WO1997049887A1 - Isolierglaseinheit - Google Patents

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WO1997049887A1
WO1997049887A1 PCT/EP1997/003346 EP9703346W WO9749887A1 WO 1997049887 A1 WO1997049887 A1 WO 1997049887A1 EP 9703346 W EP9703346 W EP 9703346W WO 9749887 A1 WO9749887 A1 WO 9749887A1
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WO
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insulating glass
glass unit
spacer
unit according
plastic
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Application number
PCT/EP1997/003346
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English (en)
French (fr)
Inventor
Bernhard Goer
Josef Weiss
Original Assignee
Flachglas Aktiengesellschaft
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Filing date
Publication date
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Priority to DE19780597T priority patent/DE19780597D2/de
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    • 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
    • E06B3/66328—Section members positioned at the edges of the glazing unit of rubber, plastics or similar materials

Definitions

  • the invention relates to an insulating glass unit with an inner pane, an outer pane, a gas-filled space between the panes and a sealing spacer that runs around the edge.
  • Sealing means that additional measures for edge sealing of the insulating glass unit, e.g. an outside seal, are not required.
  • usable gas fillings are, for example, gases from the group krypton, xenon, argon, sulfur hexafluoride or mixtures thereof and mixtures with air.
  • the insulating glass unit is intended in particular for window and facade cladding in the construction sector, but can also be used as a vehicle window.
  • Such an insulating glass unit must absorb considerable thermal stresses from, for example, solar radiation at high outside temperatures on the one hand and from low outside temperatures during deep frost on the other hand.
  • thermal stresses from, for example, solar radiation at high outside temperatures on the one hand and from low outside temperatures during deep frost on the other hand.
  • dynamic loads from wind and weather, and in the case of vehicle windows also from vibrations.
  • the insulating glass unit to which the invention relates is designed to be soundproof and / or heat-insulating.
  • the distance between the two glass panes must be set up and maintained with small tolerances. High demands are placed on the seal in terms of tightness and service life.
  • the sealing spacer which consists of a plastic, serves this purpose.
  • CONFIRMATION COPY Insulating glass units of the construction described are a pronounced mass product of industrial series production. They must be set up in such a way that they can be produced on modern automatic production facilities with a large number of units in the unit of time and that they meet all requirements of the very complex range of stresses safely and with a long service life.
  • an edge joint filling which also functions as a spacer. It consists of reaction adhesive strands.
  • the process is carried out in such a way that the reaction adhesive strands protrude beyond the edge of the disk with a bead which has to be removed in a special production stage by mechanical reworking.
  • This is complex in terms of production technology and can be improved with regard to long-term tightness.
  • it is also known in the case of insulating glass units (DE 27 52 542 C2) to use plastics for the spacers which require thermal aftertreatment, which is also complex.
  • the subject of the invention is an insulating glass unit with an inner pane, an outer pane, a gas-filled space between the panes and a sealing spacer which runs around the edge and which absorbs complex stresses when the insulating glass unit is used in the construction area as well as to absorb mechanical stresses, e.g. B. in the form of shocks and vibrations, the following features are realized:
  • the spacer consists of at least one thermoplastic elastomer from the group of
  • TPO Polyolefin mixtures
  • the spacer is formed by extrusion or casting as a strand with an end face, 1.3) the spacer is at least superficially connected to a gas barrier,
  • connection of the spacer to the inner pane and the outer pane is designed as an adhesive pressure / heat connection and the final visible surface is pressed in a substantially flush manner with the edge of at least one of the glass panes.
  • the polyolefin mixture preferably has the following properties:
  • the TPO plastics include, for example, ethylene-propylene-diene terpolymer / polypropylene (EPDM / PP), in particular those according to DE 26 57 109 C and US 50 21 500 C, or natural rubber / polypropylene (NR / PP ), in particular those according to DE 26 57 109 C and US 50 21 500 or butyl rubber / polypropylene (IIR / PP), in particular those according to US 41 30 534 C and US 50 21 500 C and alloys or mixtures thereof.
  • EPDM / PP ethylene-propylene-diene terpolymer / polypropylene
  • NR / PP natural rubber / polypropylene
  • IIR / PP butyl rubber / polypropylene
  • the gas barrier can be a coating that was created on the spacer. However, it can also be a coating in the manner of an applied film.
  • the invention is based on the knowledge that from the group of TPO plastics listed in feature 1.1) some for the construction of the sealing spacers 97/49887 PC17EP97 / 03346
  • the individual members of the group consist of a number of special variants which plastic chemistry specifies.
  • the thermoplastic material which can be used well for the production of insulating glass units of the construction described at the outset if the selection (in the laboratory) is made in accordance with the selection criterion.
  • the sealing spacer can, if necessary, be extruded together with the gas barrier and thereby shaped as such according to the desired geometry. Any reworking is omitted because an end view surface is formed in accordance with feature 1.2).
  • thermoplasticized plastic Under the influence of the surface tension of the thermoplasticized plastic during extrusion and when it emerges from the extrusion die, it has formed practically without pores and thereby improves the diffusion tightness, and thus serves not only as a visible surface. It is within the scope of the invention to use the spacer as a prefabricated component or to apply it directly on or between the glass panes, for example by extrusion.
