TWI646248B - 絕熱玻璃元件、窗戶、門及製造絕熱玻璃元件之方法 - Google Patents

絕熱玻璃元件、窗戶、門及製造絕熱玻璃元件之方法 Download PDF

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Abstract

本發明係關於一種製造一絕熱玻璃元件(IGU)之方法，該方法包括以下步驟：藉由將一IGU間隔物(1)及除該IGU間隔物(1)以外之包括至少一個通孔(10)之一邊緣元件(2)緊固至一第一玻璃板(3)來形成一第一總成，該邊緣元件(2)在一即時黏性及濕強度黏著劑(5)或一可壓縮黏著密封劑(8)之幫助下被緊固；藉由將一第二玻璃板(6)按壓至該第一總成而緊固，該第二玻璃板(6)經緊固至該IGU間隔物(1)及該邊緣元件(2)，該邊緣元件(2)歸因於一即時黏性及濕強度黏著劑(5)或一可壓縮黏著密封劑(8)之另一者而被緊固；將一結構密封劑(9)注射至該邊緣元件(2)之該至少一個通孔(10)中，以填滿該IGU間隔物(1)與該邊緣元件(2)之間的空間。

Description

絕熱玻璃元件、窗戶、門及製造絕熱玻璃元件之方法
本發明係關於製造用於包括至少兩個玻璃嵌板之窗戶及門(特定言之，無框窗戶及門)之絕熱玻璃元件(IGU)之一方法。
本發明亦係關於由該製程獲得之絕熱玻璃元件(IGU)。
本發明亦係關於根據本發明之包括絕熱玻璃單元(IGU)之窗戶及門。
已知相比於經典的窗戶及門，無框窗戶及門藉由增大透明表面之大小而改良窗壁比(WWR)。本文中之單詞「無框」意指，門或窗戶之鑲套藉由消除一些或全部框部分而具有比一標準門或窗戶大的一透明表面。在一無框窗戶中，窗戶硬體通常整合至鑲嵌玻璃或所謂的絕熱玻璃元件(IGU)中以固持其。一絕熱玻璃元件包括由一真空或充氣空間分隔之至少兩個玻璃板以減少橫跨窗戶的熱傳導。窗戶硬體或配件係在傳統窗戶中定位於鑲套框與固定框之間之此等金屬部分(槓桿、滑動支撐件...)，且可藉由其等打開或關閉鑲套。此無框窗戶概念之主要挑戰係識別用以將IGU連接至固定框以無論窗戶關閉還是打開皆提供一無框態樣或玻璃外觀，同時保持合理的絕熱及密封效能以解決大部分外部應用之正確方法。
文件BE1010537揭示用以製造一IGU之一製程，其中一邊緣元件經安裝於該IGU之玻璃板之間。邊緣元件用來接納用以將IGU固定於一固定 框上的緊固件或固定構件。在所述之製程中，邊緣元件歸因於一雙面安裝膠帶而首先被緊固至一第一玻璃板。在一第二步驟中，一間隔物框在其第一面被緊固至第一玻璃板之前經塗佈有聚異丁烯。第二玻璃板接著被壓靠於間隔物之另一面上，以界定兩個玻璃板之間之一絕熱空間。之後，透過邊緣元件與第二玻璃板之間之一間隙來注射一密封劑。邊緣元件經確切地塑形及定尺寸，使得其並不正好構成兩個玻璃板之間之一橋，使得容許一黏性結構密封劑注射於間隔物與邊緣元件之間。此結構密封劑將能夠承受由玻璃板之重量、熱膨脹或收縮、風或類似者所引發的機械約束，且因此需要具有一高彈性極限。通常，結構密封劑係一聚矽氧基黏著劑。然而歸因於由該密封劑所佔據的大體積，先前技術中之此結構密封劑係昂貴的，且表示IGU之一大量成本。
