JP2021517615A - 補強要素を有するスペーサー - Google Patents

Abstract

本発明は、絶縁グレージングユニットのためのスペーサー（Ｉ）に関し、このスペーサーは、少なくとも以下を含む：− 下記を含むポリマー中空プロファイル（１）：− 第１の側壁（２．１）及びこれと平行に配置されている第２の側壁（２．２）；− 側壁（２．１、２．２）を互いに結合しているグレージング内壁（３）；− グレージング内壁（３）に実質的に平行に配置され、かつ側壁（２．１、２．２）を互いに結合している外壁（４）；− 側壁（２．１、２．２）、グレージング内壁（３）、及び外壁（４）によって囲まれた中空空間（５）；ここで、− 第１の金属補強要素（６．１）が、このために設けられた第１のくぼみ（７．１）にポリマー中空プロファイル（１）の外側で取り付けられ、それによって、この補強要素が、第１の側壁（２．１）と外壁（４）の間の角を包囲するようになっており、− 第２の金属補強要素（６．２）が、このために設けられた第２のくぼみ（７．２）にポリマー中空プロファイル（１）の外側で取り付けられ、それによって、この補強要素が、第２の側壁（２．２）と外壁（４）の間の角を包囲するようになっており、− 金属補強要素（６．１、６．２）がくぼみ（７．１、７．２）に取り付けられており、それによって、これらの要素が、それぞれ、側壁（２．１、２．２）及び外壁（４）と同一平面で終端するようになっており、− 気密性かつ防湿性のバリアフィルム（１２）が、ポリマー中空プロファイル本体（１）の第１の側壁（２．１）、第１の金属補強要素（６．１）、外壁（４）、第２の金属補強要素（６．２）、及び第２の側壁（２．２）に適用されており、ここで、グレージング内壁（３）に隣接する２つの側壁（２．１、２．２）の領域には、バリアフィルム（１２）がない。

Description

本発明は、絶縁グレージングユニットのためのスペーサー、絶縁グレージングユニット、絶縁グレージングユニットの製造方法、並びにこの絶縁グレージングユニットの使用に関する。

絶縁グレージングは、通常、ガラス又はポリマー材料でできた少なくとも２つのペインを含んでいる。これらのペインは、ガス又はスペーサーによって画定される真空空間によって互いに切り離されている。絶縁ガラスの断熱能力は、単一ペインガラスの断熱能力よりも著しく大きく、かつその断熱能力は、三重グレージングにおいて、又は特殊なコーティングによって、さらに増大しかつ改善することができる。したがって、例えば、銀含有コーティングは、赤外線放射の透過を低減することができ、それゆえ、冬場の建物の冷却を低減することができる。

ガラスの性質及び構造に加えて、絶縁グレージングのその他の構成要素もまた非常に重要である。シール及びとりわけスペーサーは、絶縁グレージングの品質に大きな影響を及ぼす。特に、スペーサーとガラスペインとの間の接触点は、温度及び気候変動に非常に影響を受けやすい。ペインとスペーサーとの間の結合は、有機ポリマー、例えばポリイソブチレンの接着接合を介して作り出される。接着接合の物理的特性に対する温度変動の直接的な影響の他に、ガラス自体が、特に接着接合に影響を及ぼす。ガラスとスペーサーとは、異なる線熱膨張係数を有しており、言い換えれば、温度変化は、ガラスとスペーサーとを異なって膨張させる。例えば、太陽光からの温度変化に起因して、ガラスは膨張し、又は冷却されて再び収縮する。スペーサーは、こうした動きと同じ度合いに膨張し又は収縮するものではない。したがって、この機械的な動きは、接着接合を膨張させ、又は圧縮し、それ自体の弾力性によって、限られた程度でのみこうした動きを補償することができる。絶縁グレージングの耐用年数の経過中に、上記の機械的ストレスは、接着接合の部分的な又は完全な面的分離を必然的に伴い得る。続いて、接着接合のこの分離は、絶縁グレージングの内部に湿気が侵入できるようにすることを可能にする。これらの気候負荷は、ペインの領域での凝縮及び絶縁効果の低下を引き起こす可能性がある。したがって、ガラスとスペーサーとの線膨張係数できるだけ等しくすることが望ましい。

絶縁グレージングの断熱特性は、縁部シール領域、特にスペーサー領域の熱伝導性によって極めて著しく影響を受ける。金属のスペーサーの場合、金属の高い熱伝導率は、ガラスの縁で熱橋の形成をもたらす。この熱橋は、一方では、絶縁グレージングの縁領域で熱損失を引き起こし、他方では、高い湿気と低い外圧によって、スペーサーの領域で内部ペイン上に凝縮の形成を引き起こす。これらの問題を解消するために、スペーサーが、低熱伝導性の材料、特にプラスチックでできている、熱的に最適化された、いわゆる「ウォームエッジ（ｗａｒｍ−ｅｄｇｅ）」システムが、ますます使用されている。

熱伝導性の観点からは、ポリマーのスペーサーが金属のスペーサーよりも好ましい。しかしながら、ポリマースペーサーにはいくつかの不利益がある。一つ目には、湿気に対して、かつガス損失に対して、ポリマースペーサーの気密性は不十分であることが挙げられる。ここで、様々な解決策があり、特に、スペーサーの外側にバリアフィルムを適用することによる解決策がある（例えば、国際公開第２０１３／１０４５０７ Ａ１号を参照のこと）。

二つ目には、プラスチックの線膨張係数が、ガラスの線膨張係数よりもかなり大きいことが挙げられる。線膨張係数を等しくするために、ガラス繊維を混合することができる（例えば、欧州特許出願公開第０ ８５２ ２８０ Ａ１号公報を参照のこと）。しかしながら、ガラス繊維の含量が増加するとスペーサーの伝熱特性が悪くなり、それによって、精密な最適化をここで行わなければならなくなる。ガラス繊維及び類似の充填材は、スペーサーの長手方向の剛性も向上させる。

