DE202012013058U1

DE202012013058U1 - Mehrschichtige feuerbeständige Bau-Isolierplatte

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Publication number: DE202012013058U1
Application number: DE202012013058.7U
Authority: DE
Original assignee: Silcart SpA
Current assignee: Silcart SpA
Priority date: 2011-12-28
Filing date: 2012-12-27
Publication date: 2014-08-11
Anticipated expiration: 2022-12-28
Also published as: US20200247085A1; ES2696073T3; US11701859B2; EP2812508B1; RU2616639C2; ITMI20112399A1; WO2013098781A2; WO2013098781A3; RS57764B1; EP2812508A2; PL2812508T3; US20200247086A1; RU2015129825A; US11485111B2; US20150352806A1; US10668688B2

Abstract

Rückenschicht (2) einer mehrschichtigen Bau-Wärmeisolierplatte (100), welche aufweist: – eine Verstärkungsschicht (3) aus Fasermaterial, – eine Verkleidungsschicht (6), die auf der Verstärkungsschicht hergestellt ist; – eine feuerbeständige Schicht (4), die auf der Verkleidungsschicht (6) angeordnet ist und expansives Graphit aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine mehrschichtige Bau-Isolierplatte, insbesondere eine Isolierplatte mit feuerbeständigen Eigenschaften.
Mehrschichtige Isolierplatten werden im Gebäudebau weithin angewendet, um zum Beispiel die Wärmeisolierung von Wänden, Böden und Dächern sicherzustellen. Solche Isolierplatten für Konstruktion des bekannten Typs weisen allgemein eine Isolierschicht auf, die zum Beispiel aus Polyurethan-Schaum hergestellt ist, geschichtet zwischen zwei jeweilige Rückenschichten, die zum Verkleiden dieser Isolierschicht geeignet sind. Solche Rückenschichten erfüllen eine doppelte Rolle: einerseits nehmen sie die Expansion des Polyurethan-Schaums auf, und andererseits geben sie diesen Platten eine vordefinierte Form und Dicke, wobei sie gleichzeitig die Dimensionsstabilität sicherstellen.
Zum Beispiel sind Isolierplatten für Konstruktion bekannt, wobei die Rückenschichten der Isolier-Polyurethan-Schicht unter Verwendung von organischen oder anorganischen Materialien hergestellt sind, wie etwa zum Beispiel: Papier, geteertes Filzpapier, mono-bitumisierte Glasfaser, mineralisierte Glasfaser, Aluminium, Mehrschichtfolie, die Papier, Aluminium und Folien in Kunststoffmaterial in verschiedenen Kombinationen aufweist.
Ein Beispiel einer Bau-Isolierplatte ist in der europäischen Patentanmeldung Nr. 0402333 im Namen des Anmelders beschrieben.
Es lässt sich beobachten, dass die Dicke und die Zusammensetzung der vorgenannten Rückenschichten diese Schichten flexibel machen, das heißt, diese Schichten können gebogen und aufgerollt werden.
Da dies für einen Fachkundigen bekannt ist, können Isolierplatten in Polyurethan-Schaum mit flexiblen Rückenschichten des organischen und anorganischen Typs in fünf Euroklassen klassifiziert werden, in Abhängigkeit von der Feuerbeständigkeitseigenschaft, die jede Platte zeigt, wenn sie Tests verschiedener Typen ausgesetzt wird.
Diese Feuerbeständigkeits-Euroklassen sind allgemein mit den Buchstaben F, E, D, C, B angegeben, wobei:

– Klasse E einen niedrigen Grad an Feuerbeständigkeit angibt;
– Klasse B einen hohen Grad an Feuerbeständigkeit angibt;
– Klasse F einen zwischenliegenden Grad der Feuerbeständigkeit angibt.

Zum Beispiel fallen Isolierplatten in Polyurethan mit Rückenschichten vom metallischen Typ (wie etwa Aluminium) mit einer Dicke von mehr als 80 μm in die Feuerbeständigkeitsklasse B.
Ein bekannter Test, der zum Evaluieren der Euroklassen einer Polyurethan-Platte verwendet wird, ist die UNI EN 11925-Methode (Kleinbrenner). Die Dauer dieses Tests variiert in Abhängigkeit von der Klassifikation des Materials: 15 Sekunden für Klasse E, 30 für die höheren Klassen. Um den Test zu durchlaufen, muss die Höhe einer an der Testprobe erzeugten Flamme unterhalb eines Schwellenwerts von 150 mm bleiben.
Ein weiterer bekannter Test, der SBI-Test, ist angeordnet, um den Beitrag zum Brand einer Testprobe zu schätzen, die einem thermischen Angriff von 40 kW ausgesetzt wird, erzeugt mit einem Propanbrenner für die Dauer von etwa 20 Minuten. Insbesondere misst dieser Test die Energie, ausgedrückt in kW, die durch die Verbrennung der Testprobe während des Tests erzeugt wird. Ein Maß dieser Energie erhält man indirekt durch den Sauerstoffverbrauch, der während der Verbrennung registriert wird. Die als Funktion der Zeit entwickelte Energiekurve definiert die RHR (Wärmefreisetzungsrate).
Ausgehend von den vorangehenden Tests ist es möglich, einen FIGRA(Feuerwachstumsrate)-Parameter mit spezifischen Algorithmen zu berechnen, die von der Energiekurve RHR ausgehen. Insbesondere macht es der Wert dieses Parameters, gemessen in Watts, möglich, zu unterscheiden, zu welcher der vorgenannten Euroklassen die Isolierplatte in Polyurethan gehört.
Zum Beispiel gehören Platten zur Klasse E, für die FIGRA-Werte von über 750 Watts berechnet werden. Für FIGRA-Werte zwischen 750 Watts und 250 Watts gehören die Platten zur Klasse D. Für FIGRA-Werte zwischen 250 Watt/s und 120 Watts gehören die Platten zur Klasse C. Für FIGRA-Werte unterhalb von 120 Watts gehören die Platten zur Klasse B.
Es ist zu beobachten, dass für diese Isolierplatten für Konstruktion in Polyurethan-Schaum die Leistungsfähigkeit abhängig ist:

– vom Typ der verwendeten Rückenschichten (vom organischen oder anorganischen Typ);
– vom Typ des Polyurethan-Schaums.

