WO2013104507A1 - Abstandshalter für isolierverglasungen - Google Patents

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Walter Schreiber
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Saint-Gobain Glass France
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    • Y10T428/24967—Absolute thicknesses specified
    • Y10T428/24975—No layer or component greater than 5 mils thick

Definitions

  • the invention relates to a spacer for insulating glazing, a glazing and their use.
  • the thermal conductivity of glass is about a factor of 2 to 3 lower than that of concrete or similar building materials.
  • slices are in most cases much thinner than comparable elements made of stone or concrete, buildings often lose the largest proportion of heat through the exterior glazing. This effect is particularly evident in skyscrapers with partial or complete glass facades.
  • the additional costs for heating and air conditioning systems make a not inconsiderable part of the maintenance costs of a building.
  • lower carbon dioxide emissions are required as part of stricter construction regulations.
  • An important solution for this is insulating glazing. Insulating glazings are indispensable in building construction, especially in the context of ever faster rising raw material prices and stricter environmental protection regulations. Insulating glazings therefore make up an increasing part of the outward glazing. Insulating glazing usually contains at least two glass or polymeric materials.
  • the disks are separated from each other by a gas or vacuum space defined by the spacer.
  • the thermal insulation capacity of insulating glass is significantly higher than single glass and can be further increased and improved in triple glazing or with special coatings.
  • Silver-containing coatings for example, allow a reduced transmission of infrared radiation and thus reduce the heating of a building in summer.
  • optical and aesthetic features also increasingly play an important role in the field of building glazing.
  • the insulation not only plays an important role for cost reasons. Since the thermal insulation of the usually very thin compared to the glass masonry glass is poorer, improvements in this area are necessary. In addition to the nature and structure of the glass, the other components of a double glazing are of great importance. The seal and above all the spacers have a great influence on the quality of the insulating glazing.
  • a barrier film on the spacer.
  • This foil is usually attached to the spacer in the area of the outer seal.
  • Common film materials include aluminum or stainless steel, which have good gas tightness. The metal surface ensures at the same time a good bonding of the spacer with the sealant.
  • DE 40 24 697 AI discloses a waterproof multi-pane insulating glass comprising at least two glass sheets and a profile spacer.
  • the seal is made over polyvinylidene chloride films or coatings on the spacer.
  • the edge bonding can be done using a polyvinylidene chloride-containing solution.
  • EP 0 852 280 A1 discloses a spacer for multi-pane insulating glazings.
  • the spacer comprises a metal foil on the bonding surface and a glass fiber content in the plastic of the base body.
  • DE 196 25 845 A1 discloses an insulating glass unit with a thermoplastic olefin spacer.
  • the spacer has a water vapor permeability of less than 1 (g mm) / (mm 2 d) and a high tensile strength and Shore hardness. Furthermore, the spacer comprises a gas-tight film as a water vapor barrier.
  • EP 0 261 923 A2 discloses a multi-pane insulating glass with a moisture-permeable foam spacer with an integrated desiccant.
  • the Arrangement is preferably sealed by an outer seal and a gas and moisture-proof film.
  • the film may contain metal-coated PET and polyvinylidene chloride copolymers.
  • the object of the invention is to provide a spacer for an insulating glazing, which allows an improved, long-term stable insulating effect with ease of installation.
  • the spacer according to the invention for multiple-pane insulating glazing comprises at least one composite of a glass fiber-reinforced, polymeric base body and a polymeric insulating film.
  • the main body preferably has a glass fiber content of 20% to 50%, particularly preferably from 30% to 40%.
  • the glass fiber content in the base body simultaneously improves the strength and stability.
  • the main body comprises two parallel disc contact surfaces, a gluing surface and a glazing interior surface.
  • the first disc contact surface and the second disc contact surface and the bonding surface are connected directly or alternatively via connecting surfaces.
  • the preferred two connecting surfaces preferably have an angle of 30 ° to 60 ° to the disc contact surfaces.
  • On the bonding surface or alternatively the bonding surface and the bonding surfaces is the insulation film.
  • the insulation film comprises at least one polymeric film.
  • On the polymeric film at least one further polymeric layer in a thickness of 10 ⁇ to 100 ⁇ and a metallic or ceramic layer having a thickness of 10 nm to 1500 nm are applied.
  • the polymeric layer has a thickness of 5 ⁇ to 80 ⁇ .
  • the thickness of the polymeric layer is 10 ⁇ to 80 ⁇ .
  • the polymeric film and the polymeric layer are of the same material. This is particularly advantageous since a smaller variety of materials used simplifies the production process.
  • the polymeric film and the polymeric layers are preferably used in the same material thickness, so that the same starting material can be used for all polymeric constituents of the insulating film.
  • the insulating film preferably contains at least two metallic layers and / or ceramic layers, which are arranged alternately with at least one polymeric layer.
  • the insulating film may consist of a polymeric film on which a metallic layer is located, an overlying polymeric layer and a second metallic layer.
  • the outer layers are polymer-containing and are formed by the polymeric film and / or the polymeric layer.
  • ceramic layers and metallic layers can be used.
  • the alternating components of the insulating film can be bonded or applied to one another in a variety of methods known in the art. Methods for the deposition of metallic or ceramic layers are well known to those skilled in the art.
  • the connection of the individual components can take place via an adhesive.
  • an insulating film with alternating layer sequence is particularly advantageous in terms of the tightness of the system.
  • An error in one of the layers does not lead to a loss of function of the insulation film.
  • even a small defect in a single layer can lead to complete failure.
  • the application of several thin layers compared to a thick layer is advantageous, since the risk of internal adhesion problems increases with increasing layer thickness.