ガラス繊維で強化したポリマースペーサーは、金属スペーサーとは対照的にとても脆いので、冷間曲げすることはできない。絶縁グレージングユニットのためのスペーサーフレームを製造するために、スペーサーの多数の部品を、プラグコネクターを介して結合し、かつ接着するか又は溶着しなければならない。それぞれの結合箇所を注意深くシールする必要がある。したがって、曲げによるスペーサーフレームの製造は有利である。特に、追加的な加熱なしの曲げは、簡素な機械加工性のために望ましい。曲げ性を増加させる一つの手法は、ポリマー本体に金属ストリップを一体化することである（例えば、国際公開第２０１５／０４３８４８ Ａ１号及び独国特許出願公開第１９８０７４５４ Ａ１号公報に記載されている）。しかしながら、製造時にポリマー本体に金属ストリップを一体化することは非常に複雑である。

ガラス繊維のような追加の充填材を含まないポリマースペーサーは、曲げやすいが、十分に剛性があるものではない。しかしながら、（長手方向におけるたわみと呼ばれる）長手方向の剛性は、機械的加工性にとって重要である。長手方向の剛性の向上は、金属ストリップの一体化によって（上述の点を参照のこと）、又は本体上への金属要素の外的適用によって（例えば、欧州特許第１ ０５５ ０４６ Ｂ２号明細書及び欧州特許出願公開第３ ２４１ ９７２ Ａ１号公報を参照のこと）、達成することができる。しかしながら、金属要素は、より高い熱伝導性を有するので、金属ストリップの適用は、スペーサーの熱伝導特性に悪影響を及ぼす。個別の金属要素の外的適用において特に困難なのは、湿気の侵入を防ぐ縁部シールを完全に密封することである。

上述した問題及び個々の解決策は、相互に関連しており、かつ互いに影響を及ぼすものであるので、すべてのこれらの問題をまとめて、許容できる解決策とする全体的な解決策を見出す必要がある。

したがって、本発明の目的は、上述した不利益を有していない改善されたスペーサーを提供し、かつ改善された絶縁グレージングユニット及びその簡素化した製造方法を提供することにある。

本発明の目的は、独立請求項１による絶縁グレージングのスペーサーによって、本発明にしたがって達成される。本発明の好ましい実施形態は、従属請求項から明らかである。

本発明による絶縁グレージングユニット、本発明による絶縁グレージングユニットの製造方法、及び本発明による絶縁グレージングユニットの使用は、さらなる独立請求項から明らかである。

本発明による絶縁グレージングユニットのためのスペーサーは、少なくとも、第１の側壁、第１の側壁に平行に配置された第２の側壁、グレージング内壁、外壁、及び中空空間を有するポリマー中空プロファイルを含む。中空空間は、側壁、グレージング内壁、及び外壁によって囲まれている。グレージング内壁は、側壁に実質的に垂直に配置されており、かつ第１の側壁と第２の側壁とを接合する。側壁は、中空プロファイルの壁であり、これに、絶縁グレージングのペイン外面が取り付けられる。グレージング内壁は、中空プロファイルの壁であり、これは、完成品の絶縁グレージングユニットの設置後に内部ペイン間スペースの方を向く。外壁は、グレージング内壁に実質的に平行に配置され、かつ第１の側壁と第２の側壁とを接合する。完成品の絶縁グレージングユニットの設置後に外壁は、外部ペイン間スペースの方を向く。

このスペーサーは、ポリマー中空プロファイルに外側で取り付けられた２つの金属補強要素をさらに含む。金属補強要素は、スペーサーの長手方向の剛性を向上させ、かつスペーサーの長手方向の膨張係数を、絶縁グレージングにおけるガラスの長手方向の膨張係数により近いものとする。第１の補強要素は、第１の側壁と外壁の間の角を包囲し、かつそこでポリマー中空プロファイルの壁にこのために設けられたくぼみに取り付けられる。第２の補強要素は、第２の側壁と外壁の間の角を包囲し、かつそこでポリマー中空プロファイルの壁にこのために設けられたくぼみに取り付けられる。これらの補強要素は、くぼみに取り付けられ、それによって、これらの要素が、それぞれ、これらの側壁及び外壁と同一平面で終端するようになっている。金属補強要素が、側壁と同一平面で終端するので、絶縁グレージングにおけるガラスペインの配置のために、平らな面が作り出される。このことは、平らなプロファイルの上で外側に適用され、かつ縁を作り出す補強要素を有するスペーサーに比べて、改善した気密性を結果としてもたらす。なぜならば、この縁は、絶縁グレージングユニットにおける一次シーラントによって補償されなければならないからである。くぼみにおける面一の配置のおかげで、平らな結合面がスペーサーの外面側で得られ、この外面側上に、気密性かつ防湿性のバリアフィルムを適用することができる。２つの金属補強要素の形態で補強を実施することによって、連続した金属箔／金属ストリップを有するスペーサーに比べて、スペーサーの断熱特性が向上する。金属補強要素が互いに結合していないという事実は、第１の側壁から第２の側壁へ連続して熱伝導する金属結合の生成、すなわち、いわゆる熱橋の生成を妨げる。

気密性かつ防湿性のバリアフィルムが、ポリマー中空プロファイル本体の第１の側壁、第１の金属補強要素、外壁、第２の金属補強要素、及び第２の側壁に適用される。気密性かつ防湿性のバリアフィルムは、湿気の侵入に対して内部ペイン間スペースをシールし、かつ内部ペイン間スペースに含まれるガスの損失を防止する。バリアフィルムは、グレージング内壁に隣接する側壁の領域にはバリアフィルムがないようにして適用される。外壁全体と側壁の補強要素までのバリアフィルムの適用の結果、特に良好な密封（シーリング）を達成する。バリアフィルムがない領域が残っていることの利点は、一つには、設置状態での外観の改善にある。グレージング内壁に隣接するか、又はグレージング内壁の一部でさえあるバリア要素又は補強要素の場合は、完成品の絶縁グレージングユニットにおいて目に見えるものとなる。これは、審美的理由のためには回避すべきである。側壁にバリアフィルムのない領域が残されているさらなる利点は、完成品の絶縁グレージングユニットの設置の間に、一次シーラントを取り付けることができ、それによって、バリアフィルムの表面に、かつポリマー側壁の一部の表面に一次シーラントが達するようにすることができることである。このようにして、均一な密封水準と特に良好なシールを達成する。