Zum Beispiel sind die Platten, die eine geringere Leistungsfähigkeit (Klasse F) haben, jene, die Papier(Teerpapier, Filzpapier, etc.)-Rückenschichten verwenden. Diese Platten sind für Anwendungen geeignet, wo kein Risiko eines direkten Kontakts mit den Flammen in den Anfangsstufen des Brandes besteht (Isolierung von Böden unter Glättbohlen oder Begrenzungszwischenräumen).
Allgemein müssen, um für eine Polyurethan-Isolierplatte gemäß der Norm EN 13501-11925/2 die Feuerbeständigkeit B oder C zu klassifizieren, Rückenschichten der Isolierschichten des metallischen Typs angewendet werden (wie etwa Aluminiumschichten mit einer Dicke von mehr als 80 μm).
Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, eine mehrschichtige Bau-Isolierplatte auszudenken und verfügbar zu machen, die eine Alternative für die metallische Rückenschichten verwendenden Isolierplatten bietet, während in Bezug auf die Feuerbeständigkeit im Wesentlichen die gleichen Eigenschaften eingehalten werden.
Dieser Zweck wird durch eine mehrschichtige Bau-Isolierplatte erreicht, die eine Rückenschicht gemäß den beigefügten Ansprüchen aufweist.
Weitere Kennzeichen und Vorteile der erfindungsgemäßen Isolierplatte werden aus der nachfolgend angegebenen Beschreibung ihrer bevorzugten Ausführungen anhand eines nicht einschränkenden Beispiels in Bezug auf die beigefügte 1 ersichtlich, die eine transversale Querschnittsansicht eines Beispiels der mehrschichtigen Bau-Isolierplatte gemäß der Erfindung zeigt.
In Bezug auf die vorgenannte 1 ist eine Bau-Mehrschichtplatte mit thermischen Isoliereigenschaften gemäß der Erfindung allgemein mit der Bezugszahl 100 bezeichnet. Diese Bau-Isolierplatte 100 wird nachfolgend auch als Isolierplatte oder einfach als Platte bezeichnet.
Die Isolierplatte 100 der vorliegenden Erfindung kann vorteilhaft im Bausektor zum Verkleiden von Wänden, Böden oder Dächern verwendet werden.
Diese Isolierplatte 100 weist eine Hauptschicht an Isoliermaterial auf, zum Beispiel aus Polyurethan-Schaum. Diese Hauptschicht 1 weist eine erste Oberfläche 10 und eine zweite Oberfläche 20 auf, die einander entgegengesetzt sind.
Die Isolierplatte 100 weist ferner eine erste Rückenschicht 2 der Hauptschicht 1 aus Polyurethan auf, die mit der Hauptschicht 1 entlang der vorgenannten ersten Oberfläche 10 verbunden ist. Darüber hinaus weist die Platte 100 eine zweite Rückenschicht 5 der Hauptschicht auf, die mit der Hauptschicht 1 entlang der zweiten Oberfläche 20 verbunden ist. In anderen Worten, die Hauptschicht 1 ist zwischen den ersten und zweiten Rückenschichten 2 und 5 geschichtet.
Zumindest eine der ersten und zweiten Rückenschichten 2 und 5 weist eine Verstärkungsschicht 3 aus Fasermaterial auf. Diese Verstärkungsschicht ist zum Beispiel aus Glasfaser oder Hybridglasfaser hergestellt (enthält z. B. von 40% bis 60% Polyurethan-Terephtalat oder PET), oder mittels eines Gemischs von Natur-, Mineral- und/oder Synthetikfasern. Darüber hinaus kann diese Verstärkungsschicht 3 Flammverzögerungsbehandlungen unterzogen werden.
Es ist zu beobachten, dass die Verstärkungsschicht 3 dazu geeignet ist, der Platte 100 mechanische Beständigkeit und Dimensionsstabiliität zu verleihen.
Vorteilhaft weist zumindest eine dieser ersten und zweiten Rückenschichten 2 und 5 der Platte 100, die die Verstärkungsschicht 3 aus Fasermaterial aufweist, ferner eine feuerbeständige und thermisch isolierende Schicht 4 auf. Im Beispiel von 1 weist die erste Rückenschicht 2 sowohl die Schicht aus Fasermaterial 3 als auch diese feuerbeständige Schicht 4 auf.
In einer bevorzugten Ausführung wird die feuerbeständige Schicht 4 aus expansivem Material hergestellt. In einer noch weiter bevorzugten Ausführung wird die feuerbeständige Schicht 4 aus expansivem Graphit hergestellt.
Es ist zu beobachten, dass eine solche expansive Graphitschicht 4 zum Beispiel von 50 g/m² bis 500 g/m² Graphit enthält. Bevorzugt enthält diese Schicht 4 100 g/m² Graphit.
Darüber hinaus enthält diese expansive Graphitschicht 4 Graphit in Flocken mit einem mittleren Durchmesser im Bereich von 50 μm bis 2 mm.
Wenn dieses expansive Graphit Temperaturen in der Größenordnung von etwa 200°C ausgesetzt wird, beginnt es sich auszudehnen, wobei es eine maximale Ausdehnung erreicht, wenn es in Kontakt mit den Flammen angeordnet wird, d. h. bei Temperaturen von etwa 600–1000°C. Es ist zu beobachten, dass in der Gegenwart von Flammen das Volumen des Graphits um das etwa 50- bis etwa 400fache zunehmen kann. Insbesondere ist die Schicht aus expansivem Graphit 4, die in der ersten Rückenschicht 2 der Platte 100 enthalten ist, in der Gegenwart von Flammen zum Expandieren geeignet, um eine Barriereschicht zu erzeugen, die die Flammen von der Hauptschicht 1 aus Polyurethan weghält, oder zumindest das Fortschreiten der Flammen zu der inneren Isolierschicht der Platte 100 zu verlangsamen.
In Bezug auf 1 weist, in einer Ausführung der Platte für Konstruktion 100 gemäß der Erfindung, die erste Rückenschicht 2 darüber hinaus eine Verkleidungsschicht 6 der Verstärkungsschicht 3 auf, die so konfiguriert ist, dass sie zwischen der feuerbeständigen Schicht 4 und der Verstärkungsschicht geschichtet wird.
Insbesondere wird diese Verkleidungsschicht 6 mit einem Gemisch hergestellt, das ein Harz, Additive, Füllmittel und ein Pigment aufweist.
Es ist zu beobachten, dass dieses Gemisch geeignet ist, um es in flüssiger Form auf einer Oberfläche der Verstärkungsschicht 3 aus Glasfaser zu verteilen, um diese im Wesentlichen gleichmäßig zu bedecken.
Vorteilhaft ist dieses Gemisch dazu geeignet, den Polyurethan-Schaum in der Expansionsphase aufzunehmen, indem es die Poren, die in der Struktur der Verstärkungsschicht 3 aus Glasfaser vorhanden sind, partiell oder vollständig verschließt.
Darüber hinaus kann das Gemisch vorteilhaft einen Flammverzögerer oder einen Brandhemmstoff aufweisen, wie etwa Kaolin, das eine hohe Beständigkeit bei hohen Temperaturen bietet.
Darüber hinaus kann das Gemisch ein Expansionsmittel enthalten, wie etwa ein modifiziertes Amoniumphosphat, das in der Gegenwart von Feuer chemisch reagiert und Kohleschaum mit Isoliereigenschaften freisetzt, um hierdurch den Temperaturanstieg und den Kontakt der Flamme mit der Hauptschicht 1 aus Polyurethan zu verzögern.
In einer Ausführung ist das Harz ein Gemisch von SBR (Styrol-Butadien-Gummi), Acrylstyrol oder Acrylpolymer-artigem Kunststoff.
Darüber hinaus weisen die vorgenannten Additive des Gemischs zum Beispiel ein Entlüftungsmittel, ein Verdickungsmittel, ein Anti-Sedimentierungsmittel, ein Benetzungsmittel, ein Entformungsmittel, ein antibaktierielles Mittel, ein Antiinsekten-Mittel auf.
Darüber hinaus weisen die Füllstoffe des Gemischs inerte Mineralfüllstoffe auf, wie etwa Kalziumkarbonat. Die vorgenannten mineralischen Füllstoffe können auch feuerbeständige Füllmittel aufweisen, wie etwa z. B. Colemanit-/Magnesium-Hydroxid oder ein anderes äquivalentes Additiv.
Es ist zu beobachten, dass die Verkleidungsschicht 6, die in der ersten Rückenschicht 2 vorgesehen ist, von 50 g/m² bis 500 g/m² des Gemischs enthält.
Darüber hinaus hat der Kunststoff des Gemischs einen Gewichtsprozentsatz zwischen 5% und 20%. Das Pigment des Gemischs hat einen Gewichtsprozentsatz von 5% oder weniger. Die Additive des Gemischs haben einen Gewichtsprozentsatz zwischen 10% und 30%. Die inerten Mineralfüllstoffe des Gemischs haben einen Gewichtsprozentsatz zwischen 30% und 60%. Die feuerbeständigen Mineralfüllstoffe des Gemischs haben einen Gewichtsprozentsatz zwischen 1% und 15%.
Das vorgenannte Expansionsmittel hat einen Gewichtsprozentsatz zwischen 1% und 10%. Der Brandhemmstoff des Gemischs hat einen Gewichtsprozentsatz zwischen 3% und 10%.
In Bezug auf 1 weist die erste Rückenschicht 2 der Platte 100 darüber hinaus eine Binderschicht 7 auf, die auf einer jeweiligen Oberfläche 8 der feuerbeständigen Schicht 4 derart angeordnet ist, dass die feuerbeständige Schicht 4 zwischen der Verkleidungsschicht 6 und der vorgenannten Binderschicht 7 geschichtet ist.
Insbesondere wird die Binderschicht 7 mittels einer sprühend aufgetragenen wässrigen Natrium-Silikat-Lösung auf der jeweiligen Oberfläche 8 der feuerbeständigen Schicht 4 hergestellt, d. h. auf dem expansiven Graphit. Diese Natrium-Silikat-Lösung ist dazu geeignet, die Flocken des expansiven Graphits zu verkleben und zu fixieren, um deren Trennung zu vermeiden.
Die Haupteigenschaften von Natrium-Silikat-Lösungen oder äquivalenten Bindermitteln, die bei der Herstellung der Konstruktionsplatte 100 der Erfindung verwendet werden können, sind:

– Verklebungs- und Inertmach-Eigenschaften, dank der Fähigkeit, Siloxanpolymerketten (d. h. zusammengesetzt aus abwechselnden Silizium- und Sauerstoffatomen) mit der einzelnen Natrium-Silikat-Einheit entstehen zu lassen;
– Bindungswirkung mittels physikalischer und chemischer Adhäsion;
– Folienbildungswirkung aufgrund der Verdampfung des Wassers, zu der Siloxanpolymerisierung und der Erhöhung der Viskosität;
– Feuerbeständigkeitswirkung aufgrund der Bildung der brandhemmenden und thermischen Isolierfilme, die den engen Kontakt von Brennbarem (Holz, Papier, Baumwolle, etc.) und dem Brennstoff (Luft) verhindern, die für die Verbrennung wesentlich sind;
– Wärmebeständigkeit aufgrund der organischen Natur und darüber hinaus der Nichtflüchtigkeit der polymerisierten Silikate.

Es ist zu beobachten, dass die zweite Rückenschicht 5 der Platte 100 die gleiche Stratigraphie wie die erste Rückenschicht 2 aufweisen kann. d. h. die Platte 100 hat an beiden Seiten feuerbeständige Eigenschaften. Alternativ kann die zweite Rückenschicht 5 z. B. aus Papier, geteertem Filzpapier, mono-bitumisierter Glasfaser, mineralisierter Glasfaser, Aluminium, einer mehrschichtigen Folie, die Papier, Aluminium und Folien in plastischem Material aufweist, in verschiedenen Kombination oder aus anderen metallischen Materialien hergestellt sein.
In einer zweiten Ausführung weist die erste Rückenschicht 2 der Platte 100, analog zur oben beschriebenen, die Verstärkungsschicht 3 aus Fasermaterial und die Verkleidungsschicht 6 der Verstärkungsschicht auf. Die feuerbeständige Schicht 4, die über der Verkleidungsschicht 6 angeordnet ist, ist aus einem weiteren Gemisch hergestellt, das expansives Material aufweist, wie etwa expansives Graphit mit den oben beschriebenen Charakteristiken, Kunststoff und Additive.
In einer Ausführung weist das weitere Gemisch der feuerbeständigen Schicht auf:

– einen Kunststoff in einem Prozentsatz zwischen etwa 40% und 55%;
– expansives Graphit in einem Prozentsatz zwischen etwa 35% und 50%;
– Additive in einem Prozentsatz von etwa 10%.

Insbesondere weisen diese Additive auf:

– Wasser in einem Prozentsatz zwischen etwa 4% und 9,4%;
– Antischäumungsmittel in einem Prozentsatz zwischen etwa 0,2% und 2%;
– ein dispergierendes plastizierendes Verzögerungsmittel in einem Prozentsatz zwischen etwa 0,2% und 2%.