  • thicker layers have a higher conductivity, so that such a film is thermodynamically less suitable.
  • the insulating film preferably has a gas permeation of less than 0.001 g / (m 2 h).
  • the composite of base body and insulating film preferably has a PSI value less than (equal) than 0.05 W / mK, particularly preferably less than (equal) than 0.035 W / mK.
  • the value 0.035 W / mK means that less than 0.035 watts are lost in the composite per meter edge length and per Kelvin temperature difference.
  • the insulating film can be applied to the base body, for example, glued. Alternatively, the insulating film can be coextruded with the base body.
  • the polymeric film and / or polymeric layer preferably comprises polyethylene terephthalate, ethylene vinyl alcohol, polyvinylidene chloride, polyamides, polyethylene, polypropylene, silicones, acrylonitriles, polyacrylates, polymethyl acrylates and / or copolymers or mixtures thereof.
  • the metallic layer preferably contains iron, aluminum, silver, copper, gold, chromium and / or alloys or mixtures thereof.
  • the metallic layer has a thickness of 10 nm to 400 nm, preferably a thickness of 10 nm to 300 nm, particularly preferably a thickness of 10 nm to 200 nm. In an alternative embodiment, the metallic layer has a thickness of 30 nm to 400 nm. Within the stated layer thicknesses, a particularly good tightness of the insulation film could be observed.
  • the metallic layer is preferably applied by vapor deposition on the insulating film.
  • the ceramic layer preferably contains silicon oxides and / or silicon nitrides.
  • the ceramic layer preferably has a thickness of 10 nm to 200 nm.
  • the polymeric layer preferably has a thickness of 5 .mu.m to 80 .mu.m, more preferably 10 .mu.m to 80 .mu.m, on.
  • the polymeric film preferably has 1 to 4 metallic or ceramic layers.
  • the polymeric film preferably has 1 to 4 polymeric layers.
  • the polymeric film preferably comprises 2 metallic or ceramic layers and 2 polymeric layers in alternating metallic / polymeric order.
  • the polymeric film particularly preferably comprises 3 metallic layers and 3 polymeric layers in alternating metallic / polymeric order.
  • the base body preferably has a length or width of 5.5 mm to 8 mm along the glazing interior surface. The exact diameter depends on the dimensions of the glazing and the desired space size.
  • the base body preferably has a length or height along the disc contact surfaces of 5 mm to 30 mm.
  • the main body preferably contains a drying agent, preferably silica gels, molecular sieves, CaCl 2 , Na 2 S0 4 , activated carbon, silicates, bentonites, zeolites and / or mixtures thereof.
  • the desiccant is preferably incorporated in a porous part of the base body.
  • the desiccant is preferably coextruded with the base body.
  • the glazing interior surface preferably has openings which allow a recording of the humidity by the incorporated in the body desiccant.
  • the main body preferably comprises polyethylene (PE), polycarbonates (PC), polypropylene (PP), polystyrene, polybutadiene, polynitriles, polyesters, polyurethanes, polymethylmethacrylates, polyacrylates, polyamides, polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), preferably acrylonitrile-butadiene- Styrene (ABS), acrylic ester-styrene-acrylonitrile (ASA), acrylonitrile-butadiene-styrene - polycarbonate (ABS / PC), styrene-acrylonitrile (SAN), PET / PC, PBT / PC and / or copolymers or blends thereof.
  • PE polyethylene
  • PC polycarbonates
  • PP polypropylene
  • polystyrene polybutadiene
  • polynitriles polyesters
  • polyesters polyurethanes
  • polymethylmethacrylates polyacryl
  • the invention further comprises an insulating glazing with at least two panes and a spacer according to the invention comprising the panes.
  • An outer insulation preferably a plastic sealing compound, is located in an edge space between the disks and the spacer according to the invention.
  • the outer insulation preferably contains polymers or silane-modified polymers, particularly preferably organic polysulfides, silicones, RTV (room temperature curing) silicone rubber, HTV (high temperature cure) silicone rubber, peroxidically crosslinked silicone rubber and / or addition-crosslinked silicone rubber, polyurethanes, butyl rubber and / or polyacrylates.
  • the discs contain materials such as glass and / or transparent polymers.
  • the discs preferably have an optical transparency of> 85%.
  • the discs preferably have a thermal barrier coating on.
  • the thermal barrier coating preferably contains silver.
  • the insulating glazing can be filled with a noble gas, preferably argon or krypton, which reduce the heat transfer value in the insulating glazing gap.
  • the invention further comprises the use of a spacer according to the invention in multiple glazings, preferably in insulating glazings.
  • Figure 1 shows a cross section of the spacer according to the invention
  • Figure 2 shows a cross section of the insulating glazing according to the invention
  • Figure 3 shows a cross section of the insulating film according to the invention.
  • FIG. 1 shows a cross section of the spacer (I) according to the invention.
  • the glass-fiber-reinforced polymeric base body (1) comprises two parallel disc contact surfaces (1a, 1b), which make contact with the panes of an insulating glazing.
  • the disc contact surfaces (1a, 1b) are connected via an outer bonding surface (1c) and a glazing inner surface (1d).
  • two angled connecting surfaces (le, le ') are preferably arranged.
  • the connecting surface (le, le ') preferably extends at an angle ⁇ (Alfa) of 30 ° to 60 ° to the bonding surface (lc).
  • the glass-fiber-reinforced polymeric base body (1) preferably contains styrene-acrylonitrile (SAN) and about 30% by weight to 40% by weight of glass fiber.