  • the gas barrier preferably fulfills a double function. It works and is selected on the one hand as a gas barrier between the outside atmosphere and the space between the panes, for example for the filling gases usually used in insulating glasses in the space between the panes to improve sound and / or thermal insulation, for. B. krypton, argon, xenon, sulfur hexafluoride, air and / or mixtures thereof. In this respect, in addition to the TPO plastic, it blocks the diffusion path for these filling gases from the space between the panes to the outside atmosphere.
  • TPO material can be optimized, on the other hand can be equipped with an increased amount of desiccant, which extends the life of the disc.
  • a foil is preferably used as the gas barrier.
  • Highly water vapor-permeable polymer materials for example those based on silicone and polyurethane foam and on the basis of polymercaptan materials, have proven themselves as plastic matrix material. All this applies to a wide range of different embodiments of the invention Insulating glass units and their spacers.
  • the TPO plastics that are used according to the invention have no polar character. Nevertheless, and surprisingly, it is possible to select the TPO plastic from group 1.1) or mixtures thereof in accordance with the selection criterion for a pressure / heat connection with the glass panes in an insulating glass unit according to the invention. A high level of adhesion between the gas-tight spacer and the glass panes can always be achieved. Whether such liability is sufficient depends on the TPO plastic selected, but also on the surface of the under certain circumstances, e.g. glass panes printed with a screen printing ink.
  • TPO plastic from group 1.1) or mixtures thereof in the insulating glass unit according to the invention in accordance with the selection criterion for a pressure / heat connection with the interposition of an adhesion promoter from the group “polyurethane systems” applied to the glass panes "Polyethylene and polypropylene systems, ethylene vinyl acetates” or mixtures thereof.
  • the adhesion of the spacer to the glass should be> 5 N / mm.
  • the gas barrier is adhesively connected to the spacer. It is possible to mix desiccants into the TPO plastic itself, for example in an amount of up to 20% by weight.
  • the spacer can consist of two strands of different TPO plastics from group 1.1), of which at least one is selected in accordance with the selection criterion. They can be produced by coextrusion.
  • the invention achieves concrete and reproducible improvement in gas tightness with optimized use of TPO material.
  • the technical problem underlying the invention is solved.
  • the invention achieves a micromechanical connection which is of particular importance.
  • FIGS. 1 to 3 which always represent a section of an insulating glass unit according to the invention, and with the aid of two exemplary embodiments.
  • the insulating glass unit shown in the figures consists of an inner pane 1, an outer pane 2 and has a gas-filled pane space 3.
  • a sealing spacer 4 is provided all around the edge.
  • the insulating glass unit is designed to absorb complex stresses when using the insulating glass unit in the construction sector and also to absorb mechanical stresses, e.g. B. in the form of shocks and vibrations, net.
  • the structure of the spacer 4 and the structure of the insulating glass unit 1 to 4 as a whole reference is made to the patent claim 1 with the features 1.1) to 1.3) and the subsequent voting rule. It is particularly important that the spacer 4 is covered at least in some areas with a gas barrier, which blocks the diffusion path from the space between the panes to the outside atmosphere and vice versa.
  • a gas-tight film 5, which is preferably adhesively bonded to the spacer 4, is preferably used as the gas barrier.
  • the spacer / glass connection is designed as an adhesive-free pressure / heat connection, but it is also possible to work
  • the spacer 4 has a U-shaped profile with U legs 6 that are open to the space between the panes 3. It can be seen that the gas barrier 5 is applied at least to the free inner surfaces of the U-legs 6 and also to the free inner surface of the U-web 7. Layer 5, as already explained, can be a coating formed on the surface or a coating made of a film. Layer 5 is always referred to below. In the free space between the U-legs 6, a plastic matrix 8 with a desiccant embedded therein is at least partially filled. It can be seen that the connection of the plastic matrix 8 to the spacer 4 takes place entirely via the gas barrier 5.
  • a spacer 4 m in the form of a U-profile with beveled U-legs 6 is provided.
  • the gas barrier 5 is applied to the free surface of these U-legs 6 and the U-web 7. Filling this and the space between the U-legs 6, there is also a plastic matrix 8 with an embedded desiccant.
  • the spacer 4 is designed as a full profile with surfaces orthogonal to the glass panes.
  • the plastic matrix 8 with the desiccant embedded therein is bonded to the surfaces facing the space between the panes via the gas barrier 5.
  • the gas barrier 5 is preferably a metal foil or a plastic foil, as claimed in claims 11 to 15. In this respect, there are special usage measures. It is within the scope of the invention to produce the metal foil as it were during manufacture, namely by vapor deposition or spraying on a corresponding metal layer. The plastic film can also be produced during manufacture.
  • a pre-dried granulate of a vulcanized butyl rubber (50% by weight) / polypropylene (17% by weight) alloy (eg TREFSIN TM 3101-65W305 from Advanced Elastomer Systems) is used by a Screw extruder extruded at temperatures between 170 and 210 ° C.
  • the composition is adjusted so that the following material properties result:
  • the extrusion nozzle is designed so that a U-shaped profile with the outer dimensions 12 mm wide x 10 mm high and the inner dimension 8 mm wide and 2 mm high is formed.
  • an adhesion promoter ethylene copolymer with glycidyl methyl acrylate, e.g. IGETABOND (from SUMITOMO CHEMICAL COMPANY)
  • IGETABOND from SUMITOMO CHEMICAL COMPANY
  • the profile emerging from the tool is then continuously provided with a preformed tin foil (thickness approx. 0.18 mm) in the area of the inner legs and the web.