Insbesondere ist der vorgenannte Kunststoff eine Polymerdispersion aus Polymeren oder Copolymeren, wie etwa z. b. Acryle, Vinyle, Silikone, Silane, Polyurethane, zu denen bei Bedarf weitere Flammverzögerungsadditive hinzugefügt werden.
Darüber hinaus ist der Kunststoff konfiguriert, um das expansive Graphit zu umhüllen, insbesondere einen Film zu erzeugen, der dieses Graphit an den Träger 2 bindet. In anderen Worten, der Kunststoff ist geeignet, um die feuerbeständige Schicht 4 zu plastifizieren, wobei er gleichzeitig mittels des darin enthaltenen weiteren Flammverzögerungsadditivs einen Beitrag zur Feuerbeständigkeit der Rückenschicht 2 leistet.
Ein Beispiel des Verfahrens zur Herstellung einer Bau-Mehrschichtplatte 100 gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend beschrieben.
In einem Anfangsschritt des Verfahrens wird die Herstellung der ersten Rückenschicht 2 vorgesehen.
Ausgehend von einer Verstärkungsschicht aus Fasermaterial 3 weist dieses Verfahren einen Schritt auf, die Verkleidungsschicht 6 auf der Verstärkungsschicht 3 herzustellen. Im näheren Detail sieht dieser Schritt einen Schritt vor, das Mineralgemisch in flüssiger Form auf der Verstärkungsschicht 3 aus Glasfaser zu verteilen.
In einem zweiten Schritt sieht das Herstellungsverfahren der Platte 100 einen Schritt vor, eine feuerbeständige Schicht 4 auszubilden, der einen Schritt aufweist, expansives Graphit in Flocken auf der noch nassen Verkleidungsschicht 6 zu lagern, z. B. mittels einer „Talcing”-Vorrichtung des bekannten Typs. Insbesondere findet während dieses Schritts zumindest eine partielle Verklebung zwischen der vorgenannten feuerbeständigen Schicht 4 und der Verkleidungsschicht 6 statt, und das Graphit wird im Wesentlichen gleichmäßig verteilt.
Es ist zu beobachten, dass das auf der Verkleidungsschicht 6 überschüssig aufgelagerte Graphit entfernt wird, indem die Verstärkungsschicht 3 über geeignete Walzen laufen gelassen wird, die bewirken, dass die Schicht einem Weg mit scharfen Knicken folgt, um diese Verstärkungsschicht 3 zumindest zwei Mal aufeinander folgend umzudrehen. Auf diese Weise fällt das überschüssige abgelagerte Graphit mit größerer Wahrscheinlichkeit durch Schwerkraft ab, wobei diesem Schritt ein Schritt folgt, das überschüssige Graphit abzusaugen.
Ein dritter Herstellungsschritt sieht einen Schritt vor, die Natrium-Silikat-Lösung auf die Graphitschicht 4 zu sprühen, um die Binderschicht 7 herzustellen.
Insbesondere bewirkt diese Natrium-Silikat-Lösung eine Fixier- und Klebwirkung der Graphitflocken der feuerbeständigen Schicht 4, die wiederum an der Verkleidungsschicht 6 des Mineralgemischs kleben bleiben.
Wie oben herausgestellt, bilden die vorgenannte aufgelagerte Verstärkungsschicht 3, die Verkleidungsschicht 6, die feuerbeständige Schicht 4 und die Binderschicht 7 die erste feuerbeständige Rückenschicht 2 der Platte 100 in 1.
Im nachfolgenden vierten Schritt des Herstellungsverfahrens der Platte 4 wird ein Trockungsschritt der erhaltenen ersten Rückenschicht 2 vorgesehen, z. B. in einem Heißluftofen, z. B. bei einer Temperatur von etwa 150°C bis 200°C.
Dieser Trocknungsschritt macht es möglich, das Mineralgemisch zu trocknen und das Natrium-Silikat zu fixieren.
Es ist zu beobachten, dass die Herstellungslinie der Rückenschicht 2 kontinuierlich mit einem Walze-zu-Walze-System arbeitet, wobei die Verstärkungsschicht aus Glasfaser abgewickelt wird, wobei die verschiedenen Materialien aufgelagert werden und die erhaltene Rückenschicht 2, sobald trocken, wieder aufgewickelt wird.
Das Herstellungsverfahren der Platte 100 umfasst einen Schritt, die erste Rückenschicht 2 auf zumindest eine der ersten und zweiten Oberflächen 10, 20 der Hauptschicht 1 aus thermisch isolierendem Material der Platte 100 aufzutragen.
In einer ersten Ausführung umfasst im Falle von Platten aus Polyurethan-Schaum, dieser Auftrageschritt einen weiteren Schritt, einen Polyurethan-Schaum zwischen die wie oben hergestellte erste Rückenschicht 2 und die zweite Rückenschicht 5 zu sprühen, welche die gleiche wie die erste Schicht 2 oder davon unterschiedlich ist. In diesem zweiten Fall kann die zweite Rückenschicht 5 z. B. aus Teerpapier, bitumisierter Glasmatte, mineralisierter Glasmatte, Mehrschichtfolie, Metall sein. Diese ersten und zweiten Rückenschichten 2 und 5 sind dazu geeignet, die Ausdehnung des Polyurethan-Schaums aufzunehmen, der die Hauptisolierschicht 1 bildet.