したがって、本発明によるスペーサーは、先行技術に比較して改善した解決策を提供する。

本発明によるスペーサーの中空空間は、中実に形成したスペーサーに比べて重量の減少をもたらし、かつ追加の構成要素、例えば乾燥剤を収容するために利用することができる。

第１の側壁及び第２の側壁は、スペーサーの設置時に絶縁グレージングユニットのペイン外面が取り付けられるスペーサーの側である。第１の側壁及び第２の側壁は互いに平行にはしっている。

中空プロファイルの外壁は、グレージング内壁に対向する壁であり、かつ外部ペイン間スペースの方向に絶縁グレージングユニットの内部（内部ペイン間スペース）とは反対側を向いている。外壁は、好ましくは側壁に実質的に垂直にはしっている。（グレージング内壁に対して平行な）その全範囲にわたって側壁に垂直なままである平面の外壁は、スペーサーと側壁の間のシーリング面を最大にし、かつより簡素な形状は製造プロセスを容易にする。

本発明によるスペーサーの好ましい実施形態では、側壁に最も近い外壁の部分が、側壁の方向に、外壁に対して３０°〜６０°の角度α（アルファ）傾斜している。この設計は、ポリマー中空プロファイルの安定性を向上させる。さらに、金属補強要素は、２回曲がった設計のおかげで特に安定であるので、スペーサーの安定性は増大する。したがって、角度のある部分のない形状と比較して、ポリマー中空プロファイルの壁厚ｄを低減することができる。そして、壁厚の減少は、向上した曲げ性及びより少ない材料費用をもたらす。好ましくは、側壁に最も近い部分が、４５°の角度α（アルファ）傾斜している。この場合に、スペーサーの安定性はさらに向上する。

本発明によるスペーサーの別の好ましい実施形態では、２つの金属補強要素が、ポリマー中空プロファイルに接着している。この実施形態は、特に製造が容易である。中空プロファイルと補強要素とを別々に製造することが可能である。金属補強要素とポリマー中空プロファイル（金属とポリマー）との線膨張係数の差は、温度差が生じたときに、この補強要素とポリマー中空プロファイルとの間の結合が応力を受けるということを結果的にもたらす。接着層の適用によって、応力の一部を接着層の弾性を介して吸収することができる。したがって、この実施形態は、単純な挿入又は押出のような代替の選択肢に比べて利点を有する。考えられる接着剤は、熱可塑性接着剤を含むが、例えば、多成分接着剤のような反応性接着剤も含む。熱可塑性接着剤が好ましくは使用され、特に好ましくは、熱可塑性ポリウレタンが使用される。これは、試験において特に適していることが判明している。

特に好ましい実施形態では、中空プロファイルはガラス繊維を含まない。ガラス繊維の存在は、スペーサーの断熱特性に悪影響を及ぼす。加えて、中空プロファイルにおいて、ガラス繊維を有するスペーサーはより脆いので、冷間曲げをすることはより困難である。ポリマー中空プロファイル本体と金属補強要素との組み合わせによって、驚くべきことに、スペーサーの線膨張係数をガラスの線膨張係数と適合させるためにガラス繊維は必要ない。したがって、ポリマー中空プロファイル本体においてガラス繊維がない、本発明による金属補強要素を有するスペーサーについて、２７×１０^−６１／Ｋの線膨張係数が測定されている。これは、１Ｋの温度上昇に伴い、１ｋｍの長さのスペーサー片が２７ｍｍ膨張することを意味する。これは、従来のアルミニウムスペーサーについて測定されたもの（２４×１０^−６１／Ｋ）、又はスチレン−アクリロニトリルでできたガラス繊維強化ポリマースペーサーについて測定されたもの（２０×１０^−６１／Ｋ）に類似した範囲にある。比較すると、ガラス繊維のないポリマーの線膨張係数は、＞１００×１０^−６１／Ｋである。金属補強要素のこの効果は驚くべきものであり、かつ予想外のものであった。

本発明によるスペーサーの好ましい実施形態では、ポリマー中空プロファイルは、実質的に均一な壁厚ｄを有する。これは、異なる壁厚の領域を有する中空プロファイルと比較して、曲げ性の向上をもたらす。異なる壁厚を有するスペーサーよりも、均一な壁厚を有するスペーサーのほうが、冷間曲げの間に生じるスペーサーの破損がより少ないことが見出されている。

好ましい実施形態では、壁厚ｄが０．３ｍｍ〜０．８ｍｍである。この範囲で、スペーサーは安定であると同時に、冷間曲げすることができるために十分に可撓性である。特に好ましくは、壁厚は０．５ｍｍ〜０．６ｍｍである。これらの壁厚で最良の結果が達成された。±０．１ｍｍの製造に関連した偏差が生じ得る。

好ましい実施形態では、金属補強要素は、アルミニウム、ステンレス鋼、若しくは鋼を含むか、又はこれらでできている。これらの材料は、容易に加工することができ、かつ線膨張係数の適合性に特に良好な結果をもたらす。特に好ましくは、補強要素は、被覆された鋼でできており、好ましくは接着促進剤で被覆されている。アルミニウムに比較して、鋼は熱伝導率がより低く、かつ良好な線膨張を有する。加えて、鋼は非常に安定でありかつステンレス鋼よりもより経済的である。

本発明によるスペーサーの好ましい実施形態では、金属補強要素は、金属フィルム又は金属シートの形態で取り付けられている。これらは、バリアフィルムの取り付けのために平らな表面を提供するという利点を有する。一方で、ネットやグリッドは、バリアフィルムへ結合することがより困難であるが、その製造のために必要な材料がより少ないという利点を有する。

好ましくは、第１及び第２の金属補強要素の厚さは、０．１ｍｍ〜０．４ｍｍである。この範囲で、ポリマー中空プロファイルの良好な補強がこの補強要素によって達成されると同時に、後に続く絶縁グレージングユニットの縁部領域の熱伝導性が、わずかな程度で増加するだけである。０．２ｍｍの厚さが特に有利であることが判明している。製造に関連した厚さの許容誤差は±０．１ｍｍである。

