用于隔热装配玻璃的间隔件的制作方法

玻璃的导热性是混凝土或类似建筑材料的大约1/2至1/3。但是，由于在大多数情况中玻璃板被设计得明显比由砖或混凝土制成的可比较的构件薄，因此建筑物常经由外部装配玻璃失去最大的热份额。用于供暖和空调装置的必需的额外费用构成建筑物维护费用的不能低估的一部分。此外，由于更严格的建筑规范，需要更低的二氧化碳排放。隔热装配玻璃是对此的一个重要的解决方案。主要由于越来越快速增长的原材料价格和越来越严格的环保规定，不能再想象没有隔热装配玻璃的建筑物结构。因此，隔热装配玻璃在朝外的装配玻璃中占据越来越大的份额。隔热装配玻璃通常包含至少两块玻璃或聚合材料制成的玻璃板。这些玻璃板被通过间隔件（间隔物）划定的气体空间或真空空间互相隔开。隔热玻璃的隔热能力明显高于单层玻璃并可在三层装配玻璃中或在具有特殊涂层时进一步提高和改进。例如，含银涂层能够降低红外辐射的透射率并因此在夏季减轻建筑物的加热。除重要的隔热性质外，光学和美观特征在建筑物装配玻璃领域中也愈发起到重要作用。

除玻璃的本性和结构外，隔热装配玻璃的其它组件也非常重要。密封件和尤其是间隔件，对隔热装配玻璃的质量具有重大影响。

封边（Randverbund），特别是间隔件区域中的导热能力非常显著地影响隔热装配玻璃的隔热性质。对于传统的铝制间隔件，由于该金属的高导热性，在玻璃边缘形成热桥。这种热桥一方面造成隔热装配玻璃的边缘区域中的热损失，另一方面，在高的空气湿度和低的外部温度的情况下，导致在间隔件区域中的内玻璃板上形成冷凝物。为解决这些问题，越来越多地使用热优化的所谓的“暖边”系统，其中间隔件由具有较低导热性的材料，例如塑料制成。

使用塑料的一个挑战是间隔件的适当密封。否则间隔件内的不密封会容易造成隔热装配玻璃之间的惰性气体的损失。除较差的隔热效果外，不密封还会易于导致湿气渗透到隔热装配玻璃中。由湿气在隔热装配玻璃的玻璃板之间形成的冷凝物相当明显地降低光学品质并在许多情况下必须更换整个隔热装配玻璃。改进密封性和于此相关的导热能力的降低的可能的方法是在间隔件上施加阻隔箔。这种箔通常在外密封件的区域中固定在间隔件上。常见的箔材料包括铝或不锈钢，它们具有好的气密性。同时，金属表面确保间隔件与密封料良好粘合。

WO2013/104507 A1公开了一种具有聚合物基体和隔热箔的间隔件。该隔热箔含有一个聚合物箔和至少两个金属或陶瓷层，它们与至少一个聚合物层交替布置，其中外置层优选是聚合物层。金属层具有小于1微米的厚度并且必须用聚合物层保护。否则，在间隔件的自动化加工中，在隔热装配玻璃的组装过程中容易发生金属层的损坏。

EP 0 852 280 A1公开了一种用于多玻璃板-隔热装配玻璃的间隔件。该间隔件包含在胶粘表面上的厚度小于0.1毫米的金属箔和在基体的塑料中的玻璃纤维部分。外置的金属箔在隔热装配玻璃中的进一步加工期间暴露在高机械应力下。特别是当间隔件在自动化生产线上进一步加工时，容易发生金属箔的损坏并因此导致阻隔效果的下降。

本发明的目的在于，提供用于隔热装配玻璃的间隔件，其可特别成本低地生产并能在更简单装配的同时实现良好密封，因此有助于改进的长期稳定的隔热作用。

根据本发明，通过根据独立权利要求1的间隔件实现本发明的目的。由从属权利要求看出优选实施方案。由其它独立权利要求看出制造根据本发明的间隔件的方法、根据本发明的隔热装配玻璃及其根据本发明的用途。