  • a pre-laminated hot-melt adhesive based on polypropylene serves as an adhesion promoter for the film. In this way, spacers several meters long can be prefabricated.
  • the prefabricated profile is cut to size.
  • the corners can be made using miter cuts, V-shaped cuts or by bending the spacer.
  • the insulating glass is bonded in a hot press station.
  • the individual panes are previously cleaned in the edge area (approx. 10 mm) with a commercially available, silane-containing glass cleaner (eg HG 78 from K ⁇ MMERLING).
  • silane-containing glass cleaner eg HG 78 from K ⁇ MMERLING
  • a TPO alloy according to Example 1 is plasticized in a screw extruder and conveyed through a heated pressure hose (at 200 ° C.) to a heated nozzle and directly onto the through the shaping nozzle cross section Extruded inside of the 1st glass pane provided with an adhesion promoter in the edge area, namely with the dimensions 12 mm wide and 8 mm high.
  • a tinplate film according to Example 1 is applied in coextrusion.
  • a plastic matrix (12 mm wide and 2 mm high) with the desiccant embedded in it is applied.
  • the insulating glass pane is then produced by placing a second pane provided only with an adhesion promoter in the edge region.
  • the pressure / heat connection for producing the insulating glass pane is carried out according to the example

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Securing Of Glass Panes Or The Like (AREA)
  • Joining Of Glass To Other Materials (AREA)

Abstract

Isolierglaseinheit mit einer Innenscheibe (1), einer Aussenscheibe (2), einem gasgefüllten Scheibenzwischenraum (3) und einem randseitig umlaufenden, abdichtenden Abstandshalter (4). Der Abstandshalter (4) besteht aus einem thermoplastischen Elastomer aus der Gruppe der Polyolefin-Mischungen (TPO); der TPO-Kunststoff ist so ausgewählt bzw. gemischt, dass die Randfugenfüllung die folgenden Eigenschaften aufweist: Wasserdampfdurchlässigkeitsrate (ASTM-F1249) < 1 g.mm/m2.d; Zugfestigkeit (DIN 53504) ≥ 1 N/mm2; 50 % Zug-Modul (DIN 53504) ≥ 0,5 N/mm2; Shore Härte (DIN 53505) ≥ 40 A. Der Abstandshalter ist als Strang mit einer Abschlusssichtfläche geformt. Er ist zumindest bereichsweise mit einer Wasserdampfsperre in Form einer gasdichten Folie (5) bedeckt. Der Verbund des Abstandshalters (4) mit der Innenscheibe (1) und der Aussenscheibe (2) sowie mit der gasdichten Folie (5) ist als eine adhäsive Druck/Wärme-Verbindung ausgeführt. Die Abschlusssichtfläche ist nacharbeitsfrei mit der Kante von zumindest einer der Glasscheiben bündig verpresst.

Description

Isolierglaseinheit
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft eine Isolierglaseinheit mit einer Innenscheibe, einer Außenscheibe, einem gasgefüllten Schei¬ benzwischenraum und einem randseitig umlaufenden, abdich¬ tenden Abstandshalter. Abdichtend meint, daß zusätzliche Maßnahmen zur Randabdichtung der Isolierglaseinheit, z.B. eine außenseitige Versiegelung, nicht erforderlich sind. Brauchbare Gasfüllungen sind neben Luft zum Beispiel Gase der Gruppe Krypton, Xenon, Argon, Schwefelhexafluorid oder Mischungen davon und Mischungen mit Luft. Die Isolierglas- einheit ist insbesondere für Fenster- und Fassadenverklei¬ dungen im Baubereich bestimmt, kann aber auch als Fahrzeug¬ scheibe eingesetzt werden. Eine solche Isolierglaseinheit muß erhebliche thermische Beanspruchungen aus zum Beispiel Sonneneinstrahlung bei hohen Außentemperaturen einerseits und aus niedrigen Außentemperaturen bei tiefem Frost ande¬ rerseits aufnehmen. Hinzu kommen dynamische Beanspruchungen aus Wind und Wetter, bei Fahrzeugscheiben auch aus Er¬ schütterungen.
Die Isolierglaseinheit, auf die sich die Erfindung bezieht, ist schall- und/oder wärmedämmend ausgelegt. Der Abstand zwischen den beiden Glasscheiben muß mit geringen Toleran¬ zen eingerichtet und eingehalten werden. An die Abdichtung werden hohe Anforderungen in bezug auf die Dichtheit und die Standzeit gestellt. Dazu dient der abdichtende Ab¬ standshalter, der aus einem Kunststoff besteht.
ßESTÄTIGUNGSKOPJE Isolierglaseinheiten des beschriebenen Aufbaus sind ein ausgesprochenes Massenprodukt der industriellen Serienfer¬ tigung. Sie müssen so eingerichtet sein, daß sie auf mo¬ dernen automatischen Fertigungseinrichtungen mit hoher Stückzahl in der Zeiteinheit gefertigt werden können und sicher sowie mit langer Standzeit allen Anforderungen des sehr komplexen Beanspruchungsspektrums genügen.