In einer zweiten Ausführung umfasst dieser Auftrageschritt einen Schritt, die erste Rückenschicht 2 auf zumindest eine der ersten oder zweiten Oberflächen 10, 20 der vorgeformten Hauptisolierschicht 1 zu leimen. In diesem letzteren Fall kann die vorgeformte Isolierschicht Polyurethan sein, oder alternativ eine Isolierschicht, die mit synthetischen Isoliermaterialien hergestellt ist, wie etwa z. B. Polystyrolschaum oder extrudiertes Polystyrol, Phenolschaum, mineralisch oder natürlich, wie etwa z. B. Holzfaser, welche die Reaktionsleistung auf Feuer der Platte 100 verbessert.
Nachfolgend wird eine weitere Ausführung des Herstellungsverfahrens der ersten flexiblen Rückenschicht 2 der Platte 100 beschrieben, wobei die feuerbeständige Schicht 4 mittels eines weiteren Gemischs hergestellt wird, das das expansive Graphit und Plastizierungsharz aufweist.
Insbesondere weist, ausgehend von einer Verstärkungsschicht aus Fasermaterial 3, dieses Verfahren einen Schritt auf, die Verkleidungsschicht 6 auf der Verstärkungsschicht 3 herzustellen. Im näheren Detail sieht dieser Schritt einen Schritt vor, das Mineralgemisch in flüssiger Form auf die Verstärkungsschicht 3 aus Glasfaser zu sprühen.
In einem zweiten Schritt wird die feuerbeständige Schicht 4 hergestellt, indem auf die Verkleidungsschicht 6 das weitere Fluidgemisch verteilt wird, das das expansive Graphit, das Harz und die Additive aufweist (Wasser, Antischäumungsmittel, Dispersionsmittel).
In Anschluss an diese Verteilungsschritte umfasst das Verfahren einen Trocknungsschritt, z. B. in einem Heißluftofen, der ersten Rückenschicht 2. Es ist zu beobachten, dass die Temperatur in diesem Ofen unterhalb 190°C gehalten wird, um unbeabsichtigtes Aufschäumen des Graphits zu verhindern. Dieser Trocknungsschritt erlaubt sowohl das Trocknen der Mineralverbindung der Verkleidungsschicht 6 als auch das Trocknen und Plastizieren des Kunstharzes der feuerbeständigen Schicht 4.
In dieser zweiten Ausführung arbeitet die Produktionslinie der ersten Rückenschicht 2 kontinuierlich mit einem Walze-zu-Walze-System, worin die Verstärkungsschicht 3 aus Glasfaser abgewickelt wird, die Gemische verteilt werden und die Rückenschicht 2, sobald trocken, wieder aufgewickelt wird. Im Vergleich zum Herstellungsverfahren, das in Bezug auf die erste Ausführung beschrieben ist, ist es nicht notwendig, die erste Rückenschicht 2 umzudrehen, um überschüssiges Graphit zu beseitigen.
Die oben beschriebene mehrschichtige Bau-Isolierplatte 100 bietet zahlreiche Vorteile.
Hauptsächlich gibt diese Platte 100 eine hohe Leistungsfähigkeit im Hinblick auf die Feuerbeständigkeit.
Insbesondere ist die erste Rückenschicht 2 geeignet, der Platte 100 feuerbeständige Eigenschaften zu verleihen, insbesondere, wenn diese Rückenschicht 2 auf beide entgegengesetzte Oberflächen 10 und 20 der Hauptisolierplatte 1 aufgebracht wird. In der Tat schützt die erste Rückenschicht 2 die Hauptschicht 1 aus Polyurethan-Schaum, wobei sie den direkten Kontakt dieses Schaums mit den Flammen verhindert oder verlangsamt. Diese feuerbeständigen Eigenschaften beruhen auf der Verwendung von expansiven Graphit in der feuerbeständigen Schicht 4. Dieses Graphit, das sich mit zunehmender Temperatur ausdehnt, wirkt als erste Barriere für die Flammen.
Darüber hinaus können dem Gemisch, das die Verkleidungsschicht 6 bildet, auch Flammverzögerungsmittel und Brandhemmstoffe zugefügt werden, die eine hohe Beständigkeit auf hohe Temperatur bieten und Feuerwiderstand bieten. In anderen Worten, die Verkleidungsschicht 6 repräsentiert eine zweite Barriere für die Fortpflanzung der Flammen zu der Hauptschicht 1 der Platte 100.
Darüber hinaus kann das Gemisch der Verkleidungsschicht 6 auch Phenolharze aufweisen, um die Feuerbeständigkeit der Platte 100 weiter zu erhöhen.
Es ist zu beobachten, dass, wenn die Platte 100 einer Reaktion auf den Feuertest SBI unterzogen wird, der Anmelder einen FIGRA-Wert von etwa 119 experimentell berechnet hat. Demzufolge kann diese Platte 100, gemäß der Norm EN 13501-11925/2 in die Klasse B klassifiziert werden.
Darüber hinaus erhöht die Verwendung von Natrium-Silikaten in der Binderschicht 7 die Feuerbeständigkeitseigenschaften und die Hitzebeständigkeit der Platte 100 weiter.
Wenn darüber hinaus zwei oder mehr Bauplatten 100 gemäß der Erfindung einander benachbart angeordnet werden, erlaubt die Verwendung des expansiven Graphits in der ersten Feuerbeständigkeitsschicht 4 vorteilhaft auch im Brandfall den Schutz der Verbindungen zwischen diesen benachbarten Platten. In der Tat macht es die Aufschäumung des Graphits bei zunehmender Temperatur möglich, diese Verbindungen abzudichten.
Hiermit werden auch die folgenden Gegenstände offenbart:

1. Mehrschichtige Bau-Wärmeisolierplatte (100), welche aufweist: – eine Hauptschicht (1) aus thermisch isolierendem Material, die eine erste Oberfläche (10) und eine entgegengesetzte zweite Oberfläche (20) aufweist; – eine erste Rückenschicht (2) der Hauptschicht, die mit der Hauptschicht entlang der ersten Oberfläche (10) verbunden ist; – eine zweite Rückenschicht (2) der Hauptschicht, die mit der Hauptschicht entlang der zweiten Oberfläche (20) verbunden ist; wobei zumindest eine der ersten (2) und zweiten Rückenschichten (5) aufweist: – eine Verstärkungsschicht (3) aus Fasermaterial; – eine feuerbeständige (4) und thermisch isolierende Schicht; – eine Verkleidungsschicht (6) der Verstärkungsschicht (3), die so konfiguriert ist, dass sie zwischen der feuerbeständigen Schicht (4) und der Verstärkungsschicht geschichtet ist, – eine Binderschicht (7), die auf einer Oberfläche (8) der feuerbeständigen Schicht (4) derart angeordnet ist, dass die feuerbeständige Schicht zwischen der Verkleidungsschicht (6) und der Binderschicht geschichtet ist; wobei die Binderschicht (7) mittels einer sprühend aufgetragenen wässrigen Natrium-Silikat-Lösung auf der Oberfläche (8) der feuerbeständigen Schicht (4) hergestellt ist.
2. Mehrschichtige Bau-Wärmeisolierplatte (100) nach Gegenstand 1, wobei die feuerbeständige Schicht (4) aus einem expansiven Material hergestellt ist.
3. Mehrschichtige Bau-Wärmeisolierplatte (100) nach Gegenstand 2, wobei die feuerbeständige Schicht (4) aus einem expansiven Graphit hergestellt ist.
4. Mehrschichtige Bau-Wärmeisolierplatte (100) nach Gegenstand 3, wobei die Schicht des expansiven Graphits (4) von 50 g/m² bis 500 g/m², bevorzugt 100 g/m² Graphit enthält.
5. Mehrschichtige Bau-Wärmeisolierplatte (100) nach Gegenstand 3, wobei die Schicht aus expansivem Graphit (4) Graphit in Flocken enthält, die einen mittleren Durchmesser im Bereich von 50 μm bis 2 mm haben.
6. Mehrschichtige Bau-Wärmeisolierplatte (100) nach Gegenstand 1, wobei die Verkleidungsschicht (6) mit einem Gemisch hergestellt ist, das Kunststoff, Additive, Füllstoffe und Pigment umfasst.
7. Mehrschichtige Bau-Wärmeisolierplatte (100) nach Gegenstand 6, wobei der Kunststoff ein SBR, Acrylstyrol oder acrylartiges Polymerharz ist.
8. Mehrschichtige Bau-Wärmeisolierplatte (100) nach Gegenstand 6, wobei die Additive ein Entlüftungsmittel, ein Verdickungsmittel, ein Antisedimentierungsmittel, ein Benetzungsmittel, ein Entformungsmittel, ein antibakterielles Mittel, ein Antiinsektenmittel aufweisen.
9. Mehrschichtige Bau-Wärmeisolierplatte (100) nach Gegenstand 6, wobei das Gemisch ferner ein Expansionsmittel aufweist.
10. Mehrschichtige Bau-Wärmeisolierplatte (100) nach Gegenstand 6, wobei das Gemisch ferner einen Brandhemmstoff aufweist.
11. Mehrschichtige Bau-Wärmeisolierplatte (100) nach Gegenstand 6, wobei die Füllstoffe inerte Mineralfüllstoffe aufweisen.
12. Mehrschichtige Bau-Wärmeisolierplatte (100) nach Gegenstand 11, wobei die Füllstoffe ferner feuerbeständige Mineralfüllstoffe aufweisen.
13. Mehrschichtige Bau-Wärmeisolierplatte (100) nach Gegenstand 6, wobei die Verkleidungsschicht (6) von 50 g/m² bis 500 g/m² des Gemischs enthält.
14. Mehrschichtige Bau-Wärmeisolierplatte (100) nach Gegenstand 6, wobei der Kunststoff des Gemischs einen Gewichtsprozentsatz zwischen 5% und 20% aufweist.
15. Mehrschichtige Bau-Wärmeisolierplatte (100) nach Gegenstand 6, wobei das Pigment des Gemischs einen Gewichtsprozentsatz von 5% oder weniger aufweist.
16. Mehrschichtige Bau-Wärmeisolierplatte (100) nach Gegenstand 6, wobei die Additive des Gemischs einen Gewichtsprozentsatz zwischen 10% und 30% aufweisen.
17. Mehrschichtige Bau-Wärmeisolierplatte (100) nach Gegenstand 11, wobei die inerten Mineralfüllstoffe des Gemischs einen Gewichtsprozentsatz zwischen 30% und 60% aufweisen.
18. Mehrschichtige Bau-Wärmeisolierplatte (100) nach Gegenstand 12, wobei die feuerbeständigen Mineralfüllstoffe des Gemischs einen Gewichtsprozentsatz zwischen 1% und 15% aufweisen.
19. Mehrschichtige Bau-Wärmeisolierplatte (100) nach Gegenstand 9, wobei das Expansionsmittel einen Gewichtsprozentsatz zwischen 1% und 10% aufweist.
20. Mehrschichtige Bau-Wärmeisolierplatte (100) nach Gegenstand 10, wobei der Brandhemmstoff des Gemischs einen Gewichtsprozentsatz zwischen 3% und 10% aufweist.
