KR20210121054A - 핫멜트 단일 성분 1차 실란트 - Google Patents

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실비아 드루즈츠
매튜 토마스
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보스틱 소시에떼 아노님
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Abstract

1) 조성물의 총 중량에 기초하여 하여 70 중량% 내지 99 중량% 의 폴리이소부틸렌을 포함하는 핫멜트 단일 성분 실란트 조성물. 2) 절연 유리 유닛들의 제조 방법에서 1차 실란트로서 용도.

Description

핫멜트 단일 성분 1차 실란트
본 발명은 핫멜트 단일 성분 실란트 조성물에 관한 것이다. 본 발명은 또한 윈도우 또는 도어들과 같은 절연 유리 (IG) 구조에서의 1차 실란트로서 상기 실란트 조성물의 용도에 관한 것이다. 마지막으로, 본 발명은 1차 실란트로서 본 발명에 따른 실란트 조성물을 포함하는 절연된 유리 구조 또는 유닛에 관한 것이다.
핫멜트, 단일-성분, 실란트 조성물은 현재 IG 유닛들의 제조를 위한 절연 유리 (IG) 실란트 시장에서 사용된다.
절연 유리 (IG) 유닛은 몇가지 예를 들면 채광창들, 고온 환경 관찰 창들, 건축 창들, 냉장고 문 등과 같이 매우 다양한 응용에 사용된다. IG 유닛은 전형적으로 예를 들어 건물의 내측과 외측 사이의 열 전달을 감소시키기 위해 사용된다.
전형적인 IG 유닛은, 2개의 유리 시트들 사이에 챔버를 제공하도록, 실질적으로 직사각형인 단면을 갖는 스페이서에 의해 그들의 에지 근처에서 분리된 2개의 유리 시트들 (또는 유리 판유리들) 에 의해 형성된다. 이러한 챔버는 전형적으로 IG 유닛의 절연 특성을 향상시키도록 아르곤과 같은 선택된 절연 분위기로 충전된다.
실란트 시스템은 2개의 유리 시트들을 스페이서에 본딩하도록 사용된다. 실란트 시스템은 IG 유닛의 일체성을 유지하기에 충분한 구조적 강도를 제공할 뿐만 아니라, 절연 분위기가 챔버 밖으로 누출되는 것 및/또는 IG 유닛 외측의 주변 분위기에서 수증기가 챔버 내로 전달되는 것에 대해 충분한 보호를 제공할 것으로 예상된다. 외측 주변 분위기가 챔버 내로 전달되는 것을 방지하는 것은, IG 유닛의 투명성 및 그 절연 효율 양쪽에 유해할 수 있는, 판유리의 내부 표면 상에서 유닛 내측의 물 응축의 위험을 회피하기 위해 중요하다.
IG 유닛의 강도 및 성능은 유리 시트들을 스페이서에 고정하는데 사용되는 실란트 시스템 및 실란트의 타입에 크게 종속된다. 현재 사용되고 있는 실란트들의 대부분은 일반적으로 두개의 주 타입들로 나눌 수 있다.
- 에지 실란트들 및
- 낮은 수증기 투과율 (MVTR) 실란트들
에지 실란트들은 유리 시트와 스페이서 사이에 본드를 형성하고, IG 유닛의 구조적 완전성을 촉진한다. 에지 실란트들의 예들은 부틸 고무 및 열경화성 재료들, 예컨대 폴리설파이드들, 폴리우레탄들 및 실리콘을 포함한다. 이들 재료들은 적절한 기계적 특성들, 특히 그들의 응력/변형 관계에 대해 상대적으로 높은 "모듈러스" 를 갖는다.
그러나, 이들 에지 실란트들은 일반적으로 불량한 MVTR 특성을 제공하고, 또한 상대적으로 높은 가스 투과율을 제공한다. 그 결과로서, 종래의 에지 실란트만으로 제조된 IG 유닛들은 일반적으로 상업적으로 허용가능한 MVTR 특징들 또는 가스 보유 특성들을 제공하지 않는다.
다른 한편으로, 유리 시트들 및/또는 스페이서에 효과적으로 접착되지 않는 낮은 MVTR 실란트들은 에지 실란트들에 비해 개선된 MVTR 특징들 및 개선된 가스 장벽 능력들을 제공하지만, 구조적 완전성을 거의 또는 전혀 제공하지 않는다. 낮은 MVTR 실란트들의 예는 열가소성 재료들, 예컨대 핫-멜트 재료들, 특히 폴리이소부틸렌 (이하 PIB 로 약기함)계 조성물들을 포함한다.
에지 실란트들 및 낮은 MVTR 실란트들의 상대적인 이점들 및 단점들을 보상하도록, IG 유닛에 사용되는 많은 실란트 시스템들은 2개의 별개의 또는 구별되는 실란트 영역들을 갖는 "이중-시일" 시스템이다:
- 본질적으로 스페이서의 각 측 영역과 양쪽 유리 시트들의 상응하는 내부 표면 사이에 위치되는 낮은 MVTR 밀봉재 ("개스킷"이라고도 함), 소위 "1차 밀봉재".
