WO2003061963A1 - Brandschutzverglasung und brandschutzfenster sowie verfahren zur herstellung einer brandschutzzusammensetzung und einer brandschutzverglasung - Google Patents

Brandschutzverglasung und brandschutzfenster sowie verfahren zur herstellung einer brandschutzzusammensetzung und einer brandschutzverglasung Download PDF

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Flamro Brandschutz-Systeme Gmbh
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Definitions

  • Fire protection glazing generally consists of at least two glass panes arranged essentially parallel to one another and spaced apart by a gap with a fire protection composition located in the gap.
  • the mode of action is based on the fact that, in the event of a fire, the glass pane exposed to the fire shatters and the fire protection composition foams up and releases water vapor.
  • the glazing loses its transparency for heat radiation and due to the development of water vapor, the glass pane on the side facing away from the fire is cooled. According to DIN 4102 - 13 ( May 1990), this is referred to as the so-called F glazing. If a number of glass panes spaced apart by a fire protection composition are arranged, the fire resistance duration of the glazing increases accordingly.
  • So-called F glazing basically consists of multi-pane glazing with fire protection filling:
  • EP-Bl 0 712 919 describes fire protection fillings for fire-resistant glazing made of swellable, synthetic layered silicates of the saponite and / or hectorite type, which are preferably introduced in aqueous solutions.
  • EP-A3 0 527 401 and DE 41 26 702 describe a process for the preparation of fire protection gels from amines, e.g. Ethanolamines, from aluminum compounds, e.g. B. aluminum hydroxide and a phosphorus-containing component, e.g. B. ortho-phosphoric acid, in an appropriate amount of water.
  • amines e.g. Ethanolamines
  • aluminum compounds e.g. B. aluminum hydroxide
  • a phosphorus-containing component e.g. B. ortho-phosphoric acid
  • a fire protection gel from an aqueous solution of polyvinyl alcohol, magnesium chloride and glyoxal as crosslinking agent is described in DE 38 38 806.
  • Fire protection glazing is now based on the fact that when the glazing is initially heated, part of the water or liquid stored in the gel evaporates.
  • the evaporation firstly leads to a cooling effect of the glass, the amount of which is determined by the evaporation enthalpy of the liquid and the amount of liquid evaporated by the fire protection composition.
  • the evaporation of the liquid causes the fire protection glazing to become cloudy, so that the passage of heat radiation from the source of the fire through the window decreases.
  • the heat transfer by heat conduction decreases.
  • the fire-resistant glazing is heated further or after the stored in the gel has evaporated Liquid component for the formation of a crust or a crustal framework from burnt organic constituents.
  • the formation of the crust from burnt organic materials begins at the latest when the side of the fire protection glazing facing the fire bursts. The crust causes the transparency of the fire protection glazing to decrease significantly or be completely lost and the transmission of heat radiation through the fire protection glazing is weakened.
  • the fire protection composition should preferably be obtainable from the reaction of at least one optionally modified and / or substituted acrylic acid and / or its potassium salts in a concentration of 3-25 wt .-%, preferably 5 wt .-%, and optionally at least one optionally modified and / or substituted methacrylic acid and / or their derivatives in a concentration of less than 3 wt .-% in a preferably aqueous medium, the 60-95% by weight, in particular 70 to 90% by weight, of an aqueous salt solution or salt dispersion,
  • At least one retardant preferably a highly dilute aqueous boron salt solution
  • the adhesive of the fire protection composition is sufficiently high, the use of other fasteners, such as clamps or the like, can be completely dispensed with under certain circumstances.
  • the gap and essentially the end faces of the glass panes are covered with an outer casing. This makes it possible, for example, to fill the fire protection composition almost completely into the gap as such before the conversion of the starting components into a gel or - if the gel has a sufficiently high fluidity - the fire protection composition as such.
  • the outer casing serves the purpose of preventing the fire protection composition from leaking during the filling process of the fire protection glazing.
  • the gap should preferably be released completely, so that the degassing of the fire protection composition - at least in the vicinity of the end faces of the gap - can be simplified. Accordingly, the casing should be fastened to the glass panes, so that the gap can be released in a simple manner in the event of a fire.
  • the use of valves is also conceivable. It is also favorable that the connected panes have at least one degree of freedom which enables the pane facing the source of the fire to move relative to the pane facing away from the source of the fire. This deviates from the prior art, in which the panes of the fire protection glazing are arranged and held in a rigid frame.
  • panes of the fire protection glazing should therefore be connected to one another in such a way that a shift in position relative to the pane facing away from the source of the fire is possible both in the direction of the end faces of the pane and transversely thereto.
  • the width of the gap between adjacent glass panes essentially results from the layer thickness of the fire protection composition itself or from corresponding spacers which are inserted between two adjacent panes.
  • the fire protection time and the intensity of the radiation reduction through the fire protection glazing can be set, among other things.
  • a constant thickness of the fire protection glazing is also necessary with regard to later installation in a window frame or the like.
  • the filling of the gap is improved and simplified by the fact that the panes are preferably completely enclosed in a housing, for example a plastic bag, as a complete enclosure.
  • the sheathing closes off the gap from the surroundings, so that the fire protection composition does not leak when the gap is filled.
  • the casing is designed in such a way that movement of the disks is possible in any case transversely to the plane of the disks. Accordingly, when using a rigid frame, it must be ensured that the frame does not engage behind the panes in such a way that movement of the aforementioned type is not possible. It is preferable to fill the gap from above to carry out, while preferably the gas contained in the gap is withdrawn from the gap.
  • the casing must have at least one (upper) outlet opening and one (lower) outlet opening.
  • Fig. 4 is a cross-sectional view of an embodiment of a fire protection window according to the invention.
