DE10237395B4 - Process for producing fire-resistant glazing and fire-resistant glazing - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Herstellung einer Brandschutzverglasung (1) mit wenigstens zwei im wesentlichen parallel zueinander angeordneten, über einen Spalt beabstandeten Glasscheiben (2, 3, 8) mit einer im Spalt befindlichen Brandschutzzusammensetzung auf Basis eines eine Flüssigkeit enthaltenden Gels, wobei der durch zwei benachbarte Scheiben (2, 3, 8) gebildete Spalt an allen Stirnflächen des Spaltes mit einer äußeren Ummantelung (5) nach außen abgeschlossen ist, wobei bei dem Verfahren zunächst über eine obere Einlaßöffnung (6) der Ummantelung (5) die Ausgangskomponenten einer Brandschutzzusammensetzung (4) in den Spalt eingefüllt werden und diesen im wesentlichen vollständig ausfüllen, wobei das in dem Spalt enthaltene Gas über eine untere Auslaßöffnung (7) der Ummantelung (5) austritt und/oder abgesaugt wird, und wobei nachfolgend die Brandschutzzusammensetzung (4) in situ zwischen zwei benachbarten Glasscheiben (2, 3 bzw. 3, 8) in dem Spalt erzeugt wird dadurch, daß die Ausgangskomponenten Acrylsäure und/oder Methacrylsäure und/oder deren jeweilige Alkalisalze und/oder Ammoniumsalze der Acrylsäure in Gegenwart einer Salzlösung oder...Method for producing fire protection glazing (1) with at least two glass panes (2, 3, 8) arranged essentially parallel to one another and spaced apart by a gap, with a fire protection composition in the gap based on a gel containing a liquid, the glass being separated by two adjacent panes ( 2, 3, 8) formed gap on all end faces of the gap with an outer casing (5) is closed to the outside, with the method initially via an upper inlet opening (6) of the casing (5), the starting components of a fire protection composition (4) in the gap can be filled and essentially completely fill it, the gas contained in the gap exiting and / or being sucked off via a lower outlet opening (7) of the casing (5), and subsequently the fire protection composition (4) in situ between two adjacent ones Glass panes (2, 3 or 3, 8) in the gap is produced by the fact that the components acrylic acid and / or methacrylic acid and / or their respective alkali metal salts and / or ammonium salts of acrylic acid in the presence of a salt solution or ...
Description
Die Erfindung betrifft eine Brandschutzverglasung mit wenigstens zwei im wesentlichen parallel zueinander angeordneten, über einen Spalt beabstandeten Glasscheiben mit einer im Spalt befindlichen Brandschutzzusammensetzung. Im übrigen betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Brandschutzzusammensetzung sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Brandschutzverglasung.The invention relates to a fire-resistant glazing with at least two substantially parallel to each other, spaced over a gap glass sheets with a fire protection composition in the gap. Moreover, the present invention relates to a method for producing a fire protection composition and a method for producing a fire-resistant glazing.
Brandschutzverglasungen bestehen im allgemeinen aus wenigstens zwei im wesentlichen parallel zueinander angeordneten, über einen Spalt beabstandeten Glasscheiben mit einer im Spalt befindlichen Brandschutzzusammensetzung. Die Wirkungsweise beruht darauf, daß im Brandfalle die dem Feuer ausgesetzte Glasscheibe zerspringt und die Brandschutzzusammensetzung aufschäumt und Wasserdampf freisetzt. Die Verglasung verliert ihre Transparenz für Wärmestrahlung und aufgrund der Entwicklung von Wasserdampf wird die Glasscheibe auf der dem Feuer abgewandten Seite gekühlt. Man spricht hier gemäß DIN 4102-13 (Mai 1990) von den sogenannten F-Verglasungen. Sind mehrere über einen Spalt mit einer Brandschutzzusammensetzung beabstandete Glassscheiben angeordnet, erhöht sich entsprechend die Feuerwiderstandsdauer der Verglasung.Fire-resistant glazings generally comprise at least two glass panes, arranged parallel to one another and spaced over a gap, with a fire-resistant composition in the gap. The mode of action is based on the fact that in the case of fire, the glass pane exposed to the fire shatters and the fire protection composition foams up and releases water vapor. The glazing loses its transparency for thermal radiation and due to the development of water vapor, the glass pane is cooled on the side facing away from the fire. One speaks here according to DIN 4102-13 (May 1990) of the so-called F-glazing. If a plurality of glass panes spaced over a gap with a fire protection composition are arranged, the fire resistance duration of the glazing increases correspondingly.
Üblicherweise verwendetes Fensterglas ist zwar ein nicht brennbarer Baustoff, würde jedoch bei Einwirkung von hohen Temperaturen bei einem Brandfall nach kurzer Zeit zerspringen. Ein weiterer Schwachpunkt von normalem Fensterglas ist die Wärmestrahlung durch das klare Glas hindurch, was zu einer Entzündung auch von Materialien und Bauteilen führen kann, die sich im Bereich der Verglasung auf der dem Brandherd abgewandten Seite befinden.Although normally used window glass is a non-combustible building material, it would burst after a short time under the influence of high temperatures in case of fire. Another weak point of normal window glass is the heat radiation through the clear glass, which can lead to an ignition of materials and components that are located in the glazing on the side facing away from the fire.
