EP0695840A1 - Verwendung eines lichtdurchlässigen Bauteils als harte Bedachung - Google Patents

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EP0695840A1
EP0695840A1 EP95110049A EP95110049A EP0695840A1 EP 0695840 A1 EP0695840 A1 EP 0695840A1 EP 95110049 A EP95110049 A EP 95110049A EP 95110049 A EP95110049 A EP 95110049A EP 0695840 A1 EP0695840 A1 EP 0695840A1
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EP
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coating
plate
fire
underside
fabric
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EP95110049A
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Dieter Hannawacker
Klaus Oberländer
Norbert Dr. Brand
Dieter Bettinger
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Roehm GmbH Darmstadt
Original Assignee
Degussa GmbH
Agomer GmbH
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Definitions

  • the invention relates to the use of a translucent component, the component being based on the generally known compact or hollow chamber panels, in particular double-wall panels.
  • the invention relates to the use of components consisting of a plate made of PVC or PC, which has a bottom and a top exposed to weathering, and which has a coating with a non-combustible material which is resistant to flight fire and radiant heat.
  • a so-called translucent "sandwich” plate is known, the core of which consists of hollow fibers made of thermoplastic synthetic resin which are oriented parallel to one another. Aligned vertically, a thin film covers the top and bottom open ends of the fibers. A further layer on this film, consisting of a mixture of plastic material and glass fibers, then ensures the strength of the component.
  • DE-A-33 00 408 discloses a layer arrangement for translucent and heat-insulating covering of buildings, in which a plastic body is provided with a thin glass plate on the inside opposite a room to be covered.
  • a plastic body is provided with a thin glass plate on the inside opposite a room to be covered.
  • B. twin-wall sheets for example made of polycarbonate the inside of which is laminated with a thin glass plate made of PTFE lubricant strips, the lubricant strips being laid only in the area of the support bed of the brackets or rungs. This enables a relative movement of the plastic body and the glass plate.
  • the entire layer arrangement serves above all to avoid undesirable water droplet formation which otherwise occurs on plastic bodies.
  • DE 93 17 460 U1 provides a process for producing translucent components, in which a glass pane is provided with a PUR hot-melt film and is then permanently bonded to the underside of another glass pane under pressure and heat. It is a burglar-resistant car glass made of multi-layer laminated glass.
  • EP-A-0 109 388 describes a multi-wall sheet made of plastic, in which, on at least one of its two sides, a strengthening layer made of a plastic different from the plastic material of the multi-wall sheet is applied with the aid of a compensating layer.
  • hard roofing is explained in more detail in the state building regulations and in the guidelines for the use of flammable building materials. Accordingly, there is a so-called hard roof when the component to be used as the roof skin is to a certain extent resistant to flying flames and radiant heat. The dimension is defined by the test according to DIN 4102, part 7 "hard roofing".
  • a very serious disadvantage of the known component is, for example, that the connection of the glass fabric to the top of the plastic part is not permanent enough after prolonged weathering. Due to its wicking properties, the glass fabric coating absorbs a relatively large amount of moisture, which can lead to delamination phenomena between the plastic plate and the coating. Although a weakened bond can in principle be stabilized with adhesion promoters, the overall modification of the tissue required for this is still not sufficient, because it should also have anti-adhesive surfaces and hydrophobic properties.
  • tensions between the plate and the coating can occur not only because of the moisture absorption but also because of temperature differences between the interior and exterior.
  • the glass fiber top layer becomes very dirty because it is relatively rough.
  • the non-combustible coating which is resistant to flight fire and radiant heat, is not exposed to the weather or only to a very small extent; costly modifications to the coating can be omitted or reduced accordingly; Liability problems due to moisture absorption (wicking) during outdoor weathering are minimized; the connection of the plastic plate with the coating is easy to manufacture and the requirements according to DIN 4102 are met even over a longer period fulfilled without significant aging of the translucent component for the hard roof.
  • the plastic plates to be used according to the invention as a component of the translucent component for the hard roofing are generally familiar to the person skilled in the art. These are the known solidly designed compact plates or so-called hollow chamber plates, which can have webs in various arrangements for weight reduction while at the same time ensuring stability in the interior. To be mentioned u. a. the multi-wall sheet, the double-wall sheet or the so-called truss sheet. Within the scope of the invention, the compact panel and the truss panel are particularly preferred.
  • Plastic materials from which the panels can be made are all plastics from which translucent panels with the properties required for fire protection can be manufactured. Plastic grades that are classified in fire class B1 (flame retardant) according to DIN 4102 are particularly advantageous.
  • the plastics that meet these requirements include a. Polycarbonate (PC) and polyvinyl chloride (PVC).
  • PC Polycarbonate
  • PVC polyvinyl chloride
  • polycarbonate or polyvinyl chloride is not only understood to mean the homopolymer, but also all copolymers and terpolymers which, in addition to other structural units, have a predominant proportion of polycarbonate or polyvinyl chloride units, and also physical mixtures, i.e. H. Blends of two or more of the above-mentioned components, as well as corresponding polymers, which are obtainable from the molding compositions predominantly containing the above-mentioned components and customary processing and modification compounds.
  • Polycarbonate or polyvinyl chloride sheets are particularly preferred in the invention.
  • Acrylic glass plates in particular those consisting predominantly of polymethyl methacrylate, are less expedient for the invention, since they are flammable when in direct contact with flight fire, which can lead to a failure in the test according to DIN 4102, part 7.
  • the plastic plates that form the basis of the translucent component according to the invention have i. d. R. on a top and a bottom.
  • the top side is understood to mean the side facing the weather when the plate is installed, while the bottom always faces away from the weather.
  • the underside of the panel which is not exposed to weathering, is equipped with a fire-resistant coating.
  • These can be non-combustible fabrics, knitted fabrics, knitted fabrics or nonwovens, fabrics or nonwovens being particularly preferred according to the invention.
  • These preferably consist of glass fibers and advantageously have a basis weight of 40 to 600 g / m2, preferably 80 to 220 g / m2 (fiber weight).
  • the woven, knitted, crocheted or fleece can also be made of other materials, such as. B. asbestos, mineral fiber and metals exist.