  • spacers serve to specify a constant gap thickness during the manufacture of the fire protection glazing and, if necessary, can be removed again from the fire protection glazing 1 after the formation of a non-flowable gel structure of the fire protection composition 4 or a stable bond between the interacting glass panes 2, 3 or 3.8 ,
  • the casing 5 prevents the fire protection composition 4 introduced into the gap from "leaking". After the components of the fire protection composition 4 have been in situ, i.e. have been converted into a gel in the gap, the casing 5 can be removed from the fire protection glazing 1 under certain circumstances. However, it is also possible that the casing 5 is not detached from the fire protection glazing 1. For the rest, the arrangement of the inlet and outlet openings 6, 7 is almost arbitrary. It is only essential that both the filling of the gap with the fire protection composition 4 and the removal of the gas present in the gap must be ensured.
  • a fire protection window 9 with a frame 10 and with fire protection glazing 1 is shown schematically.
  • the fire protection glazing 1 in turn has two glass panes spaced apart by a gap. ben 2, 3 on. It goes without saying that a plurality of glass panes 2, 3 spaced apart by a gap can also be provided. It is only essential that the fire protection composition 4 is introduced in each case between the adjacent glass panes 2, 3.
  • the fire protection glazing 1 is provided with an outer casing 5 according to FIG. 4.
  • the fire protection glazing 1 is also encompassed by the frame 10, the frame 10 being spaced at least in the region of the end faces of the panes 2, 3 and the fire protection glazing 1 by means of an elastic joint 11.
  • the fire transmission by destroying the window 3 facing the fire and heat radiation can be prevented over a longer period of time than was previously possible with the known fire protection glazing.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Brandschutzverglasung 1 mit wenigstens zwei im wesentlichen parallel zueinander angeordneten, über einen Spalt beabstandeten Glasscheiben 2, 3, 8 mit einer im Spalt befindlichen Brandschutzzusammenset­zung 4. Um die Kosten der Brandschutzverglasung 1 zu senken und den Zeit­raum zu verlängern, um den die Brandschutzverglasung 1 die ungehinderte Durchdringung von Wärmestrahlung verhindert, ist es erfindungsgemäss vorge­sehen, dass die Brandschutzzusammensetzung 4 ein eine Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, enthaltendes Gel, insbesondere ein organisches Gel, vorzugsweise ein Hydrogel, enthält.

Description

Brandschutzverglasung und Brandschutzfenster sowie Verfahren zur
Herstellung einer Brandschutzzusammensetzung und einer Brandschutzverglasung
Die Erfindung betrifft eine Brandschutzverglasung mit wenigstens zwei im wesentlichen parallel zueinander angeordneten, über einen Spalt beabstande- ten Glasscheiben mit einer im Spalt befindlichen Brandschutzzusammensetzung. Des weiteren betrifft die Erfindung ein Brandschutzfenster mit einem starren Rahmen und mit einer Brandschutzverglasung. Im übrigen betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Brandschutzzusammensetzung sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Brandschutzverglasung. Die Erfindung betrifft schließlich ein Brandschutzgel und dessen Verwendung.
Brandschutzverglasungen bestehen im allgemeinen aus wenigstens zwei im wesentlichen parallel zueinander angeordneten, über einen Spalt beabstande- ten Glasscheiben mit einer im Spalt befindlichen Brandschutzzusammensetzung. Die Wirkungsweise beruht darauf, daß im Brandfalle die dem Feuer ausgesetzte Glasscheibe zerspringt und die Brandschutzzusammensetzung aufschäumt und Wasserdampf freisetzt. Die Verglasung verliert ihre Transparenz für Wärmestrahlung und aufgrund der Entwicklung von Wasserdampf wird die Glasscheibe auf der dem Feuer abgewandten Seite gekühlt. Man spricht hier gemäß DIN 4102 - 13 (Mai 1990) von den sogenannten F- Verglasungen. Sind mehrere über einen Spalt mit einer Brandschutzzusammensetzung beabstandete Glassscheiben angeordnet, erhöht sich entsprechend die Feuerwiderstandsdauer der Verglasung.
Üblicherweise verwendetes Fensterglas ist zwar ein nicht brennbarer Baustoff, würde jedoch bei Einwirkung von hohen Temperaturen bei einem Brandfall nach kurzer Zeit zerspringen. Ein weiterer Schwachpunkt von normalem Fensterglas ist die Wärmestrahlung durch das klare Glas hindurch, was zu einer Entzündung auch von Materialien und Bauteilen fuhren kann, die sich im Bereich der Verglasung auf der dem Brandherd abgewandten Seite befinden. In besonderen Fällen wird der Einbau von speziellen Brandschutzgläsern gefordert, die über einen vorgegebenen Zeitraum einer Brandübertragung durch Zerstörung des Glases oder Wärmestrahlung verhindern. Zum Einsatz kommen derartige Sondergläser vor allem bei Glassichtflächen in Brandschutztü- ren, Brandtoren, verglasten Konstruktionen, innenliegenden Verglasungen zu Fluchtwegen oder bei bestimmten baulichen Gegebenheiten, die dies erfordern.
Bei G-Gläsern gemäß DIN 4102-4/DIN 4102-13 handelt es sich meist um eine Einscheibenverglasung, die den Durchlaß von Wärmestrahlung zwar nicht verhindert, während der festgelegten Feuerwiderstandsdauer aber nicht schmelzen oder bersten darf. Die Feuerwiderstandseigenschaften des Glases werden erreicht durch Drahteinlagen, spezielle Rahmen/Glas-Konstruktionen oder chemische Zusätze.
Sogenannte F- Verglasungen bestehen grundsätzlich aus einer Mehrscheiben- verglasung mit einer Brandschutzfüllung:
Die EP-Bl 0 712 919 beschreibt Brandschutzfüllungen für feuerwiderstands- fähige Verglasungen aus quellfähigen, synthetischen Schichtsilikaten des Sa- ponit- und/oder Hectorit-Typs, die bevorzugt in wäßrigen Lösungen eingebracht werden.
Die EP- A3 0 527 401 und die DE 41 26 702 beschreiben ein Verfahren zur Herstellung von Brandschutzgelen aus Aminen, z.B. Ethanolamine, aus Aluminiumverbindungen, z. B. Aluminiumhydroxid und einer phosphorhaltigen Komponente, z. B. ortho-Phosphorsäure, in einer entsprechenden Menge Wasser.
