CN1759009B - 制造绝热玻璃组件的低温压制法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种制造绝热玻璃组件的方法，该方法包括将密封剂组合物施用到分隔架的表面上；使密封剂组合物与玻璃板接触，并在玻璃板上施压以便将玻璃板通过该密封剂组合物粘接到分隔架上，施压在大约15℃到大约60℃之间的环境温度下进行。

Description

制造绝热玻璃组件的低温压制法
发明背景
本发明涉及采用低温压制法制造绝热玻璃组件。
如绝热玻璃(IG)单元和绝热窗扇组件之类的绝热玻璃组件通常包括一对通过间隔结构(分隔架)和密封结构彼此保持固定间距的玻璃板，其中密封结构在玻璃板内表面周围延伸以便在玻璃板之间确定密封和绝热的空间。在绝热窗扇组件中，分隔架是窗扇框的完整部分，玻璃板通过密封剂或粘合剂组合物连接到分隔架上。密封剂或粘合剂组合物也可用于封装绝热玻璃组件的边缘，以便设置阻隔，防止湿气渗入组件内部，并可以防止热绝热气体(如氩气)离开气室。
许多建筑材料用于制造绝热玻璃组件，包括木头、金属(例如，铝和钢)、如聚氯乙烯的聚合物和复合材料(例如，木纤维补强的聚合物复合材料和玻璃纤维补强的聚合物复合材料)。包括热塑性塑料分隔架的绝热玻璃组件暴露在高温下会发生扭曲和变形，在粘合层中产生残余应力，这会使粘合完整性、粘合耐久性产生损失，并增大了应力开裂和湿气渗入组件密封室的可能性。粘合层中残留应力的累积会由于不同的基材(例如，玻璃板和热塑性塑料分隔架)的热膨胀系数不匹配而恶化。
目前，以两步法制造传统的绝热玻璃窗，其中，将由两片玻璃和一片分隔架组成的独立子组件(其被称为绝热玻璃单元)插入窗扇框，以制造绝热窗扇子组件。将绝热窗扇装入窗框内，制成窗子。通常按照已知为“线形挤出”、SWIGGLE封装和手工喷压的方法制造绝热玻璃单元。
手工喷压包括将密封剂施用到由两片玻璃板和分隔架形成的沟槽中。密封剂是在室温下施用的二组分密封剂，或在较高温度下(例如，至少200°F)施用的单一组分密封剂。二组分密封剂需要计量、混合并监控两种组分的比例。二组分密封剂还需要时间，以便固化到足够程度以适于处理，用于分配密封剂的设备需要定时清洗以防止堵塞。热施用的单一组分密封剂需要高的施用温度，这会产生安全问题。通常采用手工喷压将密封剂施用到具有较差热性能的铝分隔架上。手工喷压的性质致使生产能力较低，因而每个单元的成本较高。自动化的或半自动化的施用设备价格昂贵。
通常采用线形挤出法制造家用绝热玻璃单元，其商品名称为INTERCEPT。例如在US 5,177,916(Misera)和US 6,223,414B1(Hodek)中描述了线形挤出法。线形挤出包括涂布分隔架沟槽的内底面，其通常由金属制成。通常在沟槽内底面放置吸湿基质。吸湿基质用于干燥绝热玻璃单元的气室，并可从气室中去除会导致化学雾的化学挥发物。将至少一种密封剂施用到分隔架的外部的三个侧面上，将一对玻璃板放置在分隔架相对侧面上的密封剂上。然后使绝热玻璃单元通过加热至气温高于200°F的炉和压力机(安置在炉中)以将玻璃粘接到分隔架上。施加到绝热玻璃单元上的压力至少为5psi。为了使玻璃和分隔架之间充分粘结，高温和压力是必需的。通常用辊施加压力并使该单元通过加热炉。
另一种绝热玻璃制造技术按照商品名称被称为SWIGGLE，包括使用包括密封剂、干燥剂和分隔架的胶条状产品。胶条放置在两片玻璃板之间，并在超过160的炉温下通过辊式炉/压力机以便将玻璃板粘接到一起。辊式炉/压机法需要相对大量的能量，以及用于综合制造和加工热绝热玻璃组件的额外设备。
一旦制备了绝热玻璃单元，就将该单元固定在窗框内，其被称为“玻璃装配”。通常通过两种方法中的一种进行玻璃装配。在一种方法中，将粘合带或玻璃密封条与窗框侧面(即“玻璃装配脚边”)上的一个结构相连，并将绝热玻璃单元粘结到玻璃密封条的暴露表面上。随后在绝热玻璃单元上放置玻璃压条或玻璃压边，以便对单元施加静压，减少UV光曝晒并改善窗扇的外观。
在另一种被称为“背衬密封法”的方法中，窗扇框水平地放置在X-Y背衬机上，该机器能够沿玻璃装配脚边敷设连续的密封压条。随后将绝热玻璃单元粘合到密封压条上，并将玻璃压条连接到窗扇上。背衬密封剂在绝热玻璃单元和窗扇框之间形成了密封。
已经开发了新的窗结构，并使用集成的窗扇设计，这样，绝热玻璃组件是窗扇的一个集成部分，即窗框和绝热玻璃元件不是分离的组件。可以获得各种集成绝热玻璃组件，并在例如美国专利5,653,073(Palmer)、美国专利6,055,783(Guhl等人)、美国专利6,286,288(France)和美国专利6,401,428(Glover等人)中予以描述。
这些可购得的方法在最终的窗子设计和所选用于制造玻璃的材料方面提供了灵活性。但是，大多数方法采用需要在升高的温度和压力下施用的密封剂组合物，以达到合意的性能，这消耗较多的能量。热还可能使分隔架和窗框变形。因而仍然需要使用在无需高温和压力的情况下能够将玻璃板粘结到分隔架上的密封剂组合物的系统。
发明概要