Bei bekannten Isolierglaseinheiten (EP 0 413 283 A2, EP 0 488 072 AI) ist eine Randfugenfüllung vorgesehen, die zu¬ gleich als Abstandshalter funktioniert. Sie besteht aus Reaktionsklebersträngen. Bei der Herstellung wird so gear¬ beitet, daß die Reaktionskleberstränge über den Scheiben¬ rand mit einem Wulst überstehen, der in einer besonderen Fertigungsstufe durch mechanisches Nacharbeiten entfernt werden muß. Das ist in fertigungstechnischer Hinsicht auf¬ wendig und in bezug auf die langfristige Dichtheit verbes¬ serungsfähig. Zur Verbesserung der Dichtheit ist es bei Isolierglaseinheiten auch bekannt (DE 27 52 542 C2) , für die Abstandshalter Kunststoffe einzusetzen, die einer ther¬ mischen Nachbehandlung bedürfen, was ebenfalls aufwendig ist. Bei anderen Isolierglaseinheiten ist es bekannt (DE 19 34 712 B2) , mit einem flexiblen Abstandshalter zu arbeiten, der selbst feuchtigkeitsaufnehmend ist und einen Zeolithen aufweist, der in einer Matrix aus einem synthetischen Poly¬ mer verteilt ist, weil dieses synthetische Polymer wasser¬ dampfdurchlässig ist. Die insoweit bekannten Maßnahmen ha¬ ben sich bei Isolierglaseinheiten, die dem angegebenen kom¬ plexen Beanspruchungsspektrum genügen müssen, nicht be- währt . Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine Isolierglaseinheit des eingangs beschriebenen Aufbaus zu schaffen, die im Rahmen einer automatisierten industriellen Serienfertigung einfach gefertigt werden kann und dem kom¬ plexen Beanspruchungsspektrum, wie es eingangs beschrieben wurde, langfristig genügt. Zur Lösung dieses technischen Problems ist Gegenstand der Erfindung eine Isolierglasein¬ heit mit einer Innenscheibe, einer Außenscheibe, einem gas- gefüllten Scheibenzwischenraum und einem randseitig umlau¬ fenden, abdichtenden Abstandshalter, der zur Aufnahme kom¬ plexer Beanspruchungen bei Verwendung der Isolierglasein¬ heit im Baubereich sowie auch zur Aufnahme von mechanischen Beanspruchungen, z. B. in Form von Erschütterungen und Schwingungen, geeignet ist, wobei die folgenden Merkmale verwirklicht sind:
1.1) Der Abstandshalter besteht aus mindestens einem thermoplastischen Elastomer aus der Gruppe der
Polyolefin-Mischungen (TPO) mit folgenden Eigen¬ schaften:
Wasserdampfdurchlässigkeitsrate (ASTM-F1249) < 1 g.mm/m2.d
Zugfestigkeit (DIN 53504) > 1 N/mm2 50 % Zug-Modul (DIN 53504) > 0,5 N/mm2 Shore Härte (DIN 53505) > 40 A,
1.2) der Abstandshalter ist durch Extrudieren oder Gießen als Strang mit einer Abschlußsichtfläche ge¬ formt, 1.3) der Abstandshalter ist oberflächlich zumindest be¬ reichsweise mit einer Gassperre verbunden,
wobei die Verbindung des Abstandshalters mit der Innen- scheibe und der Außenscheibe als eine adhäsive Druck/Wärme- Verbindung ausgeführt ist und wobei die Abschlußsichtfläche nacharbeitsfrei mit der Kante von zumindest einer der Glas¬ scheiben im wesentlichen bündig verpreßt ist. Vorzugsweise weist die Polyolefinmischung die folgenden Eigenschaften auf:
Wasserdampfdurchlässigkeitsrate
(ASTM-F1249) < 1 g.mm/m2.d
Zugfestigkeit (DIN 53504) > 4 N/mm2 50 % Zug-Modul (DIN 53504) > 1 N/mm2
Shore Härte (DIN 53505) > 50 A.