  • the decisive factor for their usability is that they are non-flammable and do not completely eliminate the translucency of the panels to be coated.
  • the fabrics are advantageously made of a layer at least on the side with which they are to adhere to the plates serving as the basic structural element thermoplastic plastic, especially acrylate, polyurethane or PVC coated or soaked.
  • a film generally known as weatherproof, in particular PTFE or PVF, can preferably be laminated onto the component.
  • weatherproof film can, if desired, also be laminated onto the coating, in particular the fabric or nonwoven, to be precise on the side of the coating facing away from the component.
  • a film generally known as anti-adhesive, in particular made of PTFE or PVF.
  • the coating of the component can advantageously also contain flame-retardant substances.
  • the preferred procedure is to allow the non-combustible fabric, knitted fabric, knitted fabric or fleece, which consists in particular of glass fibers, to enter the calibration during the manufacture of the panels, which is done in a generally known manner, and on the bottom of the plates sticks.
  • Calibration is understood to be a device for exerting a form constraint, which is subordinate to the actual extrusion with the purpose of keeping the plastic material in the desired shape until the glass temperature is fallen below.
  • the various fabrics, knitted fabrics, knitted fabrics or nonwovens described above are used. Possibly. if you use an additional adhesive, e.g. B. an acrylate adhesive.
  • the composite can also by generally known methods after the production of the plate, for. B. by gluing the coated fabric, etc., with an acrylate adhesive (z. B. Agovit®: cold-curing reactive adhesive based on acrylate).
  • the preferred procedure is to provide the non-combustible coating material with a PUR hot-melt film and then permanently bond it to the underside of the plate under pressure and heat.
  • this test ignites a defined amount of wood (wool or logs) on the outside of the component.
  • the coated surface is located on the underside of the component and is therefore not exposed to weathering or only to a very small extent.
  • the fabric prevents the fire from spreading downwards.
  • the part of the component under the source of the fire becomes plastic. Flames do not appear on the underside. Burning parts do not drip and the roof area remains closed.
  • the components according to the invention are installed using generally known methods. They are installed with the coated side down. With this special arrangement, the advantages already mentioned result for the components according to the invention, which predestine the component for use as "hard roofing", especially since the component according to the invention is not restricted to certain geometries or coloring.
  • a glass fabric (200 g / m2) is applied using a transfer adhesive tape, e.g. B. Isotac / 3M applied.
  • a PUR hot-melt film under pressure (3 bar) and temperature (130 ° C) is used for the application.
  • a self-adhesive PTFE-coated glass fabric is applied to the underside of a Decarglas® 3 mm compact sheet, colored.
  • a self-adhesive PTFE-coated glass fabric is applied to the underside of a Decarglas® double-wall sheet 16 mm, colored.
  • a glass fabric (200 g / m2) is applied to the underside of a 3 mm Decarglas® compact sheet using a PUR hot-melt film under pressure (3 bar) and temperature (130 ° C).
  • Glass fabric (linen formation, 44 g / m2) is laminated onto the top of a Deglas® double-wall sheet 16 mm, colorless, with 400 g Agovit 1900®.
  • an acrylate-coated glass fabric In the manufacture of a 16 mm double-wall sheet, an acrylate-coated glass fabric, total weight 270 g / m2, is introduced into the calibration and is thereby adhered to the surface of the top of the multi-wall sheet. Adhesion 2 kg / 5 cm.
  • the panel passed the "Hard roofing” test, after 3 minutes the underside of the panel opened and no burning dripping of material was observed. The fire test was stopped after 8 minutes.
  • a material was subjected to the fire test according to DIN 4102, part 7, which consisted of an acrylic glass plate SDP normal chamber, crystal clear, and which had a PTFE-coated fabric on its top, which had a Flontex AP type 1080/40 brownish on the top exhibited.
  • the thermoplastic slowly deformed away from the source of the fire after 3 min 15 sec. A blistering and opening of the underside was observed after about 5 minutes. The fire test was stopped after 10 minutes.
  • the panel passed the "hard roofing" test according to DIN 4102, part 7.
  • a Decarglas® compact sheet was subjected to the fire test without modifying the underside. Plasticization of the polycarbonate from the source of the fire occurred, and the underside was torn open or burning material dripped off the plate. The fire test was broken off after 3 minutes, with the result that the fire test "hard roofing" was not passed without glass fabric coating or modification of the support.
  • the glass fleece was applied with an adhesive Agovit® 1900.
  • Example 21 but with the difference that a Decarglas® compact plate with the glass fleece from Schuler DH 120 (120 g / m2) with Agovit 1900 applied on the underside was used.
  • the course of the experiment was analogous to the previous experiment, with the glass fleece in particular solidifying.
  • Example 22 is also a "hard roof" according to DIN 4102, Part 7.
  • a Deglas® double-wall sheet (SDP sheet), which was provided on the outside with a fabric coating, which was a glass fiber fabric with PVC coating and one-sided acrylic lacquer coating (material from Hornschuch, type designation TEB 1525), was Standard 4102, part 7, burned. The inclination of the plate was 15 ° and the other conditions corresponded to those in Comparative Example 12.
  • the material from comparative example 25 not according to the invention was subjected to a practical test.
  • a double garage with 1200 mm wide panels was covered with the coating facing outwards.
  • the Degussa combination set 3200 and 3206 was used for this. All plates were sealed with Tesa metal and adhesive tape.
  • the covered garage was observed over a period of 1 year. After about 1/2 year, the sheets turned white due to the wicking effect from the edge. A complete delamination of the tissue from the plate surface was observed after about 1 year. In particular, despite the fact that the panels were clamped into profiles, the laminated fabric layer was partially detached, for example fabric layers were completely blown away by strong wind.

