the method according to claim 23 is used.
  • Figure 1 and Figure 2 Figure 1 shows two embodiments of an insulating glass pane 100 with at least one composite element 10, which is formed by the pane elements 20 and 22 and the profile element 30.
  • the insulating glass pane 100 has in the Figure 1 and Figure 2
  • the embodiments shown include a third disc element 24 and a further profile element 30, which connects the third disc element 24 to the disc element 22.
  • the two profile elements 30 are identical in construction within each embodiment, but differ between the two embodiments.
  • the embodiment in Figure 1 In addition to a box-shaped base body 36, it has a first web 38 and a second web 39, which are described in more detail below.
  • the exemplary embodiment in Figure 2 The embodiment has only a box-shaped base body 36 in cross-section. Figure 1 It can also be designed such that the first bridge 38 and the second bridge 39 are attached above the base body 36.
  • the space between the disk elements 20, 22, 24 is filled with a gas.
  • a gas could, for example, be argon.
  • the second and third disc elements 22, 24 together with the further profile element located between them form another composite element 10', which is essentially identical to the first composite element 10 and which is now described in detail below:
  • the composite element comprises the first disc element 20 and a second disc element 22 as well as the first profile element 30 or spacer 30.
  • the profile element 30 has a first connecting surface 32 and a second connecting surface 33, wherein the first and the second connecting surfaces 32, 33 are provided and designed for the application and reception of a first connecting element 40.
  • the first bonding agent 40 is, in all embodiments, a two-component (meth)acrylate adhesive as defined in claim 1, for example composition E1 as described further below.
  • a two-component (meth)acrylate adhesive as defined in claim 1, for example composition E1 as described further below.
  • the first and second connecting surfaces 32, 33 are designed as recesses which are such that they are set back from the third and/or fourth connecting surface 34, 35 with respect to the bearing surface on the first or second disk element 20, 22.
  • the depression here is a joint or a step-like depression.
  • the joint width y plays a comparatively minor role in the shear-resistant bond.
  • the stress in the adhesive and glass can be controlled by adjusting the joint width y.
  • the larger the area (resulting from joint width and perimeter) the lower the stress in the adhesive joint and between the adhesive 40 and the glass of the pane element 20, 22.
  • Adjacent to the first bonding surface 32 is a third bonding surface 34 for the application and/or reception of a second bonding agent 50 and adjacent to the second bonding surface 33 is a fourth bonding surface 35 for the application and/or reception of a second bonding agent 50.
  • first disk element 20 and the second disk element 22 are connected by means of the profile element 30 and the first connecting agent 40 and the second connecting agent 50, here polyisobutylene (PIB).
  • PIB polyisobutylene
  • the profile element 30 has in both embodiments in Figure 1 and Figure 2
  • the basic body 36 has a box-like cross-section.
  • the basic body 36 is at least partially hollow inside and has a cavity 37.
  • the cavity 37 is at least partially permeable and perforated and filled with a hygroscopic material. This allows moisture to be absorbed.
  • a first web 38 and a second web 39 are integrally formed, wherein a side wall of the first web 38 at least partially forms the first connecting surface 32 and wherein a side wall of the second web 39 at least partially forms the second connecting surface 33.
  • first bridge 38 and the second bridge 39 are attached above the base body 36.
  • the webs are at least partially designed to exhibit a certain degree of flexibility, thereby compensating for stress forces that can occur, for example, due to high pressure differentials between the gas in the space between the disk elements 20, 22, 24 and atmospheric pressure.
  • This provides additional stability.
  • Such flexibility can be achieved, for example, by having a thinner wall thickness at at least one point in the respective web, allowing controlled, reversible bending. It is also possible to manufacture the respective web partially from a softer, more elastic material, thus achieving bending in the area of this material.
  • the first disk element 20 and the second disk element 22 are in both illustrated embodiments in Figure 1 and Figure 2 each is at least partially made of glass, and the profile element 30 is also made of glass fiber reinforced plastic.
  • Figure 1 shows a further embodiment of a composite element according to the invention.
  • the profile element 30 is also designed as a hollow profile with a box-like base body 36 for a shear-resistant connection of a first disc element 20 to a second disc element 22, forming a space 26 between the discs.
  • the profile element 30 has an outer surface 43 facing away from the space 26 between the discs and an inner surface 44 facing the space 26 between the discs.
  • the first and second bonding surfaces 32, 33 on the profile element 30 form recesses 42 for the introduction of the first bonding agent 40 in the form of a two-component (meth)acrylate adhesive, as defined in claim 1.
  • the recesses can specifically have a width of 6 mm and a depth of 2 mm.
  • a second bonding agent 50 and a third bonding agent 52 which in both cases is formed as polyisobutylene (PIB), are provided.
  • a barrier film 60 is arranged on the outer surface 43 of the profile element 30, for example laminated, which extends at both ends to the second connecting element 50 and the third connecting element 52 respectively, such that a first film edge 62 of the barrier film 60 is received at or in the second connecting element 50 and a second film edge 64 is received at or in the third connecting element 52.
  • the barrier film 60 is not in contact with the first pane element 20 or the second pane element 22, but rather a distance a1 of at least 0.2 mm is provided between the first film edge 62 and the first pane element 20, and a similar distance a2 of at least 0.2 mm is provided between the second film edge 64 and the second pane element 22.
  • the profile element 30 forms a cavity 37 which is filled with desiccant. Perforations 45 are provided on the inside 44 of the profile element 30 to allow gas exchange between the space between the panes 26 and the cavity 37.
  • the profile element can be arranged with its outer surface 43 flush with the outer edges of the first pane element 20 and the second pane element 22. This reduces the visible width of the profile element.
  • This arrangement offers several advantages, namely, as already mentioned, improved The reduced sightline improves the appearance and provides better thermal insulation. Furthermore, sealant can also be saved.
  • a closed frame made of profile elements is provided along the edges of the pane elements 20, 22.
  • the profile element 30 is filled with desiccant.
  • the second bonding agent 50 and the third bonding agent 52 are applied to the profile element 30 at the third and fourth bonding surfaces 34, 35.
  • the first pane element 20, profile element 30, and second pane element 22 are pressed together.
  • the second and third bonding agents 50, 52 provide early strength until a first bonding agent 40 is introduced and cured.
  • the first bonding agent 40 can be injected into the two chambers created by the recesses 42 on the profile element 30, located between the profile element 30 and the first pane element 20, and between the profile element 30 and the second pane element 22, respectively.
  • the insulating glass unit is ready for use after the bonding agents have cured. When using Sika Fast as a two-component (meth)acrylate adhesive, this occurs after just a few minutes.
  • FIG 4 A further modified embodiment of a composite element is illustrated.
  • the profile element 30 is designed as an open profile element with a cavity 37 open to the space between the panes 26.
  • the barrier film 60 is arranged on an inner surface 44 of the profile element such that a first film edge 62 terminates at or in the second connecting element 50, which is arranged on a third connecting surface 34 of the profile element between the profile element 30 and the first pane element 20, and a second film edge 64 of the barrier film 60 terminates at or in the third connecting element 52, which is arranged on a fourth
  • the connecting surface 35 between profile element 30 and the second disc element 22 is located at the end.
  • a desiccant preferably a paste, can be arranged within the cavity 37 on the inner surface 44 of the profile element 30, which is covered by the barrier film 30.
  • the profile element 30 has recesses 42 for forming the first bonding surface 32 and the second bonding surface 33, into which the first bonding agent 40 can be introduced.
  • the production of the shear-resistant composite element which is also resistant in this embodiment, is analogous to the production steps shown in the embodiment according to Figure 3 described.
  • One advantage over the embodiment according to Figure 3 This results from the embodiment according to Figure 4 This is because the barrier film 60 is better protected during manufacturing, transport, and installation. Any damage to the barrier film 60 can significantly impair its moisture and gas tightness. Therefore, careful handling and protection of the film are necessary or at least advisable.
  • the profile element is arranged within the space between the panes 26 such that its recesses 42 face the space between the panes 26.
  • the profile element 30 is designed as a box-like base body 36, with perforations 45 also provided on the inside 44 of the profile element 30 to allow gas exchange between the desiccant contained in the profile element 30 and the space between the panes 26.
  • the barrier film 60 is provided on the outer surface 43 of the profile element 30, preferably laminated on, and extends with a first film edge 62 to or into a second connecting element 50, which is located between the third connecting surface 34 of the profile element 30 and the first
  • a second film edge 64 of the barrier film 60 extends to or into a third bonding element 52, which is provided between a fourth bonding surface 35 and the second film element 22.
  • first foil edge 62 and the second foil edge 64 are not in direct contact with the associated first pane element 20 or second pane element 22, but are spaced apart from it with a distance a 1 or a 2 , in order to avoid a direct thermal bridge between barrier foil 60 and first pane element 20 or second pane element 22.
  • the first bonding agent 40 which is also a two-component (meth)acrylate adhesive, is introduced between a first bonding surface 32, which is formed in a recess 42 and the first disk element 20 or the second bonding surface 33, which is also formed in a recess 42, and the second disk element 22 to form a shear-resistant connection.
  • the embodiment according to Figure 5 The modification is such that the first bonding agent 40 is applied to the first pane element 20 or the second pane element 22 and/or the profile element 30 before the insulating glass unit is pressed together.
  • the adhesive joint for the first bonding agent 40, formed by the recesses 42, is therefore oriented towards the space between the panes 26.
  • the bonding process can be integrated even better into the manufacturing process if it is appropriately designed.
  • the present invention makes it possible to save on stiffening materials in the manufacture of an insulating glass unit and to further improve thermal insulation, so that heating or cooling energy can also be saved in the temperature control of a building.
  • Table 1 Monomers used. 1 Monomer A according to the present invention. 2 Monomer B according to the present invention. abbreviation structure Name/Trade name GLYFOMA 1 VISIOMER® GLYFOMA (Evonik) MMA Methyl methacrylate BNMA 1 Benzyl methacrylate THFMA 1 Tetrahydrofurfuryl methacrylate IBOMA Isobornyl methacrylate LATEMA 2 Lauryl tetradecyl methacrylate (Houchi Chemicals) M131 MIRAMER® M131 (Miwon); Isodecyl methacrylate M193 MIRAMER® M193 (Miwon); Methoxy PEG600 Methacrylate M1053 MIRAMER ® M1053 (Miwon); LAMA Lauryl methacrylate STEMA 2 Stearyl methacrylate HEMA 1 Hydroxyethyl methacrylate
  • HEMA hydroxyethyl methacrylate
  • compositions were produced: The components listed in Tables 2 and 3, which were to be tested as component K1, were mixed and stirred together in the specified quantities in a dissolver at a maximum temperature of 80 °C until a macroscopically homogeneous paste was obtained.
  • Component K2 consisted of 46.5 wt% dibenzoyl peroxide (20%) in plasticizer, 50 wt% chalk, 3 wt% thixotropic agent, and 0.5 wt% of a pigment, all mixed together in a dissolver. This component K2 was used in all experiments in conjunction with the respective component K1 from Tables 2 and 3.
  • the manufactured components K1 and K2 were filled into the separate chambers of coaxial cartridges and used in a volume ratio K1 : K2 of 10 : 1.
  • TS tensile strength
  • Elong. elongation at break
  • Elongation at break is a direct measure of the elasticity of a measured sample. Samples that exhibited an elongation at break of at least 100% in the "RT" measurement and simultaneously an elongation at break of at least 20% in the "-20” measurement are considered suitable according to the invention. The first bonding agent was examined. The results of the elongation at break measurements are summarized in Table 4. ⁇ b>Table 2: ⁇ /b> Components according to the invention ⁇ b>K1 ⁇ /b>( ⁇ b>E1 ⁇ /b> to ⁇ b>E2 ⁇ /b>) and reference components ⁇ b>K1 ⁇ /b>( ⁇ b>R1 ⁇ /b> to ⁇ b>R6 ⁇ /b>).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Joining Of Glass To Other Materials (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verbundelement (10), insbesondere ein Verbundelement (10) für eine Isolierglasscheibe, wenigstens umfassend ein erstes Scheibenelement (20) und wenigstens ein zweites Scheibenelement (22) sowie wenigstens ein erstes Profilelement (30), wobei das Profilelement (30) wenigstens eine erste Verbindefläche (32) und/oder wenigstens eine zweite Verbindefläche (33) aufweist, wobei die erste und/oder die zweite Verbindefläche (32, 33) zur Applizierung und/oder Aufnahme eines ersten Verbindemittels (40) vorgesehen und beschaffen ist, wobei benachbart zur ersten Verbindefläche (32) eine dritte Verbindefläche (34) zur Applizierung und/oder Aufnahme eines zweiten Verbindemittels (50) und/oder benachbart zu zweiten Verbindefläche (33) eine vierte Verbindefläche (35) zur Applizierung und/oder Aufnahme eines zweiten Verbindemittels (50) vorgesehen ist und wobei das erste Scheibenelement (20) und das zweite Scheibenelement (22) mittels des Profilelementes (30) und des ersten Verbindemittels (40) und/oder des zweiten Verbindemittels (50) verbindbar oder verbunden sind, wobei das erste Verbindemittel (40) ein zweikomponentiger (Meth)acrylatklebstoff ist. Es ist weiterhin eine Barrierefolie (60) vorgesehen, die am Profilelement (30) angebracht ist und sich zwischen dem zweiten Verbindemittel (50) und dem dritten Verbindemittel (52) erstreckt, vorzugsweise ohne mit dem ersten oder zweiten Scheibenelement (20,22) in unmittelbarem Kontakt zu stehen.
Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung eine Isolierglasscheibe (100), ein Profilelement (30), ein Fenster, eine Tür sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundelementes bzw. einer Isolierglasscheibe (100).

Description

    Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verbundelement, insbesondere ein Verbundelement für eine Isolierglasscheibe, eine Isolierglasscheibe, ein Profilelement, ein Fenster, eine Tür sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundelementes bzw. einer Isolierglasscheibe.
    • Stand der Technik
  • Aus dem Stand der Technik sind bereits Isolierglasscheiben bekannt.
  • Mehrscheiben-Isolierglas (MIG), auch als Wärmedämmverglasung oder Isolierverglasung bezeichnet, ist ein aus mindestens zwei Glasscheiben zusammengesetztes Bauelement für z. B. Fenster. Zwischen den Scheiben befindet sich ein Hohlraum, der luftdicht verschlossen ist und der Wärmedämmung dient. Vorläufer waren die Doppelverglasung ohne Luftabschluss, das so genannte Verbundfenster und die doppelte Einzelverglasung beim Kastenfenster oder Winterfenster.
  • Die Isolierverglasung ist im Gegensatz zu sonstigen wärmedämmenden Verglasungsarten ein eigenständiges System, welches zur Funktionstüchtigkeit einen umgebenden Rahmen - in der Regel ein Fensterflügel - nicht benötigt. Erreicht wird dies mittels eines Randverbunds, der die einzelnen Glasscheiben auf Distanz zusammenhält und gleichzeitig den Scheibenzwischenraum hermetisch versiegelt. Im Scheibenzwischenraum befindet sich seit vielen Jahren nicht Luft, sondern beispielsweise meist das besser isolierende Edelgas Argon.
  • Um die Wärmeleitung einer Isolierglasscheibe zu minimieren, kann der Scheibenzwischenraum vergrößert werden. Da Gase bei zunehmenden Volumen jedoch Wärmemengen nicht nur durch Wärmeleitung (Konduktion), sondern auch durch Luftzug (Konvektion) übertragen, wird ab einem gewissen Scheibenabstand die Wärmedämmung durch das eingeschlossene Gas wieder schlechter. Um dies zu unterbinden, wird üblicherweise eine weitere (dritte) Glasscheibe in das Isolierglas eingebaut.
  • Der Randverbund hat die Aufgabe, die Glasscheiben auf Distanz mechanisch zusammenzuhalten und zu verhindern, dass Gasfüllung entweicht und statt ihrer Umgebungsluft und Luftfeuchtigkeit eindringen.
  • Am Beginn der technischen Entwicklung des Zweifach-Isolierglases lötete man einen metallischen Abstandhalter zwischen den beiden Scheiben ein. Eine andere Methode war, den Glasrand zu schmelzen und gleichzeitig zu kröpfen, um auf diese Weise die einzelnen Glasscheiben zu verschweißen.
  • Seit Jahrzehnten ist jedoch ein zweistufig geklebter Randverbund üblich. Ein 10 bis 20 mm breites Profil aus Aluminium, Edelstahl oder Kunststoff - der sogenannte Abstandhalter - ist beidseitig mit einer klebrigen Schicht Butylkautschuk versehen. Es verbindet die Scheiben nach starkem Zusammenpressen miteinander und stellt zugleich die erste Dichtungsebene dar. Beispielsweise wird in der DE 102 11 940 A1 ein Türblatt aus zwei Glasscheiben beschrieben, bei dem die Glasscheiben über ein an den Rändern der Glasscheiben angeordnetes Profil verbunden sind. Als Haft- und Dampfsperrschicht ist zwischen Profil und Glasscheibe jeweils ein Butylmaterial vorgesehen, dass den Türblattinnenraum gegen von außen eindringende Feuchtigkeit schützen soll.