Die US 5,580,661 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von solchen Brandschutzgelen, bei denen Lösungen, z. B. aus mono-Ethanolamin und saurem Aluminiumphosphat in Wasser, und Lösungen aus z. B. ortho-Borsäure und mono-Ethanolamin in Wasser, miteinander in einem bestimmten Verhältnis gemischt werden. Entsprechend der DE 25 07 244, der WO 94/04355 oder der US 4,451,312 werden auch wasserhaltige Alkalisilikatschichten als Brandschutzfüllung zwischen zwei Glasscheiben eingebracht.
Ein Brandschutzgel aus einer wäßrigen Lösung aus Polyvinylalkohol, Magne- siumchlorid und Glyoxal als Vernetzer wird in der DE 38 38 806 beschrieben.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Brandschutzgel und eine Brandschutzverglasung zur Verfügung zu stellen, die kostengünstig herstell- bar sind, eine hohe flammenhemmende Wirkung aufweisen und einfach verarbeitet werden können.
Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe ist bei einer Brandschutzverglasung mit den Oberbegriffsmerkmalen des Patentanspruchs 1 vorgesehen, daß die Brandschutzzusammensetzung ein eine Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, enthaltenes Gel, insbesondere ein organisches Gel, vorzugsweise ein Hydrogel, enthält. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung einer Brandschutzzusammensetzung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 12 ist vorgesehen, daß die Brandschutzzusammensetzung durch Umsetzung, insbe- sondere Polymerisation oder Polykondensation, mindestens einer geeigneten organischen Verbindung in Gegenwart einer Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, und gegebenenfalls weiterer Komponenten zu einem Gel, insbesondere zu einem Hydrogel erhalten wird.
Überraschenderweise ist festgestellt worden, daß der Brandüberschlag im Brandfall bei einer Brandschutzverglasung durch Einsatz eines eine Flüssigkeit enthaltenden Gels zwischen den beabstandeten Glasscheiben der Brandschutzverglasung deutlich verzögert werden kann. Bei dem Gel sollte es sich vorzugsweise um ein Hydrogel handeln. Hydrogele sind wasserenthaltende Gele auf der Basis hydrophiler, aber wasserunlöslicher Polymere, die als dreidimensionale Netzwerke vorliegen. In Wasser quellen diese Netzwerke unter weitgehender Formerhaltung zu einem Gleichgewichts- Volumen auf. Die Netzwerk-Bildung erfolgt vorwiegend über chemische Verknüpfungen der einzelnen Polymerketten, ist aber auch physikalisch durch elektrostatische, hydrophobe oder Dipol/Dipol- Wechselwirkungen zwischen einzelnen Segmenten der Polymerketten möglich. Die Wirkung der erfindungsgemäßen Brandschutzverglasung beruht nun darauf, daß bei anfänglicher Erhitzung der Verglasung ein Teil des in dem Gel gespeicherten Wassers bzw. der gespeicherten Flüssigkeit verdampft. Durch die Verdampfung kommt es zum einen zu einer Kühlwirkung des Glases, deren Betrag durch die Verdampfungsen- thalpie der Flüssigkeit und die verdampfte Flüssigkeitsmenge der Brandschutzzusammensetzung festgelegt ist. Zum anderen bewirkt die Verdampfung der Flüssigkeit eine Eintrübung der Brandschutzverglasung, so daß der Durchgang der Wärmestrahlung vom Brandherd durch das Fenster hindurch abnimmt. Ferner sinkt in Folge des durch die Verdampfung freigesetzten Dampfes die Wärmeübertragung durch Wärmeleitung.
Bei stärkerer Hitzeeinwirkung bzw. mit zunehmender Dauer der Hitzeeinwirkung verdampft das in dem Gel enthaltene Wasser bzw. die gespeicherte Flüssigkeit nahezu vollständig. Handelt es sich bei dem Gel um ein organisches Gel, das insbesondere durch Polymerisation oder Polykondensation mindestens einer geeigneten organischen Verbindung in Gegenwart einer Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, erhältlich ist, kommt es bei weiterer Erwärmung der Brandschutzverglasung bzw. nach dem Verdampfen des in dem Gel gespeicherten Flüssigkeitsanteils zur Ausbildung einer Kruste bzw. einem Kru- stengerüst aus verbrannten organischen Bestandteilen. Die Ausbildung der Kruste aus verbrannten organischen Materialien setzt spätestens beim Bersten der dem Brand zugewandten Seite der Brandschutzverglasung ein. Die Kruste führt dazu, daß die Transparenz der Brandschutzverglasung stark abnimmt bzw. vollständig verloren geht und die Übertragung von Wärmestrahlung durch die Brandschutzverglasung abgeschwächt wird.
Bei der organischen Verbindung, die zu einem Gel umgesetzt wird, handelt es sich um Acrylsäure, Methacrylsäure, substituierte und/oder modifizierte Acrylsäure und/oder Methacrylsäure oder deren Alkalisalze, vorzugsweise de- ren Kaliumsalze.
Als Flüssigkeit wird vorzugsweise eine wäßrige oder alkoholische Salzlösung oder Salzdispersion verwendet. Bei der Verdampfung der in dem Gel enthaltenen Flüssigkeit kommt es dann zur Ausbildung einer Salzkruste, die eben- falls zu einer Abschwächung der übertragenden Wärmestrahlung beiträgt. Offensichtlich ist es dabei so, daß die beiden Krusten miteinander zusammen- wirken, wobei sich die Salzkruste stabilisierend auf die Kruste aus verbrannten organischen Bestandteilen auswirkt, so daß die Brandschutzwirkung der Brandschutzzusammensetzung bzw. der Brandschutzverglasung über einen längeren Zeitraum aufrechterhalten werden kann.