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Abstract

Es sind lichtdurchlässige Bauteile bekannt, die aus einer Kunststoffplatte bestehen, welche an der Außenseite, das ist die der Bewitterung ausgesetzte Oberseite, eine Beschichtung mit einem nicht brennbaren, gegen Flugfeuer und Strahlungswärme beständigen Gewebe aufweisen. Bei derlei Bauteilen kann es bei längerer Bewitterung zu Delaminationserscheinungen zwischen Kunststoffplatte und Beschichtung kommen. Dadurch, daß das an sich bekannte Bauteil so verwendet wird, daß als Material für die Kunststoffplatte PVC oder Polycarbonat gewählt wird und, daß die nicht der Bewitterung ausgesetzte Seite mit dem nicht brennbaren Material beschichtet ist, wird die Feuchtigkeitsaufnahme (Dochtwirkung) bei Außenbewitterung minimiert, und es wird eine kostspielige Modifikation der Beschichtung vermieden. Verwendung bei harter Bedachung gemäß DIN 4102 Teil 7.

Description

  • Die Erfindung betrifft die Verwendung eines lichtdurchlässigen Bauteils, wobei das Bauteil auf den allgemein bekannten Kompakt- oder Hohlkammerplatten, insbesondere Doppelstegplatten, aufbaut.
  • Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf die Verwendung von Bauteilen, bestehend aus einer eine Unterseite und eine der Bewitterung ausgesetzten Oberseite aufweisenden Platte aus PVC oder PC, die eine Beschichtung mit einem nicht brennbaren, gegen Flugfeuer und Strahlungswärme beständigen Material aufweist.
  • Zum Stand der Technik werden die FR-A-1 403 655, DE-A-33 00 408, DE 93 17 460 U1, EP-A-0 109 388 sowie die EP-A-0 353 397 = DE-A-38 24 077 genannt.
  • Aus der FR-A-1 403 655 ist eine sogenannte lichtdurchlässige "Sandwich"-Platte bekannt, deren Kern aus zueinander parallel ausgerichteten Hohlfasern aus thermoplastischem Kunststoff besteht. Senkrecht dazu ausgerichtet deckt eine dünne Folie die oberen und unteren offenen Enden der Fasern ab. Für die Festigkeit des Bauelements sorgt dann eine weitere auf dieser Folie befindliche Schicht, bestehend aus einem Gemisch von Kunststoffmaterial und Glasfasern.
  • Die DE-A-33 00 408 offenbart eine Schichtenanordnung zur lichtdurchlässigen und wärmedammenden Abdeckung von Gebäuden, bei der ein Kunststoffkörper auf der einem abzudeckenden Raum gegenüberliegenden Innenseite mit einer dünnen Glasplatte versehen ist. In Frage kommen z. B. Hohlkammerplatten, beispielsweise aus Polycarbonat, auf deren Innenseite eine dünne Glasplatte mittels Gleitmittelstreifen aus PTFE aufkaschiert ist, wobei die Gleitmittelstreifen lediglich im Bereich des Auflagebettes der Halterungen bzw. Sprossen verlegt werden. Hierdurch wird eine Relativbewegung von Kunststoffkörper und Glasplatte ermöglicht. Die gesamte Schichtenanordnung dient vor allem zur Vermeidung von ansonsten an Kunststoffkörpern auftretender unerwünschter Wassertröpfenbildung.
  • Durch die DE 93 17 460 U1 wird ein Verfahren zum Herstellen von lichtdurchlässigen Bauteilen zur Verfügung gestellt, bei dem eine Glasscheibe mit einer PUR-Heißklebefolie versehen wird und anschließend unter Druck und Wärme mit der Unterseite einer weiteren Glasscheibe dauerhaft verklebt wird. Es handelt sich hierbei um eine einbruchhemmende Autoglasscheibe aus mehrschichtigem Verbundglas.
  • In der EP-A-0 109 388 wird eine Stegplatte aus Kunststoff beschrieben, bei der auf mindestens einer ihrer beiden Seiten eine Verfestigungsschicht aus einem vom Kunststoffmaterial der Stegplatte unterschiedlichem Kunststoff mit Hilfe einer Ausgleichsschicht angebracht ist.
  • Von keinem dieser Bauteile ist jedoch die Eignung als "harte Bedachung" bekannt, im Gegensatz zu dem aus der EP-A-0 353 397 bekannten Bauteil.
  • Der Begriff "harte Bedachung" wird in den Landesbauordnungen und in den Richtlinien für die Verwendung von brennbaren Baustoffen näher erläutert. Demzufolge liegt eine sogenannte harte Bedachung dann vor, wenn das als Dachhaut einzusetzende Bauteil gegen Flugfeuer und strahlende Wärme in bestimmtem Maße widerstandsfähig ist. Das Maß definiert sich durch die Prüfung nach DIN 4102, Teil 7 "Harte Bedachung".
  • Bei der Durchführung der Prüfung wird eine definierte Holzwollmenge auf der der Bewitterung ausgesetzten Oberseite der Platte entzündet. Um die DIN 4102, Teil 7 zu bestehen, dürfen keine Flammen an der Unterseite, also der der Bewitterung abgewandten Seite der Platte, auftreten, brennende Teile dürfen nicht abtropfen und die Dachfläche muß so geschlossen bleiben, daß brennende oder glimmende Teile nicht durch die Bedachung bzw. eine geschlossene tragende Unterlage durchfallen können. Löcher bis zu 0,25 cm² Fläche - je Versuchsstelle insgesamt bis zu 45 cm² Fläche - sind zulässig, wenn der Abstand von Lochrand zu Lochrand mindestens 1 cm beträgt.
  • Das aus der EP-A-0 353 397 bekannte Bauteil, bei dem eine Stegplatte aus Polymethylmethacrylat, Polycarbonat oder PVC auf der Oberseite mit einem Glasfasergewebe beschichtet ist, besteht nun die Prüfung nach DIN 4102 nämlich dadurch, daß das Gewebe, das sich bei den mit der beschichteten Seite nach außen angebrachten Platten, auf der der Bewitterung ausgesetzten Seite befindet, ein Ausbreiten des Brandes nach unten verhindert, während der unter dem Brandherd liegende Teil der Platte plastisch wird. Dieser verformt sich nach unten und entfernt sich dadurch vom Brandgeschehen.