  • SAN styrene-acrylonitrile
  • the angled shape of the first connection surfaces (le) and the second connection surface (le ') improves the stability of the glass fiber reinforced polymer base body (1) and allows, as shown in Figure 2, a better bonding and insulation of the spacer (I) according to the invention.
  • An insulating film (2) which comprises at least one polymeric film (2a), a polymeric layer (2b) and a metallic layer (2c) or ceramic layer (2d) is provided on the bonding surface (1c).
  • the polymeric base body (1) and the insulating film (2) together a composite (7).
  • the entire spacer (I) according to the invention has a thermal conductivity of less than 10 W / mK and a gas permeation of less than 0.001 g / m 2 h.
  • the inventive composite (7) itself has a PSI value less than 0.035 W / mK. The spacer according to the invention improves the insulation effect.
  • FIG. 2 shows a cross-section of the glazing according to the invention (II).
  • a first insulating glass pane (5a) and a second insulating glass pane (5b) of the glass fiber reinforced polymeric base body (1) is arranged with the insulating film (2) mounted thereon.
  • the insulating film (2) is disposed on both the bonding surface (1c) and the first bonding surface (1e) and the second bonding surface (1 ').
  • the insulating film (2) together with the outer insulating layer (4), insulates the interior of the pane (6) and reduces the heat transfer from the glass fiber-reinforced polymer base body (1) into the pane interior (6).
  • the insulating film can be fixed, for example with PUR hotmelt adhesive on the polymeric body (1).
  • an insulating and adhesive layer is preferably arranged between the disc contact surfaces (la, lb) and the insulating glass panes (5a, 5b).
  • This preferably contains polymers or silane-modified polymers, particularly preferably organic polysulfides, silicones, RTV (room temperature curing) silicone rubber, HTV (high temperature crosslinking) silicone rubber, peroxidically crosslinked silicone rubber and / or addition-crosslinked silicone rubber, polyurethanes, butyl rubber and / or polyacrylates ,
  • the first insulating glass pane (5 a) and the second insulating glass pane (5 b) preferably have the same dimensions and thicknesses.
  • the discs preferably have an optical transparency of> 85%.
  • the insulating glass panes (5a, 5b) preferably contain glass and / or polymers, preferably flat glass, float glass, quartz glass, borosilicate glass, soda lime glass, polymethyl methacrylate and / or mixtures thereof.
  • the first insulating glass pane (5a) and / or the second insulating glass pane (5b) may be formed as a laminated glass pane.
  • the insulating glazing (II) according to the invention forms in this case a triple or quadruple glazing.
  • a desiccant (3) is incorporated within the glass fiber reinforced polymer base body (1) .
  • the desiccant (3) can be incorporated either within a central cavity or in the glass fiber reinforced polymer base body (1) itself.
  • FIG. 3 shows a cross section of the insulating film (2) according to the invention.
  • the insulating film (2) comprises a polymeric film (2a) (0 12 ⁇ ) of LLDPE (linear low density polyethylene), 3 polymeric layers (2b) made of PET (0 12 ⁇ ) and 3 metallic layers (2c) of aluminum (0 50 nm).
  • the metallic layers (2c) and the polymer layers (2b) are each applied alternately on the polymeric film (2a).
  • the metallic layers (2b) and the polymeric layers (2a) may also each have different layer thicknesses.
  • the structure of the insulating film (2) according to the invention reduces the thermal conductivity of the insulating film in comparison to conventional metal or plastic films.
  • a compound (7) provided with said insulating film (2) according to the invention and with the glass-fiber-reinforced polymer base body (1) has a thermal heat conductivity of less than 10 W / mK. This low thermal conductivity of the spacer (I) according to the invention significantly increases the efficiency of an insulating glazing.

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Abstract

Abstandshalter für Mehrfachscheiben-Isolierverglasung mindestens umfassend einen Verbund (7) aus: a) einem glasfaserverstärkten, polymeren Grundkörper (1) umfassend zwei parallel verlaufende Scheibenkontaktflächen (1a, 1b), eine Verklebungsfläche (1c) und eine Verglasungsinnenraumfläche (1d), wobei die Scheibenkontaktflächen (1a, 1b) und die Verklebungsfläche (1c) direkt oder über Verbindungsflächen (1e) miteinander verbunden sind, b) einer Isolationsfolie (2) auf der Verklebungsfläche (1c) oder der Verklebungsfläche (1c) und den Verbindungsflächen (1e), wobei die Isolationsfolie (2) mindestens eine polymere Folie (2a) in einer Dicke von 10 µm bis 100 µm, mindestens eine polymere Schicht (2b) in eine Dicke von 5 µm bis 80 µm sowie eine metallische Schicht (2c) mit einer Dicke von 10 nm bis 1500 nm oder eine keramische Schicht (2d) mit einer Dicke von 10 nm bis 1500 nm umfasst.

Description

Abstandshalter für Isolierverglasungen
Die Erfindung betrifft einen Abstandshalter für Isolierverglasungen, eine Isolierverglasung und deren Verwendung.