  • Nach der Befüllung des Scheibenzwischenraums mit Gas wird die Lücke zwischen dem Umfang des Abstandshalters und den überstehenden Glaskanten mit einer zweiten dauerelastischen Dichtungsebene aus Polyurethan oder speziellen Polysulfiden versehen. Bei Fassadenelementen, die an dieser Stelle UV-Licht ausgesetzt sind, wird Silikon verwendet, das allerdings gasdurchlässiger ist. Ein Beispiel für die Verwendung von Abdichtmassen aus Polysulfid oder Silikon findet sich in der EP 0 852 280 A1 , die sich mit Abstandshaltern für Mehrscheiben-Isolierverglasungen befasst. Die dort beschriebenen Abstandhalter zeichnen sich durch eine an der gesamten dem Verglasungsraum abgewandten Verklebungsfläche angebrachte Metallfolie aus.
  • Der Randverbund gewährleistet die Funktionstüchtigkeit der Isolierglasscheibe nur für einen bestimmten Zeitraum, da die Diffusion von Gasen durch einen geklebten Randverbund nicht völlig vermeidbar ist. Dadurch verschlechtert sich der Wärmedämmwert durch das entweichende Füllgas kontinuierlich - die Vorgabe liegt bei maximal 1 % Gasschwund pro Jahr - und Umgebungsluft sowie Luftfeuchtigkeit dringen ein. In der Literatur wird eine Lebensdauer von 20 bis 30 Jahren genannt. Damit die eindringende Feuchtigkeit nicht als Kondensat im Scheibenzwischenraum anfällt, wird im Abstandhalter ein Trocknungsmittel aus der Materialfamilie der Silicagele oder Molekularsiebe (Zeolithe) eingebracht, wie dies z.B. in der EP 0 228 641 A2 beschrieben wird. Sobald das Trocknungsmittel aufgebraucht ist, beschlägt die Innenseite der Scheibe. Dies wird als "blinde Scheibe" bezeichnet.
  • Der Randverbund verschlechtert die Wärmedämmung einer Isolierglasscheibe. Der Wärmedurchgangskoeffizient wird bei Isolierglas als Ug-Wert (g = glazing) angegeben und berücksichtigt nicht die Auswirkungen des Randverbunds. Eine Zweifach-Isolierglasscheibe von 1 m × 1 m mit einem herkömmlichen Abstandhalter aus Aluminium (Psi-Wert: 0,068 W/m•K) und einem Ug-Wert von 1,2 W/m2K hätte bei Einbeziehung der Auswirkung des Randverbundes einen U-Wert von: 1,2 W/m2K + (4 m × 0,068 W/m•K) = 1,5 W/m2K
  • Die Beeinträchtigung des Wärmedämmwertes am Scheibenrand führt bei niedrigen Außentemperaturen auch zum Anfall von Wasserkondensat am rauminneren Scheibenrand. (Da ältere Fensterelemente oft eine hohe Fugendurchlässigkeit aufweisen, wird das Kondensat durch eindringende Kaltluft getrocknet und ist dann nicht bemerkbar.) Durch den Einsatz eines thermisch verbesserten Randverbunds - die sogenannte Warme Kante mit Psi-Werten von 0,03 W/m•K bis 0,05 W/m•K - tritt der Kondensatanfall je nach Psi-Wert und Raumfeuchte erst bei tieferen Außentemperaturen auf.
  • Die bekannten Isolierglasscheiben mit dem vorgenannten zweistufig geklebter Randverbund weisen jedoch das Problem auf, dass diese Konstruktionen vergleichsweise aufwändig und massiv im Hinblick auf die auftretenden Lasten wie thermische Ausdehnung des Glases und des Abstandhalters, Eigengewicht des Glases, Verkehrslasten wie Winddruck, Sog und Bedienkräfte auszulegen sind. Diese Konstruktionen sind aufwändig und teuer in der Herstellung und weisen durch die vergleichsweise massiven Randverbunde ein zusätzliches hohes Gewicht auf, was vor allem bei grossflächigen Isolierverglasungen zusätzliche Anforderungen, beispielsweise an die Befestigung, stellt. Aus ästhetischen Gründen wären jedoch oft schlankere, filigranere Isolierglaskonstruktionen mit kleineren und unauffälligeren Randverbunden erwünscht.
  • Um dieses Problem zu lösen, wurden neue Verklebungslösungen entwickelt. Die WO 2014/184256 A1 beispielsweise offenbart ein deutlich verbessertes Verbundelement für Isolierglasscheiben, das besonders schubfest, zugleich leicht, stabil und kostengünstig ist. Das gelingt unter anderem mit dem Einsatz von zweikomponentigen (Meth)acrylatklebstoffen als strukturelle Klebstoffe zur Verklebung der Scheibenelemente mit den Profilelementen. Als besonders geeigneter solcher Klebstoff wird SikaFast®-5211 gelehrt. Durch den Einsatz solcher Klebstoffe mit hohem Schubmodul und hoher Festigkeit kann ein besonders stabiles Verbundelement hergestellt werden, das ohne zusätzliche Mittel zur Aussteifung eingesetzt werden kann, wie z.B. üblicherweise notwendige Rahmenprofile mit grossen Rahmenquerschnitten. Damit können leichtere, schlankere und ästhetisch ansprechendere Verbundelemente, beispielsweise für grossflächige Verglasungen an Gebäuden, hergestellt werden.
  • Allerdings hat sich gezeigt, dass die Lösung, die in der WO 2014/184256 A1 offenbart wird, trotz der deutlichen Verbesserungen noch immer gewisse Nachteile aufweist.
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verbundelement, insbesondere ein Verbundelement für eine Isolierglasscheibe, eine Isolierglasscheibe, ein Profilelement, ein Fenster, eine Tür sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundelementes bzw. einer Isolierglasscheibe in vorteilhafter Weise weiterzubilden, insbesondere dahingehend, dass eine Isolierglasscheibe bereitgestellt werden kann, die besonders schubfest, aber zugleich leicht, stabil und aufgrund der Materialeinsparung kostengünstiger ist als die meisten herkömmlichen Isolierglasscheiben, und die zusätzlich im Vergleich zum Stand der Technik wie beispielsweise in WO 2014/184256 A1 gelehrt eine verbesserte Gas- bzw. Feuchtigkeitsdichtigkeit aufweist.
    • Darstellung der Erfindung
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verbundelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Danach ist vorgesehen, dass ein Verbundelement, insbesondere ein Verbundelement für eine Isolierglasscheibe, wenigstens umfassend ein erstes Scheibenelement, wenigstens ein zweites Scheibenelement und ein zwischen dem ersten Scheibenelement und dem zweiten Scheibenelement ausgebildeter Scheibenzwischenraum sowie wenigstens ein Profilelement, wobei das Profilelement eine dem Scheibenzwischenraum abgewandte Außenseite und eine dem Scheibenzwischenraum zugewandte Innenseite aufweist und wobei das Profilelement wenigstens eine erste Verbindefläche und wenigstens eine zweite Verbindefläche aufweist, wobei an der ersten und an der zweiten Verbindefläche ein erstes Verbindemittels vorgesehen ist, wobei das Profilelement benachbart zur ersten Verbindefläche eine dritte Verbindefläche, an der ein zweites Verbindemittel vorgesehen ist, und benachbart zur zweiten Verbindefläche eine vierte Verbindefläche, an der ein drittes Verbindemittel vorgesehen ist, aufweist, und wobei das erste Scheibenelement und das zweite Scheibenelement mittels des Profilelementes und des ersten Verbindemittels und des zweiten Verbindemittels und des dritten Verbindemittels insbesondere schubfest verbunden sind, wobei das erste Verbindemittel ein zweikomponentiger (Meth)acrylatklebstoff ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Barrierefolie vorgesehen ist, die am Profilelement angebracht ist und sich zwischen dem zweiten Verbindemittel und dem dritten Verbindemittel erstreckt derart, dass ein erster Folienrand der Barrierefolie an oder im zweiten Verbindemittel und ein zweiter Folienrand der Barrierefolie an oder im dritten Verbindemittel aufgenommen sind, und somit die Barrierefolie ausgebildet und angeordnet ist, um den Scheibenzwischenraum gegen Gasverlust abzudichten.
  • Das Verbundelement kann insbesondere ein Verbundelement für eine Isolierglasscheibe sein. Das Profilelement kann beispielsweise der Abstandhalter einer Isolierglasscheibe sein.
  • Dadurch ergibt sich insbesondere der Vorteil, dass ein Verbundelement umfassend wenigstens ein erstes und wenigstens ein zweites Scheibenelement, das z.B. im Zusammenhang mit Isolierglasscheiben für Fenster bzw. Türen einsetzbar ist, besonders schubfest, aber zugleich leicht, stabil und aufgrund der Materialeinsparung kostengünstiger bereitgestellt werden kann, und zudem auch gas- bzw. feuchtigkeitsdicht ist.
  • Das erfindungsgemässe Verbundelement kann durch seine vorteilhaften mechanischen Eigenschaften ohne oder mit deutlich reduzierten zusätzlichen Aussteifungsmassnahmen, wie beispielsweise Metallaussteifungen im Fensterrahmen, eingesetzt werden. Dadurch sind schmalere Rahmen und grössere Scheibenelemente möglich, was den Lichteintrag durch die grössere mögliche Scheibenfläche erhöht, den bekannten Wärmeverlust über Metallaussteifungen vermindert und die Gestaltungsfreiheit bei der Herstellung der Isolierglasscheiben erweitert. Zusätzlich ist die Herstellung mit weniger Arbeitsschritten möglich, was Ressourcen schont, Kosten einspart und eine effiziente, automatisierte Herstellung vereinfacht.
  • Das erste und das zweite Scheibenelement können z.B. Glasscheiben, oder Kunststoffscheiben sein.
  • Da Isolierglasscheiben umfassend wenigstens ein erstes Scheibenelement und wenigstens ein zweites Scheibenelement in der Regel mit Edelgas, meist Argon, befüllt sind, ist bestmöglich zu vermeiden, dass diese Edelgase über die Gebrauchsdauer der Isolierglasscheibe aus dem Scheibenzwischenraum entweichen. Das Edelgas verbessert die Isolationswirkung der Isolierglasscheibe. Gasverlust führt zu einer schlechteren Isolationswirkung. Zur Reduktion des Gasverlustes wird, wie vorgeschlagen, die Barrierefolie vorgesehen. Dabei wird die Barrierefolie am Profilelement so angebracht, dass sie den Scheibenzwischenraum möglichst lückenlos bis zum zweiten Verbindemittel bzw. zum dritten Verbindemittel gegen Gasverlust abdichtet. Die Abdichtung des Scheibenzwischenraums ist auch bei einer schubfesten Verklebung erforderlich. Aufgrund der schubfesten Verklebung kann es nämlich erforderlich sein, dass die Geometrie des Profilelements zur Erhöhung der Steifigkeit der Isolierglasscheibe optimiert wird. Die Anordnung der Barrierefolie sowie des zweiten und dritten Verbindemittels muss entsprechend berücksichtigt sein, damit auch bei der schubfesten Lösung die Gasdichtheit gewährleistet ist. Die Gasdichtheit von Isolierglasscheiben ist in die DIN EN 1279-3 geregelt.
  • In Gegenrichtung zum Gasverlust aus den Scheibenzwischenraum verhindert das aus zweitem Verbindemittel und drittem Verbindemittel sowie der Barrierefolie gebildete Abdichtungssystem das Eindringen von Feuchtigkeit in den Scheibenzwischenraum. Eindringende Feuchtigkeit hätte zur Folge, dass die dem Scheibenzwischenraum zugewandten Flächen des ersten oder zweiten Scheibenelements mit Kondensat benetzt werden. Das eindringende Wasser schädigt die Glasoberfläche und deren Beschichtung. Nebst der sichtbaren Tropfenbildung führt das zum sog. Erblinden des Scheibenelements, wobei die in den Scheibenzwischenraum eindringende Feuchtigkeit zu einer milchigen Eintrübung des Scheibenelements führt.
  • Dieser Prozess kann in einer bevorzugten Ausgestaltung durch Einbringen von Trockenmittel, das im Scheibenzwischenraum angeordnet ist, verzögert werden. Wenn das Trockenmittel allerdings seinen Sättigungsgrad erreicht hat, kommt es zur Tauwasserbildung und zur bereits angesprochenen Eintrübung der Isolierglasscheibe. Das Trockenmittel kann in einer bevorzugten Ausgestaltung vom bzw. im Profilelement aufgenommen sein. Das Profilelement ist zur Umgebungsluft hin durch die Barrierefolie abgedichtet und zum Scheibenzwischenraum hingegen offen, damit Feuchtigkeit im Scheibenzwischenraum von dem im Profilelement eingebrachten Trockenmittel aufgenommen werden kann.
  • Das zweite und dritte Verbindemittel, das bevorzugtermassen zumindest teilweise Polyisobutylen (PIB) ist und/oder umfasst, dichtet den Spalt zwischen den Scheibenelementen und der Barrierefolie bzw. den Spalt zwischen den Scheibenelementen und dem Profilelement gegen eindringende Feuchtigkeit ab.
  • Die Feuchtedichtheit von Isolierglasscheiben ist in DIN EN 1279-2 geregelt.
  • Die Barrierefolie kann mehrschichtig ausgebildet sein. So kann die Barrierefolie mindestens eine polymere Folie, beispielsweise in einer Dicke von 10 µm bis 100 µm, mindestens eine polymere Schicht, beispielsweise in einer Dicke von 5 µm bis 80 µm, sowie eine metallische Schicht, beispielsweise mit einer Dicke von 10 nm bis 1500 nm, oder eine keramische Schicht, beispielsweise mit einer Dicke von 10 nm bis 1500 nm, umfassen. Die polymere Folie und die polymere Schicht können aus gleichem Material gebildet sein und/oder eine gleiche Materialstärke aufweisen. Die Barrierefolie kann mindestens zwei metallische Schichten und/oder keramische Schichten aufweisen, die alternierend mit mindestens einer polymeren Schicht angeordnet sind. Beispielsweise kann die Barrierefolie aus einer polymeren Folie, auf der sich eine metallische Schicht befindet, einer darüber angebrachten polymeren Schicht und einer zweiten metallischen
    • Schicht bestehen.
  • Die Barrierefolie kann derart mehrschichtig ausgebildet sein, dass sie mindestens eine metallhaltige Barriereschicht, beispielsweise mit einer Dicke von 1 µm bis 20 µm, eine polymere Schicht, beispielsweise mit einer Dicke von 5 µm bis 80 µm, und eine metallhaltige Dünnschicht, beispielsweise mit einer Dicke unter 100 nm, insbesondere einer Dicke von 5 nm bis 30 nm, umfasst. Die einzelnen Schichten können über Klebstoffe verbunden sein. Die Barrierefolie kann mindestens eine zweite metallhaltige Dünnschicht aufweisen.
  • Die metallhaltige Dünnschicht kann an die polymere Schicht angrenzen. Die metallhaltige Dünnschicht kann außen liegen, sodass die Schichtenfolge beispielsweise ist: metallhaltige Barriereschicht -polymere Schicht - metallhaltige Dünnschicht. Alternativ kann auch die polymere Schicht außen liegen, sodass die Schichtenfolge beispielweise ist: metallhaltige Barriereschicht - metallhaltige Dünnschicht - polymere Schicht.
  • Die metallhaltige Dünnschicht wird bevorzugt durch einen PVD-Prozess (physikalische Gasphasenabscheidung) abgeschieden. Die metallhaltige Dünnschicht enthält bevorzugt Metalle und/oder Metalloxide. Besonders bevorzugt besteht die metallhaltige Dünnschicht aus Aluminium und / oder Aluminiumoxid.
  • Die metallhaltige Barriereschicht enthält bevorzugt Aluminium, Silber, Kupfer und/oder Legierungen oder Gemische davon.
  • Die polymere Schicht und/oder polymere Folie umfassen bevorzugt Polyethylenterephthalat, Ethylenvinylalkohol, Polyvinylidenchlorid, Polyamide, Polyethylen, Polypropylen, Silikone, Acrylonitrile, Polyacrylate, Polymethylacrylate und/oder Copolymere oder Gemische davon.
  • Die Barrierefolie kann eine Gaspermeation von kleiner als 0,001 g/(m2 h) aufweisen.
  • Die Barrierefolie kann anders ausgebildet sein.
