DE19705736C1 - Kombiniertes Dichtungs/Brandschutzprofil und Verfahren zu dessen Herstellung durch Koextrusion - Google Patents
Kombiniertes Dichtungs/Brandschutzprofil und Verfahren zu dessen Herstellung durch KoextrusionInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein kombiniertes Dichtungs/Brand
schutzprofil aus einem an sich bekannten Dichtungsprofil und einer
brandhemmenden Dichtungsmasse in mindestens einem Hohlraum des
Dichtungsprofils sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung durch Koex
trusion.
Bei herkömmlichen Brandschutztüren, Brandschutzklappen oder Brand
schutzverglasungen werden die Anforderungen an die Luft- und Rauch
dichte mittels eines Gummiprofils und die brandschutztechnischen An
forderungen mittels einer gesonderten Brandschutzdichtung, die aus ei
nem im Brandfall aufschäumenden Material besteht, erfüllt.
Ein herkömmliches Dichtungsprofil aus beispielsweise Gummi weist ei
nen flexiblen Hohlraum auf, der ein Einklemmen des Gummikörpers in ei
ne dafür vorgesehene Nut ermöglicht, wodurch die Anforderung an eine
dauerhafte Verbindung der Dichtung mit beispielsweise dem Türkörper
erreicht wird.
Die zusätzlich einzubringenden Brandschutzdichtungen müssen nach
dem derzeitigen Stand der Technik entweder ebenfalls eingeklemmt wer
den, was beispielsweise bei Feuerschutztüren eine sehr aufwendige und
teure Zargenkonstruktion bedingt, oder mechanisch, beispielsweise
durch Nieten, Anpunkten eines Deckprofils oder Schrauben, am Türkör
per befestigt werden.
Die AT 392 078 B beschreibt eine thermisch expandierbare Brandschutz
masse, bestehend aus Blähgraphit, einem Carboxylgruppen enthalten
den, vorzugsweise wäßrigen Chloroprenlatex, im Brandfall ein parakri
stallines Kohlenstoffgerüst bildenden Substanzen, sowie gegebenenfalls
weiteren Zusatzstoffen. Die Brandschutzmasse wird insbesondere als
Brandschutzlaminat, bei dem die Brandschutzmasse auf eine Trägerbahn
aufkaschiert ist, verwendet.
Die DE 37 27 271 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Form
körpern aus Feuerschutzmasse, wobei eine rieselfähige Grundstoffmi
schung aus Feuerschutzmassegrundstoffen, die zumindest ein Harz sowie
bei einer Aufschäumtemperatur aufschäumende, schaumbildende Sub
stanzen aufweist, mit rieselfähigem thermoplastischem Kunststoff, des
sen Plastifizierungstemperatur unterhalb der Aufschäumtemperatur
liegt, gemischt, diese Grundstoff/Kunstoff-Mischung unter Thermopla
stifizierung des thermoplastischen Kunstoffs unterhalb der Aufschäum
temperatur zu einer plastisch verformbaren Masse aufbereitet, und diese
Masse im Wege der Thermoplastverarbeitung, zum Beispiel durch Strang
pressen oder Spritzgießen, geformt wird. Hierbei können die Formkörper
im Wege der Kunststoffkoextrusion mit einer Hülle aus thermoplasti
schem Kunstoff umgeben werden. Nachteilig ist hierbei, daß nur thermo
plastische Kunstoffe eingesetzt werden können, deren Plastifizierungs
temperatur unterhalb der Aufschäumtemperatur liegt. Insbesondere
eignet sich hierfür weichgemachtes PVC, wobei die Aufbereitungstempe
ratur vom Weichmacheranteil abhängig ist.
Die DE 195 20 314 A1 beschreibt eine flammhemmende Trägereinlage aus
einem textilen Flächengebilde und mindestens einem pulverförmigen
Flammschutzmaterial und/oder Additiv, wobei das Flammschutzmaterial
und/oder Additiv mittels eines schmelzbaren Polymeren, dessen Klebe
temperatur unterhalb der Erweichungstemperatur zumindest der tragen
den Fasern des textilen Flächengebildes liegt, befestigt ist.