在一方面，本发明涉及一种制造绝热玻璃组件的方法，该方法包括将密封剂组合物施用到分隔架表面，使密封剂组合物与玻璃板接触，并在组件上施压以便将玻璃板通过密封剂组合物粘接到分隔架上，在大约15℃到大约60℃之间的温度下施加的压力在大约2psi到大约50psi之间。在一种具体实施方式中，该方法进一步包括将密封剂组合物施用到分隔架的第二表面上，使分隔架第二表面上的密封剂组合物与第二玻璃板接触，并在组件上施压以便将第二玻璃板通过密封剂组合物粘接到分隔架上，在大约15℃到大约60℃的温度下施加的压力在大约2psi到大约50psi之间。
在另一种具体实施方式中，该方法进一步包括将密封剂组合物同时施用到分隔架的至少两个相对的表面上。在另一种具体实施方式中，该方法进一步包括同时对第一玻璃板和第二玻璃板施压。在一些实施方式中，施用密封剂组合物包括在高于90℃的温度下分配密封剂组合物。在其它具体实施方式中，施用密封剂组合物包括在大约50℃到大约150℃之间的温度下分配密封剂组合物。
在一种具体实施方式中，密封剂表现出在大约3.5毫米到低于8.0毫米之间的针头刺入度。
在一些具体实施方式中，通过选自由平板压机(platen press)、辊压机或其结合组成的组的压力机施压。
在其它具体实施方式中，当部件处于垂直位置时施压。
在其它具体实施方式中，密封剂包括硅烷官能的无定形聚-α-烯烃、丁基橡胶、聚异丁烯和增粘剂。在一些具体实施方式中，密封剂进一步包括无定形的聚-α-烯烃。
在一种具体实施方式中，分隔架是金属的。在其他具体实施方式中，分隔架包括聚合物。在一些具体实施方式中，分隔架从窗扇框中伸出，并与窗扇框构成整体。
在另一方面，本发明涉及一种制备绝热玻璃单元的方法。
在一些具体实施方式中，该方法进一步包括将第二密封剂组合物施用到窗框上，使第二密封剂组合物与权利要求1中制备的绝热玻璃组件接触，并对窗框和组件施压，以便将窗框通过第二密封剂组合物粘接到组件上。在一种具体实施方式中，第二密封剂组合物包括硅烷官能的无定形聚-α-烯烃、丁基橡胶、聚异丁烯和增粘剂，该组合物表现出在大约3.5毫米到低于8.0毫米之间的针头刺入度。在一些具体实施方式中，绝热玻璃组件通过ASTM E774/773C级性能要求、ASTM E774/773CB级性能要求、甚至或ASTM E774/773CBA级性能要求。
在一种具体实施方式中，制造绝热玻璃组件的方法包括：在分隔架的第一表面和分隔架的第二表面上施用密封剂组合物，使分隔架第一表面上的密封剂组合物与第一玻璃板接触，使分隔架第二表面上的密封剂组合物与第二玻璃板接触，在大约15℃到大约60℃的环境温度下在组件上施压，以便将第一玻璃板通过密封剂粘接到分隔架上；并在大约15℃到大约60℃的环境温度下在组件上施压，以便将第二玻璃板通过密封剂粘接到分隔架上。在一种具体实施方式中，绝热玻璃组件通过ASTM E774/773C级性能要求。在其它具体实施方式中，绝热玻璃组件通过ASTM E774/773CB级性能要求和ASTM E774/773CBA级性能要求的至少一种。在一些具体实施方式中，按照ASTM E1887-97测试时，绝热玻璃组件不具有可见的雾。
在一些具体实施方式中，施加到第一玻璃板与分隔架之间的第一粘合层上的压力在大约2psi到大约100psi之间，施加到第二玻璃板与分隔架之间的第二粘合层上的压力在大约2psi到大约100psi之间。在其它具体实施方式中，同时对第一粘合层和第二粘合层施加压力。在另一种具体实施方式中，在分隔架第一表面上的密封剂组合物的组成与第二表面上的密封剂组合物的组成不同。
在另一方面，本发明涉及一种可湿固化的密封剂组合物，其包括硅烷官能的无定形聚-α-烯烃、丁基橡胶、聚异丁烯和增粘剂，该组合物表现出在大约3.5毫米到低于8.0毫米之间的针头刺入度。在一种具体实施方式中，该组合物进一步含有无定形的聚-α-烯烃。在一些具体实施方式中，密封剂组合物展现出不超过1克/米2/天的湿气透过率。
在其它方面，本发明涉及一种绝热玻璃组件，其包括绝热玻璃单元、窗框和第二密封剂组合物，所述绝热玻璃单元包括：a)第一玻璃板、b)第二玻璃板、c)分隔架和d)密封剂组合物，第一玻璃板通过密封剂组合物粘接到分隔架的第一表面上，第二玻璃板通过密封剂组合物粘接到分隔架的第二表面上；所述绝热玻璃单元通过第二密封剂组合物粘接到窗框上，第二密封剂组合物包括硅烷官能的无定形聚-α-烯烃、丁基橡胶、聚异丁烯和增粘剂。在一种具体实施方式中，第二密封剂组合物表现出在大约3.5毫米到低于8.0毫米之间的针头刺入度。在一些具体实施方式中，第一密封剂组合物包括硅烷官能的无定形聚-α-烯烃、丁基橡胶、聚异丁烯和增粘剂。
在另一方面，本发明涉及一种绝热玻璃组件，其包括第一玻璃板、第二玻璃板、分隔架和放置在第一玻璃板与分隔架之间和第二玻璃板与分隔架之间的密封剂组合物，该密封剂组合物包括硅烷官能的无定形聚-α-烯烃、丁基橡胶、聚异丁烯和增粘剂。
本发明涉及一种在大约15℃到大约60℃之间的环境温度下，采用优选在大约5psi到大约100psi之间的压力将玻璃板粘接到基材(例如，在绝热玻璃组件中将玻璃板粘接到分隔架上)上的常温压制法。本发明还涉及一种湿气透过率低的可湿固化的密封剂组合物。在一些配方中，可湿固化密封剂组合物能够在低温下采用在大约5psi到大约100psi之间、或甚至在大约5psi到大约50psi之间的压力将玻璃粘接到基材上。
通过以下对优选具体实施方式的描述及权利要求书，本发明的其它特点和优点将是显而易见的。
详细说明