Die Wärmeleitfähigkeit von Glas ist etwa um den Faktor 2 bis 3 niedriger als die von Beton oder ähnlichen Baustoffen. Da Scheiben in den meisten Fällen jedoch deutlich dünner als vergleichbare Elemente aus Stein oder Beton ausgelegt sind, verlieren Gebäude dennoch häufig den größten Wärmeanteil über die Außenverglasung. Besonders deutlich wird dieser Effekt bei Hochhäusern mit teilweisen oder kompletten Glasfassaden. Die notwendigen Mehrkosten für Heizung und Klimaanlagen machen einen nicht zu unterschätzender Teil der Unterhaltungskosten eines Gebäudes aus. Zudem werden im Zuge strengerer Bauvorschriften niedrigere Kohlendioxid Emissionen gefordert. Ein wichtiger Lösungsansatz hierfür sind Isolierverglasungen. Isolierverglasungen sind vor allem im Zuge immer schneller steigender Rohstoffpreise und strengeren Umweltschutzauflagen nicht mehr aus dem Gebäudebau wegzudenken. Isolierverglasungen machen daher einen zunehmend größeren Teil der nach außen gerichteten Verglasungen aus. Isolierverglasungen enthalten in der Regel mindestens zwei Scheiben aus Glas oder polymeren Materialien. Die Scheiben sind über einen vom Abstandshalter (Spacer) definierten Gas- oder Vakuumraum voneinander getrennt. Das Wärmedämmvermögen von Isolierglas ist deutlich höher als Einfachglas und kann in Dreifachverglasungen oder mit speziellen Beschichtungen noch weiter gesteigert und verbessert werden. So ermöglichen beispielsweise silberhaltige Beschichtungen eine verringerte Transmission von infraroter Strahlung und senken so die Aufheizung eines Gebäudes im Sommer. Neben der wichtigen Eigenschaft der Wärmeisolierung spielen im Bereich der Gebäudeverglasung zunehmend auch optische und ästhetische Merkmale eine wichtige Rolle.
Insbesondere bei Gebäuden mit einer großflächigen Glasaußenfassade spielt die Isolierwirkung nicht nur aus Kostengründen eine wichtige Rolle. Da die Wärmedämmung von dem in der Regel im Vergleich zum Mauerwerk sehr dünnem Glas schlechter ist, sind Verbesserungen in diesem Bereich notwendig. Neben der Beschaffenheit und dem Aufbau des Glases sind auch die weiteren Komponenten einer Isolierverglasung von großer Bedeutung. Die Dichtung und vor allem der Abstandshalter haben einen großen Einfluss auf die Qualität der Isolierverglasung.
Undichtigkeiten innerhalb des Abstandshalters können leicht zu einem Verlust eines inerten Gases zwischen den Isolierverglasungen führen. Neben einer schlechteren Dämmwirkung kann es zudem leicht zu eindringender Feuchtigkeit in der Isolierverglasung führen. Durch Feuchtigkeit gebildeter Niederschlag zwischen den Scheiben der Isolierverglasung verschlechtert somit ganz wesentlich die optische Qualität und macht in vielen Fällen einen Austausch der gesamten Isolierverglasung notwendig.
Mögliche Ansätze zur Verbesserung der Abdichtung und eine damit verbundene Reduzierung der Wärmeleitfähigkeit ist die Aufbringung einer Barrierefolie auf dem Abstandshalter. Diese Folie wird in der Regel im Bereich der Außendichtung auf dem Abstandshalter befestigt. Gebräuchliche Folienmaterialien beinhalten Aluminium oder Edelstahl, welche eine gute Gasdichtigkeit aufweisen. Die Metalloberfläche gewährleistet gleichzeitig eine gute Verklebung des Abstandshalters mit der Dichtmasse.
DE 40 24 697 AI offenbart ein wasserdichtes Mehrscheiben-Isolierglas umfassend mindestens zwei Glasscheiben und einen Profilabstandshalter. Die Abdichtung erfolgt über Polyvinylidenchlorid-Folien oder Beschichtungen auf dem Abstandshalter. Zusätzlich kann die Randverklebung mithilfe einer Polyvinylidenchlorid-haltigen Lösung erfolgen.
EP 0 852 280 AI offenbart einen Abstandshalter für Mehrscheiben-Isolierverglasungen. Der Abstandshalter umfasst eine Metall-Folie an der Verklebungsfläche und einen Glasfaseranteil im Kunststoff des Grundkörpers.
DE 196 25 845 AI offenbart eine Isolierglaseinheit mit einem Abstandshalter aus thermoplastischen Olefinen. Der Abstandshalter weist eine Wasserdampfdurchlässigkeit kleiner als 1 (g mm)/(mm2 d) sowie eine hohe Zugfestigkeit und Shore -Härte auf. Des Weiteren umfasst der Abstandshalter eine gasdichte Folie als Wasserdampfsperre.
EP 0 261 923 A2 offenbart eine Mehrscheiben-lsolierverglasung mit einem Abstandshalter aus einem feuchtigkeitsdurchlässigen Schaum mit einem integrierten Trockenmittel. Die Anordnung wird bevorzugt durch eine äußere Versiegelung und einen gas- und feuchtigkeitsdichte Folie abgedichtet. Die Folie kann metallbeschichtetes PET und Polyvinylidenchloridcopolymere enthalten.
Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, einen Abstandshalter für eine Isolierverglasung bereitzustellen, der eine verbesserte, langzeitstabile Isolierwirkung bei gleichzeitig einfacher Montage ermöglicht.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird erfindungs gemäß durch einen Abstandshalter (Spacer) gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Eine erfindungsgemäße Isolierverglasung und deren erfindungsgemäße Verwendung gehen aus weiteren unabhängigen Ansprüchen hervor.
