WO2018068899A1 - Abstandhalter für isolierverglasungen - Google Patents

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WO2018068899A1
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spacer
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spacer according
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French (fr)
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Walter Schreiber
Ronan LAURANS
Egbert SCHWERDT
Hans-Werner Kuster
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Saint Gobain Glass France SAS
Compagnie de Saint Gobain SA
Original Assignee
Saint Gobain Glass France SAS
Compagnie de Saint Gobain SA
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    • E06B2003/6638—Section members positioned at the edges of the glazing unit with coatings

Definitions

  • the invention relates to a spacer for insulating glazing, its use and an insulating glazing.
  • Insulating glazings usually consist of two
  • Glass panes which are arranged by a spacer (spacer) at a defined distance from each other.
  • the spacer is arranged circumferentially in an edge region of the glazing. Between the discs, a gap is thus formed, which is usually filled with an inert gas. The heat flow between the limited by the glazing interior and the external environment can through the
  • Insulating glazing can be significantly reduced compared to a simple glazing.
  • the spacer has a non-negligible influence on the thermal properties of the disc.
  • Conventional spacers are made of a light metal, usually aluminum. These can be processed easily.
  • the spacer is typically made as a straight endless profile, which is cut to the required size and then bent to the rectangular shape required for use in the insulating glazing. Due to the good thermal conductivity of the aluminum, however, the insulating effect of the glazing in the edge area is significantly reduced.
  • plastic spacers are known, which significantly reduced
  • Carbon fibers, aramid fibers and / or natural fibers may contain.
  • the plastic may be foamed.
  • reinforcing materials / fillers such as hollow glass spheres, hollow fibers, etc. may be used. Examples of a spacer with glass fibers and glass bubbles are not disclosed. Rather, they are
  • Reinforcing fibers given in terms of a recoverable gain in longitudinal stiffness, where spacers without reinforcing fibers, spacers with 15% by mass of short fibers and spacers with 70% by mass of continuous fibers are compared.
  • EP2930296A1 discloses a plastic spacer having a body with a plurality of holes.
  • the body comprises a thermoplastic polymer and a blowing / foaming agent.
  • the body may further comprise from 5% to 50% by weight, preferably from 25% to 50% by weight, chopped glass fibers, glass powder or ground glass fibers, glass beads, glass bubbles , Polymer fibers, ceramic fibers and / or
  • the present invention has for its object to provide a spacer for a
  • the object of the invention is achieved by a spacer for a
  • the invention relates to a spacer for insulating glazings, which has a polymeric base body.
  • the polymeric base body comprises two side walls arranged parallel to one another, which are connected to one another by an inner wall and an outer wall.
  • the side walls, the inner wall and the outer wall surround a hollow chamber.
  • the polymeric base body has a glass fiber content of from 10% by weight to 40% by weight and a glass ball content of from 1% by weight to 15% by weight.
  • the spacer according to the invention has an improved thermal heat conductivity with the same or substantially the same length extension and mechanical stability.
  • the inventors have found that by replacing a portion of the glass fibers with hollow glass spheres in the stated quantitative ranges, the spacer has a small reduction in mechanical properties with constant or essentially uniform longitudinal expansion.
  • the glass fiber content is between 15 wt .-% and 25 wt .-% and the glass hollow sphere content between 3 wt .-% and 12 wt .-%. In further preferred embodiments, the glass fiber content of 15 wt .-% to 40 wt .-%, particularly preferably from 20 wt .-% to 30 wt .-%.
  • the hollow glass sphere content is particularly preferably from 3% by weight to 10% by weight, in particular from 5% by weight to 10% by weight.
  • the upper limit for the glass fiber content may preferably be 40% by weight, 35% by weight, 30% by weight, 25% by weight and 20% by weight.
  • the lower limit for the glass hollow sphere content may preferably be 1% by weight, 3% by weight, 5% by weight, 7% by weight and 10% by weight.
  • Suitable glass hollow spheres are for example from 3M Germany GmbH (Neuss,
  • the glass fibers may be short fibers or continuous fibers.
  • the hollow glass spheres preferably have an isostatic compressive strength in the range of 700 bar to 2,000 bar (70 MPa to 200 MPa), preferably 750 bar to 1, 500 bar (75 MPa to 150 MPa), more preferably 900 bar to 1,300 bar (90 MPa up to 130 MPa), measured according to the test method 3M QCM 14.1.8.
  • Isostatic compressive strengths can be measured according to ASTM D3102-78 (1982), "Practice for Determination of Isostatic Collapse Strength of Hollow Glass Microspheres", nominal isostatic compressive strengths of 3M
  • Compressive strength in the specified ranges can be in the polymeric
  • the hollow glass spheres have a nominal density in
  • Range from 0.4 g / cm 3 to 0.7 g / cm 3 (400 kg / m 3 to 700 kg / m 3 ), preferably 0.42 g / cm 3 to 0.65 g / cm 3 (420 kg / m 3 to 650 kg / m 3 ), more preferably 0.45 g / cm 3 to 0.61 g / cm 3 (45 kg / m 3 to 61 kg / m 3 ), measured according to the test method 3M QCM 14.24. 1.
  • Nominal density also referred to as pure density, denotes a density of the material part of a body of any state of aggregation, that is, without the volume of the
  • Glass cavities contained cavities, and is different to their counterpart bulk density of the glass bubbles, which by definition a density of a porous Represents solids based on the volume including the pore spaces. Nominal nominal densities of those supplied by 3M Kunststoff GmbH (Neuss, Germany)
  • Hollow glass spheres are determined according to the test method 3M QCM 14.24.1.
  • the hollow glass spheres preferably have an average diameter in the range of 5 to 60 ⁇ m, preferably 10 to 40 ⁇ m, more preferably 15 to 25 ⁇ m, measured by the test method 3M QCM 193.0. Nominal average diameter of 3M
  • the hollow glass spheres are preferably surface-coated
  • the glass bubbles are surface-coated borosilicate glass bubbles.
  • the hollow glass spheres are preferably filled with air.
  • the polymeric base body preferably comprises at least polyethylene (PE) more preferably HDPE or LDPE, polycarbonates (PC), polypropylene (PP), polystyrene, polybutadiene, polynitriles, polyesters, polyurethanes, polymethyl methacrylates, polyacrylates, polyamides,
  • PE polyethylene
  • PC polycarbonates
  • PP polypropylene
  • polystyrene polystyrene
  • polybutadiene polynitriles
  • polyesters polyurethanes
  • polymethyl methacrylates polyacrylates
  • polyamides polyamides
  • PET Polyethylene terephthalate
  • PBT polybutylene terephthalate
  • ABS acrylonitrile-butadiene-styrene
  • ASA acrylic ester-styrene-acrylonitrile
  • ABS / PC acrylonitrile-butadiene-styrene-polycarbonate
  • SAN polyethylene terephthalate Polycarbonate
  • Polybutylene terephthalate polycarbonate PBT / PC or copolymers or derivatives or mixtures thereof.
  • the polymeric base body particularly preferably contains polypropylene (PP), acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS), acrylic ester-styrene-acrylonitrile (ASA), acrylonitrile-butadiene-styrene-polycarbonate (ABS / PC), styrene-acrylonitrile (SAN), polyethylene terephthalate Polycarbonate (PET / PC), polybutylene terephthalate polycarbonate (PBT / PC) or copolymers or derivatives or mixtures thereof.