Vorzugsweise handelt es sich bei der Salzlösung oder Salzdispersion um eine basische Salzlösung oder Salzdispersion, insbesondere um eine Salzlösung oder Salzdispersion mit einem ph-Wert > 10. Erfindungsgemäß ist nämlich festgestellt worden, daß mit steigendem ph-Wert der Salzlösung bzw. Salzdis- persion die Gelbildung durch Polymerisation oder Polykondensation erleichtert stattfindet und der Zeitraum zur Umsetzung der organischen Verbindung zu einem Gel verkürzt wird. Die Salzlösung oder Salzdispersion wird dazu bevorzugt auf der Basis eines Kaliumsalzes hergestellt. Selbstverständlich ist es jedoch auch möglich, eine saure Salzlösung oder Salzdispersion einzuset- zen, wobei die Salzlösung oder Salzdispersion vorzugsweise auf Basis eines Ammoniumsalzes hergestellt wird.
Die Umsetzung der organischen Verbindung in Gegenwart einer Flüssigkeit kann gegebenenfalls unter Zufuhr weiterer Komponenten erfolgen. Insbeson- dere bietet es sich an, als weitere Komponente einen in Wasser löslichen Alkohol, vorzugsweise Ethylenglykol oder Glycerin, oder eine organische Säure einzusetzen. Als gut einsetzbar haben sich Zitronensäure bzw. deren Salze erwiesen. Die Zugabe dieser Substanzen führt zu einer Gefrierpunktserniedrigung des Gels. Dadurch wird sichergestellt, daß auch bei niedrigen Umge- bungstemperaturen die in der Brandschutzverglasung eingesetzte Brandschutzzusammensetzung nicht gefriert und zu einer ungewollten Trübung der Verglasung durch Bildung von Eiskristallen führt.
Weiterhin bietet es sich an, daß die Umsetzung der organischen Verbindung zu einem Gel in Anwesenheit wenigstens eines Vernetzungsmittels erfolgt. Das Vernetzungsmittel wirkt sich auf die mechanischen Eigenschaften der Brandschutzzusammensetzung, insbesondere auch auf die Elastizität des Gels aus. Bei großen Verglasungsflächen kann es ohne den Einsatz eines Vernetzungsmittels zu einem Ausbeulen der Scheiben in Folge des fließfähigen oder plastischen Verhaltens der Brandschutzzusammensetzung kommen. Das Ver- netzungsmittel führt dazu, daß sich verzweigte Ketten in dem Gel ausbilden und das Gel sich im wesentlichen elastisch verhält.
Weiterhin können Polymerisationsinitiatoren verwendet werden. Geeignet sind Photoinitiatoren oder übliche Persalze, die vorzugsweise in Form einer wäßrigen Lösung bei der Umsetzung zugegeben werden. Der Polymerisationsinitiator dient als Starter für die Umsetzung. Als Polymerisationsinitiatoren können ebenfalls UV-Strahlen oder hohe Temperaturen wirken. Eine Lagerung nichtpolymerisierter Ausgangsstoffe der Brandschutzzusammensetzung sollte daher möglichst unter UV-Schutz und bei möglichst tiefen Temperaturen erfolgen. Allerdings ist es bei der erfindungsgemäßen Zusammensetzung so, daß diese nach der Umsetzung der Ausgangskomponenten der Brandschutzzusammensetzung zu einem Gel UV-beständig ist.
Die Polymerisationsgeschwindigkeit läßt sich durch die Verwendung von Beschleunigungsmitteln und/oder über den pH- Wert der Gellösung steuern. Bei dem Beschleunigungsmittel kann es sich beispielsweise um eine Stickstoffverbindung, vorzugsweise Triethanolamin handeln. Bei hohen ph- Werten kann gegebenenfalls auf den Einsatz eines Beschleunigungsmittels völlig ver- ziehtet werden.
Durch die Kombination von Acrylsäuresalzen und Salzen organischer Säuren mit handelsüblichem Wasserglas läßt sich eine gelartige Flüssigkeit herstellen. Gerade durch die Verwendung von speziellen Salzen der Zitronensäure lassen sich sehr gut transparente Brandschutzgele herstellen.
Um eine besonders hohe Brandschutzwirkung, d. h. eine möglichst geringe Durchdringung von Wärmestrahlen über einen möglichst langen Zeitraum hinweg sicherzustellen, sollte die Brandschutzzusammensetzung vorzugswei- se erhältlich sein aus der Umsetzung wenigstens einer gegebenenfalls modifizierten und/oder substituierten Acrylsäure und/oder deren Kaliumsalze in einer Konzentration von 3-25 Gew.-%, vorzugsweise 5 Gew.-%, und gegebenenfalls wenigstens einer gegebenenfalls modifizierten und/oder substituierten Methacrylsäure und/oder deren Derivate in einer Konzentration von wemger als 3 Gew.-% in einem vorzugsweise wäßrigen Medium, das - 60 - 95 Gew.-%, insbesondere 70 bis 90 Gew.-% einer wäßrigen Salzlösung oder Salzdispersion,
- gegebenenfalls weniger als 15 Gew.-%, insbesondere weniger als 10 Gew.-% wenigstens eines wasserlöslichen Alkohols,
- gegebenenfalls 0,1 bis 0,7 Gew.-%, insbesondere 0,2 bis 0,5 Gew.-% wenigstens eines Vernetzungsmittels,
- gegebenenfalls 0,25 bis 0,7 Gew.-%, insbesondere 0,5 bis 5 Gew.-% wenigstens eins Polymerisationsinitiators,
- gegebenenfalls weniger als 0,5.Gew.-%, insbesondere weniger als 0,3 Gew.-% wenigstens eines Beschleunigungsmittels,
- gegebenenfalls weniger als 30 Gew.-%, insbesondere weniger als
20 Gew.-% wenigstens eines Verzögerungsmittels, vorzugsweise einer stark verdünnten wäßrigen Borsalzlösung
enthält, wobei die Konzentrationsangaben auf die Gesamtmenge der Zusam- mensetzung bezogen sind.