In besonderen Fällen wird der Einbau von speziellen Brandschutzgläsern gefordert, die über einen vorgegebenen Zeitraum einer Brandübertragung durch Zerstörung des Glases oder Wärmestrahlung verhindern. Zum Einsatz kommen derartige Sondergläser vor allem bei Glassichtflächen in Brandschutztüren, Brandtoren, verglasten Konstruktionen, innenliegenden Verglasungen zu Fluchtwegen oder bei bestimmten baulichen Gegebenheiten, die dies erfordern.In special cases, the installation of special fire-resistant glass is required, which prevent over a specified period of fire transmission by destruction of the glass or heat radiation. Such special glasses are used, above all, in the case of glass sealing surfaces in fire doors, fire doors, glazed structures, internal glazings for escape routes or in certain structural conditions which require this.
Bei G-Gläsern gemäß DIN 4102-4/DIN 4102-13 handelt es sich meist um eine Einscheibenverglasung, die den Durchlaß von Wärmestrahlung zwar nicht verhindert, während der festgelegten Feuerwiderstandsdauer aber nicht schmelzen oder bersten darf. Die Feuerwiderstandseigenschaften des Glases werden erreicht durch Drahteinlagen, spezielle Rahmen/Glas-Konstruktionen oder chemische Zusätze.G-glasses in accordance with DIN 4102-4 / DIN 4102-13 are usually single-pane glazings which, although they do not prevent the transmission of heat radiation, may not melt or burst during the specified fire resistance period. The fire resistance properties of the glass are achieved by wire inserts, special frame / glass constructions or chemical additives.
Sogenannte F-Verglasungen bestehen grundsätzlich aus einer Mehrscheibenverglasung mit einer Brandschutzfüllung:
Die
The
Die
Die
Entsprechend der
Ein Brandschutzgel aus einer wäßrigen Lösung aus Polyvinylalkohol, Magnesiumchlorid und Glyoxal als Vernetzer wird in der
Die
Die
Die
Weiter betrifft die
Weiterhin betrifft die
Darüber hinaus betrifft die
Schließlich beschreibt die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein eine Brandschutzverglasung sowie ein Verfahren zu deren Herstellung zur Verfügung zu stellen, die kostengünstig herstellbar ist und eine hohe flammenhemmende Wirkung aufweist.The object of the present invention is to provide a fire-resistant glazing and a method for the production thereof which can be produced inexpensively and have a high flame-retardant effect.
Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe schlägt die vorliegende Erfindung ein Verfahren nach Patentanspruch 1 vor; weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der diesbezüglichen Unteransprüche.To achieve the above object, the present invention proposes a method according to
Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist gleichermaßen die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältliche Brandschutzverglasung, wie sie in Patentanspruch 13 definiert ist.Another object of the present invention is equally the available by the process according to the invention fire-resistant glazing, as defined in claim 13.
Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe ist also ein Verfahren zur Herstellung einer Brandschutzverglasung mit wenigstens zwei im wesentlichen parallel zueinander angeordneten, über einen Spalt beabstandeten Glasscheiben mit einer im Spalt befindlichen Brandschutzzusammensetzung auf Basis eines eine Flüssigkeit enthaltenden Gels vorgesehen, wobei der durch zwei benachbarte Scheiben gebildete Spalt an allen Stirnflächen des Spaltes mit einer äußeren Ummantelung nach außen abgeschlossen ist, wobei bei dem Verfahren zunächst über eine obere Einlaßöffnung der Ummantelung die Ausgangskomponenten einer Brandschutzzusammensetzung in den Spalt eingefüllt werden und diesen im wesentlichen vollständig ausfüllen, wobei das in dem Spalt enthaltene Gas über eine untere Auslaßöffnung der Ummantelung austritt und/oder abgesaugt wird, und wobei nachfolgend die Brandschutzzusammensetzung in situ zwischen zwei benachbarten Glasscheiben in dem Spalt erzeugt wird dadurch, daß die Ausgangskomponenten Acrylsäure und/oder Methacrylsäure und/oder deren jeweilige Alkalisalze und/oder Ammoniumsalze der Acrylsäure in Gegenwart einer Salzlösung oder Salzdispersion, eines Polymerisationsinitiators und eines Vernetzungsmittels unter Polymerisation zu einem Gel umgesetzt wird bzw. werden.To solve the above object, therefore, a method for producing a fire-resistant glazing is provided with at least two substantially mutually parallel, spaced over a gap glass panes with an in-slot fire protection composition based on a gel containing a liquid, wherein the gap formed by two adjacent slices is completed at the end faces of the gap with an outer sheath to the outside, wherein in the first process via an upper inlet opening of the shell, the starting components of a fire protection composition are filled into the gap and fill it substantially completely, wherein the gas contained in the gap over a bottom outlet opening of the jacket exits and / or is sucked off, and wherein subsequently the fire protection composition is generated in situ between two adjacent glass sheets in the gap in that the Ausgangsskom Acrylic acid and / or methacrylic acid and / or their respective alkali metal salts and / or ammonium salts of acrylic acid in the presence of a salt solution or salt dispersion, a polymerization initiator and a crosslinking agent is reacted with polymerization to form a gel.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältliche Brandschutzverglasung gemäß Patentanspruch 13 weist wenigstens zwei im wesentlichen parallel zueinander angeordneten, über einen Spalt beabstandeten Glasscheiben mit einer im Spalt befindlichen Brandschutzzusammensetzung auf Basis eines eine Flüssigkeit enthaltenden Gels auf, wobei der durch zwei benachbarte Scheiben gebildete Spalt an allen Stirnflächen des Spaltes mit einer äußeren Ummantelung nach außen abgeschlossen ist.The fire-resistant glazing according to the invention obtainable by the process according to the invention has at least two substantially parallel arranged, spaced over a gap glass sheets with a fire protection composition in the gap based on a gel containing a liquid, wherein the gap formed by two adjacent disks on all faces of the gap is completed with an outer jacket to the outside.