Zu den TPO-Kunststoffen zählen zum Beispiel Ethylen-Propy- len-Dien-Terpolymer/Polypropylen (EPDM/PP) , insbesondere solche gemäß DE 26 57 109 C und US 50 21 500 C, oder Natur¬ kautschuk/Polypropylen (NR/PP) , insbesondere solche gemäß DE 26 57 109 C und US 50 21 500 oder Butylkaut- schuk/Polypropylen (IIR/PP) , insbesondere solche gemäß US 41 30 534 C und US 50 21 500 C und Legierungen oder Mischungen daraus. - Die Gassperre kann eine Beschichtung sein, die auf dem Abstandshalter erzeugt wurde. Es kann sich aber auch um eine Beschichtung nach Art einer aufge¬ brachten Folie handeln.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß aus den in der im Merkmal 1.1) aufgezählten Gruppe von TPO-Kunststof- fen einige für den Aufbau der abdichtenden Abstandshalter 97/49887 PC17EP97/03346
bei Isolierglaseinheiten, die dem eingangs beschriebenen komplexen Beanspruchungsspektrum ausgesetzt sind, geeignet sind. Die einzelnen Mitglieder der Gruppe bestehen ihrer¬ seits aus einer Mehrzahl von speziellen Varianten, die die Kunststoffchemie vorgibt. Überraschenderweise kann leicht der für eine Fertigung von Isolierglaseinheiten des ein¬ gangs beschriebenen Aufbaus gut brauchbare thermoplastische Kunststoff ausgewählt werden, wenn die Auswahl (im Labor) nach Maßgabe des Auswahlkriteriums getroffen wird. Der ab- dichtende Abstandshalter kann, ggf. gemeinsam mit der Gas¬ sperre extrudiert und dadurch als solcher entsprechend der gewünschten Geometrie geformt werden. Jedes Nacharbeiten entfällt, weil gemäß Merkmal 1.2) eine Abschlußsichtfläche angeformt ist. Sie ist bei der fertigen Isolierglaseinheit zwischen Innenscheibe und Außenscheibe sichtbar und bildet mit zumindest einer dieser Scheiben einen glatten, bündigen Abschluß. Überraschenderweise können enge Toleranzen genau eingehalten werden. Die Bündigkeit mit einer der Glasschei¬ ben wird eingerichtet, wenn die andere Glasscheibe mit ei- nem Führungsrand vorsteht. Schließen beide Glasscheiben bündig ab, so schließt der Abstandshalter auch bündig mit den Kanten der beiden Glasscheiben ab. Im Rahmen der Erfin¬ dung liegt es aber auch, die Abschlußsichtfläche geringfü¬ gig zu den Scheibenkanten, z.B. in Richtung Scheiben- Zwischenraum, versetzt anzuordnen. Die Abschlußsichtfläche, die beim Extrudieren oder Gießen gebildet wurde, erfüllt im Rahmen der Erfindung eine Doppelfunktion. Sie hat sich un¬ ter dem Einfluß der Oberflächenspannung des thermoplastifi- zierten Kunststoffes beim Extrudieren sowie beim Austritt aus dem Extruderwerkzeug praktisch porenfrei gebildet und verbessert dadurch die Diffusionsdichtheit, dient also nicht nur als Sichtfläche. Im Rahmen der Erfindung liegt es, den Abstandhalter als vorgefertigtes Bauteil einzusetzen oder aber diesen direkt auf oder zwischen die Glasscheiben, z.B. durch Extrudieren, aufzutragen.
Von besonderer Bedeutung ist im Rahmen der Kombination der Merkmale 1.1) bis 1.3) eben das Merkmal 1.3) . Die Gassperre erfüllt vorzugsweise eine Doppelfunktion. Sie funktioniert und ist ausgewählt einerseits als Gassperre zwischen Außen¬ atmosphäre und Scheibenzwischenraum, z.B. für die bei Iso¬ liergläsern im Scheibenzwischenraum zur Verbesserung der Schall- und/oder Wärmedämmung üblicherweise eingesetzten Füllgase, z. B. Krypton, Argon, Xenon, Schwefelhexafluorid, Luft und/oder Mischungen dieser. Insoweit sperrt sie zu¬ sätzlich zu dem TPO-Kunststoff den Diffusionsweg für diese Füllgase vom Scheibenzwischenraum zur Außenatmosphäre hin. So ausgewählt und verwendet funktioniert die gasdichte Schicht andererseits überraschenderweise auch auf dem Ab- standshalter zur Anbindung von in einer Kunststoffmatrix angeordnetem Trockenmittel an den TPO-Kunststoff gemäß Merkmal 1.1.) Hieraus ergibt sich der Vorteil, daß der Ab¬ standhalter hinsichtlich der benötigten Menge an TPO-Mate- rial optimiert werden kann, andererseits mit einer erhöhten Menge an Trockenmittel ausgestattet werden kann, wodurch die Lebensdauer der Scheibe verlängert wird. Vorzugsweise wird als Gassperre eine Folie verwendet. Als Kunststoff- matrixmaterial haben sich hoch wasserdampfdurchlässige Polymermaterialien, z.B. solche auf Basis von Silikon- und Polyurethanschaum sowie auf Basis von Polymercaptanmateria- lien bewährt. Das alles gilt für eine große Palette von unterschiedlichen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Isolierglaseinheiten und deren Abstandshalter. - Gasdichte Folien in Kombination mit Abstandshaltern in Isolierglas¬ einheiten sind an sich bekannt (vgl. US 23 40 469) , jedoch tragen diese zur Lösung des der Erfindung zugrundeliegenden technischen Problems, für dessen Lösung es auf die Kom¬ bination der erfindungswesentlichen Merkmale ankommt, nichts bei.
Die TPO-Kunststoffe, die erfindungsgemäß eingesetzt werden, haben keinen polaren Charakter. Nichtsdestoweniger und überraschenderweise besteht die Möglichkeit, bei einer er¬ findungsgemäßen Isolierglaseinheit den TPO-Kunststoff aus der Gruppe 1.1) oder Mischungen davon nach Maßgabe des Aus¬ wahlkriteriums für eine Druck/Wärme-Verbindung mit den Glasscheiben auszuwählen. Eine hohe Haftung zwischen dem gasdichten Abstandshalter und den Glasscheiben ist stets erreichbar. Ob eine solche Haftung ausreicht, hängt von dem ausgewählten TPO-Kunststoff, aber auch von der Oberfläche der unter Umständen, z.B. mit einer Siebdruckfarbe bedruck- ten Glasscheiben ab. Im Rahmen der Erfindung liegt es, bei der erfindungsgemäßen Isolierglaseinheit den TPO-Kunststoff aus der Gruppe 1.1) oder Mischungen davon nach Maßgabe des Auswahlkriteriums für eine Druck/Wärme-Verbindung mit Zwi¬ schenschaltung eines auf die Glasscheiben aufgebrachten Haftvermittlers der Gruppe "Polyurethan-Systeme, Polyethy- len- und Polypropylen-Systeme, Ethylen-Vinylacetate" oder Mischungen davon auszuwählen. Die Haftung des Abstandhal- ters zum Glas (Schälung 90°) soll > 5 N/mm sein.