该方法非常适于制造各种绝热玻璃组件，包括例如绝热玻璃单元和窗扇框组件。绝热玻璃组件包括具有至少两个玻璃装配表面(即用于粘接玻璃板的表面)的分隔架、密封剂组合物和至少两片通过密封剂组合物粘接到分隔架上以便封装密封室的玻璃板。绝热玻璃组件可以包括放置在密封室中的吸湿剂。分隔架可以包括沟槽，例如U型槽，在其中放置吸湿剂。分隔架可以构造得从窗框中伸出，并与窗框构成整体。在其它具体实施方式中，分隔架可以是用于构成绝热玻璃单元的独立结构，然后通过将绝热玻璃单元连接到窗扇框上的方法对该绝热玻璃单元进行进一步处理。在US6,286,288(France)、6,055,783(Guhl等人)、6,401,428(Glover等人)、5,653,073(Palmer)和5,177,916(Misera等人)和PCT公开WO 99/14169(Guhl等人)和WO 98/25001(France)中描述了集成的多重板窗单元、绝热玻璃单元和窗扇组件的例子，其内容并入本文。
该方法包括：将密封剂施用到分隔架表面，使密封剂组合物与玻璃板接触，并在玻璃板上施压以便将玻璃板通过密封剂组合物粘接到分隔架上，在大约15℃到大约60℃的环境温度下施加的压力在大约2psi到大约100psi之间，乃至大约2psi到大约50psi之间。所得组件优选表现出至少为2psi、乃至至少为10psi的初始重叠剪切强度，并在12星期后优选表现出至少为10psi，乃至至少为15psi的最终重叠剪切强度。
可以将密封剂组合物施用到玻璃装配表面(例如分隔架上的表面)、放置在分隔架上的玻璃板的周边，或二者均有。可以使用任何适宜的供料器将密封剂组合物施用到玻璃装配表面上，供料器包括例如手持式粘合剂用喷枪、挤出机、线形挤出机、其它形式的挤出机带、自动化施用设备及它们的结合。还可以使用至少两个供料器同时将密封剂组合物施用到分隔架的不同位置上或不同的玻璃板上。
密封剂的施用优选包括在大约50℃到大约150℃之间、在大约60℃到大约150℃或在大约75℃到大约115℃之间的温度下以熔体的形式分配密封剂。
然后靠着密封剂和分隔架放置玻璃板。在玻璃板与分隔架之间的密封剂的位置在本文中被称作密封剂“粘合层”。
然后对组件施压，以便将玻璃板粘接到分隔架上。施加到密封剂上的压力在大约15℃到大约60℃之间的环境温度下优选在大约2psi到大约50psi之间，并持续一段足以将玻璃板粘接到分隔架上的时间。停留时间，即对粘合层施压的持续时间，在1秒到60秒之间，乃至在2秒到30秒之间。
可以使用多种压力机结构对组件施压，例如，平板式压机、辊压机和它们的结合。压力机的尺寸可提供足以在整个粘合层上施加充分均匀的力的接触面积。
压力机可以放置并构造成可接收水平或垂直放置的绝热玻璃组件。可以在组件的一个侧面上、或同时在组件的相对面上对密封剂粘合层施压。
可以立即对由压制操作制得的具有足够的加工强度的绝热玻璃组件进行进一步处理和/或送去销售。
绝热玻璃组件可以包括通风孔，其使得密封气室之间、密封气室与环境大气之间相通。压制过程后将通风孔密封。可用的密封剂包括聚异丁烯和湿气透过率低于1克/米2/天的其它组合物。在一些具体实施方式中，在密封通风孔前，通过组件中的通风孔将绝热气体(例如，空气、氩气、氪气和它们的混合)充入绝热室中。在例如US 6,055,783(Guhl等人)中描述了此类方法的例子。
该方法可以用于制造密封的绝热玻璃组件，在应用环境中绝热玻璃组件保持密封。当按照题为“密封绝热玻璃单元标准规格”的ASTM E774-88连同题为“密封绝热玻璃单元加速老化的标准试验方法”的ASTM E773-97测试时(下文称为“ASTM E774/773”)，按照本方法制备的绝热玻璃组件优选通过C级性能要求、CB级性能要求、乃至CBA级性能要求。可以在绝热玻璃组件的构造中使用密封剂，当按照题为“测定雾的标准试验方法”的ASTM E1887-97测试时，所述绝热玻璃组件不含可见雾。
当用100克负荷测试时，密封剂组合物优选表现出至少3.5毫米到小于8.0毫米，乃至4.0毫米到6.0毫米的针头刺入度。对于60密耳厚的薄膜来说，该密封剂组合物表现出低于大约10克/米2/天、低于1克/米2/天乃至低于0.51克/米2/天的湿气透过率。该密封剂组合物还优选表现出低于大约35Shore A、乃至低于30Shore A的最终硬度。该密封剂组合物优选表现出低于50％的粘合破坏、低于20％的粘合破坏，乃至未发生粘合破坏。该密封剂组合物优选在12星期后表现出至少5psi的、至少10psi的、乃至至少15psi的最终重叠剪切强度。
一种可用的密封剂组合物包括硅烷官能的聚-α-烯烃、含有聚异丁烯和丁基橡胶的热塑性弹性体组分和增粘剂。尤其可用的硅烷官能的聚-α-烯烃可以是完全不定形的，或具有低结晶度。在一种具体实施方式中，如通过X射线衍射测定，结晶的程度不高于25％。可用的硅烷官能无定形聚-α-烯烃是由无定形聚-α-烯烃和硅烷源衍生制得的。可用的无定形聚-α-烯烃包括均聚物、共聚物和三元共聚物，其包括例如无规立构的聚丙烯、无规立构的聚-1-丁烯和它们的混合物。无定形聚-α-烯烃可以是无规共聚物或嵌段共聚物。其它适宜的无定形聚-α-烯烃聚合物包括，例如包括如丙烯、1-丁烯、1-戊烯、3-甲基-1-丁烯、1-己烯、3-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、3-乙基-1-戊烯、1-辛烯、1-癸烯和1-十一碳烯的单体的均相的基本为线型的乙烯-α-烯烃互聚物；含有丙烯作为主要成分的与其它烯烃(例如，乙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-辛烯和1-癸烯)的无定形共聚物，含有1-丁烯作为主要成分的与其它烯烃(例如，乙烯、丙烯、1-戊烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-辛烯、1-癸烯等)的无定形共聚物；以及它们的混合物。优选的烯烃基无定形聚合物包括无规立构的聚丙烯、聚丙烯/乙烯无定形共聚物和丙烯/1-丁烯无定形共聚物。