  • ABS acrylonitrile-butadiene-styrene
  • ASA acrylic ester-styrene-acrylonitrile
  • ABS / PC acrylonitrile-butadiene-styrene-polycarbonate
  • SAN styrene-acrylonit
  • the thermal conductivity ( ⁇ value) of the spacer is preferably in the range of 0.09 to 0.15 W / (mK), measured according to IFT guideline WA17 / 1. So that's for the whole
  • Spacer measured thermal conductivity meant (equivalent thermal conductivity) without taking into account local variations in thermal conductivity depending on the exact position on the spacer.
  • Such low thermal conductivities are surprisingly to be achieved by a polymeric base body with the glass fiber and glass hollow spherical parts according to the invention.
  • the basic body is intended to be facing the glass panes in the finished insulating glazing.
  • the contact of the spacer with the glass is done via the Side walls. There must be no direct contact between spacer and disc. Instead, the contact can be made indirectly, for example via a sealing compound.
  • the spacer according to the invention preferably has a density in the range from 850 kg / m 3 to 1200 kg / m 3 .
  • the glass fibers and hollow glass spheres in the polymeric base body are homogeneously or substantially homogeneously distributed.
  • the glass fibers and the hollow glass spheres are distributed in the side walls, the inner wall and the outer wall.
  • the side walls, the inner wall and the outer wall surround the hollow chamber.
  • Such a hollow chamber is common for spacers and is provided in particular for receiving a desiccant.
  • the inner wall is intended to be facing the space between the glass panes in the manufactured insulating glazing.
  • the inner wall is provided in an advantageous embodiment with holes to the effect of a desiccant in the
  • Suitable drying agents are, for example, silica gels, molecular sieves, CaCl 2 , Na 2 SO 4 , activated carbon, silicates, bentonites, and / or zeolites.
  • the outer wall is opposite the inner wall and is intended to face the outer environment of the insulating glazing.
  • the side walls may be connected to the inner wall and the outer wall respectively directly or indirectly via one or more connecting portions.
  • the side walls, the outer wall and the inner wall and optionally the connecting portions each preferably have a thickness (material thickness) of 0.5 mm to 2 mm, more preferably from 0.8 mm to 1, 5 mm.
  • the thickness of the polymeric base body is preferably constant, that is, all walls and sections have the same thickness. Such a spacer is easy to work with and advantageously stable.
  • the inner wall, the outer wall and the side walls are in a preferred
  • the inner wall, the outer wall and the Side walls are in this sense, therefore, planar sections of the polymeric body.
  • Each wall is connected at its ends to the respective ends of the two adjacent walls.
  • the side walls may be directly or indirectly connected to the inner wall and the outer wall.
  • the inner wall is connected directly to the side walls, while the outer wall is connected indirectly, namely via connecting portions with the side walls.
  • the connecting portions are preferably also formed plan.
  • the inner wall is preferably arranged at an angle of about 90 ° to each side wall.
  • the side walls are parallel to each other and the inner wall is parallel to the outer wall.
  • the connecting portions are preferably at an angle to each
  • the width of the polymeric base body is preferably from 5 mm to 35 mm, particularly preferably from 5 mm to 33 mm, for example from 10 mm to 20 mm.
  • the width is within the meaning of the invention extending between the side walls dimension.
  • the width is the distance between the opposing surfaces of the two
  • the width of the base body defines the distance of the two glass panes in the insulating glazing.
  • the height of the polymeric base body is preferably from 3 mm to 20 mm, more preferably from 5 mm to 10 mm and most preferably from 5 mm to 8 mm.
  • the hollow chamber of the spacer has an advantageous size for receiving a suitable amount of desiccant.
  • the height is the distance between the opposite surfaces of the outer wall and the inner wall.
  • the insulation film further reduces the thermal conductivity of the spacer.
  • the insulation foil also prevents diffusion through the spacer. In particular, the penetration of moisture into the space between the panes and the loss of an inert gas from the space between the panes is prevented.
  • the insulating film preferably has a gas permeation of less than 0.01 g / (m 2 d).
  • the insulating film is arranged at least on the outer surface of the outer wall.
  • the outside surface is the surface of a wall facing away from the hollow chamber.
  • the insulating film is at least on the outer surface of the entire outer wall-containing portion of the body between the
  • the insulating film is disposed on the outer surfaces of the outer wall and the two connecting portions.
  • the insulation film contains at least one polymeric film.
  • the polymeric film serves as a carrier film and preferably has a thickness of 10 ⁇ m to 100 ⁇ m, more preferably of 15 ⁇ m to 60 ⁇ m, which is advantageous for the stability of the insulating film.
  • the insulating film also contains at least one at least one metallic or ceramic layer which is applied to the carrier film.
  • the thickness of the metallic or ceramic layer is preferably from 10 nm to 1500 nm, particularly preferably from 10 nm to 400 nm, very particularly preferably from 30 nm to 200 nm. This achieves particularly good results with regard to the insulating effect.
  • the insulating film preferably contains at least one further polymeric layer whose thickness is preferably from 5 ⁇ to 100 ⁇ , more preferably from 15 ⁇ to 60 ⁇ .
  • the polymeric carrier film and the polymeric layer are made 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 layer or layers preferably have the same material thickness, so that the same starting material can be used for all polymeric constituents of the insulating film.
  • the polymeric film and / or the polymeric layer preferably contain at least
  • Polyethylene terephthalate ethylene vinyl alcohol, polyvinylidene chloride, polyamides, polyethylene, polypropylene, silicones, acrylonitriles, polymethyl acrylates or copolymers or mixtures thereof.
  • a metallic layer preferably contains iron, aluminum, silver, copper, gold, chromium or alloys or mixtures thereof.
  • a ceramic layer preferably contains silicon oxide and / or silicon nitride.
  • the insulating film preferably contains at least two metallic or ceramic
  • the uppermost layer of the insulating film is a polymeric layer, more preferably an adhesive layer.
  • the uppermost layer is the layer which has the greatest distance from the polymeric carrier film.
  • the insulating film has in a particularly advantageous embodiment of two to four metallic or ceramic layers.
  • the metallic or ceramic layers are preferably each arranged alternately with at least one polymeric layer or an adhesive layer.
  • the invention further comprises an insulating glazing comprising two glass panes arranged parallel to one another and a spacer according to the invention arranged in the edge area between the panes of glass.
  • the spacer is preferably formed circumferentially frame-shaped. Each side wall faces one of the glass panes and is brought into contact with the respective glass pane.
  • the side walls of the spacer are preferably connected via a sealing layer with the glass sheets.
  • butyl is suitable as the sealing layer. At least on the outer wall of the spacer, preferably in an edge space between the discs and the
  • the outer, preferably plastic sealant contains, for example, polymers or silane-modified polymers, particularly preferably organic polysulfides, silicones, RTV (room-temperature-crosslinking) silicone rubber, HTV (high-temperature-crosslinking) silicone rubber, peroxidic crosslinked silicone rubber and / or addition-crosslinked silicone rubber, polyurethanes, butyl rubber and / or polyacrylates.
  • polymers or silane-modified polymers particularly preferably organic polysulfides, silicones, RTV (room-temperature-crosslinking) silicone rubber, HTV (high-temperature-crosslinking) silicone rubber, peroxidic crosslinked silicone rubber and / or addition-crosslinked silicone rubber, polyurethanes, butyl rubber and / or polyacrylates.
  • the space between the panes is preferably evacuated or filled with an inert gas, for example argon or krypton.
  • the hollow chamber of the spacer may be completely or partially filled with a desiccant. Residual moisture in the space between the panes is absorbed by the desiccant so that the panes can not fog up.
