[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Dichtungsprofil für den Fenster- und Fassadenbau,
ein Verfahren zu dessen Herstellung sowie die Verwendung des Dichtungsprofils im Fenster-
und Fassadenbau.
[0002] Angesichts immer weiter steigender Energiepreise und des allgemeinen Bestrebens,
Energiekosten zu sparen, sind die Isoliereigenschaften von Gebäuden und insbesondere
von Fenstern und Türen von enormer Wichtigkeit und das Ziel ständiger Optimierungsversuche.
Insbesondere bei älteren Gebäuden sind die Fenster aufgrund mangelhafter Isolierung
eine energetische Schwachstelle in der Gebäudestruktur, die durch einen Austausch
der Fenster behoben werden sollte. Denn neuere Fenster zeichnen sich nicht nur durch
Mehrfachverglasung, sondern auch durch bessere Dichtungen aus.
[0003] Dabei wirken sich die Materialeigenschaften von Dichtungen unmittelbar auf den U
w-Wert, d.h. auf die thermische Qualität eines Fensters bzw. einer Gebäudehülle aus.
Bestrebungen, diese Materialeigenschaften durch eine Optimierung von Mischungen für
Dichtungsprofile zu verbessern, bestehen in der Regel darin, die Dichte des Mischungsprofils
zu reduzieren, was naturgemäß zu einer Reduzierung der Wärmeleitfähigkeit führt und
aus diesem Grund vorteilhaft ist. Dabei ist zu berücksichtigen, dass eine Reduzierung
der Wärmeleitfähigkeit eines Dichtungsprofils zwar zu einer verbesserten Wärmedämmung
führt, dies aber zu Einbußen in der Festigkeit sowie der Verarbeitungs- und Funktionsfähigkeit
führen kann.
[0004] Eine übliche Dichte für geschäumte Bereiche in einem Dichtungsprofil liegt im Bereich
von 0,6 bis 0,75 g/cm
3. Laut Glaswelt 06/2021,
Fraunhofer Institut bestätigt Wärmeleitwerte, ist es undenkbar, mit geschäumten Dichtungsprofilen zu arbeiten, die eine geringere
Dichte als 0,6 g/cm
3 aufweisen und tendenziell noch bessere Wärmeleitwerte erzielen würden, da diese Dichtungen
beim Schäumen ihre Form verlieren würden und das resultierende Dichtungsprofil nicht
dauerhaft und hinreichend formstabil sei.
[0005] Aus dem Stand der Technik bekannte Dichtungsprofile sind in der Regel aus Gummi.
Aus Gummi sind zwar problemlos Dichtungsprofile mit gewünschtem Querschnitt erhältlich,
allerdings nicht in der gewünschten Dichte. Überdies ist Gummi nachteilhaft, weil
es nicht verschweißbar und aufgrund der Vulkanisation auch nicht recyclebar bzw. wiederverwendbar
ist.
[0006] Zum Beispiel wird in der
EP 3 577 167 B1 ein Dichtungsprofil für Fenster und Türen aus einer Werkstoffmischung beschrieben,
die neben EPDM und Füllstoff, Weichmacher, Beschleuniger, Schwefel, Peroxid und optional
Zinkoxid auch ein Thermoplast oder ein thermoplastisches Elastomer enthält, das nicht
schwefelvernetzbar ist und ein Propylen-Ethylen Copolymer, ein Ethylen-Buten Copolymer
oder ein Ethylen-Propylen Copolymer ist.
[0007] Weiterhin beschreibt die
EP 2 369 116 B1 ein Dichtungsprofil für den Fenster- und Fassadenbau, vorzugsweise auf Basis von
EPDM.
[0008] Die
US 2022/0177684 A1 beschreibt Dichtungsprofile aus dem Automobilbereich auf Basis geschäumter TPVs.
[0009] Die
DE 698 08 248 T2 beschreibt die Herstellung eines geschäumten thermoplastischen Gegenstandes aus einem
thermoplastischen Elastomer, z.B. aus SEBS.