Der erfindungsgemäße Abstandshalter für Mehrfachscheiben-Isolierverglasung umfasst mindestens einen Verbund aus einem glasfaserverstärkten, polymeren Grundkörper und einer polymeren Isolationsfolie. Durch die Wahl des Glasfaseranteils im Grundkörper kann der Wärmeausdehnungskoeffizient des Grundkörpers variiert und angepasst werden. Durch Anpassung des Wärmeausdehnungskoeffizienten des Grundkörpers und der polymeren Isolationsfolie lassen sich temperaturbedingte Spannung zwischen den unterschiedlichen Materialien und ein Abplatzen der Isolationsfolie vermeiden. Der Grundkörper weist bevorzugt einen Glasfaseranteil von 20 % bis 50 %, besonders bevorzugt von 30 % bis 40 % auf. Der Glasfaseranteil im Grundkörper verbessert gleichzeitig die Festigkeit und Stabilität. Der Grundkörper umfasst zwei parallel verlaufende Scheibenkontaktflächen, eine Verklebungsfläche und eine Verglasungsinnenraumfläche. Die erste Scheibenkontaktfläche und die zweite Scheibenkontaktfläche sowie die Verklebungsfläche sind direkt oder alternativ über Verbindungsflächen miteinander verbunden. Die bevorzugt zwei Verbindungsflächen weisen bevorzugt einen Winkel von 30° bis 60° zu den Scheibenkontaktflächen auf. Auf der Verklebungsfläche oder alternativ der Verklebungsfläche und den Verbindungsflächen befindet sich die Isolationsfolie. Die Isolationsfolie umfasst mindestens eine polymere Folie. Auf der polymeren Folie sind mindestens eine weitere polymere Schicht in einer Dicke von 10 μιη bis 100 μιη sowie eine metallische oder keramische Schicht mit einer Dicke von 10 nm bis 1500 nm aufgebracht. In einer bevorzugten Ausführungsform weist die polymere Schicht eine Dicke von 5 μιη bis 80 μιη auf. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform beträgt die Dicke der polymeren Schicht 10 μιη bis 80 μιη.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform bestehen die polymere Folie und die polymere Schicht aus dem gleichen Material. Dies ist besonders vorteilhaft, da eine geringere Vielfalt der verwendeten Materialien den Produktionsablauf vereinfacht. Dabei werden die polymere Folie und die polymeren Schichten bevorzugt in der gleichen Materialstärke eingesetzt, so dass das gleiche Ausgangsmaterial für alle polymeren Bestandteile der Isolationsfolie verwendet werden kann.
Die Isolationsfolie enthält bevorzugt mindestens zwei metallische Schichten und/oder keramische Schichten, die alternierend mit mindestens einer polymeren Schicht angeordnet sind. Beispielsweise kann die Isolationsfolie aus einer polymeren Folie, auf der sich eine metallische Schicht befindet, einer darüber angebrachten polymeren Schicht und einer zweiten metallischen Schicht bestehen. Bevorzugt sind die außen liegenden Schichten jedoch polymerhaltig und werden von der polymeren Folie und/oder der polymeren Schicht gebildet. Innerhalb einer Isolationsfolie können auch keramische Schichten und metallische Schichten verwendet werden. Die alternierenden Komponenten der Isolationsfolie können auf die verschiedensten nach dem Stand der Technik bekannten Methoden verbunden bzw. aufeinander aufgetragen werden. Methoden zur Abscheidung metallischer oder keramischer Schichten sind dem Fachmann hinlänglich bekannt. Die Verbindung der einzelnen Komponenten kann über einen Kleber erfolgen. Die Verwendung einer Isolationsfolie mit alternierender Schichtenabfolge ist besonders vorteilhaft im Hinblick auf die Dichtigkeit des Systems. Ein Fehler in einer der Schichten führt dabei nicht zu einem Funktionsverlust der Isolationsfolie. Im Vergleich dazu kann bei einer Einzelschicht bereits ein kleiner Defekt zu einem vollständigen Versagen führen. Des Weiteren ist die Auftragung mehrerer dünner Schichten im Vergleich zu einer dicken Schicht vorteilhaft, da mit steigender Schichtdicke die Gefahr interner Haftungsprobleme ansteigt. Ferner verfügen dickere Schichten über eine höhere Leitfähigkeit, so dass eine derartige Folie thermodynamisch weniger geeignet ist.
Die Isolationsfolie weist bevorzugt eine Gaspermeati on kleiner als 0,001 g/(m2 h) auf. Der Verbund aus Grundkörper und Isolationsfolie weist bevorzugt einen PSI Wert kleiner(gleich) als 0,05 W/mK, besonders bevorzugt kleiner(gleich) als 0,035 W/mK auf. Der Wert 0,035 W/mK bedeutet, dass im Verbund pro Meter Kantenlänge und pro Kelvin Temperaturdifferenz weniger als 0,035 Watt verloren gehen. Die Isolationsfolie kann auf dem Grundkörper aufgebracht werden, beispielsweise geklebt werden. Alternativ kann die Isolationsfolie mit dem Grundkörper zusammen coextrudiert werden.
Die polymere Folie und/oder polymere Schicht umfassen bevorzugt Polyethylenterephthalat, Ethylenvinylalkohol, Polyvinylidenchlorid, Polyamide, Polyethylen, Polypropylen, Silikone, Acrylonitrile, Polyacrylate, Polymethylacrylate und/oder Copolymere oder Gemische davon.
Die metallische Schicht enthält bevorzugt Eisen, Aluminium, Silber, Kupfer, Gold, Chrom und/oder Legierungen oder Gemische davon. Die metallische Schicht weist eine Dicke von 10 nm bis 400 nm, bevorzugt eine Dicke von 10 nm bis 300 nm, besonders bevorzugt eine Dicke von 10 nm bis 200 nm, auf. In einer alternativen Ausführungsform weist die metallische Schicht eine Dicke von 30 nm bis 400 nm auf. Innerhalb der genannten Schichtdicken konnte eine besonders gute Dichtigkeit der Isolationsfolie beobachtet werden.
Die metallische Schicht wird bevorzugt durch Aufdampfen auf der Isolationsfolie aufgebracht.