  • Darüber hinaus soll das Bauteil der EP-A-0 353 397 auch folgende Eigenschaften in sich vereinen:
    • Lichtdurchlässig, > 40 %
    • Wärmedämmend, k-Werte von 2,8 W/m²K und besser, je nach Plattengeometrie
    • Großflächig verlegbar. Formate von 1,2 x 10 m sind noch problemlos zu fertigen. Größere Formate können hergestellt werden.
    • Je nach verwendetem Werkstoff (Kunststoff) kalt einbiegbar oder auch thermoplastisch verformbar.
    • Witterungsbeständig
    • Bei Bränden im Inneren des Gebäudes öffnet sich die mit diesen Elementen eingedeckte Dachfläche und ermöglicht einen Rauchabzug.
  • Hierbei hat es sich in der Praxis herausgestellt, daß das bekannte Bauteil die genannten Anforderungen zwar grundsätzlich erfüllen kann, daß es aber zumindest hinsichtlich einiger der aufgezählten Eigenschaften noch verbesserungsbedürftig ist.
  • Ein sehr gravierender Nachteil des bekannten Bauteils besteht beispielsweise darin, daß die Verbindung des Glasgewebes mit der Oberseite des Kunststoffteils bei längerer Bewitterung noch nicht dauerhaft genug ist. Die Glasgewebebeschichtung nimmt aufgrund ihrer Dochtwirkung verhältnismäßig viel Feuchtigkeit auf, wodurch es zu Delaminationserscheinungen zwischen Kunststoffplatte und Beschichtung kommen kann. Zwar kann man einen geschwächten Verbund grundsätzlich mit Haftvermittlern stabilisieren, doch insgesamt gesehen ist eine hierzu nötige Modifizierung des Gewebes noch nicht ausreichend, weil es zusätzlich antiadhesive Oberflächen und hydrophobe Eigenschaften aufweisen soll.
  • Daneben kann es nicht nur aufgrund der Feuchtigkeitsaufnahme sondern auch wegen Temperaturunterschieden zwischen Innen- und Außenraum zu Spannungen zwischen Platte und Beschichtung kommen.
  • In beiden Fällen jedoch kann es im Brandfall dazu kommen, daß Löschwasser durch das geschwächte Bauteil in ein damit bedachtes Gebäude gelangen kann.
  • Zusätzlich verschmutzt die Glasfaser-Deckschicht sehr stark, da sie relativ rauh ist.
  • Aufgrund der vorbeschriebenen Nachteile hat sich bislang noch keine kommerzielle Nutzung des in der EP-A-0 353 397 beschriebenen Bauteils ergeben.
  • Aufgrund der Nachteile, die den im Stand der Technik bekannten Bauteilen anhaften, ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die an sich aus der EP-A-0 353 397 bekannten Bauteile so für die "harte Bedachung" zu verwenden, daß die "harte Bedachung" witterungsbeständiger wird und zudem das Risiko eines Löschwassereinbruchs im Brandfall deutlich gesenkt wird.
  • Gelöst werden diese und weiter nicht im einzelnen angegebene Aufgaben mit der Verwendung des lichtdurchlässigen Bauteils für die harte Bedachung gemäß Anspruch 1.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der auf den Anspruch 1 rückbezogenen abhängigen Ansprüche.
  • Dadurch, daß als Kunststoff für die Platte Polycarbonat (PC) oder Polyvinylchlorid (PVC) ausgewählt wird und, daß die Seite der Kunststoffplatte beschichtet ist, die nicht der Bewitterung ausgesetzt ist, werden entscheidende Vorteile verwirklicht, die das erfindungsgemäße, lichtdurchlässige Bauteil für die harte Bedachung dem aus der EP-A-0 353 397 bekannten Bauteil überlegen machen.
  • Die nicht brennbare, gegen Flugfeuer und Strahlungswärme beständige Beschichtung wird nicht oder nur in sehr geringem Umfang der Bewitterung ausgesetzt; kostspielige Modifikationen an der Beschichtung können entfallen oder entsprechend reduziert werden; Haftungsprobleme durch Feuchtigkeitsaufnahme (Dochtwirkung) bei Außenbewitterung werden minimiert; der Verbund der Kunststoffplatte mit der Beschichtung ist einfach herstellbar und die Forderungen gemäß DIN 4102 werden auch über einen längeren Zeitraum ohne wesentliche Alterung des lichtdurchlässigen Bauteils für die harte Bedachung erfüllt.
  • Die erfindungsgemäß als ein Bestandteil des lichtdurchlässigen Bauteils für die harte Bedachung zu verwendenden Kunststoffplatten sind dem Fachmann grundsätzlich geläufig. Es handelt sich um die bekannten massiv ausgeführten Kompaktplatten oder um sogenannte Hohlkammerplatten, die zur Gewichtsreduzierung unter gleichzeitiger Gewährleistung der Stabilität im Inneren Stege in verschiedenster Anordnung aufweisen können. Zu nennen sind u. a. die Stegplatte, die Doppelstegplatte oder auch die sogenannte Fachwerkplatte. Besonders bevorzugt sind im Rahmen der Erfindung die Kompaktplatte und die Fachwerkplatte.
  • Als Kunststoffmaterialien, aus denen die Platten bestehen können, kommen alle Kunststoffe in Frage, aus denen sich lichtdurchlässige Platten mit den brandschutztechnisch erforderlichen Eigenschaften fertigen lassen. Insbesondere vorteilhaft sind Kunststoffsorten, die gemäß DIN 4102 in die Brandklasse B1 (schwer entflammbar) einzustufen sind. Zu den Kunststoffen, die diese Anforderungen erfüllen, gehören u. a. Polycarbonat (PC) und Polyvinylchlorid (PVC). Hierbei wird im Sinne der Erfindung unter Polycarbonat oder Polyvinylchlorid nicht nur das Homopolymere verstanden, sondern auch alle Co- und Terpolymere, die neben anderen Struktureinheiten einen überwiegenden Anteil an Polycarbonat- oder Polyvinylchlorideinheiten aufweisen, sowie auch physikalische Mischungen, d. h. Blends aus zwei oder mehreren der vorgenannten Komponenten, sowie entsprechende Polymere, die aus den die vorgenannten Komponenten überwiegend und übliche Verarbeitungs- und Modifizierungsverbindungen enthaltenden Formmassen erhältlich sind.