Vzw. wird die Gassperre mit dem Abstandhalter adhäsiv ver¬ bunden. Es besteht die Möglichkeit, in den TPO-Kunststoff selbst Trockenmittel einzumischen, zum Beispiel in einer Menge von bis zu 20 Gew.-%. Der Abstandhalter kann aus zwei Strängen von unterschiedlichen TPO-Kunststoffen aus der Gruppe 1.1) bestehen, von denen zumindest einer nach Maßgabe des Aus¬ wahlkriteriums ausgewählt ist. Sie können im Wege der Co- extrusion hergestellt werden.
Die Erfindung erreicht konkret und reproduzierbar die Ver- besserung der Gasdichtigkeit mit optimiertem TPO-Material- einsatz. Das der Erfindung zugrundeliegende technische Pro¬ blem wird gelöst. Die Erfindung erreicht eine mikromecha¬ nische Anbindung, der besondere Bedeutung zukommt.
Im folgenden werden die beschriebenen und weitere Merkmale der Erfindung anhand der Figuren 1 bis 3, die stets einen Ausschnitt aus einer erfindungsgemäßen Isolierglaseinheit darstellen, sowie anhand von zwei Ausführungsbeispielen erläutert .
Die in den Figuren dargestellte Isolierglaseinheit besteht aus einer Innenscheibe 1, einer Außenscheibe 2 und besitzt einen gasgefüllten Scheibenzwischenraum 3. Randseitig um¬ laufend ist ein abdichtender Abstandshalter 4 vorgesehen. Die Isolierglaseinheit ist zur Aufnahme komplexer Beanspru¬ chungen bei Verwendung der Isolierglaseinheit im Baubereich sowie auch zur Aufnahme von mechanischen Beanspruchungen, z. B. in Form von Erschütterungen und Schwingungen, geeig¬ net. Bezüglich des Aufbaus des Abstandshalters 4 und des Aufbaus der Isolierglaseinheit 1 bis 4 insgesamt wird auf den Patentanspruch 1 mit den Merkmalen 1.1) bis 1.3) und mit der daran anschließenden Abstimmungsregel verwiesen. Wesentlich ist insbesondere, daß der Abstandshalter 4 ober- flachig zumindest bereichsweise mit einer Gassperre bedeckt ist, die den Diffusionsweg vom Scheibenzwischenraum zur Außenatmosphare hm und umgekehrt sperrt. Als Gassperre ist vorzugsweise eine gasdichte Folie 5 verwendet, die mit dem Abstandshalter 4 vorzugsweise adhäsiv verbunden ist. Die Verbindung Abstandhalter/Glas ist als haftvermittlerfreie Druck/ Wärme-Verbindung ausgeführt, es kann jedoch auch mit zusatzlichem Haftvermittler gearbeitet werden.
Aus der Figur 1 entnimmt man, daß der Abstandshalter 4 ein U-formiges Profil mit zum Scheibenzwischenraum 3 hm offe¬ nen U-Schenkeln 6 aufweist. Es ist erkennbar, daß die Gas¬ sperre 5 zumindest auf die freien Innenflächen der U-Schen- kel 6 und auch auf die freie Innenfläche des U-Steges 7 aufgebracht ist. Bei der Schicht 5 kann es sich, wie be¬ reits dargelegt, um eine auf der Oberfläche gebildete Be¬ schichtung oder um eine Beschichtung aus einer Folie han¬ deln Im folgenden wird stets von der Schicht 5 gesprochen. In den freien Raum zwischen den U-Schenkeln 6 ist eine den Raum mindestens teilweise ausfüllende Kunststoffmatrix 8 mit darin eingebettetem Trockenmittel angeordnet. Man er¬ kennt, daß die Anbindung der Kunststoffmatrix 8 an den Ab¬ standhalter 4 vollständig über die Gassperre 5 erfolgt.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist ein Abstandshalter 4 m Form eines U-Profils mit abgeschrägten U-Schenkeln 6 vorgesehen. Auf die freie Fläche dieser U-Schenkel 6 und des U-Steges 7 ist die Gassperre 5 aufgebracht. Auf dieser und den Raum zwischen den U-Schenkeln 6 ausfüllend, befin¬ det sich ebenfalls eine Kunststoffmatrix 8 mit eingebette¬ tem Trockenmittel. Nach der Ausführungsform nach Fig. 3 ist der Abstandhalter 4 als Vollprofil mit orthogonal zu den Glasscheiben verlau¬ fenden Oberflächen ausgeführt. An die zum Scheibenzwischen- räum weisenden Oberflächen ist über die Gassperre 5 die Kunststoffmatrix 8 mit dem darin eingebettetem Trockenmit¬ tel angebunden.
Die Gassperre 5 ist vorzugsweise eine Metallfolie oder eine Kunststoffolie, wie es in den Patentansprüchen 11 bis 15 beansprucht ist. Insoweit handelt es sich um besondere Ver¬ wendungsmaßnahmen. Im Rahmen der Erfindung liegt es, die Metallfolie gleichsam bei der Fertigung zu erzeugen, näm¬ lich durch Aufdampfen oder Aufsprühen einer entsprechenden Metallschicht . Auch die Kunststoffolie kann bei der Her¬ stellung erzeugt werden.