文件EP2402540揭示用以製造用於無框窗戶之IGU之一方法，其中邊緣元件在IGU密封之後被放置在玻璃板之間且被膠合至玻璃板之各者。邊緣元件歸因於具有一高成本之一結構密封劑而被緊固至玻璃板。與其他先前技術相比，此方法所需之結構密封劑量因為無需在間隔物與邊緣元件之間注射結構密封劑而減少。然而，歸因於一結構密封劑之邊緣元件的緊固需要，而在密封劑的固化時間期間水平地維持IGU。邊緣元件在一結構密封劑中之膠合亦涉及到其在玻璃嵌板上之定位之降低的準確度，此係因為密封劑在其未固化時表現得像一膏糊。因此，膠合件在其不固定或IGU垂直放置時可移動。此外，在此先前技術中觀察到的間隔物與邊緣元件之間的空隙空間可能變成一水陷留區，其將在IGU壽命期間冷凝並最終損害結構密封劑或IGU密封劑。
本發明之一目的係補救前述先前技術之缺點。
因此，本發明之一目的係提供用以製造用於如技術方案1之門或窗戶之絕熱玻璃元件(IGU)之一方法，該方法最小化待使用之結構密封劑量，同時保持製程之一縮短之持續時間，及邊緣元件在玻璃板上之一準確定位。
為清楚起見，一黏著劑之濕強度，意指其在未固化但經按壓之後的情況下，對變形及斷裂的抵抗性。即時黏性，意指一黏著劑材料在其與一表面在一低壓力下接觸一短時間之後之抵抗分離的能力。通孔，意指容許外部氣氛與IGU間隔物與邊緣元件之間之腔室之間之一接觸之貫通邊緣元件之一開口。通孔之大小及數目以及其等之間的間距隨著密封劑黏性及密封劑注射構件而調整。可壓縮密封劑，意指該密封劑可在一極小力下變形，且可維持此變形。結構材料，意指具有承受由玻璃板之重量、熱膨脹或收縮、風或類似者引發之機械約束之能力之一材料。具有結構性質之一材料因此需要具有一高彈性極限。
應理解，不同類型的玻璃適合作為本發明之框中的玻璃板。所使用之玻璃板可(例如)係由熟習此項技術者熟知之兩種類型的安全玻璃製成：強化玻璃或層壓玻璃。玻璃板可視需要而係邊緣研磨的。其他選項，諸如具有低-e塗層、太陽能控制塗層之隔熱、具有吸音層壓玻璃之增強型隔音亦與本概念相容以改良窗戶或門的效能。具有電致變色、熱致變色、光致變色或光伏元件的玻璃板亦與本發明相容。根據本發明之IGU之不同的玻璃板可係相同或不同類型的。IGU之玻璃板之至少一者可視需要部分地塗佈有一塗釉或有機油墨層。此層可藉由從視穿包括根據本發明之IGU之窗戶或門之人的視野來隱藏IGU間隔物及邊緣元件而具有一美學功能。在本 發明之其他實施例中，玻璃板並未塗佈有一塗釉或有機油墨層。在其他實施例中，IGU之不同玻璃板可具有不同尺寸。
在一有利的實施例中，形成第一總成之步驟包括以下子步驟：將塗佈有一熱塑性密封劑之IGU間隔物按壓於第一玻璃板上；用經放置於該第一玻璃板與該邊緣元件之一第一面之間之一即時黏性及濕強度黏著劑層，將該邊緣元件按壓於第一玻璃板上，該邊緣元件之相對面塗佈有該可壓縮黏著密封劑。
在本發明中，邊緣元件可具有不同用途，例如：用以接納用以使IGU與另一IGU、一框或一建築結構連接之緊固件或固定構件；用以強化IGU且減少其之撓曲；用以形成IGU與另一IGU、一框或一建築結構之間之一密封；用以保護IGU之邊緣；用以放置一些電纜或電線。
就此而言，邊緣元件2可從IGU突出(例如)以形成與周圍部分之一密封劑。
在另一實施例中，根據本發明之方法包括後續步驟，其中一第三玻璃板緊固至第一或第二玻璃板以獲得一三鑲嵌玻璃IGU。根據本發明之用以將第一玻璃板緊固至第二玻璃板之方法可用來將第三玻璃板緊固至第一玻璃板或第二玻璃板。在此特定實施例中，使用兩個邊緣元件，其等可具有與上文所列之用途不同的用途。替代地，第三玻璃板可在不使用一邊緣元件之情況下緊固。替代地，若用一標準絕熱玻璃元件替換玻璃板之一者，則一三鑲嵌玻璃IGU亦可藉由根據本發明之製程而獲得。一標準絕熱 玻璃元件為熟習此項技術者熟知且並不根據本發明之方法製造。