Vorzugsweise wird der Spalt zwischen zwei benachbarten Scheiben der Brandschutzverglasung durch die Brandschutzzusammensetzung im wesentlichen vollständig ausgefüllt. Wesentlich dabei ist, daß Hohlräume, insbeson- dere Luftblasen, zwischen den Scheiben nicht auftreten dürfen, da ansonsten die Transparenz der Scheiben unter Nicht-Brandbedingungen getrübt ist. Darüber hinaus wird nur durch eine im wesentlichen vollständige Befüllung des Spaltes mit der Brandschutzzusammensetzung sichergestellt, daß im Brandfall unter Hitzeeinwirkung die zuvor genannten Vorteile der Brandschutzzusam- mensetzung erreicht werden können. Die gleiche Wirkung kann im übrigen erreicht werden, wenn benachbarte Scheiben durch die Brandschutzzusammensetzung im wesentlichen vollflächig miteinander verbunden sind, wobei insbesondere aufgrund der hohen Adhäsionskräfte der Brandschutzzusammensetzung Scheiben miteinander verklebt sind. Bei ausreichend hohen Ad- häsionskräften der Brandschutzzusammensetzung kann auf den Einsatz sonstiger Befestigungsmittel, wie Klemmen o. dgl., unter Umständen vollständig verzichtet werden. Um eine Befüllung des Spaltes mit der Brandschutzzusammensetzung in einfacher Art und Weise sicherzustellen, sind der Spalt und im wesentlichen die Stirnflächen der Glasscheiben mit einer äußeren Ummantelung umfaßt. Da- durch ist es möglich, beispielsweise die Brandschutzzusammensetzung vor der Umsetzung der Ausgangskomponenten in ein Gel bzw. - bei ausreichend hoher Fließfähigkeit des Gels - die Brandschutzzusammensetzung als solche nahezu vollständig in den Spalt einzufüllen. Die äußere Ummantelung dient dabei dem Zweck, ein Auslaufen der Brandschutzzusammensetzung während des Füllungsvorgangs der Brandschutzverglasung zu verhindern.
Vorzugsweise handelt es sich bei der Ummantelung um eine Folie, einen Dichtstoff oder ein Dichtband oder dgl. Alternativ kann jedoch auch ein starrer Rahmen vorgesehen sein. Bei stärkerer Erhitzung der Scheiben im Brand- fall kommt es zu einer Ausdehnung der dem Brandherd zugewandten Scheibe in Folge der Erwärmung. Gleichzeitig steigt der Druck im Spalt aufgrund der freigesetzten Verdampfungsgase an. Beide Ursachen führen dazu, daß die dem Brandherd zugewandte Scheibe sich stärker ausdehnt als die dem Brandherd abgewandte Scheibe. Erfindungsgemäß sollte die äußere Ummantelung des Spaltes bzw. der Stirnflächen der Glasscheiben in der Art erfolgen, daß die stärkere Ausdehnung der dem Brandherd zugewandten Scheibe zu einem Aufreißen oder zur Öffnung der Ummantelung führt und somit der Spalt gegenüber der Umgebung freigelegt wird. Die Freigabe des Spaltes im Brandfall sollte vorzugsweise vollständig erfolgen, so daß die Entgasung der Brand- Schutzzusammensetzung - zumindest in Nähe der Stirnseiten des Spaltes - vereinfacht ablaufen kann. Dementsprechend sollte die Befestigung der Ummantelung an den Glasscheiben sein, so daß sich im Brandfall in einfacher Weise eine Freigabe des Spaltes ergibt. Alternativ ist jedoch auch der Einsatz von Ventilen vorstellbar. Günstig ist es im übrigen, daß die verbundenen Scheiben wenigstens einen Freiheitsgrad aufweisen, der eine Bewegung der dem Brandherd zugewandten Scheibe relativ zu der dem Brandherd abgewandten Scheibe ermöglicht. Damit wird vom Stand der Technik abgewichen, bei dem die Scheiben der Brandschutzverglasung in einem starren Rahmen angeordnet und gehalten sind. Durch den zusätzlichen Freiheitsgrad wird er- findungsgemäß ein Vorteil erreicht, dahingehend, daß es bei starker Wärmeentwicklung bzw. starker Ausdehnung der dem Brandherd zugewandten Scheibe nicht unmittelbar zu einem Zerspringen oder Zerbersten der Scheibe kommt. Die stärkere Ausdehnung der dem Brandherd zugewandten Scheibe kann durch den vorgesehenen Freiheitsgrad der Bewegung kompensiert werden. Das Zerbersten der Scheibe findet daher erst bei höheren Temperaturen bzw. längerer Brandzeit statt.
Dabei ist von Bedeutung, daß in Folge der höheren Temperaturen auf der dem Brandherd zugewandten Seite der Brandschutzverglasung sich die Scheibe als solche ausdehnt, wobei es auch in Folge der Entgasung der Brandschutzzu- sammensetzung zu einem Druckanstieg im Spalt und damit zu einem Spannungsanstieg bzw. einer Verformung der dem Brandherd zugewandten Scheibe kommen kann. Die Scheiben der Brandschutzverglasung sollten daher in der Art miteinander verbunden sein, daß vorzugsweise sowohl in Richtung der Stirnflächen der Scheibe als auch quer dazu eine Lageverschiebung gegenüber der dem Brandherd abgewandten Scheibe möglich ist. Diese Maßnahmen tragen dazu bei, daß die dem Brandherd zugewandte Scheibe später reißt oder zerspringt.
Die Breite des Spaltes zwischen benachbarten Glasscheiben ergibt sich nach vollständiger Ausfüllung des Spaltes mit der Brandschutzzusammensetzung im wesentlichen durch die Schichtdicke der Brandschutzzusammensetzung an sich oder durch entsprechende Abstandshalter, die zwischen zwei benachbarten Scheiben eingesetzt sind. Durch die Wahl der Schichtdicke der Brandschutzzusammensetzung läßt sich unter anderem die Brandschutzzeit und die Intensität der Strahlungsminderung durch die Brandschutzverglasung einstellen. Zudem ist eine gleichbleibende Stärke der Brandschutzverglasung auch im Hinblick auf den späteren Einbau in einen Fensterrahmen o. dgl. notwendig.