Ausführungsbeispiel 1
Für die Herstellung von Abstandhaltern nach Fig. 1 wird ein vorgetrocknetes Granulat einer vulkanisierten Butylkaut- schuk(50 Gew. %) /Polypropylen(17 Gew. %) -Legierung (z.B. TREFSIN TM 3101-65W305 der Fa. Advanced Elastomer Systems) durch einen Schneckenextruder bei Temperaturen zwischen 170 und 210°C extrudiert. Die Zusammensetzung ist so einge¬ stellt, daß sich folgende Materialeigenschaften ergeben:
Wasserdampfdurchlässigkeitsrate
(ASTM-F1249) = 0,57g . mm/m2 . d Zugfestigkeit (DIN 53504) = 4,6 N/mm2
50% Zug-Model (DIN 53504) = 1,8 N/mm2
Shore Härte (DIN 53505) = 65A 97/49887 PC17EP97/03346
11
Argonpermeation (pr-EN 1279/4) = 84 ml mm/m2 . bar . d Wärmeleitfähigkeit (ASTM C 177) = 0,13 W/mK Reißdehnung (DIN 53504) = 230%
Die Extrusionsduse ist so ausgelegt, daß ein U-förmiges Profil mit den Außenabmessungen 12 mm breit x 10 mm hoch und dem Innenmaß 8 mm breit und 2 mm hoch gebildet wird. Gleichzeitig wird durch Coextrusion kontinuierlich an den beiden Außenseiten des Profils ein Haftvermittler (Ethylen- Copolymer mit Glycidylmethylacrylat, z.B. IGETABOND (der Fa. SUMITOMO CHEMICAL COMPANY)) von ca. 0,1 - 0,2 mm Dicke aufgetragen. Das aus dem Werkzeug austretende Profil wird dann kontinuierlich mit einer vorgeformten Weißblechfolie (Dicke ca. 0,18 mm) im Bereich der Innenschenkel und des Steges versehen. Als Haftvermittler für die Folie dient ein vorab kaschierter Heißschmelzkleber auf Basis Polypropylen. Auf diese Weise lassen sich mehrere Meter lange Abstand¬ halter vorfertigen.
In den Bereich zwischen den U-Schenkeln wird kurz vor der Isolierglasfertigung eine ca. 2 mm hohe, permeable Polymer¬ matrix auf Basis eines Polymercaptans mit darin eingebette¬ tem Molekularsiebpulver als Trockenmittel (z.B. PHONOSORB TM MTX TM P-350 der Fa. GRACE) aufgetragen.
Zur Herstellung einer Isolierglasscheibe wird das vorgefer¬ tigte Profil auf Maß geschnitten. Dabei lassen sich die Ecken über Gehrungsschnitte, durch V-förmige Einschnitte oder durch Biegen des Abstandhalters ausführen. Der Iso- lierglasverbünd erfolgt in einer Heißpreßstation. Die Ein¬ zelscheiben werden vorher im Randbereich (ca. 10 mm) mit einem handelsüblichen, silanhaltigen Glasreiniger (z.B. HG 78 der Fa. KÖMMERLING) vorbehandelt. Nach der Positionie¬ rung des Abstandhalters werden die Scheiben in einer Presse in herkömmlicher Weise gasgefüllt und anschließend unter Druck und Wärme verpreßt, wobei Temperaturen von 80 - 110°C im Randbereich notwendig sind.
Ausführungsbeispiel 2
Für die Herstellung von Abstandhaltern nach Fig. 3 wird eine TPO-Legierung gemäß Beispiel 1 in einem Schnecken¬ extruder plastifiziert und durch einen beheizten Druck¬ schlauch (bei 200 °C) bis zu einer beheizten Düse gefördert und durch den formgebenden Düsenquerschnitt direkt auf die Innenseite der mit einem Haftvermittler im Randbereich ver- sehenen 1. Glasscheibe extrudiert, und zwar mit den Abmaßen 12 mm breit und 8 mm hoch. Gleichzeitig wird in Coextrusion eine Weißblechfolie gemäß Beispiel 1 aufgetragen. In einem weiteren Schritt erfolgt der Auftrag einer Kunststoffmatrix (12 mm breit und 2 mm hoch) mit daran eingebettetem Trockenmittel.
Die Fertigung der Isolierglasscheibe erfolgt dann durch Auflegen einer nur mit Haftvermittler im Randbereich ver¬ sehenen zweiten Scheibe. Die Druck/Wärme-Verbindung zur Herstellung der Isolierglasscheibe erfolgt gemäß Beispiel
1.