好ましい実施形態では、バリアフィルムがないままである領域の高さａは、１ｍｍ〜３ｍｍである。この実施形態では、バリアフィルムは、完成品の絶縁グレージングユニットにおいて目に見えず、したがって、視覚的印象が有利なものとなる。加えて、一次シーラントを完成品の絶縁グレージングに適用することができ、それによって、一次シーラントを側壁のプラスチックとバリアフィルム上に適用することができるようになっている。したがって、バリアフィルムからプラスチックへ移行するところで、界面拡散は著しく低減する。

好ましい実施形態では、第１及び第２の補強要素は、それぞれ、等しい長さの脚部を有する。この対称な構造は、スペーサーの安定性のために有利である。この脚部は、側壁上へ、かつ外壁上へ突き出る領域である。外壁が傾斜した区域を有する実施形態では、この脚部は、中空プロファイルの外壁の傾斜した区域には配置されない領域である。

本発明によるスペーサーの好ましい実施形態では、中空プロファイルは、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンテレフタレート−グリコール（ＰＥＴＧ）、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、ポリアミド、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ＰＥＴ／ＰＣ、ＰＢＴ／ＰＣ、及び／又はこれらのコポリマーを含む。特に好ましい実施形態では、中空プロファイルは、実質的に、列挙したポリマーのうちの一つからなる。これらの材料は、追加の加熱なしでスペーサーの曲げ性に要求される必要な可撓性の観点から、特に良好な結果をもたらす。

好ましい実施形態では、スペーサーは正確に２つの金属補強要素を含む。これは、さらなる補強要素についての材料費用を減らし、かつ断熱特性を向上させる。代替の好ましい実施形態では、スペーサーは、追加の金属補強要素を含む。追加の補強要素は、さらに一層剛性を向上させることができる。例えば、スペーサーは、さらに第３の補強要素を含み、これは外壁の領域に配置されかつくぼみに含まれて、それによって、外壁と同一平面で終端するようになっている。

好ましい実施形態では、グレージング内壁は、少なくとも一つの穿孔を有する。好ましくは、多数の穿孔がグレージング内壁に作られる。穿孔の総数は、絶縁グレージングユニット大きさに依存する。グレージング内壁の穿孔は、スペーサーの中空空間を内部ペイン間スペースに接続し、これらの間でガス交換を行わせる。このことは、中空空間にある乾燥剤による湿気の吸収を可能にし、したがって、ペインが曇るのを防止する。この穿孔は、好ましくはスリットとして実施され、特に好ましくは、幅０．２ｍｍ、長さ２ｍｍのスリットとして実施される。スリットは、中空空間から内部ペイン間スペースへ乾燥剤が侵入し得ることなく、最適な空気交換を保証する。穿孔のために、中空プロファイルの製造後に、グレージング内壁にパンチで孔を開けるか又はドリルで孔を開けることができる。好ましくは、穿孔のために、グレージング内壁をホットパンチする。

代替の好ましい実施形態では、グレージング内壁の材料は、多孔性であるか、又は拡散を受け入れるプラスチックでできており、それによって、穿孔が必要とされないようになっている。

気密性かつ防湿性のバリアフィルムは、スペーサーの中空空間への湿気の侵入を妨げる。バリアフィルムは、金属箔若しくはポリマーフィルムであるか、又はポリマー層と金属層とを有するか、ポリマー層とセラミック層とを有するか、若しくはポリマー層と金属層とセラミック層とを有する多層であってよい。好ましくは、バリアフィルムは、少なくとも一つのポリマー層と、少なくとも一つの金属層若しくは少なくとも一つのセラミック層とを含む。好ましくは、ポリマー層の層厚は、５μｍ〜８０μｍである一方、１０ｎｍ〜２００ｎｍの厚さを有する金属層及び／又はセラミック層を使用する。上記の層厚の範囲内で、バリアフィルムの特に良好な気密性が達成される。

特に好ましくは、バリアフィルムは、少なくとも２つの金属層及び／又はセラミック層を含み、これらの層は少なくとも一つのポリマー層と交互に配置される。好ましくは、外側に位置する層がポリマー層を形成する。バリアフィルムの交互になった層は、様々な既知の先行技術の方法で互いに結合させ又は適用することができる。金属層又はセラミック層を堆積するための方法は、当業者によく知られている。交互の層配列を有するバリアフィルムの使用は、システムの気密性の観点から特に有利である。複数の層のうちの一つにおける欠陥は、バリアフィルムの機能の喪失をもたらさない。比較として、単一の層の場合には、小さな欠陥でさえも完全な破損をもたらし得る。さらに、内部接着の問題は、層厚が増加するにつれて増大するので、多数の薄層を適用することは、一つの厚い層を適用することに比較して有利である。また、より厚い層は、より高い伝導性を有し、そのようなフィルムを熱力学的により適切でないものにする。

バリアフィルムのポリマー層は、好ましくは、ポリエチレンテレフタレート、エチレンビニルアルコール、ポリ塩化ビニリデン、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、シリコーン、アクリロニトリル、ポリアクリレート、ポリメチルメタクリレート、及び／又はこれらのコポリマー若しくは混合物を含む。金属層は、好ましくは、鉄、アルミニウム、銀、銅、金、クロム、及び／又はこれらの合金若しくは酸化物を含む。フィルムのセラミック層は、好ましくは、酸化ケイ素及び／又は窒化ケイ素を含む。

好ましい実施形態では、バリアフィルムは、完成品の絶縁グレージングにおいて、二次シーラントの接着を向上させるために使用される接着促進剤層を含む。接着促進剤層をバリアフィルムの最も外側の層として配置し、それによって、完成品の絶縁グレージングにおいて、二次シーラントと接触させるようにする。使用できる接着促進剤層は、化学的な前処理を含むか、又は金属含有薄膜を含む。金属含有薄膜は、好ましくは、５ｎｍ〜３０ｎｍの厚さを有する。

中空プロファイルは、好ましくは、グレージング内壁に沿って、５ｍｍ〜５５ｍｍの幅を有し、好ましくは１０ｍｍ〜２０ｍｍの幅を有する。本発明に関して、この幅は側壁間に延在する寸法である。この幅は、互いに向き合う２つの側壁の表面間の距離である。グレージング内壁の幅の選択は、絶縁グレージングユニットのペイン間の距離を定める。グレージング内壁の精密な寸法は、絶縁グレージングユニット寸法及びペイン間スペースの所望の大きさによって決定される。