  • Die beim vorliegenden Verbundelement vorgeschlagene schubfeste Verklebung hat neben der zusätzlichen Abdichtung, die durch das zweite und dritte Verbindemittel erreicht wird, die Funktion, die Scheibenelemente der Isolierglasscheiben dauerhaft zu verkleben. Die Verbindung der Scheibenelemente mit dem Profilelement erfolgt über den auf Verbindeflächen des Profilelements aufgebrachten zweikomponentigen (Meth)acrylatklebstoff.
  • Das erste Verbindemittel ist also ein zweikomponentiger (Meth)acrylatklebstoff, wobei dieser zweikomponentige (Meth)acrylatklebstoff in einer bevorzugten Ausgestaltung weiter umfassen kann:
    • eine Komponente K1, umfassend
      1. a) mindestens ein Monomer A nach Formel (Illa),
        • wobei R1 entweder für ein Wasserstoffatom oder für eine Methylgruppe, bevorzugt eine Methylgruppe, steht;
        • R2 entweder für eine lineare oder verzweigte Hydroxyalkylgruppe mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen steht oder für einen Rest mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen steht, der entweder eine Phenylgruppe oder einen aliphatischen 5- oder 6-Ring mit mindestens einem Ethersauerstoff in der Ringstruktur umfasst;
      2. b) mindestens ein Monomer B nach Formel (IIIb),
        • wobei R3 entweder für ein Wasserstoffatom oder für eine Methylgruppe, bevorzugt eine Methylgruppe, steht;
        • R4 für einen linearen Alkylrest mit mehr als 12 Kohlenstoffatomen in der Kette und bevorzugt höchstens 20 Kohlenstoffatomen in der Kette steht;
      3. c) bevorzugt zwischen 10 Gew.-% und 20 Gew.-%, bezogen auf Komponente K1, mindestens eines Elastomers C der Formel (I),
        • wobei R entweder für ein Wasserstoffatom oder für eine Methylgruppe steht;
        • X für ein polymeres Polyol nach Entfernung von zwei OH-Gruppen steht; und Y für O oder NR" steht, wobei R" für einen Kohlenwasserstoffrest oder für ein Wasserstoffatom, bevorzugt für ein Wasserstoffatom, steht; sowie
      4. d) bevorzugt mindestens ein Additiv ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Core-Shell-Polymer, Aktivator für radikalische Härtung, Inhibitor für radikalische Härtung, Füllstoff und Haftvermittler;
        • mit der Massgabe, dass Komponente K1 zwischen 25 Gew.-% und 75 Gew.-%, bevorzugt zwischen 40 Gew.-% und 60 Gew.-%, bezogen auf Komponente K1, des Gemischs von Monomer A und Monomer B enthält, und
        • mit der Massgabe, dass das Massenverhältnis von Monomer A zu Monomer B in Komponente K1 zwischen 1:1 und 9:1, bevorzugt zwischen 6:4 und 8:2 liegt;
    • sowie eine Komponente K2, umfassend mindestens einen Initiator für radikalische Härtung.
  • Mit "Poly" beginnende Substanznamen wie beispielsweise Polyisocyanat, Polyurethan, Polyester oder Polyol bezeichnen im vorliegenden Dokument Substanzen, die formal zwei oder mehr der in ihrem Namen vorkommenden funktionellen Gruppen pro Molekül enthalten.
  • Der Begriff "Polymer" umfasst im vorliegenden Dokument einerseits ein Kollektiv von chemisch einheitlichen, sich aber in Bezug auf Polymerisationsgrad, Molmasse und Kettenlänge unterscheidenden Makromolekülen, welche durch eine Polyreaktion (Polymerisation, Polyaddition, Polykondensation) hergestellt wurden. Der Begriff umfasst andererseits auch Derivate eines solchen Kollektivs von Makromolekülen aus Polyreaktionen, Verbindungen also, die durch Umsetzungen, wie beispielsweise Additionen oder Substitutionen, von funktionellen Gruppen an vorgegebenen Makromolekülen erhalten wurden und die chemisch einheitlich oder chemisch uneinheitlich sein können. Der Begriff umfasst im Weiteren auch so genannte Prepolymere, das heisst reaktive oligomere Voraddukte, deren funktionelle Gruppen am Aufbau von Makromolekülen beteiligt sind.
  • Der Begriff "polymeres Polyol" umfasst im vorliegenden Dokument ein beliebiges Polymer gemäss vorhergehender Definition, welches mehr als eine Hydroxylgruppe aufweist. Dem entsprechend umfasst der Begriff "polymeres Diol" ein beliebiges Polymer, welches genau zwei Hydroxylgruppen aufweist. Der Begriff "Polyurethanpolymer" umfasst sämtliche Polymere, welche nach dem so genannten Diisocyanat-Polyadditions-Verfahren hergestellt werden. Dies schliesst auch solche Polymere ein, die nahezu oder gänzlich frei sind von Urethangruppen. Beispiele für Polyurethanpolymere sind Polyether-Polyurethane, Polyester-Polyurethane, Polyether-Polyharnstoffe, Polyharnstoffe, Polyester-Polyharnstoffe, Polyisocyanurate und Polycarbodiimide.
  • Unter "Molekulargewicht" versteht man im vorliegenden Dokument die definierte und diskrete molare Masse (in Gramm pro Mol) eines Moleküls oder eines Teils eines Moleküls, auch als "Rest" bezeichnet. Als "mittleres Molekulargewicht" wird das Zahlenmittel Mn einer insbesonderen polydispersen oligomeren oder polymeren Mischung von Molekülen oder Resten bezeichnet, welches üblicherweise mittels Gelpermeationschromatographie (GPC) gegen Polystyrol als Standard bestimmt wird.
  • Der Begriff "(Meth)acrylat" bedeutet "Methacrylat" oder "Acrylat".
  • Eine gestrichelte Linie in den Formeln in diesem Dokument stellt jeweils die Bindung zwischen einem Substituenten und dem zugehörigen Molekülrest dar, sofern nicht anders spezifiziert.
  • Als "Raumtemperatur" wird eine Temperatur von ca. 23°C bezeichnet. Alle im Dokument erwähnten Industrienormen oder Standards beziehen sich, sofern nichts anderes angegeben, auf die zum Zeitpunkt der Einreichung der Patentanmeldung gültige Fassung der Industrienorm oder des Standards.
  • Die Begriffe "Masse" und "Gewicht" werden in diesem Dokument synonym verwendet. So bezeichnet ein "Gewichtsprozent" (Gew.-%) einen prozentualen Massenanteil, der sich, falls nichts anderes erwähnt wird, auf die Masse (das Gewicht) der gesamten Zusammensetzung, bzw. je nach Zusammenhang des gesamten Moleküls, bezieht.
  • Der als erstes Verbindungsmittel eingesetzte zweikomponentige (Meth)acrylatklebstoff besteht aus einer ersten Komponente K1 und einer zweiten Komponente K2.
  • Die Komponente K1 umfasst zunächst mindestens ein Monomer A nach Formel (Illa),
    • wobei R1 entweder für ein Wasserstoffatom oder für eine Methylgruppe, bevorzugt eine Methylgruppe, steht;
    • R2 entweder für eine lineare oder verzweigte Hydroxyalkylgruppe mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen steht oder für einen Rest mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen steht, der entweder eine Phenylgruppe oder einen aliphatischen 5- oder 6-Ring mit mindestens einem Ethersauerstoff in der Ringstruktur umfasst.
  • R1 in Formel (IIIa) steht bevorzugt für eine Methylgruppe.
  • R2 in Formel (Illa) steht in einer bevorzugten Ausführungsform für eine lineare oder verzweigte Hydroxyalkylgruppe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen. Beispiele solcher Monomere sind Hydroxypropylacrylat (HPA), Hydroxypropylmethacrylat (HPMA), Hydroxybutylacrylat (HBA) oder Hydroxybutylmethacrylat (HBMA), bevorzugt Hydroxyethylacrylat (HEA) oder Hydroxyethylmethacrylat (HEMA), wobei Hydroxyethylmethacrylat (HEMA) besonders bevorzugt ist.
  • R2 in Formel (Illa) steht in einer anderen bevorzugten Ausführungsform für einen Rest mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen, welcher einen aliphatischen 5- oder 6-Ring mit einem oder zwei Ethersauerstoffen in der Ringstruktur umfasst.
  • Meist bevorzugt steht R2 in Formel (Illa) für eine Hydroxyethylgruppe oder für eine Benzylgruppe oder für mindestens eine der Gruppen (IVa) bis (IVc) in Formel (IV), wobei die gestrichelten Linien in Formen (IV) die Bindung zwischen dem Sauerstoffatom und R2 darstellen. Beispiele für solche Monomere A sind Benzylacrylat (BNA), Benzylmethacrylat (BNMA), Hydroxyethylacrylat (HEA), Hydroxyethylmethacrylat (HEMA), Tetrahydrofurfurylmethacrylat (THFMA), sowie die Isomerenmischung Glycerinformylmethacrylat («Glycerol formal methacrylate» umfassend die Strukturen (IVb) und (IVc) in Formel (IV); CAS-No. 1620329-57-8), welche unter dem Handelsnamen GLYFOMA von Evonik erhältlich ist.
  • Meist bevorzugte Monomere A sind Benzylmethacrylat (BNMA), Tetrahydrofurfurylmethacrylat (THFMA), Hydroxyethylmethacrylat (HEMA), sowie Glycerinformylmethacrylat (GLYFOMA).
  • Selbstverständlich können auch Mischungen dieser Monomere A eingesetzt werden.
  • Die Komponente K1 umfasst weiterhin mindestens ein Monomer B nach Formel (IIIb),
    • wobei R3 entweder für ein Wasserstoffatom oder für eine Methylgruppe, bevorzugt eine Methylgruppe, steht; und
    • R4 für einen linearen Alkylrest mit mehr als 12 Kohlenstoffatomen in der Kette und bevorzugt höchstens 20 Kohlenstoffatomen in der Kette steht.
  • R3 in Formel (IIIb) steht bevorzugt für eine Methylgruppe.
  • R4 in Formel (IIIb) steht bevorzugt für einen linearen Alkylrest mit 13 bis 18 Kohlenstoffatomen in der Kette. Falls eine Mischung aus verschiedenen Kettenlängen beim Rest R4 vorliegt, so gilt formell der Durchschnittswert der Kettenlängen als Mass für die effektive Kettenlänge in R4.
  • Beispiele für solche Monomere B sind Lauryl tetradecylacrylat (LATEA), Lauryl tetradecylmethacrylat (LATEMA), Stearylacrylat (STEA), sowie Stearylmethacrylat (STEMA). Am meisten bevorzugt sind Lauryl tetradecylmethacrylat (LATEMA) und Stearylmethacrylat (STEMA).
  • Komponente K1 enthält zwischen 25 Gew.-% und 75 Gew.-%, bevorzugt zwischen 40 Gew.-% und 60 Gew.-%, bezogen auf Komponente K1, des Gemischs von Monomer A und Monomer B.
  • Dabei ist das Massenverhältnis von Monomer A zu Monomer B in Komponente K1 zwischen 1:1 und 9:1, bevorzugt zwischen 6:4 und 8:2 einzustellen. Innerhalb dieser Grenzen ist es möglich, eine verbesserte Elastizität sowohl bei Raumtemperatur als auch bei sehr tiefen Temperaturen bis -20 °C zu erreichen.
  • Insbesondere enthält der zweikomponentige (Meth)acrylatklebstoff keine weiteren Monomere als die oben beschriebenen Monomere A und B. Komponente K1 enthält weiterhin bevorzugt zwischen 10 Gew.-% und 20 Gew.-%, bezogen auf Komponente K1, mindestens eines Elastomers C der Formel (I),
    • wobei R entweder für ein Wasserstoffatom oder für eine Methylgruppe steht; X für ein polymeres Polyol nach Entfernung von zwei OH-Gruppen steht;
    • und Y für O oder NR" steht, wobei R" für einen Kohlenwasserstoffrest oder für ein Wasserstoffatom, bevorzugt für ein Wasserstoffatom, steht.
  • Das Elastomer C der Formel (I) weist vorzugsweise ein mittleres Molekulargewicht von 1'000 bis 40'000 g/mol, insbesondere von 1'000 bis 30'000 g/mol, bevorzugt von 1'000 bis 20'000 g/mol, auf.
  • Im Elastomer C der Formel (I) steht der Rest X für ein polymeres Polyol nach Entfernung von zwei OH-Gruppen, wobei dieses polymere Polyol insbesondere ein Polyalkylenpolyol, ein Polyoxyalkylenpolyol oder ein Polyurethanpolyol; ein polyhydroxyfunktionelles Ethylen-Propylen-, Ethylen-Butylen- oder Ethylen-Propylen-Dien-Copolymer; ein polyhydroxyfunktionelles Copolymer aus Dienen wie 1 ,3-Butandien oder Diengemischen und Vinylmonomeren wie Styrol, Acrylnitril oder Isobutylen; ein polyhydroxyfunktionelles Polybutadienpolyol; ein polyhydroxyfunktionelles Acrylonitril/Butadien-Copolymer; oder ein Polysiloxanpolyol ist.
  • Polyhydroxyterminierte Acrylnitril/Butadien-Copolymere werden typischerweise aus carboxylterminierten Acrylnitril/Butadien-Copolymeren, welche beispielsweise unter dem Namen Hycar® CTBN von Emerald Performance Materials, LLC, USA, kommerziell erhältlich sind, und Epoxiden oder Aminoalkoholen hergestellt.
  • Geeignete Elastomere C der Formel (I) sind beispielsweise kommerziell erhältlich von der Firma Kraton Polymers, USA, oder unter den Handelsnamen Hycar® VTB und Hycar® VTBNX von der Firma Emerald Performance Materials, LLC, USA.
  • Insbesondere ist das polymere Polyol ein polymeres Diol PD.
  • Beim Elastomer C der Formel (I) handelt es sich bevorzugt um ein Polyurethan(meth)acrylat. Derartige Verbindungen sind typischerweise herstellbar aus der Reaktion von mindestens einem Diol D mit mindestens einem Diisocyanat und einer (Meth)acrylsäure, einem (Meth)acrylamid oder einem (Meth)acrylsäureester, welcher eine Hydroxylgruppe aufweist.
  • In einem ersten Verfahren kann diese Umsetzung dadurch erfolgen, dass das Diol D und das Diisocyanat mit üblichen Verfahren, beispielsweise bei Temperaturen von 50 °C bis 100 °C, gegebenenfalls unter Mitverwendung geeigneter Katalysatoren, zur Reaktion gebracht werden, wobei darauf zu achten ist, dass die NCO-Gruppen gegenüber den OH-Gruppen im stöchiometrischen Überschuss vorliegen. Das aus dieser Umsetzung resultierende Isocyanatgruppen terminierte Polyurethanpolymer wird dann mit einer (Meth)-acrylsäure, einem (Meth)acrylamid oder mit einem (Meth)acrylsäureester, welcher eine Hydroxylgruppe aufweist, insbesondere mit einem Hydroxyalkyl-(meth)acrylat wie Hydroxypropylacrylat (HPA), Hydroxypropylmethacrylat (HPMA), Hydroxybutylacrylat (HBA) oder Hydroxybutylmethacrylat (HBMA) bevorzugt mit Hydroxyethylacrylat (HEA) oder Hydroxyethylmethacrylat (HEMA), oder mit einem Monohydroxypoly(meth)acrylat eines Polyols, bevorzugt von Glycerin oder Trimethylolpropan, zu einem Polyurethan(meth)-acrylat, umgesetzt.
  • In einem zweiten Verfahren kann das Diol D mit dem Diisocyanat umgesetzt werden, wobei die OH-Gruppen gegenüber den NCO-Gruppen im stöchiometrischen Überschuss vorliegen. Das aus dieser Umsetzung resultierende Hydroxylgruppen terminierte Polyurethanpolymer kann mit einer (Meth)acrylsäure zum Elastomer C der Formel (I) verestert werden.
  • Ein weiteres Verfahren zur Herstellung des Elastomers C ist, in einem ersten Schritt die (Meth)acrylsäure, das (Meth)acrylamid oder den (Meth)-acrylsäureester, welcher eine Hydroxylgruppe aufweist, insbesondere Hydroxyalkyl(meth)acrylat wie Hydroxypropylacrylat (HPA), Hydroxypropylmethacrylat (HPMA), Hydroxybutylacrylat (HBA) oder Hydroxybutylmethacrylat (HBMA), bevorzugt Hydroxyethylacrylat (HEA) oder Hydroxyethylmethacrylat (HEMA), oder ein Monohydroxypoly(meth)acrylat eines Polyols, bevorzugt von Glycerin oder Trimethylolpropan, mit mindestens einem Diisocyanat umzusetzen, welches in einer Menge eingesetzt wird, dass die NCO-Gruppen gegenüber den OH-Gruppen im Überschuss vorliegen. In einer folgenden Reaktion wird das resultierende, eine Isocyanatgruppe aufweisende Zwischenprodukt mit mindestens einem Diol D zum Elastomer C der Formel (I) umgesetzt. Ebenfalls möglich ist die Herstellung des Elastomers C der Formel (I) durch eine Veresterung einer (Meth)acrylsäure mit einem Diol D, wobei das Diol in stöchiometrischem Überschuss vorliegt. In einer anschliessenden Reaktion reagiert das teilveresterte Diol D mit einem Diisocyanat zum Elastomer C der Formel (I).
