EP4392636A1 - Spacer with moisture barrier - Google Patents

Spacer with moisture barrier

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Publication number
EP4392636A1
EP4392636A1 EP22765547.9A EP22765547A EP4392636A1 EP 4392636 A1 EP4392636 A1 EP 4392636A1 EP 22765547 A EP22765547 A EP 22765547A EP 4392636 A1 EP4392636 A1 EP 4392636A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
barrier
spacer
layer
wall
insulating glass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22765547.9A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Florian CARRE
Jan Hagen
Walter Schreiber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Saint Gobain Glass France SAS
Compagnie de Saint Gobain SA
Original Assignee
Saint Gobain Glass France SAS
Compagnie de Saint Gobain SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Saint Gobain Glass France SAS, Compagnie de Saint Gobain SA filed Critical Saint Gobain Glass France SAS
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Pending legal-status Critical Current

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    • E06B3/663Elements for spacing panes
    • E06B3/66309Section members positioned at the edges of the glazing unit
    • E06B3/66361Section members positioned at the edges of the glazing unit with special structural provisions for holding drying agents, e.g. packed in special containers

Definitions

  • insulating glazing In addition to the nature and structure of the glass, the other components of insulating glazing are also of great importance. The seal and above all the spacer have a major impact on the quality of the insulating glazing. In insulating glazing, a circumferential spacer is fixed between two panes of glass, creating a gas-filled or air-filled inner pane cavity that is sealed against the ingress of moisture.
  • the document EP2719533 A1 discloses a spacer with a film which has a thin adhesive layer made of SiOx or AlOy on the side facing the secondary sealant.
  • the layer can be applied via various methods, such as in a vacuum process (sputtering, evaporation or plasma CVD) or by a reactive gas phase process (plasma CVD or ALD).
  • the film essentially contains polymeric layers that assume the moisture-proofing function.
  • Oriented EVOH layers in particular serve as a barrier layer against moisture.
  • the application of a further metal oxide layer between two polymeric layers is also disclosed.
  • a disadvantage of the EVOH layers is the higher cost compared to commercially available PET layers.
  • the spacer according to the invention for insulating glass units comprises at least one polymeric hollow profile with a first side wall, a second side wall arranged parallel thereto, a glazing interior wall, an exterior wall and a cavity.
  • the cavity is enclosed by the side walls, the glazing cavity wall and the outer wall.
  • the glazing interior wall is arranged essentially perpendicular to the side walls and connects the first side wall to the second side wall.
  • the side walls are the walls of the hollow profile to which the outer panes of the insulating glass unit are attached.
  • the interior glazing wall is the wall of the hollow profile that faces the interior cavity after installation in the finished insulating glass unit.
  • the outer wall is arranged substantially parallel to the glazing cavity wall and connects the first side wall to the second side wall. After installation in the finished insulating glass unit, the outer wall points to the outer space between the panes.
  • the spacer further comprises a moisture barrier on the outer wall, the first side wall and the second side wall of the polymeric hollow section.
  • the moisture barrier seals the interior space between the panes against the ingress of moisture and prevents the loss of an interior gas contained in the space between the panes.
  • the moisture barrier includes at least a first barrier layer and a second barrier layer, both deposited via atomic layer deposition.
  • the first barrier layer and the second barrier layer directly adjoin one another, ie they are in direct contact with one another. There is thus no further layer, such as an adhesive layer or a layer made of a polymeric material, between the first barrier layer and the second barrier layer.
  • the first barrier layer and the second barrier layer each have a maximum thickness of 15 nm.
  • the design as a "double layer” consisting of two directly adjacent layers achieves a surprisingly good barrier effect against the penetration of moisture, even though the individual layers are comparatively thin.
  • the first barrier layer and the second barrier layer are based independently of one another on a nitridic, oxidic, sulfidic or fluoridic compound. These materials can be produced as particularly dense layers via atomic layer deposition (ALD). Compared to elementary metal layers, these materials are characterized by lower thermal conductivity, which is advantageous for the heat-insulating properties of the spacer.
  • the moisture barrier can contain further layers such as barrier layers, polymeric layers or adhesive layers.
  • a layer is formed on the basis of a material or is based on a material, the majority of the layer consists of this material, in particular essentially of this material in addition to any impurities or dopings.
  • the proportion of the material is more than 50% by weight, preferably more than 70% by weight, particularly preferably more than 90% by weight, very particularly preferably more than 95% by weight.
  • Atomic layer deposition is a process for depositing everything from thin layers to atomic monolayers.
  • the components (atoms) of the material to be deposited are chemically bound to a carrier gas (so-called precursors and reactants).
  • precursors and reactants The respective precursor is chemically bonded to the surface to be coated, with a thin layer, usually a monolayer, being bonded to the surface.
  • the reaction chamber is then emptied and filled with a reactant. At a defined temperature, a reaction takes place between the bound precursor and the reactant, resulting in a layer of the desired compound formed on the surface to be coated.
  • the reaction products are then pumped out and the process is started over again by reintroducing the precursor into the reaction chamber. Individual layers are applied one after the other until the desired layer thickness is reached.
  • the moisture barrier is preferably applied in such a way that the areas of the two side walls bordering on the interior wall of the glazing are free of a moisture barrier.
  • a particularly good sealing of the spacer is achieved by attaching it to the entire outer wall up to the side walls.
  • the advantage of the areas on the side walls that remain free of moisture barriers is an improvement in the visual appearance when installed. If there is a moisture barrier that extends to the interior glazing wall, this becomes visible in the finished insulating glass unit. This is sometimes perceived as aesthetically unattractive.
  • the height of the area left free from the moisture barrier is preferably between 1 mm and 3 mm. In this embodiment, the moisture barrier is not visible in the finished insulating glass unit.

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Abstract

The invention relates to a spacer (I) for insulating glass units, said spacer comprising at least: - a polymeric hollow profile (1) comprising a first side wall (2.1) and a second side wall (2.2) arranged parallel thereto, and a glazing interior wall (3) which connects the side walls (2.1, 2.2) to one another; an outer wall (5) which is arranged substantially parallel to the glazing interior wall (3) and connects the side walls (2.1, 2.2) to one another; a cavity (8) which is enclosed by the side walls (2.1, 2.2), the glazing interior wall (3), and the outer wall (5); and a moisture barrier (20) on the first side wall (2.1), the outer wall (5), and on the second side wall (2.2) of the polymeric hollow body (1). The moisture barrier (20) comprises at least one first barrier layer (21) and a directly adjacent second barrier layer (22), both barrier layers being deposited via atomic layer deposition (ALD), the first barrier layer (21) and the second barrier layer (22) both having a thickness of a maximum 15nm, the first barrier layer (21) and the second barrier layer (22) being based, independently of each other on a nitride, oxide, sulphide or fluride compound.

Description

Abstandhalter mit Feuchtigkeitsbarriere Moisture barrier spacer
Die Erfindung betrifft einen Abstandhalter für Isolierglaseinheiten, eine Isolierglaseinheit und deren Verwendung. The invention relates to a spacer for insulating glass units, an insulating glass unit and their use.
Isolierverglasungen enthalten in der Regel mindestens zwei Scheiben aus Glas oder polymeren Materialien. Die Scheiben sind über einen vom Abstandhalter (Spacer) definierten Gas- oder Vakuumraum voneinander getrennt. Das Wärmedämmvermögen von Isolierglas ist deutlich höher als das von 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 Abkühlung eines Gebäudes im Winter. Insulating glazing usually contains at least two panes made of glass or polymeric materials. The panes are separated from one another by a gas or vacuum space defined by the spacer. The thermal insulation capacity of insulating glass is significantly higher than that of single glass and can be further increased and improved in triple glazing or with special coatings. For example, coatings containing silver enable reduced transmission of infrared radiation and thus reduce the cooling of a building in winter.
Neben der Beschaffenheit und dem Aufbau des Glases sind auch die weiteren Komponenten einer Isolierverglasung von großer Bedeutung. Die Dichtung und vor allem der Abstandhalter haben einen großen Einfluss auf die Qualität der Isolierverglasung. In einer Isolierverglasung wird ein umlaufender Abstandhalter zwischen zwei Glasscheiben befestigt, sodass ein gasgefüllter oder luftgefüllter innerer Scheibenzwischenraum entsteht, der gegen das Eindringen von Feuchtigkeit abgedichtet ist. In addition to the nature and structure of the glass, the other components of insulating glazing are also of great importance. The seal and above all the spacer have a major impact on the quality of the insulating glazing. In insulating glazing, a circumferential spacer is fixed between two panes of glass, creating a gas-filled or air-filled inner pane cavity that is sealed against the ingress of moisture.
Die wärmeisolierenden Eigenschaften von Isolierverglasungen werden ganz wesentlich vom Wärmeleitvermögen im Bereich des Randverbunds, insbesondere des Abstandhalters beeinflusst. Bei metallischen Abstandhaltern kommt es durch die hohe thermische Leitfähigkeit des Metalls zur Ausbildung einer Wärmebrücke am Rand des Glases. Diese Wärmebrücke führt einerseits zu Wärmeverlusten im Randbereich der Isolierverglasung und andererseits bei hoher Luftfeuchtigkeit und niedrigen Außentemperaturen zur Bildung von Kondensat auf der Innenscheibe im Bereich des Abstandshalters. Um diese Probleme zu lösen, werden vermehrt thermisch optimierte, sogenannte „Warme-Kante“-Systeme eingesetzt, bei denen die Abstandhalter aus Materialien mit geringerer Wärmeleitfähigkeit, insbesondere Kunststoffen bestehen. The thermal insulation properties of insulating glazing are significantly influenced by the thermal conductivity in the area of the edge seal, in particular the spacer. With metal spacers, the high thermal conductivity of the metal causes a thermal bridge to form at the edge of the glass. On the one hand, this thermal bridge leads to heat loss in the edge area of the insulating glazing and, on the other hand, to the formation of condensate on the inner pane in the area of the spacer in the event of high humidity and low outside temperatures. In order to solve these problems, thermally optimized, so-called "warm edge" systems are increasingly being used, in which the spacers are made of materials with lower thermal conductivity, in particular plastics.
Insbesondere Abstandhalter basierend auf Kunststoff-Grundkörpern benötigen eine zusätzliche Abdichtung, um den Verlust einer Gasfüllung aus dem inneren Scheibenzwischenraum und das Eindringen von Feuchtigkeit in den inneren Scheibenzwischenraum zu verhindern oder soweit es geht zu unterbinden. Eine Möglichkeit dafür ist zum Beispiel das Aufbringen dünner metallischer Folien aus Aluminium oder Edelstahl. Nachteile reiner metallischer Folien sind die hohen Materialkosten und die hohe Wärmeleitfähigkeit von Metallen. Da der Abstandhalter Teil des Randverbunds der Isolierverglasung ist, wird eine möglichst niedrige Wärmeleitung durch den Abstandhalter angestrebt, um die Ausbildung einer Wärmebrücke zu unterbinden. In particular, spacers based on plastic base bodies require an additional seal to prevent the loss of gas filling from the inner space between the panes and the penetration of moisture into the inner To prevent or as far as possible to prevent gaps between the panes. One possibility for this is, for example, the application of thin metallic foils made of aluminum or stainless steel. Disadvantages of pure metallic foils are the high material costs and the high thermal conductivity of metals. Since the spacer is part of the edge bond of the insulating glazing, the aim is to keep heat conduction through the spacer as low as possible in order to prevent the formation of a thermal bridge.
Verbesserte Ergebnisse werden erzielt durch den Einsatz von Mehrschichtfolien, die sowohl metallische als auch polymere Schichten enthalten, wie beispielsweise offenbart in der WO 2013/104507 A1. Hier werden bevorzugt mehrere metallische oder keramische Schichten eingesetzt, die abwechselnd mit polymeren Schichten angeordnet sind um eine besonders gute Abdichtung bei gleichzeitig niedriger Wärmeleitung zu erhalten. Die Schichten werden bevorzugt durch Aufdampfen erzeugt. Improved results are achieved through the use of multilayer films that contain both metallic and polymeric layers, as disclosed, for example, in WO 2013/104507 A1. A plurality of metallic or ceramic layers are preferably used here, which are arranged alternately with polymer layers in order to obtain a particularly good seal with low heat conduction at the same time. The layers are preferably produced by vapor deposition.
Das Dokument EP2719533 A1 offenbart hierzu einen Abstandhalter mit einer Folie, die an der zum sekundären Dichtmittel weisenden Seite eine dünne Haftschicht aus SiOx oder AlOy aufweist. Die Schicht kann aufgebracht werden über verschiedene Verfahren, wie zum Beispiel in einem Vakuumprozess (Sputtern, Verdampfen oder Plasma-CVD) oder durch einen reaktiven Gasphasenprozess (Plasma-CVD oder ALD). Die Folie enthält außer der dünnen Haftschicht im Wesentlichen polymere Schichten, die die feuchtigkeitsabdichtende Funktion übernehmen. Als Sperrschicht gegen Feuchtigkeit dienen insbesondere orientierte EVOH-Schichten. Es ist zudem die Anbringung einer weiteren Metalloxidschicht zwischen zwei polymeren Schichten offenbart. Ein Nachteil der EVOH-Schichten sind die höheren Kosten im Vergleich zu handelsüblichen PET-Schichten. For this purpose, the document EP2719533 A1 discloses a spacer with a film which has a thin adhesive layer made of SiOx or AlOy on the side facing the secondary sealant. The layer can be applied via various methods, such as in a vacuum process (sputtering, evaporation or plasma CVD) or by a reactive gas phase process (plasma CVD or ALD). In addition to the thin adhesive layer, the film essentially contains polymeric layers that assume the moisture-proofing function. Oriented EVOH layers in particular serve as a barrier layer against moisture. The application of a further metal oxide layer between two polymeric layers is also disclosed. A disadvantage of the EVOH layers is the higher cost compared to commercially available PET layers.
Die Verwendung von ALD als Verfahren zur Herstellung von dünnen Schichten auf polymeren Substraten ist zum Beispiel in der EP1629543 B1 offenbart. Dabei ist insbesondere offenbart, wie elektronische Bauteile sauerstoffdicht verpackt werden können unter Verwendung von bis zu 100 nm dicken Einzelschichten. Des Weiteren offenbart WO 03008110 A1 die Aufbringung von bis zu 100 nm dicken anorganischen Schichten auf organischen Poylmeren. Entscheidend für die Dichtigkeit einer Mehrschichtfolie sind die Barriereschichten aus Metall, Metalloxid oder bestimmten Polymeren. Um eine hohe Dichtigkeit und gleichzeitig eine geringe Wärmeleitung zu erreichen, werden zumeist mehrere Schichten aus Metall oder Metalloxid verwendet. Es ist erstrebenswert, die Anzahl und die Dicke der Barriereschichten zu verringern, um den Materialaufwand und damit den Kostenaufwand möglichst gering zu halten. The use of ALD as a method for producing thin layers on polymeric substrates is disclosed, for example, in EP1629543 B1. In particular, it is disclosed how electronic components can be packaged in an oxygen-tight manner using individual layers up to 100 nm thick. Furthermore, WO 03008110 A1 discloses the application of inorganic layers up to 100 nm thick on organic polymers. The barrier layers made of metal, metal oxide or certain polymers are decisive for the tightness of a multi-layer film. In order to achieve high tightness and at the same time low heat conduction, several layers of metal or metal oxide are usually used. It is desirable to reduce the number and the thickness of the barrier layers in order to keep the amount of material and thus the cost as low as possible.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Abstandhalter bereitzustellen, der die oben genannten Nachteile nicht aufweist, sowie eine verbesserte Isolierglaseinheit bereitzustellen. It is the object of the present invention to provide an improved spacer which does not have the disadvantages mentioned above, and to provide an improved insulating glass unit.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird erfindungsgemäß durch einen Abstandhalter für Isolierglaseinheiten nach dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor. The object of the present invention is achieved according to the invention by a spacer for insulating glass units according to independent claim 1. Preferred embodiments of the invention emerge from the dependent claims.