  • Besonders bevorzugt sind in der Erfindung Polycarbonat oder Polyvinylchloridplatten.
  • Acrylglasplatten, insbesondere solche, die überwiegend aus Polymethylmethacrylat bestehen, sind für die Erfindung weniger zweckmäßig, da sie bei direktem Kontakt mit Flugfeuer entflammbar sind, was zu einem Versagen im Test gemäß DIN 4102, Teil 7 führen kann.
  • Die Kunststoffplatten, die die Basis des erfindungsgemäßen lichtdurchlässigen Bauteils bilden, weisen i. d. R. eine Ober- und eine Unterseite auf. Im Rahmen der Erfindung wird unter Oberseite, die im eingebauten Zustand der Platte nach außen weisende, der Witterung zugewandte Seite verstanden, während die Unterseite immer der Bewitterung abgewandt ist. Im Unterschied zum bekannten Bauteil, bei dem die Beschichtung zwingend nach außen zeigte, ist erfindungsgemäß die Plattenunterseite, die der Bewitterung nicht ausgesetzt wird, mit einer feuerbeständigen Beschichtung ausgerüstet. Hierbei kann es sich um nicht brennbare Gewebe, Gewirke, Gewirre oder Vliese handeln, wobei erfindungsgemäß Gewebe oder Vliese besonders bevorzugt sind.
  • Diese bestehen vorzugsweise aus Glasfasern und weisen vorteilhafterweise ein Flächengewicht von 40 bis 600 g/m², bevorzugt 80 bis 220 g/m² (Fasergewicht) auf.
  • Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, dicht geschlagene Gewebe zu verwenden.
    Außer aus Glasfasern kann das Gewebe, Gewirke, Gewirre oder Vlies auch aus anderen Materialien, wie z. B. Asbest, Mineralfaser und Metallen bestehen.
  • Ausschlaggebend für ihre Verwendbarkeit ist, daß sie unbrennbar sind und die Lichtdurchlässigkeit der zu beschichtenden Platten nicht vollständig beseitigen.
  • Die Gewebe sind vorteilhafterweise zumindest auf der Seite, mit der sie auf den als Grundstrukturelement dienenden Platten haften sollen, mit einer Schicht aus thermoplastischem Kunststoff, insbesondere Acrylat, Polyurethan oder PVC überzogen oder aber durchtränkt. Weiterhin kann an der der Bewitterung ausgesetzten Seite des Bauteils bevorzugt eine allgemein als wetterfest bekannte Folie, insbesondere PTFE oder PVF, auf das Bauteil aufkaschiert sein. Eine solche wetterfeste Folie kann, falls gewünscht, auch auf die Beschichtung, insbesondere das Gewebe oder Vlies, aufkaschiert sein und zwar auf die dem Bauteil abgewandte Seite der Beschichtung. Es ist jedoch bei weitem bevorzugt, auf der dem Bauteil abgewandten Seite der Beschichtung eine allgemein als antiadhesiv bekannte Folie, insbesondere aus PTFE oder PVF, aufzukaschieren.
    Die Beschichtung des Bauteils kann vorteilhaft auch flammhemmende Substanzen enthalten.
  • Bei der Herstellung der Bauteile geht man bevorzugt so vor, daß man das nicht brennbare Gewebe, Gewirke, Gewirre oder Vlies, das insbesondere aus Glasfasern besteht, während der Herstellung der Platten, die auf allgemein bekannte Weise erfolgt, in die Kalibrierung einlaufen läßt und auf der Unterseite der Platten zum Haften bringt. Unter Kalibrierung versteht man eine Vorrichtung zur Ausübung eines Formzwangs, welche der eigentlichen Extrusion mit dem Zwecke nachgeordnet ist, das plastische Kunststoffmaterial bis zur Unterschreitung der Glastemperatur in der angestrebten Form zu halten.
  • Dabei kommen natürlich die oben beschriebenen verschiedenen Gewebe, Gewirke, Gewirre oder Vliese zur Verwendung. Ggf. verwendet man zur Befestigung einen zusätzlichen Kleber, z. B. einen Acrylatkleber.
    Der Verbund kann aber auch nach allgemein bekannten Verfahren nach der Herstellung der Platte, z. B. durch Aufkleben der beschichteten Gewebe, etc., mit einem Acrylat-Kleber (z. B. Agovit®: kalthärtender Reaktionsklebstoff auf Acrylatbasis), erfolgen.
  • Bevorzugt geht man im Rahmen der Erfindung so vor, daß man das nicht brennbare Beschichtungsmaterial mit einer PUR-Heißklebefolie versieht und anschließend unter Druck und Wärme mit der Unterseite der Platte dauerhaft verklebt.
  • Die oben beschriebenen einfachen Maßnahmen führen dazu, daß die als Grundelement der erfindungsgemäßen Bauteile eingesetzten Platten (Hohlkammer- und Kompaktplatten) die Prüfung nach DIN 4102, Teil 7 "Harte Bedachung" bestehen und gleichzeitig hinsichtlich ihrer Dauerfestigkeit verbessert sind. Dies zeigt sich insbesondere in einer gesteigerten Witterungsbeständigkeit des Verbundes.
  • Bei dieser Prüfung wird, wie bereits oben ausgeführt, eine definierte Holzmenge (Wolle oder Scheite) auf der Außenseite des Bauteils entzündet.
    Die beschichtete Oberfläche befindet sich hierbei an der Unterseite des Bauteils und wird dadurch nicht oder nur in sehr geringem Umfang der Bewitterung ausgesetzt.
    Das Gewebe verhindert ein Ausbreiten des Brandes nach unten. Dabei wird der unter dem Brandherd liegende Teil des Bauteils plastisch. Flammen treten an der Unterseite nicht auf. Brennende Teile tropfen nicht ab und die Dachfläche bleibt geschlossen.