Überraschenderweise ist festgestellt worden, daß der Brandüberschlag im Brandfall bei einer Brandschutzverglasung durch Einsatz eines eine Flüssigkeit enthaltenden Gels zwischen den beabstandeten Glasscheiben der Brandschutzverglasung deutlich verzögert werden kann. Bei dem Gel sollte es sich vorzugsweise um ein Hydrogel handeln. Hydrogele sind wasserenthaltende Gele auf der Basis hydrophiler, aber wasserunlöslicher Polymere, die als drei dimensionale Netzwerke vorliegen. In Wasser quellen diese Netzwerke unter weitgehender Formerhaltung zu einem Gleichgewichts-Volumen auf. Die Netzwerk-Bildung erfolgt vorwiegend über chemische Verknüpfungen der einzelnen Polymerketten, ist aber auch physikalisch durch elektrostatische, hydrophobe oder Dipol/Dipol-Wechselwirkungen zwischen einzelnen Segmenten der Polymerketten möglich. Die Wirkung der erfindungsgemäßen Brandschutzverglasung beruht nun darauf, daß bei anfänglicher Erhitzung der Verglasung ein Teil des in dem Gel gespeicherten Wassers bzw. der gespeicherten Flüssigkeit verdampft. Durch die Verdampfung kommt es zum einen zu einer Kühlwirkung des Glases, deren Betrag durch die Verdampfungsenthalpie der Flüssigkeit und die verdampfte Flüssigkeitsmenge der Brandschutzzusammensetzung festgelegt ist. Zum anderen bewirkt die Verdampfung der Flüssigkeit eine Eintrübung der Brandschutzverglasung, so daß der Durchgang der Wärmestrahlung vom Brandherd durch das Fenster hindurch abnimmt. Ferner sinkt in Folge des durch die Verdampfung freigesetzten Dampfes die Wärmeübertragung durch Wärmeleitung.Surprisingly, it has been found that the fire flashover in case of fire in a fire-resistant glazing by using a gel containing a liquid between the spaced glass sheets of fire-resistant glazing can be significantly delayed. The gel should preferably be a hydrogel. Hydrogels are water-containing gels based on hydrophilic but water-insoluble polymers, which exist as three-dimensional networks. In water, these networks swell to an equilibrium volume while largely retaining their shape. The network formation occurs predominantly via chemical linkages of the individual polymer chains, but is also physically possible by electrostatic, hydrophobic or dipole / dipole interactions between individual segments of the polymer chains. The effect of the fire-resistant glazing according to the invention is based on the fact that, when the glazing is initially heated, part of the water stored in the gel or the stored liquid evaporates. On the one hand, the evaporation results in a cooling effect of the glass, the magnitude of which is determined by the enthalpy of evaporation of the liquid and the evaporated amount of liquid of the fire protection composition. On the other hand, the evaporation of the liquid causes a clouding of the fire-resistant glazing, so that the passage of the heat radiation from the fire through the window decreases. Furthermore, as a result of the steam released by the evaporation, the heat transfer sinks by heat conduction.
Bei stärkerer Hitzeeinwirkung bzw. mit zunehmender Dauer der Hitzeeinwirkung verdampft das in dem Gel enthaltene Wasser bzw. die gespeicherte Flüssigkeit nahezu vollständig. Handelt es sich bei dem Gel um ein organisches Gel, das insbesondere durch Polymerisation oder Polykondensation mindestens einer geeigneten organischen Verbindung in Gegenwart einer Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, erhältlich ist, kommt es bei weiterer Erwärmung der Brandschutzverglasung bzw. nach dem Verdampfen des in dem Gel gespeicherten Flüssigkeitsanteils zur Ausbildung einer Kruste bzw. einem Krustengerüst aus verbrannten organischen Bestandteilen. Die Ausbildung der Kruste aus verbrannten organischen Materialien setzt spätestens beim Bersten der dem Brand zugewandten Seite der Brandschutzverglasung ein. Die Kruste führt dazu, daß die Transparenz der Brandschutzverglasung stark abnimmt bzw. vollständig verloren geht und die Übertragung von Wärmestrahlung durch die Brandschutzverglasung abgeschwächt wird.At higher heat or with increasing duration of the heat, the water contained in the gel or the stored liquid evaporates almost completely. If the gel is an organic gel which is obtainable in particular by polymerization or polycondensation of at least one suitable organic compound in the presence of a liquid, preferably water, heating of the fire-resistant glazing or evaporation of the gel stored in the gel continues Liquid content to form a crust or crust scaffold from burned organic components. The formation of the crust from burnt organic materials begins at the latest when bursting the fire-facing side of the fire-resistant glazing. The crust causes the transparency of fire-resistant glazing decreases sharply or is completely lost and the transmission of heat radiation is attenuated by the fire-resistant glazing.
Bei der organischen Verbindung, die zu einem Gel umgesetzt wird, handelt es sich erfindungsgemäß um Acrylsäure, Methacrylsäure, substituierte und/oder modifizierte Acrylsäure und/oder Methacrylsäure oder deren Alkalisalze, vorzugsweise deren Kaliumsalze.In the case of the organic compound which is converted into a gel, the invention relates to acrylic acid, methacrylic acid, substituted and / or modified acrylic acid and / or methacrylic acid or their alkali metal salts, preferably their potassium salts.