21. Mehrschichtige Bau-Wärmeisolierplatte (100), die eine Hauptschicht (1) aus thermisch isolierendem Material aufweist, die mit einer ersten Oberfläche (10) und einer entgegengesetzten zweiten Oberfläche (20) versehen ist, und die nach dem Herstellungsverfahren mit den folgenden Schritten hergestellt ist: – Bereitstellen einer Verstärkungsschicht (3) aus Fasermaterial, – Verteilen eines flüssigen Mineralgemischs auf der Verstärkungsschicht (3) zur Bildung einer Verkleidungsschicht (6) der Verstärkungsschicht; – gleichmäßiges Auftragen von Graphit in Flocken auf der Verkleidungsschicht (6), um eine feuerbeständige Schicht (4) zu bilden; – Sprühen einer Natrium-Silikat-Lösung auf die feuerbeständige Schicht (4) zur Bildung einer Binderschicht (7), die die Graphitflocken auf der Verkleidungsschicht (6) fixiert; wobei die aufeinander gelegten Verstärkungs-(3), Verkleidungs-(6), feuerbeständigen(4) und Binder-(7)-Schichten eine erste Rückenschicht (2) der Platte (100) bilden, wobei das Verfahren zusätzlich die weitere Schritte aufweist: – Trocknen der ersten Rückenschicht (2); – Auftragen der ersten Rückenschicht (2) auf zumindest eine der ersten oder zweiten Oberflächen (10, 20) der Hauptschicht (3) aus thermisch isolierendem Material.
22. Bauplatte (100) nach Gegenstand 21, wobei der Schritt des Auftragens der ersten Rückenschicht ferner einen Schritt aufweist, einen Polyurethan-Schaum zwischen die erste Rückenschicht (2) und eine zweite Rückenschicht (5) zu sprühen, wobei die Rückenschichten gemeinsam die Wirkung haben, die Aufschäumung des Polyurethan-Schaums einzugrenzen, der die Hauptisolierschicht (1) bildet.
23. Bauplatte (100) nach Gegenstand 21, wobei der Schritt des Auftragens der Rückenschicht einen Schritt aufweist, die erste Rückenschicht (2) auf zumindest eine der ersten oder zweiten Oberflächen (10, 20) der Hauptschicht (1) aus vorgeformten Isoliermaterial zu leimen.
24. Rückenschicht (2) einer mehrschichtigen Bau-Wärmeisolierplatte (100), welches nach dem Herstellungsverfahren mit den folgenden Schritten hergestellt ist: – Bereitstellen einer Verstärkungsschicht (3) aus Fasermaterial, – Verteilen eines ersten flüssigen Mineralgemischs auf der Verstärkungsschicht (3) zur Bildung einer Verkleidungsschicht (6) der Verstärkungsschicht; – Ausbilden einer feuerbeständigen Schicht (4), die expansives Graphit auf der Verkleidungsschicht (6) aufweist; – Trocknen der Rückenschicht (2).
25. Rückenschicht (2) nach Gegenstand 24, wobei der Schritt der Ausbildung einer feuerbeständigen Schicht (4) die Schritte aufweist: – Verteilen eines zweiten Gemischs auf der Verkleidungsschicht (6), wobei das zweite Gemisch das expansive Graphit, einen Kunststoff und Additive aufweist.
26. Rückenschicht (2) nach Gegenstand 25, wobei das zweite Gemisch der feuerbeständigen Schicht (4) aufweist: – einen Kunststoff in einem Prozentsatz zwischen 40% und 55; – expansives Graphit in einem Prozentsatz zwischen etwa 35% und 50%; – Wasser in einem Prozentsatz zwischen etwa 4% und 9,4%; – ein Antischäumungsmittel in einem Prozentsatz zwischen etwa 0,2% und 2%; – ein dispergierendes plastizierendes Verzögerungsmittel in einem Prozentsatz zwischen etwa 0,2% und 2%.
27. Rückenschicht (2) nach Gegenstand 24, wobei der Schritt der Ausbildung einer feuerbeständigen Schicht (4) die Schritte aufweist: – Gleichmäßiges Auftragen von Graphit in Flocken auf die Verkleidungsschicht (6) zur Bildung der feuerbeständigen Schicht (4); – Sprühen einer Natrium-Silikat-Lösung auf die feuerbeständige Schicht (4) zur Bildung einer Binderschicht (7), die die Graphitflocken auf der Verkleidungsschicht (6) fixiert.
28. Rückenschicht (2) einer mehrschichtigen Bau-Wärmeisolierplatte (100), welche aufweist: – eine Verstärkungsschicht (3) aus Fasermaterial, – eine Verkleidungsschicht (6) der Verstärkungsschicht, hergestellt durch Sprühen eines ersten flüssigen Mineralgemischs auf die Verstärkungsschicht (3); – eine feuerbeständige Schicht (4), die auf der Verkleidungsschicht (6) angeordnetes expansives Graphit aufweist.
29. Rückenschicht (2) einer Bauplatte (100) nach Gegenstand 28, wobei die feuerbeständige Schicht (4) hergestellt wird, indem ein zweites Gemisch auf der Verkleidungsschicht (6) verteilt wird, wobei das zweite Gemisch aufweist: – einen Kunststoff in einem Prozentsatz zwischen etwa 40% und 55%; – expansives Graphit in einem Prozentsatz zwischen etwa 35% und 50%; – Wasser in einem Prozentsatz zwischen etwa 4% und 9,4%; – ein Antischäumungsmittel in einem Prozentsatz zwischen etwa 0,2% und 2%; – ein dispergierendes plastizierendes Verzögerungsmittel in einem Prozentsatz zwischen etwa 0,2% und 2%.