Vorrichtungsgemäß ist bei einem Brandschutzfenster nach dem Oberbegriff des Anspruchs 11 vorgesehen, daß wenigstens eine Stirnfläche, vorzugsweise alle Stirnflächen, und/oder wenigstens eine Stirnkante, vorzugsweise alle Stirnkanten, der Brandschutzverglasung in den Rahmen eingefaßt sind und daß vorzugsweise wenigstens einer Stirnfläche und/oder einer Stirnkante der Brandschutzverglasung und dem Rahmen im Bereich der Einfassung eine elastische Fuge vorgesehen ist. Durch die elastische Fuge wird sichergestellt, daß miteinander verbundene Glasscheiben in Abhängigkeit von der unterschiedlichen Erwärmung der Glasscheiben und der temperaturabhängigen Reaktionen der Brandschutzzusammensetzung zwischen den Glasscheiben sich unterschiedlich stark ausdehnen und gegeneinander verschieben können. Bei der elastischen Fuge kann es sich beispielsweise ebenfalls um ein Brandschutzmaterial handeln, wie beispielsweise einen Bauschaum, der vorzugsweise eine hohe Temperaturbeständigkeit aufweist.
Die eingangs genannte Aufgabenstellung ist bei einem Verfahren zur Her- Stellung einer Brandschutzverglasung dadurch gelöst, daß der durch zwei benachbarte Scheiben gebildete Spalt an wenigstens einer, vorzugsweise an allen Stirnflächen des Spaltes mit einer äußeren Ummantelung, insbesondere einer Folie oder einem starren Rahmen nach außen im wesentlichen abgeschlossen ist und einen Hohlraum bildet, daß über eine vorzugsweise obere Einlaßöff- nung der Ummantelung die Komponenten der Brandschutzzusammensetzung und/oder die Brandschutzzusammensetzung in den Hohlraum eingefüllt werden und diesen zumindest im wesentlichen vollständig ausfüllen, daß das in dem Hohlraum enthaltene Gas über eine vorzugsweise untere Auslaßöffnung der Ummantelung austritt und/oder abgesaugt wird und daß gegebenenfalls nach der Befüllung des Spaltes die obere und die untere Einlaßöffnung verschlossen werden.
Darüber hinaus ist es auch möglich, daß die Befüllung des Spaltes dadurch verbessert und vereinfacht wird, daß die Scheiben vorzugsweise komplett in einer Umhausung, beispielsweise einer Kunststofftüte als Kompletteinfassung eingefaßt werden.
Wie bereits zuvor erläutert, bewirkt die Ummantelung einen Abschluß des Spaltes gegenüber der Umgebung, so daß es nicht zum Auslaufen der Brand- schutzzusammensetzung bei der Befüllung des Spaltes kommt. Dabei sollte, wie zuvor bereits ausgeführt, sichergestellt sein, daß die Ummantelung derart ausgebildet ist, daß eine Bewegung der Scheiben in jedem Falle quer zur Ebene der Scheiben möglich ist. Bei der Verwendung eines starren Rahmens muß dementsprechend sichergestellt sein, daß der Rahmen die Scheiben jedenfalls nicht derart hintergreift, daß eine Bewegung der vorgenannten Art nicht möglich ist. Bevorzugt bietet es sich dabei an, die Befüllung des Spaltes von oben vorzunehmen, während vorzugsweise von unten das in dem Spalt enthaltene Gas aus dem Spalt abgezogen wird. Die Ummantelung muß dazu wenigstens eine (obere) Auslaßöffhung und eine (untere) Auslaßöffnung aufweisen. Es ist natürlich auch denkbar, daß die Absaugung des in dem Spalt enthaltenen Ga- ses über eine seitliche oder obere Auslaßöffnung erfolgt. Nach der Befüllung des Spaltes ist es erfindungsgemäß vorgesehen, die Einlaß- bzw. Auslaßöffnung zu verschließen. Nachdem die Umsetzung der Brandschutzzusammensetzung in ein Gel abgeschlossen ist, die beiden benachbarten Scheiben einer Brandschutzverglasung somit miteinander verklebt bzw. verbunden sind, ist es grundsätzlich möglich, die äußere Ummantelung vollständig zu entfernen, sofern das Gel eine ausreichend geringe Fließfähigkeit und ein entsprechendes Adhäsionsvermögen aufweist, daß es nicht aus dem Spalt zwischen den Scheiben herausläuft.
Um auf einfache Weise sicherzustellen, daß der Spalt nahezu vollständig mit der Brandschutzzusammensetzung ausgefüllt wird, ist es von Vorteil, daß die Brandschutzzusammensetzung in situ zwischen zwei benachbarten Glasscheiben in dem Spalt erzeugt wird. Dabei werden die Ausgangskomponenten der Brandschutzzusammensetzung oder auch einzelne Komponenten, insbeson- dere ein oder mehrere Polymerisationsinitiatoren, erst unmittelbar vor der Befüllung des Spaltes mit der Brandschutzzusammensetzung vermischt. Die Polymerisation bzw. Polykondensation der organischen Komponente bzw. Komponenten findet dann unmittelbar in dem Spalt statt. Ist die Brandschutzzusammensetzung dagegen ausreichend fließfähig, so kann die Befüllung des Spaltes auch nach Erzeugung der Brandschutzzusammensetzung stattfinden. Alternativ ist es selbstverständlich auch möglich, daß die Brandschutzzusammensetzung vor dem Verbund der Scheiben auf wenigstens eine der beiden Scheiben aufgebracht wird. Dabei muß sichergestellt sein, daß es während der Auflage der Scheiben nicht zu einem Einschluß von Gasblasen zwischen den Scheiben kommt.