Als Flüssigkeit wird erfindungsgemäß eine, vorzugsweise wäßrige oder alkoholische, Salzlösung oder Salzdispersion verwendet. Bei der Verdampfung der in dem Gel enthaltenen Flüssigkeit kommt es dann zur Ausbildung einer Salzkruste, die ebenfalls zu einer Abschwächung der übertragenden Wärmestrahlung beiträgt. Offensichtlich ist es dabei so, daß die beiden Krusten miteinander zusammenwirken, wobei sich die Salzkruste stabilisierend auf die Kruste aus verbrannten organischen Bestandteilen auswirkt, so daß die Brandschutzwirkung der Brandschutzzusammensetzung bzw. der Brandschutzverglasung über einen längeren Zeitraum aufrechterhalten werden kann.The liquid used according to the invention is a, preferably aqueous or alcoholic, salt solution or salt dispersion. During the evaporation of the liquid contained in the gel, a salt crust then forms, which likewise contributes to a weakening of the transmitted heat radiation. Obviously, it is the case that the two crusts interact with one another, with the salt crust stabilizing the crust of burnt organic constituents, so that the fire protection effect of the fire protection composition or fire-resistant glazing can be maintained over a longer period of time.
Vorzugsweise handelt es sich bei der Salzlösung oder Salzdispersion um eine basische Salzlösung oder Salzdispersion, insbesondere um eine Salzlösung oder Salzdispersion mit einem pH-Wert ≥ 10. Erfindungsgemäß ist nämlich festgestellt worden, daß mit steigendem pH-Wert der Salzlösung bzw. Salzdispersion die Gelbildung durch Polymerisation oder Polykondensation erleichtert stattfindet und der Zeitraum zur Umsetzung der organischen Verbindung zu einem Gel verkürzt wird. Die Salzlösung oder Salzdispersion wird dazu bevorzugt auf der Basis eines Kaliumsalzes hergestellt. Selbstverständlich ist es jedoch auch möglich, eine saure Salzlösung oder Salzdispersion einzusetzen, wobei die Salzlösung oder Salzdispersion vorzugsweise auf Basis eines Ammoniumsalzes hergestellt wird.Preferably, the salt solution or salt dispersion is a basic salt solution or salt dispersion, in particular a salt solution or salt dispersion having a pH ≥ 10. According to the invention, it has been found that with increasing pH of the salt solution or salt dispersion, the gelation by Polymerization or polycondensation takes place more easily and the time to react the organic compound into a gel is shortened. The salt solution or salt dispersion is preferably prepared on the basis of a potassium salt. Of course, it is also possible to use an acid salt solution or salt dispersion, wherein the salt solution or salt dispersion is preferably prepared based on an ammonium salt.
Die Umsetzung der organischen Verbindung in Gegenwart einer Flüssigkeit erfolgt unter Zufuhr weiterer Komponenten. Insbesondere bietet es sich an, als weitere Komponente einen in Wasser löslichen Alkohol, vorzugsweise Ethylenglykol oder Glycerin einzusetzen. Die Zugabe eines Alkohols führt zu einer Gefrierpunktserniedrigung des Gels. Dadurch wird sichergestellt, daß auch bei niedrigen Umgebungstemperaturen die in der Brandschutzverglasung eingesetzte Brandschutzzusammensetzung nicht gefriert und zu einer ungewollten Trübung der Verglasung durch Bildung von Eiskristallen führt.The reaction of the organic compound in the presence of a liquid is carried out with the addition of further components. In particular, it is advisable to use as a further component a water-soluble alcohol, preferably ethylene glycol or glycerol. The addition of an alcohol leads to a freezing point depression of the gel. This ensures that even at low ambient temperatures, the fire protection composition used in the fire-resistant glazing does not freeze and leads to an unwanted clouding of the glazing through the formation of ice crystals.
Weiterhin erfolgt die Umsetzung der organischen Verbindung zu einem Gel erfindungsgemäß in Anwesenheit wenigstens eines Vernetzungsmittels. Das Vernetzungsmittel wirkt sich auf die mechanischen Eigenschaften der Brandschutzzusammensetzung, insbesondere auch auf die Elastizität des Gels aus. Bei großen Verglasungsflächen kann es ohne den Einsatz eines Vernetzungsmittels zu einem Ausbeulen der Scheiben in Folge des fließfähigen oder plastischen Verhaltens der Brandschutzzusammensetzung kommen. Das Vernetzungsmittel führt dazu, daß sich verzweigte Ketten in dem Gel ausbilden und das Gel sich im wesentlichen elastisch verhält.Furthermore, the reaction of the organic compound into a gel is carried out according to the invention in the presence of at least one crosslinking agent. The crosslinking agent has an effect on the mechanical properties of the fire protection composition, in particular on the elasticity of the gel. In the case of large glazing areas, without the use of a crosslinking agent, the windows may bulge as a result of the flowable or plastic behavior of the fire protection composition. The crosslinking agent causes branched chains to form in the gel and the gel behaves substantially elastically.