Eine erfindungsgemäße Isolierglaseinheit und deren erfindungsgemäße Verwendung gehen aus weiteren unabhängigen Ansprüchen hervor. An insulating glass unit according to the invention and its use according to the invention emerge from further independent claims.
Der erfindungsgemäße Abstandhalter für Isolierglaseinheiten umfasst mindestens ein polymeres Hohlprofil mit einer ersten Seitenwand, einer parallel dazu angeordneten zweiten Seitenwand, einer Verglasungsinnenraumwand, einer Außenwand und einem Hohlraum. Der Hohlraum wird von den Seitenwänden, der Verglasungsinnenraumwand und der Außenwand umschlossen. Die Verglasungsinnenraumwand ist dabei im Wesentlichen senkrecht zu den Seitenwänden angeordnet und verbindet die erste Seitenwand mit der zweiten Seitenwand. Die Seitenwände sind die Wände des Hohlprofils, an denen die äußeren Scheiben der Isolierglaseinheit angebracht werden. Die Verglasungsinnenraumwand ist die Wand des Hohlprofils, die nach Einbau in die fertige Isolierglaseinheit zum inneren Scheibenzwischenraum weist. Die Außenwand ist im Wesentlichen parallel zur Verglasungsinnenraumwand angeordnet und verbindet die erste Seitenwand mit der zweiten Seitenwand. Die Außenwand weist nach Einbau in die fertige Isolierglaseinheit zum äußeren Scheibenzwischenraum. The spacer according to the invention for insulating glass units comprises at least one polymeric hollow profile with a first side wall, a second side wall arranged parallel thereto, a glazing interior wall, an exterior wall and a cavity. The cavity is enclosed by the side walls, the glazing cavity wall and the outer wall. The glazing interior wall is arranged essentially perpendicular to the side walls and connects the first side wall to the second side wall. The side walls are the walls of the hollow profile to which the outer panes of the insulating glass unit are attached. The interior glazing wall is the wall of the hollow profile that faces the interior cavity after installation in the finished insulating glass unit. The outer wall is arranged substantially parallel to the glazing cavity wall and connects the first side wall to the second side wall. After installation in the finished insulating glass unit, the outer wall points to the outer space between the panes.
Der Abstandhalter umfasst weiterhin eine Feuchtigkeitsbarriere auf der Außenwand, der ersten Seitenwand und der zweiten Seitenwand des polymeren Hohlprofils. Die Feuchtigkeitsbarriere dichtet den inneren Scheibenzwischenraum gegen das Eindringen von Feuchtigkeit ab und verhindert den Verlust eines im inneren Scheibenzwischenraum enthaltenen Gases. Die Feuchtigkeitsbarriere umfasst mindestens eine erste Barriereschicht und eine zweite Barriereschicht, die beide über Atomlagenabscheidung abgeschieden sind. Die erste Barriereschicht und die zweite Barriereschicht grenzen unmittelbar aneinander, das heißt sie stehen in direktem Kontakt miteinander. Zwischen der ersten Barriereschicht und der zweiten Barriereschicht befindet sich somit keine weitere Schicht, wie eine Klebeschicht oder eine Schicht aus einem polymeren Material. Die erste Barriereschicht und die zweite Barriereschicht haben jeweils eine Dicke von höchstens 15 nm. Durch die Ausführung als „Doppelschicht“ aus zwei direkt aneinandergrenzenden Schichten wird eine überraschend gute Barrierewirkung gegenüber dem Eindringen von Feuchtigkeit erzielt, obwohl die Einzelschichten vergleichsweise dünn sind. Die erste Barriereschicht und die zweite Barriereschicht basieren unabhängig voneinander auf einer nitridischen, oxidischen, sulfidischen oder fluoridischen Verbindung. Diese Materialien lassen sich als besonders dichte Schichten über Atomlagenabscheidung (atomic layer deposition, ALD) erzeugen. Im Vergleich zu elementaren Metallschichten zeichnen sich diese Materialien durch eine geringere Wärmeleitfähigkeit aus, was vorteilhaft ist für die wärmeisolierenden Eigenschaften des Abstandhalters. Die Feuchtigkeitsbarriere kann weitere Schichten wie Barriereschichten, polymere Schichten oder Klebeschichten enthalten. The spacer further comprises a moisture barrier on the outer wall, the first side wall and the second side wall of the polymeric hollow section. The moisture barrier seals the interior space between the panes against the ingress of moisture and prevents the loss of an interior gas contained in the space between the panes. The moisture barrier includes at least a first barrier layer and a second barrier layer, both deposited via atomic layer deposition. The first barrier layer and the second barrier layer directly adjoin one another, ie they are in direct contact with one another. There is thus no further layer, such as an adhesive layer or a layer made of a polymeric material, between the first barrier layer and the second barrier layer. The first barrier layer and the second barrier layer each have a maximum thickness of 15 nm. The design as a "double layer" consisting of two directly adjacent layers achieves a surprisingly good barrier effect against the penetration of moisture, even though the individual layers are comparatively thin. The first barrier layer and the second barrier layer are based independently of one another on a nitridic, oxidic, sulfidic or fluoridic compound. These materials can be produced as particularly dense layers via atomic layer deposition (ALD). Compared to elementary metal layers, these materials are characterized by lower thermal conductivity, which is advantageous for the heat-insulating properties of the spacer. The moisture barrier can contain further layers such as barrier layers, polymeric layers or adhesive layers.
Ist eine Schicht auf Basis eines Materials ausgebildet oder basiert auf einem Material, so besteht die Schicht mehrheitlich aus diesem Material, insbesondere im Wesentlichen aus diesem Material neben etwaigen Verunreinigungen oder Dotierungen. Der Anteil des Materials beträgt mehr als 50 Gew.-%, bevorzugt mehr als 70 Gew.-%, besonders bevorzugt mehr als 90 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt mehr als 95 Gew.-%. If a layer is formed on the basis of a material or is based on a material, the majority of the layer consists of this material, in particular essentially of this material in addition to any impurities or dopings. The proportion of the material is more than 50% by weight, preferably more than 70% by weight, particularly preferably more than 90% by weight, very particularly preferably more than 95% by weight.
Die Atomlagenabscheidung (atomic layer deposition, ALD) ist ein Verfahren zur Abscheidung von dünnen Schichten, bis hin zu atomaren Monolagen. Die Bestandteile (Atome) des abzuscheidenden Materials sind in chemischer Form an ein Trägergas gebunden (sogenannte Präkursoren und Reaktanten). Der jeweilige Präkursor wird dabei chemisch an die zu beschichtende Oberfläche gebunden, wobei eine dünne Schicht, üblicherweise eine Monoschicht an der Oberfläche gebunden wird. Anschließend wird die Reaktionskammer geleert und mit einem Reaktanten befüllt. Bei einer definierten Temperatur findet eine Reaktion zwischen dem gebundenen Präkursor und dem Reaktanten statt, sodass eine Lage der gewünschten Verbindung auf der zu beschichtenden Oberfläche entsteht. Die Reaktionsprodukte werden dann abgepumpt und der Prozess wird wieder von vorne begonnen, indem wieder der Präkursor in die Reaktionskammer eingeleitet wird. So werden nacheinander einzelne Lagen aufgebracht bis die gewünschte Schichtdicke erreicht ist. Zwischen den einzelnen Abscheideschritten kann die Reaktionskammer mit einem Inertgas, beispielsweise Argon, gespült werden. Charakteristisch für ALD ist der selbstbegrenzende Charakter der Teilreaktionen: der Reaktant und der Präkursor reagieren nicht mit sich selbst oder Liganden von sich selbst, was das Schichtwachstum einer Teilreaktion bei beliebig langer Zeit und Gasmenge auf maximal eine Monolage begrenzt. So können sehr dichte Schichten mit präzise eingestellter Schichtdicke erzeugt werden. Da das Gas sich gleichmäßig in der Reaktionskammer verteilt, werden die Gegenstände unabhängig von ihrer geometrischen Form vollständig beschichtet, abgesehen von etwaigen Auflageflächen. Geeignete Präkursoren und Reaktanten sind dem Fachmann bekannt und zum Beispiel veröffentlich in M. Leskela and M. Ritala, „ALD precursor chemistry: Evolution and future challenges“ in Journal de Physique IV, vol. 9, 837-852 (1999) oder in WO 03008110A1 und den dort angegebenen Verweisen. Atomic layer deposition (ALD) is a process for depositing everything from thin layers to atomic monolayers. The components (atoms) of the material to be deposited are chemically bound to a carrier gas (so-called precursors and reactants). The respective precursor is chemically bonded to the surface to be coated, with a thin layer, usually a monolayer, being bonded to the surface. The reaction chamber is then emptied and filled with a reactant. At a defined temperature, a reaction takes place between the bound precursor and the reactant, resulting in a layer of the desired compound formed on the surface to be coated. The reaction products are then pumped out and the process is started over again by reintroducing the precursor into the reaction chamber. Individual layers are applied one after the other until the desired layer thickness is reached. The reaction chamber can be flushed with an inert gas, for example argon, between the individual deposition steps. Characteristic of ALD is the self-limiting character of the partial reactions: the reactant and the precursor do not react with themselves or ligands of themselves, which limits the layer growth of a partial reaction to a maximum of one monolayer for any length of time and amount of gas. In this way, very dense layers with a precisely adjusted layer thickness can be created. Since the gas is evenly distributed in the reaction chamber, the objects are completely coated, regardless of their geometric shape, apart from any supporting surfaces. Suitable precursors and reactants are known to those skilled in the art and are published, for example, in M. Leskela and M. Ritala, "ALD precursor chemistry: Evolution and future challenges" in Journal de Physique IV, vol. 9, 837-852 (1999) or in WO 03008110A1 and the references cited there.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste Barriereschicht und / oder die zweite Barriereschicht eine nitridische Barriereschicht. Zur Erzeugung von nitridischen ALD-Beschichtungen kann beispielsweise Ammoniak (NH3) als Reaktant eingesetzt werden. Geeignete Präkursoren sind die entsprechenden Halogenide, wie zum Beispiel ein Metallhalogenid. Bevorzugte Nitride sind die Nitride von, Titan, Zirkonium, Hafnium, Vanadium, Niob, Tantal, Chrom, Molybdän, Wolfram, Eisen, Cobalt, Nickel, Bor, Aluminium, Gallium, Indium, Silizium und Zinn. Diese Nitride können gut über ALD abgeschieden werden. Besonders bevorzugt sind Nitride von Bor, Silizium, Titan, Zirkonium, Hafnium und Aluminium und Gemische davon. Barriereschichten mit diesen Nitriden weisen eine besonders hohe Dichtigkeit auf. Die Nitride können stöchiometrisch, unter- oder überstöchiometrisch ausgebildet sein. Bevorzugt sind die Nitride stöchiometrisch ausgebildet, was durch die Abscheidung von Monolagen mittels Atomlagenabscheidung möglich ist. Beispielsweise bevorzugt sind SiaN4, TiN, ZrN, HfN, AIN. In a preferred embodiment, the first barrier layer and/or the second barrier layer is a nitridic barrier layer. For example, ammonia (NH3) can be used as a reactant to produce nitridic ALD coatings. Suitable precursors are the corresponding halides, such as a metal halide. Preferred nitrides are the nitrides of titanium, zirconium, hafnium, vanadium, niobium, tantalum, chromium, molybdenum, tungsten, iron, cobalt, nickel, boron, aluminum, gallium, indium, silicon and tin. These nitrides can be deposited well over ALD. Particularly preferred are nitrides of boron, silicon, titanium, zirconium, hafnium and aluminum and mixtures thereof. Barrier layers with these nitrides have a particularly high impermeability. The nitrides can be stoichiometric, under- or over-stoichiometric. The nitrides are preferably formed stoichiometrically, which is possible by depositing monolayers by means of atomic layer deposition. For example, preference is given to SiaN4, TiN, ZrN, HfN, AlN.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die erste Barriereschicht und / oder die zweite Barriereschicht eine oxidische Barriereschicht. Zur Erzeugung von ALD- Beschichtungen aus einem Metalloxid sind zum Beispiel geeignete Präkursoren die entsprechende Methyl-Metall-Verbindung oder das entsprechende Metallchlorid einerseits und als Reaktanten Wasserdampf oder Ozon andererseits. Bevorzugte Oxide sind die Oxide von Magnesium, Calcium, Strontium, Barium, Scandium, Yttrium, Titan, Zirkonium, Hafnium, Vanadium, Niob, Tantal, Chrom, Molybdän, Wolfram, Mangan, Eisen, Cobalt, Nickel, Zink, Aluminium, Gallium, Indium, Silizium, Germanium, Zinn und Bismuth. Besonders bevorzugt sind Oxide von Aluminium, Chrom, Silizium, Titan, Zirkonium, Hafnium und Gemische davon. Die Oxide können stöchiometrisch, unter- oder überstöchiometrisch ausgebildet sein. Bevorzugt sind die Oxide stöchiometrisch ausgebildet, was durch die Abscheidung von Monolagen mittels Atomlagenabscheidung möglich ist. Bevorzugt sind zum Beispiel AI2O3, C^Os, SiÜ2, TiÜ2, ZrÜ2, HfO2 oder AhTiOs. In a further preferred embodiment, the first barrier layer and/or the second barrier layer is an oxidic barrier layer. Suitable precursors for producing ALD coatings from a metal oxide are, for example, corresponding methyl metal compound or the corresponding metal chloride on the one hand and water vapor or ozone as reactants on the other hand. Preferred oxides are the oxides of magnesium, calcium, strontium, barium, scandium, yttrium, titanium, zirconium, hafnium, vanadium, niobium, tantalum, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, iron, cobalt, nickel, zinc, aluminum, gallium, indium, silicon, germanium, tin and bismuth. Especially preferred are oxides of aluminum, chromium, silicon, titanium, zirconium, hafnium and mixtures thereof. The oxides can be stoichiometric, under- or over-stoichiometric. The oxides are preferably formed stoichiometrically, which is possible by depositing monolayers by means of atomic layer deposition. For example, Al2O3, C^Os, SiO2, TiO2, ZrO2, HfO2 or AhTiOs are preferred.