  • Bevorzugte Diole D sind Polyoxyalkylendiole, auch "Polyetherdiole" genannt, Polyesterdiole, Polycarbonatdiole und deren Mischungen. Die meist bevorzugten Diole sind Polyoxyethylendiole, Polyoxypropylendiole oder Polyoxybutylendiole.
  • Die Polyoxyalkylendiole können unterschiedliche Ungesättigtheitsgrade (gemessen nach ASTM D-2849-69 und angegeben in Milliequivalent Ungesättigtheit pro Gramm Polyol (mEq/g)) aufweisen. Jene mit einem niedrigen Ungesättigtheitsgrad werden beispielsweise mit Hilfe von so genannten Double Metal Cyanide Komplex-Katalysatoren (DMC-Katalysatoren) hergestellt, jene mit einem höheren Ungesättigtheitsgrad werden beispielsweise mit Hilfe von anionischen Katalysatoren wie NaOH, KOH, CsOH oder Alkalialkoholaten hergestellt.
  • Die Verwendung von Polyoxyalkylendiolen mit tiefem Ungesättigtheitsgrad, insbesondere von weniger als 0.01 mEq/g, wird für Diole mit einem Molekulargewicht von ≥ 2000 g/mol bevorzugt.
  • Als Diisocyanate eignen sich grundsätzlich alle Diisocyanate. Beispielsweise sind erwähnt 1,6-Hexamethylendiisocyanat (HDI), 2-Methylpentamethylen-1,5-diisocyanat, 2,2,4- und 2,4,4-Trimethyl-1,6-hexamethylendiisocyanat (TMDI), 1,12-Dodecamethylendiisocyanat, Lysin- und Lysinesterdiisocyanat, Cyclohexan-1,3-diisocyanat, Cyclohexan-1,4-diisocyanat, 1-Isocyanato-3,3,5-trimethyl-5-isocyanatomethyl-cyclohexan (= Isophorondiisocyanat oder IPDI), Perhydro-2,4`-diphenylmethandiisocyanat und Perhydro-4,4'-diphenylmethandiisocyanat, 1,4-Diisocyanato-2,2,6-trimethylcyclohexan (TMCDI), 1,3- und 1,4-Bis-(isocyanatomethyl)-cyclohexan, m- und p-Xylylendiisocyanat (m- und p-XDI), m- und p-Tetramethyl-1,3-xylylendiisocyanat, m- und p-Tetramethyl-1,4-xylylendiisocyanat, Bis-(1-lsocyanato-1-methylethyl)-naphthalin, 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat (TDI), 4,4`-, 2,4'- und 2,2'-Diphenylmethandiisocyanat (MDI), 1,3- und 1,4-Phenylendiisocyanat, 2,3,5,6-Tetramethyl-1,4-diisocyanatobenzol, Naphthalin-1,5-diisocyanat (NDI), 3,3'-Dimethyl-4,4'-diisocyanatodiphenyl (TODI); Oligomere und Polymere der vorgenannten Isocyanate, sowie beliebige Mischungen der vorgenannten Isocyanate. Bevorzugtes Diisocyanat ist 1-Isocyanato-3,3,5-trimethyl-5-isocyanatomethylcyclohexan (IPDI).
  • Am meisten bevorzugt ist Elastomer C ein Polyurethan(meth)acrylat, insbesondere herstellbar aus der Reaktion von mindestens einem Diol D, insbesondere ein Polyoxypropylen-Diol, mit mindestens einem Diisocyanat und einem (Meth)acrylsäureester, welcher eine Hydroxylgruppe aufweist, wobei
    • das Diol D mit einem Diisocyanat, insbesondere Isophorondiisocyanat, welches in stöchiometrischen Überschuss vorliegt, reagiert;
    • und das resultierende Isocyanatgruppen terminierte Polyurethan mit dem (Meth)acrylsäureester, welcher eine Hydroxylgruppe aufweist, insbesondere mit einem Hydroxyalkyl(meth)acrylat, bevorzugt mit Hydroxyethylacrylat (HEA) oder Hydroxyethylmethacrylat (HEMA) zum Elastomer C der Formel (I) umgesetzt wird.
  • Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Komponente K1 enthält als Monomer A Tetrahydrofurfurylmethacrylat (THFMA), als Monomer B Lauryl tetradecylmethacrylat (LATEMA) und/oder Stearylmethacrylat (STEMA) und insbesondere keine weiteren Monomere, und als Elastomer C ein Polyurethan(meth)acrylat.
  • Eine andere besonders bevorzugte Ausführungsform der Komponente K1 enthält als Monomer A Glycerinformylmethacrylat (GLYFOMA), als Monomer B Lauryl tetradecylmethacrylat (LATEMA) und/oder Stearylmethacrylat (STEMA) und insbesondere keine weiteren Monomere, und als Elastomer C ein Polyurethan(meth)acrylat.
  • Eine weitere besonders bevorzugte Ausführungsform der Komponente K1 enthält als Monomer A Hydroxyethylmethacrylat (HEMA), als Monomer B Lauryl tetradecylmethacrylat (LATEMA) und/oder Stearylmethacrylat (STEMA) und insbesondere keine weiteren Monomere, und als Elastomer C ein Polyurethan(meth)acrylat.
  • Eine weitere besonders bevorzugte Ausführungsform der Komponente K1 enthält als Monomer A Benzylmethacrylat (BNMA), als Monomer B Lauryl tetradecylmethacrylat (LATEMA) und/oder Stearylmethacrylat (STEMA) und insbesondere keine weiteren Monomere, und als Elastomer C ein Polyurethan(meth)acrylat.
  • Der Klebstoff enthält bevorzugt in Komponente K1 zusätzlich zwischen 0.5 Gew.-% und 5 Gew.-%, bezogen auf Komponente K1, eines Haftvermittlers, insbesondere ein Organosilan, und/oder ein Metall(meth)acrylat oder ein (Meth)acrylat der Formel (II).
  • Dabei steht der Rest R' entweder für ein Wasserstoffatom oder für eine Methylgruppe. n steht für einen Wert von 1 bis 15, insbesondere von 1 bis 5, bevorzugt von 1 bis 3. m steht für einen Wert von 1 bis 3 steht und p für einen Wert von 3 minus m.
  • Bevorzugte Metall(meth)acrylate sind Metall(meth)acrylate von Calcium, Magnesium oder Zink, welche eine Hydroxylgruppe und/oder (Meth)acrylsäure oder (Meth)acrylat als Ligand oder Anion aufweisen. Besonders bevorzugte Metall(meth)acrylate sind Zink-(Meth)acrylat, Calcium-(Meth)acrylat, Zn(OH)(Meth)acrylat und Magnesium-(Meth)acrylat.
  • Bevorzugte (Meth)acrylate der Formel (II) sind 2-Methacryloyloxyethylphosphat, Bis(2-Methacryloyloxyethyl)phosphat sowie Tris(2-Methacryloyloxy-ethyl)phosphat und Mischungen davon.
  • Bevorzugte Organosilane sind Epoxy-funktionelle Silane, insbesondere 3-Glycidoxypropyltrimethoxysilan.
  • Haftvermittler dienen der Verbesserung der Adhäsion auf speziellen Substraten. Dabei ist die Verwendung von Phosphor-haltigen (Meth)acrylaten nach Formel (II) speziell für Metalloberflächen (Aluminium, eloxiertes Aluminium, usw). vorteilhaft.
  • Organosilane verbessern die Adhäsion auf Glas- und Keramikoberflächen. Metall(meth)acrylate sind ebenfalls vorteilhaft für die Verklebung beispielsweise auf Metalloberflächen.
  • Selbstverständlich können auch Mischungen aus verschiedenen Haftvermittlern eingesetzt werden.
  • Der Anteil des gegebenenfalls vorhandenen Haftvermittlers in Komponente K1 beträgt vorzugsweise zwischen 1 und 3 Gew.-%, bezogen auf Komponente K1
  • Weiterhin kann der Klebstoff in Komponente K1 bevorzugt zusätzlich mindestens ein Core-Shell Polymer enthalten. Core-Shell Polymere bestehen aus einem elastischen Kernpolymer (Core) und einem starren Schalen-Polymer (Shell). Insbesondere geeignete Core-Shell Polymere bestehen aus einer starren Schale eines starren thermoplastischen Polymers, welcher auf einem Kern aus vernetztem elastischem Acrylat- oder Butadien-Polymer aufgepfropft ist.
  • Besonders geeignete Core-Shell-Polymere sind diejenigen, welche im Monomer A und/oder im Co-Monomer B aufquellen, sich aber darin nicht lösen.
  • Bevorzugte Core-Shell-Polymere sind so genannte MBS Polymere, welche beispielsweise kommerziell unter dem Handelsnamen Clearstrength® von Arkema Inc., USA, oder Paraloid® von Rohm and Haas, USA, erhältlich sind. Die Core-Shell Polymere werden bevorzugt in einer Menge von 0.01 bis 30 Gew.-%, insbesondere von 5 bis 20 Gew.-%, bezogen auf Komponente K1, eingesetzt.
  • Weiterhin kann der zweikomponentige Klebstoff in Komponente K1 zusätzlich bevorzugt mindestens einen Aktivator für radikalische Härtung, auch als Katalysator bezeichnet, enthalten. Beim Aktivator handelt es sich insbesondere um ein tertiäres Amin, ein Übergangsmetallsalz oder ein Übergangsmetallkomplex. Beispielsweise sind solche geeigneten tertären Amine N,N-Dimethylanilin, N,N-Diethylanilin, N,N-Dimethyl-p-toluidin, N,N-Diethyl-p-toluidin, N-Methyl-N-hydroxyethyl-p-toluidin, N,N-bis(2-hydroxyethyl)-p-toluidin sowie alkoxylierte N,N-bis(hydroxyethyl)-p-toluidine, N-ethoxyliertes p-Toluidin, N-Alkylmorpholin und Mischungen davon. Übergangmetallsalze und Übergangsmetallkomplexe sind beispielsweise Salze und Komplexe von Cobalt, Nickel, Kupfer, Mangan oder Vanadium. Es können auch Mischungen solcher Stoffe als Aktivator eingesetzt werden. Am meisten bevorzugt als Aktivator ist N,N-Bis-(2-Hydroxyethyl)-para-Toluidin.
  • Der Aktivator wird bevorzugt in einer Menge von 0.01 bis 2.5 Gew.-%, insbesondere von 0.5 bis 2.5 Gew.-%, bezogen auf Komponente K1, eingesetzt.
  • Bevorzugt enthält der zweikomponentige Klebstoff in Komponente K1 zusätzlich einen Inhibitor für radikalische Härtung. Dabei handelt es sich um Substanzen, welche die radikalischen Mechanismen der Aushärtung etwas verlangsamen oder moderieren oder unerwünschte Aushärtungsreaktionen (beispielsweise UV-Licht- oder Luftsauerstoff-induzierte Mechanismen) inhibiert, was zu einer verbesserten Lagerstabilität und/oder einer kontrollierteren, gleichmässigeren Aushärtung führt.
  • Bevorzugt enthält die Komponente K1 zwischen 0.001 Gew.-% und 0.5 Gew.-%, bezogen auf Komponente K1, mindestens eines Inhibitors für radikalische Härtung, insbesondere ein alkyliertes Phenol, bevorzugt 2,6-Di-tert.butyl-p-Kresol.
  • Weiterhin kann Komponente K1 bevorzugt zusätzlich mindestens einen Füllstoff enthalten. Insbesondere geeignet sind dabei natürliche, gemahlene oder gefällte Calciumcarbonate (Kreiden), welche gegebenenfalls mit Fettsäuren, insbesondere Stearaten, beschichtet sind, Montmorillonite, Bentonite, Bariumsulfat (BaSO4, auch Baryt oder Schwerspat genannt), calcinierte Kaoline, Quarzmehl, Aluminiumoxide, Aluminiumhydroxide, Kieselsäuren, insbesondere pyrogene Kieselsäuren, modifizierte Rizinusölderivate und Polymerpulver oder Polymerfasern. Bevorzugt sind Calciumcarbonate, meist bevorzugt sind beschichtete Calciumcarbonate.
  • Der Füllstoff wird üblicherweise in einer Menge von 0.01 bis 35 Gew.-%, insbesondere von 5 bis 30 Gew.-%, bevorzugt 15 bis 25 Gew.-%, bezogen auf Komponente K1, eingesetzt.
  • Die zweite Komponente K2 des zweikomponentigen (Meth)acrylatklebstoffs umfasst mindestens einen Initiator für radikalische Härtung. Beim Initiator handelt es sich um einen Radikalbildner, der reaktive Radikale bildet, welche den radikalischen Aushärtemechanismus der Monomere in Komponente K1 auslöst.
  • Als solche Radikalbildner sind insbesondere Moleküle geeignet, welche unter Einfluss von Wärme oder von elektromagnetischer Strahlung Radikale bilden, die dann zur Polymerisation der Zusammensetzung führen.
  • Als Radikalbildner gelten insbesondere thermisch aktivierbare Radikalbildner und Photoinitiatoren.
  • Als thermisch aktivierbare Radikalbildner sind insbesondere solche bevorzugt, welche bei Raumtemperatur noch genügend stabil sind, bei leicht erhöhter Temperatur aber bereits Radikale bilden. Insbesondere ist ein solcher Radikalbildner ein Peroxid, ein Perester oder ein Hydroperoxid. Bevorzugt werden organische Peroxide. Meist bevorzugt ist Dibenzoylperoxid.
  • Als Photoinitiator werden Radikalbildner bezeichnet, welche unter dem Einfluss von elektromagnetischer Strahlung Radikale bilden. Insbesondere geeignet ist ein Photoinitiator, welcher bei einer Bestrahlung mit einer elektromagnetischen Strahlung der Wellenlänge von 230 nm bis 400 nm Radikale bildet und bei Raumtemperatur flüssig ist.
  • Besonders bevorzugt ist der Photoinitiator ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus α-Hydroxyketonen, Phenylglyoxylaten, Monoacylphosphinen, Diacylphosphinen, Phosphinoxiden und Mischungen davon, insbesondere 1-Hydroxy-cyclohexyl-phenyl-keton, Benzophenon, 2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propanon, Methyl-Phenyl-Glycoxylat, Oxy-phenyl-essigsäure 2-[2-oxo-2-phenyl-acetoxy-ethoxy]ethylester, Oxy-phenyl-essigsäure 2-[2-hydoxy-ethoxy]-ethyl ester, Diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphinoxid, Phenylbis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphinoxid und Mischungen davon. Derartige Photoinitiatoren sind beispielsweise kommerziell erhältlich aus der Produktlinie IRGACURE® und DAROCUR® von Ciba Speciality Chemicals, Schweiz. Es können auch Mischungen von Photoinitiatoren verwendet werden.
  • Komponente K2 des zweikomponentigen Klebstoffs enthält bevorzugt zwischen 5 Gew.-% und 75 Gew.-%, bezogen auf Komponente K2, des mindestens einen Initiators für radikalische Härtung, wobei es sich dabei insbesondere um einen thermisch aktivierbaren Radikalbildner, bevorzugt ein Peroxid, ein Hydroperoxid oder einen Perester, meist bevorzugt Dibenzoylperoxid, handelt,
    oder wobei es sich dabei um einen Photoinitiator, insbesondere einen Photoinitiator, welcher bei einer Bestrahlung mit einer elektromagnetischen Strahlung der Wellenlänge von 230 nm bis 400 nm Radikale bildet, handelt.
  • Am meisten bevorzugt als Initiator in Komponente K2 ist Dibenzoylperoxid. Bevorzugt wird dieses in einem Weichmacher dispergiert eingesetzt. Komponente K2 des zweikomponentigen (Meth)acrylatklebstoffs enthält bevorzugt zusätzlich mindestens ein Additiv ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Weichmacher, Füllstoff, Thixotopieadditiv und Farbstoff, insbesondere alle diese Additive.
  • Als Weichmacher sind alle nichtreaktiven, bei Raumtemperatur flüssigen Substanzen geeignet, welche üblicherweise in (Meth)acrylatzusammensetzungen in dieser Funktion eingesetzt werden.
  • Als Füllstoffe sind beispielsweise dieselben Füllstoffe wie für Komponente K1 beschrieben geeignet.
  • Als Farbstoffe sind nichtreaktive organische Farbstoffe und Pigmente geeignet. Als Thixotropieadditive sind alle üblicherweise in (Meth)acrylatzusammensetzungen verwendeten solche Additive geeignet.