Weiterhin wird erfindungsgemäß ein Polymerisationsinitiator, insbesondere ein Persalz, vorzugsweise in Form einer wäßrigen Lösung, bei der Umsetzung zugegeben. Der Polymerisationsinitiator dient als Starter für die Umsetzung. Als Polymerisationsinitiatoren können ebenfalls UV-Strahlen oder hohe Temperaturen wirken. Eine Lagerung nichtpolymerisierter Ausgangsstoffe der Brandschutzzusammensetzung sollte daher möglichst unter UV-Schutz und bei möglichst tiefen Temperaturen erfolgen. Allerdings ist es bei der erfindungsgemäßen Zusammensetzung so, daß diese nach der Umsetzung der Ausgangskomponenten der Brandschutzzusammensetzung zu einem Gel UV-beständig ist. Furthermore, according to the invention, a polymerization initiator, in particular a persalt, preferably in the form of an aqueous solution, is added during the reaction. The polymerization initiator serves as a starter for the reaction. As polymerization initiators can also act UV rays or high temperatures. A storage of unpolymerized starting materials of the fire protection composition should therefore be possible under UV protection and at the lowest possible temperatures. However, in the composition of the present invention, it is UV-stable after the reaction of the starting components of the fire-resistant composition into a gel.
Die Polymerisationsgeschwindigkeit läßt sich durch die Verwendung von Beschleunigungsmitteln und/oder über den pH-Wert der Gellösung steuern. Bei dem Beschleunigungsmittel kann es sich beispielsweise um eine Stickstoffverbindung, vorzugsweise Triethanolamin handeln. Bei hohen pH-Werten kann gegebenenfalls auf den Einsatz eines Beschleunigungsmittels völlig verzichtet werden.The rate of polymerization can be controlled by the use of accelerators and / or by the pH of the gel solution. The accelerating agent may be, for example, a nitrogen compound, preferably triethanolamine. At high pH values, the use of an accelerating agent may possibly be completely dispensed with.
Um eine besonders hohe Brandschutzwirkung, d. h. eine möglichst geringe Durchdringung von Wärmestrahlen über einen möglichst langen Zeitraum hinweg sicherzustellen, sollte die Brandschutzzusammensetzung vorzugsweise erhältlich sein aus der Umsetzung wenigstens einer gegebenenfalls modifizierten und/oder substituierten Acrylsäure und/oder deren Kaliumsalze in einer Konzentration von 3–25 Gew.-%, vorzugsweise 5 Gew.-%, und gegebenenfalls wenigstens einer gegebenenfalls modifizierten und/oder substituierten Methacrylsäure und/oder deren Derivate in einer Konzentration von weniger als 3 Gew.-% in einem vorzugsweise wäßrigen Medium, das
- – 60–95 Gew.-%, insbesondere 70 bis 90 Gew.-% einer wäßrigen Salzlösung oder Salzdispersion,
- – gegebenenfalls weniger als 15 Gew.-%, insbesondere weniger
als 10 Gew.-% wenigstens eines wasserlöslichen Alkohols, - – 0,1 bis 0,7 Gew.-%,
insbesondere 0,2bis 0,5 Gew.-% wenigstens eines Vernetzungsmittels, - – 0,25 bis 0,7 Gew.-%,
insbesondere 0,5 Gew.-%, und wenigstens eines Polymerisationsinitiators, - – gegebenenfalls weniger
als 0,5 Gew.-%, insbesondere wenigerals 0,3 Gew.-% wenigstens eines Beschleunigungsmittels, - – gegebenenfalls weniger als 30 Gew.-%, insbesondere weniger als 20 Gew.-% wenigstens eines Verzögerungsmittels, vorzugsweise einer stark verdünnten wäßrigen Borsalzlösung
- From 60 to 95% by weight, in particular from 70 to 90% by weight, of an aqueous salt solution or salt dispersion,
- Optionally less than 15% by weight, in particular less than 10% by weight, of at least one water-soluble alcohol,
- From 0.1 to 0.7% by weight, in particular from 0.2 to 0.5% by weight, of at least one crosslinking agent,
- From 0.25 to 0.7% by weight, in particular 0.5% by weight, and at least one polymerization initiator,
- Optionally less than 0.5% by weight, in particular less than 0.3% by weight, of at least one accelerating agent,
- - optionally less than 30 wt .-%, in particular less than 20 wt .-% of at least one retarder, preferably a highly dilute aqueous boron salt solution
Erfindungsgemäß wird der Spalt zwischen zwei benachbarten Scheiben der Brandschutzverglasung durch die Brandschutzzusammensetzung im wesentlichen vollständig ausgefüllt. Wesentlich dabei ist, daß Hohlräume, insbesondere Luftblasen, zwischen den Scheiben nicht auftreten dürfen, da ansonsten die Transparenz der Scheiben unter Nicht-Brandbedingungen getrübt ist. Darüber hinaus wird nur durch eine im wesentlichen vollständige Befüllung des Spaltes mit der Brandschutzzusammensetzung sichergestellt, daß im Brandfall unter Hitzeeinwirkung die zuvor genannten Vorteile der Brandschutzzusammensetzung erreicht werden können. Die gleiche Wirkung kann im übrigen erreicht werden, wenn benachbarte Scheiben durch die Brandschutzzusammensetzung im wesentlichen vollflächig miteinander verbunden sind, wobei insbesondere aufgrund der hohen Adhäsionskräfte der Brandschutzzusammensetzung Scheiben miteinander verklebt sind. Bei ausreichend hohen Adhäsionskräften der Brandschutzzusammensetzung kann auf den Einsatz sonstiger Befestigungsmittel, wie Klemmen o. dgl., unter Umständen vollständig verzichtet werden.According to the invention, the gap between two adjacent panes of the fire-resistant glazing is essentially completely filled by the fire-protection composition. It is essential that cavities, especially air bubbles, between the discs must not occur, otherwise the transparency of the discs is clouded under non-fire conditions. In addition, it is ensured only by a substantially complete filling of the gap with the fire protection composition, that in case of fire under heat the aforementioned advantages of the fire protection composition can be achieved. Incidentally, the same effect can be achieved if adjacent panes are essentially connected to one another over the whole area by the fire protection composition, in which case panes are glued together, in particular due to the high adhesive forces of the fire protection composition. With sufficiently high adhesive forces of the fire protection composition, the use of other fastening means, such as clamps or the like, may be completely dispensed with under certain circumstances.