中空プロファイルは、好ましくは、側壁に沿って、５ｍｍ〜１５ｍｍの高さを有し、好ましくは５ｍｍ〜１０ｍｍの高さを有する。高さについてのこの範囲で、スペーサーは有利に安定性を有するが、その一方で、絶縁グレージングユニットにおいて有利に目立たない。加えて、スペーサーの中空空間は、適切な量の乾燥剤を収容するために有利な大きさを有する。スペーサーの高さは、互いに向き合う外壁の表面とグレージング内壁との間の距離である。

中空空間は、好ましくは乾燥剤を含み、好ましくは、シリカゲル、分子ふるい、ＣａＣｌ_２、Ｎａ_２ＳＯ_４、活性炭、ケイ酸塩、ベントナイト、ゼオライト、及び／又はこれらの混合物を含む。

本発明は、少なくとも、第１のペイン、第２のペイン、第１のペインと第２のペインとの間の周囲に配置されている本発明によるスペーサー、内部ペイン間スペース、及び外部ペイン間スペースを有する絶縁グレージングユニットをさらに含む。本発明によるスペーサーは、周囲のスペーサーフレームを形成するために配置されている。第１のペインが、一次シーラントを介して第１の側壁に取り付けられており、かつ第２のペインが、一次シーラントを介して第２の側壁に取り付けられている。これは、一次シーラントが、第１の側壁と第１のペインとの間、並びに第２の側壁と第２のペインとの間に配置されていることを意味する。一次シーラントを、側壁並びに第１及び第２の金属補強要素に取り付けられているバリアフィルムと接触させる。第１及び第２のペインは平行に配置されており、好ましくは合同である。したがって、２つのペインの縁は、縁部領域で同一平面に配置されており、つまり、これらの縁は同じ高さにある。内部ペイン間スペースは、第１のペイン及び第２のペイン、並びにグレージング内壁によって範囲を定められる。外部ペイン間スペースは、第１のペイン、第２のペイン、及びスペーサーの外壁上のバリアフィルムによって範囲を定められる空間として定義される。外部ペイン間スペースは、少なくとも部分的に二次シーラントで充填されている。二次シーラントは、絶縁グレージングユニットの機械的安定性に寄与し、かつ縁部シールに作用する気候負荷の一部を吸収する。

本発明による絶縁グレージングユニットの好ましい実施形態では、一次シーラントは、グレージング内壁に隣接する第１及び第２の側壁の領域までずっと延在しており、この領域にはバリアフィルムがない。したがって、一次シーラントは、ポリマー中空プロファイルとバリアフィルムとの間の移行部分を覆い、それによって、絶縁グレージングユニットの特に良好なシールを達成するようになっている。この様式で、バリアフィルムがプラスチックに隣接する地点での、スペーサーの中空空間への湿気の拡散を低減する（境界面拡散を少なくする）。

本発明による絶縁グレージングユニットの別の好ましい実施形態では、二次シーラントを第１及び第２のペインに沿って適用し、それによって、外壁の中央領域には二次シーラントがないようになっている。「中央領域」とは、第１のペイン及び第２のペインに隣接する外壁の２つの外側領域とは異なって、２つのペイン外面に対して中央に位置する領域を指す。この様式で、絶縁グレージングユニットの良好な安定性が得られ、その一方で、同時に、二次シーラントの材料費用を節約する。同時に、この配置は、ペイン外面に隣接する外側領域にある外壁に、二次シーラントの２つのストランドをそれぞれ適用することによって容易に製造される。

別の好ましい実施形態では、外部ペイン間スペースの全体を二次シーラントで完全に充填するようにして、二次シーラントを取り付ける。これは絶縁グレージングユニットの最大の安定性をもたらす。

好ましくは、二次シーラントは、ポリマー又はシラン変性ポリマーを含み、特に好ましくは、有機ポリ硫化物、シリコーン、室温加硫（ＲＴＶ）シリコーンゴム、過酸化物加硫シリコーンゴム、及び／又は付加加硫シリコーンゴム、ポリウレタン、及び／又はブチルゴムを含む。これらのシーラントが特に良好な安定化効果を有する。

一次シーラントは、好ましくはポリイソブチレンである。ポリイソブチレンは、架橋しているポリイソブチレンであっても、架橋していないポリイソブチレンであってもよい。

絶縁グレージングユニットの第１のペイン及び第２のペインは、好ましくは、ガラス、セラミック、及び／又はポリマーを含み、特に好ましくは、石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、ソーダ石灰ガラス、ポリメチルメタクリレート、又はポリカーボネートを含む。

第１のペイン及び第２のペインは、２ｍｍ〜５０ｍｍ、好ましくは３ｍｍ〜１６ｍｍの厚さを有し、この２つのペインは異なる厚さを有していいてもよい。

本発明による絶縁グレージングユニットの好ましい実施形態では、スペーサーフレームは、本発明による一つ又は複数のスペーサーからなる。例えば、本発明による一つのスペーサーを曲げて完全なフレームを形成することができる。また、本発明による複数のスペーサーを一つ又は複数のプラグコネクターによって互いに連結することができる。プラグコネクターは、長手方向のコネクターとして、又は角のコネクターとして実施することができる。こうした角のコネクターは、例えば、シールを有するプラスチック成型部品として実施することができ、ここでは、２つの留め継ぎしたスペーサーが隣接する。

基本的に、絶縁グレージングユニットの幅広い形状が可能であり、例えば、矩形、台形、及び丸みを帯びた形状が可能である。丸い形状を製造するためには、本発明によるスペーサーを例えば、加熱した状態で曲げることができる。

別の実施形態では、絶縁グレージングは、２つを超えるペインを含む。この場合には、スペーサーが溝を含むことができ、この溝に少なくとも一つの追加のペインを配置する。多数のペインもまた、ガラスペインに積層することができる。

本発明は、本発明による絶縁グレージングユニットの製造方法をさらに含み、この方法は、下記の工程を含む：
− 本発明によるスペーサーを提供すること、
− このスペーサーを曲げて、一点で閉じるスペーサーフレームを形成すること、
− 第１のペイン及び第２のペインを提供すること、
− 一次シーラントを介して、第１のペインと第２のペインとの間に上記スペーサーを固定すること、
− ２つのペイン及びスペーサーから構成されるペイン組立体をプレスすること、及び
− 外部ペイン間スペースを二次シーラントで少なくとも部分的に充填すること。