  • Suitable drying agents are, in particular, silica gels, molecular sieves, CaCl 2 , Na 2 SO 4 , activated carbon, silicates,
  • Bentonites and / or zeolites.
  • the insulating glazing preferably has a Psi value of less than 0.035 W / (mK), preferably less than 0.032 W / (mK).
  • the Psi value is measured as thermal conductivity on insulating glass with frame system.
  • the glass sheets are preferably made of soda-lime glass.
  • the thickness of the disks can in principle be varied as desired, and in particular a thickness of 1 mm to 25 mm, preferably of 3 mm to 19 mm, is customary.
  • the transparency of the discs is preferably greater than 85%.
  • the insulating glazing may comprise more than two glass panes, wherein a spacer according to the invention is preferably arranged between each two adjacent glass panes.
  • the invention further comprises the use of the spacer according to the invention in multiple glazings, preferably in insulating glazings.
  • the insulating glazings are preferably used as window glazing or facade glazing of buildings.
  • FIG. 1 shows a perspective cross section through an embodiment of the spacer according to the invention
  • Fig. 2 is an enlarged partial view of the spacer shown in Fig. 1, and Fig. 3 shows a cross section through an embodiment of the invention
  • Fig. 1 shows a perspective cross-section through an inventive
  • the main body 1 comprises two mutually parallel side walls 1 1, 12, which are intended to be brought into contact with the panes (not shown) of an insulating glass (not shown).
  • Each side wall 1 1, 12 is connected to an inner wall 13, which is intended to face the space between the panes of the insulating glass.
  • At the other ends of the side walls 1 1, 12 each includes a
  • the polymeric base body 1 surrounds a hollow chamber 2.
  • the inner wall 13 has holes 3, which are designed to be suitable, so that the cavity 2 with
  • Desiccant (not shown) can be filled.
  • the material thickness (thickness) of the side walls 1 1, 12, the inner wall 13, the outer wall 14 and the connecting portions 17 is approximately equal and is for example 1 mm.
  • the polymeric base body 1 has, for example, a height of 6.5 mm and a width of 15 mm.
  • the spacer comprises a polymer body 1, which comprises, for example, SAN (styrene-acrylonitrile), the glass fibers not shown in this illustration and
  • FIG. 2 shows an enlarged partial view of the section of the spacer circled in dashed lines in FIG. 1 with the designation II.
  • the glass fibers 15 and glass spheres 16 are distributed substantially homogeneously in the plastic.
  • the side walls 1 1, 12, the inner wall 13, the outer wall 14 and the connecting portions 17 comprise the glass fibers 15 and the glass spheres 16, as exemplified in the sections shown in FIG. 2
  • the glass fibers will take a preferential direction by the pressure effect during the extrusion, which corresponds to the extension direction of the spacer.
  • This preferred direction of the glass fibers is not shown in the schematic representations in FIG. 2 and FIG. 3, so that the glass fibers can be distinguished better from the hollow glass spheres in the sectional representation.
  • the spacer has advantageous properties in mechanical stability, elongation and thermal conductivity. It is therefore particularly suitable for use in insulating glass, especially in the window or facade area of buildings.
  • Fig. 3 shows a cross section through an inventive insulating glass in the region of the spacer.
  • the insulating glass consists of two glass panes 4, 5 of soda-lime glass with thicknesses of, for example, 3 mm, which are connected to one another via a spacer arranged in an edge region according to the invention.
  • the spacer has a main body 1, which contains glass fiber 15 and glass balls 16.
  • the side walls 1 1, 12 of the spacer are connected via a respective sealing layer 6 with the glass sheets 4, 5.
  • the sealing layer 6 consists for example of polyisobutylene.
  • an outer sealant 7 is arranged in an edge space of the insulating glass between the glass sheets 4, 5 and the spacer circumferentially.
  • the sealant 7 is for example a silicone rubber.
  • the hollow chamber 2 of the main body 1 is filled with a desiccant 8.
  • the desiccant 8 is, for example, a molecular sieve.
  • the desiccant 8 takes a between the glass sheets 4, 5 and the spacer existing residual moisture and thus prevents fogging of the glass sheets 4, 5 by condensate in
  • FIG. 1 An inventive spacer according to FIG. 1 was produced, which had a polymer base made of SAN (styrene-acrylonitrile) with 25% by weight of glass fibers and 10% by weight of glass hollow spheres.
  • SAN styrene-acrylonitrile
  • glass fiber-containing SAN and glass bubbles were extruded in a screw extruder.
  • thermal conductivity, the density, the linear expansion and the mechanical stability of the spacer were investigated. Results are summarized in Table 1.
  • the comparative example differs from the example according to the invention by the proportion of glass hollow spheres which was 5%. Otherwise, the comparative example was carried out in the same way as the example. The above properties of the spacer were also examined. The results are summarized in Table 1. Table 1
  • SAN styrene-acrylonitrile
  • GF glass fiber
  • GB hollow glass spheres
  • the spacer according to the invention in the example in contrast to the spacer of the comparative example, a low thermal conductivity at reduced density and
  • the spacer according to the invention has an excellent very low
  • Aluminum spacers have a thermal expansion coefficient of about 24 x10 "6 / K. Since the insulating systems are optimized for these classic spacers, it is advantageous if the thermal expansion coefficient as close as possible to this value. As Table 2 it can be seen, the Coefficient of expansion is influenced by the glass fiber content, in particular from a proportion of 15% by weight, advantageous values are achieved.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Abstandhalter für Isolierverglasungen mit polymeren Grundkörper (1) und zwei parallel zueinander angeordneten Seitenwänden (11,12), die durch eine Innenwand (13) und eine Außenwand (14) miteinander verbunden sind, wobei die Seitenwände (11,12), die Innenwand (13) und die Außenwand (14) eine Hohlkammer (2) umgeben und wobei der polymere Grundkörper (1) einen Glasfaseranteil zwischen (10) Gew.-% und (40) Gew.-% und einen Glashohlkugelanteil zwischen (1) Gew.-% und (15) Gew.-% aufweist.

Description

Abstandhalter für Isolierverglasungen
Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Abstandhalter für Isolierverglasungen, dessen Verwendung und eine Isolierverglasung.
Im Fenster-und Fassadenbereich von Gebäuden werden heutzutage fast ausschließlich Isolierverglasungen eingesetzt. Isolierverglasungen bestehen zumeist aus zwei
Glasscheiben, welche durch einen Abstandhalter (Spacer) in einem definierten Abstand zueinander angeordnet sind. Der Abstandhalter ist umlaufend in einem Randbereich der Verglasung angeordnet. Zwischen den Scheiben ist somit ein Zwischenraum ausgebildet, welcher in der Regel mit einem Inertgas gefüllt ist. Der Wärmefluss zwischen dem von der Verglasung begrenzten Innenraum und der äußeren Umgebung kann durch die
Isolierverglasung im Vergleich zu einer einfachen Verglasung erheblich reduziert werden.
Der Abstandhalter hat einen nicht zu vernachlässigenden Einfluss auf die thermischen Eigenschaften der Scheibe. Herkömmliche Abstandhalter bestehen aus einem Leichtmetall, üblicherweise Aluminium. Diese lassen sich leicht verarbeiten. Der Abstandhalter wird typischerweise als gerades Endlos-Profil hergestellt, welches auf die benötigte Größe zurechtgeschnitten und dann durch Biegen in die rechteckige Form gebracht wird, welche für den Einsatz in der Isolierverglasung notwendig ist. Aufgrund der guten Wärmeleitfähigkeit des Aluminiums wird die isolierende Wirkung der Verglasung im Randbereich allerdings deutlich herabgesetzt.