Um eine Befüllung des Spaltes mit der Brandschutzzusammensetzung in einfacher Art und Weise sicherzustellen, sind der Spalt und im wesentlichen die Stirnflächen der Glasscheiben mit einer äußeren Ummantelung umfaßt. Dadurch ist es möglich, beispielsweise die Brandschutzzusammensetzung vor der Umsetzung der Ausgangskomponenten in ein Gel bzw. – bei ausreichend hoher Fließfähigkeit des Gels – die Brandschutzzusammensetzung als solche nahezu vollständig in den Spalt einzufüllen. Die äußere Ummantelung dient dabei dem Zweck, ein Auslaufender Brandschutzzusammensetzung während des Füllungsvorgangs der Brandschutzverglasung zu verhindern.To ensure filling of the gap with the fire protection composition in a simple manner, the gap and substantially the end faces of the glass sheets are covered with an outer jacket. This makes it possible, for example, the fire protection composition prior to the implementation of the starting components in a gel or - at sufficiently high flowability of the gel - to fill the fire protection composition as such almost completely in the gap. The outer sheath serves the purpose of preventing leakage of the fire protection composition during the filling process of fire-resistant glazing.
Vorzugsweise handelt es sich bei der Ummantelung um eine Folie o. dgl.. Alternativ kann jedoch auch ein starrer Rahmen vorgesehen sein. Bei stärkerer Erhitzung der Scheiben im Brandfall kommt es zu einer Ausdehnung der dem Brandherd zugewandten Scheibe in Folge der Erwärmung. Gleichzeitig steigt der Druck im Spalt aufgrund der freigesetzten Verdampfungsgase an. Beide Ursachen führen dazu, daß die dem Brandherd zugewandte Scheibe sich stärker ausdehnt als die dem Brandherd abgewandte Scheibe. Erfindungsgemäß sollte die äußere Ummantelung des Spaltes bzw. der Stirnflächen der Glasscheiben in der Art erfolgen, daß die stärkere Ausdehnung der dem Brandherd zugewandten Scheibe zu einem Aufreißen oder zur Öffnung der Ummantelung führt und somit der Spalt gegenüber der Umgebung freigelegt wird. Die Freigabe des Spaltes im Brandfall sollte vorzugsweise vollständig erfolgen, so daß die Entgasung der Brandschutzzusammensetzung – zumindest in Nähe der Stirnseiten des Spaltes – vereinfacht ablaufen kann. Dementsprechend sollte die Befestigung der Ummantelung an den Glasscheiben sein, so daß sich im Brandfall in einfacher Weise eine Freigabe des Spaltes ergibt. Alternativ ist jedoch auch der Einsatz von Ventilen vorstellbar. Günstig ist es im übrigen, daß die verbundenen Scheiben wenigstens einen Freiheitsgrad aufweisen, der eine Bewegung der dem Brandherd zugewandten Scheibe relativ zu der dem Brandherd abgewandten Scheibe ermöglicht. Damit wird vom Stand der Technik abgewichen, bei dem die Scheiben der Brandschutzverglasung in einem starren Rahmen angeordnet und gehalten sind. Durch den zusätzlichen Freiheitsgrad wird erfindungsgemäß ein Vorteil erreicht, dahingehend, daß es bei starker Wärmeentwicklung bzw. starker Ausdehnung der dem Brandherd zugewandten Scheibe nicht unmittelbar zu einem Zerspringen oder Zerbersten der Scheibe kommt. Die stärkere Ausdehnung der dem Brandherd zugewandten Scheibe kann durch den vorgesehenen Freiheitsgrad der Bewegung kompensiert werden. Das Zerbersten der Scheibe findet daher erst bei höheren Temperaturen bzw. längerer Brandzeit statt.Preferably, the sheath is a foil or the like. Alternatively, however, a rigid frame may also be provided. With stronger heating of the windows in case of fire, there is an expansion of the focus facing the fire as a result of heating. At the same time, the pressure in the gap increases due to the released vaporization gases. Both causes cause the focal point facing the disc expands more than the remote from the fire disc. According to the invention, the outer sheath of the gap or the end faces of the glass panes should be such that the greater extent of the fire-facing disc leads to tearing or opening of the sheath and thus the gap is exposed to the environment. The release of the gap in case of fire should preferably be complete, so that the degassing of the fire protection composition - at least in the vicinity of the end faces of the gap - can run simplified. Accordingly, the attachment of the casing should be on the glass sheets, so that in Fire easily results in a release of the gap. Alternatively, however, the use of valves is conceivable. It is favorable, moreover, that the connected discs have at least one degree of freedom, which allows movement of the hearth facing the disc relative to the remote from the fire. This deviates from the state of the art, in which the panes of the fire-resistant glazing are arranged and held in a rigid frame. The additional degree of freedom, an advantage is achieved according to the invention, to the effect that it does not come directly to a bursting or bursting of the disc with strong heat or strong expansion of the fire-facing disc. The greater extent of the focal point facing the fire can be compensated by the intended degree of freedom of movement. The bursting of the disc therefore takes place only at higher temperatures or longer firing time.