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die erste Barriereschicht und / oder die zweite Barriereschicht eine sulfidische Barriereschicht. Zur Erzeugung von sulfidischen ALD-Beschichtungen kann beispielsweise Schwefelwasserstoff (H2S) als Reaktant eingesetzt werden. Geeignete Präkursoren sind die entsprechenden Halogenide, wie zum Beispiel ein Metallhalogenid. Bevorzugte Sulfide sind die von Titan, Molybdän, Wolfram, Mangan, Eisen, Cobalt, Nickel, Zink, Aluminium, Gallium, Indium, Germanium, Zinn und Bismuth. Besonders bevorzugt sind die Sulfide von Eisen und Cobalt Die Sulfide können stöchiometrisch, unter- oder überstöchiometrisch ausgebildet sein. Bevorzugt sind die Sulfide stöchiometrisch ausgebildet, was durch die Abscheidung von Monolagen mittels Atomlagenabscheidung möglich ist. In a further preferred embodiment, the first barrier layer and/or the second barrier layer is a sulfidic barrier layer. For example, hydrogen sulfide (H2S) can be used as a reactant to produce sulfidic ALD coatings. Suitable precursors are the corresponding halides, such as a metal halide. Preferred sulfides are those of titanium, molybdenum, tungsten, manganese, iron, cobalt, nickel, zinc, aluminum, gallium, indium, germanium, tin and bismuth. The sulfides of iron and cobalt are particularly preferred. The sulfides can be stoichiometric, under- or over-stoichiometric. The sulphides are preferably formed stoichiometrically, which is possible by depositing monolayers by means of atomic layer deposition.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die erste Barriereschicht und / oder die zweite Barriereschicht eine fluoridische Barriereschicht. Bevorzugt sind Fluoride von Lithium, Natrium, Kalium, Rubidium, Cäsium, Magnesium, Calcium, Strontium, Barium, Zink und Aluminium. Besonders bevorzugt sind Fluoride von Magnesium, Calcium, Strontium, Barium. Die Fluoride können stöchiometrisch, unter- oder überstöchiometrisch ausgebildet sein. Bevorzugt sind die Fluoride stöchiometrisch ausgebildet, was durch die Abscheidung von Monolagen mittels Atomlagenabscheidung möglich ist. In a further preferred embodiment, the first barrier layer and/or the second barrier layer is a fluoride barrier layer. Fluorides of lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium, magnesium, calcium, strontium, barium, zinc and aluminum are preferred. Fluorides of magnesium, calcium, strontium, barium are particularly preferred. The fluorides can be stoichiometric, under- or over-stoichiometric. The fluorides are preferably formed stoichiometrically, which is possible by depositing monolayers by means of atomic layer deposition.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die erste Barriereschicht unmittelbar auf dem polymeren Hohlprofil aufgebracht. Die unmittelbare Aufbringung bedeutet, dass die erste Barriereschicht direkt mit ALD auf dem polymeren Hohlprofil aufgebracht ist, sodass keine Klebeschicht oder polymere Schicht dort angeordnet ist. Eine Vorbehandlung des polymeren Hohlprofils mit einem Lösungsmittel, einer Plasmaaktivierung oder ähnlichem ist möglich. Bei der unmittelbaren Aufbringung ist jedoch keine Klebeschicht vorgesehen. Direkt angrenzend an die erste Barriereschicht ist die zweite Barriereschicht angeordnet. Ein großer Vorteil des Aufbringens einer Beschichtung mithilfe von ALD ist, dass auch komplizierte Geometrien mit dichten definierten Schichten gleichmäßig beschichtet werden. Bevorzugt werden keine polymeren Schichten auf das polymere Hohlprofil aufgebracht, sodass die Feuchtigkeitsbarriere in diesem Fall nur Barriereschichten umfasst, die bevorzugt alle über ALD aufgebracht sind. In a further preferred embodiment, the first barrier layer is applied directly to the polymeric hollow profile. The direct application means that the first barrier layer is applied directly to the polymeric hollow profile with ALD, so that no adhesive layer or polymeric layer is arranged there. One Pretreatment of the polymeric hollow profile with a solvent, plasma activation or the like is possible. In the case of direct application, however, no adhesive layer is provided. The second barrier layer is arranged directly adjacent to the first barrier layer. A major advantage of applying a coating using ALD is that even complicated geometries with dense, defined layers can be coated evenly. No polymeric layers are preferably applied to the polymeric hollow profile, so that in this case the moisture barrier only comprises barrier layers, which are preferably all applied via ALD.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Feuchtigkeitsbarriere in Form einer Folie über einen Kleber auf dem polymeren Hohlprofil angebracht. Die Feuchtigkeitsbarriere umfasst in diesem Fall mindestens eine polymere Schicht, auf der die Barriereschichten aufgebracht sind. Die Beschichtung von Folien mit Barriereschichten über ALD erfolgt unabhängig von der Herstellung des polymeren Hohlprofils. Dies ermöglicht eine flexible Anpassung der Herstellung von Abstandhaltern mit unterschiedlichen Anforderungen durch einen Austausch der Folie. Bevorzugt ist die Feuchtigkeitsbarriere auf das polymere Hohlprofil über einen nichtgasenden Kleber aufgeklebt. Der Unterschied in der Längenausdehnung zwischen Feuchtigkeitsbarriere und polymerem Hohlprofil kann zu thermischen Spannungen führen. Durch die Anbringung der Feuchtigkeitsbarriere über einen Kleber können über die Elastizität des Klebers gegebenenfalls Spannungen aufgenommen werden. Als Kleber kommen thermoplastische Kleber, aber auch reaktive Kleber, wie Mehrkomponentenkleber in Frage. Bevorzugt wird als Kleber ein thermoplastisches Polyurethan oder ein Polymethacrylat verwendet. Dieses hat sich in Versuchen als besonders geeignet erwiesen. In a further preferred embodiment, the moisture barrier is attached to the polymeric hollow profile in the form of a film via an adhesive. In this case, the moisture barrier comprises at least one polymeric layer on which the barrier layers are applied. Films with barrier layers are coated via ALD independently of the manufacture of the polymer hollow profile. This enables a flexible adaptation of the production of spacers with different requirements by changing the foil. The moisture barrier is preferably glued to the polymeric hollow profile using a non-gassing adhesive. The difference in linear expansion between the moisture barrier and the polymeric hollow profile can lead to thermal stresses. By attaching the moisture barrier via an adhesive, stresses can be absorbed via the elasticity of the adhesive. Thermoplastic adhesives, but also reactive adhesives, such as multi-component adhesives, can be used as adhesives. A thermoplastic polyurethane or a polymethacrylate is preferably used as the adhesive. This has proven to be particularly suitable in tests.
Bevorzugt umfasst die Feuchtigkeitsbarriere mindestens zwei polymere Schichten, bevorzugt genau zwei, drei oder vier polymere Schichten, besonders bevorzugt zwei oder drei polymere Schichten. Die polymeren Schichten dienen zum einen als Trägermaterial und als Zwischenschichten zwischen den Barriereschichten The moisture barrier preferably comprises at least two polymeric layers, preferably exactly two, three or four polymeric layers, particularly preferably two or three polymeric layers. The polymeric layers serve as a carrier material and as intermediate layers between the barrier layers
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Feuchtigkeitsbarriere keine Barriereschichten auf Basis eines elementaren Metalls. Bevorzugt umfasst die Feuchtigkeitsbarriere ausschließlich anorganische Barriereschichten auf Basis von nitridischen, oxidischen, sulfidischen oder fluoridischen Verbindung. Elementare Metalle haben dagegen eine relativ hohe Wärmeleitfähigkeit, was von Nachteil ist für die wärmeisolierenden Eigenschaften des Abstandhalters. In another preferred embodiment, the moisture barrier does not include barrier layers based on an elemental metal. The moisture barrier preferably comprises exclusively inorganic barrier layers based on nitridic, oxidic, sulfidic or fluoridic compounds. elementals On the other hand, metals have a relatively high thermal conductivity, which is disadvantageous for the heat-insulating properties of the spacer.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält eine polymere Schicht Polyethylenterephthalat (PET), Polyvinylidenchlorid (PVdC), Polyamide (PA), Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), orientiertes Polypropylen (oPP), biaxial orientiertes Polypropylen (boPP), orientiertes Polyethylenterephthalat (oPET), biaxial orientiertes Polyethylenterephthalat (boPET). Bevorzugt ist die polymere Schicht bzw. jede polymere Schicht auf Basis jeweils eines der genannten Polymere ausgebildet. Die genannten Polymere sind besonders geeignet zur Beschichtung mit ALD und geeignet als Folien für Abstandhalter von Isolierverglasungen. Besonders bevorzugt enthält die polymere Schicht PET, oPP, boPP, oPET oder boPET, die sich besonders gut mit ALD beschichten lassen und gute Haftungseigenschaften zu den Barriereschichten aufweisen. Orientiertes Polypropylen und orientiertes Polyethylenterephthalat sind in eine Richtung gereckte Folien. Folien aus boPP und boPET sind in Längsrichtung und in Querrichtung verstreckt. Durch das Verstrecken werden die Folien widerstandsfähiger als die ursprünglichen Folien. In a further preferred embodiment, a polymeric layer contains polyethylene terephthalate (PET), polyvinylidene chloride (PVdC), polyamides (PA), polyethylene (PE), polypropylene (PP), oriented polypropylene (oPP), biaxially oriented polypropylene (boPP), oriented polyethylene terephthalate ( oPET), biaxially oriented polyethylene terephthalate (boPET). The polymeric layer or each polymeric layer is preferably formed on the basis of one of the polymers mentioned. The polymers mentioned are particularly suitable for coating with ALD and suitable as films for spacers in insulating glazing. The polymer layer particularly preferably contains PET, oPP, boPP, oPET or boPET, which can be coated particularly well with ALD and have good adhesion properties to the barrier layers. Oriented polypropylene and oriented polyethylene terephthalate are unidirectionally stretched films. Films made from boPP and boPET are stretched lengthwise and crosswise. Stretching makes the films more resilient than the original films.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform hat die polymere Schicht beziehungsweise haben alle polymeren Schichten eine Dicke von 5 pm bis 50 pm, bevorzugt von 10 pm bis 35 pm, besonders bevorzugt von 12 pm bis 25 pm. In diesen Bereichen lassen sich die einzelnen Schichten gut verarbeiten und sind kostengünstig erhältlich. In a further preferred embodiment, the polymeric layer or all polymeric layers have a thickness of 5 μm to 50 μm, preferably 10 μm to 35 μm, particularly preferably 12 μm to 25 μm. In these areas, the individual layers can be easily processed and are available at low cost.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält die Feuchtigkeitsbarriere keine polymere Schicht auf Basis von Ethylenvinylalkohl (EVOH). EVOH-Schichten dienen selbst als Feuchtigkeitsbarriereschichten, sind jedoch relativ kostenintensiv und je nach Dicke der Schicht weniger dicht als anorganische Barriereschichten. Der Vorteil der erfindungsgemäßen Feuchtigkeitsbarriere ist die besonders dünne Ausführung der Barriereschichten, die trotzdem eine hohe Dichtigkeit liefern, sodass keine EVOH- Schichten als zusätzliche Barriere benötigt werden. In a further preferred embodiment, the moisture barrier does not contain a polymeric layer based on ethylene vinyl alcohol (EVOH). EVOH layers themselves serve as moisture barrier layers, but are relatively expensive and, depending on the thickness of the layer, less dense than inorganic barrier layers. The advantage of the moisture barrier according to the invention is the particularly thin design of the barrier layers, which nevertheless provide a high level of impermeability, so that no EVOH layers are required as an additional barrier.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält die Feuchtigkeitsbarriere mindestens drei Barriereschichten, bevorzugt mindestens vier Barriereschichten, weiterhin bevorzugt mindestens fünf Barriereschichten oder mindestens sechs Barriereschichten. Die Feuchtigkeitsbarriere enthält bevorzugt genau drei, vier, fünf oder sechs Barriereschichten. Es hat sich gezeigt, dass eine höhere Anzahl an dünnen Barriereschichten zu einer deutlichen Verbesserung der Dichtigkeit führt, während die Erhöhung der Dicke der Barriereschichten nur eine geringe Verbesserung der Dichtigkeit zur Folge hat. In a further preferred embodiment, the moisture barrier contains at least three barrier layers, preferably at least four barrier layers, more preferably at least five barrier layers or at least six barrier layers. The moisture barrier preferably contains exactly three, four, five or six barrier layers. It has been shown that a higher number of thin barrier layers leads to a significant improvement in tightness, while increasing the thickness of the barrier layers results in only a slight improvement in tightness.
Bevorzugt sind alle Barriereschichten über Atomlagenabscheidung abgeschieden und basieren unabhängig voneinander auf einer nitridischen, oxidischen, sulfidischen oder fluoridischen Verbindung. Aufgrund der Verwendung von ALD zur Herstellung der Barriereschichten können viele dünne Schichten zur Anwendung kommen. Die Nutzung eines einzelnen Verfahrens zur Herstellung einer Feuchtigkeitsbarriere vereinfacht zudem den Herstellungsprozess. All barrier layers are preferably deposited by atomic layer deposition and are based independently of one another on a nitridic, oxidic, sulfidic or fluoridic compound. Due to the use of ALD to fabricate the barrier layers, many thin layers can be used. The use of a single method to manufacture a moisture barrier also simplifies the manufacturing process.
In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform werden herkömmliche Verfahren, wie CVD (chemical vapor deposition) oder PVD (physical vapor deposition) zur Herstellung einer weiteren Schicht der Feuchtigkeitsbarriere genutzt. In an alternative preferred embodiment, conventional methods such as CVD (chemical vapor deposition) or PVD (physical vapor deposition) are used to produce a further layer of the moisture barrier.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform grenzen eine dritte Barriereschicht und eine vierte Barriereschicht unmittelbar aneinander an. Die Ausführung als doppelte Barriereschicht hat sich als besonders effektiv erwiesen zur Verbesserung der Dichtigkeit. Somit umfasst die Feuchtigkeitsbarriere in dieser Ausführungsform mindestens zwei doppelte Barriereschichten. Weiterhin bevorzugt enthält die Feuchtigkeitsbarriere mehr als vier Barriereschichten, beispielsweise fünf, sechs, sieben oder acht Barriereschichten. Bevorzugt sind die Barriereschichten jeweils so angeordnet, dass immer zwei Barriereschichten unmittelbar aneinander angrenzen. In a further preferred embodiment, a third barrier layer and a fourth barrier layer directly adjoin one another. The design as a double barrier layer has proven to be particularly effective in improving impermeability. Thus, in this embodiment, the moisture barrier comprises at least two double barrier layers. Furthermore, the moisture barrier preferably contains more than four barrier layers, for example five, six, seven or eight barrier layers. The barrier layers are preferably arranged in such a way that two barrier layers are always directly adjacent to one another.