当業者には既知の二重グレージングシステムに関して、絶縁グレージングユニットを機械で製造する。まず、本発明によるスペーサーを含むスペーサーフレームを提供する。好ましくは、本発明によるスペーサーを曲げることによってフレームを形成してスペーサーフレームを製造し、このスペーサーフレームは、溶着、接着、及び／又はプラグコネクターの使用によって一点で閉じている。第１のペイン及び第２のペインを提供し、かつ一次シーラントを介して、第１のペインと第２のペインとの間にこのスペーサーフレームを固定する。スペーサーフレームを、スペーサーの第１の側壁を使って第１のペイン上に配置し、かつ一次シーラントを介して固定する。次いで、第２のペインを第一のペインに合わせてスペーサーの第２の側壁の上に配置し、かつ同様に一次シーラントを介して固定し、かつこのペイン組立体をプレスする。外部ペイン間スペースを二次シーラントで少なくとも部分的に充填する。したがって、本発明による方法は、絶縁グレージングユニットの簡素かつ経済的な製造を可能にする。本発明によるスペーサーの設計のおかげで、金属のスペーサーの冷間曲げのために既に利用可能であるような通常の曲げ機を使用することができるので、特別に新たな機械を何ら必要としない。

本発明は、建物の内部グレージング、建物の外部グレージング、及び／又はファサードグレージングとしての、本発明による絶縁グレージングユニットの使用をさらに含む。

本発明を、図面を参照しながら以下に詳細に説明する。図面は純粋に概略的表現であり、原寸に比例していない。図面はいかなる形であれ本発明を限定するものではない。

ポリマー中空プロファイルの可能な実施形態の断面図である。 本発明によるスペーサーの可能な実施形態の断面図である。 本発明によるスペーサーの別の可能な実施形態の断面図である。 本発明による絶縁グレージングユニットの可能な実施形態の断面図である。 本発明による絶縁グレージングユニットの別の可能な実施形態の断面図である。

図１は、本発明によるスペーサーに適したポリマー中空プロファイルの断面図を示したものである。中空プロファイル１は、第１の側壁２．１、これに平行に延在する第２の側壁２．２、グレージング内壁３、及び外壁４を含む。グレージング内壁３は、側壁２．１及び２．２に垂直に延在し、かつこの２つの側壁を接合している。外壁４はグレージング内壁３に対向しており、かつ２つの側壁２．１及び２．２を接合している。外壁４は側壁２．１及び２．２に対して実質的に垂直に延在している。しかしながら、側壁２．１及び２．２に最も近い外壁４の区域４．１及び４．２は、側壁２．１及び２．２の方向に、外壁４に対しておおよそ４５°の角度α（アルファ）で傾斜している。この傾斜した形状が、中空プロファイル１の安定性を向上させ、かつ第１及び第２の補強要素との、及びバリアフィルム１２とのより良好な結合を可能にする。中空プロファイルの壁厚ｄは、０．５ｍｍである。壁厚ｄは、いずれの場所においても実質的に同じである。これは、中空プロファイル１の安定性を向上させ、かつ製造を簡素化する。中空プロファイル１は、例えば、６．５ｍｍの高さｈ及び１５．５ｍｍの幅を有する。外壁４、グレージング内壁３及び２つの側壁２．１及び２．２が、中空空間５を取り囲んでいる。第１のくぼみ７．１が、第１の側壁２．１と外壁４の間の角の領域に配置されている。第２のくぼみ７．２が、第２の側壁２．２と外壁４の間の角の領域に配置されている。これらのくぼみが、第１の金属補強要素及び第２の金属補強要素の配置を可能にしている。これらのくぼみは、結果として、ポリマー中空プロファイルの壁が、角の領域で中空空間５の方向に内側に距離ｅ引っ込んでいるということをもたらす。この壁は、第１及び第２のくぼみの領域で、それぞれ、０．３ｍｍの距離ｅ引っ込んでいる。

図２は、本発明によるスペーサーＩの断面を示したものである。スペーサーは、図１に関して記載したように構成されたポリマー中空プロファイルを有している。中空プロファイル１は、実質的にポリプロピレンでできたポリマー中空プロファイルである。第１の金属補強要素６．１が第一のくぼみ７．１に取り付けられており、第２の金属補強要素６．２が第一のくぼみ７．２に取り付けられている。第１及び第２の補強要素は、それぞれ、０．２５ｍｍ厚のステンレス鋼フィルムであり、ポリマー中空プロファイル１の上にポリウレタン接着剤（図２には示されていない）によって貼り付けられている。接着剤層と金属補強要素の組み合わせが、それぞれの場合にくぼみを完全に充填する。したがって、第１の金属補強要素６．１は、第１の側壁２．１と同一平面で終端し、かつ外壁４と同一平面で終端する。第２の金属補強要素６．２は、第２の側壁２．２と同一平面で終端し、かつ外壁４と同一平面で終端する。この場合に、接着層は、おおよそ０．５ｍｍの厚さである。接着層は気候負荷に起因して完成品の絶縁グレージングユニットに生じる応力を吸収することができるので、この接着層のおかげでスペーサーは特に安定である。したがって、複数の部品からの構造によって、スペーサーの安定性はさらに向上する。補強要素は、とりわけスペーサーの長手方向の剛性と曲げ性に寄与する。第１及び第２の金属補強要素６．１、６．２は、それぞれ、等しい長さの脚部を有する。第１の金属補強要素６．１は、第１の側壁２．１に最も近い区域４．１を覆い、かつ第１の側壁２．１に沿って突出し、同じように外壁４に沿って突出している。相応して、第２の金属補強要素６．２が対称に構造化されている。この対称構造は、曲げの間のスペーサーの安定性のために特に有利である。加えて、このような金属補強要素は、特に容易に製造することができる。使用されるステンレス鋼箔は、第１の及び第２のくぼみ７．１、７．２の形状に従って、あらかじめ曲げることができ、その後に接着することができる。気密性かつ防湿性のバリアフィルム１２を外壁４、並びに第１の側壁２．１の一部及び第２の側壁２．２の一部に配置し、かつこのフィルムが第１の金属補強要素６．１及び第２の金属補強要素６．２を完全に覆っている。グレージング内壁３に隣接する第１の側壁２．１の領域及び第２の側壁２．２の領域にはバリアフィルム１２がないままになっている。グレージング内壁３から測定して、この例では、ａ＝１．９ｍｍで、バリアフィルムがないままとなっている。バリアフィルム１２は、例えば、ポリウレタンのホットメルト接着剤を用いて、中空プロファイル１に貼り付けることができる。バリアフィルム１２は、１２μｍの厚さのポリエチレンテレフタレートでできた３つのポリマー層と、５０ｎｍの厚さのアルミニウムでできた２つの金属層とを含む。この金属層及びポリマー層は、ポリマー層が２つの外部層を形成しながら、それぞれ交互に取り付けられている。中空空間５は乾燥剤１１を収容することができる。絶縁グレージングユニットの内部ペイン間スペースへの連結を作り出す穿孔２４を、グレージング内壁３に作り出してある。このため、乾燥剤１１は、グレージング内壁３の穿孔２４を介して内部ペイン間スペースからの湿気を吸収することができる（図４を参照されたい）。