Aufgabe der Erfindung
[0010] Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine alternatives Dichtungsprofil
insbesondere für den Fenster- und Fassadenbau bereitzustellen, das die o.g. aus dem
Stand der Technik bekannten Nachteile vermeidet und sich vorzugsweise dadurch auszeichnet,
dass es eine geringere Dichte und eine geringere Wärmeleitfähigkeit aufweist als aus
dem Stand der Technik bekannte Dichtungsprofile. Darüber hinaus soll das erfindungsgemäße
Dichtungsprofil sich vorzugsweise auch durch eine Recyclebarkeit und Wiederverwendbarkeit
auszeichnen und demnach nachhaltiger und umweltverträglicher sein als vorbekannte
Dichtungsprofile.
Allgemeine Beschreibung der Erfindung
[0011] Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen der Ansprüche und insbesondere
durch Bereitstellung eines Dichtungsprofils, umfassend oder bestehend aus einem geschäumten
Bereich, wobei der geschäumte Bereich aus einer mit einem Treibmittel versetzten Zusammensetzung
umfassend ein TPE-Material gefertigt ist, wobei das TPE-Material ein thermoplastisches
Elastomer, vorzugsweise auf Styrolbasis, ist und wobei der geschäumte Bereich eine
Dichte von < 0,5 g/cm
3 und eine Wärmeleitfähigkeit λ von < 0,09 W/(m.K) aufweist.
[0012] Ein Dichtungsprofil mit den vorgenannten Eigenschaften, insbesondere mit einer Wärmeleitfähigkeit
von weniger als 0,09 W/(m.K) ist aus dem Stand der Technik nicht bekannt. Zudem ist
es wie im Voranstehenden bereits erwähnt, laut dem eingangs genannte Stand der Technik
(Glaswelt 06/21) sogar unmöglich, mit geschäumten Dichtungsprofilen zu arbeiten, die
eine geringere Dichte als 0,6 g/cm
3 aufweisen, da diese Dichtungen beim Schäumen ihre Form verlieren würden und das resultierende
Dichtungsprofil nicht dauerhaft und hinreichend formstabil sei. Dies wurde durch die
vorliegende Erfindung widerlegt, die ein Dichtungsprofil mit einer Dichte von < 0,5
g/cm
3 bereitstellt, das durch Extrusion erhältlich ist und eine komplexe Geometrie aufweisen
kann.
[0013] Unter einem Dichtungsprofil wird für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ein Dichtungsprofil,
insbesondere zur Verwendung im Fenster- und Fassadenbau, mit einem geeigneten, für
die jeweilige Anwendung erforderlichen Querschnitt verstanden. Ein beispielhaftes
Dichtungsprofil für den Einsatz im Fenster- und Fassadenbau ist schematisch in der
Figur 1 gezeigt.
[0014] Das erfindungsgemäße Dichtungsprofil weist einen geschäumten Bereich auf oder besteht
aus diesem. Im letzteren Fall, in dem das Dichtungsprofil aus dem geschäumten Bereich
besteht, weist also das gesamte Dichtungsprofil eine Dichte von < 0,5 g/cm
3 auf. Alternativ kann das Dichtungsprofil jedoch auch einen oder mehrere weitere geschäumte
Bereiche mit abweichender Dichte aufweisen oder weiter alternativ dazu einen oder
mehrere nicht geschäumte Bereiche mit höherer Dichte aufweisen.
[0015] Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde überraschend gefunden, dass aus einer
Zusammensetzung, die ein TPE-Material enthält, das ein thermoplastisches Elastomer,
vorzugsweise auf Styrolbasis, ist, ein Dichtungsprofil erhalten werden kann, das einen
geschäumten Bereich mit einer Dichte von < 0,5 g/cm
3 umfasst oder daraus besteht. Bevorzugter weist der geschäumte Bereich sogar eine
Dichte von < 0,45 g/cm
3 oder < 0,4 g/cm
3 auf. Das Erreichen der erfindungsgemäßen geringen Dichte eines Dichtungsprofils galt
in der Fachwelt bislang zwar als überaus erstrebenswert, jedoch nicht als bewerkstelligbar,
wie die eingangs zitierte Veröffentlichung belegt. Die Verwendung einer Zusammensetzung
auf Basis eines TPE-Materials in Kombination mit einem Treibmittel hat jedoch das
Erreichen einer derart geringen Dichte erlaubt.