Eine mögliche bevorzugte Abfolge von Schichten in einer Feuchtigkeitsbarriere ist: Erste Barriereschicht - zweite Barriereschicht - dritte Barriereschicht - vierte Barriereschicht. In diesem Fall gibt es keine polymeren Schichten, sondern die Barriereschichten sind direkt auf dem polymeren Hohlprofil angeordnet und bevorzugt alle über ALD abgeschieden. A possible preferred sequence of layers in a moisture barrier is: first barrier layer - second barrier layer - third barrier layer - fourth barrier layer. In this case there are no polymeric layers, but the barrier layers are arranged directly on the polymeric hollow profile and are preferably all deposited via ALD.
Eine weitere bevorzugte Abfolge von Schichten in einer Feuchtigkeitsbarriere ist: Another preferred sequence of layers in a moisture barrier is:
Erste Barriereschicht - zweite Barriereschicht - erste polymere Schicht - dritte Barriereschicht - vierte Barriereschicht - zweite polymere Schicht. Diese Feuchtigkeitsbarriere lässt sich durch Lamination von zwei einseitig beschichteten polymeren Schichten herstellen (in diesem Fall wäre eine Verklebungsschicht zwischen der ersten polymeren Schicht und der dritten Barriereschicht angeordnet) oder alternativ durch Verklebung einer zweiseitig beschichteten polymeren Schicht mit einer weiteren polymeren Schicht (in diesem Fall wäre zum Beispiel eine Verklebungsschicht zwischen der vierten Barriereschicht und der zweiten polymeren Schicht angeordnet). First barrier layer - second barrier layer - first polymer layer - third barrier layer - fourth barrier layer - second polymer layer. This moisture barrier can be made by laminating two single-coated polymeric layers (in this case an adhesive layer would be placed between the first polymeric layer and the third barrier layer) or alternatively by bonding a double-coated polymeric layer to a further polymeric layer (in which case, for example, a bonding layer would be located between the fourth barrier layer and the second polymeric layer).
Eine Verklebungsschicht zum Verkleben von beschichteten oder unbeschichteten Folien zu einer Feuchtigkeitsbarriere hat bevorzugt eine Dicke von 1 pm bis 8 pm, bevorzugt von 2 pm bis 6 pm. Dies gewährleistet eine sichere Verklebung. An adhesive layer for bonding coated or uncoated films to form a moisture barrier preferably has a thickness of from 1 μm to 8 μm, preferably from 2 μm to 6 μm. This ensures a secure bond.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform liegt eine Barriereschicht auf der vom Hohlraum abgewandten Seite des Hohlprofils als äußere Schicht frei. Freiliegen bedeutet, die Barriereschicht weist zur äußeren Umgebung und nicht zum Hohlraum. In der fertigen Isolierverglasung steht die äußere Schicht in direktem Kontakt mit dem sekundären Dichtmittel im Bereich der Außenwand oder mit dem primären Dichtmittel im Bereich der Seitenwände. Die anorganischen Barriereschichten weisen im Vergleich zu einem polymeren Material eine wesentlich verbesserte Haftung zu den Dichtmitteln auf. Daher ist es von Vorteil, wenn als äußere Schicht eine erfindungsgemäße Barriereschicht angeordnet ist. In a further preferred embodiment, a barrier layer is exposed as the outer layer on the side of the hollow profile facing away from the cavity. Exposed means the barrier layer faces the outside environment and not the cavity. In the finished insulating glazing, the outer layer is in direct contact with the secondary sealant in the area of the outer wall or with the primary sealant in the area of the side walls. Compared to a polymeric material, the inorganic barrier layers exhibit significantly improved adhesion to the sealants. It is therefore advantageous if a barrier layer according to the invention is arranged as the outer layer.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die äußere Schicht eine erfindungsgemäße Barriereschicht abgeschieden über ALD und basiert auf Siliziumoxid (SiOx) oder besteht aus SiOx. SiOx weist eine besonders gute Haftung auf zu den Materialien des sekundären Dichtmittels und hat eine geringe Wärmeleitung, was die wärmeisolierenden Eigenschaften des Abstandhalters weiter verbessert. In a preferred embodiment, the outer layer is a barrier layer according to the invention deposited over ALD and is based on silicon oxide (SiOx) or consists of SiOx. SiOx has particularly good adhesion to the materials of the secondary sealant and has low heat conduction, which further improves the heat-insulating properties of the spacer.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die äußere Schicht eine erfindungsgemäße Barriereschicht abgeschieden über ALD und basiert auf einem Oxid von Aluminium, Titan, Nickel, Chrom oder Eisen. Diese Metalloxide zeichnen sich durch eine besonders gute Haftung zum angrenzenden Dichtmittel aus. Überraschend gute Ergebnisse wurden mit einer äußeren Schicht aus Chromoxid oder Titanoxid erzielt. In a preferred embodiment, the outer layer is a barrier layer according to the invention deposited over ALD and based on an oxide of aluminum, titanium, nickel, chromium or iron. These metal oxides are characterized by particularly good adhesion to the adjacent sealant. Surprisingly good results have been obtained with an outer layer of chromium oxide or titanium oxide.
Zwei direkt aneinander angrenzende Barriereschichten haben erfindungsgemäß unterschiedliche Zusammensetzungen. Das heißt zwei direkt aneinander angrenzende Barriereschichten basieren auf zwei unterschiedlichen Verbindungen. Die Ausführung aus zwei unterschiedlichen Materialien führt zu einer verbesserten Abdichtung im Vergleich zu zwei Schichten aus demselben Material. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Dicke aller Barriereschichten jeweils kleiner als 10 nm, bevorzugt zwischen 1 nm und 9 nm, besonders bevorzugt zwischen 2 nm und 8 nm und ganz besonders bevorzugt zwischen 3 nm und 7 nm. Die Aufbringung solch dünner Schichten spart Material und hat dank der Abscheidung über ALD eine hervorragende Dichtigkeit. According to the invention, two directly adjacent barrier layers have different compositions. This means that two directly adjacent barrier layers are based on two different connections. The construction of two different materials results in an improved seal compared to two layers of the same material. In a further preferred embodiment, the thickness of all barrier layers is less than 10 nm, preferably between 1 nm and 9 nm, particularly preferably between 2 nm and 8 nm and very particularly preferably between 3 nm and 7 nm. The application of such thin layers saves material and thanks to the deposition via ALD, has excellent tightness.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Summe der Dicken aller Barriereschichten kleiner als 50 nm, bevorzugt kleiner als 40 nm und besonders bevorzugt kleiner als 30 nm. Dank der besonders dichten Barriereschichten ist nur eine geringe Gesamtdicke notwendig, um die Anforderungen für einen Abstandhalter für Isolierverglasungen zu erfüllen. In a further preferred embodiment, the sum of the thicknesses of all barrier layers is less than 50 nm, preferably less than 40 nm and particularly preferably less than 30 nm. Thanks to the particularly dense barrier layers, only a small total thickness is necessary to meet the requirements for a spacer for insulating glazing to fulfill.
Die Feuchtigkeitsbarriere ist bevorzugt durchgehend in Längsrichtung des Abstandhalters angeordnet, damit in der Isolierverglasung entlang des gesamten umlaufenden Abstandhalterrahmens keine Feuchtigkeit in den inneren Scheibenzwischenraum gelangen kann. The moisture barrier is preferably arranged continuously in the longitudinal direction of the spacer, so that in the insulating glazing along the entire circumferential spacer frame no moisture can get into the inner space between the panes.
Die Feuchtigkeitsbarriere ist bevorzugt so aufgebracht, dass die an die Verglasungsinnenraumwand grenzenden Bereiche der beiden Seitenwände frei von Feuchtigkeitsbarriere sind. Durch die Anbringung auf der gesamten Außenwand bis auf die Seitenwände wird eine besonders gute Abdichtung des Abstandhalters erreicht. Der Vorteil der von Feuchtigkeitsbarriere freibleibenden Bereiche auf den Seitenwänden liegt in einer Verbesserung des optischen Erscheinungsbilds im verbauten Zustand. Bei einer Feuchtigkeitsbarriere, die bis an die Verglasungsinnenraumwand grenzt, wird dieses in der fertigen Isolierglaseinheit sichtbar. Dies wird zum Teil als ästhetisch unschön wahrgenommen. Bevorzugt beträgt die Höhe des von der Feuchtigkeitsbarriere freibleibenden Bereichs zwischen 1 mm bis 3 mm. In dieser Ausführungsform ist die Feuchtigkeitsbarriere in der fertigen Isolierglaseinheit nicht sichtbar. The moisture barrier is preferably applied in such a way that the areas of the two side walls bordering on the interior wall of the glazing are free of a moisture barrier. A particularly good sealing of the spacer is achieved by attaching it to the entire outer wall up to the side walls. The advantage of the areas on the side walls that remain free of moisture barriers is an improvement in the visual appearance when installed. If there is a moisture barrier that extends to the interior glazing wall, this becomes visible in the finished insulating glass unit. This is sometimes perceived as aesthetically unattractive. The height of the area left free from the moisture barrier is preferably between 1 mm and 3 mm. In this embodiment, the moisture barrier is not visible in the finished insulating glass unit.
In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform ist die Feuchtigkeitsbarriere auf den gesamten Seitenwänden angebracht. Optional kann die Feuchtigkeitsbarriere zusätzlich noch auf der Verglasungsinnenraumwand angeordnet sein. Dadurch wird die Abdichtung des Abstandhalters weiter verbessert. Der Hohlraum des erfindungsgemäßen Abstandhalters führt zu einer Gewichtsreduktion im Vergleich zu einem massiv ausgeformten Abstandhalter und steht zur Aufnahme von weiteren Komponenten, wie beispielsweise eines Trockenmittels, zur Verfügung. In an alternative preferred embodiment, the moisture barrier is applied to the entire sidewalls. Optionally, the moisture barrier can also be arranged on the glazing interior wall. This further improves the sealing of the spacer. The cavity of the spacer according to the invention results in a weight reduction compared to a solidly formed spacer and is available for accommodating other components, such as a desiccant.
Die erste Seitenwand und die zweite Seitenwand stellen die Seiten des Abstandhalters dar, an denen beim Einbau des Abstandhalters die Montage der äußeren Scheiben einer Isolierglaseinheit erfolgt. Die erste Seitenwand und die zweite Seitenwand verlaufen parallel zueinander. The first side wall and the second side wall represent the sides of the spacer on which the outer panes of an insulating glass unit are installed when the spacer is installed. The first side wall and the second side wall are parallel to each other.
Die Außenwand des Hohlprofils ist die der Verglasungsinnenraumwand gegenüberliegende Wand, die vom Innenraum der Isolierglaseinheit (innerer Scheibenzwischenraum) weg in Richtung des äußeren Scheibenzwischenraums weist. Die Außenwand verläuft bevorzugt im Wesentlichen senkrecht zu den Seitenwänden. Eine plane Außenwand, die sich in ihrem gesamten Verlauf senkrecht zu den Seitenwänden (parallel zur Verglasungsinnenraumwand) verhält, hat den Vorteil, dass die Dichtfläche zwischen Abstandhalter und Seitenwänden maximiert wird und eine einfachere Formgebung den Produktionsprozess erleichtert. The outer wall of the hollow profile is the wall opposite the glazing interior wall, which points away from the interior of the insulating glass unit (inner space between the panes) in the direction of the outer space between the panes. The outer wall preferably runs essentially perpendicular to the side walls. A flat outer wall that is perpendicular to the side walls (parallel to the glazing interior wall) throughout its course has the advantage that the sealing surface between the spacer and the side walls is maximized and simpler shaping facilitates the production process.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abstandhalters sind die den Seitenwänden nächstliegenden Abschnitte der Außenwand in einem Winkel a (alpha) von 30° bis 60° zur Außenwand in Richtung der Seitenwände geneigt. Diese Ausführung verbessert die Stabilität des polymeren Hohlprofils. Bevorzugt sind die den Seitenwänden nächstliegenden Abschnitte in einem Winkel a (alpha) von 45° geneigt. In diesem Fall ist die Stabilität des Abstandhalters weiter verbessert. Die gewinkelte Anordnung verbessert die Verklebung der Feuchtigkeitsbarriere. In a preferred embodiment of the spacer according to the invention, the sections of the outer wall closest to the side walls are inclined at an angle α (alpha) of 30° to 60° to the outer wall in the direction of the side walls. This design improves the stability of the polymer hollow profile. The sections closest to the side walls are preferably inclined at an angle α (alpha) of 45°. In this case, the stability of the spacer is further improved. The angled configuration improves the adhesion of the moisture barrier.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abstandhalters hat das polymere Hohlprofil eine im Wesentlichen einheitliche Wandstärke d. Die Wandstärke d liegt bevorzugt im Bereich von 0,5 mm bis 2 mm. In diesem Bereich ist der Abstandhalter besonders stabil. In a preferred embodiment of the spacer according to the invention, the polymeric hollow profile has an essentially uniform wall thickness d. The wall thickness d is preferably in the range from 0.5 mm to 2 mm. The spacer is particularly stable in this area.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abstandhalters enthält das Hohlprofil biobasierte Polymere, Polyethylen (PE), Polycarbonate (PC), Polypropylen (PP), Polystyrol, Polyester, Polyethylenterephtalate (PET), Polyethylenterephtalat-Glykol (PET-G), Polyoxymethylen (POM), Polyamide, Polyamid- 6,6, Polybutylenterephthalat (PBT), Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Acrylester-Styrol- Acrylnitril (ASA), Acrylnitril-Butadien-Styrol - Polycarbonat (ABS/PC), Styrol-Acrylnitril (SAN), PET/PC, PBT/PC, oder Copolymere davon. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform besteht das Hohlprofil im Wesentlichen aus einem der gelisteten Polymere. In a preferred embodiment of the spacer according to the invention, the hollow profile contains bio-based polymers, polyethylene (PE), polycarbonate (PC), polypropylene (PP), polystyrene, polyester, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene terephthalate glycol (PET-G), polyoxymethylene (POM) , Polyamides, Polyamide 6,6, Polybutylene Terephthalate (PBT), Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS), Acrylate Styrene Acrylonitrile (ASA), Acrylonitrile Butadiene Styrene - Polycarbonate (ABS/PC), Styrene Acrylonitrile (SAN), PET/PC , PBT/PC, or copolymers thereof. In a particularly preferred embodiment, the hollow profile essentially consists of one of the listed polymers.