図３は、本発明による別のスペーサーＩの断面を示したものである。このスペーサーは、中空プロファイル１の異なる形状によって、図２に示したスペーサーとは実質的に異なっている。外壁４はグレージング内壁３に実質的に平行にはしっている。中空プロファイルは実質的に矩形であるので、このことは、第１の補強要素６．１及び第２の補強要素６．２が、一回だけ曲がっているということを結果としてもたらす。これは、補強要素６．１及び６．２の安定性がいくらか低くなることにつながる。しかしながら、補強要素が１回だけ曲がっており、かつ実質的に矩形の形状は製造し易いので、図示したスペーサーの製造はより容易である。加えて、完成品の絶縁グレージングにおいて、ガラスペインが取り付けられる面が、図２に示した実施形態におけるものよりも大きい。

図４は、図２に示したスペーサーＩを有する本発明による絶縁グレージングユニットＩＩの縁部領域の断面を示したものである。第１のペイン１３が一次シーラント１７を介してスペーサーＩの第１の側壁２．１に結合しており、かつ第２のペイン１４が一次シーラント１７を介してスペーサーＩの第２の側壁２．２に結合している。一次シーラント１７は、架橋したポリイソブチレンを含む。内部ペイン間スペース１５が、第１のペイン１３と第２のペイン１４との間にあり、かつ本発明によるスペーサーＩのグレージング内壁３によって範囲を定められている。中空空間５は、乾燥剤１１、例えば、モレキュラーシーブで充填されている。中空空間５は、グレージング内壁３にある穿孔２４を介して、内部ペイン間スペース１５と連結している。乾燥剤１１が内部ペイン間スペース１５からでる湿気を吸収しつつ、中空空間５と内部ペイン間スペース１５との間のガス交換をグレージング内壁３の穿孔２４によって行う。第１のペイン１３及び第２のペイン１４は、側壁２．１及び２．２を越えて突出し、それによって、外部ペイン間スペース１６が、第１のペイン１３と第２のペイン１４との間に作り出され、かつバリアフィルム１２を有するスペーサーの外壁４の範囲を定めるようになっている。第１のペイン１３の縁２１及び第２のペイン１４の縁２２は、全く同一の高さに配置されている。外部ペイン間スペース１６は、二次シーラント１８で充填されている。二次シーラント１８は、例えばシリコーンである。シリコーンは、縁部シールに作用する力を特によく吸収し、したがって、絶縁グレージングユニットＩＩの高い安定性に寄与する。第１のペイン１３及び第２のペイン１４は、厚さ３ｍｍのソーダ石灰ガラスでできている。

図５は、本発明による絶縁グレージングユニットＩＩの別の可能な実施形態を示したものである。図示した絶縁グレージングユニットは、図４に示されたものと実質的に同一である。この絶縁グレージングユニットは、二次シーラント１８によって区別される。有機ポリ硫化物を二次シーラント１８として外部ペイン間スペース１６に適用する。外壁４の中央領域には二次シーラント１８がない。二次シーラント１８は、外壁４の２つの外側領域に適用され、かつ第１の及び第２のペインに隣接している。したがって、絶縁グレージングの良好な安定性が達成される一方で、同時に二次シーラント１８を節約する。加えて、二次シーラント１８が分離していることによって、二次シーラントによる熱伝導が遮断されるので、絶縁グレージングユニットの縁部シールの断熱特性が向上する。

Ｉ スペーサー
ＩＩ 絶縁グレージングユニット
１ 中空プロファイル
２．１ 第１の側壁
２．２ 第２の側壁
３ グレージング内壁
４ 外壁
５ 中空空間
６．１ 第１の金属補強要素
６．２ 第２の金属補強要素
７．１ 第１のくぼみ
７．２ 第１のくぼみ
１１ 乾燥剤
１２ 気密性かつ防湿性のバリアフィルム／バリアコーティング
１３ 第１のペイン
１４ 第２のペイン
１５ 内部ペイン間スペース
１６ 外部ペイン間スペース
１７ 一次シーラント
１８ 二次シーラント
２１ 第１のペインの縁
２２ 第２のペインの縁
２４ グレージング内壁の穿孔
２６ 外壁の外側領域
２７ 外壁の中央領域

Claims (15)