- 스페이서와 2 개의 유리 시트들을 함께 본딩하도록 본질적으로 스페이서의 외측 (IG 유닛의 외부 영역 또는 에지) 에 위치되는 에지 실란트; 상기 실란트는 "2차 실란트"라고도 함.
핫멜트 단일-성분 실란트 조성물의 사용은 경화 메카니즘의 결여 및 적용의 용이성 때문에, (예를 들어) 2-성분의 화학적으로 경화된 실란트에 기초된 다른 기술과 관련하여 IG 유닛 제조자에 의해 이해된다. 실제로, 2-성분들의 혼합이 요구되지 않으며, 스테이징 영역들은 느린 경화 2-성분 실란트 조성물에서와 같이 요구되지 않으며, 윈도우 유닛은 제조 직후에 핸들링 및 이동될 수 있다.
IG 유닛들의 제조 중에, 핫 멜트 실란트들은 일반적으로 140 내지 250℃ 의 온도, 바람직하게는 170 내지 200℃ 의 온도, 보다 바람직하게는 180 내지 195℃ 의 온도에서, 예를 들어 핸드 헬드 글루건, 압출기, 선형 압출기 또는 자동화 도포 장비를 포함하는 임의의 적합한 어플리케이터를 사용함으로써, 핫멜트 펌프들 및 선형 압출기들에 의해, 판유리들 및/또는 스페이서의 표면에 압출에 의해 도포된다.
또한, 핫멜트 단일-성분 실란트 조성물들이 비경화성이고 열가소성 성질을 갖기 때문에, 관련된 기재에 대한 그들의 적용으로부터 기인되는 접착제 조인트는, 특히 최종 IG 유닛들의 운반 및 저장 중에 적용될 수 있는 고온 (예를 들어, 최대 75℃) 에 대한 내열성의 문제를 가질 수 있다. 예를 들어, 그러한 온도 하에서, 핫멜트, 예를 들어 PIB계 조성물로 이루어진 1차 실란트는, 열에 노출될 때, 2개의 투명 판유리들 사이의 공동 내에서 과도하게 유동 및/또는 변형될 위험이 있다. 이는 물론, IG 유닛의 미학 및 가스 및 수증기에 대한 1차 실란트의 장벽 효과 모두에 대해 유해할 것이다.
1차 실란트로서 사용될 가능성이 있고 시판되는 핫멜트 단일 성분 PIB계 실란트 조성물들은 초크들, 천연 또는 그라인딩된 또는 침전된 칼슘 카보네이트, 칼슘 마그네슘 카보네이트, 실리케이트들, 탈크 및 카본 블랙과 같은 복수의 재료들로부터 일반적으로 선택되는 무기 충전제를 포함한다. 상기 무기 충전제의 함량은 실란트의 총 중량에 기초하여 10 내지 60 중량%, 바람직하게는 15 내지 40 중량% 일 수 있다.
특히, 이러한 무기 충전제로 인해, 그러한 핫멜트 단일 성분 PIB계 실란트 조성물은 불투명하다.
이제, IG 유닛 제조자들에게 제공될 수 있는 해결책들의 가치를 높이는 수단으로서, 본 발명의 목적은 핫멜트 단일 성분 PIB 계 실란트 조성물, 및 적절한 도포 성능을 보장하면서 투명하고 허용가능한 내열성을 갖는 최종 IG 유닛을 생성하는 1차 실란트로서의 그 사용을 제안하는 것이다.
그러한 투명 실란트에 대한 필요성은 완전 투명 IG 유닛을 얻기 위한 필요성으로부터 유래되며, 여기서 스페이서 바는 또한 유리 또는 폴리메틸메타크릴레이트 (PMMA) 또는 폴리카보네이트와 같은 폴리머와 유사한 투명 재료로 이루어진다.
본 발명의 또 다른 목적은 140 내지 250℃, 바람직하게는 170 내지 200℃, 더욱 바람직하게는 180 내지 195℃ 의 온도에서 작동하는 장비에 의해, 특히 압출 장비를 통해 양호한 도포 성능을 제공하는 투명한 핫멜트 단일 성분 실란트 조성물을 제안하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 IG 유닛에서 일단 실시되면, 개선된 내열성을 갖는 접착 조인트를 제공하는 투명 핫멜트 단일 성분 실란트 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 우수한 MVTR 특성을 포함하는, 우수한 가스 및 수분 특성들을 갖는 투명한 핫멜트 단일 성분 실란트 조성물을 제안하는 것이다.
상기 목적은 이후에 본 발명의 주제물인 핫멜트 단일 성분 실란트 조성물에 의해 전체적으로 또는 부분적으로 달성될 수 있다는 것이 밝혀졌다.