  • Der beschriebene Klebstoff kann in einer oder beiden Komponenten gegebenenfalls zusätzlich noch weitere Bestandteile enthalten. Derartige zusätzliche Bestandteile sind Zähigkeitsmodifikatoren, Farbstoffe, Pigmente, Inhibitoren, UV- und Hitzestabilisatoren, Metalloxide, Antistatika, Flammschutzmittel, Biozide, Weichmacher, Wachse, Verlaufsmittel, Haftvermittler, Thixotropiermittel, Abstandhalter und weitere dem Fachmann bekannte gängige Rohstoffe und Additive.
  • Beim ersten Verbindungsmittel handelt es sich um eine zweikomponentige (Meth)acrylatzusammensetzung, wobei deren zwei Komponenten K1 und K2 bis zur Applikation getrennt voneinander aufbewahrt werden. Dabei beinhaltet die erste Komponente K1 insbesondere jene Inhaltsstoffe der beschriebenen Zusammensetzung, welche radikalisch polymerisierbare Gruppen aufweisen. Die zweite Komponente K2 beinhaltet insbesondere die Radikalbildner, auch Initiatoren genannt. Weiterhin können in einer zweikomponentigen Zusammensetzung auch andere Bestandteile, insbesondere solche, welche durch Reaktion untereinander die Lagerstabilität der Zusammensetzung beeinträchtigen, getrennt aufbewahrt werden.
  • Üblicherweise weisen in solchen zweikomponentigen (Meth)acrylatklebstoffen die Komponente K1 die Bestandteile Monomere, Elastomere, Core-Shell
  • Polymere, Katalysatoren, Haftverbesserer, Pigmente und Füllstoffe und die Komponente K2 die Bestandteile Radikalstarter, Pigmente und Füllstoffe auf. Das Mischverhältnis von K1 zu K2 liegt insbesondere im Bereich von 1:1 bis 10:1.
  • Der als erstes Verbindungsmittel eingesetzte eben beschriebene zweikomponentige (Meth)acrylatklebstoff besitzt bei über einen sehr breiten Temperaturbereich, welcher den Einsatzbereich von Isolierglasscheiben abdeckt, eine hohe Festigkeit und Steifigkeit und eine genügend hohe Elastizität. Er weist bei Raumtemperatur eine hohe Elastizität und gleichzeitig eine ausreichend hohe Festigkeit und Steifigkeit auf, um das Verbundelement ohne zusätzliche Aussteifungen gegenüber zum Beispiel Spannungen und Windlasten zu stabilisieren. Zusätzlich ist er aber auch bei sehr tiefen Temperaturen, zum Beispiel bis zu -20 °C, noch ausreichend elastisch und kann herkömmliche (Meth)acrylatklebstoffe diesbezüglich übertreffen. Zusätzlich kann der zweikomponentige (Meth)acrylatklebstoff ohne leichtflüchtige, stark unangenehm riechende Monomere wie Methylmethacrylat (MMA) formuliert werden. Die nach DIN EN 53504 gemessenen Bruchdehnungen des erfindungsgemäss verwendeten zweikomponentigen (Meth)acrylatklebstoffs liegen bei Raumtemperatur (23°C) bei mindestens 100%, bevorzugt mindestens 150%, insbesondere mindestens 200% oder höher. Gleichzeitig weisen der erfindungsgemäss verwendete zweikomponentigen (Meth)acrylatklebstoff bei einer Temperatur von -20°C Bruchdehnungen von mindestens 20%, bevorzugt mindestens 25%, insbesondere mindestens 30% oder höher auf, was gegenüber typischen zweikomponentigen (Meth)acrylatklebstoffen des Standes der Technik eine deutliche Verbesserung darstellt.
  • Das zweite und/oder dritte Verbindemittel ist oder umfasst bevorzugt zumindest teilweise Polyisobutylen (PIB).
  • In einigen Ausführungsformen kann das zweite und/oder dritte Verbindungsmittel auch teilweise oder ganz aus demselben Material wie das erste Verbindungsmittel bestehen, also aus einem zweikomponentigen (Meth)acrylatklebstoff, wie eben beschrieben. Dieser kann identisch zum Klebstoff des ersten Verbindungsmittels sein oder er kann eine unterschiedliche Ausführungsform des beschriebenen zweikomponentigen (Meth)acrylatklebstoffs des ersten Verbindungsmittels sein.
  • Bei einer erfindungsgemässen Verbundelement mit einem erfindungsgemäss ausgestalteten zweikomponentigen (Meth)acrylatklebstoff als erstes Verbindemittel ergibt sich unter Anderem der Vorteil, dass eine besonders schubfeste Struktur erreicht werden kann. Durch die Verwendung eines solchen Klebstoffs als erstes Verbindemittel kann eine deutlich höhere Steifigkeit des Verbundelementes bei gleichzeitig geringerem Materialeinsatz erreicht werden verglichen mit herkömmlichen Klebstoffen wie beispielsweise Silikonen. Zusätzlich weist das Verbindungsmittel auch eine gegenüber (Meth)acrylatklebstoffen des Standes der Technik verbesserte Tieftemperaturstabilität auf.
  • Allgemein gilt, je steifer der Klebstoff, desto schubfester wird der Verbund aber auch die Spannungen im Glass und Verklebung. Hohe Spannungen können zu Glas- und Klebstoffbruch führen. Spannungen können dabei durch den Unterschied in der thermischen Ausdehnung des Glases und des Abstandhalters, des Eigengewichtes des Glases, durch Verkehrslasten wie Winddruck, Sog und Bedienkräfte entstehen.
  • Wichtig ist es daher insbesondere, die Steifigkeit des Klebstoffes so zu wählen, dass bei optimalem Verbund noch vertretbare Spannungen in Glas und Klebstoff übertragen werden. Der erfindungsgemäss zusammengesetzte und verwendete zweikomponentige (Meth)acrylatklebstoff weist besonders vorteilhafte Eigenschaften diesbezüglich auf, da er auch bei sehr tiefen Temperaturen die nötige Steifigkeit, aber auch eine genügende Elastizität aufweist, um die Spannungskräfte aufnehmen und übertragen zu können. Gleichzeitig besitzt er die weiteren mechanischen Eigenschaften, die für den Einsatz als erstes Verbindungsmittel im Rahmen dieser Erfindung benötigt.
  • Wichtige technische Werte sind daher beispielsweise das Schubmodul des Klebstoffes, das auch temperaturabhängig ist, sowie Zugfestigkeit und Adhäsionskraft. Ferner sind auch der Ausdehnungskoeffizient zwischen Glas und Abstandshalter, Temperaturunterschiede zwischen Scheibenherstellung und Nutzung, Windlasten in Abhängigkeit der Glasflächen, Eigengewichte in Abhängigkeit von Glasstärken und Glasflächen, Spannungen durch Einbau und Nutzung zu beachten. Durch diese Art einer strukturellen Glasverklebung kann beispielsweise eine besonders schonende Verglasung erreicht werden und es ist möglich, das Risiko von Glasbruch zu reduzieren.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der erste Folienrand der Barrierefolie derart im zweiten Verbindemittel angeordnet ist, dass zwischen dem ersten Folienrand der Barrierefolie und dem ersten Scheibenelement ein Abstand a1 verbleibt und/oder dass der zweite Folienrand der Barrierefolie derart an oder im dritten Verbindemittel angeordnet ist, dass zwischen dem zweiten Folienrand und dem zweiten Scheibenelement ein Abstand a2 verbleibt. Eine besondere Überlegung bei dieser Ausgestaltung besteht darin, eine Wärmeleitungsbrücke über die Barrierefolie vom ersten Scheibenelement zum zweiten Scheibenelement zu vermeiden.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung kann das Profilelement aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff, z.B. BASF Ultraduf® GF50, ausgebildet sein. Sofern das Profilelement, das als Abstandshalter zwischen dem ersten Scheibenelement und dem zweiten Scheibenelement fungiert, aus glasfaserverstärktem Kunststoff ausgebildet ist, lässt sich eine Wärmeübertragung im Vergleich zu Ausgestaltungen, bei denen metallische Abstandshalter vorgesehen sind, weiter reduzieren.
  • Hinsichtlich der Anordnung der Barrierefolie am oder im Profilelement bestehen mehrere Möglichkeiten, die keineswegs abschließend zu verstehen sind. In einer möglichen Ausgestaltung kann die Barrierefolie auf das Profilelement auflaminiert sein. In einer anderen, ebenfalls möglichen Ausgestaltung ist die Barrierefolie in die Matrix des Profilelements eingebettet.
  • Es ist insofern denkbar, die Barrierefolie bereits bei der Herstellung des Profilelements mit in das Profilelement einzuarbeiten.
  • In einer weiter bevorzugten Ausgestaltung weist das Profilelement einen mit dem Scheibenzwischenraum im Gasaustausch stehenden Hohlraum auf. In einer bevorzugten Weiterbildung kann im Hohlraum des Profilelements ein Trockenmittel angeordnet oder der Hohlraum mit einem Trockenmittel befüllt sein.
  • In einer möglichen Ausgestaltung ist die Barrierefolie an der dem Hohlraum abgewandten Außenseite des Profilelements angeordnet. In einer alternativen Ausgestaltung ist die Barrierefolie an der dem Hohlraum zugewandten Innenseite des Profilelements angeordnet.
  • Darüber hinaus ist denkbar, dass die erste und/oder die zweite Verbindefläche zumindest teilweise als Vertiefung ausgebildet ist, insbesondere als eine Vertiefung ausgebildet ist, die derart beschaffen ist, dass sie gegenüber der dritten und/oder vierten Verbindefläche zurückgesetzt ist, insbesondere bezogen auf die Auflagefläche auf dem ersten bzw. zweiten Scheibenelement zurückgesetzt ist.
  • Die Vertiefung kann beispielsweise eine Fuge oder eine stufenartige Vertiefung sein. Je geringer die Fugenhöhe, desto schubfester wird der Verbund. Jedoch gilt, mit Abnahme der Fugenhöhe nimmt die Spannung im Klebstoff und Glas zu. Die Berechnung ist deshalb nicht linear. Besonders kritisch können die Eckbereiche sein, weil dort die höchsten Spannungen auftreten können. Gleichzeitig hat für den schubfesten Verbund die Fugenbreite eine vergleichsweise untergeordnete Rolle. Mit der Dimensionierung der Fugenbreite kann die Spannung im Klebstoff und Glas gesteuert werden. Hier gilt, je grösser die Fläche (resultierend aus Fugenbreite und Umfang) desto geringer ist die Spannung in der Klebstofffuge und zwischen Klebstoff und Glas.
  • Mehr Steifigkeit des Verbundelementes ist insbesondere dann von Vorteil, wenn z.B. bei der Verwendung des Verbundelementes als Isolierglasscheibe eine Durchbiegung bzw. Durchbiegungen in Folge von Windlasten auftreten können. Dies kann beispielsweise bei zweigeteilten Fenstern im Teilungsbereich auftreten oder bei Fassaden im nichtgehaltenen Bereich. Hier kann es beispielsweise notwendig sein, den Mittelbereich statisch zu hinterbauen, was bislang gemäß Stand der Technik durch größere Rahmenquerschnitte oder zusätzliche Aussteifungen im Rahmenprofil erfolgt. Die Bemessungsgrundlage für die Durchbiegung muss der Bedingung <l/200 genügen, wobei I die Länge der Glaskante ist. Mit schubfest verbundenem Glas gemäß einer erfindungsgemäßen Konstruktion mit einem Verbundelement bzw. einer vorteilhaften Ausführungsform hierzu kann ganz oder teilweise auf die bislang notwendigen zusätzlichen Aussteifungen verzichtet und/oder Rahmenquerschnitte verringert werden oder bei gleichen Rahmenquerschnitten und Aussteifungen grösser hergestellt werden. Dies führt zu teilweise erheblichen Materialeinsparungen und ist zugleich auch optisch attraktiv.
  • Zu beachten ist, dass je grösser der Scheibenzwischenraum ist, desto steifer wird das Glas. Die Berechnung ist dabei nicht linear, der Abstand geht in dritter Potenz in die Berechnung ein.
  • In einer möglichen Ausgestaltung ist es beispielsweise denkbar, dass die Vertiefung zur Aufbringung des ersten Verbindemittels eine Breite von mindestens 5 mm, vorzugsweise von mindestens 6 mm und eine Tiefe von mindestens 1,5 mm, vorzugsweise mindestens 2 mm, aufweist, um eine Ausdehnung des ersten Verbindemittels zwischen erster Verbindefläche und erstem Scheibenelement und/oder zweiter Verbindefläche und zweitem Scheibenelement in einer Breite von mindestens 5 mm, vorzugsweise mindestens 6 mm, und in einer Stärke von mindestens 1,5 mm, vorzugsweise mindestens 2 mm, zu gewährleisten.
  • In einer weiter bevorzugten Ausgestaltung ist das Profilelement so zwischen erstem Scheibenelement und zweitem Scheibenelement positioniert, dass seine Außenseite bündig mit erstem Scheibenelement und zweitem Scheibenelement abschließt.
  • In einer weiteren, möglichen Ausgestaltung ist das Profilelement so zwischen erstem Scheibenelement und zweitem Scheibenelement positioniert, dass die Vertiefungen zur Aufnahme des ersten Verbindemittels dem Scheibenzwischenraum abgewandt sind. In einer alternativen Ausgestaltung ist das Profilelement so zwischen erstem Scheibenelement und zweitem Scheibenelement positioniert, dass die Vertiefungen zur Aufnahme des ersten Verbindemittels dem Scheibenzwischenraum zugewandt sind.
  • Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass das Profilelement einen bezogen auf den Querschnitt kastenartigen Grundkörper aufweist. Der Grundkörper kann seine bezogen auf den Querschnitt kastenartige Form z.B. dadurch ausbilden, dass der Grundkörper einen im Wesentlichen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt aufweist.
  • Außerdem ist denkbar, wie bereits erwähnt, dass der Grundkörper im Inneren zumindest teilweise hohl ist bzw. einen Hohlraum aufweist und/oder ausbildet, wobei beispielsweise der Hohlraum zumindest teilweise durchlässig und/oder perforiert ist und wobei weiter beispielsweise der der Hohlraum zumindest teilweise mit einem Trockenmittel (einem hygroskopischen Material) ausgefüllt ist.
  • Außerdem ist möglich, dass an dem Grundkörper ein erster Steg und/oder ein zweiter Steg angeformt ist, wobei zumindest eine Seitenwand des ersten Steges zumindest teilweise die erste Verbindefläche ausbildet und/oder wobei zumindest eine Seitenwand des zweiten Steges zumindest teilweise die erste Verbindefläche ausbildet.
  • Ferner kann vorgesehen sein, dass das erste Scheibenelement und das zweite Scheibenelement zumindest teilweise aus Glas und das Profilelement, wie bereits erwähnt, zumindest teilweise aus glasfaserverstärktem Werkstoff, insbesondere zumindest teilweise aus Glasfaserverbundwerkstoff, vorzugsweise zumindest teilweise aus glasfaserverstärktem Kunststoff besteht. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass sowohl die Scheibenelemente als auch das Profilelement einen im wesentlichen gleichen Wärmeausdehnungskoeffizient aufweisen. Dies wiederum geht mit dem Vorteil einher, dass Spannungen in Folge von Wärme minimiert werden können.
  • Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung eine Isolierglasscheibe mit den Merkmalen des Anspruchs 20. Danach ist vorgesehen, dass eine Isolierglasscheibe mit wenigstens einem Verbundelement nach einem der Ansprüche 1 bis 19 versehen ist.
  • Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung ein Fenster mit den Merkmalen des Anspruchs 21. Danach ist vorgesehen, dass ein Fenster mit einem Verbundelementnach einem der Ansprüche 1 bis 19 ausgebildet wird bzw. ist.
  • Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung eine Tür mit den Merkmalen des Anspruchs 22. Danach ist vorgesehen, dass eine Tür mit wenigstens einem Verbundelement nach einem der Ansprüche 1 bis 19 und/oder mit wenigstens einer Isolierglasscheibe nach Anspruch 20 versehen ist.
  • Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundelementes mit den Merkmalen des Anspruchs 23. Danach ist vorgesehen, dass zur Herstellung eines Verbundelementes, insbesondere eines Verbundelementes für eine Isolierglasscheibe, wenigstens ein erstes Scheibenelement und wenigstens ein zweites Scheibenelement sowie wenigstens ein erstes Profilelement durch Klebung zusammengefügt werden, wobei das Profilelement wenigstens eine erste Verbindefläche und/oder wenigstens eine zweite Verbindefläche aufweist, wobei die erste und/oder die zweite Verbindefläche zur Applizierung und/oder Aufnahme eines ersten Verbindemittels vorgesehen und beschaffen ist, wobei benachbart zur ersten Verbindefläche eine dritte Verbindefläche zur Applizierung und/oder Aufnahme eines zweiten Verbindemittels und/oder benachbart zu zweiten Verbindefläche eine vierte Verbindefläche zur Applizierung und/oder Aufnahme eines dritten Verbindemittels vorgesehen ist und wobei das erste Scheibenelement und das zweite Scheibenelement mittels des Profilelementes und des ersten Verbindemittels und gegebenenfalls des zweiten Verbindemittels und des dritten Verbindemittels verbunden werden, wobei das Verbundelement die Merkmale nach einem der Ansprüche 1 bis 19 aufweist.
  • Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines einer Isolierglasscheibe mit den Merkmalen des Anspruchs 24. Danach ist vorgesehen, dass zur Herstellung eines einer Isolierglasscheibe wobei wenigstens ein Verbundelement nach einem der Ansprüche 1 bis 19 oder ein Verbundelement erhalten durch das Verfahren nach Anspruch 23 verwendet wird.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnung
  • Im Folgenden werden anhand der Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.
  • Sie zeigen:
    • Fig. 1
    eine schematische Darstellung eines Teiles eines erfindungsgemäßen Isolierglases im Querschnitt.
    Fig. 2
    eine schematische Darstellung eines Teiles eines weiteren erfindungsgemäßen Isolierglases im Querschnitt.
    Fig. 3
    eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verbundelements.
    Fig. 4
    eine nochmals abgewandelte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verbundelements.
    Fig. 5
    eine weitere Abwandlung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verbundelements.
  • Es sind nur die für das unmittelbare Verständnis der Erfindung wesentlichen Elemente gezeigt.
    • Weg zur Ausführung der Erfindung
  • Figur 1 und Figur 2 zeigen zwei Ausführungsformen einer Isolierglasscheibe 100 mit wenigstens einem Verbundelement 10, das durch die Scheibenelemente 20 und 22 und das Profilelement 30 ausgebildet ist.
  • Die Isolierglasscheibe 100 weist in den in Figur 1 und Figur 2 gezeigten Ausführungsformen ein drittes Scheibenelement 24 und ein weiteres Profilelement 30 auf, welches das dritte Scheibenelement 24 mit dem Scheibenelement 22 verbindet. Die beiden Profilelemente 30 sind in diesen Ausführungsbeispielen innerhalb des jeweiligen Ausführungsbeispiels jeweils baugleich, unterscheiden sich aber zwischen den beiden Ausführungsbeispielen. Das Ausführungsbeispiel in Figur 1 weist neben einem im Querschnitt kastenartigen Grundkörper 36 einen ersten Steg 38 und einen zweiten Steg 39 auf, welche weiter unten weiter beschrieben werden. Das Ausführungsbeispiel in Figur 2 weist lediglich einen im Querschnitt kastenartigen Grundkörper 36 auf. Die Ausführungsform in Figur 1 kann auch so beschaffen sein, dass der erste Steg 38 und der zweite Steg 39 oberhalb des Grundkörpers 36 angebracht sind.
  • Denkbar ist in allen Ausführungsformen, dass der Zwischenraum zwischen den Scheibenelementen 20, 22, 24 mit einem Gas gefüllt ist. Ein derartiges Gas kann beispielsweise Argon sein.
  • Das zweite und das dritte Scheibenelement 22, 24 bilden gemeinsam mit dem weiteren, dazwischen befindlichen Profilelement ein weiteres Verbundelement 10' aus, dass im Wesentlichen identisch zum ersten Verbundelement 10 ist und das nun nachstehend im Detail beschrieben wird:
    Das Verbundelement umfasst das erstes Scheibenelement 20 und ein zweites Scheibenelement 22 sowie das erstes Profilelement 30 bzw. Abstandhalter 30. Das Profilelement 30 weist eine erste Verbindefläche 32 und eine zweite Verbindefläche 33 auf, wobei die erste und die zweite Verbindefläche 32, 33 zur Applizierung und Aufnahme eines ersten Verbindemittels 40 vorgesehen und beschaffen sind.
  • Das erste Verbindemittel 40 ist in allen Ausführungsformen ein zweikomponentiger (Meth)acrylatklebstoff wie in Anspruch 1 definiert, beispielsweise Zusammensetzung E1 wie weiter unten beschrieben. Berechnungen und Versuche mit den in den Figuren 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispielen und mit den weiter unten beschriebenen erfindungsgemässen Ausführungsbeispielen des zweikomponentigen Klebstoffs haben gezeigt, dass eine ca. 10-fach höhere Steifigkeit erzielbar ist im Vergleich zu herkömmlichen Konstruktionen ohne (Meth)acrylatklebstoffe. Gleichzeitig wird auch eine deutlich höhere Tieftemperaturelastizität und damit Spannungsbruchresistenz der Verklebung erreicht als bei Konstruktionen das Standes der Technik, welche auf herkömmlichen (Meth)acrylatklebstoffen basieren.
  • Die erste und die zweite Verbindefläche 32, 33 sind als Vertiefung ausgebildet, die derart beschaffen ist, dass sie gegenüber der dritten und/oder vierten Verbindefläche 34, 35 bezogen auf die Auflagefläche auf dem ersten bzw. zweiten Scheibenelement 20, 22 zurückgesetzt ist.
  • Die Vertiefung ist hier eine Fuge bzw. eine stufenartige Vertiefung. Je geringer die Fugenhöhe x, desto schubfester wird der Verbund. Jedoch gilt, mit Abnahme der Fugenhöhe x nimmt die Spannung im Klebstoff und Glas zu. Die Berechnung ist deshalb nicht linear. Besonders kritisch können die Eckbereiche sein, weil dort die höchsten Spannungen auftreten können. Gleichzeitig hat für den schubfesten Verbund die Fugenbreite y eine vergleichsweise untergeordnete Rolle. Mit der Dimensionierung der Fugenbreite y kann die Spannung im Klebstoff und Glas gesteuert werden. Hier gilt, je grösser die Fläche (resultierend aus Fugenbreite und Umfang) desto geringer ist die Spannung in der Klebstofffuge und zwischen Klebstoff 40 und dem Glas der Scheibenelement 20, 22.
  • Benachbart zur ersten Verbindefläche 32 ist eine dritte Verbindefläche 34 zur Applizierung und/oder Aufnahme eines zweiten Verbindemittels 50 und benachbart zu zweiten Verbindefläche 33 eine vierte Verbindefläche 35 zur Applizierung und/oder Aufnahme eines zweiten Verbindemittels 50 vorgesehen.
  • Das erste Scheibenelement 20 und das zweite Scheibenelement 22 sind in beiden gezeigten Ausführungsbeispielen mittels des Profilelementes 30 und des ersten Verbindemittels 40 und des zweiten Verbindemittels 50, hier Polyisobutylen (PIB), verbunden.
  • Das Profilelement 30 weist in beiden Ausführungsbeispielen in Figur 1 und Figur 2 einen bezogen auf den Querschnitt kastenartigen Grundkörper 36 auf. Dabei ist der Grundkörper 36 im Inneren zumindest teilweise hohl und weist einen Hohlraum 37 auf. Der Hohlraum 37 ist zumindest teilweise durchlässig und perforiert und mit einem hygroskopischen Material ausgefüllt. Hierdurch kann Feuchtigkeit absorbiert werden.
  • An dem Grundkörper 36 im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 ist ein erster Steg 38 und ein zweiter Steg 39 angeformt, wobei eine Seitenwand des ersten Steges 38 zumindest teilweise die erste Verbindefläche 32 ausbildet und wobei eine Seitenwand des zweiten Steges 39 zumindest teilweise die zweite Verbindefläche 33 ausbildet. Es sind jedoch auch Ausführungsformen möglich, bei denen der erste Steg 38 und der zweite Steg 39 oberhalb des Grundkörpers 36 angebracht sind.
  • Weiterhin ist es möglich, dass bei Ausführungsformen mit einem ersten Steg 38 und einem zweiten Steg 39 die Stege mindestens teilweise so beschaffen sind, dass sie eine gewisse Beweglichkeit aufweisen und auf diese Weise Spannungskräfte, ausgleichen können, die beispielsweise bei hohen Druckunterschieden zwischen dem Gas im Zwischenraum zwischen den Scheibenelementen 20, 22, 24 und dem Luftdruck auftreten können. Damit kann eine zusätzliche Stabilität des erreicht werden. Eine solche Beweglichkeit kann beispielsweise erreicht werden, indem im jeweiligen Steg an mindestens einer Stelle eine dünnere Wandstärke vorliegt, die eine kontrollierte, reversible Biegefähigkeit erlaubt. Auch möglich ist es, den jeweiligen Steg teilweise aus einem weicheren, elastischeren Material zu fertigen, so dass im Bereich dieses Materials eine Biegefähigkeit erreicht wird.
  • Das erste Scheibenelement 20 und das zweite Scheibenelement 22 (und auch das dritte Scheibenelement 24) sind in beiden gezeigten Ausführungsbeispielen in Figur 1 und Figur 2 jeweils zumindest teilweise aus Glas und das Profilelement 30 besteht auch aus glasfaserverstärktem Kunststoff.
  • In Figur 3 ist eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verbundelements dargestellt. Das Profilelement 30 ist auch bei dieser Ausführungsform als Hohlprofil mit einem kastenartigen Grundkörper 36 zur schubfesten Verbindung eines ersten Scheibenelements 20 mit einem zweiten Scheibenelement 22 unter Ausbildung eines Scheibenzwischenraums 26 ausgebildet. Das Profilelement 30 weist eine dem Scheibenzwischenraum 26 abgewandte Außenseite 43 sowie eine dem Scheibenzwischenraum 26 zugewandte Innenseite 44 auf.
  • Erste und zweite Verbindeflächen 32, 33 am Profilelement 30 bilden Vertiefungen 42 aus zur Einbringung des ersten Verbindemittels 40 in Form eines zweikomponentigen (Meth)acrylatklebstoff, wie in Anspruch 1 definiert.
  • Die Vertiefungen können hier konkret eine Breite von 6 mm und eine Tiefe von 2 mm aufweisen. Auf dritten sowie vierten Verbindeflächen 34, 35 ist jeweils ein zweites Verbindemittel 50 und ein drittes Verbindemittel 52, das hier in beiden Fällen als Polyisobutylen (PIB) ausgebildet ist, vorgesehen.
  • Im eingebauten Zustand ist, wie aus Figur 3 ersichtlich, eine Schichtdicke von 0,3 mm des zweiten Verbindemittels 50 bzw. des dritten Verbindemittels 52 zwischen Profilelement 30 und erstem Scheibenelement 20 bzw. zweitem Scheibenelement 22 vorgesehen.
  • An der Außenseite 43 des Profilelements 30 ist erfindungsgemäß eine Barrierefolie 60 angeordnet, beispielsweise auflaminiert, die sich mit beiden Enden jeweils bis zum zweiten Verbindemittel 50 bzw. dritten Verbindemittel 52 erstreckt und zwar derart, dass ein erster Folienrand 62 der Barrierefolie 60 an oder im zweiten Verbindemittel 50 und ein zweiter Folienrand 64 an oder im dritten Verbindemittel 52 aufgenommen ist.
  • Bevorzugtermassen steht die Barrierefolie 60 jedoch nicht im Kontakt mit dem ersten Scheibenelement 20 bzw. dem zweiten Scheibenelement 22, sondern es ist zwischen dem ersten Folienrand 62 und dem ersten Scheibenelement 20 ein Abstand a1 von mindestens 0,2 mm und beim zweiten Folienrand 64 ebenfalls ein Abstand a2 zwischen zweitem Folienrand 64 und zweitem Scheibenelement 22von ebenfalls mindestens 0,2 mm vorgesehen. Das Profilelement 30 bildet einen Hohlraum 37 aus, der mit Trockenmittel befüllt ist. Zum Gasaustausch zwischen Scheibenzwischenraum 26 und Hohlraum 37 sind Perforationen 45 an der Innenseite 44 des Profilelements 30 vorgesehen.
  • Wie auch aus Figur 3 ersichtlich, kann das Profilelement mit seiner Außenseite 43 bündig abschließend mit den Außenkanten des ersten Scheibenelements 20 und des zweiten Scheibenelements 22 angeordnet sein. Die Ansichtsbreite des Profilelements kann dadurch reduziert werden. Es ergeben sich durch diese Anordnung mehrere Vorteile, nämlich, wie bereits erwähnt, eine bessere Optik aufgrund der reduzierten Ansichtsbreite und ein verbesserter Wärmeschutz. Darüber hinaus kann auch Dichtstoff eingespart werden.
  • Hinsichtlich der Herstellung und der Funktion ergeben sich ebenfalls vorteilhafte Aspekte:
    Es wird zunächst ein geschlossener Rahmen aus Profilelementen, wie herkömmlich bekannt, entlang der Ränder der Scheibenelemente 20, 22 vorgesehen. Das Profilelement 30 wird mit Trockenmittel befüllt. Auf das Profilelement 30 wird an den dritten und vierten Verbindeflächen 34, 35 das zweite Verbindemittel 50 sowie das dritte Verbindemittel 52 aufgebracht. Erstes Scheibenelement 20, Profilelement 30 und zweites Scheibenelement 22 werden miteinander verpresst. Das zweite und dritte Verbindemittel 50, 52 übernimmt die Funktion der Frühfestigkeit, bis ein erstes Verbindemittel 40 eingebracht und ausgehärtet ist. Das erste Verbindemittel 40 lässt sich bei der vorliegenden Ausführungsform in die durch die Vertiefungen 42 am Profilelement 30 entstandenen beiden Kammern zwischen Profilelement 30 und erstem Scheibenelement 20 bzw. zwischen Profilelement 30 und zweitem Scheibenelement 22 einspritzen. Eine Gebrauchstauglichkeit der Isolierglasscheibe ist nach Aushärten der Verbindemittel erreicht. Bei Verwendung von Sika Fast als zweikomponentiger (Meth)acrylatklebstoff tritt dies bereits nach wenigen Minuten ein.
  • In Figur 4 ist eine nochmals abgewandelte Ausführungsform eines Verbundelements veranschaulicht. Bei der Ausführungsform nach Figur 4 ist das Profilelement 30 als offenes Profilelement mit einem zum Scheibenzwischenraum 26 offenen Hohlraum 37 ausgebildet. Die Barrierefolie 60 ist an einer Innenseite 44 des Profilelements derart angeordnet, dass ein erster Folienrand 62 an oder im zweiten Verbindemittel 50, das auf einer dritten Verbindefläche 34 des Profilelements zwischen Profilelement 30 und erstem Scheibenelement 20 angeordnet wird, endet und ein zweiter Folienrand 64 der Barrierefolie 60 an oder im dritten Verbindemittel 52, das auf einer vierten Verbindefläche 35 zwischen Profilelement 30 und zweitem Scheibenelement 22 angeordnet ist, endet.
  • Ein, vorzugsweise pastöses, Trockenmittel kann innerhalb des Hohlraums 37 auf der mit der Barrierefolie 30 überdeckten Innenseite 44 des Profilelements 30 angeordnet sein. Das Profilelement 30 weist zur Ausbildung der ersten Verbindefläche 32 sowie der zweiten Verbindefläche 33 jeweils Vertiefungen 42 auf, in die das erste Verbindemittel 40 eingebracht werden kann.
  • Insofern erfolgt die Herstellung des auch bei dieser Ausführungsform schubfesten Verbundelements analog zu den Herstellungsschritten, wie anhand der Ausführungsform nach Figur 3 beschrieben. Ein Vorteil gegenüber der Ausführungsform nach Figur 3 ergibt sich bei der Ausführungsform nach Figur 4 dadurch, dass die Barrierefolie 60 besser bei Herstellung, Transport und Verbau geschützt ist. Denn eine etwaige Beschädigung der Barrierefolie 60 kann die Feuchte bzw. Gasdichtheit erheblich beeinträchtigen. Insofern ist ein behutsamer Umgang bzw. ein Schutz der Folie notwendig oder wenigstens sinnvoll.
  • In der anhand von Figur 5 dargestellten Ausführungsform ist das Profilelement derart innerhalb des Scheibenzwischenraums 26 angeordnet, das seine Vertiefungen 42 dem Scheibenzwischenraum 26 zugewandt sind.
  • Auch bei der Ausführungsform nach Figur 5 ist das Profilelement 30 als kastenartiger Grundkörper 36 ausgebildet, wobei an der Innenseite 44 des Profilelements 30 auch hier Perforierungen 45 vorgesehen sind, um zwischen dem im Profilelement 30 aufgenommenen Trocknungsmittel und dem Scheibenzwischenraum 26 einen Gasaustausch zu ermöglichen.