    Der Einbau der erfindungsgemäßen Bauteile erfolgt nach allgemein bekannten Verfahren. Dabei werden sie mit der beschichteten Seiten nach unten eingebaut. Bei dieser besonderen Anordnung ergeben sich für die erfindungsgemäßen Bauteile die bereits genannten Vorteile, die das Bauteil zur Verwendung als "harte Bedachung" prädestinieren, zumal da bei dem erfindungsgemäßen Bauteil eine Einschränkung auf bestimmte Geometrien oder Einfärbung nicht vorhanden ist.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und nicht erfindungsgemäßen Vergleichsbeispielen weiter erläutert.
  • In den Beispielen und Vergleichsbeispielen bedeuten:
    • Decarglas®
    = Polycarbonatplatte der Fa. Degussa
    PUR-Heißklebefolie
    = Polyurethan-Heißklebefolie
    PTFE-Beschichtung
    = Beschichtung auf Basis von Polytetrafluorethylen
    Deglas®
    = Platte auf Acrylglasbasis der Fa. Degussa
    Agovit® 1900
    = Kalthärtender Reaktionsklebstoff für Acrylglasverklebungen
    PVF Folie
    = Polyvinylfluorid-Folie
    SDP
    = Stegdoppelplatte
    FWP
    = Fachwerkplatte
    TMT 1614, 1615, 1617, 1618
    = modifiziertes Glasgewebe (mit Acrylatfolie überzogen); Unterscheidung nach dem Grad der Geschlagenheit des Gewebes.
    Beispiele: A) Herstellung von erfindungsgemäßen lichtdurchlässigen Bauteilen Beispiel 1
  • Auf die Unterseite einer Decarglas® Stegdoppelplatte 16 mm, farblos, wird ein Glasgewebe (200 g/m²) mit Hilfe eines Transfer-Klebebands, z. B. Isotac / 3M aufgebracht.
    • Beispiel 2
  • Wie Beispiel 1, jedoch mit Glasgewebe (300 g/m²).
    • Beispiel 3
  • Wie Beispiel 1, jedoch wird zur Aufbringung anstelle eines Klebebands eine PUR-Heißklebefolie unter Druck (3 bar) und Temperatur (130 °C) verwendet.
    • Beispiel 4
  • Auf die Unterseite einer Decarglas®-Kompaktplatte 3 mm, eingefärbt, wird ein selbstklebendes PTFE-beschichtetes Glasgewebe aufgebracht.
    • Beispiel 5
  • Auf die Unterseite einer Decarglas®-Stegdoppelplatte 16 mm, eingefärbt, wird ein selbstklebendes PTFE-beschichtetes Glasgewebe aufgebracht.
    • Beispiel 6
  • Auf die Unterseite einer Decarglas®-Kompaktplatte 3 mm wird mit Hilfe einer PUR-Heißklebefolie unter Druck (3 bar) und Temperatur (130 °C) ein Glasgewebe (200 g/m²) aufgebracht.
  • Alle, wie in den Beispielen 1 - 6 beschrieben, hergestellten Bauteile erfüllen die Anforderungen gemäß DIN 4102, Teil 7, und besitzen die weiteren, in der Aufgabenstellung als wünschenswert aufgeführten Eigenschaften.
    • Vergleichsbeispiel 7
  • Auf die Oberseite einer Deglas®-Stegdoppelplatte 16 mm, farblos, wird Glasgewebe (Leinenbildung, 44 g/m²) mit 400 g Agovit 1900® aufkaschiert.
  • Darauf wird eine Deckschicht von 400 g/m² Agovit 1900® aufgebracht. Dem Agovit wurden 10 % Flammschutzmittel Fyrol CEF [Tis(β-chlorethyl)phosphat] zugesetzt.
    • Vergleichsbeispiel 8
  • Wie Vergleichsbeispiel 7, jedoch mit Glasgewebe, Leinenbildung, von 270 g/m².
    • Vergleichsbeispiel 9
  • Wie Vergleichsbeispiel 7, jedoch mit Glasgewebe, Leinenbildung, von 600 g/m².
    • Vergleichsbeispiel 10
  • Bei der Herstellung einer Stegdoppelplatte 16 mm wird ein acrylatbeschichtetes Glasgewebe, Gesamtgewicht 270 g/m², in die Kalibrierung eingeführt und dadurch auf der Oberfläche der Oberseite der Stegplatte zum Haften gebracht. Haftung 2 kg/5 cm.
    • Vergleichsbeispiel 11
  • Wie Vergleichsbeispiel 10. Es wird jedoch ein PVC-beschichtetes Glasgewebe, Gesamtgewicht 770 g/m², eingeführt. Das beidseitig beschichtete Gewebe ist auf der Oberseite mit einer PVF-Folie von 25 µm Dicke kaschiert. Die Haftung auf der Stegplatte beträgt 17 kg/5 cm.
  • Auch alle in den Vergleichsbeispielen 7 - 11 beschriebenen Bauteile erfüllen die Anforderungen gemäß DIN 4102, Teil 7.
    • B) Brandverhalten Vergleichsbeispiel 12
  • Eine Deglas® SDP-Platte, weiß, opal, die mittels Einführung eines Glasgewebes TMT 1614 der Firma Hornschuch in die Kalibrierung mit einer Außenbeschichtung versehen worden ist, wurde bei einer Neigung von 15° und einer Umgebungstemperatur von 19 °C der Brandprüfung nach DIN 4102, Teil 7, unterzogen. Die Platte bestand die Prüfung "Harte Bedachung", nach 3 min öffnete sich die Plattenunterseite und es war kein brennendes Abtropfen von Material zu beobachten. Der Brandversuch wurde nach 8 min abgebrochen.
    • Vergleichsbeispiel 13
  • Wie Vergleichsbeispiel 12, es wurde jedoch als Trägermaterial Deglas® SDP, 21110 und als Gewebe auf der Oberseite ein Material der Firma Hornschuch mit der Bezeichnung TMT 1615 eingesetzt. Das verwendete Material bestand den Brandtest "Harte Bedachung" nicht, die Unterseite öffnete sich bereits nach 3,5 min, es war ein Durchschlagen von Flammen und eine Blasenbildung des erwärmten Materials zu beobachten. Allerdings kam es nicht zu brennendem Abtropfen. Der Versuch wurde nach 9,5 min abgebrochen.