본 발명의 제 1 목적에 따르면, 본 출원은 핫멜트 단일 성분 실란트 조성물에 관한 것이고, 상기 조성물은 조성물의 총 중량에 기초하여 70 중량% 내지 99 중량%, 바람직하게는 73 중량% 내지 99 중량% 의 폴리이소부틸렌을 포함한다.
놀랍게도, 상기 실란트 조성물은 IG 유닛에서 1차 실란트로서 매우 적합하며, 동시에 투명한 실란트를 생성할 수 있어서 투명한 IG 유닛에서 구현할 가능성이 있다는 것이 밝혀졌다.
실제로, 그것은 낮은 MVTR, 그리고 보다 정확하게는 0.1 g/m2 미만의 MVTR 을 갖는다. MVTR 은 ASTM E96-90 에 따라 측정되었고, 테스트는 2 mm 의 두께를 갖는 실란트 필름 상에서 23 ℃ 및 92% 상대 습도에서 수행되었다.
또한, 본 발명에 따른 실란트 조성물은, 그 유동 특성들 때문에, 또한 종래의 도포 장비에 의해, 판유리들 및/또는 스페이서의 표면으로의 압출에 의한 그 도포에 대해 매우 양호하게 조정된다. 이러한 조정성은 10 g/10분 초과, 바람직하게는 10 내지 70 g/10분 범위의 멜트 유동 지수 (MFI) 의 값에 의해 평가된다. MFI 는 ASTM D1238 에 따라 190℃ 에서 그리고 2.16 kg 의 중량에 대해 측정된다.
결국, 본 발명에 따른 실란트 조성물은 유리하게는 또한 무기 충전제를 포함하는 공지된 PIB계 실란트 조성물들에 대해 적어도 만족스럽고 심지어 개선된 내열성을 갖는다. 내열성은 매질로서 실리콘 오일을 사용하여, ASTM D-36 에 따라 Ring & Ball 방법이라고도 불리는 연화점의 측정에 의해 평가된다. 본 실란트 조성물의 연화점은 90℃ 초과, 바람직하게는 100℃ 내지 150℃ 이다.
본 발명에 따른 실란트 조성물에서 PIB 뿐만 아니라 임의의 가능한 다른 성분의 함량은 중량% 로 주어지며, 본 발명에 따른 핫멜트 실란트 조성물의 총 중량에 대해 상대적으로 표현된다.
PIB 는, 특히 BASF로부터 OPPANOL®　B 15N, OPPANOL®　B12, OPPANOL®　B12N, OPPANOL®　N50 또는 GLISSOPAL®　VI 500 또는 GLISSOPAL®　V640 과 같은 다양한 등급으로 널리 시판되고 있다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 조성물은 상이한 분자량들을 갖는 여러 등급들의 PIB를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 본 발명의 PIB계 실란트 조성물은 폴리알킬렌들 (예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리부틸렌), 예를 들어 지방족 모노-1-올레핀 (알파 올레핀들) (예를 들어, C2 내지 C10 폴리(알파) 올레핀들) 의 단일중합체, 공중합체 및 삼원중합체를 포함하는 폴리-알파-올레핀 중합체, 적어도 하나의 C3 내지 C20 알파올레핀을 갖는 에틸렌의 균질 선형 또는 실질적으로 선형 혼성중합체들, 폴리(알킬렌 옥사이드), 폴리(페닐렌디아민 테레프탈아미드), 폴리에스테르들 (예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트), 폴리아크릴레이트들, 폴리메타크릴레이트들, 폴리아크릴아미드들, 폴리아크릴로니트릴들, 아크릴로니트릴들의 공중합체들 및, 예를 들어 부타디엔, 스티렌, 폴리메틸 펜텐, 및 폴리페닐렌 설파이드 (예를 들어, 스티렌-아크릴로니트릴, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌, 아크릴로니트릴-스티렌-부타디엔 고무) 를 포함하는 단량체들, 폴리이미드들, 폴리아미드들, 비닐 알콜 및 에틸렌계 불포화된 단량체들의 공중합체들, 폴리비닐 아세테이트 (예를 들어, 에틸렌 비닐 아세테이트), 폴리비닐 알콜, 비닐 클로라이드 단일중합체들 및 공중합체들 (예를 들어, 폴리비닐 클로라이드), 에틸렌, 일산화탄소 및 아크릴산 에스테르 또는 비닐 단량체의 삼원중합체들, 폴리실록산들, 폴리우레탄들, 폴리스티렌, 및 그 조합들, 및 그 단일중합체들, 공중합체들 및 삼원중합체들, 및 그 혼합물로부터 선택된 열가소성 중합체들을 추가로 포함한다. 열가소성 중합체의 다른 유용한 부류들은 아스팔트들, 역청들, 조질 고무들, 불소화 고무들, 및 셀룰로오스 수지들을 포함한다.