  • An der Außenseite 43 des Profilelements 30 ist die Barrierefolie 60 vorgesehen, bevorzugtermassen auflaminiert ist, und sich mit einem ersten Folienrand 62 bis an oder in ein zweites Verbindemittel 50, das zwischen der dritten Verbindefläche 34 des Profilelements 30 und dem ersten Scheibenelement 20 angeordnet ist, erstreckt. Ein zweiter Folienrand 64 der Barrierefolie 60 erstreckt sich bis an oder in ein drittes Verbindemittel 52, das zwischen einer vierten Verbindefläche 35 und dem zweiten Scheibenelement 22 vorgesehen ist. Auch bei dieser Ausführungsform, wie auch bei der Ausführungsformen nach Figur 3 oder Figur 4, sind erster Folienrand 62 und zweiter Folienrand 64 jeweils nicht im direkten Kontakt mit dem zugeordneten ersten Scheibenelement 20 bzw. zweiten Scheibenelement 22, sondern beabstandet hiervon angeordnet mit einem Abstand a1 bzw. a2, um eine direkte Wärmebrücke zwischen Barrierefolie 60 und erstem Scheibenelement 20 bzw. zweitem Scheibenelement 22 zu vermeiden.
  • Das erste Verbindemittel 40, das auch hier als zweikomponentigem (Meth)acrylatklebstoff vorliegt, ist zwischen einer ersten Verbindefläche32, die in einer Vertiefung 42 ausgebildet ist und erstem Scheibenelement 20 bzw. zweiter Verbindefläche 33, die ebenfalls in einer Vertiefung 42 ausgebildet ist, und dem zweiten Scheibenelement 22 zur Ausbildung einer schubfesten Verbindung eingebracht.
  • Hinsichtlich des Herstellungsverfahrens ergibt sich bei der Ausführungsform nach Figur 5 die Abwandlung, dass das erste Verbindemittel 40 vor dem Verpressen der Isolierglasscheibe, auf das erste Scheibenelement 20 bzw. das zweite Scheibenelement 22 und/oder das Profilelement 30 aufgebracht wird. Die sich durch die Vertiefungen 42 ergebende Klebefuge für das erste Verbindemittel 40 ist insofern hier dem Scheibenzwischenraum 26 zugewandt.
  • Die diesbezügliche Verklebung kann bei entsprechender Ausgestaltung des Herstellungsprozesses noch besser in diesen integriert werden.
  • Mit der vorliegenden Erfindung wird es möglich, Aussteifungsmaterialien bei der Herstellung einer Isolierglasscheibe einzusparen und weiterhin die Wärmedämmung zu verbessern, so dass auch Heiz- bzw. Kühlenergie bei der Temperierung eines Gebäudes eingespart werden kann.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Verbundelement
    10'
    Verbundelement
    20
    erstes Scheibenelement
    22
    zweites Scheibenelement
    24
    drittes Scheibenelement
    26
    Scheibenzwischenraum
    30
    Profilelement
    32
    erste Verbindefläche
    33
    zweite Verbindefläche
    34
    dritte Verbindefläche
    35
    vierte Verbindefläche
    36
    Grundkörper
    37
    Hohlraum
    38
    erster Steg
    39
    zweiter Steg
    40
    erstes Verbindemittel
    42
    Vertiefung
    43
    Außenseite
    44
    Innenseite
    45
    Perforationen
    50
    zweites Verbindemittel
    52
    drittes Verbindemittel
    60
    Barrierefolie
    62
    erster Folienrand
    64
    zweiter Folienrand
    100
    Isolierglasscheibe
    x
    Fugenhöhe
    y
    Fugenbreite
    Ausführungsbeispiele zum ersten Verbindemittel
  • Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele des zweikomponentigen (Meth)acrylatklebstoffs für das erste Verbindemittel beschrieben, welche dessen Herstellung offenbaren und die wesentlichen Eigenschaften zeigen.
    • Verwendete Monomere
  • Tabelle 1: Verwendete Monomere. 1 Monomer A gemäss vorliegender Erfindung. 2 Monomer B gemäss vorliegender Erfindung.
    Abkürzung Struktur Name/Handelsname
    GLYFOMA 1 VISIOMER® GLYFOMA (Evonik)
    MMA Methylmethacrylat
    BNMA 1 Benzylmethacrylat
    THFMA 1 Tetrahydrofurfurylmethacrylat
    IBOMA Isobornylmethacrylat
    LATEMA 2 Lauryl tetradecyl methacrylate (Houchi Chemicals)
    M131 MIRAMER® M131 (Miwon); Isodecylmethacrylat
    M193 MIRAMER® M193 (Miwon); Methoxy PEG600 Methacrylat
    M1053 MIRAMER® M1053 (Miwon);
    LAMA Laurylmethacrylat
    STEMA2 Stearylmethacrylat
    HEMA 1 Hydroxyethylmethacrylat
    • Herstellung eines Elastomers C
  • Das Elastomer C1 wurde wie folgt hergestellt:
    849 g Polyoxypropylen-Diol (Acclaim® 4200 N, Bayer MaterialScience; OH-Zahl 28.5 KOH/g) und 101 g 1-Isocyanato-3,3,5-trimethyl-5-isocyanatomethylcyclohexan (= Isophorondiisocyanat oder IPDI; Desmodur® I, Bayer MaterialScience) wurden bei 60 °C zu einem Isocyanatgruppen terminierten Polyurethanpolymer mit einem titrimetrisch bestimmten Gehalt an freien Isocyanatgruppen von 1.88 Gew.-% umgesetzt. Anschliessend wurden 10 g Hydroxyethylmethacrylat (HEMA) zugegeben, welches mit den freien Isocyanatgruppen zum Elastomer C1 der Formel (I) reagiert.
    • Herstellung der Zusammensetzungen
  • Es wurden die folgenden Zusammensetzungen hergestellt:
    Als jeweils zu prüfende Komponente K1 wurden die in den Tabellen 2 und 3 aufgeführten Bestandteile in den angegebenen Mengen in einem Dissolver bei einer Temperatur von maximal 80 °C miteinander vermischt und eingerührt, bis eine makroskopisch homogene Paste erhalten wurde.
  • Als Komponente K2 wurden 46.5 Gew.-% Dibenzoylperoxid (20 %-ig) in Weichmacher, 50 Gew.-% Kreide, 3 Gew.-% Thixotropiermittel und 0.5 Gew.-% eines Pigments in einem Dissolver miteinander vermischt. Diese Komponente K2 wurde für alle Versuche gleich mit der jeweiligen Komponente K1 aus Tabellen 2 und 3 verwendet.
  • Die hergestellten Komponenten K1 und K2 wurden in die getrennten Kammern von Koaxialkartuschen eingefüllt und bei der Anwendung in einem Volumenverhältnis K1 : K2 von 10 : 1 eingesetzt.
  • Zusätzlich wurde noch ein kommerzieller zweikomponentiger (Meth)acrylatklebstoff des Standes der Technik, SikaFast®-5211 (Sika Schweiz) als Vergleich auf dieselbe Weise geprüft.
    • Beschreibung der Prüfmethoden
  • Die Zugfestigkeit (Tensile Strength, "TS") und die Bruchdehnung (Elongation at Break, "Elong.") wurden bestimmt nach DIN EN 53504 (Zuggeschwindigkeit: 200 mm/min) an Filmen mit einer Schichtdicke von 2 mm, welche während 7 Tagen im Normklima (23±1 °C, 50±5% relative Luftfeuchtigkeit) aushärteten. Die Messungen erfolgten einerseits an Prüfkörpern, die bei einer Raumtemperatur von 23 °C gelagert worden waren («RT»), und zusätzlich an Prüfkörpern derselben Zusammensetzung, die nach dem Aushärten während 24h bei -20°C gelagert und direkt aus dem Kälteraum gemessen wurden («-20»).
  • Die Bruchdehnung ist ein direktes Mass der Elastizität einer gemessenen Probe. Proben, die bei der «RT»-Messung eine Bruchdehnung von mindestens 100% aufwiesen und gleichzeitig bei der «-20»-Messung eine Bruchdehnung von mindestens 20% aufwiesen, werden als erfindungsgemäss geeignet als erstes Verbindemittel angesehen. Die Resultate der Bruchdehnungsmessungen sind in Tabelle 4 zusammengefasst. Tabelle 2: Erfindungsgemässe Komponenten K1 (E1 bis E2) und Referenzkomponenten K1 (R1 bis R6). Alle Zahlen in Gewichtsprozent, bezogen auf die jeweilige Komponente K1. 1 2,6-Di-tert.butyl-p-Kresol; 2 Kane Ace™ B382 (Kaneka); 3 Socal® U1S2 (Solvay); 4 N,N-Bis-(2-Hydroxyethyl)-para-Toluidin.
    Beispiel R1 E1 R2 R3 R4 R5 R6 E2
    GLYFOMA 50 35 35 35 35 - - -
    LATEMA - 15 - - - 15 - 15
    MMA - - - - - 35 - -
    BNMA - - - - - - 50 35
    M131 - - 15 - - - - -
    M193 - - - 15 - - - -
    M1053 - - - - 15 - - -
    Inhibitor 1 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05
    Elastomer C1 15 15 15 15 15 15 15 15
    Core-Shell 2 15 15 15 15 15 15 15 15
    Füllstoff 3 18.97 18.97 18.97 18.97 18.97 18.97 18.97 18.97
    Aktivator 4 0.98 0.98 0.98 0.98 0.98 0.98 0.98 0.98
    Tabelle 3: Erfindungsgemässe Komponenten K1 (E3 bis E5) und Referenzkomponenten K1 (R7 bis R11). Alle Zahlen in Gewichtsprozent, bezogen auf die jeweilige Komponente K1. 1 2,6-Di-tert.butyl-p-Kresol; 2 Kane Ace™ B382 (Kaneka); 3 Socal® U1S2 (Solvay); 4 N,N-Bis-(2-Hydroxyethyl)-para-Toluidin.
    Beispiel R7 E3 R8 R9 R10 E4 R11 E5
    GLYFOMA - - - - - - 35 35
    LATEMA - 15 - 15 - 15 - -
    THFMA 50 35 - - - - - -
    IBOMA - - 50 35 - - - -
    HEMA - - - - 50 35 - -
    STEMA - - - - - - - 15
    LAMA - - - - - - 15 -
    Inhibitor 1 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05
    Elastomer C1 15 15 15 15 15 15 15 15
    Core-Shell 2 15 15 15 15 15 15 15 15
    Füllstoff 3 18.97 18.97 18.97 18.97 18.97 18.97 18.97 18.97
    Aktivator 4 0.98 0.98 0.98 0.98 0.98 0.98 0.98 0.98
    Tabelle 4: Messungen der Bruchdehnung bei Raumtemperatur (RT, 23°C) und bei -20°C (-20) aller hergestellter Zusammensetzungen. «n/m» bedeutet, dass die Probe so spröde war, dass keine Messung möglich war,
    Beispiel R1 E1 R2 R3 R4 R5 R6 E2
    Elong. (RT) [%] n/m 153 186 208 61 300 260 380
    Elong. (-20) [%] n/m 40 5 7 11 4 3 26
    TS (RT) [MPa] n/m 7.3 7.8 5.7 7.6 10 8.2 4.8
    TS (-20) [MPa] n/m 15 17 13 17 23 21 14
    Beispiel R7 E3 R8 R9 R10 E4 R11 E5
    Elong. (RT) [%] 290 375 n/m 1.2 50 124 209 193
    Elong. (-20) [%] 3 50 n/m n/m 5 36 13 26
    TS (RT) [MPa] 8.6 5.6 n/m 5.4 12 7.1 6.1 7.2
    TS (-20) [MPa] 21 14 n/m n/m 18 14 13 15
  • Der (Meth)acrylatklebstoff SikaFast®-5211 des Standes der Technik (insbesondere WO 2014/184256 A1 ) wurde auf identische Weise geprüft und erzielte folgende Resultate:
    Elong. (RT) [%] 250
    Elong. (-20) [%] 13
    TS (RT) [MPa] 12
    TS (-20) [MPa] 29
  • Die Resultate in Tabelle 4 zeigen, dass nur die zweikomponentigen (Meth)acrylatklebstoffe mit den anspruchsgemäss definierten Bedingungen bezüglich Monomeren A und B zu ausreichender Elastizität bei Raumtemperatur und gleichzeitig ausreichender Tieftemperaturelastizität führen, um als erfindungsgemässes erstes Verbindemittel geeignet zu sein. Dabei zeigen die erfindungsgemässen zweikomponentigen (Meth)acrylatklebstoffe auch deutlich verbesserte elastische Eigenschaften bei tiefen Temperaturen als der (Meth)acrylatklebstoff SikaFast®-5211 des Standes der Technik.
    • Aspekte
  • Weitere Aspekte der vorliegenden Erfindung sind:
    1. 1. Verbundelement (10), insbesondere ein Verbundelement (10) für eine Isolierglasscheibe, wenigstens umfassend ein erstes Scheibenelement (20) und wenigstens ein zweites Scheibenelement (22) sowie wenigstens ein erstes Profilelement (30), wobei das Profilelement (30) wenigstens eine erste Verbindefläche (32) und/oder wenigstens eine zweite Verbindefläche (33) aufweist, wobei die erste und/oder die zweite Verbindefläche (32, 33) zur Applizierung und/oder Aufnahme eines ersten Verbindemittels (40) vorgesehen und beschaffen ist, wobei benachbart zur ersten Verbindefläche (32) eine dritte Verbindefläche (34) zur Applizierung und/oder Aufnahme eines zweiten Verbindemittels (50) und/oder benachbart zu zweiten Verbindefläche (33) eine vierte Verbindefläche (35) zur Applizierung und/oder Aufnahme eines zweiten Verbindemittels (50) vorgesehen ist und wobei das erste Scheibenelement (20) und das zweite Scheibenelement (22) mittels des Profilelementes (30) und des ersten Verbindemittels (40) und/oder des zweiten Verbindemittels (50) verbindbar oder verbunden sind, wobei das erste Verbindemittel (40) ein zweikomponentiger (Meth)acrylatklebstoff ist,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      der zweikomponentige (Meth)acrylatklebstoff umfasst:
      • eine Komponente K1, umfassend
        1. a) mindestens ein Monomer A nach Formel (Illa),
          • wobei R1 entweder für ein Wasserstoffatom oder für eine Methylgruppe, bevorzugt eine Methylgruppe, steht;
          • R2 entweder für eine lineare oder verzweigte Hydroxyalkylgruppe mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen steht oder für einen Rest mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen steht, der entweder eine Phenylgruppe oder einen aliphatischen 5- oder 6-Ring mit mindestens einem Ethersauerstoff in der Ringstruktur umfasst;
        2. b) mindestens ein Monomer B nach Formel (IIIb),
          • wobei R3 entweder für ein Wasserstoffatom oder für eine Methylgruppe, bevorzugt eine Methylgruppe, steht;
          • R4 für einen linearen Alkylrest mit mehr als 12 Kohlenstoffatomen in der Kette und bevorzugt höchstens 20 Kohlenstoffatomen in der Kette steht;
        3. c) bevorzugt zwischen 10 Gew.-% und 20 Gew.-%, bezogen auf Komponente K1, mindestens eines Elastomers C der Formel (I),
          • wobei R entweder für ein Wasserstoffatom oder für eine Methylgruppe steht;
          • X für ein polymeres Polyol nach Entfernung von zwei OH-Gruppen steht;
          • und Y für O oder NR" steht, wobei R" für einen Kohlenwasserstoffrest oder für ein Wasserstoffatom, bevorzugt für ein Wasserstoffatom, steht; sowie
        4. d) bevorzugt mindestens ein Additiv ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Core-Shell-Polymer, Aktivator für radikalische
          • Härtung, Inhibitor für radikalische Härtung, Füllstoff und Haftvermittler;
          • mit der Massgabe, dass Komponente K1 zwischen 25 Gew.-% und 75 Gew.-%, bevorzugt zwischen 40 Gew.-% und 60 Gew.-%,
          • bezogen auf Komponente K1, des Gemischs von Monomer A und Monomer B enthält, und
          • mit der Massgabe, dass das Massenverhältnis von Monomer A zu Monomer B in Komponente K1 zwischen 1:1 und 9:1, bevorzugt zwischen 6:4 und 8:2 liegt;
      • sowie eine Komponente K2, umfassend mindestens einen Initiator für radikalische Härtung.
    2. 2. Verbundelement (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass R2 für eine Hydroxyethylgruppe oder für eine Benzylgruppe oder für mindestens eine der Gruppen (IVa) bis (IVc) in Formel (IV) steht, wobei die gestrichelten Linien in Formen (IV) die Bindung zwischen dem Sauerstoffatom und R2 darstellen.