Bislang ist es nicht möglich gewesen, Brandschutzdichtungen aus auf
schäumenden Materialien im Verfahren der Koextrusion in Hohlräume
von Kautschuk-, Gummi-, oder Kunststoffprofilen einzubringen. Dies liegt
darin begründet, daß bei solchen Extrusionsverfahren im allgemeinen
Temperaturen zwischen 180 und 220°C angewandt werden, so daß die her
kömmlichen aufschäumenden Dichtungsmassen bereits während des Ex
trusionsvorgangs und nicht erst im Brandfall reagieren würden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es demnach, ein kombiniertes
Dichtungs/Brandschutzprofil vorzusehen, das auf einfache Weise im We
ge der Koextrusion hergestellt werden kann.
Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß ein solches kombiniertes Dich
tungs/Brandschutzprofil mittels eines Koextrusionsverfahrens herge
stellt werden kann durch Verwendung einer brandhemmenden Dich
tungsmasse auf Basis von Schmelzklebstoffen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist demnach ein kombiniertes
Dichtungs/Brandschutzprofil, umfassend ein an sich bekanntes Dich
tungsprofil aus einem Kautschuk-, Gummi- oder Kunststoffmaterial, und
eine brandhemmende Dichtungsmasse in mindestens einem Hohlraum
des Dichtungsprofils, wobei die Brandschutzmasse
- a) 30 bis 70 Gew.-% eines Schmelzklebstoffs,
- b) 1 bis 15 Gew.-% Bindemittel,
- c) 1 bis 15 Gew.-% im Brandfall Kohlenstoffgerüst bildende Substan zen,
- d) 1 bis 25 Gew.-% Flammschutzmittel, sowie
- e) 10 bis 40 Gew.-% einer im Brandfall intumeszierenden Komponente enthält.
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Verfahren zur Herstellung ei
nes, wie oben beschriebenen, Dichtungs/Brandschutzprofils durch Koex
trusion des Dichtungsprofils und der brandhemmenden Dichtungsmasse.
Durch geeignete Auswahl der einzelnen Komponenten wird die erfin
dungsgemäß eingesetzte, brandhemmende Dichtungsmasse beispielswei
se bei einer Verarbeitungstemperatur von 140°C flüssig und kann in den
Extrusionsvorgang für das Dichtungsprofil integriert und damit in Hohl
räume von Dichtungsprofilen eingefüllt werden, ohne daß der eigentlich
für den Brandfall vorgesehene Aufschäumvorgang beginnt.
Die Möglichkeit des Einfüllens der brandhemmenden Dichtungsmasse in
den Hohlkörper des Dichtungsprofils mittels Koextrusion ergibt mehrere
Vorteile. Zum einen werden durch ein einziges Profil, nämlich ein kombi
niertes Dichtungs/Brandschutzprofil, alle Anforderungen an die Abdich
tung und den Brandschutz erfüllt. Des weiteren wird eine dauerhafte Ver
bindung des Profils mit beispielsweise dem Türkörper durch Einklemmen
des befüllten Dichtungsprofils ermöglicht. Dies ermöglicht eine Vereinfa
chung und damit Verbilligung der Zargenkonstruktion.
Die erfindungsgemäß eingesetzten, brandhemmenden Dichtungsmassen
sind auf der Basis von Schmelzklebstoffen aufgebaut. Geeignete Schmelz
klebstoffe sind beispielsweise solche auf Basis von Synthesekautschuken,
bevorzugt auf Basis von sogenannten thermoplastischen Kautschukar
ten, wie etwa Blockcopolmere aus Styrol und Butadien bzw. Isopren oder
Butylkautschuk. Weiter eignen sich Schmelzklebstoffe auf Basis von nie
dermolekularen Polyethylenen (PE) und Polyethylen-Wachsen, auf Basis
hochmolekularer Ethylen-Vinylacetat-Copolymeren, auf Basis von atakti
schem Polypropylen, auf Basis von Ethylen-Acrylsäureester-Copolymeri
saten, gegebenenfalls mit einem geringen Gehalt an Carboxylgruppen, auf
Basis von Polyamiden und Polyaminoamiden, auf Basis von Polyuretha
nen, sowie solche auf Basis von aliphatischen oder aromatischen Polye
stern.