바람직한 실시예에 따르면, 열가소성 중합체는 무정형 폴리-알파-올레핀 중합체, 및 바람직하게는 프로필렌의 단일중합체들 또는 하나 이상의 C2 내지 C10 알파-올레핀들 공단량체들을 갖는 프로필렌의 공중합체들, 에틸렌과 비닐 아세테이트의 공중합체, 에틸렌과 에틸 아크릴레이트의 공중합체, 에틸렌과 아크릴산의 공중합체, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아미드, 스티렌-부타디엔-스티렌과 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합체들, 및 그 혼합물로부터 선택되는 프로필렌계 중합체중에 선택된다.
보다 바람직한 실시예에 따르면, 열가소성 중합체는 에틸렌과 비닐 아세테이트의 공중합체이다. Arkema 로부터 얻을 수 있는 상업적 등급의 EVATANE ® 28-420 및 EVATANE ® 28-25 를 예로서 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 실란트 조성물은, 상기 실란트 조성물의 총 중량에 기초하여 0.5 내지 10 중량%, 바람직하게는 1 내지 5 중량% 의 열가소성 중합체를 포함한다.
또 다른 실시예에 따르면, 본 발명의 PIB계 실란트 조성물은 다음의 부류들 중에서 선택되는 투명 점착성 수지를 추가로 포함한다:
(a) 천연 및 개질 로진들, 예를 들어 검 로진, 우드 로진, 테일-오일 로진, 증류된 로진들, 수소화 로진들, 이량체화된 로진들 및 중합화된 로진들;
(b) 글리세롤 및 펜타에리트리톨 에스테르의 천연 및 개질된 로진들, 예를 들어, 글리세롤 에스테르들의 연한 (pale) 목재 로진, 글리세롤 에스테르들의 수소화된 로진, 글리세롤 에스테르들의 중합화된 로진, 펜타에리트리톨 에스테르들의 연한 목재 로진, 펜타에리트리톨 에스테르들의 수소화된 로진, 펜타에리트리톨 에스테르의 톨유 로진 및 페놀 개질된 펜타에리트리톨 에스테르들의 로진;
(c) 약 20℃ 내지 140℃ 의 Ring and Ball 연화점을 갖는 수소화된 폴리테르펜 수지들을 포함하는 폴리테르펜 수지들, 후자의 폴리테르펜 수지는 적당한 낮은 온도에서 Friedel-Crafts 촉매의 존재 하에 일반적으로 테르펜 탄화수소들, 예컨대 피넨으로서 공지된 모노테르펜의 중합화로부터 기인됨;
(d) 예를 들면, 테르펜과 페놀의 산성 매질에서 응축으로부터 기인되는, 페놀 개질된 테르펜 수지들;
(e) 약 60℃ 내지 140℃ 의 Ring and Ball 연화점을 갖는 지방족 (지환족 포함) 석유 탄화수소 수지들 (C5), 상기 수지들은 C5-탄화수소 단량체들의 중합화로부터 기인되고; 상응하는 수소화된 유도체들은 후속하는 전체 또는 부분 수소화로부터 기인됨;
(f) 약 60℃ 내지 140℃ 의 Ring and Ball 연화점을 갖는 방향족 석유 탄화수소 수지 (C9), 상기 수지들은 C9-탄화수소 단량체들의 중합화로부터 기인되고; 상응하는 수소화된 유도체들은 후속하는 전체 또는 부분 수소화로부터 기인됨;
(g) 약 60℃ 내지 140℃ 의 Ring and Ball 연화점을 갖는 지방족 (지환족 포함) 및/또는 방향족 석유 수지 (C5/C9), 상기 수지들은 C5/C9-탄화수소 단량체들의 중합화로부터 기인되고; 상응하는 수소화된 유도체들은 후속하는 전체 또는 부분 수소화로부터 기인됨.
바람직한 실시예에 따르면, 점착성 수지는 부류들 (e) 또는 (g) 에 속한다.
다른 바람직한 실시예에 따르면, 상기 점착성 수지는 탄소-탄소 이중 본드를 포함하지 않는다. 이러한 후자의 경우에, 포화된 점착성 수지(들)는 비포화된 점착성 수지(들)의 완전 수소화에 의해 제조될 수 있다.
또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 점착성 수지는 90℃ 초과, 바람직하게는 100℃ 내지 140℃ 의 연화점을 갖는다.
점착성 수지는 상업적으로 쉽게 입수할 수 있다. 예로서, C5-탄화수소 단량체들의 중합화로부터 기인되는 약 125℃ 의 R&B 를 갖는 수소화된 지환족 수지인 KOLON 으로부터의 SUKOREZ® SU-525 를 인용할 수 있다.
점착성 수지는 바람직하게는 실란트 조성물의 총 중량에 기초하여 5 내지 50 중량%, 바람직하게는 10 내지 35 중량% 의 양으로 본 발명에 따른 실란트 조성물에 존재한다.