例如，如美国专利5,994,474所述，无定形聚-α-烯烃的可用种类的一个例子包括衍生自0wt％到95wt％(在另一种具体实施方式中，在3wt％到95wt％之间)的具有4到10个碳原子的α-烯烃、5wt％到100wt％(在另一种具体实施方式中，在5wt％到97wt％之间)的丙烷和0wt％到20wt％的乙烷衍的共聚物和三元共聚物。
在一种具体实施方式中，在无定形聚-α-烯烃上接枝的硅烷具有两个或三个直接连接到硅上的烷氧基基团，以及至少一个含烯式双键的残基。适宜的例子包括乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、3-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧丙基三乙氧基硅烷、乙烯基二甲基甲氧基硅烷和乙烯基甲基二丁氧基硅烷。
基于无定形聚-α-烯烃，接枝到无定形聚-α-烯烃上的硅烷量在大约0.1wt％到大约10wt％之间，在大约2wt％到大约6wt％之间，乃至在大约3wt％到大约5wt％之间。
可以采用任何已知将硅烷接枝到无定形聚-α-烯烃上的方法，包括，例如溶液和熔体(例如，使用适当量的自由基供体)法。例如在US 5,994,474和DE 4000695中描述了可用于制备甲硅烷基化无定形聚-α-烯烃的方法，其内容并入本文。自由基供体的适宜的例子包括如过氧化二月桂酰(dilauryl peroxide)和过氧化二癸酰之类二酰基过氧化物，如过氧-2-乙基己酸叔丁酯之类烷基过酸酯，如1，1-二(叔丁基过氧)-3，3，5-三甲基环己烷或1，1-二(叔丁基过氧)环己烷之类过缩酮(perketal)，如叔丁基枯基过氧化物、二叔丁基过氧化物和二枯基过氧化物之类二烷基过氧化物，C-基团供体包括，例如3，4-二甲基-3，4-二苯基己烷和2，3-二甲基-2，3-二苯基丁烷，以及偶氮化合物(例如2，2’-偶氮(2-乙酸基丙烷))。
该无定形聚-α-烯烃的数均分子量(Mn)优选在大约7,000到大约14,000之间，重均分子量(Mw)在大约35,000到大约90,000之间，Z平均分子量(Mz)在大约13,000到大约33,000之间，且多分散性(MWD)在大约4.9到大约6.2之间。
优选的硅烷官能的无定形聚-α-烯烃包括可以以商品名VESTOPLAST从德国的DeGussa-Hüls购得的硅烷官能无定形聚-α-烯烃，包括如VESTOPLAST 206V。
硅烷官能聚-α-烯烃可以以大约5wt％到大约80wt％、大约15wt％到大约50wt％、乃至大约25wt％到大约40wt％的量存在于组合物中。
组合物的热塑性弹性体组分优选包括至少10wt％、至少15wt％乃至不高于70wt％的聚异丁烯，大约5wt％到大约40wt％乃至大约10wt％到大约30wt％的丁基橡胶。适宜的可购买的丁基橡胶的例子包括可以以商品名BUTYL Rubber系列(包括BUTYL 268和BUTYL 065)从ExxonMobilChemical Co.(Houston，Texas)购得的异丁烯-异戊二烯共聚物。适宜的可购买的聚异丁烯的例子包括可以以商品名OPPANOL B12从BASF(德国)购得的聚异丁烯，和以商品名VISTANEX系列(包括VISTANEXLMMS)从ExxonMobil购得的聚异丁烯。
其它有用的热塑性弹性体包括，例如乙烯/丙烯/二烯橡胶(即，EPDM橡胶)和它们的混合物。其它适宜的热塑性弹性体包括，例如聚醚酰胺嵌段共聚物，聚酯，包括例如A-B、A-B-A、A-(B-A)n-B、(A-B)n-Y、以及放射状嵌段共聚物及其支化变体的丁二烯-苯乙烯弹性体(例如，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物)，其中A嵌段为聚乙烯芳族嵌段(例如，苯乙烯)，B嵌段为橡胶类中嵌段(例如，异戊二烯、丁二烯、乙烯-丁烯和乙烯-丙烯)，聚氨酯弹性体、聚烯烃弹性体、弹性乙烯乙酸乙烯酯、和它们的混合物。