Alternativ sind Abstandhalter aus Kunststoff bekannt, die eine deutlich verringerte
Wärmeleitfähigkeit aufweisen. Aus der DE19807454A1 ist ein Kunststoff-Abstandhalter in Form eines Hohlprofils bekannt, der Verstärkungsfasern beispielsweise Glasfasern,
Kohlenstoffasern, Aramidfasern und/oder Naturfasern enthalten kann. Um einen
Wärmetransport durch das Profil weiterhin zu reduzieren, kann der Kunststoff geschäumt sein. Alternativ hierzu oder auch in Ergänzung können Verstärkungsmaterialien/Füllstoffe beispielsweise Glashohlkugeln, Hohlfasern usw. verwendet werden. Beispiele für einen Abstandhalter mit Glasfasern und Glashohlkugeln sind nicht offenbart. Vielmehr sind
Beispiele für die Verstärkungseffekte durch Verstärkungsfasern mit Abstandhaltern in typischen Abmessungen mit unterschiedlichen Wanddicken und Anteilen an
Verstärkungsfasern in Bezug auf einen erzielbaren Gewinn an Längssteifigkeit gegeben, wobei Abstandhalter ohne Verstärkungsfasern, Abstandhalter mit 15 Masse-% Kurzfasern und Abstandhalter mit 70 Masse-% Endlosfasern verglichen werden.
Weiterhin offenbart die EP2930296A1 einen Kunststoff-Abstandhalter, der einen Körper mit mehreren Löchern aufweist. Der Körper umfasst ein thermoplastisches Polymer und ein Treib-/Schäum mittel. Zur Verbesserung mechanischer Festigkeit, Formbeständigkeit und Wärmebeständigkeit kann der Körper weiterhin 5 Gew.-% bis 50 Gew.-% bevorzug 25 Gew.- % bis 50 Gew.-% Schnittglas bzw. geschnittene Glasfasern, Glasmehl bzw. gemahlene Glasfasern, Glaskugeln, Glashohlkugeln, Polymerfasern, Keramikfasern und/oder
Naturfasern enthalten.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Abstandhalter für eine
Isolierverglasung bereitzustellen, welcher eine minimale Wärmeleitfähigkeit bei hinreichender mechanischer Stabilität aufweist und einfach zu verarbeiten ist.
Die Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß durch einen Abstandhalter für eine
Isolierverglasung gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungen gehen aus den Unteransprüchen hervor. Die Erfindung betrifft einen Abstandhalter für Isolierverglasungen, der einen polymeren Grundkörper aufweist. Der polymere Grundkörper umfasst zwei parallel zueinander angeordnete Seitenwände, die durch eine Innenwand und eine Außenwand miteinander verbunden sind. Die Seitenwände, die Innenwand und die Außenwand umgeben eine Hohlkammer. Erfindungsgemäß weist der polymere Grundkörper einen Glasfaseranteil von 10 Gew.-% bis 40 Gew.-% und einen Glashohlkugelanteil von 1 Gew.-% bis 15 Gew.-% auf.
Im Vergleich zu einem Abstandhalter mit einem polymeren Grundkörper, der 1 1 Gew.-% bis 55 Gew.-% aber keine Glashohlkugeln enthält, weist der erfindungsgemäße Abstandhalter eine verbesserte thermische Wärmeleitfähigkeit bei gleicher oder im Wesentlichen gleicher Längenausdehnung und mechanischer Stabilität auf. Überraschend haben die Erfinder herausgefunden, dass der Abstandhalter durch Ersetzen eines Teils der Glasfasern durch Glashohlkugeln in den angegebenen Mengenbereichen eine geringe Reduzierung der mechanischen Eigenschaften bei gleichbleibender oder im Wesentlichen gleichbleibender Längenausdehnung aufweist.
In einer bevorzugten Ausführungsform liegt der Glasfaseranteil zwischen 15 Gew.-% und 25 Gew.-% und der Glashohlkugelanteil zwischen 3 Gew.-% und 12 Gew.-%. In weiteren bevorzugten Ausführungen beträgt der Glasfaseranteil von 15 Gew.-% bis 40 Gew.-%, besonders bevorzugt von 20 Gew.-% bis 30 Gew.-%. Der Glashohlkugelanteil beträgt besonders bevorzugt von 3 Gew.-% bis 10 Gew.-%, insbesondere von 5 Gew.-% bis 10 Gew.
Die Obergrenze für den Glasfaseranteil kann bevorzugt folgende Werte 40 Gew.-%, 35 Gew.-%, 30 Gew.-%, 25 Gew.-% und 20 Gew.-% betragen. Die Untergrenze für den Glashohlkugelanteil kann bevorzugt folgende Werte 1 Gew.-%, 3 Gew.-%, 5 Gew.-%, 7 Gew.-% und 10 Gew.-% betragen.
Geeignete Glashohlkugeln sind beispielsweise von 3M Deutschland GmbH (Neuss,
Deutschland) erhältlich. Bei den Glasfasern kann es sich um Kurzfasern oder Endlosfasern handeln.
Die Glashohlkugeln weisen bevorzugt eine isostatische Druckfestigkeit im Bereich von 700 bar bis 2.000 bar (70 MPa bis 200 MPa), bevorzugt 750 bar bis 1 .500 bar (75 MPa bis 150 MPa), bevorzugter 900 bar bis 1 .300 bar (90 MPa bis 130 MPa) auf, gemessen nach dem Testverfahren 3M QCM 14.1.8. Isostatische Druckfestigkeiten können entsprechend ASTM D3102-78 (1982), "Practice for Determination of Isostatic Collapse Strength of Hollow Glass Microspheres" gemessen werden, nominale isostatische Druckfestigkeiten von 3M
Deutschland GmbH (Neuss, Deutschland) gelieferten Glashohlkugeln werden nach dem Testverfahren 3M QCM 14.1.8 bestimmt. Glashohlkugeln, die eine isostatische
Druckfestigkeit in den angegeben Bereichen aufweisen, lassen sich in den polymeren
Grundkörper beispielsweise mittels eines Extruders bei beispielsweise 100 bis 200 bar (10 bis 20 MPa) einarbeiten, ohne zerstört zu werden oder nur zu einem sehr geringen Anteil zerstört zu werden. In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Glashohlkugeln eine Nenndichte im
Bereich von 0,4 g/cm3 bis 0,7 g/cm3 (400 kg/m3 bis 700 kg/m3), bevorzugt 0,42 g/cm3 bis 0,65 g/cm3 (420 kg/m3 bis 650 kg/m3), bevorzugter 0,45 g/cm3 bis 0,61 g/cm3 (45 kg/m3 bis 61 kg/m3) auf, gemessen nach dem Testverfahren 3M QCM 14.24.1. Der Ausdruck
„Nenndichte", auch als Reindichte bezeichnet, bezeichnet eine Dichte des stofflichen Teils eines Körpers beliebigen Aggregatzustandes, d. h. ohne das Volumen der in den
Glashohlkugeln enthaltenen Hohlräume zu berücksichtigen, und ist zu ihrem Gegenstück Rohdichte der Glashohlkugeln verschieden, die definitionsgemäß eine Dichte eines porösen Festkörpers basierend auf dem Volumen einschließlich der Porenräume darstellt. Nominale Nenndichten der von 3M Deutschland GmbH (Neuss, Deutschland) gelieferten
Glashohlkugeln sind gemäß dem Testverfahren 3M QCM 14.24.1 bestimmt.