Die keramische Schicht enthält bevorzugt Siliziumoxide und/oder Siliziumnitride. Die keramische Schicht weist bevorzugt eine Dicke von 10 nm bis 200 nm auf.
Die polymere Schicht weist bevorzugt eine Dicke von 5 μιη bis 80 μιη, besonders bevorzugt 10 μιη bis 80 μιη, auf.
Die polymere Folie weist bevorzugt 1 bis 4 metallische oder keramische Schichten auf. Die polymere Folie weist bevorzugt 1 bis 4 polymere Schichten auf.
Die polymere Folie weist bevorzugt 2 metallische oder keramische Schichten und 2 polymere Schichten in alternierender metallisch / polymerer Reihenfolge auf. Die polymere Folie weist besonders bevorzugt 3 metallische Schichten und 3 polymere Schichten in alternierender metallisch / polymerer Reihenfolge auf. Der Grundkörper weist bevorzugt entlang der Verglasungsinnenraumfläche eine Länge oder Breite von 5,5 mm bis 8 mm auf. Der genaue Durchmesser richtet sich nach den Abmessungen der Isolierverglasung und der gewünschten Zwischenraumgröße.
Der Grundkörper weist bevorzugt entlang der Scheibenkontaktflächen eine Länge oder Höhe von 5 mm bis 30 mm auf.
Der Grundkörper enthält bevorzugt ein Trockenmittel, bevorzugt Kieselgele, Molekularsiebe, CaCl2, Na2S04, Aktivkohle, Silikate, Bentonite, Zeolithe und/oder Gemische davon. Das Trockenmittel ist bevorzugt in einen porösen Teil des Grundkörpers eingearbeitet. Das Trockenmittel wird bevorzugt mit dem Grundkörper coextrudiert. Die Verglasungsinnenraumfläche weist bevorzugt Öffnungen auf, welche eine Aufnahme der Luftfeuchtigkeit durch das im Grundkörper eingearbeitete Trockenmittel erlauben.
Der Grundkörper enthält bevorzugt Polyethylen (PE), Polycarbonate (PC), Polypropylen (PP), Polystyrol, Polybutadien, Polynitrile, Polyester, Polyurethane, Polymethylmetacrylate, Polyacrylate, Polyamide, Polyethylenterephthalat (PET), Polybutylenterephthalat (PBT), bevorzugt Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Acrylester-Styrol-Acrylnitril (ASA), Acrylnitril-Butadien-Styrol - Polycarbonat (ABS/PC), Styrol-Acrylnitril (SAN), PET/PC, PBT/PC und/oder Copolymere oder Gemische davon.
Die Erfindung umfasst des Weiteren eine Isolierverglasung mit mindestens zwei Scheiben und einen die Scheiben umfassenden erfindungsgemäßen Abstandshalter. Eine äußere Isolierung, bevorzugt eine plastische Abdichtmasse, befindet sich in einem Randraum zwischen den Scheiben und dem erfindungsgemäßen Abstandshalter. Die äußere Isolierung enthält bevorzugt Polymere oder silanmodifizierte Polymere, besonders bevorzugt organische Polysulfide, Silikone, RTV (raumtemperturvernetzenden)-Silikonkautschuk, HTV- (hochtemperturvernetzenden) Silikonkautschuk, peroxidischvernetzten-Silikonkautschuk und/oder additionsvernetzten-Silikonkautschuk, Polyurethane, Buthylkautschuk und/oder Polyacrylate. Die Scheiben enthalten Materialien wie Glas und/oder transparente Polymere. Die Scheiben weisen bevorzugt eine optische Transparenz von > 85 % auf. Grundsätzlich sind verschiedene Geometrien der Scheiben möglich, beispielsweise rechteckige, trapezförmige und abgerundete Geometrien. Die Scheiben weisen bevorzugt eine Wärmeschutzbeschichtung auf. Die Wärmeschutzbeschichtung enthält bevorzugt Silber. Um Energieeinsparmöglichkeiten ausschöpfen zu können, kann die Isolierverglasung mit einem Edelgas, vorzugsweise Argon oder Krypton befüllt werden, die den Wärmeübergangswert im Isolierverglasungszwischenraum reduzieren.
Die Erfindung umfasst weiterhin die Verwendung eines erfindungsgemäßen Abstandshalters in Mehrfachverglasungen, bevorzugt in Isolierverglasungen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnung ist eine rein schematische Darstellung und nicht maßstabsgetreu. Sie schränkt die Erfindung in keiner Weise ein. Die Zeichnung zeigt in:
Figur 1 einen Querschnitt des erfindungsgemäßen Abstandshalters, Figur 2 einen Querschnitt der erfindungsgemäßen Isolierverglasung und Figur 3 einen Querschnitt der erfindungsgemäßen Isolationsfolie.