可用的可以购买的热塑性弹性体包括，例如，可以以商品名VISTALON系列(包括例如VISTALON 404)从Exxon Chemical Co.购买的乙烯-丙烯共聚物；可以以商品名KRATON G系列(包括例如KRATON G-1652和G-1657)从Kraton Polymers(Houston，Texas)购买的苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物；可以以商品名KRATON D系列(包括例如KRATON D-1111和D-1112)从Kraton Polymers购买的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯和苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物；可以以商品名KRATON SKFG101从Kraton Polymers购买的硅烷封端的嵌段共聚物；以及可以以商品名VECTOR系列(包括例如VECTOR 4112、4114和4411)从Dexco Polymers(Houston，Texas)购买的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯和苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物。
热塑性弹性体组分在组合物中的存在量可以在大约10wt％到大约75wt％之间，大约20wt％到大约70wt％之间，乃至大约30wt％到60wt％之间。
组合物可任选地包括无定形聚-α-烯烃。适宜的无定形聚-α-烯烃包括前文关于制造硅烷官能无定形聚-α-烯烃所述的无定形聚-α-烯烃。无定形聚-α-烯烃在组合物中的存在量优选在大约0wt％到大约30wt％之间，乃至大约10wt％到大约20wt％之间。
其它可用的热塑性聚合物包括聚烯烃(例如，聚乙烯、聚丙烯和聚丁烯)，包括例如脂肪族单-1-烯烃(α-烯烃)的均聚物、共聚物和三聚物的聚-α-烯烃(例如，含有2到10个碳原子的聚-α-烯烃)，含有至少一个C3到C20α-烯烃的乙烯的均相线形或基本为线形的互聚物，聚异丁烯，聚环氧烷，聚(苯二胺对苯二甲酰胺)，聚酯(例如，聚对苯二甲酸乙二酯)，聚丙烯酸酯，聚甲基丙烯酸酯，聚丙烯酰胺，聚丙烯腈，丙烯腈与包括例如丁二烯、苯乙烯、多甲基戊烯和聚苯硫的单体的共聚物(例如，苯乙烯-丙烯腈，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯橡胶)，聚酰亚胺，聚酰胺，乙烯醇与烯键式不饱和单体的共聚物，聚乙酸乙烯酯(例如，乙烯乙酸乙烯酯)，聚乙烯醇，氯乙烯均聚物和共聚物(例如，聚氯乙稀)，乙烯、一氧化碳和丙烯酸酯或乙烯基单体的三元共聚物，聚硅氧烷、聚氨酯，聚苯乙烯，和它们的混合物，以及它们的均聚物、共聚物和三元共聚物，以及它们的混合物。其它可用的热塑性聚合物的种类包括柏油、沥青、生胶、氟化橡胶和纤维素树脂。
优选的热塑性聚合物包括乙酸乙烯酯含量在大约10wt％到大约60wt％之间、熔体指数在大约0.2到1000之间，或乙酸乙烯酯含量在大约18wt％到大约50wt％之间、熔体指数在大约0.2到500之间的乙烯乙酸乙烯酯。
可用的可购得的热塑性聚合物包括，例如，可以以商品名REXTAC系列(包括例如REXTAC RT 2535和RT 2585)从Rexene Products Co.(Dallas，Texas)购买的，和可以以商品名EASTOFLEX系列(包括例如EASTOFLEX E1060和E1003)从Eastman Chemical Co.(Kingsport，Tennessee)购买的无规立构的聚丙烯聚合物；可以以商品名EPOLENE C系列从Eastman Chemical Co.购买的聚乙烯聚合物；可以以商品名ATEVA系列(包括ATEVA 4030MC和ATEVA 1850)从AT Plastics(Brampton，Ontario，Canada)、可以以商品名ELVAX系列从DuPont de Nemours(Wilmington，Delaware)、以及可以以商品名ULTRATHENE系列从Millennium Petrochemicals(Rolling Meadows，Illinois)购买的乙烯乙酸乙烯酯共聚物；可以以商品名OPTEMA系列从Exxon Chemical Co.(Houston，Texas)购买的乙烯丙烯酸甲酯共聚物；可以以商品名LOTRYL系列从Elf Atochem North America(Philadelphia，Pennsylvania)、以商品名ESCORENE系列从Exxon Chemical Co.、以及以商品名ENATHENE系列从Millennium Petrochemicals购买的乙烯丙烯酸正丁酯共聚物；可以以商品名ELVALOY系列从DuPont购买的乙烯丙烯酸正丁酯一氧化碳三元共聚物；可以以商品名PEARLSTICK系列从Aries Technologies(Merquinsa，Barcelona，Spain的经销商Derry，New Hampshire)购买的热塑性聚氨酯聚合物；可以以商品名HYTREL系列从DuPont购买的丁烯/聚(亚烷基醚)邻苯二甲酸酯聚合物；可以以商品名ELVALOY系列从DuPont购买的乙烯丙烯酸酯共聚物；和可以以商品名ELVACITE系列从ICI Acrylics(St.Louis，Missouri)购买的丙烯酸类聚合物。