Die Glashohlkugeln weisen bevorzugt einen durchschnittlichen Durchmesser im Bereich von 5 bis 60 μηη, bevorzugt 10 bis 40 μηη, bevorzugter 15 bis 25 μηη auf, gemessen nach dem Testverfahren 3M QCM 193.0. Nominale durchschnittliche Durchmesser der von 3M
Deutschland GmbH (Neuss, Deutschland) gelieferten Glashohlkugeln sind gemäß dem Testverfahren 3M QCM 14.24.1 bestimmt.
Bei den Glashohlkugeln handelt es sich vorzugsweise um oberflächenbeschichtete
Glashohlkugeln. Bevorzugter sind die Glashohlkugeln oberflächenbeschichtete Borsilikat- Glashohlkugeln. Bevorzugt sind die Glashohlkugeln luftgefüllt.
Der polymere Grundkörper enthält bevorzugt zumindest Polyethylen (PE) bevorzugter HD- PE oder LD-PE, Polycarbonate (PC), Polypropylen (PP), Polystyrol, Polybutadien, Polynitrile, Polyester, Polyurethane, Polymethylmethacrylate, Polyacrylate, Polyamide,
Polyethylenterephthalat (PET), Polybutylenterephthalat (PBT), Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Acrylester-Styrol-Acrylnitril (ASA), Acrylnitril-Butadien-Styrol-Polycarbonat (ABS/PC), Styrol-Acrylnitril (SAN), Polyethylenterephthalat-Polycarbonat (PET/PC),
Polybutylenterephthalat-Polycarbonat (PBT/PC) oder Copolymere oder Derivate oder Gemische davon. Der polymere Grundkörper enthält besonders bevorzugt Polypropylen (PP), Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Acrylester-Styrol-Acrylnitril (ASA), Acrylnitril-Butadien- Styrol-Polycarbonat (ABS/PC), Styrol-Acrylnitril (SAN), Polyethylenterephthalat-Polycarbonat (PET/PC), Polybutylenterephthalat-Polycarbonat (PBT/PC) oder Copolymere oder Derivate oder Gemische davon. Diese Materialen sind besonders vorteilhaft im Hinblick auf eine geringe Wärmeleitung und eine gute Verarbeitbarkeit im Extrusionsprozess.
Die Wärmeleitfähigkeit (λ-Wert) des Abstandhalters liegt bevorzugt im Bereich von 0,09 bis 0,15 W/(mK), gemessen nach IFT Richtlinie WA17/1. Damit ist die für den gesamten
Abstandhalter gemessene Wärmeleitfähigkeit gemeint (Äquivalent-Wärmeleitfähigkeit) ohne Berücksichtigung lokaler Schwankungen der Wärmeleitfähigkeit in Abhängigkeit von der genauen Position auf dem Abstandhalter. Solch geringe Wärmeleitfähigkeiten sind überraschenderweise durch einen polymeren Grundkörper mit den erfindungsgemäßen Glasfaser- und Glashohlkugelanteilen zu erreichen. Die Seitenwände des polymeren
Grundkörpers sind dafür vorgesehen, in der gefertigten Isolierverglasung den Glasscheiben zugewandt zu sein. Der Kontakt des Abstandhalters mit den Glasscheiben erfolgt über die Seitenwände. Es muss dabei kein direkter Kontakt zwischen Abstandhalter und Scheibe vorliegen. Stattdessen kann der Kontakt mittelbar, beispielsweise über eine Dichtmasse erfolgen. Der erfindungsgemäße Abstandhalter weist bevorzugt eine Dichte im Bereich von 850 kg/m3 bis 1200 kg/m3 auf.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Glasfasern und Glashohlkugeln in dem polymeren Grundkörper homogen oder im Wesentlichen homogen verteilt. Insbesondere sind die Glasfasern und die Glashohlkugeln in den Seitenwänden, der Innenwand und der Außenwand verteilt.
Der erfindungsgemäße Abstandhalter für eine Isolierverglasung aus mindestens zwei Glasscheiben umfasst den polymeren Grundkörper, der die mindestens zwei zueinander parallele Seitenwände umfasst, die dafür vorgesehen sind, den Glasscheiben zugewandt zu werden und mit den Glasscheiben in Kontakt gebracht zu werden. Die Seitenwände, die Innenwand und die Außenwand umgeben die Hohlkammer. Eine solche Hohlkammer ist für Abstandhalter üblich und ist insbesondere zur Aufnahme eines Trockenmittels vorgesehen. Die Innenwand ist dafür vorgesehen, in der gefertigten Isolierverglasung dem Zwischenraum zwischen den Glasscheiben zugewandt zu sein. Die Innenwand ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung mit Löchern versehen, um die Wirkung eines Trockenmittels in der
Hohlkammer auf den Zwischenraum zu gewährleisten. Als Trockenmittel kommen beispielsweise Kieselgele, Molekularsiebe, CaCI2, Na2S04, Aktivkohle, Silikate, Bentonite, und/oder Zeolithe in Frage. Die Außenwand liegt der Innenwand gegenüber und ist dafür vorgesehen, der äußeren Umgebung der Isolierverglasung zugewandt zu sein.
Die Seitenwände können mit der Innenwand und der Außenwand jeweils direkt oder indirekt über einen oder mehrere Verbindungsabschnitte verbunden sein. Die Seitenwände, die Außenwand und die Innenwand und gegebenenfalls die Verbindungsabschnitte weisen jeweils bevorzugt eine Dicke (Material stärke) von 0,5 mm bis 2 mm, besonders bevorzugt von 0,8 mm bis 1 ,5 mm auf. Die Dicke des polymeren Grundkörpers ist bevorzugt konstant, das heißt alle Wände und Abschnitte weisen die gleiche Dicke auf. Ein solcher Abstandhalter ist einfach zu verarbeiten und vorteilhaft stabil.
Die Innenwand, die Außenwand und die Seitenwände sind in einer bevorzugten
Ausgestaltung jeweils plan ausgebildet. Die Innenwand, die Außenwand und die Seitenwände sind in diesem Sinne also plane Abschnitte des polymeren Grundkörpers. Jede Wand ist an ihren Enden mit den jeweiligen Enden der beiden benachbarten Wände verbunden. Die Seitenwände können direkt oder indirekt mit der Innenwand und der Außenwand verbunden sein.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Innenwand direkt mit den Seitenwänden verbunden, während die Außenwand indirekt, nämlich über Verbindungsabschnitte mit den Seitenwänden verbunden ist. Die Verbindungsabschnitte sind bevorzugt ebenfalls plan ausgebildet. Die Innenwand ist bevorzugt in einem Winkel von etwa 90° zu jeder Seitenwand angeordnet. Die Seitenwände sind zueinander parallel und die Innenwand ist parallel zur Außenwand. Die Verbindungsabschnitte sind bevorzugt in einem Winkel zu jeder
Seitenwand von 120° bis 150° idealerweise etwa 135° angeordnet. Diese Form für den Abstandhalter hat sich besonders bewährt. Die Breite des polymeren Grundkörpers beträgt bevorzugt von 5 mm bis 35 mm, besonders bevorzugt von 5 mm bis 33 mm, beispielsweise von 10 mm bis 20 mm. Die Breite ist im Sinne der Erfindung die sich zwischen den Seitenwänden erstreckende Dimension. Die Breite ist der Abstand zwischen den voneinander abgewandten Flächen der beiden
Seitenwände. Die Breite des Grundkörpers legt in der Isolierverglasung den Abstand der beiden Glasscheiben fest.