Diese Schmelzkleber können übliche Zusätze enthalten, wie etwa Oxida
tionsstabilisatoren, Weichmacher, Pigmente zur Einfärbung, wie einer
Weißfärbung, Füllstoffe und dergleichen.
Erfindungsgemäß werden dem zur Herstellung der Dichtungsmasse ver
wendeten Schmelzkleber Bindemittel, beispielsweise polymere Bindemit
tel oder Fasern zugesetzt. Beispiele für polymere Bindemittel sind etwa Po
lyvinylacetat, Polyvinylacrylat, Polyvinylchlorid-Mischpolymerisate oder
Polychloroprene. Als Fasern kommen bevorzugt Mineralfasern in Frage.
Unter Mineralfasern versteht man dabei je nach ihren Ausgangsstoffen
Glas-, Stein- oder Schlackenfasern, sowie keramische Fasern. Gebräuch
lich sind außerdem die Bezeichnungen Mineral-, Glas-, Stein- und
Schlacken- bzw. Hüttenwolle. Bevorzugt werden als Bindemittel Fasern
verwendet, es können dabei auch Gemische aus unterschiedlichen Fasern
eingesetzt werden.
Weiters werden den Schmelzklebern eine im Brandfall ein Kohlenstoffge
rüst bzw. -kruste bildende Substanz zugegeben. Geeignete Substanzen
sind beispielsweise duromere Kunststoffe, wie etwa Formaldehydharze,
Harnstoffharze, Phenolharze, Phenol-Formaldehydharze, Polyacrylnitril,
Polyimide, Malaminharze, Zucker, Melasse, Cellulose oder deren Derivate.
Die verwendeten Harze sollten bevorzugt einen Schmelzpunkt zwischen
100 und 200°C aufweisen. Als besonders vorteilhaft erweisen sich dabei
Phenol- und Phenol-Formaldehydharze. Bei der Erwärmung im Brandfall
vernetzen diese Substanzen zunächst, wobei die starken intermolekula
ren Bindungen auch bei der weiteren thermischen Belastung, die zur pyro
lytischen Zersetzung und schließlich zur Bildung eines parakristallinen
Kohlenstoffgerüstes führt, erhalten bleiben (Chemie-Ing.-Tech. 41 Nr.
9/10 (1970), S. 659-669).
Als dritte Komponente wird dem Schmelzklebstoff zu dessen Flammfest
ausrüstung ein Flammschutzmittel zugemischt. Beispiele für geeignete
Flammschutzmittel sind Aluminiumhydroxid, Aluminiumoxid-Trihydrat,
Magnesiumhydroxid, Calciumcarbonat, Borverbindungen, Ammonium
sulfamat oder Harnstoff. Weiters können beispielsweise Oxide und Carbo
nate von Metallen, wie etwa Wismuth-, Zinn, Eisen-, Antimon- oder Molyb
dänoxide oder Wismuthcarbonat, und andere übliche Flammschutzmittel
verwendet werden.
Zusätzlich wird eine im Brandfall intumeszierende Komponente zugesetzt.
Als intumeszierende Komponente kommen alle im Brandfall aufschäu
menden Komponenten bzw. Substanzen, die in fester Form, beispielsweise
als Pulver oder Granulat, vorliegen, in Frage. Dies sind beispielsweise
Komponenten auf Basis von Blähgraphit, Silikaten, Polyurethanen, Stick
stoff- oder Phosphorverbindungen, wie sie etwa aus EP-B-153 564 oder
EP-B-338 347 bekannt sind. Bevorzugt wird Blähgraphit oder eine Kompo
nente auf Basis von Phosphorverbindungen eingesetzt.