[0016] Die Wärmeleitfähigkeit λ des geschäumten Bereiches des erfindungsgemäßen Dichtprofils
beträgt < 0,09 W/(m.K), bevorzugt < 0,08 W/(m.K), bevorzugter < 0,075 W/(m.K) und
noch bevorzugter < 0,07 W/(m.K).
[0017] Vorzugsweise handelt es sich bei dem thermoplastischen Elastomer auf Styrolbasis
um ein Styrol-Ethylen-Butylen-Styrol (SEBS)-Blockcopolymer oder ein Derivat dessen,
insbesondere mit einer Härte von 25 bis 35 Shore A, bevorzugter von 27 bis 33 Shore
A und besonders bevorzugt von etwa 30 Shore A.
[0018] In einer Ausführungsform handelt es sich bei dem thermoplastischen Elastomer um TPE-V,
ein vulkanisiertes thermoplastisches Elastomer auf Basis von EPDM und PP.
[0019] Vorzugsweise ist das Treibmittel, mit dem die das TPE-Material enthaltende Zusammensetzung
versetzt und aus dem der geschäumte Bereich gefertigt ist, ein Isoalkan, insbesondere
Isopentan, Isohexan oder Isoheptan, oder enthält dieses.
[0020] Je nach praktischem Einsatzgebiet kann es erforderlich sein, dass das Dichtungsprofil
neben dem geschäumten Bereich noch einen weiteren geschäumten oder ungeschäumten Bereich
mit abweichender Dichte aufweist. Beispielsweise umfasst ein häufig im Fensterbau
eingesetztes Dichtungsprofil, das schematisch auch in der Figur 1 gezeigt ist, neben
einem großen geschäumten Bereich (dem sog. Dicht- oder Funktionsbereich) auch einen
kleineren und steiferen sog. Montagebereich bzw. Härtebereich, mit dem das Dichtungsprofil
am Fenster montiert wird.
[0021] Das erfindungsgemäße Dichtungsprofil zeichnet sich durch eine ausgezeichnete Rückstellkraft
im Vergleich zu nicht erfindungsgemäßen Dichtungsprofilen, z.B. zu Dichtungsprofilen
aus EPDM mit einer Dichte von 0,6 g/cm
3, aus. Wird ein TPE durch äußere Krafteinwirkung komprimiert, erzeugt es eine Reaktionskraft,
teilweise auch als Dichtkraft bezeichnet. Bei konstanter Belastung nehmen die inneren
Spannungen im Werkstoff mit fortschreitender Dauer ab, wodurch die Rückstellkraft
des TPE Werkstoffs nachlässt. Dies wird auch als Druckspannungsrelaxation bezeichnet.
[0022] Das erfindungsgemäße Dichtungsprofil weist sowohl in der Ausführungsform, in der
es aus dem geschäumten Bereich besteht, als auch in Ausführungsformen, in denen es
noch mindestens einen weiteren Bereich aufweist, eine sehr gute Rückstellkraft auf,
wie sich bei einer Bestimmung der Spannungsrelaxation unter Druck gemäß DIN ISO 3384
gezeigt hat. Dabei ist die Rückstellkraft des Dichtungsprofils in Ausführungsformen,
die zusätzlich zu dem geschäumten Bereich noch mindestens einen weiteren Bereich mit
einer höheren Dichte als der Dichte des geschäumten Bereichs aufweisen, noch besser
als in Ausführungsformen ohne weiteren Bereich. Der weitere Bereich mit höherer Dichte
wirkt daher offenbar als Stütze für den geschäumten Bereich.