1. 少なくとも以下を含む、絶縁グレージングユニットのためのスペーサー（Ｉ）：
   − 下記を含むポリマー中空プロファイル（１）：
   − 第１の側壁（２．１）及びこれと平行に配置されている第２の側壁（２．２）；
   − 前記側壁（２．１、２．２）を互いに結合しているグレージング内壁（３）；
   − 前記グレージング内壁（３）に実質的に平行に配置され、かつ前記側壁（２．１、２．２）を互いに結合している外壁（４）；
   − 前記側壁（２．１、２．２）、前記グレージング内壁（３）、及び前記外壁（４）によって囲まれた中空空間（５）；
   ここで、
   − 第１の金属補強要素（６．１）が、このために設けられた第１のくぼみ（７．１）に前記ポリマー中空プロファイル（１）の外側で取り付けられ、それによって、この補強要素が、前記第１の側壁（２．１）と前記外壁（４）の間の角を包囲するようになっており、
   − 第２の金属補強要素（６．２）が、このために設けられた第２のくぼみ（７．２）に前記ポリマー中空プロファイル（１）の外側で取り付けられ、それによって、この補強要素が、前記第２の側壁（２．２）と前記外壁（４）の間の角を包囲するようになっており、
   − 前記第１及び前記第２の金属補強要素（６．１、６．２）が、前記第１及び前記第２のくぼみ（７．１、７．２）に取り付けられており、それによって、これらの要素が、それぞれ、前記第１及び前記第２の側壁（２．１、２．２）並びに前記外壁（４）と同一平面で終端するようになっており、
   − 気密性かつ防湿性のバリアフィルム（１２）が、前記ポリマー中空プロファイル本体（１）の前記第１の側壁（２．１）、前記第１の金属補強要素（６．１）、前記外壁（４）、前記第２の金属補強要素（６．２）、及び前記第２の側壁（２．２）に適用されており、ここで、前記グレージング内壁（３）に隣接する２つの前記側壁（２．１、２．２）の領域には、バリアフィルム（１２）がない。
2. 前記側壁（２．１、２．２）に最も近い前記外壁（４．１、４．２）の部分が、前記側壁（２．１、２．２）の方向に、前記外壁に対して３０°〜６０°の角度α（アルファ）傾斜しており、それによって、前記第１の金属補強要素（６．１）及び前記第２の金属補強要素（６．２）が、２回曲がっており、ここで、前記角度α（アルファ）が好ましくは４５°である、請求項１に記載のスペーサー（Ｉ）。
3. 前記第１の金属補強要素（６．１）及び前記第２の金属補強要素（６．２）が、前記ポリマー中空プロファイル（１）に接着しており、好ましくは、熱可塑性ポリウレタンによって接着している、請求項１又は２に記載のスペーサー（Ｉ）。
4. 前記ポリマー中空プロファイル（１）が、ガラス繊維を含まない、請求項１〜３のいずれか一項に記載のスペーサー（Ｉ）。
5. 前記ポリマー中空プロファイル（１）が、実質的に均一な壁厚ｄを有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載のスペーサー（Ｉ）。
6. 前記壁厚ｄが、０．３ｍｍ〜０．８ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ〜０．６ｍｍである、請求項５に記載のスペーサー（Ｉ）。
7. 前記第１及び前記第２の金属補強要素（６．１、６．２）が、アルミニウム、ステンレス鋼、若しくは鋼を含むか、又はこれらでできており、特に好ましくは、被覆された鋼でできている、請求項１〜６のいずれか一項に記載のスペーサー（Ｉ）。
8. 前記第１及び前記第２の金属補強要素（６．１、６．２）が、金属フィルム、又は金属シートである、請求項１〜７のいずれか一項に記載のスペーサー（Ｉ）。
9. 前記第１及び前記第２の金属補強要素（６．１、６．２）が、０．１ｍｍ〜０．４ｍｍ、好ましくは０．２ｍｍの厚さを有する、請求項１〜８のいずれか一項に記載のスペーサー（Ｉ）。
10. 前記ポリマー中空プロファイル（１）が、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンテレフタレート−グリコール（ＰＥＴＧ）、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、ポリアミド、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ＰＥＴ／ＰＣ、ＰＢＴ／ＰＣ、及び／又はこれらのコポリマーを含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載のスペーサー（Ｉ）。
11. 少なくとも、第１のペイン（１３）、第２のペイン（１４）、及び前記第１のペイン（１３）と前記第２のペイン（１４）との間に配置されている請求項１〜１０のいずれか一項に記載の周囲スペーサー（Ｉ）を含む絶縁グレージングユニット（ＩＩ）であって、
    − 前記第１のペイン（１３）が、一次シーラント（１７）を介して前記第１の側壁（２．１）に取り付けられており、
    − 前記第２のペイン（１４）が、一次シーラント（１７）を介して前記第２の側壁（２．２）に取り付けられており、
    − 内部ペイン間スペース（１５）が、前記グレージング内壁（３）、前記第１のペイン（１３）、及び前記第２のペイン（１４）によって範囲を定められており、
    − 外部ペイン間スペース（１６）が、前記外壁（４）に取り付けられたバリアフィルム（１２）、並びに前記第１のペイン（１３）及び前記第２のペイン（１４）よって範囲を定められており、
    − 二次シーラント（１８）が、前記外部ペイン間スペース（１６）に配置されている、
    絶縁グレージングユニット（ＩＩ）。
12. 前記一次シーラント（１７）が、前記バリアフィルム（１２）がない前記側壁（２．１．２．２）の領域までずっと延在している、請求項１１に記載の絶縁グレージングユニット（ＩＩ）。
13. 前記二次シーラント（１８）が、前記第１のペイン（１３）及び前記第２のペイン（１４）に沿って適用されており、それによって、前記外壁（４）の中央領域（２７）には、二次シーラントがないようにされている、請求項１１又は１２に記載の絶縁グレージングユニット（ＩＩ）。
14. 少なくとも下記を含む、請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の絶縁グレージングユニット（ＩＩ）を製造する方法：
    − 請求項１〜１０のいずれか一項に記載のスペーサー（Ｉ）を提供し、
    − 前記スペーサー（Ｉ）を曲げて、一点で閉じるスペーサーフレームを形成し、
    − 第１のペイン（１３）及び第２のペイン（１４）を提供し、
    − 一次シーラント（１７）を介して、前記第１のペイン（１３）と前記第２のペイン（１４）との間に前記スペーサー（Ｉ）を固定し、
    − 前記ペイン（１３、１４）及び前記スペーサー（Ｉ）から構成される前記ペイン組立体をプレスし、かつ
    − 外部ペイン間スペース（１５）を二次シーラント（１８）で少なくとも部分的に充填する。
15. 建物の内部グレージング、建物の外部グレージング、及び／又はファサードグレージングとしての、請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の絶縁グレージングユニット（ＩＩ）の使用。

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