本發明亦係關於由根據本發明之方法獲得之IGU。
本發明亦係關於包括根據本發明之IGU之窗戶或門。
更特定言之，本發明亦係關於包括根據本發明之IGU之無框窗戶或門。無框，意指門或窗戶之鑲套藉由消除一些或全部框部分而具有比一標準門或窗戶大的一透明表面。在標準門或窗戶中，緊固件或固定構件定位於鑲套框與固定框之間。在根據本發明之無框窗戶或門中，緊固件或固定構件緊固至容許消除鑲套之一些或全部框部分之IGU之邊緣元件。此緊固件或固定構件係窗戶硬體。
1‧‧‧絕熱玻璃元件(IGU)間隔物
2‧‧‧邊緣元件
3‧‧‧第一玻璃板
4‧‧‧熱塑性密封劑
5‧‧‧即時黏性及濕強度黏著劑
6‧‧‧第二玻璃板
8‧‧‧可壓縮黏著密封劑
9‧‧‧結構密封劑
10‧‧‧通孔/空間
11‧‧‧塗釉區域
12‧‧‧塗釉區域
21‧‧‧斷開元件
在參照附圖閱讀以下描述之後，將更佳地理解本發明，附圖絕不限制本發明之範疇，且其中：圖1表示根據本發明之用以製造IGU之一方法之連續步驟；圖2展示用根據本發明之方法之一第一實施例獲得之一IGU之一側視圖；圖3展示用根據本發明之方法之一第二實施例獲得之一IGU之一側視圖；
該等圖式並未按比例繪製。通常，圖中相同參考符號標示相同組件。
圖1表示根據本發明之用以製造IGU之一方法之連續步驟。
在步驟i)處，於其之整個周邊上包括一塗釉區域11之一第一玻璃板3經安置。
在步驟ii)處，將塗佈有一熱塑性密封劑4之一IGU間隔物1按壓於第一玻璃板3上。在本發明中，熱塑性密封劑4包括(例如)聚異丁烯。儘管在圖1中，相同密封劑4用於IGU間隔物1之兩面，但在其他實施例中，一不同之密封劑可被用於IGU間隔物1之各面。IGU間隔物1將定界第一玻璃板3與一第二玻璃板之間之一腔室，如在後續步驟中詳細說明。IGU間隔物1因此具有一環形形狀，以在其等邊緣上將玻璃板隔開。IGU間隔物1可係由一個單件製成，或替代地可包括其等末端鄰接以形成環形形狀之複數個元件。IGU間隔物1可係金屬的、聚合物的、由玻璃纖維增強之複合材料或此等材料之若干者之一混合。IGU間隔物可係中空的，以能夠接納(例如)一些乾燥材料。此IGU間隔物1接著經穿孔以容許乾燥材料捕集進入IGU之腔室中的水蒸氣。
在步驟iii)處，用經放置於該第一玻璃板3與該邊緣元件2之一第一面之間之一即時黏性及濕強度黏著劑5(例如，一雙面安裝膠帶)層，將包括通孔10之一邊緣元件2按壓於第一玻璃板3上，該邊緣元件2之相對面經塗佈有一可壓縮黏著密封劑8。
在本發明中，邊緣元件2可係具有環繞IGU間隔物1之一結構之一連續周邊元件，或可包括經放置於IGU間隔物1之周邊中的複數個斷開元件。當邊緣元件2包括複數個斷開元件時，該邊緣元件2中之通孔10可係斷開元件中之通孔，或該等斷開元件之間之間隙，或其等兩者。斷開元件之使用係有利的，此係因為其藉由僅將斷開元件放置於需要實現其等功能之處而容許節省邊緣元件材料。其亦因為容許在不同斷開元件中帶來不同功能而係有利的。此外，邊緣元件2可係中空的或實心的。邊緣元件可具有不同形狀。在一無框窗戶或門的情況中受歡迎的可係(例如)U形，此係 因為U形可接納緊固件或固定構件。可滿足此功能之任何形狀亦適合於無框窗戶或門。有利地，其包括用以將邊緣元件2接合至兩個玻璃板3及6之兩個相對表面。邊緣元件2可係金屬的、聚合物的、由玻璃纖維增強之複合材料，或此等材料之若干者之一混合。