[0023] Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Dichtungsprofil
auch ein Eckteil, das einen geschäumten Bereich umfasst oder aus diesem besteht, wobei
der geschäumte Bereich aus einer mit einem Treibmittel versetzten Zusammensetzung
umfassend ein TPE-Material gefertigt ist, eine Dichte von < 0,5 g/cm
3, bevorzugt von < 0,45 g/cm
3 und noch bevorzugter von < 0,4 g/cm
3 sowie eine Wärmeleitfähigkeit λ von < 0,09 W/(m.K), bevorzugt < 0,08 W/(m.K), bevorzugter
< 0,075 W/(m.K) und noch bevorzugter < 0,07 W/(m.K) aufweist. Bevorzugt besteht dabei
der geschäumte Bereich, den das Eckteil umfasst oder aus dem dieses besteht, aus dem
gleichen Material wie der geschäumte Bereich des restlichen Dichtungsprofils.
[0024] Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines Dichtungsprofils.
Dieses weist die folgenden Schritte auf oder besteht daraus:
- a) Bereitstellen einer Zusammensetzung umfassend ein TPE-Material, wobei das TPE-Material
ein thermoplastisches Elastomer, vorzugsweise auf Styrolbasis, ist;
- b) Versetzen der Zusammensetzung umfassend das TPE-Material mit einem Treibmittel;
- c) Temperieren der mit dem Treibmittel versetzten, das TPE-Material enthaltenden Zusammensetzung
und Vermischen beider Komponenten zu einer homogenen Masse, vorzugsweise in einem
Extruder;
- d) Extrudieren der homogenen Masse zu einem Dichtungsprofil, das einen geschäumten
Bereich mit einer Dichte von < 0,5 g/cm3 und einer Wärmeleitfähigkeit λ von < 0,09 W/(m.K) umfasst.
[0025] Das in der bereitgestellten Zusammensetzung enthaltene TPE-Material ist vorzugsweise
ein Styrol-Ethylen-Butylen-Styrol (SEBS)-Blockcopolymer oder ein Derivat dessen, insbesondere
mit einer Härte von 25 bis 35 Shore A, bevorzugter von 27 bis 33 Shore A und besonders
bevorzugt von etwa 30 Shore A. Optional ist das in der bereitgestellten Zusammensetzung
enthaltene TPE-Material TPE-V, ein vulkanisiertes thermoplastisches Elastomer auf
Basis von EPDM und PP.
[0026] Weiterhin enthält die in Schritt a) des erfindungsgemäßen Verfahrens bereitgestellte
Zusammensetzung optional bis zu 30 Gew.-% Zusatzstoffe, insbesondere ausgewählt aus
der Gruppe, die Calciumcarbonat, Öl, Polypropylen, Weichmacher, Pigmente und Additive
für eine bessere UV-Beständigkeit umfasst. Calciumcarbonat und Pigmente dienen dabei
vor allem der Farbgebung der Zusammensetzung und daraus resultierend auch des Dichtungsprofils,
während ein Ölanteil einer höheren Flexibilität des resultierenden Dichtungsprofils
dient.
[0027] In Schritt b) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die in Schritt a) bereitgestellte
Zusammensetzung, die das thermoplastische Elastomer auf Styrolbasis vorzugsweise in
Granulatform enthält, mit einem Treibmittel versetzt, das insbesondere ein Isoalkan,
z.B. Isopentan, Isohexan oder Isoheptan, ist.
[0028] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Treibmittel eingesetzt, das in einer
granulatförmigen Zusammensetzung enthalten ist, die Acrylnitril, Methacrylnitril,
Isopentan und ein Ethylen-/Vinyl-Copolymer enthält.
[0029] Die mit dem Treibmittel versetzte, das TPE-Material enthaltende Zusammensetzung wird
erfindungsgemäß auf eine Verarbeitungstemperatur temperiert und beide Komponenten
(das Treibmittel und die das TPE-Material enthaltende Zusammensetzung) werden zu einer
homogenen Masse vermischt. Sowohl das Temperieren als auch das Vermischen zu der homogenen
Masse erfolgen vorzugsweise in einem Extruder, insbesondere einem Schneckenextruder.