Ein Fachkundiger wird an den Ausführungsformen der mehrschichtigen Bau-Isolierplatte und dem darauf bezogenen Herstellungsverfahren, wie oben beschrieben, Modifikationen und Anpassungen vornehmen, welche Elemente gegen andere funktionelle Äquivalente ersetzen, um eventuelle Anforderungen zu erfüllen, während sie innerhalb des Schutzumfangs der folgenden Ansprüche verbleiben. Jedes der Merkmale, die so beschrieben sind, dass sie zu einer möglichen Ausführungsform gehören, können unabhängig von den anderen beschriebenen Ausführungsformen realisiert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 0402333 [0004]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

UNI EN 11925-Methode [0009]
Norm EN 13501-11925/2 [0015]
Norm EN 13501-11925/2 [0075]

Claims

Rückenschicht (2) einer mehrschichtigen Bau-Wärmeisolierplatte (100), welche aufweist: – eine Verstärkungsschicht (3) aus Fasermaterial, – eine Verkleidungsschicht (6), die auf der Verstärkungsschicht hergestellt ist; – eine feuerbeständige Schicht (4), die auf der Verkleidungsschicht (6) angeordnet ist und expansives Graphit aufweist.
Rückenschicht (2) einer mehrschichtigen Bau-Wärmeisolierplatte (100) nach Anspruch 1, wobei die feuerbeständige Schicht (4) aus einem ersten Gemisch hergestellt ist, welches das expansive Graphit, einen Kunststoff und Additive enthält.
Rückenschicht (2) einer mehrschichtigen Bau-Wärmeisolierplatte (100) nach Anspruch 2, wobei der Kunststoff ein plastizierender Kunststoff ist, der konfiguriert ist, um das expansive Graphit zu umhüllen, und der einen Film bildet, der das Graphit an die Rückenschicht (2) bindet.
Rückenschicht (2) einer mehrschichtigen Bau-Wärmeisolierplatte (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Verstärkungsschicht (3) aus Glasfaser ist und die Verkleidungsschicht durch Verteilen eines zweiten Mineralgemischs in Fluidform auf der Verstärkungsschicht (3) hergestellt ist.
Rückenschicht (2) einer Bauplatte (100) nach Anspruch 2, wobei die feuerbeständige Schicht (4) durch Verteilen des ersten Gemischs auf der Verkleidungsschicht (6) hergestellt ist, wobei das erste Gemisch aufweist: – den Kunststoff in einem Prozentsatz zwischen etwa 40% und 55%; – das expansive Graphit in einem Prozentsatz zwischen etwa 35% und 50%; – Wasser in einem Prozentsatz zwischen etwa 4% und 9,4%; – ein Antischäumungsmittel in einem Prozentsatz zwischen etwa 0,2% und 2%; – ein dispergierendes plastizierendes Verzögerungsmittel in einem Prozentsatz zwischen etwa 0,2% und 2%.
Rückenschicht (2) einer mehrschichtigen Bau-Wärmeisolierplatte (100), welche aufweist: – eine Verstärkungsschicht (3) aus Fasermaterial, – eine Verkleidungsschicht (6) der Verstärkungsschicht, hergestellt durch Verteilen eines flüssigen Mineralgemischs auf der Verstärkungsschicht (3); – eine feuerbeständige Schicht (4), die expansives Graphit aufweist, das auf der Verkleidungsschicht (6) angeordnet ist.
Mehrschichtige Bau-Wärmeisolierplatte (100), welche aufweist: – eine Hauptschicht (1) aus thermisch isolierendem Material, die eine erste Oberfläche (10) und eine entgegengesetzte zweite Oberfläche (20) aufweist; – eine erste Rückenschicht (2) auf der Hauptschicht, die mit der Hauptschicht entlang der ersten Oberfläche (10) verbunden ist; – eine zweite Rückenschicht (5) der Hauptschicht, die mit der Hauptschicht entlang der zweiten Oberfläche (20) verbunden ist; – wobei zumindest eine der ersten und zweiten Rückenschichten (2) und (5) aufweist: – eine Verstärkungsschicht (3) aus Fasermaterial, – eine Verkleidungsschicht (6), die auf der Verstärkungsschicht hergestellt ist; – eine feuerbeständige Schicht (4) die auf der Verkleidungsschicht (6) angeordnet ist und expansives Graphit aufweist.
Mehrschichtige Bau-Wärmeisolierplatte (100) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Rückenschicht (2; 5) die Merkmale wenigstens eines der Ansprüche 2 bis 6 aufweist.