根据本发明的用于多玻璃板-隔热装配玻璃的间隔件包含至少一个聚合物基体和一个多层隔热箔。该基体包含两个平行的玻璃板接触表面、胶粘表面和装配玻璃内部空间表面。玻璃板接触表面和胶粘表面直接或经由连接表面互相连接。优选的两个连接表面优选相对于玻璃板接触表面具有30°至60°的角度。隔热箔位于胶粘表面上或位于胶粘表面和连接表面上。隔热箔包含至少一个含金属的阻隔层、一个聚合物层和一个含金属的薄层。在本发明意义上，薄层是指厚度小于100纳米的层。含金属的阻隔层具有1微米至20微米的厚度并密封该间隔件以防止气体损失和水分损失。含金属的阻隔层朝向胶粘表面并直接或经由增粘剂与胶粘表面粘合。在本发明意义上，朝向胶粘表面的层是该隔热箔的所有层中距聚合物基体的胶粘表面具有最小间距的隔热箔的层。该聚合物层具有5微米至80微米的厚度并用于额外密封。同时，该聚合物层在隔热装配玻璃的储存和自动化装配过程中保护含金属的阻隔层免受机械损伤。含金属的薄层具有5纳米至30纳米的厚度。令人惊讶的是，借助如此薄的含金属层，可以获得额外的阻隔效应。含金属的薄层毗邻聚合物层，这从生产技术的角度看特别有利，因为这种箔可分别生产并可成本低廉地获得。

因此，本发明提供由于低金属含量而具有低导热性的间隔件，其通过多重屏障出色地密封，并且此外由于该隔热箔的简单结构，可成本低廉地大量生产。此外，含金属的阻隔层受到该聚合物层的极好保护，由此不会损坏在其他情况下敏感的含金属的阻隔层。

该隔热箔优选由含金属的阻隔层、聚合物层和含金属的薄层构成。用这三个层已实现极好密封。各层可通过粘合剂粘合。

在本发明的间隔件的一个优选实施方案中，含金属的薄层在外侧并因此背向聚合物基体。根据本发明，外置的层是该隔热箔的所有层中距聚合物基体的胶粘表面具有最大间距的层。因此，含金属的薄层朝向最终隔热装配玻璃中的密封层。该隔热箔中的层序，从胶粘表面开始，因此是：含金属的阻隔层-聚合物层-含金属的薄层。在这种布置中，薄层不仅充当防止气体损失和水分渗透的额外屏障，还同时承担增粘剂的作用。这种薄层与外密封件的常规材料的粘合如此出色，以致可以省略额外的增粘剂。

在另一实施方式中，该聚合物层在外侧，因此该隔热箔中的层序，从胶粘表面开始是：含金属的阻隔层-含金属的薄层-聚合物层。在这种布置中，也保护含金属的阻隔层免受损坏。

在另一优选实施方式中，该隔热箔包含至少一个第二含金属的薄层。另一含金属的薄层改进阻隔效应。优选地，该含金属的薄层在外侧，由此其充当增粘剂。特别优选的是该隔热箔中的如下层序，从胶粘表面开始：含金属的阻隔层-含金属的薄层-聚合物层-含金属的薄层。在这种布置中，通过第二含金属的薄层进一步改进阻隔效应，并且同时，外置的含金属的薄层充当增粘剂。

该含金属的薄层优选通过PVD工艺（物理气相沉积）沉积。用纳米范围的含金属的薄层涂布箔的方法是已知的并且例如用于包装工业中。可以例如通过溅射以5纳米至30纳米的所需厚度在聚合物箔上施加该含金属的薄层。然后，可将该经涂覆的箔与微米范围厚度的含金属的阻隔层层压，由此可获得用于本发明的间隔件的隔热箔。可以在一面或两面上进行这样的涂布。因此，可以令人惊讶地从易得产品开始，在一个制造步骤中获得隔热箔，其与聚合物基体复合，提供给间隔件出色的密封。

优选在胶粘表面、连接表面和一部分玻璃板接触表面上施加该隔热箔。在这种布置中，胶粘表面和连接表面完全被该隔热箔覆盖，此外，部分覆盖玻璃板接触表面。特别优选地，该隔热箔延伸在玻璃板接触表面的高度h的2/3或1/2上。在这种布置中，获得特别好的密封，因为在制成的隔热装配玻璃中，该隔热箔与位于玻璃板和玻璃板接触表面之间的密封剂重叠。因此，可以防止可能的水分扩散到玻璃板内部空间中和气体扩散到玻璃板内部空间中或从玻璃板内部空间中扩散出来。

该含金属的阻隔层优选含有铝、银、铜和/或它们的合金或混合物。该含金属的层特别优选含有铝。铝箔以特别好的气密性为特征。该金属层具有5微米至10微米，特别优选6微米至9微米的厚度。在所提到的层厚度内可以观察到该隔热箔的特别好的气密性。由于本发明的结构中的含金属的阻隔层受到聚合物层保护，与商业上惯用的间隔件（含金属的层大约30微米至100微米厚）相比，可以使用更薄的含金属的层，由此改进该间隔件的隔热性质。