    • Vergleichsbeispiel 14
  • Wie Vergleichsbeispiel 13, jedoch mit dem Unterschied, daß als Gewebebeschichtung ein Material der Firma Hornschuch mit dem Kürzel TMT 1617 verwendet wurde. Im Brandtest öffnete sich die Unterseite der geprüften Platte nach 4,5 min, es kam zu einer Blasenbildung und es konnte brennendes Abtropfen beobachtet werden. Nach 8 min wurde der Versuch abgebrochen. Die Platte bestand den Test "Harte Bedachung" nicht.
    • Vergleichsbeispiel 15
  • Wie Vergleichsbeispiel 14, jedoch mit dem Unterschied, daß als Beschichtung der Außenseite ein Material der Firma Hornschuch TMT 1618 verwendet wurde. Nach 4 minütigem Brand kam es zu geringfügigem Öffnen der Unterseite; es konnte eine Blasenbildung beobachtet werden, jedoch kein brennendes Abtropfen. Nach 8 min wurde der Versuch abgebrochen, die untersuchte Platte bestand den Test "Harte Bedachung" gut.
    • Vergleichsbeispiel 16
  • Es wurde ein Material der Brandprüfung nach DIN 4102, Teil 7, unterzogen, welches als Träger aus einer Acrylglasplatte SDP Normalkammer, glasklar, bestand und, welches an seiner Oberseite eine Gewebebeschichtung aus PTFE aufwies, welches oben eine Flontex AP-Type 1080/40 bräunlich aufwies. Beim Brandtest kam es nach 3 min 15 sec langsam zur Verformung des Thermoplasten vom Brandherd weg. Man konnte eine Blasenbildung sowie ein Öffnen der Unterseite nach ca. 5 min beobachten. Der Brandtest wurde nach 10 min abgebrochen. Die Platte bestand den Test "Harte Bedachung" gemäß DIN 4102, Teil 7.
    • Beispiel 17
  • Eine erfindungsgemäße Platte aus Decarglas® FWP, welche an ihrer Unterseite mit einem Glasgewebe kaschiert war, wobei der Verbund durch eine Klebefolie der Firma 3M erreicht worden ist, wurde dem Brandtest nach DIN 4102, Teil 7, unterzogen. Dadurch, daß das Gewebe auf der witterungsabgewandten Seite auf das Trägermaterial aufgebracht worden war, plastifizierte im Brandtest das Polycarbonat durch die Hitzeentwicklung und fing an örtlich zu brennen (mit rußender Flamme). Ein Öffnen der Unterseite war nicht zu beobachten, allerdings kam es vereinzelt zum Abtropfen von plastifiziertem Material. Nach ca. 10 min war keine Ausbreitung des Brandes auf der Oberfläche der Fachwerkplatte zu erkennen, was durch die selbstlöschende Eigenschaft von Polycarbonat zu erklären ist. Vielmehr konnte ein langsames Ausgehen des Brandes beobachtet werden. Das plastifizierte Polycarbonat erstarrte auf dem Gewebe, das Glasgewebe war fast vollständig mit Polycarbonatmaterial überzogen. Insgesamt war keine Öffnung des Bauteils zu beobachten, ebensowenig wie etwa eine Blasenbildung durch sich verformenden Thermoplasten an der Unterseite. Die Platte gemäß Beispiel 18 bestand den Test nach DIN 4102, Teil 7, "Harte Bedachung".
    • Beispiel 18
  • Wie Beispiel 17, jedoch mit dem Unterschied, daß die Unterseite mit PTFE-Glasgewebe Flontex AP, selbstklebend, beschichtet war. Wie in Beispiel 17 war kein Abtropfen von plastifiziertem Material zu beobachten. Die Unterseite blieb geschlossen. Der Test wurde nach 14 min abgebrochen, der Test "Harte Bedachung" wurde bestanden.
    • Vergleichsbeispiel 19
  • Es wurde eine Decarglas®-Kompaktplatte ohne Modifikation der Unterseite dem Brandtest unterzogen. Es kam zum Plastifizieren des Polycarbonats vom Brandherd aus sowie zu einem Aufreißen der Unterseite bzw. zum Abtropfen von brennendem Material von der Platte. Der Brandtest wurde nach 3 min abgebrochen, mit dem Ergebnis, daß ohne Glasgewebe-Beschichtung bzw. Modifikation des Trägers die Brandprüfung "Harte Bedachung" nicht bestanden wurde.
    • Beispiel 20
  • Wie Vergleichsbeispiel 19, jedoch wurde das Trägermaterial an der Unterseite mit einem Gewebe Flontex PTFE AP der Firma Hornschuch, selbstklebend, modifiziert.
  • Nach Aufbringung der Brandlast kam es zu einer Wölbung der Platte nach oben, zum Plastifizieren des Thermoplasten und es wurde kein brennendes Abtropfen beobachtet. Das plastifizierte Polycarbonat erstarrte auf der Gewebeoberseite, eine Blasenbildung auf der Unterseite konnte nicht beobachtet werden. Im Ergebnis wurde der Brandtest "Harte Bedachung" nach DIN 4102, Teil 7, bestanden.
    • Beispiel 21
  • Es wurde eine Decarglas®-Fachwerkplatte (16 mm), die mit einem Glasvlies der Firma Schuler DH 120 (120 g/m²) auf der Unterseite versehen war, getestet. Das Glasvlies wurde mit einem Kleber Agovit® 1900 aufgebracht.
  • Bei der Brandprüfung wurde ein Abtropfen von plastifiziertem Material beobachtet, wobei es sich jedoch um Agovit® handelte, welches nicht brannte. Im Verlauf der Brandprüfung wurde kein Ausbreiten des Brandes auf der Oberfläche der Fachwerkplatte beobachtet, nach dem Abbrennen der Brandlast (Holzwolle) verlöschte das Polycarbonat von selbst, die Unterseite der Fachwerkplatte blieb geschlossen. Im Ergebnis wurde der Test "Harte Bedachung" bestanden.