如已在上文說明，本發明之邊緣元件2可具有不同用途，例如：用以接納用以使IGU與另一IGU、一固定框或一建築結構連接之緊固件或固定構件；用以強化IGU且減少其之撓曲；用以形成IGU與另一IGU、一框或一建築結構之間之一密封；用以保護IGU之邊緣；用以放置一些電纜或電線。
就此而言，邊緣元件2可從IGU突出，(例如)以形成與周圍部分之一密封。
在本發明中，即時黏性及濕強度黏著劑5可係具有結構性質之一雙面安裝膠帶，包括聚氨酯或丙烯酸發泡體載體或丙烯酸酯基黏著劑。當邊緣元件2之結構錨固係由結構密封劑9保證時，即時黏性及濕強度黏著劑5亦可包括無結構性質之一軟雙面發泡體膠帶或一熱塑性密封劑。
如圖1中所繪示，即時黏性及濕強度黏著劑5層將容許：極準確地定位邊緣元件2；同時亦使在定位邊緣元件2之後立即在一垂直位置上移動第一玻璃板且使恰好在結構密封劑9施加之後垂直地儲存IGU變得可能。此特徵在生產效率方面係有利的。
在步驟iv)處，亦包括一塗釉區域12之一第二玻璃板6以平行於在步驟ii)處獲得之總成之第一玻璃板而放置。在一有利的實施例中，於此步驟期 間，在按壓兩個玻璃板之前，用一隔熱氣體填充IGU。
在步驟v)處，按壓兩個玻璃板3、6以在釋放壓力之前達到該等玻璃板3與6之間之必要距離。以此方式，第二玻璃板6在熱塑性密封劑4之幫助下緊固至IGU間隔物框1且歸因於可壓縮黏著密封劑8而緊固至邊緣元件2。IGU間隔物之兩個面上之熱塑性密封劑4構成防止水蒸氣進入IGU腔室中且可能將一絕熱氣體保持於IGU腔室內之一IGU雙重密封劑。
根據本發明之可壓縮黏著密封劑8可係一雙面軟發泡體膠帶，例如聚乙烯發泡體載體及丙烯酸酯基黏著劑或替代地一熱塑性密封劑。可壓縮黏著密封劑8一方面將邊緣元件2固持到位，且另一方面定界IGU間隔物1與邊緣元件2之間之一特定空間。此可壓縮黏著密封劑8之另一特性係其在一極小力下使自身變形且維持此變形之能力。在按壓步驟期間，可壓縮黏著密封劑8使自身變形且其在釋放步驟期間維持其之變形以不拉伸或甚至破壞包括間隔物1與玻璃板3及6之間之熱塑性密封劑4之密封。
塗釉區域11及12將藉由從視穿包括根據本發明之IGU之無框窗戶或門之人之視野隱藏IGU間隔物1及邊緣元件2而具有一美學功能。
在步驟vi)處，將一結構密封劑9注射至該邊緣元件2之該等通孔10中直至IGU間隔物1與邊緣元件2之間之空間填滿。
在本發明中，結構密封劑9可包括一雙組分密封劑，該雙組分密封劑包括一基劑及一硬化劑。在一有利實施例中，該雙組分密封劑包括聚矽氧、聚氨酯或多硫化物密封劑，雙組分密封劑較佳係聚矽氧密封劑。
在本發明中，邊緣元件2中之通孔10之存在確切地容許大體上係一極黏物質之結構密封劑9注射至該等通孔10中。通孔之存在使在上文論述之先前技術中需要之邊緣元件2與第二玻璃板6之間之間隙不必要。根據本發 明之方法將因此在選取邊緣元件2之寬度及形狀時提供靈活性。
在本發明中，按壓之後，邊緣元件2、濕強度及即時黏性黏著劑5及可壓縮黏著密封劑8之總寬度等於該第一玻璃板3與第二玻璃板6之間之距離。此距離由IGU間隔物1及其熱塑性密封劑4之寬度判定。其有利地最小化昂貴結構密封劑9之浪費，此係因為待用結構密封劑填充之腔室之幾何形狀經最佳化且無結構密封劑9可流出由邊緣元件2、IGU間隔物1及2個玻璃板3及6定界之腔室。
在一有利實施例中，在經注射於該邊緣元件2之該等通孔10中之結構密封劑9固化之後，施加一遮罩以覆蓋該等通孔10。