Diesem werden sowohl die das TPE-Material enthaltende Zusammensetzung als auch das
Treibmittel, das ebenfalls in einer Zusammensetzung enthalten sein kann, beispielsweise
über eine gewichtsgesteuerte Dosiereinheit zugeführt. Dabei beträgt der Anteil des
Treibmittels vorzugsweise 3-9 Gew.-%, bezogen auf die Masse der das TPE-Material enthaltenden
Zusammensetzung.
[0030] Die das TPE-Material enthaltende Zusammensetzung und das Treibmittel werden durch
die verschiedenen Zonen des Extruders bzw. der Extruderschnecke gefördert, in denen
sie auf eine Verarbeitungstemperatur zwischen 100 und 200 °C temperiert bzw. geschmolzen,
gemischt und homogenisiert werden.
[0031] Durch das Zumischen des Treibmittels im oberen Bereich des 3-9 Gew.-%-Rahmens wird
die das TPE-Material enthaltende Zusammensetzung stärker aufgeschäumt als durch das
Zumischen des Treibmittels im unteren Bereich des 3-9 Gew.-%-Rahmens, was die Dichte
reduziert und gleichzeitig den Wärmeleitfähigkeitswert positiv beeinflusst, wobei
die nötige Formstabilität und Funktionalität der anschließend extrudierten Dichtung
trotzdem erreicht werden.
[0032] So wird die homogene Masse schließlich zu einem Dichtungsprofil extrudiert, das einen
geschäumten Bereich mit einer Dichte von < 0,5 g/cm
3, von < 0,45 g/cm
3 oder < 0,4 g/cm
3 aufweist oder daraus besteht, wobei die Wärmeleitfähigkeit des geschäumten Bereichs
vorzugsweise < 0,09 W/(m.K), bevorzugter < 0,08 W/(m-K), noch bevorzugter < 0,075
W/(m.K) und noch bevorzugter < 0,07 W/(m.K) beträgt.
[0033] Gemäß einer Ausführungsform wird die homogene Masse nicht allein extrudiert, sondern
mit einer weiteren homogenen Masse zu dem Dichtungsprofil co-extrudiert. In diesem
Fall wird ein Dichtungsprofil erhalten, das einen oder mehrere weitere geschäumte
Bereiche mit abweichender Dichte aufweist oder alternativ dazu einen oder mehrere
nicht geschäumte Bereiche mit höherer Dichte aufweist.
[0034] Optional kann der geschäumte Bereich des auf diese Weise erhaltenen Dichtungsprofils
zusätzlich mit einer Gleitbeschichtung versehen werden, die die Gleitfähigkeit des
Dichtungsprofils erhöht und beispielsweise einen späteren Einbau in ein Fenster oder
eine Tür erleichtert. Die Gleitbeschichtung kann ebenfalls durch Extrusion erzeugt
werden, beispielsweise indem sie mit der in Schritt c) des erfindungsgemäßen Verfahrens
erzeugten homogenen Masse co-extrudiert wird oder indem sie mit der in Schritt c)
des erfindungsgemäßen Verfahrens erzeugten homogenen Masse und mit noch einer weiteren
homogenen Masse triplex-extrudiert wird.
[0035] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird ein Teil der in Schritt c) erhaltenen homogenen Masse zu einem Eckteil geformt,
das ebenfalls eine Dichte von < 0,5 g/cm
3, bevorzugt von < 0,45 g/cm
3 und noch bevorzugter von < 0,4 g/cm
3 sowie eine Wärmeleitfähigkeit λ von < 0,09 W/(m.K), bevorzugt < 0,08 W/(m.K), bevorzugter
< 0,075 W/(m.K) und noch bevorzugter < 0,07 W/(m.K) aufweist, und das anschließend
mit dem Dichtungsprofil verbunden wird. Das Eckteil wird dabei insbesondere durch
ein Verfahren geformt, das ausgewählt ist aus der Gruppe, die Formpressen (compression
moulding) und Spritzgießverfahren (injection moulding) umfasst. Weiter bevorzugt wird
das Eckteil anschließend mit dem Dichtungsprofil verschweißt.