실시예에 따르면, 본 발명의 PIB계 실란트 조성물은 프로세싱 및 보관 중에 열, 빛, 자외선들 등에 의해 유발되는 열화로부터 본 발명에 따른 실란트 조성물을 보호하도록 산화방지 안정제를 추가로 포함한다. 힌더드 (hindered) 페놀과 같은 1차 산화방지제들 또는 포스파이트 유도체와 같은 2차 산화방지제들 또는 이들의 블렌드와 같은 여러 타입들의 산화방지제들이 사용될 수 있다. 상업적인 제품들 중에서, BASF로부터의 Irganox® 1010 및 VERTELLUS 로부터의 Topanol® O 를 사용할 수 있다.
상기 산화방지 안정제는 실란트 조성물의 총 중량에 기초하여 0.05 내지 3 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 1 중량% 의 양으로 존재하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 실란트 조성물은 또한 에폭시계 실란 및 아미노계 실란 중에서 선택된 접착 촉진제를 실란트 조성물의 총 중량에 기초하여 0.1 내지 2 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 1 중량% 의 양으로 포함할 수 있다. 가능한 상업적 접착 촉진제들 중에서, Momentive 로부터의 Silquest® A187 을 인용할 수 있다.
본 발명에 따른 실란트 조성물은 결국에 UV 흡수제들, 왁스들, 윤활제들, 촉매들, 레올로지 개질제들, 살생물제들, 부식 억제제들, 탈수제들, 계면활성제들, 조핵제들, 난연제들 및 이들의 조합과 같은 소량의 다른 첨가제들을 포함할 수 있다. 그러한 소량의 전형적인 범위는 0.1 내지 2 중량% 이다.
특히 바람직한 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 실란트 조성물은, 실란트 조성물의 총 중량에 기초하여,
- 90 내지 99중량%, 바람직하게는 95 내지 99중량% 의 폴리이소부틸렌; 및
- 1 내지 10중량%, 바람직하게는 1 내지 5중량% 의 에틸렌과 비닐 아세테이트의 공중합체를 포함하거나 바람직하게 본질적으로 그것들로 이루어진다.
또 다른 특히 바람직한 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 실란트 조성물은, 실란트 조성물의 총 중량에 기초하여,
- 70 중량% 내지 80 중량%, 바람직하게는 73 중량% 내지 78 중량% 의 폴리이소부틸렌; 및
- 이전에 규정된 바와 같은 20 중량% 내지 30 중량%, 바람직하게는 22 중량% 내지 27 중량% 의 점착성 수지를 포함하거나 바람직하게 본질적으로 그것들로 이루어진다.
본 발명에 따른 실란트 조성물을 제조하기 위한 방법은,
PIB 의 일부, 열가소성 중합체(들)의 일부 또는 점착성 수지 (존재하는 경우), 산화방지 안정화제(들)를 혼합 디바이스에 첨가하는 단계,
- 100℃ 내지 160℃, 바람직하게는 120℃ 초과의 온도로 진공 하에 혼합 디바이스의 내용물을 가열하는 단계, 그후
- 열가소성 중합체(들)또는 점착성 수지의 일부를 첨가하고, 열가소성 중합체(들)(또는 점착성 수지) 및 PIB 의 나머지, 및 가능하게는 접착 촉진제를 첨가하기 전에 혼합물이 균일하게 될 때까지 혼합하는 단계.
상기 혼합물은 성분들이 용융되고 균일하게 블렌딩될 때까지 동일한 온도에서 1 내지 2 시간 동안 진공 하에서 유지된다.
본 발명의 제 2 목적에 따르면, 본 출원은 윈도우들 또는 도어들과 같은 IG 유닛들의 제조 방법에서 1차 실란트 (또는 개스킷) 로서 본 발명에 따른 핫멜트 단일 성분 실란트 조성물의 용도에 관한 것이다.
IG 유닛들은, 2개의 유리 시트들 사이에 챔버를 제공하도록, 실질적으로 직사각형인 단면을 갖는 스페이서에 의해 그들의 에지 근처에서 분리된 2개의 유리 시트들 (또는 유리 판유리들) 에 의해 형성된다. 이러한 챔버는 전형적으로 IG 유닛의 절연 특성을 향상시키도록 아르곤과 같은 선택된 절연 분위기로 충전된다. 1차 실란트는 본질적으로 스페이서의 각각의 측 영역과 양쪽 유리 시트들의 상응하는 내부 표면 사이에 위치된다.