Claims

Patentansprüche :
1. Isolierglaseinheit mit einer Innenscheibe, einer Außen¬ scheibe, einem gasgefüllten Scheibenzwischenraum und einem randseitig umlaufenden, abdichtenden Abstandshalter, der zur Aufnahme komplexer Beanspruchungen bei Verwendung der Isolierglaseinheit im Baubereich sowie auch zur Aufnahme von mechanischen Beanspruchungen, z. B. in Form von Er¬ schütterungen und Schwingungen, geeignet ist, wobei die folgenden Merkmale verwirklicht sind:
1.1) Der Abstandshalter besteht aus mindestens einem thermoplasti sehen Elastomer aus der Gruppe der Poly- olefin- Mischungen (TPO) mit
Wasserdampfdurchläseigkeitsrate
(ASTM-F1249) < 1 g.mm/m2.d
Zugfestigkeit (DIN 53504) > 1 N/mm2
50 % Zug-Modul (DIN 53504) > 0,5 N/mm2 Shore Härte (DIN 53505) > 40 A,
1.2) der Abstandshalter ist durch Extrudieren oder Gießen als Strang mit einer Abschlußsichtfläche geformt,
1.3) der Abstandshalter ist oberflächlich zumindest be¬ reichsweise mit einer Gassperre verbunden,
wobei die Verbindung des Abstandshalters mit der Innen¬ scheibe und der Außenscheibe als eine adhäsive Druck/Wärme- Verbindung ausgeführt ist und wobei die Abschlußsichtfläche nacharbeitsfrei mit der Kante von zumindest einer der Glas¬ scheiben im wesentlichen bündig verpreßt ist.
2. Isolierglaseinheit nach Anspruch 1, wobei der TPO- Kunststoff gemäß Merkmal 1.1) oder Mischungen davon nach Maßgabe des Auswahlkriteriums für eine haftvermittlerfreie Druck/Wärme-Verbindung ausgewählt ist.
3. Isolierglaseinheit nach Anspruch 1, wobei der TPO- Kunststoff gemäß Merkmal 1.1) oder Mischungen davon nach Maßgabe des Auswahlkriteriums für eine Druck/Wärme-Verbin- düng mit Zwischenschaltung eines auf die Glasscheiben auf¬ gebrachten Haftvermittlers der Gruppe Polyurethan-Systeme, Polyethylen- und Polypropylen-Systeme, Ethylen-Vinylacetate oder Mischungen davon ausgewählt ist.
4. Isolierglaseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wo¬ bei an den TPO-Kunststoff gemäß Merkmal 1.1) oder Mischun¬ gen davon nach Maßgabe des Auswahlkriteriums über die Gas¬ sperre eine Kunststoffmatrix mit darin eingebettetem Trockenmittel angebunden ist.
5. Isolierglaseinheit nach Anspruch 4, wobei in die Kunst¬ stoffmatrix ein körniges Trockenmittel eingebettet ist.
6. Isolierglaseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wo- bei der Abstandshalter ein U-förmiges Profil mit zum Schei¬ benzwischenraum hm offenen U-Schenkeln aufweist, und wobei die Gassperre zumindest auf die freien Innenflächen der U- Schenkel aufgebracht ist, und wobei in dem freien Raum zwi¬ schen den U-Schenkeln die Kunststoffmatrix mit dem darin eingebetteten Trockenmittel angeordnet ist (Fig. 1) .
7. Isolierglaseinheit nach Anspruch 6, wobei der Raum zwi¬ schen den U-Schenkeln von der Kunststoffmatrix vollständig aufgefüllt wird (Fig. 2) .
8. Isolierglaseinheit nach einem der Ansprüche 6 oder 7, wobei der Abstandshalter ein U-förmiges Profil mit zum Scheibenzwischenraum offenen U-Schenkeln aufweist und wobei die Gassperre auch auf der Außenfläche des U-Steges ange¬ ordnet ist.
9. Isolierglaseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wo¬ bei der Abstandhalter als Vollprofil mit orthogonal zu den Glasscheiben verlaufenden Oberflächen ausgeführt ist, und wobei an die zum Scheibenzwischenraum weisende Oberfläche die Kunststoffmatrix mit dem darin eingebetteten Trocken¬ mittel über die Gassperre angebunden ist (Fig. 3) .
10. Isolierglaseinheit nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Gassperre mit dem Abstandhalter adhäsiv verbunden ist.
11. Isolierglaseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Gassperre als Metallfolie ausgeführt ist.
12. Isolierglaseinheit nach Anspruch 11, wobei die Metall¬ folie aus einem nichtrostenden Edelstahl oder aus Weißblech besteht, Foliendicke < 0,2 mm.
13. Isolierglaseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Gassperre als Kunststoffolie ausgeführt ist.
14. Isolierglaseinheit nach Anspruch 13, wobei die Kunst¬ stoffolie aus einem Kunststoff der Gruppe Ethylenvinyl- alkohol , Polyvinylidenchlorid, Polyvinylidenfluorid aufge¬ baut ist, Foliendicke 20-50 μm.
15. Isolierglaseinheit nach Anspruch 13, wobei die Kunst¬ stoffolie als ein Laminat mit Schichten aus Polypropylen/ Ethylenvinylalkohol/Polypropylen besteht .
16. Isolierglaseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei der Abstandshalter aus zwei Strängen von unterschied¬ lichen TPO-Kunststoffen der Gruppe 1.1) besteht, von denen zumindest einer nach Maßgabe des Auswahlkriteriums ausge¬ wählt ist.
17. Isolierglaseinheit nach Anspruch 1, wobei in den TPO- Kunststoff gemäß Merkmal 1.1) ein Trockenmittel eingebettet ist .
18. Isolierglaseinheit nach Anspruch 17, wobei der Trocken¬ mittelanteil in dem TPO-Kunststoff maximal 20 Gew.% be¬ trägt .
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