[0036] Auf diese Weise kann ein vollständig geschäumtes System mit Ecken als Dichtungsprofil
erhalten werden und insbesondere im Fensterbau eingesetzt werden. Denn bislang im
Fensterbau aus dem Stand der Technik bekannte eingesetzte Eckteile bestehen aus weichem,
aber kompaktem, nicht geschäumtem Weichgummi oder einer dieses enthaltenden Mischung
und bewirken aufgrund des kompakten Materials eine vergleichsweise schlechte Wärmedämmung
in den Ecken, die zu großem Wärmeverlust führt. Dies wird durch das erfindungsgemäße
Dichtungsprofil mit dem Eckteil, das hervorragende Wärmeleitfähigkeitseigenschaften
aufweist, vermieden.
Genaue Beschreibung der Erfindung
[0037] Die Erfindung wird nun genauer anhand eines Ausführungsbeispiels und mit Bezug auf
die Figuren 1 und 3 beschrieben, die schematisch jeweils Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen
Dichtungsprofils 1 zeigen.
[0038] Das in der Figur 1 gezeigte erfindungsgemäße Dichtungsprofil 1 weist einen geschäumten
Bereich 2 auf, der aus einer mit einem Treibmittel versetzten Zusammensetzung umfassend
ein TPE-Material gefertigt ist, wobei das TPE-Material ein thermoplastisches Elastomer
auf Styrolbasis ist und wobei der geschäumte Bereich eine Dichte von < 0,5 g/cm
3 aufweist. Zusätzlich zu dem geschäumten Bereich 2, der auch als Dicht- oder Funktionsbereich
bezeichnet werden kann, weist das Dichtungsprofil 1 noch einen weiteren (in der Figur
1 schraffiert dargestellten) Bereich 3 auf, der auch als Montagebereich oder Härtebereich
bezeichnet werden kann. Dieser weitere Bereich 3 weist eine größere Dichte und damit
eine höhere Steifigkeit auf als der geschäumte Bereich 2. Dabei kann der weitere Bereich
3 ebenfalls geschäumt sein, insbesondere mit weniger Treibmittel als der geschäumte
Bereich 2, oder der weitere Bereich 3 kann ungeschäumt sein. Weiterhin weist das Dichtungsprofil
1 an seiner Oberfläche mehrere mit einer Gleitbeschichtung 4 versehene Bereiche auf,
die die Gleitfähigkeit des Dichtungsprofils erhöhen und einen späteren Einbau in z.B.
ein Fenster oder eine Tür erleichtern.
Beispiel 1: Herstellung eines erfindungsgemäßen Dichtungsprofils und Bestimmung dessen
Dichte und Wärmeleitfähigkeit nach DIN EN 12664
[0039] Zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Dichtungsprofils 1 wird eine Zusammensetzung
umfassend ein TPE-Material bereitgestellt, wobei das TPE-Material in diesem Fall ein
Styrol-Ethylen-Butylen-Styrol-Blockcopolymer (SEBS) mit einer Härte zwischen 25 und
30 Shore A ist. Diese Zusammensetzung wird mit einem Treibmittel versetzt, das Isopentan
enthält und unter dem Handelsnamen EXPANCEL 092 MB 120 bekannt und erhältlich ist.
[0040] Der Anteil an Treibmittel, bezogen auf die das TPE-Material enthaltende Zusammensetzung
beträgt 3-9 Gew.-%.