Die Erfindung betrifft schließlich ein Brandschutzgel als solches mit einer Brandschutzzusammensetzung der zuvor beschriebenen Art, wobei zur Vermeidung von Wiederholungen hierauf im einzelnen nicht mehr eingegangen wird. Das Brandschutzgeld als solches kann sämtliche der vorgenannten Merkmale für sich und/oder in beliebiger Kombination mit den einzelnen zu- vor beschriebenen Merkmalen aufweisen. Vorzugsweise ist das Brandschutzgeld als Brandschutzzusammensetzung für eine Brandschutzverglasung vorgesehen, wobei grundsätzlich aber auch andere Einsatzzwecke möglich sind.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Brandschutzverglasung und des erfindungsgemäßen Brandschutzfensters anhand der Zeichnungen erläutert. Dabei zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der erfin- dungsgemäßen Brandschutzverglasung mit zwei über einen Spalt beabstandeten Glasscheiben,
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Brandschutzverglasung mit drei einander beabstandeten Glasscheiben,
Fig. 3 eine Querschnittsansicht einer Brandschutzverglasung mit einer umlaufenden Ummantelung und
Fig. 4 eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Brandschutzfensters .
In Fig. 1 ist eine Brandschutzverglasung 1 mit zwei über einen Spalte beabstandeten Glasscheiben 2, 3 dargestellt. Zwischen den Glasscheiben 2, 3 ist eine Brandschutzzusammensetzung 4 eingebracht. Erfindungsgemäß handelt es sich bei der Brandschutzzusammensetzung 4 um ein eine Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, enthaltenes Gel, insbesondere ein organisches Gel, vorzugsweise ein Hydrogel. Gemäß der Fig. 1 ist es dabei vorgesehen, daß die Brandschutzzusammensetzung 4 den Spalt zwischen zwei beabstandeten Glasscheiben 2, 3 im wesentlichen vollständig ausfüllt.
In der Fig. 2 ist eine Brandschutzverglasung 1 dargestellt, die aus drei zueinander im wesentlichen parallel angeordneten Glasscheiben 2, 3, 8 besteht. Zwischen jeweils zwei über einen Spalt beabstandeten Glasscheiben 2, 3 bzw. 3, 8 ist jeweils eine Brandschutzzusammensetzung 4 in den Spalt eingebracht. Die im wesentlichen parallel zueinander angeordneten Scheiben 2, 3 bzw. 3, 8 werden vorzugsweise über die Adhäsionskräfte der Brandschutzzusammen- setzung 4 miteinander verklebt. Nicht im einzelnen dargestellt ist dabei, daß zur Festlegung der Spaltdicke Abstandshalter zwischen zwei zueinander beabstandeten Glasscheiben 2, 3 bzw. 3, 8 vorgesehen sein können. Diese Abstandshalter dienen dazu, eine konstante Spaltdicke während der Herstellung der Brandschutzverglasung vorzugeben und können gegebenenfalls nach der Ausbildung einer nicht fließfähigen Gelstruktur der Brandschutzzusammensetzung 4 bzw. eines stabilen Verbundes der zusammenwirkenden Glasscheiben 2,3 bzw. 3,8 von der Brandschutzverglasung 1 wieder entfernt werden.
Die in der Fig. 3 dargestellte Brandschutzverglasung 1 zeichnet sich dadurch aus, daß die Stirnflächen der Glasscheiben 2, 3 bzw. 2, 3, 8 von einer äußeren Ummantelung 5 umfaßt sind. Die Ummantelung 5 schließt den durch die beabstandeten Glasscheiben 2, 3 gebildeten Spalt im wesentlichen vollständig von der Umgebung ab. Bei der Herstellung der Brandschutzverglasung 1 kön- nen beispielsweise über eine obere Einlaßöffnung 6 die Komponenten der Brandschutzzusammensetzung 4 vor der Umsetzung der Komponenten zu einem Gel oder aber das Gel selbst, solange es fließfähig ist, in den Spalt eingebracht werden. Über eine untere Auslaßöffhung 7 wird gleichzeitig das in dem Spalt enthaltene Gas abgesaugt. Sobald der Spalt zwischen den beabstandeten Glasscheiben 2, 3 im wesentlichen vollständig mit der Brandschutzzusammensetzung 4 oder deren Komponenten gefüllt ist, werden die Ein- und Auslaßöffnungen 6, 7 geschlossen. Die Ummantelung 5 verhindert ein "Auslaufen" der in den Spalt eingebrachten Brandschutzzusammensetzung 4. Nachdem die Komponenten der Brandschutzzusammensetzung 4 in situ, d.h. in dem Spalt zu einem Gel umgesetzt worden sind, kann unter Umständen die Ummantelung 5 von der Brandschutzverglasung 1 wieder entfernt werden. Es ist jedoch auch möglich, daß die Ummantelung 5 nicht von der Brandschutzverglasung 1 gelöst wird. Im übrigen ist die Anordnung der Ein- und Auslaßöffnungen 6, 7 nahezu beliebig. Wesentlich ist dabei lediglich, daß sowohl die Befüllung des Spaltes mit der Brandschutzzusammensetzung 4 als auch die Abfuhr des in dem Spalt vorhandenen Gases sichergestellt sein muß.
Anhand der Fig. 4 wird nun die Wirkung der Verglasung 1 im einzelnen erläutert. In der Fig. 4 ist ein Brandschutzfenster 9 mit einem Rahmen 10 und mit einer Brandschutzverglasung 1 schematisch dargestellt. Die Brandschutzverglasung 1 weist wiederum zwei über einen Spalt beabstandete Glasschei- ben 2, 3 auf. Es ist selbstverständlich, daß auch eine Mehrzahl von über einen Spalt beabstandeten Glasscheiben 2,3 vorgesehen sein können. Wesentlich ist lediglich, daß zwischen den benachbarten Glasscheiben 2, 3 jeweils die Brandschutzzusammensetzung 4 eingebracht wird. Die Brandschutzvergla- sung 1 ist gemäß der Fig. 4 mit einer äußeren Ummantelung 5 versehen. Die Brandschutzverglasung 1 wird weiterhin von dem Rahmen 10 umfaßt, wobei der Rahmen 10 zumindest im Bereich der Stirnflächen der Scheiben 2, 3 und die Brandschutzverglasung 1 über eine elastische Fuge 11 beabstandet sind.