Das polymere Hohlprofil ist bevorzugt glasfaserverstärkt. Durch die Wahl des Glasfaseranteils im polymeren Hohlprofil kann der Wärmeausdehnungskoeffizient des polymeren Hohlprofils variiert und angepasst werden. Durch Anpassung des Wärmeausdehnungskoeffizienten des Hohlprofils und der Feuchtigkeitsbarriere lassen sich temperaturbedingte Spannungen zwischen den unterschiedlichen Materialien und ein Abplatzen der Feuchtigkeitsbarriere vermeiden. Das polymere Hohlprofil weist bevorzugt einen Glasfaseranteil von 20 Gew.-% bis 50 Gew.-%, besonders bevorzugt von 30 Gew.-% bis 40 Gew.-% auf. Der Glasfaseranteil im polymeren Hohlprofil verbessert gleichzeitig die Festigkeit und Stabilität. Glasfaserverstärkte Abstandhalter sind in der Regel starre Abstandhalter, die beim Zusammenbau eines Abstandhalterrahmens für eine Isolierglaseinheit aus einzelnen geraden Stücken zusammengesteckt oder geschweißt werden. Die Verbindungsstellen müssen dabei separat mit einem Dichtmittel abgedichtet werden, um eine optimale Abdichtung eines Abstandhalterrahmens zu gewährleisten. Der erfindungsgemäße Abstandhalter lässt sich aufgrund der hohen Stabilität der Feuchtigkeitsbarriere und der besonders guten Haftung zum Dichtmittel besonders gut verarbeiten. The polymeric hollow profile is preferably glass fiber reinforced. The coefficient of thermal expansion of the polymer hollow profile can be varied and adjusted by selecting the glass fiber content in the polymer hollow profile. By adjusting the coefficient of thermal expansion of the hollow profile and the moisture barrier, temperature-related stresses between the different materials and delamination of the moisture barrier can be avoided. The polymeric hollow profile preferably has a glass fiber content of 20% by weight to 50% by weight, particularly preferably 30% by weight to 40% by weight. The glass fiber content in the polymer hollow profile improves strength and stability at the same time. Glass fiber reinforced spacers are typically rigid spacers that are snapped together or welded from individual straight pieces when assembling a spacer frame for an insulating glass unit. The connection points must be sealed separately with a sealant in order to ensure optimal sealing of a spacer frame. The spacer according to the invention can be processed particularly well due to the high stability of the moisture barrier and the particularly good adhesion to the sealant.
In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform enthält das Hohlprofil keine Glasfasern. Die Anwesenheit von Glasfasern verschlechtert die wärmeisolierenden Eigenschaften des Abstandhalters und macht den Abstandhalter starr und spröde. Hohlprofile ohne Glasfasern können besser gebogen werden, wobei das Abdichten der Verbindungsstellen entfällt. Während des Biegens ist der Abstandhalter besonderen mechanischen Belastungen ausgesetzt. Insbesondere in den Ecken eines Abstandhalterrahmens wird die Feuchtigkeitsbarriere stark gedehnt. Der erfindungsgemäße Aufbau des Abstandhalters mit Feuchtigkeitsbarriere ermöglicht auch das Biegen des Abstandhalters ohne die Abdichtung der Isolierglaseinheit zu beeinträchtigen. In an alternative preferred embodiment, the hollow profile contains no glass fibers. The presence of glass fibers degrades the heat insulating properties of the spacer and makes the spacer rigid and brittle. Hollow profiles without glass fibers can be bent more easily, and the joints do not need to be sealed. During bending, the spacer is exposed to special mechanical loads. Especially in the corners of a spacer frame, the moisture barrier is greatly stretched. The construction of the spacer with a moisture barrier according to the invention also enables the spacer to be bent without impairing the sealing of the insulating glass unit.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besteht das polymere Hohlprofil aus einem geschäumten Polymer. Dabei wird während der Herstellung des polymeren Hohlprofils ein Schäumungsmittel zugesetzt. Beispiele für geschäumte Abstandhalter sind offenbart in W02016139180 A1. Die geschäumte Ausführung führt zu einer verringerten Wärmeleitung durch das polymere Hohlprofil und einer Material- und Gewichtseinsparung im Vergleich zu einem massiven polymeren Hohlprofil. In a further preferred embodiment, the polymeric hollow profile consists of a foamed polymer. In this case, during the production of the polymer Added a foaming agent to the hollow profile. Examples of foamed spacers are disclosed in WO2016139180 A1. The foamed design leads to reduced heat conduction through the polymer hollow profile and material and weight savings compared to a solid polymer hollow profile.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Verglasungsinnenraumwand mindestens eine Perforierung auf. Bevorzugt sind mehrere Perforierungen in der Verglasungsinnenraumwand angebracht. Die Gesamtzahl der Perforierungen hängt dabei von der Größe der Isolierglaseinheit ab. Die Perforierungen in der Verglasungsinnenraumwand verbinden den Hohlraum mit dem inneren Scheibenzwischenraum einer Isolierglaseinheit, wodurch ein Gasaustausch zwischen diesen möglich wird. Dadurch wird eine Aufnahme von Luftfeuchtigkeit durch ein im Hohlraum befindliches Trockenmittel erlaubt und somit ein Beschlagen der Scheiben verhindert. Die Perforierungen sind bevorzugt als Schlitze ausgeführt, besonders bevorzugt als Schlitze mit einer Breite von 0,2 mm und einer Länge von 2 mm. Die Schlitze gewährleisten einen optimalen Luftaustausch ohne dass Trockenmittel aus dem Hohlraum in den inneren Scheibenzwischenraum eindringen kann. Die Perforierungen können nach Herstellung des Hohlprofils einfach in die Verglasungsinnenraumwand gestanzt oder gebohrt werden. Bevorzugt werden die Perforierungen warm in die Verglasungsinnenraumwand gestanzt. In a preferred embodiment, the glazing interior wall has at least one perforation. A plurality of perforations are preferably made in the glazing interior wall. The total number of perforations depends on the size of the insulating glass unit. The perforations in the glazing interior wall connect the cavity with the inner space between the panes of an insulating glass unit, which enables gas exchange between them. This allows the moisture in the air to be absorbed by a desiccant in the cavity, thus preventing the windows from fogging up. The perforations are preferably designed as slits, particularly preferably as slits with a width of 0.2 mm and a length of 2 mm. The slits ensure an optimal exchange of air without desiccant penetrating from the hollow space into the inner space between the panes. After the hollow profile has been produced, the perforations can simply be punched or drilled into the glazing interior wall. Preferably, the perforations are hot stamped into the glazing cavity wall.
In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform ist das Material der Verglasungsinnenraumwand porös oder mit einem diffusionsoffenen Kunststoff ausgeführt, sodass keine Perforierungen erforderlich sind. In an alternative preferred embodiment, the material of the interior wall of the glazing is porous or made of a plastic that is open to diffusion, so that no perforations are required.
Das polymere Hohlprofil weist bevorzugt entlang der Verglasungsinnenraumwand eine Breite von 5 mm bis 55 mm, bevorzugt von 10 mm bis 20 mm auf. 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. Durch die Wahl der Breite der Verglasungsinnenraumwand wird der Abstand zwischen den Scheiben der Isolierglaseinheit bestimmt. Das genaue Abmaß der Verglasungsinnenraumwand richtet sich nach den Dimensionen der Isolierglaseinheit und der gewünschten Scheibenzwischenraumgröße. The polymeric hollow profile preferably has a width of 5 mm to 55 mm, preferably 10 mm to 20 mm, along the interior wall of the glazing. In the context of the invention, the width is the dimension extending between the side walls. The width is the distance between the opposite surfaces of the two side walls. The distance between the panes of the insulating glass unit is determined by the selection of the width of the glazing interior wall. The exact dimensions of the glazing interior wall depend on the dimensions of the insulating glass unit and the desired size of the space between the panes.
Das Hohlprofil weist bevorzugt entlang der Seitenwände eine Höhe von 5 mm bis 15 mm, besonders bevorzugt von 6 mm bis 10 mm, auf. In diesem Bereich für die Höhe besitzt der Abstandhalter eine vorteilhafte Stabilität, ist aber andererseits in der Isolierglaseinheit vorteilhaft unauffällig. Außerdem weist der Hohlraum des Abstandhalters eine vorteilhafte Größe zur Aufnahme einer geeigneten Menge an Trockenmittel auf. Die Höhe des Abstandhalters ist der Abstand zwischen den voneinander abgewandten Flächen der Außenwand und der Verglasungsinnenraumwand. The hollow profile preferably has a height of 5 mm to 15 mm, particularly preferably 6 mm to 10 mm, along the side walls. In this area for the height the spacer has an advantageous stability, but on the other hand is advantageously inconspicuous in the insulating glass unit. In addition, the cavity of the spacer is of an advantageous size for accommodating a suitable amount of desiccant. The height of the spacer is the distance between the opposite surfaces of the outer wall and the glazing cavity wall.
Im Hohlraum ist bevorzugt ein Trockenmittel enthalten, bevorzugt Kieselgele, Molekularsiebe, CaCh, Na2SC>4, Aktivkohle, Silikate, Bentonite, Zeolithe und/oder Gemische davon. A desiccant is preferably contained in the hollow space, preferably silica gels, molecular sieves, CaCh, Na2SC>4, activated carbon, silicates, bentonites, zeolites and/or mixtures thereof.
Dank des erfindungsgemäßen Aufbaus bietet der Abstandhalter eine gute Abdichtung gegenüber der Diffusion von Gasen aus dem Scheibenzwischenraum und gegenüber der Diffusion von Feuchtigkeit in den Scheibenzwischenraum. Der erfindungsgemäße Abstandhalter erfüllt bevorzugt die Prüfnorm EN 1279 Teil 2 + 3. Thanks to the construction according to the invention, the spacer offers a good seal against the diffusion of gases from the space between the panes and against the diffusion of moisture into the space between the panes. The spacer according to the invention preferably meets the test standard EN 1279 part 2+3.
Die Erfindung umfasst des Weiteren eine Isolierglaseinheit mit mindestens einer ersten Scheibe, einer zweiten Scheibe, einem umlaufenden zwischen erster und zweiter Scheibe angeordneten erfindungsgemäßen Abstandhalter, einem inneren Scheibenzwischenraum und einem äußeren Scheibenzwischenraum. Der erfindungsgemäße Abstandhalter ist zu einem umlaufenden Abstandhalterrahmen angeordnet. Die erste Scheibe ist dabei an der ersten Seitenwand des Abstandshalters über ein primäres Dichtmittel angebracht, und die zweite Scheibe ist an der zweiten Seitenwand über ein primäres Dichtmittel angebracht. Das bedeutet, zwischen der ersten Seitenwand und der ersten Scheibe sowie zwischen der zweiten Seitenwand und der zweiten Scheibe ist ein primäres Dichtmittel angeordnet. Die erste Scheibe und die zweite Scheibe sind parallel und bevorzugt deckungsgleich angeordnet. Die Kanten der beiden Scheiben sind daher im Randbereich bevorzugt bündig angeordnet, das heißt sie befinden sind auf gleicher Höhe. Der innere Scheibenzwischenraum wird von der ersten und zweiten Scheibe und der Verglasungsinnenraumwand begrenzt. Der äußere Scheibenzwischenraum ist definiert als der Raum, der durch die erste Scheibe, die zweite Scheibe und die Feuchtigkeitsbarriere auf der Außenwand des Abstandhalters begrenzt ist. Der äußere Scheibenzwischenraum ist mindestens teilweise mit einem sekundären Dichtmittel verfüllt, wobei das sekundäre Dichtmittel in direktem Kontakt steht mit der Feuchtigkeitsbarriere. Das sekundäre Dichtmittel trägt zur mechanischen Stabilität der Isolierglaseinheit bei und nimmt einen Teil der Klimalasten auf, die auf den Randverbund wirken. The invention also includes an insulating glass unit with at least a first pane, a second pane, a circumferential spacer according to the invention arranged between the first and second panes, an inner space between the panes and an outer space between the panes. The spacer according to the invention is arranged to form a circumferential spacer frame. The first disc is attached to the first side wall of the spacer with a primary sealant and the second disc is attached to the second side wall with a primary sealant. That is, a primary sealant is disposed between the first side wall and the first pane and between the second side wall and the second pane. The first pane and the second pane are arranged in parallel and preferably congruently. The edges of the two panes are therefore preferably arranged flush in the edge area, ie they are at the same height. The interior space between the panes is defined by the first and second panes and the interior glazing wall. The outer pane gap is defined as the space bounded by the first pane, the second pane and the moisture barrier on the outer wall of the spacer. The outer space between the panes is at least partially filled with a secondary sealant, the secondary sealant being in direct contact with the moisture barrier. The secondary sealant wears contributes to the mechanical stability of the insulating glass unit and absorbs part of the climatic loads that affect the edge seal.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Isolierglaseinheit bedeckt das primäre Dichtmittel den Übergang zwischen polymerem Hohlprofil und Feuchtigkeitsbarriere, sodass eine besonders gute Abdichtung der Isolierglaseinheit erzielt wird. Auf diese Weise wird die Diffusion von Feuchtigkeit in den Hohlraum des Abstandhalters an der Stelle, wo die Feuchtigkeitsbarriere an den Kunststoff grenzt, verringert (weniger Grenzflächendiffusion). In a preferred embodiment of the insulating glass unit according to the invention, the primary sealant covers the transition between the polymeric hollow profile and the moisture barrier, so that the insulating glass unit is sealed particularly well. In this way, the diffusion of moisture into the cavity of the spacer at the point where the moisture barrier meets the plastic is reduced (less interfacial diffusion).
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Isolierglaseinheit ist das sekundäre Dichtmittel entlang der ersten Scheibe und der zweiten Scheibe so aufgebracht, dass ein mittlerer Bereich der Außenwand frei von sekundärem Dichtmittel ist. Der mittlere Bereich bezeichnet den in Bezug auf die beiden äußeren Scheiben mittig angeordneten Bereich, im Gegensatz zu den beiden äußeren Bereichen der Außenwand, die benachbart zur ersten Scheibe und zweiten Scheibe sind. Auf diese Weise wird eine gute Stabilisierung der Isolierglaseinheit erzielt, wobei gleichzeitig Materialkosten für das sekundäre Dichtmittel gespart werden. Gleichzeitig lässt sich diese Anordnung leicht herstellen, indem zwei Stränge aus sekundärem Dichtmittel jeweils auf die Außenwand im äußeren Bereich angrenzend an die äußeren Scheiben aufgebracht werden. In a further preferred embodiment of the insulating glass unit according to the invention, the secondary sealant is applied along the first pane and the second pane in such a way that a central area of the outer wall is free of secondary sealant. The central area refers to the area centrally located with respect to the two outer panes, as opposed to the two outer areas of the outer wall which are adjacent to the first pane and second pane. In this way, good stabilization of the insulating glass unit is achieved, while material costs for the secondary sealant are saved at the same time. At the same time, this assembly is easily manufactured by applying two strands of secondary sealant, each to the outer wall in the outboard region adjacent to the outer panes.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das sekundäre Dichtmittel so angebracht, dass der gesamte äußere Scheibenzwischenraum vollständig mit sekundärem Dichtmittel gefüllt ist. Dies führt zu einer maximalen Stabilisierung der Isolierglaseinheit. In a further preferred embodiment, the secondary sealant is applied in such a way that the entire outer space between the panes is completely filled with secondary sealant. This leads to maximum stabilization of the insulating glass unit.