[0041] Sowohl die das TPE-Material enthaltende Zusammensetzung als auch das Treibmittel
liegen in Granulatform vor und werden über eine gewichtsgesteuerte Dosiereinheit einem
Schneckenextruder zugeführt. In diesem werden das Treibmittel und die das TPE-Material
enthaltende Zusammensetzung auf eine Temperatur zwischen 100°C und 200 °C temperiert
und zu einer homogenen Masse vermischt. Anschließend wird die homogene Masse zu einem
erfindungsgemäßen Dichtungsprofil 1 extrudiert. Da in diesem Fall nur eine einzige
homogene Masse extrudiert wird, besteht in diesem Fall das Dichtungsprofil 1 aus dem
geschäumten Bereich 2. Es ist allerdings auch möglich, weitere homogene Massen mit
der vorgenannten homogenen Masse zu co-extrudieren, um ein Dichtungsprofil 1 mit mindestens
einem weiteren Bereich 3 mit anderer Dichte zu erhalten.
[0042] Um die Dichte und die Wärmeleitfähigkeit des erfindungsgemäßen Dichtungsprofils zu
bestimmen, werden jeweils 70 extrudierte Streifen des vorgenannten Materials (exakt
gleiche Inhaltsstoffe in exakt gleichen Anteilen) mit einer Abmessung von ca. 38 mm
x 4 mm zusammengesetzt und mit Klebeband fixiert, um Prüfplatten mit den Abmessungen
295 x 305 x 38,4 mm zu erhalten. Diese Prüfplatten werden bis zum Erreichen der Massenkonstanz
bei 23 °C und 50 % relativer Luftfeuchtigkeit gelagert. Dann werden die Platten gemäß
dem in der Figur 2 dargestellten Versuchsaufbau zwischen Heiz- und Kühlplatten angeordnet.
[0043] Im stationären Temperaturzustand fließt dabei ein Wärmestrom durch die Prüfplatten
und die Wärmeleitfähigkeit wird anhand der elektrischen Leistung, der mittleren Temperaturdifferenz
zwischen den Probenoberflächen und der Abmessungen der Prüfplatten bestimmt.
[0044] Die Messergebnisse der Prüfplatten bei einer Umgebungstemperatur von 20,0 °C sind
in der nachstehenden Tabelle 1 wiedergegeben.
Tabelle 1: Messergebnisse von Prüfplatten aus dem Material eines erfindungsgemäßen
Dichtungsprofils
Messung Nr. |
Mitteltemperatur der Probenoberfläche |
Mittlere Temperatur-differenz |
Mittel-temperatur der Proben |
Wärme-stromdichte |
Wärme-durchlasswiderstand R |
wärmeleit-fähigkeit λ |
plattenseite |
plattenseite |
°C |
°C |
K |
°C |
W/m2 |
m2·K/W |
W/(m·K) |
1 |
19,2 |
0,5 |
18,6 |
9,9 |
31,0 |
0,599 |
0,0641 |
[0045] Es wurde eine Wärmeleitfähigkeit λ von 0,0641 W/(m.K) bestimmt. Weiterhin wurde aus
den Messergebnissen eine Dichte des Materials von 0,378 g/cm
3 berechnet.
[0046] Eine so geringe Dichte eines Dichtungsprofils für Fenster, Türe und Fassaden ist
bislang im Stand der Technik unerreicht und die Möglichkeit der Herstellung eines
Dichtungsprofils mit einer entsprechend geringen Wärmeleitfähigkeit und Dichte sehr
überraschend.
[0047] In der Figur 3 ist im linken unteren Teil noch eine weitere Ausführungsform eines
erfindungsgemäßen Dichtungsprofils 1 mit Eckteil 5 gezeigt. Dieses besteht aus dem
im linken oberen Teil der Figur gezeigten Eckteil
5 und dem im rechten unteren Teil der Figur gezeigten extrudierten Profil
1. Das Eckteil
5 und das Profil
1 weisen in ihren Außenformen identische Querschnitte auf. Das extrudierte Profil
1 weist jedoch im Gegensatz zu dem Eckteil
5 Hohlräume auf. Dadurch, dass die Querschnitte des Profils
1 und des Eckteils
5 in ihren Außenformen identisch sind, können diese passgenau aufeinander angeordnet
und miteinander verbunden, z.B. verschweißt, werden.