Die Höhe des polymeren Grundkörpers beträgt bevorzugt von 3 mm bis 20 mm, besonders bevorzugt von 5 mm bis 10 mm und ganz besonders bevorzugt von 5 mm bis 8 mm. In diesem Bereich für die Höhe besitzt der Abstandhalter eine vorteilhafte Stabilität, ist aber andererseits in der Isolierverglasung vorteilhaft unauffällig. Außerdem weist die Hohlkammer des Abstandhalters eine vorteilhafte Größe zur Aufnahme einer geeigneten Menge an Trockenmittel auf. Die Höhe ist der Abstand zwischen den voneinander abgewandten Flächen der Außenwand und der Innenwand. Bevorzugt ist der Abstandhalter mit einer Isolationsfolie auf der Außenwand, den
Verbindungsabschnitten und teilweise auf den Seitenwänden versehen. Die Isolationsfolie verringert die Wärmeleitfähigkeit des Abstandhalters weiter. Die Isolationsfolie verhindert außerdem die Diffusion durch den Abstandhalter. So wird insbesondere das Eindringen von Feuchtigkeit in den Scheibenzwischenraum und der Verlust eines Inertgases aus dem Scheibenzwischenraum verhindert. Die Isolationsfolie weist bevorzugt eine Gaspermeation kleiner als 0,01 g/(m2 d) auf. Die Isolationsfolie ist zumindest auf der Außenfläche der Außenwand angeordnet. Mit Außenfläche wird im Sinne der Erfindung die von der Hohlkammer abgewandte Oberfläche einer Wand bezeichnet. Bevorzugt ist die Isolationsfolie zumindest auf der Außenfläche des gesamten die Außenwand enthaltenden Abschnitts des Grundkörpers zwischen den
Seitenwänden angeordnet. Ist die Außenwand beispielsweise über jeweils einen
Verbindungsabschnitt mit den Seitenwänden verbunden, so ist die Isolationsfolie auf den Außenflächen der Außenwand und der beiden Verbindungsabschnitte angeordnet.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung die Isolationsfolie auf der Außenfläche des gesamten die Außenwand enthaltenden Abschnitts des Grundkörpers zwischen den
Seitenwänden angeordnet und zusätzlich mindestens auf der Außenfläche von zumindest einem Abschnitt jeder Seitenwand. Die Isolationsfolie erstreckt sich also von der einen Seitenwand über die Außenwand (und gegebenenfalls Verbindungsabschnitte) zur gegenüberliegenden Seitenwand. Damit werden besonders gute Ergebnisse hinsichtlich der Stabilität des Verbunds aus polymerem Grundkörper und Isolationsfile sowie hinsichtlich der thermischen Eigenschaften des Abstandhalters erreicht.
Die Isolationsfolie enthält mindestens eine polymere Folie. Die polymere Folie dient als Trägerfolie und weist bevorzugt eine Dicke von 10 μηι bis 100 μηι auf, besonders bevorzugt von 15 μηι bis 60 μηι, was vorteilhaft für die Stabilität der Isolationsfolie ist.
Die Isolationsfolie enthält außerdem zumindest eine mindestens eine metallische oder keramische Schicht, die auf der Trägerfolie aufgebracht ist. Die Dicke der metallischen beziehungsweise keramischen Schicht beträgt bevorzugt von 10 nm bis 1500 nm, besonders bevorzugt von 10 nm bis 400 nm, ganz besonders bevorzugt von 30 nm bis 200 nm. Damit werden besonders gute Ergebnisse hinsichtlich der Isolationswirkung erreicht.
Die Isolationsfolie enthält bevorzugt mindestens eine weitere polymere Schicht, deren Dicke bevorzugt von 5 μηι bis 100 μηι, besonders bevorzugt von 15 μηι bis 60 μηι beträgt.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform bestehen die polymere Trägerfolie und die polymere Schicht aus dem gleichen Material. Dies ist besonders vorteilhaft, da eine geringere Vielfalt der verwendeten Materialien den Produktionsablauf vereinfacht. Dabei weisen die polymere Folie und die polymere Schicht oder die polymeren Schichten bevorzugt die gleiche Materialstärke auf, so dass das gleiche Ausgangsmaterial für alle polymeren Bestandteile der Isolationsfolie verwendet werden kann. Die polymere Folie und/oder die polymere Schicht enthalten bevorzugt zumindest
Polyethylenterephthalat, Ethylenvinylalkohol, Polyvinylidenchlorid, Polyamide, Polyethylen, Polypropylen, Silikone, Acrylonitrile, Polymethylacrylate oder Copolymere oder Gemische davon.
Eine metallische Schicht enthält bevorzugt Eisen, Aluminium, Silber, Kupfer, Gold, Chrom oder Legierungen oder Gemische davon.
Eine keramische Schicht enthält bevorzugt Siliziumoxid und/oder Siliziumnitrid.
Die Isolationsfolie enthält bevorzugt mindestens zwei metallische oder keramische
Schichten, wobei zwischen zwei benachbarten metallischen oder keramischen Schichten jeweils mindestens eine polymere Schicht oder eine Klebeschicht angeordnet ist. Das ist besonders vorteilhaft für die isolierende Wirkung der polymeren Folie, insbesondere weil eventuelle Defekte innerhalb einer Schicht durch eine der anderen Schichten ausgeglichen werden können. Zudem weisen mehrere dünne Schichten im Vergleich zu einer einzelnen dicken Schicht bessere Haftungseigenschaften auf.
Bevorzugt ist die oberste Schicht der Isolationsfolie eine polymere Schicht, besonders bevorzugt eine Klebeschicht. Die oberste Schicht ist dabei diejenige Schicht, die den größten Abstand zur polymeren Trägerfolie aufweist. Die Isolationsfolie weist in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung von zwei bis vier metallische oder keramische Schichten auf. Die metallischen oder keramischen Schichten sind bevorzugt jeweils alternierend mit mindestens einer polymeren Schicht oder einer Klebeschicht angeordnet. Die Erfindung umfasst weiter eine Isolierverglasung, umfassend zwei parallel zueinander angeordnete Glasscheiben und einen im Randbereich zwischen den Glasscheiben angeordneten erfindungsgemäßen Abstandhalter. Der Abstandhalter ist bevorzugt umlaufend rahmenförmig ausgebildet. Jede Seitenwand ist einer der Glasscheiben zugewandt und mit der jeweiligen Glasscheibe in Kontakt gebracht. Die Seitenwände des Abstandhalters sind bevorzugt über eine Dichtungsschicht mit den Glasscheiben verbunden.
Als Dichtungsschicht eignet sich beispielsweise Butyl. Zumindest auf der Außenwand des Abstandhalters, bevorzugt in einem Randraum zwischen den Scheiben und dem
Abstandhalter ist bevorzugt eine äußere Dichtmasse angeordnet. Die äußere, bevorzugt plastische Dichtmasse enthält beispielsweise Polymere oder silanmodifizierte Polymere, besonders bevorzugt organische Polysulfide, Silikone, RTV (raumtemperaturvernetzenden)- Silikonkautschuk, HTV-(hochtemperaturvernetzenden) Silikonkautschuk, peroxidisch vernetzter Silikonkautschuk und/oder additionsvernetzten Silikonkautschuk, Polyurethane, Butylkautschuk und/oder Polyacrylate.