圖2展示用根據本發明之方法之一第一實施例獲得之一IGU之一側視圖。在此實施例中，邊緣元件2由一連續周邊元件製成且在該邊緣元件2中沖壓出用以注射結構密封劑9之通孔10。其藉由即時黏性及濕強度黏著劑5及可壓縮黏著密封劑8緊固至玻璃板3及6。
圖3展示用根據本發明之方法之一第二實施例獲得之一IGU之一側視圖。在此實施例中，邊緣元件包括複數個斷開元件21。邊緣元件中之用以注射結構密封劑9之通孔在此情況中係連續的斷開元件21之間之空間10。即時黏性及濕強度黏著劑5及可壓縮黏著密封劑8未在圖3中繪示。

Claims (14)

  1. 一種製造一絕熱玻璃元件(IGU)之方法，該方法包括以下步驟：藉由將一IGU間隔物(1)及除該IGU間隔物(1)以外之包括至少一個通孔(10)之一邊緣元件(2)緊固至一第一玻璃板(3)來形成一第一總成，該邊緣元件(2)在一即時黏性及濕強度黏著劑(5)或一可壓縮黏著密封劑(8)之幫助下被緊固；藉由將一第二玻璃板(6)按壓至該第一總成而緊固，該第二玻璃板(6)被緊固至該IGU間隔物(1)及該邊緣元件(2)，該邊緣元件(2)歸因於一即時黏性及濕強度黏著劑(5)或一可壓縮黏著密封劑(8)之另一者而被緊固；將一結構密封劑(9)注射至該邊緣元件(2)之該至少一個通孔(10)中，以填滿該IGU間隔物(1)與該邊緣元件(2)之間的空間。
  2. 如請求項1之方法，其中該IGU間隔物(1)歸因於一熱塑性密封劑(4)而被緊固至該第一玻璃板(3)及/或該第二玻璃板(6)。
  3. 如前述請求項中任一項之方法，其中形成該第一總成之該步驟包括以下步驟：將塗佈有一熱塑性密封劑(4)之該IGU間隔物(1)按壓於該第一玻璃板(3)上；用經放置於該第一玻璃板(3)與該邊緣元件(2)之一第一面之間之一即時黏性及濕強度黏著劑(5)層來將該邊緣元件(2)按壓於該第一玻璃板(3)上，該邊緣元件(2)之相對面經塗佈有該可壓縮黏著密封劑(8)。
  4. 如請求項1至2中任一項之方法，其中該邊緣元件(2)係具有環繞該IGU間隔物(1)之一周圍結構之一連續周邊元件。
  5. 如請求項1至2中任一項之方法，其中該邊緣元件(2)包括該IGU間隔物(1)之該周邊中之複數個斷開元件(21)。
  6. 如請求項1至2中任一項之方法，其中該邊緣元件(2)與該第一玻璃板(3)之間之該即時黏性及濕強度黏著劑(5)包括具有結構性質之一雙面安裝膠帶。
  7. 如請求項1至2中任一項之方法，其中該即時黏性及濕強度黏著劑(5)包括無結構性質之一黏著劑。
  8. 如請求項1至2中任一項之方法，其中該邊緣元件(2)與該第二玻璃板(6)之間之該可壓縮黏著密封劑(8)包括一雙面軟發泡體膠帶或一熱塑性密封劑。
  9. 如請求項1至2中任一項之方法，其中一第三玻璃板經緊固至該第一或第二玻璃板(3,6)以獲得一三鑲嵌玻璃IGU。
  10. 如請求項1至2中任一項之方法，其中用一標準絕熱玻璃元件來替換該等玻璃板(3,6)之一者。
  11. 如請求項1至2中任一項之方法，其中該等玻璃板具有不同尺寸。
  12. 一種IGU，其特徵在於其係藉由請求項1至11中任一項之方法而獲得。
  13. 一種窗戶，其特徵在於其包括如請求項12之一IGU。
  14. 一種門，其特徵在於其包括如請求項12之一IGU。
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