[0048] Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Figuren und in den Ansprüchen enthaltenen
Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung
der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.
1. Dichtungsprofil (1), umfassend oder bestehend aus einem geschäumten Bereich (2), wobei
der geschäumte Bereich (2) aus einer mit einem Treibmittel versetzten Zusammensetzung
umfassend ein TPE-Material gefertigt ist, wobei das TPE-Material ein thermoplastisches
Elastomer ist, dadurch gekennzeichnet, dass der geschäumte Bereich eine Dichte von < 0,5 g/cm3 und eine Wärmeleitfähigkeit λ von < 0,09 W/(m.K) aufweist.
2. Dichtungsprofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Treibmittel ein Isoalkan umfasst oder daraus besteht.
3. Dichtungsprofil nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoplastische Elastomer ein Styrol-Ethylen-Butylen-Styrol-Blockcopolymer oder
ein Derivat dessen ist.
4. Dichtungsprofil nach einem der voranstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen weiteren Bereich (3), ausgewählt aus einem zweiten geschäumten Bereich und
einem ungeschäumten Bereich, und/oder durch eine Gleitbeschichtung (4).
5. Dichtungsprofil nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieses ein Eckteil (5) umfasst, wobei das Eckteil (5) einen geschäumten Bereich umfasst
oder daraus besteht, der aus einer mit einem Treibmittel versetzten Zusammensetzung
umfassend ein TPE-Material gefertigt ist, wobei der geschäumte Bereich eine Dichte
von < 0,5 g/cm3 und eine Wärmeleitfähigkeit λ von < 0,09 W/(m.K) aufweist.
6. Dichtungsprofil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der geschäumte Bereich, den das Eckteil (5) umfasst oder aus dem dieses besteht,
aus dem gleichen Material besteht wie der geschäumte Bereich (2).
7. Verfahren zur Herstellung eines Dichtungsprofils (1), umfassend die Schritte
a) Bereitstellen einer Zusammensetzung umfassend ein TPE-Material, wobei das TPE-Material
ein thermoplastisches Elastomer ist;
b) Versetzen der Zusammensetzung umfassend das TPE-Material mit einem Treibmittel;
c) Temperieren der mit dem Treibmittel versetzten, das TPE-Material enthaltenden Zusammensetzung
und Vermischen beider Komponenten zu einer homogenen Masse;
d) Extrudieren der homogenen Masse zu einem Dichtungsprofil (1), das einen geschäumten
Bereich (2) mit einer Dichte von < 0,5 g/cm3 und einer Wärmeleitfähigkeit λ von < 0,09 W/(m.K) umfasst.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das in der bereitgestellten Zusammensetzung enthaltene TPE-Material ein Styrol-Ethylen-Butylen-Styrol-Blockcopolymer
oder ein Derivat dessen ist.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung umfassend das TPE-Material mit einem Treibmittel versetzt wird,
das ein Isoalkan umfasst oder daraus besteht.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die homogene Masse mit einer weiteren homogenen Masse zu dem Dichtungsprofil (1)
co-extrudiert wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil des Treibmittels 3-9 Gew.-%, bezogen auf die Masse der Zusammensetzung
umfassend das TPE-Material, beträgt.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der in Schritt c) erhaltenen homogenen Masse nicht in Schritt d) zu dem
Dichtungsprofil (1) extrudiert wird, sondern zu einem Eckteil (5) geformt wird, das
ebenfalls eine Dichte von < 0,5 g/cm3 und eine Wärmeleitfähigkeit λ von < 0,09 W/(m.K) aufweist, und anschließend mit dem
Dichtungsprofil (1) verbunden wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Eckteil (5) durch ein Verfahren geformt wird, dass ausgewählt ist aus der Gruppe,
die Formpressen und Spritzgießverfahren umfasst.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Eckteil (5) durch Verschweißen mit dem Dichtungsprofil (1) verbunden wird.
15. Verwendung eines Dichtungsprofils (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 im Fenster-
und Fassadenbau.