Der Scheibenzwischenraum ist bevorzugt evakuiert oder mit einem Inertgas gefüllt, beispielsweise Argon oder Krypton.
Die Hohlkammer des Abstandhalters kann vollständig oder teilweise mit einem Trockenmittel gefüllt sein. Restfeuchtigkeit im Scheibenzwischenraum wird durch das Trockenmittel aufgenommen, so dass die Scheiben nicht beschlagen können. Als Trockenmittel eignen sich insbesondere Kieselgele, Molekularsiebe, CaCI2, Na2S04, Aktivkohle, Silikate,
Bentonite, und/oder Zeolithe.
Die Isolierverglasung weist bevorzugt einen Psi-Wert von kleiner 0,035W/(mK), bevorzugt kleiner 0,032 W/(mK) auf. Der Psi-Wert wird als Wärmeleitfähigkeit am Isolierglas mit Rahmensystem gemessen. Die Glasscheiben bestehen bevorzugt aus Kalk-Natron-Glas. Die Dicke der Scheiben kann prinzipiell beliebig variiert werden, gebräuchlich ist insbesondere eine Dicke von 1 mm bis 25 mm, bevorzugt von 3 mm bis 19 mm auf. Die Transparenz der Scheiben beträgt bevorzugt größer als 85%. Die Isolierverglasung kann mehr als zwei Glasscheiben umfassen, wobei bevorzugt zwischen jeweils zwei benachbarten Glasscheiben ein erfindungsgemäßer Abstandhalter angeordnet ist.
Die Erfindung umfasst weiterhin die Verwendung des erfindungsgemäßen Abstandhalters in Mehrfachverglasungen, bevorzugt in Isolierverglasungen. Die Isolierverglasungen werden bevorzugt verwendet als Fensterverglasungen oder Fassadenverglasungen von Gebäuden.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen und Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und daher nicht
maßstabsgetreu. Die rein beispielhaften Zeichnungen schränken den Gegenstand der Erfindung in keiner Weise ein.
Es zeigen:
Fig. 1 einen perspektivischer Querschnitt durch eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Abstandhalters,
Fig. 2 eine vergrößerte Teilansicht des in Fig. 1 gezeigten Abstandhalters, und Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen
Isolierverglasung mit dem erfindungsgemäßen Abstandhalter, und
Fig. 1 zeigt einen perspektivischen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen
Abstandhalter für eine Isolierverglasung.
Der Grundkörper 1 umfasst zwei zueinander parallele Seitenwände 1 1 , 12, welche dafür vorgesehen sind, mit den Scheiben (nicht gezeigt) eines Isolierglases (nicht gezeigt) in Kontakt gebracht zu werden. Jede Seitenwand 1 1 , 12 ist mit einer Innenwand 13 verbunden, welche dafür vorgesehen ist, dem Scheibenzwischenraum des Isolierglases zugewandt zu werden. An dem anderen Enden der Seitenwände 1 1 , 12 schließt sich jeweils ein
Verbindungsabschnitt 17 an. Über den jeweiligen Verbindungsabschnitt 17, sind die
Seitenwände 1 1 , 12 mit einer Außenwand 14 verbunden, welche parallel zur Innenwand 13 ausgebildet ist. Der polymere Grundkörper 1 umgibt eine Hohlkammer 2. Die Innenwand 13 weist Löcher 3 auf, die geeignet ausgelegt sind, so dass der der Hohlraum 2 mit
Trockenmittel (nicht gezeigt) gefüllt werden kann.
Die Materialstärke (Dicke) der Seitenwände 1 1 , 12, der Innenwand 13, der Außenwand 14 und der Verbindungsabschnitte 17 ist etwa gleich und beträgt beispielsweise 1 mm. Der polymere Grundkörper 1 weist beispielsweise eine Höhe von 6,5 mm und eine Breite von 15 mm auf.
Der Abstandhalter umfasst einen polymeren Grundkörper 1 , welcher beispielsweise SAN (Styrol-Acrynitril) aufweist, der in dieser Darstellung nicht gezeigte Glasfasern und
Glaskugeln enthält, die jedoch in der Fig. 2 schematisch dargestellt sind.
Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Teilansicht des in Fig. 1 mit der Bezeichnung II gestrichelt eingekreisten Ausschnitts des Abstandhalters. Die Glasfasern 15 und Glaskugeln 16 sind in dem Kunststoff im Wesentlichen homogen verteilt. Die Seitenwände 1 1 , 12, die Innenwand 13, die Außenwand 14 und die Verbindungsabschnitte 17 weisen die Glasfasern 15 und die Glaskugeln 16 auf, wie exemplarisch in den in Fig. 2 gezeigten Teilabschnitten der
Seitenwand 12 und des Verbindungsabschnitts 17 und Fig.3 gezeigt ist. Wenn der
Abstandhalter mittels eines Extrusionsverfahrens hergestellt wird, werden die Glasfasern durch die Druckeinwirkung bei der Extrusion eine Vorzugsrichtung einnehmen, die der Erstreckungsrichtung des Abstandhalters entspricht. Diese Vorzugsrichtung der Glasfasern ist in den schematischen Darstellungen in Fig. 2 und Fig. 3 nicht gezeigt, damit in der Schnittdarstellung die Glasfasern besser von den Glashohlkugeln unterscheidbar sind. Der Abstandhalter weist vorteilhafte Eigenschaften in der mechanischen Stabilität, der Längenausdehnung und der Wärmeleitfähigkeit auf. Er eignet sich daher in besonderem Maße für die Verwendung in Isoliergläsern, insbesondere im Fenster oder Fassadebereich von Gebäuden.
Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Isolierglas im Bereich des Abstandhalters. Das Isolierglas besteht aus zwei Glasscheiben 4, 5 aus Kalk-Natron-Glas mit Dicken von beispielsweise 3 mm, die über einen in einem Randbereich angeordneten erfindungsgemäßen Abstandhalter miteinander verbunden sind. Der Abstandhalter weist einen Grundkörper 1 auf, der Glasfaser 15 und Glaskugeln 16 enthält. Die Seitenwände 1 1 , 12 des Abstandhalters sind über jeweils eine Dichtungsschicht 6 mit den Glasscheiben 4, 5 verbunden. Die Dichtungsschicht 6 besteht beispielsweise aus Polyisobutylen. In einem Randraum des Isolierglases zwischen den Glasscheiben 4, 5 und dem Abstandhalter ist umlaufend eine äußere Dichtmasse 7 angeordnet. Die Dichtmasse 7 ist beispielsweise ein Silikonkautschuk. Die Hohlkammer 2 des Grundkörpers 1 ist mit einem Trockenmittel 8 gefüllt. Das Trockenmittel 8 ist beispielsweise ein Molekularsieb. Das Trockenmittel 8 nimmt eine zwischen den Glasscheiben 4, 5 und dem Abstandhalter vorhandene Restfeuchtigkeit auf und verhindert so das Beschlagen der Glasscheiben 4, 5 durch Kondensat im
Scheibenzwischenraum.
Beispiel 1
Es wurde ein erfindungsgemäßer Abstandhalter gemäß Fig. 1 hergestellt, der einen polymeren Grundkörper aus SAN (Styrol-Acrylnitril) mit 25 Gew.-% Glasfasern und 10 Gew.- % Glashohlkugeln aufwies. Zur Herstellung dieses Abstandhalters wurden Glasfaser-haltiges SAN und Glashohlkugeln in einem Schneckenextruder extrudiert. Anschließend wurden die Wärmeleitfähigkeit, die Dichte, die Längenausdehnung und mechanische Stabilität des Abstandhalters untersucht. Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefasst.