본 발명의 제3 목적에 따르면, 본 출원은 다음을 포함하는 절연 유리 유닛 (1) 에 관한 것이다:
- 제 1 판유리 (11),
- 제 2 판유리 (12),
- 제 1 판유리 (11) 의 내부 표면 (21) 과 제 2 판유리 (12) 의 내부 표면 (22) 사이에 위치된 스페이서 (3), 및
- 스페이서 (3) 의 측 영역들 (32, 33) 에 위치된 1차 실란트 (51) 및 상기 스페이서 (3) 의 외부 영역에 위치된 2차 실란트 (52) 를 포함하는, 판유리 (11, 12) 의 내부 표면들 (21, 22) 을 스페이서 (3) 에 접착하기 위한 실란트 시스템 (5) 을 포함하고,
상기 1차 실란트 (51) 는 본 발명에 따른 핫멜트 단일 성분 실란트 조성물로 이루어진 것을 특징으로 한다.
도 1 은 본 발명에 따른 1차 실란트를 갖는 IG 유닛의 에지 조립체의 일부의 정면도의 단면이다.
도 1 을 참조하면, IG 유닛 (1) 은 내부 표면 (21) 과 외부 표면 (31) 을 갖는 제 1 판유리 (11) 를 갖는다. 제 1 판유리 (11) 는 또한 내부 표면 (22) 과 외부 표면 (32) 을 갖는 제 2 판유리 (12) 로부터 이격된다. 두 개의 판유리 (11 및 12) 는 IG 유닛 분야에서 종래에 사용되는 임의의 투명한 재료, 예를 들어 클리어 플로트 (clear float) 유리일 수 있다.
제 1 판유리 (11) 의 내부 표면 (21) 은 제 2 판유리 (12) 의 내부 표면 (22) 을 향하고, 내부 표면들 (21 및 22) 은 실란트 시스템 (5) 에 의해 2개의 판유리들 (11 및 12) 에 부착, 즉 접착식으로 본딩된 스페이서 (3) 에 의해 이격된다.
스페이서 (3) 는 본질적으로 직사각형 단면을 갖는 종래의 강성 스페이서와 같은, IG 유닛 기술에서 사용되는 임의의 타입일 수 있다. 도 1 에 도시된 예시적이지만 본 발명을 한정하지 않도록 고려되는 실시예에서, 스페이서 (3) 는 제 1 측 (32) 을 구비한 베이스 (31) 및 베이스 (31) 로부터 연장되는 제 2 측 (33) 을 갖는 바와 같이 도시된다. 각각의 측 (32, 33) 은 각각의 인접한 판유리들 (11, 12) 의 내부 표면들 (21, 22) 을 향하는 외부 표면 (42, 43) 을 포함한다.
2개의 판유리들 (11 및 12) 및 스페이서 (3) 는 2개의 판유리들 (11 및 12) 사이에 챔버 (4) 또는 "데드 스페이스" 를 규정한다. 챔버 (4) 는 공기 또는 아르곤 또는 크립톤 가스와 같은 절연 분위기로 충전될 수 있다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 IG 유닛에 포함된 스페이서 (3) 는 실질적으로 직사각형 단면을 갖는다.
본 발명에 따른 실란트 조성물은 2개의 별개의 또는 구별되는 영역, 즉 외부 또는 2차 실란트 (52) 및 내부 또는 1차 실란트 (51) 를 갖는 이중 시일 시스템 (5) 에 사용되며, 본 발명에 따른 실란트 조성물은 1차 실란트 (51) 를 형성하는데 사용된다.
1차 실란트 (51) 는 주로 스페이서 (3) 의 측 영역들에 위치하는데, 즉 실란트의 대부분은 각각의 측 (32, 33) 의 외부 표면 (42, 43) 과 각각의 인접한 판유리들 (11, 12) 의 내부 표면들 (21, 22) 사이에 위치된다.
2차 실란트 (52) 는 바람직하게는 스페이서 (3) 의 외측 (외부 영역) 의 폭을 가로질러 연장되며, 예를 들어, 스페이서 (3) 의 베이스 (31) 의 외부 표면 및 판유리들 (11, 12) 의 내부 표면들 (21, 22) 의 외부 가장자리 에지들에 의해 형성된 주변 그루브를 가로질러 연장된다.
실란트들 (51, 52) 은 판유리들 (11, 12) 을 스페이서 (3) 에 접착시키도록 임의의 적절한 치수들일 수 있다.
바람직한 실시예에 따르면, 2차 실란트 (52) 는 종래의 열경화성 실란트 재료와 같은 종래의 에지 실란트이다. 예를 들어, 2차 실란트 (52) 는 당업계에 공지된 바와 같이 하나 이상의 종래의 실리콘, 폴리우레탄, 폴리설파이드 또는 부틸 고무계 에지 실란트 재료들을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 실란트 조성물은 140 내지 250℃ 의 온도, 바람직하게는 170 내지 200℃ 의 온도, 보다 바람직하게는 180 내지 195℃ 의 온도에서 핫멜트 펌프들 및 선형 압출기들에 의해, 예를 들어 핸드 헬드 글루 건, 압출기, 선형 압출기, 다른 형태의 압출기 비드, 자동화 도포 장비 및 이들의 조합을 포함하는 임의의 적합한 도포기를 사용하여 판유리 표면에 1차 실란으로서 도포될 수 있다.