Bevorzugt enthält das sekundäre Dichtmittel Polymere oder silanmodifizierte Polymere, besonders bevorzugt organische Polysulfide, Silikone, Hotmelt, Polyurethane, raumtemperaturvernetzenden (RTV) Silikonkautschuk, peroxidischvernetzten Silikonkautschuk und/oder additions-vernetzten Silikonkautschuk. Diese Dichtmittel haben eine besonders gute stabilisierende Wirkung. Mit dem erfindungsgemäßen Abstandhalter wurden dank der Haftschicht für das gesamte Spektrum an üblichen sekundären Dichtmitteln hervorragende Haftungsergebnisse erzielt. Das primäre Dichtmittel enthält bevorzugt ein Polyisobutylen. Das Polyisobutylen kann ein vernetzendes oder nicht vernetzendes Polyisobutylen sein. The secondary sealant preferably contains polymers or silane-modified polymers, particularly preferably organic polysulfides, silicones, hotmelt, polyurethanes, room-temperature-crosslinking (RTV) silicone rubber, peroxide-crosslinked silicone rubber and/or addition-crosslinked silicone rubber. These sealants have a particularly good stabilizing effect. Thanks to the adhesive layer, excellent adhesion results were achieved with the spacer according to the invention for the entire range of conventional secondary sealants. The primary sealant preferably contains a polyisobutylene. The polyisobutylene can be crosslinking or non-crosslinking polyisobutylene.
Die erste Scheibe und die zweite Scheibe der Isolierglaseinheit enthalten bevorzugt Glas, Keramik und/oder Polymere, besonders bevorzugt Quarzglas, Borosilikatglas, Kalk-Natron-Glas, Polymethylmethacrylat oder Polycarbonat. The first pane and the second pane of the insulating glass unit preferably contain glass, ceramic and/or polymers, particularly preferably quartz glass, borosilicate glass, soda-lime glass, polymethyl methacrylate or polycarbonate.
Die erste Scheibe und die zweite Scheibe verfügen über eine Dicke von 2 mm bis 50 mm, bevorzugt 3 mm bis 16 mm, wobei beide Scheiben auch unterschiedliche Dicken haben können. The first pane and the second pane have a thickness of 2 mm to 50 mm, preferably 3 mm to 16 mm, it also being possible for the two panes to have different thicknesses.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Isolierglaseinheit besteht der Abstandhalterrahmen aus einem oder mehreren erfindungsgemäßen Abstandhaltern. Es kann sich zum Beispiel um einen erfindungsgemäßen Abstandhalter handeln, der zu einem vollständigen Rahmen gebogen ist. Es kann sich auch um mehrere erfindungsgemäße Abstandhalter handeln, die über einen oder mehrere Steckverbinder miteinander verknüpft sind. Die Steckverbinder können als Längsverbinder oder Eckverbinder ausgeführt sein. Derartige Eckverbinder können beispielsweise als Kunststoffformteil mit Dichtung ausgeführt sein, in dem zwei mit einem Gehrungsschnitt versehene Abstandhalter Zusammenstößen. In a preferred embodiment of the insulating glass unit according to the invention, the spacer frame consists of one or more spacers according to the invention. For example, it may be a spacer according to the invention bent into a complete frame. It can also be a matter of several spacers according to the invention, which are linked to one another via one or more plug connectors. The connectors can be designed as longitudinal connectors or corner connectors. Such corner connectors can be designed, for example, as a plastic molded part with a seal, in which two spacers provided with a miter cut collide.
Grundsätzlich sind verschiedenste Geometrien der Isolierglaseinheit möglich, beispielsweise rechteckige, trapezförmige und abgerundete Formen. Zur Herstellung runder Geometrien kann der erfindungsgemäße Abstandhalter beispielsweise im erwärmten Zustand gebogen werden. In principle, the most diverse geometries of the insulating glass unit are possible, for example rectangular, trapezoidal and rounded shapes. To produce round geometries, the spacer according to the invention can be bent in the heated state, for example.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Isolierverglasung mehr als zwei Scheiben. Dabei kann der Abstandhalter zum Beispiel Nuten enthalten, in denen mindestens eine weitere Scheibe angeordnet ist. Es könnten auch mehrere Scheiben als Verbundglasscheibe ausgebildet sein. In a further embodiment, the insulating glazing comprises more than two panes. The spacer can contain grooves, for example, in which at least one further disk is arranged. Several panes could also be designed as a laminated glass pane.
Die Ausführungen zum erfindungsgemäßen Abstandhalter gelten analog für die erfindungsgemäße Isolierglaseinheit. Ebenso sind die Ausführungen zur erfindungsgemäßen Isolierglaseinheit auch für den erfindungsgemäßen Abstandhalter anwendbar. Die Erfindung umfasst weiterhin die Verwendung der erfindungsgemäßen Isolierglaseinheit als Gebäudeinnenverglasung, Gebäudeaußenverglasung und / oder Fassadenverglasung. The statements regarding the spacer according to the invention apply analogously to the insulating glass unit according to the invention. Likewise, the explanations for the insulating glass unit according to the invention can also be used for the spacer according to the invention. The invention also includes the use of the insulating glass unit according to the invention as building interior glazing, building exterior glazing and/or facade glazing.
Die verschiedenen Ausgestaltungen der Erfindung können einzeln oder in beliebigen Kombinationen realisiert sein. Insbesondere sind die vorstehend genannten und nachstehend erläuterten Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. The various configurations of the invention can be implemented individually or in any combination. In particular, the features mentioned above and explained below can be used not only in the specified combinations, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the present invention.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen sind rein schematische Darstellungen und nicht maßstabsgetreu. Sie schränken die Erfindung in keiner Weise ein. Es zeigen: The invention is explained in more detail below with reference to drawings. The drawings are purely schematic representations and are not true to scale. They do not restrict the invention in any way. Show it:
Figur 1 einen perspektivischen Querschnitt einer möglichen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Abstandhalters, Figure 1 shows a perspective cross section of a possible embodiment of a spacer according to the invention,
Figur 2 einen Querschnitt einer möglichen Ausführungsform einer Feuchtigkeitsbarriere eines erfindungsgemäßen Abstandhalters,FIG. 2 shows a cross section of a possible embodiment of a moisture barrier of a spacer according to the invention,
Figur 3 einen Querschnitt einer möglichen Ausführungsform einer Feuchtigkeitsbarriere eines erfindungsgemäßen Abstandhalters,FIG. 3 shows a cross section of a possible embodiment of a moisture barrier of a spacer according to the invention,
Figur 4 einen Querschnitt einer möglichen Ausführungsform einer Feuchtigkeitsbarriere eines erfindungsgemäßen Abstandhalters,FIG. 4 shows a cross section of a possible embodiment of a moisture barrier of a spacer according to the invention,
Figur 5 einen Querschnitt einer möglichen Ausführungsform einer Feuchtigkeitsbarriere eines erfindungsgemäßen Abstandhalters,FIG. 5 shows a cross section of a possible embodiment of a moisture barrier of a spacer according to the invention,
Figur 6 einen Querschnitt einer möglichen Ausführungsform einer Feuchtigkeitsbarriere eines erfindungsgemäßen Abstandhalters undFIG. 6 shows a cross section of a possible embodiment of a moisture barrier of a spacer according to the invention and
Figur 7 einen Querschnitt einer möglichen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Isolierglaseinheit. FIG. 7 shows a cross section of a possible embodiment of an insulating glass unit according to the invention.
Figur 1 zeigt einen Querschnitt durch einen möglichen erfindungsgemäßen Abstandhalter I. Der Abstandhalter umfasst ein polymeres Hohlprofil 1 mit einer ersten Seitenwand 2.1 , einer parallel dazu verlaufenden Seitenwand 2.2, einer Verglasungsinnenraumwand 3 und einer Außenwand 5. Die Verglasungsinnenraumwand 3 verläuft senkrecht zu den Seitenwänden 2.1 und 2.2 und verbindet die beiden Seitenwände. Die Außenwand 5 liegt gegenüber der Verglasungsinnenraumwand 3 und verbindet die beiden Seitenwände 2.1 und 2.2. Die Außenwand 5 verläuft im Wesentlichen senkrecht zu den Seitenwänden 2.1 und 2.2. Die den Seitenwänden 2.1 und 2.2 nächstliegenden Abschnitte 5.1 und 5.2 der Außenwand 5 sind jedoch in einem Winkel a (alpha) von etwa 45 ° zur Außenwand 5 in Richtung der Seitenwände 2.1 und 2.2 geneigt. Die abgewinkelte Geometrie verbessert die Stabilität des Hohlprofils 1 und ermöglicht eine bessere Verklebung mit einer Feuchtigkeitsbarriere 20. Das Hohlprofil 1 ist ein polymeres Hohlprofil, das im Wesentlichen aus Polypropylen mit 20 Gew.-% Glasfasern besteht. Die Wandstärke des Hohlprofils beträgt 1 mm. Die Wandstärke ist im Wesentlichen überall gleich. Dies verbessert die Stabilität des Hohlprofils und vereinfacht die Herstellung. Das Hohlprofil 1 weist beispielsweise eine Höhe h von 6,5 mm und eine Breite von 15,5 mm auf. Die Außenwand 5, die Verglasungsinnenraumwand 3 und die beiden Seitenwände 2.1 und 2.2 umschließen den Hohlraum 8. Eine Feuchtigkeitsbarriere 20 ist auf der Außenwand 5 und einem Teil der ersten Seitenwand 2.1 und einem Teil der zweiten Seitenwand 2.2 angeordnet. Die an die Verglasungsinnenraumwand 3 grenzenden Bereiche der ersten Seitenwand 2.1 und der zweiten Seitenwand 2.2 bleiben frei von Feuchtigkeitsbarriere 20. Von der Verglasungsinnenraumwand 3 gemessen, ist dies ein 1 ,9 mm breiter Streifen, der freibleibt. Die Feuchtigkeitsbarriere 20 kann beispielsweise mit einem Polymethacrylat-Klebstoff auf dem polymeren Hohlprofil 1 befestigt werden. Als Feuchtigkeitsbarriere 20 eignen sich zum Beispiel die in den Figuren 2 und 4 bis 7 gezeigten Ausführungsformen. Alternativ kann die Feuchtigkeitsbarriere 20 auch direkt auf dem polymeren Hohlprofil abgeschieden werden. In diesem Fall eignet sich zum Beispiel die in Figur 3 gezeigte Feuchtigkeitsbarriere 20. Dabei ist die Feuchtigkeitsbarriere 20 bevorzugt auf den gesamten Seitenwänden 2.1 und 2.2 angeordnet, weil dies besonders einfach herstellbar ist bei der direkten Beschichtung mittels Atomlagenabscheidung. Der Hohlraum 8 kann ein Trockenmittel 11 aufnehmen. In der Verglasungsinnenraumwand 3 sind Perforierungen 12 angebracht, die in der Isolierglaseinheit eine Verbindung zum inneren Scheibenzwischenraum herstellen. Über die Perforierungen 12 in der Verglasungsinnenraumwand 3 kann das Trockenmittel 11 dann Feuchtigkeit aus dem inneren Scheibenzwischenraum 15 aufnehmen (siehe Figur 7). Figure 1 shows a cross section through a possible spacer I according to the invention. The spacer comprises a polymeric hollow profile 1 with a first side wall 2.1, a side wall 2.2 running parallel thereto, a glazing interior wall 3 and an outer wall 5. The glazing interior wall 3 runs perpendicular to the side walls 2.1 and 2.2 and connects the two side walls. The outer wall 5 is opposite the glazing interior wall 3 and connects the two side walls 2.1 and 2.2. The Outer wall 5 runs essentially perpendicular to the side walls 2.1 and 2.2. However, the sections 5.1 and 5.2 of the outer wall 5 closest to the side walls 2.1 and 2.2 are inclined at an angle a (alpha) of approximately 45° to the outer wall 5 in the direction of the side walls 2.1 and 2.2. The angled geometry improves the stability of the hollow profile 1 and enables better adhesion to a moisture barrier 20. The hollow profile 1 is a polymeric hollow profile which essentially consists of polypropylene with 20% by weight glass fibers. The wall thickness of the hollow profile is 1 mm. The wall thickness is essentially the same everywhere. This improves the stability of the hollow profile and simplifies production. The hollow profile 1 has, for example, a height h of 6.5 mm and a width of 15.5 mm. The outer wall 5, the glazing interior wall 3 and the two side walls 2.1 and 2.2 enclose the cavity 8. A moisture barrier 20 is arranged on the outer wall 5 and part of the first side wall 2.1 and part of the second side wall 2.2. The areas of the first side wall 2.1 and the second side wall 2.2 bordering on the glazing interior wall 3 remain free of moisture barrier 20. Measured from the glazing interior wall 3, this is a 1.9 mm wide strip that remains free. The moisture barrier 20 can be attached to the polymeric hollow profile 1 with a polymethacrylate adhesive, for example. The embodiments shown in FIGS. 2 and 4 to 7, for example, are suitable as a moisture barrier 20 . Alternatively, the moisture barrier 20 can also be deposited directly on the polymeric hollow profile. In this case, for example, the moisture barrier 20 shown in FIG. 3 is suitable. The moisture barrier 20 is preferably arranged on the entire side walls 2.1 and 2.2 because this can be produced particularly easily with direct coating by means of atomic layer deposition. The cavity 8 can accommodate a desiccant 11 . Perforations 12 are provided in the glazing interior wall 3, which create a connection to the inner space between the panes in the insulating glass unit. The desiccant 11 can then absorb moisture from the inner space 15 between the panes via the perforations 12 in the inner glazing space wall 3 (see FIG. 7).