可以购得的可用的均相线形或基本为线形的乙烯共聚物，其含有至少一个C3到C20α-烯烃，多分散性低于约2.5，包括，例如EXACT 5008乙烯-丁烯共聚物，EXXPOL SLP-0394乙烯-丙烯共聚物，和来自ExxonChemical Co.(Houston，Texas)的EXACT 3031乙烯-己烯共聚物，和可以以商品名AFFINITY、INSIGHT和ENGAGE从Dow Chemical Co.(Midland，Michigan)购得的乙烯/1-辛烯聚合物。
该组合物可以包括热塑性组分，这种热塑性组分包括热塑性弹性体、热塑性聚合物或它们的结合，其含量在大约5wt％到大约75wt％之间，大约5wt％到大约60wt％之间，乃至大约10wt％到大约30wt％之间。
优选的增粘剂具有在大约50℃到大约150℃之间的环和球软化点，在另一种具体实施方式中在大约80℃到大约120℃之间。增粘剂优选不含可以与甲硅烷基化的无定形聚-α-烯烃的硅烷醇基反应的基团。适宜的增粘剂的例子包括脂肪族、脂环族、芳香族、脂肪族-芳香族、芳香族改性脂环族、以及脂环烃树脂和改性变体以及其氢化衍生物；萜(多萜)、改性萜(例如，酚改性萜树脂)、其氢化衍生物以及它们的混合物；α-甲基苯乙烯树脂及其氢化衍生物；以及它们的结合。在例如US 6,355,317中公开了其它可用的增粘剂，其内容并入本文。
其它增粘剂包括天然的和改性的松香，例如松香、木松香、浮油松香、蒸馏松香、完全或部分氢化的松香、二聚松香和聚合松香；松香酯，包括天然和改性松香的甘油和季戊四醇的酯(例如，浅色松香、木松香的甘油酯，氢化松香的甘油酯，聚合松香的甘油酯，氢化松香的季戊四醇酯和松香的酚改性季戊四醇酯)；α-甲基苯乙烯树脂及其氢化衍生物；低分子量聚乳酸；以及它们的结合。
可购得的适宜的增粘剂包括例如，可以以商品名EASTOTAC系列(包括例如EASTOTAC H-100、H-115、H-130和H-142)从Eastman ChemicalCo.(Kingsport，TN)按照E、R、L和W(它们的氢化程度不同，最低氢化为(E)和最高氢化为(W))的等级购买的，可以以商品名ESCOREZ系列(包括例如ESCOREZ 1310、ESCOREZ 5300和ESCOREZ 5400)从Exxon Chemical Co.(Houston，Texas)购买的，以及以商品名HERCOLITE2100从Hercules(Wilmington，Delaware)购买的部分氢化脂环族石油烃树脂；可以以商品名ESCOREZ 5600从Exxon Chemical Co.购买的部分氢化芳香族改性石油烃树脂；可以以商品名WINGTACK EXTRA从Goodyear Chemical Co.(Akron，Ohio)购买的脂肪族-芳香族石油烃树脂；可以以商品名ZONATAC 105 LITE从Arizona Chemical Co.(PanamaCity，Florida)购买的由d-苧烯制得的苯乙烯化的萜树脂；可以以商品名REGALREZ 1094从Hercules购买的芳族氢化的烃树脂；以及可以以商品名KRISTALEX 3070、3085和3100(其分别具有70℃、85℃和100℃的软化点)从Hercules购买的α-甲基苯乙烯树脂。
增粘剂在组合物中的存在量优选在大约5wt％到大约60wt％之间，在大约10wt％到大约50wt％之间，乃至在大约10wt％到大约30wt％之间。
该组合物还可以包括含硅烷的偶联剂(又被称为“硅烷助粘剂”)。含硅偶联剂的例子包括3-缩水甘油氧基丙基三烷氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三烷氧基硅烷、3-氨丙基三烷氧基硅烷、乙烯基三烷氧基硅烷、N-氨乙基-3-氨丙基甲基二烷氧基硅烷、苯基氨丙基三烷氧基硅烷、氨烷基三烷氧基乙硅烷、氨烷基异丁基甲氧基硅烷、以及它们的结合。
可用的可购得的硅烷偶联剂是可以以商品名SILQUEST系列(包括例如SILQUEST Y-11597、SILQUEST A-1170、SILQUEST Y-9669和SILQUEST A-15)从OSi Specialties-Crompton Corp.(Greenwich，Connecticut)购买，可以以商品名DYNASYLAN系列(包括例如DYNASYLAN 1189N-正丁基氨丙基三甲氧基硅烷和DYNASYLANMTMO 3-巯基丙基三甲氧基硅烷)从Degussa Corporation(Naperville，Illinois)购买，可以以商品名A-189γ-巯基丙基三甲氧基硅烷从OSiSpecialties-Crompton Corp.购买，以及可以从Gelest(Morrisville，Pennsylvania)购买的三(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)异氰脲酸酯。
硅烷偶联剂在组合物中的存在量优选在大约0wt％到大约5wt％之间，在大约0.2wt％到大约2wt％之间，乃至在大约0.4wt％到大约1wt％之间。
该组合物还可含有其它添加剂，包括例如，填料(例如，二氧化硅、沉积的二氧化硅、滑石、碳酸钙、炭黑、水合硅酸铝、粘土、沸石、陶瓷、云母、二氧化钛及它们的结合)，蜡，增塑剂，热稳定剂，光稳定剂(例如，紫外光稳定剂和吸收剂)，荧光增白剂，抗静电剂，润滑剂，抗氧化剂，催化剂，流变改性剂，抗微生物剂，缓蚀剂，脱水剂，有机溶剂，着色剂(例如，颜料和染料)，表面活性剂，防结块剂，成核剂，阻燃剂及它们的结合。选择其它添加剂的类型和量以便尽量降低湿气的存在(其能够使密封剂的固化过早开始)。