Dabei ist von Bedeutung, daß in Folge der höheren Temperaturen auf der dem Brandherd zugewandten Seite der Brandschutzverglasung sich die Scheibe als solche ausdehnt, wobei es auch in Folge der Entgasung der Brandschutzzusammensetzung zu einem Druckanstieg im Spalt und damit zu einem Spannungsanstieg bzw. einer Verformung der dem Brandherd zugewandten Scheibe kommen kann. Die Scheiben der Brandschutzverglasung sollten daher in der Art miteinander verbunden sein, daß vorzugsweise sowohl in Richtung der Stirnflächen der Scheibe als auch quer dazu eine Lageverschiebung gegenüber der dem Brandherd abgewandten Scheibe möglich ist. Diese Maßnahmen tragen dazu bei, daß die dem Brandherd zugewandte Scheibe später reißt oder zerspringt.It is important that as a result of the higher temperatures on the side facing the fire side of the fire-resistant glass, the disc expands as such, and it also as a result of degassing the fire protection composition to a pressure increase in the gap and thus to a voltage increase or deformation of the can come to the source of fire facing disc. The windows of the fire-resistant glazing should therefore be connected to each other in such a way that preferably both in the direction of the end faces of the disc and transversely to a positional shift relative to the side facing away from the fire is possible. These measures contribute to the fact that the target facing the fire later breaks or shatters.
Die Breite des Spaltes zwischen benachbarten Glasscheiben ergibt sich nach vollständiger Ausfüllung des Spaltes mit der Brandschutzzusammensetzung im wesentlichen durch die Schichtdicke der Brandschutzzusammensetzung an sich oder durch entsprechende Abstandshalter, die zwischen zwei benachbarten Scheiben eingesetzt sind. Durch die Wahl der Schichtdicke der Brandschutzzusammensetzung läßt sich unter anderem die Brandschutzzeit und die Intensität der Strahlungsminderung durch die Brandschutzverglasung einstellen. Zudem ist eine gleichbleibende Stärke der Brandschutzverglasung auch im Hinblick auf den späteren Einbau in einen Fensterrahmen o. dgl. notwendig.The width of the gap between adjacent glass panes, after complete filling of the gap with the fire-resistant composition, results essentially from the thickness of the fire-protection composition itself or from corresponding spacers inserted between two adjacent panes. By choosing the layer thickness of the fire protection composition, among other things, the fire protection time and the intensity of the radiation reduction can be adjusted by the fire-resistant glazing. In addition, a consistent strength of the fire-resistant glazing with regard to the subsequent installation in a window frame o. The like. Necessary.
Bei einem Brandschutzfenster, welches die erfindungsgemäße Brandschutzverglasung aufweist, kann es vorgesehen sein, daß wenigstens eine Stirnfläche, vorzugsweise alle Stirnflächen, und/oder wenigstens eine Stirnkante, vorzugsweise alle Stirnkanten, der Brandschutzverglasung in den Rahmen eingefaßt sind und daß vorzugsweise wenigstens zwischen einer Stirnfläche und/oder einer Stirnkante der Brandschutzverglasung und dem Rahmen im Bereich der Einfassung eine elastische Fuge vorgesehen ist. Durch die elastische Fuge wird sichergestellt, daß miteinander verbundene Glasscheiben in Abhängigkeit von der unterschiedlichen Erwärmung der Glasscheiben und der temperaturabhängigen Reaktionen der Brandschutzzusammensetzung zwischen den Glasscheiben sich unterschiedlich stark ausdehnen und gegeneinander verschieben können. Bei der elastischen Fuge kann es sich beispielsweise ebenfalls um ein Brandschutzmaterial handeln, wie beispielsweise einen Bauschaum, der vorzugsweise eine hohe Temperaturbeständigkeit aufweist.In a fire-resistant window, which has the fire-resistant glazing according to the invention, it can be provided that at least one end face, preferably all end faces, and / or at least one end edge, preferably all end edges of the fire-resistant glazing are bordered in the frame and that preferably at least between an end face and / or a front edge of the fire-resistant glazing and the frame in the region of the enclosure is provided an elastic joint. By the elastic joint ensures that interconnected glass depending on the different heating of the glass sheets and the temperature-dependent reactions of the fire protection composition between the glass panes can expand and move to different degrees. The elastic joint may also be, for example, a fire protection material, such as a construction foam, which preferably has a high temperature resistance.
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Brandschutzverglasung ist es vorgesehen, daß der durch zwei benachbarte Scheiben gebildete Spalt an allen Stirnflächen des Spaltes mit einer äußeren Ummantelung, insbesondere einer Folie oder einem starren Rahmen, nach außen abgeschlossen ist und einen Hohlraum bildet, wobei über eine obere Einlaßöffnung der Ummantelung die Komponenten der Brandschutzzusammensetzung und/oder die Brandschutzzusammensetzung in den Hohlraum eingefüllt werden und diesen zumindest im wesentlichen vollständig ausfüllen und wobei das in dem Hohlraum enthaltene Gas über eine untere Auslaßöffnung der Ummantelung austritt und/oder abgesaugt wird und daß gegebenenfalls nach der Befüllung des Spaltes die obere und die untere Einlaßöffnung verschlossen werden.In the context of the method according to the invention for producing a fire-resistant glazing, it is provided that the gap formed by two adjacent disks at all end faces of the gap with an outer sheath, in particular a film or a rigid frame, is completed to the outside and forms a cavity an upper inlet opening of the shell, the components of the fire protection composition and / or the fire protection composition are filled into the cavity and at least substantially completely fill and wherein the gas contained in the cavity exits through a lower outlet opening of the casing and / or is sucked off and optionally after the filling of the gap, the upper and lower inlet opening are closed.