다음의 예들은 순전히 본 발명의 예시에 의해 주어지며, 어떠한 상황에서도, 그 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
예들에 사용된 테스트 절차들은 다음과 같다.
수증기 투과율 (MVTR) :
MVTR 은 ASTM E96-90 에 따라 측정되었다. 2 mm 의 두께를 갖는 실란트 필름 상에서 23℃ 및 92% 상대 습도에서 테스트를 수행하였다. 상기 필름은 건조제를 함유하는 테스트 디시의 개방된 마우스에서 시일링되었다. 조립체는 제어된 분위기에 위치되었다. 주기적인 중량측정들은 실란트 필름을 통해 건조제 내로 수증기 이동의 속도를 결정하였다.
멜트 유동 지수 (MFI) :
MFI 는 ASTM D1238 에 따라 측정하였다. MFI 는 2.16 kg 의 총 중량을 갖는 로딩된 피스톤에 의해 가해진 압력의 작용 하에서, 고정된 직경을 갖는 다이를 통해 10분에 유동하는 조성물 (수직 실린더에 미리 위치됨) 의 중량이다.
연화점 :
상기 연화점은 매질로서 실리콘 오일을 사용하여 ASTM D-36 에 따른 Ring & Ball 방법에 따라 측정하였고, 그 원리는 다음과 같다. 직경 약 2 cm 의 황동 링이 용융 상태에서 테스트될 수지로 충전된다. 실온으로 냉각시킨 후, 링 및 고체 수지는 온도조절 글리세롤 배스에 수평으로 위치되고, 그 온도는 분당 5℃ 로 변할 수 있다. 직경이 약 9.5 mm 인 스틸 볼은 고체 수지 디스크 상에 중심을 둔다. 연화 온도는, 분당 5℃ 의 속도로 배스의 온도에서의 상승 중에, 볼의 중량 하에서 수지 디스크가 25.4 mm 의 양으로 유동하는 온도이다.
상기 실시예에서 사용된 원재료는 하기 표 1 에 열거된다.
실시예 A (참조) : 무기 충전제를 포함하는 PIB계 실란트 조성물
표 1 의 실시예 A 의 조성물은 다음과 같이 제조된다.
PIB 의 일부 및 항산화 안정화제는 혼합 디바이스에 첨가되고, 100℃ 내지 160℃ 의 온도로 가열된다. 이어서 카본 블랙이 혼합 디바이스에 첨가되고, 그 내용물은 잔류 PIB, 그라인딩된 칼슘 카보네이트 및 왁스를 첨가하기 전에 혼합물이 균일해질 때까지 진공 하에 혼합한다.
상기 혼합물은 성분들이 용융되고 균일하게 블렌딩될 때까지 동일한 온도에서 약 30분 내지 lh 의 시간 동안 진공 하에서 유지된다.
이러한 조성물은 불투명하다.
상기 기재된 바와 같이 멜트 유동 지수, 연화점 및 MVTR 테스트에 따라 테스트된다.
결과들은 표 1 에 주어진다.
실시예 1 내지 3 (본 발명에 따름) :
표 1 의 실시예 1-3 의 조성물은 상기 나타낸 바와 같이 제조하였다.
그것들은 투명한 것으로 밝혀졌다.
상기 기재된 바와 같이 멜트 유동 지수, 연화점 및 MVTR 테스트에 따라 테스트된다.
결과들은 표 1 에 주어진다.
연화점에 대해 얻어진 값들은 예 A 에 대해 상당히 개선된 내열성에 상응한다.
표 1
Figure pct00001

Claims (13)

  1. 핫멜트 단일 성분 실란트 조성물로서,
    상기 조성물의 총 중량에 기초하여 70 중량% 내지 99 중량%, 바람직하게는 73 중량% 내지 99 중량% 의 폴리이소부틸렌을 포함하는 것을 특징으로 하는, 핫멜트 단일 성분 실란트 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    폴리알킬렌들, 폴리-알파-올레핀 중합체들, 폴리(알킬렌 옥사이드들), 폴리(페닐렌디아민 테레프탈아미드), 폴리에스테르들, 폴리아크릴레이트들, 폴리메타크릴레이트들, 폴리아크릴아미드들, 폴리아크릴로니트릴들, 아크릴로니트들의 공중합체들, 폴리이미드들, 폴리아미드들, 비닐 알콜과 에틸렌계 불포화된 단량체들의 공중합체들, 폴리비닐 아세테이트, 폴리비닐 알콜, 비닐 클로라이드 단일중합체들 및 공중합체들, 에틸렌, 일산화탄소 및 아크릴산 에스테르의 삼원중합체들 또는 비닐 단량체, 폴리실록산들, 폴리우레탄들, 폴리스티렌들 중에서 선택되는 열가소성 중합체를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 핫멜트 단일 성분 실란트 조성물.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 열가소성 중합체는 에틸렌과 비닐 아세테이트의 공중합체인 것을 특징으로 하는, 핫멜트 단일 성분 실란트 조성물.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항 중에 있어서,
    상기 실란트 조성물의 총 중량에 기초하여 0.5 내지 10 중량%, 바람직하게는 1 내지 5 중량% 의 열가소성 중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는, 핫멜트 단일 성분 실란트 조성물.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    다음의 부류들 중에서 선택되는 투명 점착성 수지를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 핫멜트 단일 성분 실란트 조성물.