含金属的薄层优选含有金属和/或金属氧化物。特别地，当该薄层在外侧时，金属氧化物产生与外密封件的材料的良好粘合。特别优选地，该含金属的薄层由铝和/或氧化铝制成。这些材料产生好的粘合并同时具有特别好的阻隔效应。

该含金属的薄层优选具有10纳米至30纳米，特别优选15纳米的厚度。以这样的厚度，获得好的额外的阻隔效应而不会由于形成热桥而使热性能变差。

在一个优选变体中，该隔热箔与胶粘表面经由不析气的粘合剂粘合，例如湿固化的聚氨酯热熔粘合剂。这种粘合剂在玻璃纤维增强的聚合物基体和含金属的阻隔层之间产生特别好的粘合并避免形成经间隔件扩散到玻璃板内部空间中的气体。

该隔热箔优选具有小于0.001 g/(m² h)的透气性。

该隔热箔可施加在基体上，例如胶接。或者，该隔热箔可与基体一起共挤出。

该聚合物层优选包含聚对苯二甲酸乙二醇酯、乙烯-乙烯醇、聚偏二氯乙烯、聚酰胺、聚乙烯、聚丙烯、有机硅、丙烯腈、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸甲酯和/或它们的共聚物或混合物。

该聚合物层优选具有5微米至24微米，特别优选12微米的厚度。在这些厚度下，位于下方的金属阻隔层受到特别好的保护。

该基体优选沿装配玻璃内部空间表面具有5毫米至45毫米，特别优选8毫米至20毫米的宽度b。精确直径取决于隔热装配玻璃的尺寸和所希望的中间空间的大小。

该基体优选沿玻璃板接触表面具有5.5毫米至8毫米，特别优选6.5毫米的总高度g。

该基体优选含有干燥剂，优选硅胶、分子筛、CaCl₂、Na₂SO₄、活性炭、硅酸盐、膨润土、沸石和/或它们的混合物。该干燥剂可引入中央空腔内或引入玻璃纤维增强的聚合物基体本身中。该干燥剂优选包含在中央空腔内。然后可以在临组装隔热装配玻璃前填充入干燥剂。由此，在制成的隔热装配玻璃中确保干燥剂特别高的吸收容量。该装配玻璃内部空间表面优选具有能使空气水分被包含在基体中的干燥剂吸收的开孔。

该基体优选含有聚乙烯（PE）、聚碳酸酯（PC）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯、聚酯、聚氨酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸酯、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT），优选丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）、丙烯酸酯-苯乙烯-丙烯腈（ASA）、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯 – 聚碳酸酯（ABS/PC）、苯乙烯-丙烯腈（SAN）、PET/PC、PBT/PC和/或它们的共聚物或混合物。

该基体优选是玻璃纤维增强的。可以通过选择玻璃纤维含量改变和调节该基体的热膨胀系数。通过调节基体和隔热箔的热膨胀系数，可以避免不同材料之间的温度造成的应力和隔热箔的剥落。该基体优选具有20%至50%，特别优选30%至40%的玻璃纤维含量。该基体中的玻璃纤维含量同时改善了强度和稳定性。

本发明还包括包含至少两个玻璃板、在玻璃板之间在玻璃板的边缘区域中沿周缘布置的根据本发明的间隔件、密封剂和外密封层的隔热装配玻璃。在此，第一玻璃板紧贴间隔件的第一玻璃板接触表面，且第二玻璃板紧贴第二玻璃板接触表面。在第一玻璃板与第一玻璃板接触表面和第二玻璃板与第二玻璃板接触表面之间施加密封剂。这两个玻璃板超出间隔件，由此形成环绕的边缘区域，其用外密封层，优选塑料密封料填充。该边缘空间位于内玻璃板间隔对面并被两个玻璃板和间隔件限定。外密封层与根据本发明的间隔件的隔热箔接触。外密封层优选含有聚合物或硅烷改性的聚合物，特别优选多硫化物、有机硅、RTV（室温交联的）硅酮橡胶、HTV（高温交联的）硅酮橡胶、过氧化物交联的硅酮橡胶和/或加成交联的（additionsvernetzten）硅酮橡胶、聚氨酯、丁基橡胶和/或聚丙烯酸酯。该玻璃板含有如玻璃和/或透明聚合物之类的材料。该玻璃板优选具有> 85%的光学透明度。原则上，该玻璃板可能有不同的几何形状，例如矩形、梯形和圆形几何形状。该玻璃板优选具有热保护涂层。该热保护涂层优选含有银。为了能充分利用节能可能性，该隔热装配玻璃可填充稀有气体，优选氩气或氪气，这降低隔热装配玻璃单元间隔中的传热值。