Die Mengen der einzelnen Komponenten in den erfindungsgemäß einge
setzten Dichtungsmassen richten sich nach den Anforderungen an ihre
Eigenschaften und an das geforderte Verhalten im Brandfall, wobei sich
ein hoher Gehalt an intumeszierender Komponente günstig für das Brand
verhalten, ein hoher Gehalt an Bindemitteln günstig für die Flexibilität
und ein hoher Gehalt an Substanzen, die im Brandfall ein Kohlenstoffge
rüst bilden, günstig für die Festigkeit der Dichtungsmasse im Brandfall
auswirken.
Die erfindungsgemäß eingesetzten Dichtungsmassen enthalten
- a) 30 bis 70 Gew.-%, bevorzugt 40 bis 60 Gew.-%, an Schmelzklebstoff,
- b) 1 bis 15 Gew.-%, bevorzugt 3 bis 10 Gew.-%. Bindemittel,
- c) 1 bis 15 Gew.-% bevorzugt 3 bis 10 Gew.-%, im Brandfall ein Kohlenstoffgerüst bildende Substanzen,
- d) 1 bis 25 Gew.-% bevorzugt 1 bis 15 Gew-%, an Flamm schutzmittel und
- e) 10 bis 40 Gew.-% bevorzugt 15 bis 30 Gew.-%, intumes zierende Komponenten.
Die Herstellung der erfindungsgemäß eingesetzten Dichtungsmassen er
folgt durch einfaches Zusammenmischen und Zusammenschmelzen der
einzelnen Komponenten, beispielsweise in einem beheizbaren Rührkessel.
Anschließend wird die so erhaltene Schmelze in einer Pastillier- oder Gra
nuliervorrichtung konfektioniert. Dabei werden die Schmelzen beispiels
weise auf ein Kühlband aufgetropft oder als Film auf einem Kühlband zum
Erstarren gebracht und anschließend geschnitten. Bevorzugt werden
heizbare Kneter oder Extruder, denen entsprechende Konfektionierein
richtungen nachgeschaltet sind, verwendet.
Die granulatförmige oder pastillenförmige Dichtungsmasse, welche sich
bei Temperaturen zwischen 100 und 200°C verflüssigen läßt, kann dann
der Koextrusion zur Herstellung eines kombinierten Dichtungs/Bran
schutzprofils zugeführt werden. Das Koextrusionsverfahren erfolgt in an
sich bekannter Weise unter Verwendung herkömmlicher Koextrusionsein
richtungen.
Bei der Koextrusion anfallende Reste der brandhemmenden Dichtungs
masse können wiederverwertet und erneut zur Koextrusion eingesetzt
werden, so daß nur sehr geringe Verluste der Dichtungsmasse anfallen.
Zur Herstellung einer brandhemmenden Dichtungsmasse werden 50
Gew.-% eines handelsüblichen Schmelzklebers auf Basis von Vinylacetat
(Fa. Fuller), 10 Gew.-% an Phenolharz (Resin 122. Fa. Ceca), 5 Gew.-% In
orphil (Mineralfasern), 15 Gew.-% Aluminiumhydroxid, sowie 20 Gew.-%
an Blähgraphit in einem beheizten Rührkessel zusammengeschmolzen.
Anschließend wird die Schmelze als Film auf einem Kühlband zum Erstar
ren gebracht und danach geschnitten, worauf die Dichtungsmasse in Gra
nulatform erhalten wird und in dieser Form der Koextrusion zur Herstel
lung eines kombinierten Dichtungs/Brandschutzprofils zugeführt wer
den kann.