Figur 2 zeigt einen Querschnitt durch eine Feuchtigkeitsbarriere 20 eines erfindungsgemäßen Abstandhalters I. Die Feuchtigkeitsbarriere 20 umfasst eine polymere Schicht 31 , eine erste Barriereschicht 21 und eine zweite Barriereschicht 22. Die polymere Schicht 31 ist eine 12 pm dicke PET-Schicht. Darauf wurde eine 9 nm dicke Titanoxid-Schicht 21 über Atomlagenabscheidung (ALD) abgeschieden und direkt darüber eine 9 nm dicke Aluminiumoxid-Schicht 22 ebenfalls über Atomlagenabscheidung (ALD) abgeschieden. Die beiden Barriereschichten 21 und 22 basieren auf unterschiedlichen Materialien, was sich als besonders vorteilhaft für die Dichtigkeit der Feuchtigkeitsbarriere 20 erwiesen hat. Die Feuchtigkeitsbarriere 20 hat trotz der dünnen Barriereschichten 21 und 22 eine gute Dichtigkeit. Eine entsprechende Messung zur Bestimmung der Wasserdampfdurchlässigkeit der Folie ergab einen wesentlich verbesserten WVTR-Wert (water vapor transmission rate) im Vergleich zu einer 12 pm dicken PET-Folie, die mit einer etwa 80 nm dicken Aluminium-Schicht mittels CVD beschichtet war, trotz der insgesamt dickeren Barriereschicht. Beide Werte wurden unter denselben Bedingungen gemessen. Somit hat die Aufbringung von zwei dünnen oxidischen Barriereschichten über ALD eine deutliche Verbesserung gebracht im Vergleich zu einer dickeren metallischen Barriereschicht. Zudem ist die Wärmeleitung durch die beiden dünnen oxidischen Schichten geringer als durch die dickere elementare metallische Barriereschicht, was die wärmeisolierenden Eigenschaften des erfindungsgemäßen Abstandhalters ohne elementare metallische Schichten verbessert. Die Feuchtigkeitsbarriere 20 wird bevorzugt so aufgebracht, dass die polymere Schicht 31 zur Außenwand 5 des polymeren Hohlprofils 1 weist. Die Feuchtigkeitsbarriere wird dann auf der Außenwand 5 beispielsweise über einen Acrylat-Kleber befestigt. Die zweite Barriereschicht 22 aus Aluminiumoxid ist in diesem Fall die äußere Schicht und weist in der fertigen Isolierglaseinheit zum äußeren Scheibenzwischenraum und steht in direktem Kontakt mit dem sekundären Dichtmitteln. Da die Aluminiumoxid-Schicht eine gute Haftung zu den üblichen sekundären Dichtmitteln aufweist, ist diese Anordnung vorteilhaft. So wird die Langzeitstabilität der Isolierglaseinheit weiter verbessert. FIG. 2 shows a cross section through a moisture barrier 20 of a spacer I according to the invention. The moisture barrier 20 comprises a polymeric layer 31, a first barrier layer 21 and a second barrier layer 22. The polymeric layer 31 is a 12 μm thick PET layer. A 9 nm thick titanium oxide layer 21 was then deposited by atomic layer deposition (ALD) and directly above a 9 nm thick aluminum oxide layer 22 also deposited via atomic layer deposition (ALD). The two barrier layers 21 and 22 are based on different materials, which has proven to be particularly advantageous for the tightness of the moisture barrier 20. Despite the thin barrier layers 21 and 22, the moisture barrier 20 has good impermeability. A corresponding measurement to determine the water vapor permeability of the film resulted in a significantly improved WVTR value (water vapor transmission rate) compared to a 12 μm thick PET film that was coated with an approximately 80 nm thick aluminum layer by CVD, despite the overall thicker barrier layer. Both values were measured under the same conditions. Thus, the application of two thin oxidic barrier layers over ALD brought a significant improvement compared to a thicker metallic barrier layer. In addition, the heat conduction through the two thin oxidic layers is lower than through the thicker elemental metallic barrier layer, which improves the heat-insulating properties of the spacer according to the invention without elemental metallic layers. The moisture barrier 20 is preferably applied in such a way that the polymeric layer 31 faces the outer wall 5 of the polymeric hollow profile 1 . The moisture barrier is then attached to the outer wall 5, for example using an acrylate adhesive. In this case, the second barrier layer 22 made of aluminum oxide is the outer layer and faces the outer space between the panes in the finished insulating glass unit and is in direct contact with the secondary sealant. Since the aluminum oxide layer has good adhesion to the usual secondary sealants, this arrangement is advantageous. This further improves the long-term stability of the insulating glass unit.
Figur 3 zeigt einen Querschnitt durch eine weitere Feuchtigkeitsbarriere 20 eines erfindungsgemäßen Abstandhalters I. Die gezeigte Feuchtigkeitsbarriere 20 umfasst ausschließlich Barriereschichten, die über ALD aufgebracht sind. Dabei ist die erste Barriereschicht 21 aus Siliziumoxid unmittelbar auf dem polymeren Hohlprofil 1 über ALD aufgebracht. Daran schließt unmittelbar die zweite Barriereschicht 22 aus Chromoxid an. Darüber ist wieder eine Schicht aus Siliziumoxid 23 und eine Schicht aus Chromoxid 24 angeordnet. Die äußere Schicht ist in diesem Fall die vierte Barriereschicht 24 aus Chromoxid, was eine besonders gute Haftung zum sekundären Dichtmaterial aufweist. Alle Schichten sind 7 nm dick, sodass sich eine Gesamtdicke der Barriereschichten von unter 30 nm ergibt. Dies ist eine besonders materialsparende Ausführung, wobei die Abdichtung durch die Anordnung von mehreren dünnen und besonders dichten Barriereschichten erfolgt. FIG. 3 shows a cross section through a further moisture barrier 20 of a spacer I according to the invention. The moisture barrier 20 shown comprises exclusively barrier layers which are applied via ALD. In this case, the first barrier layer 21 made of silicon oxide is applied directly to the polymeric hollow profile 1 via ALD. This is immediately followed by the second barrier layer 22 made of chromium oxide. A layer of silicon oxide 23 and a layer of chromium oxide 24 are again arranged above this. In this case, the outer layer is the fourth barrier layer 24 made of chromium oxide, which has particularly good adhesion to the secondary sealing material. All layers are 7 nm thick, resulting in a total thickness of the barrier layers of less than 30 nm. This is a special Material-saving design, with the sealing being provided by the arrangement of several thin and particularly dense barrier layers.
Figur 4 zeigt einen Querschnitt durch eine weitere Feuchtigkeitsbarriere 20 eines erfindungsgemäßen Abstandhalters I. Die Befestigung auf der Außenwand 5 des Abstandhalters erfolgt vorteilhaft über einen Kleber. Die Feuchtigkeitsbarriere 20 umfasst zwei polymere Schichten 31 , 32, wobei die erste polymere Schicht 31 eine 12 pm dicke PET-Schicht ist und die zweite polymere Schicht 32 eine 12 pm dicke oPET- Schicht ist. Die oPET-Schicht ist die weiter in Richtung des äußeren Scheibenzwischenraums angeordnete polymere Schicht. Diese Schicht ist bei der Verarbeitung des Abstandhalters, wie zum Beispiel beim Biegen höheren Belastungen ausgesetzt. Daher wird hier zur Verbesserung der mechanischen Belastbarkeit des Abstandhalters eine besonders widerstandsfähige orientierte Folie eingesetzt. Die erste polymere Schicht 31 ist mit der zweiten Barriereschicht 22 aus Titannitrid (5 nm) und der ersten Barriereschicht 21 aus Siliziumnitrid (5 nm) über ALD beschichtet. Die vierte Barriereschicht 24 ist aus Siliziumoxid (5 nm), die dritte Barriereschicht 23 aus Aluminiumoxid (5 nm). Die Herstellung der Feuchtigkeitsbarriere 20 kann durch Lamination von zwei beschichteten polymeren Schichten erfolgen. Dabei kann zwischen der ersten polymeren Schicht 31 und der dritten Barriereschicht 23 eine Verklebungsschicht angeordnet sein, die in der Zeichnung nicht dargestellt ist. Dank der zwei polymeren Schichten und der insgesamt vier Barriereschichten verhindert die Feuchtigkeitsbarriere besonders effizient die Diffusion von Wasser in den inneren Scheibenzwischenraum. Insbesondere die Anordnung der Barriereschichten als „Doppelschichten“, das heißt, dass jeweils zwei Barriereschichten unmittelbar aneinander angrenzen, hat sich als vorteilhaft erwiesen. FIG. 4 shows a cross section through a further moisture barrier 20 of a spacer I according to the invention. It is advantageously attached to the outer wall 5 of the spacer using an adhesive. The moisture barrier 20 comprises two polymeric layers 31, 32, where the first polymeric layer 31 is a 12 µm thick PET layer and the second polymeric layer 32 is a 12 µm thick oPET layer. The oPET layer is the polymer layer located further towards the outer space between the panes. This layer is exposed to higher loads when processing the spacer, for example when bending. Therefore, a particularly resistant oriented film is used here to improve the mechanical strength of the spacer. The first polymeric layer 31 is coated with the second barrier layer 22 of titanium nitride (5 nm) and the first barrier layer 21 of silicon nitride (5 nm) via ALD. The fourth barrier layer 24 is made of silicon oxide (5 nm), the third barrier layer 23 is made of aluminum oxide (5 nm). The moisture barrier 20 can be manufactured by lamination of two coated polymeric layers. An adhesive layer, which is not shown in the drawing, can be arranged between the first polymeric layer 31 and the third barrier layer 23 . Thanks to the two polymer layers and a total of four barrier layers, the moisture barrier is particularly efficient at preventing water from diffusing into the inner space between the panes. In particular, the arrangement of the barrier layers as “double layers”, meaning that two barrier layers directly adjoin each other, has proven to be advantageous.
Figur 5 zeigt einen Querschnitt durch eine Feuchtigkeitsbarriere 20 eines erfindungsgemäßen Abstandhalters I. Die Feuchtigkeitsbarriere 20 umfasst zwei polymere Schichten 31 und 32, die jeweils aus 12 pm dickem oPP (orientiertes Polypropylen) bestehen. Beide oPP-Schichten sind doppelseitig beschichtet mit jeweils zwei Barriereschichten auf der freiliegenden Seite und einer Barriereschicht auf der innenliegenden, zur Verklebungsschicht 40 weisenden Seite. Die erste, dritte, vierte und sechste Barriereschicht 21, 23, 24 und 26 sind jeweils 4 nm dicke Siliciumoxid- Schichten und die zweite und fünfte Barriereschicht 22 und 25 sind jeweils 4 nm dicke Zirkoniumoxid-Schichten. Aufgrund der Vielzahl von Schichten ist diese Feuchtigkeitsbarriere besonders dicht. Die äußeren Schichten 21 und 26 sind Siliciumoxid-Schichten und haften sehr gut an dem sekundären Dichtmittel. Durch den symmetrischen Aufbau der Feuchtigkeitsbarriere kann die Folie durch Verklebung von zwei doppelseitig beschichteten oPP-Schichten über eine 3 pm dicke Verklebungsschicht 40 aus einem Polyurethankleber hergestellt werden. FIG. 5 shows a cross section through a moisture barrier 20 of a spacer I according to the invention. The moisture barrier 20 comprises two polymeric layers 31 and 32, each consisting of 12 μm thick oPP (oriented polypropylene). Both oPP layers are coated on both sides, each with two barrier layers on the exposed side and a barrier layer on the inside side facing the adhesive layer 40 . The first, third, fourth and sixth barrier layers 21, 23, 24 and 26 are each 4 nm thick silicon oxide layers and the second and fifth barrier layers 22 and 25 are each 4 nm thick zirconium oxide layers. Due to the large number of layers, this moisture barrier is particularly dense. The outer layers 21 and 26 are Silicon oxide layers and adhere very well to the secondary sealant. Due to the symmetrical structure of the moisture barrier, the film can be produced from a polyurethane adhesive by gluing two oPP layers coated on both sides via a 3 μm thick gluing layer 40 .
Figur 6 zeigt einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Feuchtigkeitsbarriere 20. Die Feuchtigkeitsbarriere umfasst drei polymere Schichten 31, 32 und 33, sowie insgesamt sechs Barriereschichten 21, 22, 23, 24, 25 und 26. Die sechs Barriereschichten sind in drei Blöcken angeordnet, wobei die Schichten 21 und 22, die Schichten 23 und 24, sowie die Schichten 25 und 26 jeweils über ALD direkt aufeinander abgeschieden sind. Die Anordnung als zweifache Barriereschichten hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen. Die erste polymere Schicht 31 ist eine 12 pm dicke PET-Schicht, die zweite polymere Schicht 32 ist eineFigure 6 shows a cross section through a further embodiment of a moisture barrier 20 according to the invention. The moisture barrier comprises three polymeric layers 31, 32 and 33, and a total of six barrier layers 21, 22, 23, 24, 25 and 26. The six barrier layers are arranged in three blocks , wherein layers 21 and 22, layers 23 and 24, and layers 25 and 26 are each deposited directly on top of one another via ALD. The arrangement as double barrier layers has proven to be particularly advantageous. The first polymeric layer 31 is a 12 μm thick PET layer, the second polymeric layer 32 is one
12 pm dicke PET-Schicht und die dritte polymere Schicht 33 ist eine 16 pm dicke boPP-Schicht. Die erste Barriereschicht 21 und die dritte Barriereschicht 23 sind jeweils 5 nm dicke Titanoxid-Schichten. Die zweite Barriereschicht 22 und die vierte Barriereschicht 24 sind jeweils Aluminiumoxid-Schichten (5 nm). Die fünfte Barriereschicht 25 ist eine 5 nm dicke Siliziumoxid-Schicht (5 nm) und die als äußere Schicht vorgesehene Barriereschicht 26 ist eine Chromoxid-Schicht (5 nm) und verbessert die Haftung zum sekundären Dichtmittel. 12 μm thick PET layer and the third polymeric layer 33 is a 16 μm thick boPP layer. The first barrier layer 21 and the third barrier layer 23 are each 5 nm thick titanium oxide layers. The second barrier layer 22 and the fourth barrier layer 24 are each aluminum oxide layers (5 nm). The fifth barrier layer 25 is a 5 nm thick silicon oxide layer (5 nm) and the barrier layer 26 provided as the outer layer is a chromium oxide layer (5 nm) and improves the adhesion to the secondary sealant.
Figur 7 zeigt einen Querschnitt des Randbereichs einer erfindungsgemäßen Isolierglaseinheit II mit dem in Figur 1 dargestellten Abstandhalter I. Die erste ScheibeFIG. 7 shows a cross section of the edge area of an insulating glass unit II according to the invention with the spacer I shown in FIG. 1. The first pane
13 ist über ein primäres Dichtmittel 17 mit der ersten Seitenwand 2.1 des Abstandhalters I verbunden, und die zweite Scheibe 14 ist über das primäre Dichtmittel 17 an der zweiten Seitenwand 2.2 angebracht. Das primäre Dichtmittel 17 ist im Wesentlichen ein vernetzendes Polyisobutylen. Der innere Scheibenzwischenraum 15 befindet sich zwischen der ersten Scheibe 13 und der zweiten Scheibe 14 und wird von der Verglasungsinnenraumwand 3 des erfindungsgemäßen Abstandhalters I begrenzt. Der innere Scheibenzwischenraum 15 ist luftgefüllt oder mit einem inerten Gas wie Argon befüllt. Der Hohlraum 8 ist mit einem Trockenmittel 11, zum Beispiel Molsieb, gefüllt. Über Perforierungen 24 in der Verglasungsinnenraumwand 3 ist der Hohlraum 8 mit dem inneren Scheibenzwischenraum 15 verbunden. Durch die Perforierungen 24 in der Verglasungsinnenraumwand 3 findet ein Gasaustausch zwischen dem Hohlraum 8 und dem inneren Scheibenzwischenraum 15 statt, wobei das Trockenmittel 11 die Luftfeuchtigkeit aus dem inneren Scheibenzwischenraum 15 aufnimmt. Die erste Scheibe 13 und die zweite Scheibe 14 ragen über die Seitenwände 2.1 und 2.2 hinaus, sodass ein äußerer Scheibenzwischenraum 16 entsteht, der sich zwischen erster Scheibe 13 und zweiter Scheibe 14 befindet und durch die Außenwand 5 mit der Feuchtigkeitsbarriere 20 des Abstandhalters begrenzt wird. Die Kante der ersten Scheibe 13 und die Kante der zweiten Scheibe 14 sind auf einer Höhe angeordnet. Der äußere Scheibenzwischenraum 16 ist mit einem sekundären Dichtmittel 18 verfüllt.13 is connected via a primary sealing means 17 to the first side wall 2.1 of the spacer I, and the second disc 14 is attached via the primary sealing means 17 to the second side wall 2.2. The primary sealant 17 is essentially a crosslinking polyisobutylene. The inner space 15 between the panes is located between the first pane 13 and the second pane 14 and is delimited by the glazing inner space wall 3 of the spacer I according to the invention. The inner space between the panes 15 is filled with air or with an inert gas such as argon. The cavity 8 is filled with a desiccant 11, for example a molecular sieve. The cavity 8 is connected to the inner space 15 between the panes via perforations 24 in the inner glazing space wall 3 . Gas exchange takes place between the cavity 8 and the inner space 15 between the panes through the perforations 24 in the inner glazing space wall 3 , with the desiccant 11 absorbing the humidity from the inner space 15 between the panes. The first Pane 13 and second pane 14 protrude beyond side walls 2.1 and 2.2, creating an outer pane cavity 16 located between first pane 13 and second pane 14 and bounded by outer wall 5 with moisture barrier 20 of the spacer. The edge of the first disk 13 and the edge of the second disk 14 are arranged at one level. The outer space 16 between the panes is filled with a secondary sealant 18 .