Vergleichsbeispiel
Das Vergleichsbeispiel unterscheidet sich von dem erfindungsgemäßen Beispiel durch den Anteil an Glashohlkugeln, der 5% betrug. Ansonsten wurde das Vergleichsbeispiel genauso durchgeführt wie das Beispiel. Es wurden ebenfalls die vorstehenden Eigenschaften des Abstandhalters untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefasst. Tabelle 1
Figure imgf000014_0001
SAN = Styrol-Acrylnitril, GF = Glasfaser, GB = Glashohlkugeln
Figure imgf000014_0002
Der erfindungsgemäße Abstandhalter im Beispiel wies im Gegensatz zum Abstandhalter des Vergleichsbeispiels eine geringe Wärmeleitfähigkeit bei reduzierter Dichte und
gleichbleibender Längenausdehnung und in etwa gleichbleibender Druckfestigkeit auf. Der Grund dafür sind die erfindungsgemäßen Anteile an Glashohlkugeln und Glasfasern im polymeren Grundkörper.
Der erfindungsgemäße Abstandhalter weist eine hervorragend sehr geringe
Wärmeleitfähigkeit auf. Dieses Ergebnis war für den Fachmann unerwartet und
überraschend.
Beispiel 2
Um den Einfluss des Glasfaseranteils auf die Längenausdehnung zu überprüfen, wurde eine Messreihe an Abstandshaltern aus SAN mit variierendem Glasfaseranteil, aber etwa gleichem Glashohlkugelanteil (um 8 %) durchgeführt. Es wurde jeweils der thermische Ausdehnungskoeffizienten (CTE) bei 20°C bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengefasst.
Tabelle 2
Glasfaseranteil Thermischer Ausdehnungs-koeffizient (10"6 K"1)
0 Gew. % 61 ,0 10 Gew. % 39,2
15 Gew. % 30,9
20 Gew. % 27,2
25 Gew. % 23,4
35 Gew. % 19,7
Abstandshalter aus Aluminium weisen einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von etwa 24 x10"6/K auf. Da die Isolierglassysteme auf diese klassischen Abstandshalter optimiert sind, ist es vorteilhaft, wenn der thermische Ausdehnungskoeffizient diesem Wert möglichst nahe kommt. Wie Tabelle 2 zu entnehmen ist, kann der Ausdehnungskoeffizient durch den Glasfaseranteil beeinflusst werden. Insbesondere ab einem Anteil von 15 Gew.-% werden vorteilhafte Werte erreicht.
Bezugszeichenliste:
1 polymerer Grundkörper
1 1 Seitenwand
12 Seitenwand
13 Innenwand
14 Außenwand
15 Glasfaser
16 Glashohlkugel
17 Verbindungsabschnitt
2 Hohlkammer
3 Loch
4 Glasscheibe
5 Glasscheibe
6 Dichtungsschicht
7 äußere Dichtungsmasse
8 Trockenmittel

Claims

Patentansprüche:
1 . Abstandhalter für Isolierverglasungen mit polymeren Grundkörper (1 ) und zwei parallel zueinander angeordneten Seitenwänden (1 1 , 12), die durch eine Innenwand (13) und eine Außenwand (14) miteinander verbunden sind, wobei die Seitenwände (1 1 , 12), die Innenwand (13) und die Außenwand (14) eine Hohlkammer (2) umgeben und wobei der polymere Grundkörper (1 ) einen Glasfaseranteil von 10 Gew.-% bis 40 Gew.- % und einen Glashohlkugelanteil von 1 Gew.-% bis 15 Gew.-% aufweist.
2. Abstandhalter nach Anspruch 1 , wobei der Glasfaseranteil zwischen 15 Gew.-% und 25 Gew.-% und der Glashohlkugelanteil zwischen 3 Gew.-% und 12 Gew.-% liegt.
3. Abstandhalter nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Glashohlkugeln (16) eine isostatische Druckfestigkeit im Bereich von 50 MPa bis 200 MPa, bevorzugt von 75 MPa bis 150 MPa, besonders bevorzugt von 90 MPa bis 130 MPa aufweisen.
4. Abstandhalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Glashohlkugeln (16) eine Nenndichte im Bereich von 0,4 g/cm3 bis 0,7 g/cm3, bevorzugt 0,42 g/cm3 bis 0,65 g/cm3, besonders bevorzugt 0,45 g/cm3 bis 0,61 g/cm3 aufweisen.
5. Abstandhalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Glashohlkugeln (16) einen durchschnittlichen Durchmesser im Bereich von 5 μηη bis 60 μηη, bevorzugt 10 μηη bis 40 μηη, besonders bevorzugt 15 μηη bis 25 μηη aufweisen.
6. Abstandhalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Glashohlkugeln (16) oberflächenbeschichtete Glashohlkugeln, bevorzugt oberflächenbeschichtete Borsilikat-Glashohlkugeln sind.
7. Abstandhalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Glashohlkugeln (16) luftgefüllt sind.
8. Abstandhalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der polymere Grundkörper (1 ) Polyethylen (PE), Polycarbonate (PC), Polypropylen (PP), Polystyrol, Polybutadien, Polynitrile, Polyester, Polyurethane, Polymethylmetacrylate, Polyacrylate, Polyamide, Polyethylenterephthalat (PET), Polybutylenterephthalat (PBT), Acrylnitril- Butadien-Styrol (ABS), Acrylester-Styrol-Acrylnitril (ASA), Acrylnitril-Butadien-Styrol- Polycarbonat (ABS/PC), Styrol-Acrylnitril (SAN), Polyethylenterephthalat-Polycarbonat (PET/PC), Polybutylenterephthalat-Polycarbonat (PBT/PC) oder Copolymere oder Derivate oder Gemische davon enthält.
9. Abstandhalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Abstandhalter eine thermische Wärmeleitfähigkeit von 0,09 W/(mK) bis 0,15 W/(mK) aufweist.
10. Abstandhalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Abstandhalter eine Dichte im Bereich von 0,85 g/cm3 bis 1 ,20 g/cm3 aufweist.
1 1 . Abstandhalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Glasfasern (15) und Glashohlkugeln (16) in dem polymeren Grundkörper (1 ) homogen oder im Wesentlichen homogen verteilt sind.
12. Abstandhalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Grundkörper (1 ) eine Isolationsfolie auf der Außenwand (14), den Verbindungsabschnitten (17) und teilweise auf den Seitenwänden (1 1 , 12) aufweist, wobei die Isolationsfolie mindestens eine polymere Folie enthält und die polymere Folie bevorzugt eine Dicke von 5 μηη bis 100 μηη, besonders bevorzugt von 15 μηη bis 60 μηη aufweist.
13. Isolierverglasung, mindestens umfassend zwei parallel zueinander angeordnete Glasscheiben (4, 5), einen im Randbereich zwischen den Glasscheiben (4, 5) angeordneten Abstandhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei jede
Seitenwand (1 1 , 12) einer der Glasscheiben (4, 5) zugewandt ist.
14. Verwendung eines Abstandhalters nach einem der Ansprüche 1 bis 12 in
Mehrfachverglasungen, bevorzugt in Isolierverglasungen, insbesondere
Fensterverglasungen oder Fassadenverglasungen von Gebäuden.
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