Wie bereits zuvor erläutert, bewirkt die Ummantelung einen Abschluß des Spaltes gegenüber der Umgebung, so daß es nicht zum Auslaufen der Brandschutzzusammensetzung bei der Befüllung des Spaltes kommt. Dabei sollte, wie zuvor bereits ausgeführt, sichergestellt sein, daß die Ummantelung derart ausgebildet ist, daß eine Bewegung der Scheiben in jedem Falle quer zur Ebene der Scheiben möglich ist. Bei der Verwendung eines starren Rahmens muß dementsprechend sichergestellt sein, daß der Rahmen die Scheiben jedenfalls nicht derart hintergreift, daß eine Bewegung der vorgenannten Art nicht möglich ist. Erfindungsgemäß wird die Befüllung des Spaltes von oben vorgenommen, während von unten das in dem Spalt enthaltene Gas aus dem Spalt abgezogen wird. Die Ummantelung muß dazu wenigstens eine (obere) Auslaßöffnung und eine (untere) Auslaßöffnung. aufweisen. Abweichend von der erfindungsgemäßen Lösung ist es natürlich auch denkbar, daß die Absaugung des in dem Spalt enthaltenen Gases über eine seitliche oder obere Auslaßöffnung erfolgt. Nach der Befüllung des Spaltes ist es erfindungsgemäß vorgesehen, die Einlaß- bzw. Auslaßöffnung zu verschließen. Nachdem die Umsetzung der Brandschutzzusammensetzung in ein Gel abgeschlossen ist, die beiden benachbarten Scheiben einer Brandschutzverglasung somit miteinander verklebt bzw. verbunden sind, ist es grundsätzlich möglich, die äußere Ummantelung vollständig zu entfernen, sofern das Gel eine ausreichend geringe Fließfähigkeit und ein entsprechendes Adhäsionsvermögen aufweist, daß es nicht aus dem Spalt zwischen den Scheiben herausläuft.As previously explained, the sheath causes the gap to close to the environment, so that the fire protection composition does not leak during the filling of the gap. It should, as already stated, be ensured that the sheath is formed such that a movement of the discs in each case transverse to the plane of the discs is possible. When using a rigid frame must be ensured accordingly that the frame does not engage the discs in any case so that a movement of the aforementioned type is not possible. According to the invention, the filling of the gap is made from above, while from below the gas contained in the gap is withdrawn from the gap. The casing must have at least one (upper) outlet opening and one (lower) outlet opening. exhibit. Notwithstanding the solution according to the invention, it is of course also conceivable that the suction of the gas contained in the gap takes place via a lateral or upper outlet opening. After filling the gap, it is inventively provided to close the inlet or outlet port. After the reaction of the fire protection composition into a gel is complete, the two adjacent slices a fireproof glazing thus glued or connected together, it is in principle possible to completely remove the outer sheath, if the gel has a sufficiently low flowability and a corresponding adhesiveness, that it does not run out of the gap between the discs.
Um auf einfache Weise sicherzustellen, daß der Spalt nahezu vollständig mit der Brandschutzzusammensetzung ausgefüllt wird, wird die Brandschutzzusammensetzung in situ zwischen zwei benachbarten Glasscheiben in dem Spalt erzeugt. Dabei werden die Ausgangskomponenten der Brandschutzzusammensetzung oder auch einzelne Komponenten, insbesondere ein oder mehrere Polymerisationsinitiatoren, erst unmittelbar vor der Befüllung des Spaltes mit der Brandschutzzusammensetzung vermischt. Die Polymerisation bzw. Polykondensation der organischen Komponente bzw. Komponenten findet dann unmittelbar in dem Spalt statt. Ist die Brandschutzzusammensetzung dagegen ausreichend fließfähig, so kann die Befüllung des Spaltes auch nach Erzeugung der Brandschutzzusammensetzung stattfinden.In order to easily ensure that the gap is almost completely filled with the fire-resistant composition, the fire-resistant composition is generated in situ between two adjacent glass sheets in the gap. In this case, the starting components of the fire protection composition or individual components, in particular one or more polymerization initiators, only immediately before the filling of the gap with the fire protection composition are mixed. The polymerization or polycondensation of the organic component or components then takes place directly in the gap. On the other hand, if the fire-protection composition is sufficiently free-flowing, the filling of the gap can take place even after the fire-protection composition has been produced.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Brandschutzverglasung und eines Brandschutzfensters anhand der Zeichnungen erläutert. Dabei zeigt:Embodiments of the fire-resistant glazing according to the invention and a fire-resistant window will be explained below with reference to the drawings. Showing:
In
In der
Die in der
Anhand der
Kommt es nun beispielsweise auf der Seite der Scheibe
Bei der Erwärmung der dem Brand zugewandten Scheibe
Mit zunehmender Hitzeeinwirkung auf die dem Brand zugewandte Scheibe
Letztlich kann durch Einsatz der erfindungsgemäßen Brandschutzverglasung
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