    • Beispiel 22
  • Wie Beispiel 21, jedoch mit dem Unterschied, daß eine Decarglas®-Kompaktplatte mit dem Glasvlies der Firma Schuler DH 120 (120 g/m²) mit Agovit 1900 auf der Unterseite aufgebracht, verwendet wurde. Der Versuchsablauf war analog dem vorherigen Versuch, wobei insbesondere sich das Glasvlies verfestigte. Vom Ergebnis betrachtet, handelt es sich beim Beispiel 22 auch um eine "Harte Bedachung" nach DIN 4102, Teil 7.
    • Beispiel 23
  • Wie Beispiel 22, jedoch mit dem Unterschied, daß die Decarglas®-Fachwerkplatte 16 mit einem Glasvlies der Firma Schuler SM 50 (50 g/m²) mit Agovit® 1900 auf der Unterseite aufgebracht, der Brandprüfung unterzogen wurde. Das Glasvlies verfestigte sich bei der Brandprüfung, ein Abtropfen von plastifiziertem Material wurde beobachtet (nicht brennendes Agovit® 1900). Die Unterseite der Fachwerkplatte blieb geschlossen. Es handelt sich im Ergebnis um eine "Harte Bedachung" nach DIN 4102, Teil 7.
    • Beispiel 24
  • Wie Beispiel 23, jedoch mit dem Unterschied, daß zur Modifikation der Trägerfachwerkplatte aus Decarglas® ein Glasvlies der Firma Schuler SM 70 (70 g/m²) mit Agovit® 1900 auf der Unterseite der Fachwerkplatte aufgebracht wurde. Bei der Brandprüfung verfestigte sich das Glasvlies, es war ein Abtropfen von plastifiziertem Material zu beobachten (Agovit® 1900 - nicht brennend). Die Unterseite der Fachwerkplatte blieb geschlossen, es handelte sich um eine "Harte Bedachung" nach DIN 4102, Teil 7.
    • Vergleichsbeispiel 25
  • Eine Deglas® Stegdoppelplatte (SDP-Platte), die auf der Außenseite mit einer Gewebebeschichtung versehen war, wobei es sich um ein Glasfasergewebe mit PVC-Beschichtung und einseitigem Acryllacküberzug handelte (Material der Firma Hornschuch, Typenbezeichnung TEB 1525), wurde gemäß der DIN-Norm 4102, Teil 7, bebrandet. Dabei war die Neigung der Platte 15° und auch die sonstigen Bedingungen entsprachen denen in Vergleichsbeispiel 12.
  • Die Platte öffnete sich nach 7 min Branddauer, der Brandversuch wurde nach 15 min abgebrochen, die Brandprüfung "Harte Bedachung" wurde bestanden.
    • C) Bewitterungsverhalten Vergleichsbeispiel 26
  • Das nicht erfindungsgemäße Material aus Vergleichsbeispiel 25 wurde einem Praxistest unterzogen. Hierzu wurde eine Doppelgarage mit 1200 mm breiten Platten mit der Beschichtung nach außen zeigend eingedeckt. Hierzu fand das Degussa Kombiset 3200 bzw. 3206 Verwendung. Alle Platten wurden mit Tesametall und Klebeband abgedichtet.
  • Die eingedeckte Garage wurde über den Zeitraum von 1 Jahr beobachtet. Nach ca. 1/2 Jahr kam es aufgrund der Dochtwirkung zur Weißverfärbung der Platten vom Rand her. Nach ca. 1 Jahr war eine vollständige Delamination des Gewebes von der Plattenoberfläche zu beobachten. Insbesondere kam es trotz Einspannens der Platten in Profile teilweise zu einer vollständigen Ablösung der aufkaschierten Gewebeschicht, beispielsweise wurden Gewebeschichten vollständig durch starken Wind weggeblasen.
    • Vergleichsbeispiel 27
  • Wärmelagerung. Aus einer kaschierten SDP-Platte aus Vergleichsbeispiel 25 wurden Proben geschnitten und 5 h bei 60 °C gelagert. Nach Ablauf von 5 h hatte sich bei allen Proben das aufkaschierte Glasfasergewebe über die gesamte Oberfläche von der PVC-Beschichtung gelöst (vollständige Delamination).
  • Die in den Vergleichsbeispielen 26 und 27 beobachteten Materialausfälle sind beim erfindungsgemäßen Aufbau nicht zu erwarten. Da im Einbaufall das Gewebe oder Vlies beim Gegenstand der Erfindung nicht der direkten Bewitterung ausgesetzt wird, minimiert dies die Wasseraufnahme bzw. Dochtwirkung des Verbundes. Da kaum ein Kontakt mit Wasser besteht und der Verbund in der Regel außerdem durch UV-undurchlässiges Trägermaterial vor dieser Strahlung geschützt ist, ist das Bewitterungsverhalten bei Platten der Erfindung wesentlich verbessert.
  • Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den nachfolgenden Patentansprüchen.

Claims (7)

  1. Verwendung eines lichtdurchlässigen Bauteils, bestehend aus einer eine Unterseite und eine der Bewitterung ausgesetzten Oberseite aufweisenden Platte aus PVC oder PC, wobei die nicht der Bewitterung ausgesetzte Unterseite eine Beschichtung mit einem nicht brennbaren, gegen Flugfeuer und Strahlungswärme beständigen Material aufweist, als harte Bedachung.
  2. Verwendung eines Bauteils nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Platte eine Steg- oder Kompaktplatte ist.
  3. Verwendung eines Bauteils nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Material der Beschichtung ein Gewebe oder Vlies ist.
  4. Verwendung eines Bauteils nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Beschichtung aus einem zumindest an der der Platte zugewandten Seite mit einem thermoplastischen Kunststoff überzogenen oder durchtränkten Material besteht.
  5. Verwendung eines Bauteils nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Platte auf der der Bewitterung ausgesetzten Oberseite mit einer wetterfesten Folie kaschiert ist.
  6. Verwendung eines Bauteils nach einem der Ansprüche 3 - 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Gewebe oder Vlies aus Glasfasern besteht und zumindest auf der der Platte zugewandten Seite einen Überzug aus Acrylat, Polyurethan oder PVC trägt.
  7. Verwendung eines Bauteils nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß sich zwischen der Beschichtung und der Plattenoberfläche eine Klebstoffschicht befindet.
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