Das sekundäre Dichtmittel 18 ist im Beispiel ein Polysulfid. Polysulfide nehmen die auf den Randverbund wirkenden Kräfte besonders gut auf und tragen so zu einer hohen Stabilität der Isolierglaseinheit II bei. Die Haftung von Polysulfiden zur Haftschicht des erfindungsgemäßen Abstandhalters ist ausgezeichnet. Die erste Scheibe 13 und die zweite Scheibe 14 bestehen aus Kalk-Natron-Glas mit einer Dicke von 3 mm. The secondary sealant 18 is a polysulfide in the example. Polysulfides absorb the forces acting on the edge bond particularly well and thus contribute to the high stability of the insulating glass unit II. The adhesion of polysulfides to the adhesive layer of the spacer according to the invention is excellent. The first pane 13 and the second pane 14 consist of soda-lime glass with a thickness of 3 mm.
Bezugszeichenliste reference list
I Abstandhalter II Isolierglaseinheit 1 Hohlprofil 2.1 erste Seitenwand 2.2 zweite Seitenwand 3 Verglasungsinnenraumwand 5 Außenwand 5.1 , 5.2 die den Seitenwänden nächstliegenden Abschnitte der Außenwand 8 Hohlraum 11 Trockenmittel 12 Perforierung in der Verglasungsinnenraumwand 13 erste Scheibe 14 zweite Scheibe 15 innerer Scheibenzwischenraum 16 äußerer Scheibenzwischenraum 17 primäres Dichtmittel 18 sekundäres Dichtmittel 20 Feuchtigkeitsbarriere 21 erste Barriereschicht 22 zweite Barriereschicht 23 dritte Barriereschicht 24 vierte Barriereschicht 25 fünfte Barriereschicht 26 sechste Barriereschicht 31 (erste) polymere Schicht 32 zweite polymere Schicht 33 dritte polymere Schicht 40 interne Verklebungsschicht I spacer II insulating glass unit 1 hollow profile 2.1 first side wall 2.2 second side wall 3 glazing interior wall 5 outer wall 5.1, 5.2 the sections of the outer wall closest to the side walls 8 cavity 11 desiccant 12 perforation in the glazing interior wall 13 first pane 14 second pane 15 inner pane cavity 16 outer pane cavity 17 primary sealant 18 secondary sealant 20 moisture barrier 21 first barrier layer 22 second barrier layer 23 third barrier layer 24 fourth barrier layer 25 fifth barrier layer 26 sixth barrier layer 31 (first) polymeric layer 32 second polymeric layer 33 third polymeric layer 40 internal bonding layer

Claims

25 25
Patentansprüche bstandhalter (I) für Isolierglaseinheiten, mindestens umfassend Claims Spacer (I) for insulating glass units, at least comprising
- ein polymeres Hohlprofil (1), umfassend eine erste Seitenwand (2.1) und eine parallel dazu angeordnete zweite Seitenwand (2.2), eine Verglasungsinnenraumwand (3), die die Seitenwände (2.1 , 2.2) miteinander verbindet; eine Außenwand (5), die im Wesentlichen parallel zur Verglasungsinnenraumwand (3) angeordnet ist und die Seitenwände (2.1, 2.2) miteinander verbindet; einen Hohlraum (8), der von den Seitenwänden (2.1, 2.- A polymeric hollow profile (1) comprising a first side wall (2.1) and a second side wall (2.2) arranged parallel thereto, a glazing interior wall (3) which connects the side walls (2.1, 2.2) to one another; an outer wall (5) arranged substantially parallel to the glazing cavity wall (3) and interconnecting the side walls (2.1, 2.2); a cavity (8) defined by the side walls (2.1, 2.
2), der Verglasungsinnenraumwand 2), the glazing interior wall
(3) und der Außenwand (5) umschlossen wird, eine Feuchtigkeitsbarriere (20) auf der ersten Seitenwand (2.1), der Außenwand (5) und auf der zweiten Seitenwand (2.2) des polymeren Hohlkörpers (1), wobei die Feuchtigkeitsbarriere (20) mindestens umfasst, (3) and the outer wall (5), a moisture barrier (20) on the first side wall (2.1), the outer wall (5) and on the second side wall (2.2) of the polymeric hollow body (1), the moisture barrier (20 ) includes at least
- eine erste Barriereschicht (21) und eine unmittelbar angrenzende zweite Barriereschicht (22), die beide über Atomlagenabscheidung (ALD) abgeschieden sind,- a first barrier layer (21) and an immediately adjacent second barrier layer (22), both of which are deposited by atomic layer deposition (ALD),
- die erste Barriereschicht (21) und die zweite Barriereschicht (22) jeweils eine Dicke von höchstens 15 nm haben,- the first barrier layer (21) and the second barrier layer (22) each have a thickness of at most 15 nm,
- die erste Barriereschicht (21) und die zweite Barriereschicht (22) unabhängig voneinander auf einer nitridischen, oxidischen, sulfidischen oder fluoridischen Verbindung basieren. bstandhalter (I) für Isolierglaseinheiten nach Anspruch 1 , wobei die erste Barriereschicht (21) unmittelbar auf dem polymeren Hohlprofil (1) aufgebracht ist. bstandhalter (I) für Isolierglaseinheiten nach Anspruch 1 , wobei die Feuchtigkeitsbarriere (20) in Form einer Folie über einen Kleber (19) auf dem polymeren Hohlprofil (1) angebracht ist und die Feuchtigkeitsbarriere (20) mindestens eine polymere Schicht (31) umfasst, bevorzugt mindestens zwei polymere Schichten (31 , 32) umfasst. - The first barrier layer (21) and the second barrier layer (22) are based independently of one another on a nitridic, oxidic, sulfidic or fluoridic compound. Spacer (I) for insulating glass units according to claim 1, wherein the first barrier layer (21) is applied directly to the polymeric hollow profile (1). Spacer (I) for insulating glass units according to claim 1, wherein the moisture barrier (20) in the form of a film is attached to the polymeric hollow profile (1) via an adhesive (19) and the moisture barrier (20) comprises at least one polymeric layer (31), preferably comprises at least two polymeric layers (31, 32).
4. Abstandhalter (I) für Isolierglaseinheiten nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Feuchtigkeitsbarriere (20) keine Barriereschichten auf Basis eines elementaren Metalls umfasst. The spacer (I) for insulating glass units according to any one of claims 1 to 3, wherein the moisture barrier (20) does not comprise elemental metal based barrier layers.
5. Abstandhalter (I) für Isolierglaseinheiten nach einem der Ansprüche 3 oder 4, wobei die polymere Schicht (31) Polyethylenterephthalat, Polyvinylidenchlorid, Polyamide, Polyethylen, Polypropylen, orientiertes Polypropylen, biaxial orientiertes Polypropylen, orientiertes Polyethylenterephthalat, biaxial orientiertes Polyethylenterephthalat enthält, bevorzugt auf Basis eines der genannten Polymere ausgeführt ist. 5. Spacer (I) for insulating glass units according to one of claims 3 or 4, wherein the polymeric layer (31) contains polyethylene terephthalate, polyvinylidene chloride, polyamides, polyethylene, polypropylene, oriented polypropylene, biaxially oriented polypropylene, oriented polyethylene terephthalate, biaxially oriented polyethylene terephthalate, preferably Is based on one of the polymers mentioned.
6. Abstandhalter (I) für Isolierglaseinheiten nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die polymere Schicht (31) oder alle polymere Schichten (31 , 32) eine Dicke von 5 pm bis 50 pm, bevorzugt von 10 pm bis 35 pm, besonders bevorzugt von 12 pm bis 25 pm hat oder haben. 6. Spacer (I) for insulating glass units according to one of claims 1 to 5, wherein the polymeric layer (31) or all polymeric layers (31, 32) has a thickness of 5 μm to 50 μm, preferably from 10 μm to 35 μm, in particular preferably has or have from 12 pm to 25 pm.
7. Abstandhalter (I) für Isolierglaseinheiten nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Feuchtigkeitsbarriere (20) keine polymere Schicht aus Ethylenvinylalkohol (EVOH) enthält. 7. Spacer (I) for insulating glass units according to any one of claims 1 to 6, wherein the moisture barrier (20) does not contain a polymeric layer of ethylene vinyl alcohol (EVOH).
8. Abstandhalter (I) für Isolierglaseinheiten nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Feuchtigkeitsbarriere (20) mindestens drei Barriereschichten (21, 22, 23), bevorzugt mindestens vier Barriereschichten (21 , 22, 23, 24) enthält. 8. Spacer (I) for insulating glass units according to one of claims 1 to 7, wherein the moisture barrier (20) contains at least three barrier layers (21, 22, 23), preferably at least four barrier layers (21, 22, 23, 24).
9. Abstandhalter (I) für Isolierglaseinheiten nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei alle Barriereschichten (21 , 22, 23, 24) über Atomlagenabscheidung abgeschieden sind und unabhängig voneinander auf einer nitridischen, oxidischen, sulfidischen oder fluoridischen Verbindung basieren. 9. Spacer (I) for insulating glass units according to one of claims 1 to 8, wherein all barrier layers (21, 22, 23, 24) are deposited via atomic layer deposition and are based independently of one another on a nitridic, oxidic, sulfidic or fluoridic compound.
10. Abstandhalter (I) für Isolierglaseinheiten nach Anspruch 8 oder 9, wobei eine dritte Barriereschicht (23) und eine vierte Barriereschicht (24) unmittelbar aneinander angrenzen. 10. Spacer (I) for insulating glass units according to claim 8 or 9, wherein a third barrier layer (23) and a fourth barrier layer (24) directly adjoin one another.
11. Abstandhalter (I) für Isolierglaseinheiten nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei eine Barriereschicht (21, 22, 23, 24) auf der vom Hohlraum (8) abgewandten Seite des Hohlprofils (1) als äußere Schicht freiliegt. Abstandhalter (I) für Isolierglaseinheiten nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , wobei die Summe der Dicken aller Barriereschichten (21, 22, 23, 24) kleiner als 50 nm, bevorzugt kleiner als 40 nm und besonders bevorzugt kleiner als 30 nm ist. Abstandhalter (I) für Isolierglaseinheiten nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Dicke der Barriereschichten (21, 22, 23, 24) jeweils kleiner als 10 nm, bevorzugt zwischen 1 nm und 9 nm, besonders bevorzugt zwischen 2 nm und 8 nm und ganz besonders bevorzugt zwischen 3 nm und 7 nm ist. Isolierglaseinheit (II), mindestens umfassend eine erste Scheibe (13), eine zweite Scheibe (14), einen zwischen erster Scheibe (13) und zweiter Scheibe (14) umlaufend angeordneten Abstandhalter (I) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei 11. Spacer (I) for insulating glass units according to one of claims 1 to 10, wherein a barrier layer (21, 22, 23, 24) is exposed as the outer layer on the cavity (8) facing away from the hollow profile (1). Spacer (I) for insulating glass units according to one of claims 1 to 11, wherein the sum of the thicknesses of all barrier layers (21, 22, 23, 24) is less than 50 nm, preferably less than 40 nm and particularly preferably less than 30 nm. Spacer (I) for insulating glass units according to one of Claims 1 to 12, the thickness of the barrier layers (21, 22, 23, 24) each being less than 10 nm, preferably between 1 nm and 9 nm, particularly preferably between 2 nm and 8 nm and most preferably between 3 nm and 7 nm. Insulating glass unit (II), at least comprising a first pane (13), a second pane (14), a spacer (I) arranged circumferentially between the first pane (13) and the second pane (14) according to one of Claims 1 to 13, wherein
- die erste Scheibe (13) über ein primäres Dichtmittel (17) an der ersten Seitenwand (2.1) angebracht ist, - the first disc (13) is attached to the first side wall (2.1) via a primary sealing means (17),
- die zweite Scheibe (14) über ein primäres Dichtmittel (17) an der zweiten Seitenwand (2.2) angebracht ist, - the second disc (14) is attached to the second side wall (2.2) via a primary sealing means (17),
- ein innerer Scheibenzwischenraum (15) von der Verglasungsinnenraumwand (3), der ersten Scheibe (13) und der zweiten Scheibe (14) begrenzt wird, - an inner space between the panes (15) is delimited by the glazing inner space wall (3), the first pane (13) and the second pane (14),
- ein äußerer Scheibenzwischenraum (16) von der auf der Außenwand (5) angebrachten Feuchtigkeitsbarriere (20) und der ersten Scheibe (13) und der zweiten Scheibe (14) begrenzt wird, - an outer space (16) between the panes is delimited by the moisture barrier (20) attached to the outer wall (5) and the first pane (13) and the second pane (14),
- im äußeren Scheibenzwischenraum (16) ein sekundäres Dichtmittel (18) angeordnet ist, wobei das sekundäre Dichtmittel (18) mit der Feuchtigkeitsbarriere (20) in Kontakt steht. Verwendung der Isolierglaseinheit (II) nach Anspruch 14 als Gebäudeinnenverglasung, Gebäudeaußenverglasung und/oder Fassadenverglasung. - A secondary sealing means (18) is arranged in the outer space between the panes (16), the secondary sealing means (18) being in contact with the moisture barrier (20). Use of the insulating glass unit (II) according to claim 14 as building interior glazing, building exterior glazing and/or facade glazing.
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