本发明此外包括制造根据本发明的间隔件的方法，其包括步骤

- 聚合物基体的挤出，

- 通过如下方式制造所述隔热箔

a) 通过PVD法（物理气相沉积）在所述聚合物层上施加含金属的薄层

b) 将所得层结构与含金属的阻隔层层压和

- 在所述聚合物基体上施加隔热箔。

通过挤出制造聚合物基体。在另一步骤中制造隔热箔。首先，为此将聚合膜以PVD法金属化。由此获得该隔热箔必需的由聚合物层和含金属的薄层构成的结构。这种方法在包装工业中已大规模用于制造箔，因此可以成本低廉地制造聚合物层和含金属的薄层的层结构。在进一步步骤中，将该金属化的聚合物层与含金属的阻隔层层压。为此，将薄的金属箔（相当于含金属的阻隔层）通过层压与制成的金属化的聚合物层粘合。

该含金属的阻隔层可以施加在聚合物层上和在含金属的薄层上。在第一种情况中，该含金属的薄层在制成的隔热箔的外侧上并因此在施加在间隔件上后可充当对外密封件的材料的增粘剂。在第二种情况中，该含金属的薄层在内侧上并因此受到保护以防损坏。

该隔热箔优选经由粘合剂施加在聚合物基体的胶粘表面上。

本发明还包括根据本发明的间隔件在多层装配玻璃中，优选在隔热装配玻璃中的用途。

下面参照附图详细解释本发明。附图是纯粹示意性的图示并且不按比例。它们不以任何方式限制本发明。附图描绘了：

图1根据本发明的间隔件的横截面，

图2根据本发明的隔热装配玻璃的横截面

图3根据本发明的隔热箔的横截面，且

图4根据本发明的隔热箔的另一实施方式的横截面，

图5根据本发明的隔热箔的另一实施方式的横截面，

图6根据本发明的间隔件的横截面。

图1描绘了根据本发明的间隔件1的横截面。玻璃纤维增强的聚合物基体2包含两个平行的玻璃板接触表面3.1和3.2，它们与隔热装配玻璃的玻璃板接触。玻璃板接触表面3.1和3.2经由外胶粘表面5和装配玻璃内部空间表面4结合。在胶粘表面5和玻璃板接触表面3.1和3.2之间优选设置两个倾斜连接表面6.1和6.2。连接表面6.1、6.2优选以相对于胶粘表面5呈30°至60°的角度α (alfa)延伸。玻璃纤维增强的聚合物基体2优选含有苯乙烯丙烯腈（SAN）和大约35重量%的玻璃纤维。第一连接表面6.1和第二连接表面6.2的倾斜形状改进玻璃纤维增强的聚合物基体2的稳定性并如图2中所示能使根据本发明的间隔件更好胶粘和隔热。该基体具有中空空间8且聚合物基体2的壁厚为例如1毫米。聚合物基体2沿装配玻璃内部空间表面4的宽度b（见图5）为例如12毫米。聚合物基体的总高度为6.5毫米。在胶粘表面5上施加隔热箔10，其包含至少一个图3中所示的含金属的阻隔层12、聚合物层13以及含金属的薄层14。根据本发明的整个间隔件具有小于10 W/(m K)的热导率和小于0.001g/(m² h)的透气性。根据本发明的间隔件改进隔热效应。

图2示出具有图1中所述的间隔件1的根据本发明的隔热装配玻璃的横截面。将其上固定有隔热箔10的玻璃纤维增强的聚合物基体2布置在第一隔热玻璃板15和第二隔热玻璃板16之间。将隔热箔10布置在胶粘表面5、第一连接表面6.1和第二连接表面6.2上和一部分玻璃板接触表面上。第一玻璃板15、第二玻璃板16和隔热箔10界定隔热装配玻璃的外缘空间20。将含有例如多硫化物的外密封层17布置在外缘空间20中。隔热箔10与外密封层17一起隔绝玻璃板内部空间19并减少从玻璃纤维增强的聚合物基体2传热到玻璃板间隔19中。该隔热箔可以例如用PUR热熔粘合剂固定在聚合物基体2上。优选在玻璃板接触表面3.1、3.2和隔热玻璃板15、16之间布置密封剂18。这种密封剂包含例如丁基橡胶（Butyl）。密封剂18与该隔热箔重叠，以防止可能的界面扩散。第一隔热玻璃板15和第二隔热玻璃板16优选具有相同尺寸和厚度。这些玻璃板优选具有> 85%的光学透明度。隔热玻璃板15、16优选含有玻璃和/或聚合物，优选平板玻璃、浮法玻璃、石英玻璃、硼硅酸盐玻璃、钙钠玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯和/或它们的混合物。在另一替代实施方案中，第一隔热玻璃板15和/或第二隔热玻璃板16可形成为复合玻璃板。根据本发明的隔热装配玻璃在这种情况下形成三层或四层装配玻璃。在玻璃纤维增强的聚合物基体2内，干燥剂9，例如分子筛，布置在中央中空空间8内。可以在组装该隔热装配玻璃之前将这种干燥剂9填充到间隔件1的中空空间8中。装配玻璃内部空间表面4包括较小的开孔7或孔隙，其能实现与玻璃玻璃板内部空间19的气体交换。