    (a) 천연 및 개질된 로진들
    (b) 글리세롤 및 펜타에리스리톨 에스테르들의 천연 및 개질된 로진들
    (c) 폴리테르펜 수지들
    (d) 페놀 개질된 테르펜 수지들
    (e) 약 60℃ 내지 140℃ 의 Ring and Ball 연화점을 갖는 지방족 석유 탄화수소 수지들 (C5) 로서, 상기 수지들은 C5-탄화수소 단량체들의 중합화로부터 기인되고; 상응하는 수소화된 유도체들은 후속하는 전체 또는 부분 수소화로부터 기인되는, 상기 지방족 석유 탄화수소 수지들 (C5);
    (f) 약 60℃ 내지 140℃ 의 Ring and Ball 연화점을 갖는 방향족 석유 탄화수소 수지들 (C9) 로서, 상기 수지들은 C9-탄화수소 단량체들의 중합화로부터 기인되고; 상응하는 수소화된 유도체들은 후속하는 전체 또는 부분 수소화로부터 기인되는, 상기 방향족 석유 탄화수소 수지들 (C9);
    (G) 약 60℃ 내지 140℃ 의 Ring and Ball 연화점을 갖는 지방족 및/또는 방향족 석유 수지들 (C5/C9) 로서, 상기 수지들은 C5/C9-탄화수소 단량체들의 중합화로부터 기인되고; 상응하는 수소화된 유도체들은 후속하는 전체 또는 부분 수소화로부터 기인되는, 상기 지방족 및/또는 방향족 석유 수지들 (C5/C9).
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 실란트 조성물의 총 중량에 기초하여 5 내지 50 중량%, 바람직하게는 10 내지 35 중량% 의 점착성 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는, 핫멜트 단일 성분 실란트 조성물.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 실란트 조성물 총 중량을 기준으로 바람직하게 0.05 내지 3 중량% 의 양으로 산화방지 안정제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 핫멜트 단일 성분 실란트 조성물.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 실란트 조성물의 총 중량에 기초하여 바람직하게 0.1 내지 2 중량% 의 양으로 에폭시계 실란 및 아미노계 실란 중에서 선택되는 접착 촉진제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 핫멜트 단일 성분 실란트 조성물.
  9. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 실란트 조성물의 총 중량에 기초하여,
    90% 내지 99% 의 폴리이소부틸렌; 및
    1 내지 10% 의 에틸렌과 비닐 아세테이트의 공중합체를 포함하고 바람직하게 본질적으로 그것들로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 핫멜트 단일 성분 실란트 조성물.
  10. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 실란트 조성물의 총 중량에 기초하여,
    - 70중량% 내지 80중량% 의 폴리이소부틸렌; 및
    - 20중량% 내지 30중량% 의 점착성 수지를 포함하고 바람직하게 본질적으로 그것들로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 핫멜트 단일 성분 실란트 조성물.
  11. 절연 유리 유닛들의 제조 방법에서 1차 실란트로서의 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 규정된 바와 같은 핫멜트 단일 성분 실란트 조성물의 용도.
  12. 절연 유리 유닛 (1) 으로서,
    - 제 1 판유리 (11),
    - 제 2 판유리 (12),
    - 제 1 판유리 (11) 의 내부 표면 (21) 과 제 2 판유리 (12) 의 내부 표면 (22) 사이에 위치된 스페이서 (3), 및
    - 상기 스페이서 (3) 의 측 영역들 (32, 33) 에 위치된 1차 실란트 (51) 및 상기 스페이서 (3) 의 외부 영역에 위치된 2차 실란트 (52) 를 포함하는, 상기 스페이서 (3) 에 판유리들 (11, 12) 의 내부 표면들 (21, 22) 을 접착하기 위한 실란트 시스템 (5) 을 포함하고,
    제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 규정된 바와 같은 핫멜트 단일 성분 실란트 조성물로 상기 1차 실란트 (51) 가 구성되는 것을 특징으로 하는, 절연 유리 유닛 (1).
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 스페이서 (3) 는 실질적으로 직사각형의 단면을 갖는 것을 특징으로 하는, 절연 유리 유닛 (1).
KR1020217023949A 2019-01-31 2020-01-28 핫멜트 단일 성분 1차 실란트 KR20210121054A (ko)

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