优选的增塑剂包括石蜡油、环烷油、低分子量聚-1-丁烯、低分子量聚异丁烯和它们的结合。
可以将交联促进剂加入到组合物中，以提高交联的速度。可用的交联促进剂包括例如有机锡化合物，包括例如二烃基锡二羧酸盐(例如，二月桂酸二丁锡和二乙酸二丁锡)，羧酸锡，叔胺，例如辛酸亚锡和乙酸亚锡的羧酸亚锡盐，tetrabutyl dioleatodistannoxane，钛化合物，有机硅钛酸酯，钛酸烷基酯，以及金属醇盐(例如，异丙醇铝和异丙醇锆)，以及它们的结合。
其它适于低温压制用途的密封剂组合物可用类别包括，例如聚氨酯、聚异丁烯、丁基橡胶、弹性体、天然和合成橡胶、硅酮、多硫化物、丙烯酸酯及它们的结合。优选的密封剂组合物含有极性反应性基团(例如，烷氧基、氨基甲酸乙酯、酯、巯基及它们的结合)以便与目标基材(例如，聚氯乙稀和玻璃)充分形成化学接合或极性接合。
可用的吸湿剂从由玻璃组件的分隔架和玻璃板构成的密封室中吸附湿气、有机挥发物或它们的结合。可以以多种方式提供吸湿剂，并可以将其放置在绝热玻璃组件的沟槽内、在绝热玻璃组件的分隔架表面上以及同时放置在这两处。优选的吸湿剂基质能够在室温下、乃至在15℃到30℃之间分配。稀释剂基质的可用吸附剂成分包括，例如吸湿剂，低分子量有机物的吸附剂和它们的结合，其包括例如天然沸石(例如，菱沸石、gumerinite、插晶菱沸石、erinitc、丝光沸石和方沸石)、分子筛、硅胶、硅镁凝胶、硅铝凝胶、活性炭、活性氧化铝、以及它们的结合。尤其可用的吸附剂成分包括能够去除湿气和有机挥发物的分子筛13x、以及分子筛3A和4A。合意地是，吸附剂成分为50目到100目、乃至低于50目的粉末形式。
例如，在US 5,510,416(Meyer等人)、5,632,122(Spinks)、5,503,884和5,436,040(Lafond)中公开了各种吸湿基质组合物和结构。可以购买的吸湿基质组合物包括，例如来自H.B.Fuller Company(Vadnais Heights，Minnesota)的TL-5042M室温施用吸湿基质，来自PRC(Burbank，California)的PRC 525室温施用吸湿基质，以及来自H.B.Fuller Company的HL-5157温热施用吸湿基质。
绝热玻璃组件还可以包括蒸气阻挡层。该蒸气阻挡层阻碍、优选防止挥发性有机化合物、湿气或它们的混合物进入到密封的气室中。蒸气阻挡层可以安装在分隔架上，以防止有机挥发物从分隔架逸出到密封气室中。蒸气阻挡层也可以安装在至少一个玻璃装配表面上，以防止湿气进入到玻璃板与分隔架之间区域内的密封气室中。密封剂组合物可以提供蒸气阻挡层的功能，或蒸气阻挡层可以是一种单独的组合物或结构。蒸气阻挡层可以是涂层、箔、带和它们的结合的形式，并可以含有金属、塑料、陶瓷和它们的结合。例如，在US 6,463,706和4,015,394中公开了各种蒸气阻挡层组合物和构造。
绝热玻璃组件还可以包括玻璃压边。玻璃压边又被称为“玻璃压条”，可以在玻璃板与分隔架之间接合处为分隔架或由密封剂形成的粘合层提供视觉阻挡层。可任选地，或另外地，在制造过程中，玻璃压边能够在密封剂固化时将玻璃板暂时固定在适当的位置。
绝热玻璃组件的玻璃可以包括钢化玻璃、彩色玻璃、平板玻璃、防弹玻璃或其它特种玻璃。
在该绝热玻璃组件的一些具体实施方式中，绝热玻璃组件的至少一种部件，例如窗框，可以是中空的或实心的，并由多种材料制成，例如，木头、金属(例如，铝和钢)、热塑性塑料、热固性塑料、复合材料(例如，木纤维和聚合物(如聚氯乙稀)复合材料、玻璃纤维补强复合材料)及它们的结合。可以通过多种方法制造窗框，包括铣削、模塑挤压、挤拉及它们的结合。
现在通过下列实施例说明本发明。
实施例
实验方法
在实施例中采用下列方法。
玻璃粘接实验
将密封剂组合物的薄膜在100℃下压制成厚度在40密耳到60密耳的薄膜。将密封剂薄膜的3英寸×0.25英寸部分压制到3英寸×1英寸的玻璃片上。将2英寸×1.5英寸的分隔架压制到密封剂薄膜上。将另一3英寸×0.25英寸、厚度在40密耳到60密耳之间的密封剂薄膜压制到3英寸×3英寸的玻璃片上，然后用手压将薄膜侧面压到分隔架上。随后将样品放置在预热至120℃的烘箱中。保持炉温为120℃的同时，将含测试样品的夹具在烘箱中放置10分钟。然后将夹具从炉中移出并冷却。随后将测试样品从夹具中移出并冷却过夜。
调整
一周室温：在测试前将按照玻璃粘接实验制备的测试样品在室温和50％的相对湿度下放置一个星期。
一周浸水：在测试前将按照玻璃粘接实验制备的测试样品在室温下放置在去离子水中一个星期，然后移出并干燥。
一周预调整：在测试前将按照玻璃粘接实验制备的测试样品在60℃和100％的相对湿度处理一个星期。
调整后，观察测试样品以确定在各种调整下对于各个粘合而言其对玻璃的％粘合破坏。报道平均％粘合破坏。
重叠剪切强度
除了按下述方法制备测试样品外，按照题为“热施用密封剂的重叠剪切强度强度的标准测试方法”的ASTM C-961-01测定重叠剪切强度强度。将厚度在50密耳到60密耳之间的1英寸×1英寸的密封剂薄膜放置在4英寸×1英寸的铝片上。然后在薄膜顶上放置1英寸×3英寸的玻璃片，并用最大的手压力猛烈挤压薄膜。