图3示出根据本发明的隔热箔10的横截面。隔热箔10包含由7微米厚的铝制成的含金属的阻隔层12、由12微米厚的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）制成的聚合物层和由10纳米厚的铝制成的含金属的薄层。聚对苯二甲酸乙二醇酯特别适用于保护该7微米厚的铝层免受机械破坏，因为PET箔以特别高的撕裂强度为特征。布置这些箔层以使铝层，即含金属的阻隔层12和含金属的薄层14在外侧。将该箔布置在根据本发明的聚合物基体上，以使含金属的阻隔层12朝向胶粘表面5。然后，含金属的薄层14朝外并同时充当与外密封层17的材料的粘附层。因此，含金属的薄层14不仅起到阻隔作用，还完成增粘剂的任务。因此，可通过简单制造的膜结构的合适的布置获得有效的间隔件。

与仅由铝箔制成的隔热箔相比，根据本发明的隔热箔10的结构降低隔热箔的热导率，因为根据本发明的隔热箔10的含金属层的厚度较薄。仅由铝箔制成的隔热箔必须更厚，因为厚度低于0.1毫米的铝箔对例如在隔热装配玻璃的自动化安装过程中可能出现的机械损伤非常敏感。带有所提及的根据本发明的隔热箔10和玻璃纤维增强的聚合物基体2的间隔件1具有0.29 W/(m K)的热导率。现有技术的间隔件（其中根据本发明的隔热箔10被30微米厚的铝层替代）具有0.63 W/(m K)的热导率。这种对比表明，尽管总金属含量较低，但借助由聚合物基体和隔热箔制成的间隔件的根据本发明的结构，可以获得更高机械耐受性和相等的不透性（防止气体和水分扩散）以及同时更低的热导率，这明显提高了隔热装配玻璃的效率。

图4示出根据本发明的隔热箔的另一实施方式的横截面。材料和厚度如图3中所述；但是，各层的顺序不同。含金属的薄层14在含金属的阻隔层12和聚合物层13之间。在这种布置中，通过聚合物层13保护含金属的阻隔层12免受破坏，借此确保不受限制的阻隔效应。

图5描绘根据本发明的隔热箔的另一实施方式的横截面。隔热箔10的结构基本上如图4中所述。另外，毗邻聚合物层13布置另一含金属的薄层14。这一薄层14特别改进与制成的隔热装配玻璃中的外密封层17的材料的粘合。

图6示出根据本发明的间隔件的横截面，其包含玻璃纤维增强的聚合物基体2和的隔热箔10，隔热箔10位于胶粘表面5、连接表面6.1.和6.2上以及玻璃板接触表面3.1和3.2的大约2/3上。聚合物基体沿装配玻璃内部空间表面4的宽度b为12毫米，且聚合物基体2的总高度g为6.5毫米。隔热箔10的结构如图3中所示。用粘合剂11，在这种情况下为聚氨酯热熔粘合剂安装隔热箔10。该聚氨酯热熔粘合剂将朝向胶粘表面5的含金属的阻隔层12特别好地与聚合物基体2粘合。该聚氨酯热熔粘合剂是不析气的粘合剂，以防止气体扩散到玻璃板内部空间19中并在那里形成可见的冷凝物。

附图标记清单

(1)间隔件

(2)聚合物基体

(3.1)第一玻璃板接触表面

(3.2)第二玻璃板接触表面

(4)装配玻璃内部空间表面

(5)胶粘表面

(6.1) 第一连接表面

(6.2)第二连接表面

(7)开孔

(8)中空空间

(9)干燥剂

(10) 隔热箔

(11) 粘合剂

(12) 含金属的阻隔层

(13) 聚合物层

(14) 含金属的薄层

(15) 第一玻璃板

(16) 第二玻璃板

(17) 外密封层

(18) 密封剂

(19) 玻璃板内部空间

(20)隔热装配玻璃的外缘空间

h玻璃板接触表面的高度

b聚合物基体沿装配玻璃内部空间表面的宽度

g基体沿玻璃板接触表面的总高度