Claims (11)
1. Kombiniertes Dichtungs/Brandschutzprofil, umfassend ein an sich
bekanntes Dichtungsprofil aus einem Kautschuk-, Gummi- oder Kunst
stoffmaterial und eine brandhemmende Dichtungsmasse in mindestens
einem Hohlraum des Dichtungsprofils, wobei die Brandschutzmasse
- a) 30 bis 70 Gew.-% eines Schmelzklebstoffs
- b) 1 bis 15 Gew.-% Bindemittel
- c) 1 bis 15 Gew.-% im Brandfall Kohlenstoffgerüst bildende Substan zen,
- d) 1 bis 25 Gew-% Flammschutzmittel, sowie
- e) 10 bis 40 Gew-% einer im Brandfall intumeszierende Komponente
2. Dichtungs/Brandschutzprofil nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die brandhemmenden Dichtungsmasse
- a) 40 bis 60 Gew.-% an Schmelzklebstoff,
- b) 3 bis 10 Gew.-% Bindemittel,
- c) 3 bis 10 Gew.-% im Brandfall ein Kohlenstoffgerüst bildende Sub stanzen,
- d) 1 bis 15 Gew.-% an Flammschutzmittel und
- e) 15 bis 30 Gew.-% einer intumeszierenden Komponente
3. Dichtungs/Brandschutzprofil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß als Schmelzklebstoff für die brandhemmende Dich
tungsmasse ein Schmelzklebstoff auf Basis von Synthesekautschuken,
auf Basis von niedermolekularen Polyethylenen (PE) und Polyethylen-
Wachsen, auf Basis hochmolekularer Ethylen-Vinylacetat-Copolymeren,
auf Basis von ataktischem Polypropylen, auf Basis von Ethylen-Acrylsäu
reester-Copolymerisaten, gegebenenfalls mit einem geringen Gehalt an
Carboxylgruppen, auf Basis von Polyamiden und Polyaminoamiden, auf
Basis von Polyurethanen, sowie solche auf Basis von aliphatischen order
aromatischen Polyestern verwendet werden.
4. Dichtungs/Brandschutzprofil nach mindestens einem der Ansprü
che 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die brandhemmende Dichtungs
masse als Bindemittel ein polymeres Bindemittel oder Fasern enthält.
5. Dichtungs/Brandschutzprofil nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die brandhemmende Dichtungsmasse als Bindemittel Mi
neralfasern enthält.
6. Dichtungs/Brandschutzprofil nach mindestens einem der Ansprü
che 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die brandhemmende Dichtungs
masse als im Brandfall ein Kohlenstoffgerüst bildende Substanz duromere
Kunststoffe enthält.
7. Dichtungs/Brandschutzprofil nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß die brandhemmende Dichtungsmasse als duromeren
Kunststoff Formaldehydharze, Harnstoffharze, Phenolharze, Phenol-For
maldehydharze, Melaminharze oder Polyimide enthält.
8. Dichtungs/Brandschutzprofil nach mindestens einem der Ansprü
che 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die brandhemmende Dichtungs
masse als Flammschutzmittel Aluminiumhydroxid, Aluminiumoxid-Tri
hydrat, Magnesiumhydroxid, Calciumcarbonat, Borverbindungen, Am
moniumsulfamat, Harnstoff oder Oxide oder Carbonate von Metallen ent
hält.
9. Dichtungs/Brandschutzprofil nach mindestens einem der Ansprü
che 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die brandhemmende Dichtungs
masse als im Brandfall intumeszierende Komponente eine solche auf Basis
von Blähgraphit, Silikaten, Polyurethanen, Stickstoff- oder Phosphorver
bindungen enthält.
10. Dichtungs/Brandschutzprofil nach Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß die brandhemmende Dichtungsmasse als im Brandfall in
tumeszierende Komponente Blähgraphit oder eine Komponente auf Basis
von Phosphorverbindungen enthält.
11. Verfahren zur Herstellung eines kombinierten Dichtungs/Brand
schutzprofils nach mindestens einem der Ansprüche 1-10 durch Koextru
sion des Dichtungsprofils und der brandhemmenden Dichtungsmasse.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE29724697U DE29724697U1 (de) | 1997-02-14 | 1997-02-14 | Kombiniertes koextrudiertes Dichtungs/Brandschutzprofil |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19705736C1 true DE19705736C1 (de) | 1998-10-01 |
Family
ID=7820290
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
DE19705736A Expired - Lifetime DE19705736C1 (de) | 1997-02-14 | 1997-02-14 | Kombiniertes Dichtungs/Brandschutzprofil und Verfahren zu dessen Herstellung durch Koextrusion |
Country Status (1)
Country | Link |
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