Figur 1 zeigt einen Querschnitt des erfindungsgemäßen Abstandshalters (I). Der glasfaserverstärkte polymere Grundkörper (1) umfasst zwei parallel verlaufende Scheibenkontaktflächen (la, lb), welche den Kontakt zu den Scheiben einer Isolierverglasung herstellen. Die Scheibenkontaktflächen (la, lb) sind über eine äußere Verklebungsfläche (lc) und eine Verglasungsinnenraumfläche (ld) verbunden. Zwischen der Verklebungsfläche (lc) und den Scheibenkontaktflächen (la, lb) sind bevorzugt zwei gewinkelte Verbindungsflächen (le, le') angeordnet. Die Verbindungsfläche (le, le') verläuft bevorzugt in einem Winkel α (Alfa) von 30° bis 60° zur Verklebungsfläche (lc). Der glasfaserverstärkte polymere Grundkörper (1) enthält bevorzugt Styrol-Acryl-Nitryl (SAN) und etwa 30 Gew. % bis 40 Gew. % Glasfaser. Die abgewinkelte Form der ersten Verbindungs flächen (le) und der zweiten Verbindungsfläche (le') verbessert die Stabilität des glasfaserverstärkten polymeren Grundkörpers (1) und ermöglicht wie in Figur 2 gezeigt eine bessere Verklebung und Isolierung des erfindungsgemäßen Abstandshalters (I). Auf der Verklebungsfläche (lc) ist eine Isolierfolie (2) angebracht, welche mindestens eine in Figur 3 gezeigte polymere Folie (2a), eine polymere Schicht (2b) sowie eine metallische Schicht (2c) oder keramische Schicht (2d) umfasst. Der polymere Grundkörper (1) und die Isolationsfolie (2) ergeben zusammen einen Verbund (7). Der gesamte erfindungsgemäße Abstandshalter (I) weist eine Wärmeleitfähigkeit kleiner als 10 W/mK und eine Gaspermeation von kleiner 0,001 g/m2 h auf. Der erfindungsgemäße Verbund (7) selbst besitzt einen PSI-Wert kleiner als 0,035 W/mK. Der erfindungsgemäße Abstandshalter verbessert die Isolationswirkung.
Figur 2 zeigt einen Querschnitt der erfindungs gemäßen Isolierverglasung (II). Zwischen einer ersten Isolierglasscheibe (5a) und einer zweiten Isolierglasscheibe (5b) ist der glasfaserverstärkte polymere Grundkörper (1) mit der darauf befestigten Isolationsfolie (2) angeordnet. Die Isolationsfolie (2) ist sowohl auf der Verklebungsfläche (lc) als auch der ersten Verbindungsfläche (le) und der zweiten Verbindungsfläche (le') angeordnet. Die Isolationsfolie (2) isoliert zusammen mit der äußeren Isolierschicht (4) den Scheibeninnenraum (6) und vermindert den Wärmeübergang vom glasfaserverstärkten polymeren Grundkörper (1) in den Scheibeninnenraum (6). Die Isolationsfolie kann beispielsweise mit PUR-Hotmeltkleber auf dem polymeren Grundkörper (1) befestigt werden. Zwischen den Scheibenkontaktflächen (la, lb) und den Isolierglasscheiben (5a, 5b) ist bevorzugt eine nicht gezeigte Isolier- und Klebeschicht angeordnet. Diese enthält bevorzugt Polymere oder silanmodifizierte Polymere, besonders bevorzugt organische Polysulfide, Silikone, RTV (raumtemperturvernetzenden)-Silikonkautschuk, HTV-(hochtempertur- vernetzenden) Silikonkautschuk, peroxidischvernetzten-Silikonkautschuk und/oder additions- vernetzten-Silikonkautschuk, Polyurethane, Buthylkautschuk und/oder Polyacrylate. Die erste Isolierglasscheibe (5 a) und die zweite Isolierglasscheibe (5b) weisen bevorzugt dieselben Abmessungen und Dicken auf. Die Scheiben weisen bevorzugt eine optische Transparenz von > 85 % auf. Die Isolierglasscheiben (5a, 5b) enthalten bevorzugt Glas und/oder Polymere, bevorzugt Flachglas, Floatglas, Quarzglas, Borosilikatglas, Kalk-Natron-Glas, Polymethylmethacrylat und/oder Gemische davon. In einer alternativen Ausführungsform können die erste Isolierglasscheibe (5 a) und/oder die zweite Isolierglasscheibe (5b) als Verbundglasscheibe ausgebildet sein. Die erfindungsgemäße Isolierverglasung (II) bildet in diesem Fall eine Dreifach- oder Vierfachverglasung. Innerhalb des glasfaserverstärkten polymeren Grundkörpers (1) ist ein Trockenmittel (3) eingearbeitet. Das Trockenmittel (3) kann sowohl innerhalb eines zentralen Hohlraums oder in den glasfaserverstärkten polymeren Grundkörper (1) selbst eingearbeitet sein. Die Verglasungsinnenraumfläche (ld) umfasst bevorzugt kleinere Öffnungen oder Poren die einen Gasaustausch mit dem Scheibeninnenraum (6) ermöglichen. Figur 3 zeigt einen Querschnitt der erfindungsgemäßen Isolationsfolie (2). Die Isolationsfolie (2) umfasst eine polymere Folie (2a) ( 0 12 μιη) aus LLDPE (lineares Polyethylen niedrige Dichte), 3 polymere Schichten (2b) aus PET (0 12 μιη) und 3 metallische Schichten (2c) aus Aluminium (0 50 nm). Die metallischen Schichten (2c) und die polymeren Schichten (2b) sind jeweils alternierend auf der polymeren Folie (2a) aufgebracht. Die metallischen Schichten (2b) und die polymeren Schichten (2a) können auch jeweils unterschiedliche Schichtdicken aufweisen. Der Aufbau der erfindungsgemäßen Isolationsfolie (2) senkt die Wärmeleitfähigkeit der Isolationsfolie im Vergleich zu herkömmlichen Metall- oder Kunststofffolien. Ein mit der genannten erfindungsgemäßen Isolationsfolie (2) und dem glasfaserverstärkten polymeren Grundkörper (1) versehener Verbund (7) weist eine thermische Wärmeleitfähigkeit von kleiner 10 W/mK auf. Diese niedrige Wärmeleitfähigkeit des erfindungsgemäßen Abstandshalters (I) erhöht deutlich die Effizienz einer Isolierverglasung.