    3. 3. Verbundelement (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dadurch gekennzeichnet, dass das Elastomer C ein Polyurethan(meth)-acrylat ist, insbesondere herstellbar aus der Reaktion von mindestens einem Diol D, insbesondere ein Polyoxypropylen-Diol, mit mindestens einem Diisocyanat und einem (Meth)acrylsäureester, welcher eine Hydroxylgruppe aufweist, wobei
      • das Diol D mit einem Diisocyanat, insbesondere Isophorondiisocyanat, welches in stöchiometrischen Überschuss vorliegt, reagiert;
      • und das resultierende Isocyanatgruppen terminierte Polyurethan mit dem (Meth)acrylsäureester, welcher eine Hydroxylgruppe aufweist, insbesondere mit einem Hydroxyalkyl(meth)acrylat, bevorzugt mit Hydroxyethylacrylat (HEA) oder Hydroxyethylmethacrylat (HEMA) zum Elastomer C der Formel (I) umgesetzt wird.
    4. 4. Verbundelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Verbindemittel (50) zumindest teilweise Polyisobutylen (PIB) ist und/oder umfasst.
    5. 5. Verbundelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite Verbindefläche (32, 33) zumindest teilweise als Vertiefung ausgebildet ist, insbesondere als eine Vertiefung (42) ausgebildet ist, die derart beschaffen ist, dass sie gegenüber der dritten und/oder vierten Verbindefläche (34, 35) zurückgesetzt ist, insbesondere bezogen auf die Auflagefläche auf dem ersten bzw. zweiten Scheibenelement (20, 22) zurückgesetzt ist.
    6. 6. Verbundelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Profilelement (30) einen bezogen auf den Querschnitt kastenartigen Grundkörper (36) aufweist.
    7. 7. Verbundelement (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (36) im Inneren zumindest teilweise hohl ist bzw. einen Hohlraum (37) aufweist und/oder ausbildet, wobei beispielsweise der Hohlraum (37) zumindest teilweise durchlässig und/oder perforiert ist und wobei weiter beispielsweise der Hohlraum (37) zumindest teilweise mit einem hygroskopischen Material ausgefüllt ist.
    8. 8. Verbundelement (10) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Grundkörper (36) ein erster Steg (38) und/oder ein zweiter Steg (39) angeformt ist, wobei zumindest eine Seitenwand des ersten Steges (38) zumindest teilweise die erste Verbindefläche (32) ausbildet und/oder wobei zumindest eine Seitenwand des zweiten Steges (39) zumindest teilweise die zweite Verbindefläche (33) ausbildet.
    9. 9. Verbundelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Scheibenelement (20) und das zweite Scheibenelement (22) zumindest teilweise aus Glas und das Profilelement (30) zumindest teilweise aus glasfaserverstärktem Werkstoff, insbesondere zumindest teilweise aus Glasfaserverbundwerkstoff, vorzugsweise zumindest teilweise aus glasfaserverstärktem Kunststoff besteht.
    10. 10. Isolierglasscheibe (100) mit wenigstens einem Verbundelement (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
    11. 11. Fenster mit wenigstens einem Verbundelement (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und/oder mit wenigstens einer Isolierglasscheibe nach Anspruch 10.
    12. 12. Tür mit wenigstens einem Verbundelement (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und/oder mit wenigstens einer Isolierglasscheibe nach Anspruch 10.
    13. 13. Verfahren zur Herstellung eines Verbundelementes (10), insbesondere eines Verbundelementes (10) für eine Isolierglasscheibe, wobei wenigstens ein erstes Scheibenelement (20) und wenigstens ein zweites Scheibenelement (22) sowie wenigstens ein erstes Profilelement (30) durch Klebung zusammengefügt werden, wobei das Profilelement (30) wenigstens eine erste Verbindefläche (32) und/oder wenigstens eine zweite Verbindefläche (33) aufweist, wobei die erste und/oder die zweite Verbindefläche (32, 33) zur Applizierung und/oder Aufnahme eines ersten Verbindemittels (40) vorgesehen und beschaffen ist, wobei benachbart zur ersten Verbindefläche (32) eine dritte Verbindefläche (34) zur Applizierung und/oder Aufnahme eines zweiten Verbindemittels (50) und/oder benachbart zu zweiten Verbindefläche (33) eine vierte Verbindefläche (35) zur Applizierung und/oder Aufnahme eines zweiten Verbindemittels (50) vorgesehen ist und wobei das erste Scheibenelement (20) und das zweite Scheibenelement (22) mittels des Profilelementes (30) und des ersten Verbindemittels (40) und gegebenenfalls des zweiten Verbindemittels (50) verbunden werden, wobei das Verbundelement (10) die Merkmale nach einem der Ansprüche 1 bis 9 aufweist.
    14. 14. Verfahren zur Herstellung einer Isolierglasscheibe (100) wobei wenigstens ein Verbundelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9 oder ein Verbundelement (10) erhalten durch das Verfahren nach Anspruch 13 verwendet wird.
    Bezugszeichenliste
    • 10
    Verbundelement
    20
    erstes Scheibenelement
    22
    zweites Scheibenelement
    26
    Scheibenzwischenraum
    30
    Profilelement
    32
    erste Verbindefläche
    33
    zweite Verbindefläche
    34
    dritte Verbindefläche
    35
    vierte Verbindefläche
    36
    Grundkörper
    37
    Hohlraum
    38
    erster Steg
    39
    zweiter Steg
    40
    erstes Verbindemittel
    42
    nutartige Vertiefung
    43
    Außenseite
    44
    Innenseite
    50
    zweites Verbindemittel
    52
    drittes Verbindemittel
    60
    Barrierefolie
    62
    erster Folienrand
    64
    zweiter Folienrand

Claims (24)

  1. Verbundelement (10), insbesondere ein Verbundelement (10) für eine Isolierglasscheibe, wenigstens umfassend ein erstes Scheibenelement (20), wenigstens ein zweites Scheibenelement (22) und einen zwischen dem ersten Scheibenelement (20) und dem zweiten Scheibenelement (22) ausgebildeten Scheibenzwischenraum (26) sowie wenigstens ein Profilelement (30), wobei das Profilelement (30) eine dem Scheibenzwischenraum (26) abgewandte Außenseite (43) und eine dem Scheibenzwischenraum (26) zugewandte Innenseite (44) aufweist und wobei das Profilelement (30) wenigstens eine erste Verbindefläche (32) und wenigstens eine zweite Verbindefläche (33) aufweist, wobei an der ersten und an der zweiten Verbindefläche (32, 33) ein erstes Verbindemittels (40) vorgesehen ist, wobei das Profilelement (30) weiterhin benachbart zur ersten Verbindefläche (32) eine dritte Verbindefläche (34), an der ein zweites Verbindemittel (50) vorgesehen ist, und benachbart zur zweiten Verbindefläche (33) eine vierte Verbindefläche (35), an der ein drittes Verbindemittel (52) vorgesehen ist, aufweist, und wobei das erste Scheibenelement (20) und das zweite Scheibenelement (22) mittels des Profilelementes (30) und des ersten Verbindemittels (40) und des zweiten Verbindemittels (50) und des dritten Verbindemittels (52) insbesondere schubfest verbunden sind, wobei das erste Verbindemittel (40) ein zweikomponentiger (Meth)acrylatklebstoff ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine Barrierefolie (60) vorgesehen ist, die am Profilelement (30) angebracht ist und sich zwischen dem zweiten Verbindemittel (50) und dem dritten Verbindemittel (52) erstreckt derart, dass ein erster Folienrand (62) der Barrierefolie (60) an oder im zweiten Verbindemittel (50) und ein zweiter Folienrand (64) der Barrierefolie (60) an oder im dritten Verbindemittel (52) aufgenommen sind, und somit die Barrierefolie (60) ausgebildet und angeordnet ist, um den Scheibenzwischenraum (26) gegen Gasverlust abzudichten.
  2. Verbundelement (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweikomponentige (Meth)acrylatklebstoff umfasst:
    eine Komponente K1, umfassend
    a) mindestens ein Monomer A nach Formel (Illa),
    wobei R1 entweder für ein Wasserstoffatom oder für eine Methylgruppe, bevorzugt eine Methylgruppe, steht;
    R2 entweder für eine lineare oder verzweigte Hydroxyalkylgruppe mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen steht oder für einen Rest mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen steht, der entweder eine Phenylgruppe oder einen aliphatischen 5- oder 6-Ring mit mindestens einem Ethersauerstoff in der Ringstruktur umfasst;
    b) mindestens ein Monomer B nach Formel (IIIb),
    wobei R3 entweder für ein Wasserstoffatom oder für eine Methylgruppe, bevorzugt eine Methylgruppe, steht;
    R4 für einen linearen Alkylrest mit mehr als 12 Kohlenstoffatomen in der Kette und bevorzugt höchstens 20 Kohlenstoffatomen in der Kette steht;
    c) bevorzugt zwischen 10 Gew.-% und 20 Gew.-%, bezogen auf Komponente K1, mindestens eines Elastomers C der Formel (I),
    wobei R entweder für ein Wasserstoffatom oder für eine Methylgruppe steht;
    X für ein polymeres Polyol nach Entfernung von zwei OH-Gruppen steht;
    und Y für O oder NR" steht, wobei R" für einen Kohlenwasserstoffrest oder für ein Wasserstoffatom, bevorzugt für ein Wasserstoffatom, steht; sowie
    d) bevorzugt mindestens ein Additiv ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Core-Shell-Polymer, Aktivator für radikalische Härtung, Inhibitor für radikalische Härtung, Füllstoff und Haftvermittler;
    mit der Massgabe, dass Komponente K1 zwischen 25 Gew.-% und
    75 Gew.-%, bevorzugt zwischen 40 Gew.-% und 60 Gew.-%, bezogen auf Komponente K1, des Gemischs von Monomer A und
    Monomer B enthält, und
    mit der Massgabe, dass das Massenverhältnis von Monomer A zu Monomer B in Komponente K1 zwischen 1:1 und 9:1, bevorzugt zwischen 6:4 und 8:2 liegt;
    sowie eine Komponente K2, umfassend mindestens einen Initiator für radikalische Härtung.
  3. Verbundelement (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dadurch gekennzeichnet, dass
    R2 für eine Hydroxyethylgruppe oder für eine Benzylgruppe oder für mindestens eine der Gruppen (IVa) bis (IVc) in Formel (IV) steht,
    wobei die gestrichelten Linien in Formen (IV) die Bindung zwischen dem Sauerstoffatom und R2 darstellen.
  4. Verbundelement (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Elastomer C ein Polyurethan(meth)acrylat ist, insbesondere herstellbar aus der Reaktion von mindestens einem Diol D, insbesondere ein Polyoxypropylen-Diol, mit mindestens einem Diisocyanat und einem (Meth)acrylsäureester, welcher eine Hydroxylgruppe aufweist, wobei
    - das Diol D mit einem Diisocyanat, insbesondere Isophorondiisocyanat, welches in stöchiometrischen Überschuss vorliegt, reagiert;
    - und das resultierende Isocyanatgruppen terminierte Polyurethan mit dem (Meth)acrylsäureester, welcher eine Hydroxylgruppe aufweist, insbesondere mit einem Hydroxyalkyl(meth)acrylat, bevorzugt mit Hydroxyethylacrylat (HEA) oder Hydroxyethylmethacrylat (HEMA) zum Elastomer C der Formel (I) umgesetzt wird.
  5. Verbundelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Verbindemittel (50) zumindest teilweise Polyisobutylen (PIB) ist und/oder umfasst.
  6. Verbundelement (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass
    der erste Folienrand (62) der Barrierefolie (60) derart im zweiten Verbindemittel (50) angeordnet ist, dass zwischen dem ersten Folienrand (62) der Barrierefolie und dem ersten Scheibenelement (20) ein Abstand a1 verbleibt und/oder
    dass der zweite Folienrand (64) der Barrierefolie (60) derart an oder im dritten Verbindemittel (52) angeordnet ist, dass zwischen dem zweiten Folienrand (64) und dem zweiten Scheibenelement (22) ein Abstand a2 verbleibt.
  7. Verbundelement (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Profilelement (30) aus einem glasfaserverstärktem Kunststoff (z.B. BASF Ultradur® GF50) ausgebildet ist.
  8. Verbundelement (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Barrierefolie (60) auf das Profilelement (30) auflaminiert ist.
  9. Verbundelement (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Barrierefolie (60) in der Matrix des Profilelements (30) eingebettet ist.
  10. Verbundelement (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Profilelement (30) einen mit dem Scheibenzwischenraum (26) im Gasaustausch stehenden Hohlraum (37) aufweist.
  11. Verbundelement (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass im Hohlraum (37) ein Trockenmittel angeordnet oder der Hohlraum (37) mit einem Trockenmittel befüllt ist.
  12. Verbundelement (10) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Barrierefolie (60) an der dem Hohlraum (37) abgewandten Außenseite (43) des Profilelements (30) angeordnet ist.
  13. Verbundelement (10) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Barrierefolie (60) an der dem Hohlraum (37) zugewandten Innenseite (44) des Profilelements (30) angeordnet ist.
  14. Verbundelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite Verbindefläche (32, 33) zumindest teilweise als Vertiefung ausgebildet ist, insbesondere als eine Vertiefung (42) ausgebildet ist, die derart beschaffen ist, dass sie gegenüber der dritten und/oder vierten Verbindefläche (34, 35) zurückgesetzt ist, insbesondere bezogen auf die Auflagefläche auf dem ersten bzw. zweiten Scheibenelement (20, 22) zurückgesetzt ist.
  15. Verbundelement (10) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (42) eine Breite von mindestens 5 mm, vorzugsweise von mindestens 6 mm, und eine Tiefe von mindestens 1,5 mm, vorzugsweise mindestens 2 mm, aufweist, um eine Ausdehnung des ersten Verbindemittels (40) zwischen erster Verbindefläche (32) und erstem Scheibenelement (20) und/oder zweiter Verbindefläche (33) und zweitem Scheibenelement (22) in einer Breite von mindestens 5 mm, vorzugsweise mindestens 6 mm und in einer Stärke von mindestens 1,5 mm, vorzugsweise mindestens 2 mm zu gewährleisten.
  16. Verbundelement (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Profilelement (30) so zwischen erstem Scheibenelement (20) und zweitem Scheibenelement (22) positioniert ist, dass seine Außenseite (43) bündig mit erstem Scheibenelement (20) und zweiten Scheibenelement (22) abschließt.
  17. Verbundelement nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Profilelement (30) so zwischen erstem Scheibenelement (20) und zweitem Scheibenelement (22) positioniert ist, dass die Vertiefungen (42) zur Aufnahme des ersten Verbindemittels (40) den Scheibenzwischenraum (26) abgewandt sind.
  18. Verbundelement nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Profilelement (30) so zwischen erstem Scheibenelement (20) und zweitem Scheibenelement (22) positioniert ist, dass die nutartigen Vertiefungen (42) zur Aufnahme des ersten Verbindemittels (40) den Scheibenzwischenraum (26) zugewandt sind.
  19. Verbundelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Profilelement (30) einen bezogen auf den Querschnitt kastenartigen Grundkörper (36) aufweist.
  20. Isolierglasscheibe mit wenigstens einem Verbundelement nach einem der Ansprüche 1 bis 19.
  21. Fenster mit wenigstens einem Verbundelement nach einem der Ansprüche 1 bis 19.
  22. Tür mit wenigstens einem Verbundelement nach einem der Ansprüche 1 bis 19.
  23. Verfahren zur Herstellung eines Verbundelementes (10), insbesondere eines Verbundelementes (10) für eine Isolierglasscheibe, wobei wenigstens ein erstes Scheibenelement (20) und wenigstens ein zweites Scheibenelement (22) sowie wenigstens ein erstes Profilelement (30) durch Klebung zusammengefügt werden, wobei das Profilelement (30) wenigstens eine erste Verbindefläche (32) und/oder wenigstens eine zweite Verbindefläche (33) aufweist, wobei die erste und/oder die zweite Verbindefläche (32, 33) zur Applizierung und/oder Aufnahme eines ersten Verbindemittels (40) vorgesehen und beschaffen ist, wobei benachbart zur ersten Verbindefläche (32) eine dritte Verbindefläche (34) zur Applizierung und/oder Aufnahme eines zweiten Verbindemittels (50) und/oder benachbart zu zweiten Verbindefläche (33) eine vierte Verbindefläche (35) zur Applizierung und/oder Aufnahme eines dritten Verbindemittels (52) vorgesehen ist und wobei das erste Scheibenelement (20) und das zweite Scheibenelement (22) mittels des Profilelementes (30) und des ersten Verbindemittels (40) und gegebenenfalls des zweiten Verbindemittels (50) sowie dritten Verbindemittels (52) verbunden werden, wobei das Verbundelement (10) die Merkmale nach einem der Ansprüche 1 bis 19 aufweist.
  24. Verfahren zur Herstellung einer Isolierglasscheibe (100) wobei wenigstens ein Verbundelement nach einem der Ansprüche 1 bis 10 oder ein Verbundelement (10) erhalten durch das Verfahren nach Anspruch 23 verwendet wird.
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