在制备测试样品24小时后测量24小时重叠剪切强度。
在制备测试样品12星期后测量最终重叠剪切强度。
针头刺入度
按照ASTM D5测定针头刺入度。使用50克的针和50磅的重量。样品具有足够的厚度，以便当针完全刺入样品时接触样品而触及下面的基材。测试在25℃下进行。
实施例1
在低速搅拌下，将下列组分顺序加料到西格玛搅拌机中制备实施例1的密封剂组合物，西格玛搅拌机已预热到120℃并装有真空泵：120克BUTYL 065丁基橡胶(ExxonMobil Chemical Co.，Houston，Texas)、120克VISTANEX LM(ExxonMobil)、89.4克EASTOFLEX E1003无定形乙烯/丙烯共聚物(Eastman Chemical Co.，Kingsport，Tennessee)、198.8克ESCOREZ 1310LC树脂(ExxonMobil Chemical Co.，Houston，Texas)和1.8克MONARCH 120黑色颜料(Cabot，Pittsburgh，Pennsylvania)。在整个过程中，搅拌机保持在120℃。开启真空，在低速下将组合物混合30分钟。随后将250克VESTOPLAST 206V甲硅烷化无定形聚-α-烯烃(Degussa-Hüls，德国)加到混合物中，在真空下低速搅拌30分钟，接着加入0.16克二月桂酸二丁锡，并在真空下低速搅拌15分钟。
实施例2
除了其成分和量如表1中列示的那样之外，按照实施例1的方法制备实施例2的密封剂组合物。按照上文所述的初始重叠剪切强度、最终重叠剪切强度、湿气透过率、起始硬度、最终硬度和粘合破坏的测试方法对实施例1和2的组合物进行测试。在表1中报道了结果。按照加速老化测试法对实施例1和2的组合物进行了测试，并均通过测试。
表1
Figure G2004800064826D00191
本文中公开了大量具体实施方式和实施例，很明显可以在不偏离本发明的主旨和范围的情况下加以改变。因此，所附权利要求是为了覆盖所有处于本发明范围内的变化。本文中公开的所有文献的相关部分经引用均完全并入本文。对文献的引用不应解释为认可该文献为现有技术。
其它具体实施方式落入权利要求的范围。例如，绝热玻璃组件已经被描述为包括至少两片玻璃板，并可解释为包括任意数量的玻璃板。

Claims (13)

1.一种制造绝热玻璃组件的方法，该方法包括：
将可湿固化的密封剂组合物施用到分隔架的第一表面和该分隔架的第二表面上，所述可湿固化的密封剂组合物含有：
硅烷官能的无定形聚-α-烯烃，
丁基橡胶，
聚异丁烯，和
增粘剂；
使分隔架第一表面上的密封剂组合物与第一玻璃板接触；
使分隔架第二表面上的密封剂组合物与第二玻璃板接触；
在15℃到60℃的环境温度下对组件施压，以便将第一玻璃板通过密封剂粘接到分隔架上；
在15℃到60℃的环境温度下对组件施压，以便将第二玻璃板通过密封剂粘接到分隔架上。
2.权利要求1的方法，其中绝热玻璃组件通过ASTM E774/773C级性能要求、ASTM E774/773CB级性能要求和ASTM E774/773CBA级性能要求中的至少一种。
3.权利要求1的方法，其中，当按照ASTM E1887-97测试时，绝热玻璃组件不具有可见的雾。
4.权利要求1的方法，其中，施加到第一玻璃板与分隔架之间的第一粘合层上的压力在2psi到100psi之间，施加到第二玻璃板与分隔架之间的第二粘合层上的压力在2psi到100psi之间。
5.权利要求1的方法，其中，将密封剂组合物同时施用到分隔架的第一表面和第二表面上。
6.权利要求3的方法，其进一步包括对第一玻璃板和第二玻璃板同时施压。
7.权利要求1的方法，其中，施用密封剂组合物包括在高于90℃的温度下分配密封剂组合物。
8.权利要求1的方法，其中集成的玻璃组件还包括窗扇框，所述分隔架从该窗扇框中伸出，并与窗扇框形成整体。
9.一种制造窗子的方法，该方法包括权利要求1的方法，并进一步包括
将第二密封剂组合物施用到窗框上；
使第二密封剂组合物与权利要求1中制备的绝热玻璃组件接触；并对窗框和组件施压，以便将窗框通过第二密封剂组合物粘接到组件上。
10.一种可湿固化密封剂组合物，其含有：
硅烷官能的无定形聚-α-烯烃；
丁基橡胶；
聚异丁烯；和
增粘剂，
该组合物表现出3.5毫米到低于8.0毫米的针头刺入度。
11.权利要求10的密封剂组合物，其中所述密封剂组合物表现出不高于1克/米2/天的湿气透过率。
12.一种绝热玻璃组件，其包括
第一玻璃板，
第二玻璃板，
分隔架，以及
位于第一玻璃板与分隔架之间以及第二玻璃板与分隔架之间的已固化的权利要求10的密封剂组合物。
13.一种绝热玻璃组件，其包括：
绝热玻璃单元，包括
第一玻璃板，
第二玻璃板，
分隔架，以及
第一密封剂组合物，通过该密封剂组合物将第一玻璃板粘接到分隔架的第一表面上，通过该第一密封剂组合物将第二玻璃板粘接到分隔架的第二表面上；
窗框；以及
第二密封剂组合物，绝热玻璃单元通过第二密封剂组合物粘接到窗框上，第二密封剂组合物含有已固化的权利要求10的密封剂组合物。
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