Bezugszeichenliste
(1) glasfaserverstärkter, polymerer Grundkörper
(la) (erste) Scheibenkontaktfläche
(lb) (zweite) Scheibenkontaktfläche
(lc) Verklebungsfläche
(ld) Verglasungsinnenraumfläche
(le) (erste) Verbindungsfläche
(le') (zweite) Verbindungsfläche
(2) Isolationsfolie
(2a) polymere Folie
(2b) polymere Schicht
(2c) metallische Schicht
(2d) keramische Schicht
(3) Trockenmittel
(4) äußere Isolierschicht
(5a) erste Scheibe
(5b) zweite Scheibe
(6) Innenraum der Isolierverglasung
(V) Verbund aus (1) und (2)
(I) erfindungsgemäßer Abstandshalter
(II) erfindungsgemäße Isolierverglasung

Claims

Patentansprüche
1. Abstandshalter für Mehrfachscheiben-Isolierverglasung mindestens umfassend einen Verbund (7) aus:
a. einem glasfaserverstärkten, polymeren Grundkörper (1) umfassend zwei parallel verlaufende Scheibenkontaktflächen (la, lb), eine Verklebungsfläche (lc) und eine Verglasungsinnenraumfläche (ld), wobei die Scheibenkontaktflächen (la, lb) und die Verklebungsfläche (lc) direkt oder über Verbindungs flächen (le) miteinander verbunden sind,
b. einer Isolationsfolie (2) auf der Verklebungsfläche (lc) oder der Verklebungsfläche (lc) und den Verbindungs flächen (le), wobei
die Isolationsfolie (2) mindestens eine polymere Folie (2a) in einer Dicke von 10 μιη bis 100 μιη, mindestens eine polymere Schicht (2b) in einer Dicke von 5 μιη bis 80 μιη sowie eine metallische Schicht (2c) mit einer Dicke von 10 nm bis 1500 nm oder eine keramische Schicht (2d) mit einer Dicke von 10 nm bis 1500 nm umfasst.
2. Abstandshalter nach Anspruch 1, wobei die polymere Folie (2a) und die polymere Schicht (2b) aus dem gleichen Material bestehen.
3. Abstandshalter nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Isolationsfolie (2) mindestens zwei metallische Schichten (2c) und/oder keramische Schichten (2d) enthält, die alternierend mit mindestens einer polymeren Schicht (2b) angeordnet sind.
4. Abstandshalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Verbund (7) einen PSI Wert kleiner 0,05 W/mK, bevorzugt kleiner 0,035 W/mK aufweist.
5. Abstandshalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die polymere Folie (2a) und/oder polymere Schicht (2b) Polyethylenterephthalat, Ethylenvinylalkohol, Polyvinylidenchlorid, Polyamide, Polyethylen, Polypropylen, Silikone, Acrylonitrile, Polymethylacrylate und/oder Copolymere oder Gemische davon umfassen.
6. Abstandshalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die metallische Schicht (2c) Eisen, Aluminium, Silber, Kupfer, Gold, Chrom und/oder Legierungen oder Gemische davon enthält.
7. Abstandshalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die metallische Schicht (2c) eine Dicke von 10 nm bis 400 nm, bevorzugt 10 nm bis 300 nm, besonders bevorzugt von 10 nm bis 200 nm, aufweist.
8. Abstandshalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die keramische Schicht (2d) bevorzugt Siliziumoxide und/oder Siliziumnitride oder Gemische davon enthält.
9. Abstandshalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die polymere Schicht (2b) eine Dicke von 10 μιη bis 80 μιη aufweist.
10. Abstandshalter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die polymere Folie (2a) 1 bis 4 metallische Schichten (2c) oder keramische Schichten (2d) aufweist.
11. Abstandshalter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die polymere Folie (2a) 1 bis 4 polymere Schichten (2b) aufweist.
12. Abstandshalter nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1, wobei der Grundkörper (1) entlang der Verklebungsfläche (lc) und der Verglasungsinnenraumfläche (ld) eine Länge oder Breite von 5,5 mm bis 8 mm aufweist.
13. Abstandshalter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der Grundkörper (1) entlang der Scheibenkontaktflächen (la, lb) eine Länge von 5 mm bis 30 mm aufweist.
14. Abstandshalter nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei der Grundkörper (1) ein Trockenmittel, bevorzugt Kieselgele, Molekularsiebe, CaCl2, Na2S04, Aktivkohle, Silikate, Bentonite, Zeolithe und/oder Gemische davon enthält.
15. Abstandshalter nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei der Grundkörper (1) Polyethylen (PE), Polycarbonate (PC), Polypropylen (PP), Polystyrol, Polybutadien, Polynitrile, Polyester, Polyurethane, Polymethylmetacrylate, Polyacrylate, Polyamide, Polyethylenterephthalat (PET), Polybutylenterephthalat (PBT), bevorzugt Acrylnitril- Butadien- Styrol (ABS), Acrylester-Styrol-Acrylnitril (ASA), Acrylnitril-Butadien- Styrol - Polycarbonat (ABS/PC), Styrol-Acrylnitril (SAN), PET/PC, PBT/PC und/oder Copolymere oder Gemische davon enthält.
16. Isolierverglasung umfassend mindestens zwei Scheiben (5a, 5b), einen die Scheiben umfassenden Abstandshalter nach einem der Ansprüche 1 bis 15 und eine äußere Isolierschicht (4).
17. Verwendung eines Abstandshalters nach einem der Ansprüche 1 bis 15 in Mehrfachverglasungen, bevorzugt in Isolierverglasungen.
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