Kommt es nun beispielsweise auf der Seite der Scheibe 3 zu der Entstehung eines Brandes, wird die durch den Brand freigesetzte Wärmeenergie in Folge von Strahlung und - zu geringerem Maße - durch Wärmeleitung von der dem Brand zugewandten Scheibe 3 über die in dem Spalt befindliche Brandschutzzusammensetzung 4 an die dem Brand abgewandte Scheibe 2 übertragen. In Folge der Erwärmung verdampft das in der Brandschutzzusammensetzung 4 enthaltene Wasser. Die Verdampfung bewirkt eine Kühlung der dem Brand zugewandten Scheibe 3. Entsteht die Brandschutzzusammensetzung 4 durch Umsetzung einer organischen Verbindung in Gegenwart einer Salzlösung, so entsteht mit zunehmender Verdampfung der Flüssigkeit eine Salzkruste. Durch den entstehenden Dampf bzw. die ausgebildete Salzkruste sinkt die Transparenz der Brandschutzverglasung 1, so daß der Betrag der übertragenden Wärmeenergie von der dem Brand zugewandten Scheibe 3 zu der dem Brand abgewandten Scheibe 2 ebenfalls abnimmt.
Bei der Erwärmung der dem Brand zugewandten Scheibe 3 dehnt sich die Scheibe 3 im Vergleich zu der dem Brand abgewandten Scheibe 2 stärker aus. Wichtig dabei ist, daß die Scheiben 2, 3 in ihrer relativen Lage zueinander verschiebbar angeordnet sind. Diese Verschiebung wird zum einen durch die Verklebung der beiden Scheiben mit der Brandschutzzusammensetzung 4 ge- währleistet, zum anderen durch die Lagerung der Brandschutzverglasung 1 in der elastischen Fuge 11 des Rahmens 10. Bei der stärkeren Ausdehnung der Scheibe 3 drückt sich die Scheibe 3 dabei stärker in die elastische Fuge 11 hinein, ohne daß es zu starken Spannungsspitzen in der Scheibe 3 kommt. In Folge der Verschiebung der Lage der beiden Scheiben 2, 3 relativ zueinander ist es erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Ummantelung 5 vorzugsweise entlang einer oder aller Stirnflächen der Brandschutzverglasung 1 einreißt bzw. sich eine Öffnung bildet und den Spalt zwischen den benachbarten Scheiben 2, 3 freigibt. Über diese Öffnung erfolgt dann die Ausgasung des in dem Spalt freigesetzten Flüssigkeitsdampfes. Dies trägt zu einem Druckabbau im Spalt bei, was sich wiederum spannungssenkend auf die dem Brand zuge- wandte Scheibe 3 auswirkt. Insbesondere ist es von Vorteil, wenn die Entgasung des Spaltes über nahezu die gesamte Länge des Spaltes erfolgen kann.
Mit zunehmender Hitzeeinwirkung auf die dem Brand zugewandte Scheibe 3 kommt es bei Erreichen einer Grenztemperatur zum Bersten der Scheibe 3. In Folge der möglichst weitreichenden Entgasung des Spaltes, die zu einem Druckabbau im Spalt führt, und des Spannungsabbaus der Scheibe 3 durch die Lagerung der Brandschutzverglasung 1 in der elastischen Fuge 1 1 wird das Bersten der Scheibe 3 verzögert. Nach dem Bersten der Scheibe 3 liegt die Brandschutzzusammensetzung 4 frei und es kommt zu einer schnellen Ver- dampfung des restlichen in der Brandschutzzusammensetzung 4 enthaltenen Flüssigkeitsanteils, wobei die Brandschutzzusammensetzung 4 aufschäumt und sich eine Salzkruste bildet. Weiterhin verbrennen die organischen Bestandteile der Brandschutzzusammensetzung 4 und bilden zusammen mit der Salzkruste eine dunkle Kohlenstoff-Asche-Salzschicht, die zu einer weiteren Abnahme der Transparenz der Brandschutzverglasung 1 und somit zu einer reduzierten Übertragung von Wärmestrahlung durch die Brandschutzverglasung 1 führt.
Letztlich kann durch Einsatz der erfindungsgemäßen Brandschutzverglasung 1 die Brandübertragung durch Zerstörung der dem Brand zugewandten Scheibe 3 und Wärmeabstrahlung über einen längeren Zeitraum verhindert werden, als dies bislang mit den bekannten Brandschutzverglasungen möglich war.

Claims

Patentansprüche:
1. Brandschutzverglasung (1) mit wenigstens zwei im wesentlichen parallel zueinander angeordneten, über einen Spalt beabstandeten Glasscheiben (2, 3, 8) mit einer im Spalt befindlichen Brandschutzzusammensetzung
(4), dadurch gekennzeichnet, daß die Brandschutzzusammensetzung (4) ein eine Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, enthaltendes Gel, insbesondere ein organisches Gel, vorzugsweise ein Hydrogel, enthält.
2. Brandschutzverglasung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brandschutzzusammensetzung (4) durch Umsetzung, insbesondere Polymerisation oder Polykondensation, mindestens einer geeigneten organischen Verbindung in Gegenwart einer Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, und gegebenenfalls weiterer Komponenten zu einem Gel erhält- lieh ist.
3. Brandschutzverglasung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Hydrogel ein synthetisches Hydrogel ist, insbesondere wobei das synthetische Hydrogel sich von Poly(meth)acrylsäuren, Poly- (meth)acrylaten oder deren Copolymeren bzw. deren Copolymeren mit
Poly(meth)acrylamiden, Polyurethanen, Polyvinylpyr-rolidonen, Polyvi- nylalkoholen, Polyvinylacetaten und Derivaten sowie Mischungen hiervon ableiten kann.
4. Brandschutzverglasung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Hydrogel ein Hydrogel auf Basis natürlicher Polymere ist, insbesondere wobei das natürliche Polymer ausgewählt sein kann aus der Gruppe von Polysacchariden wie gegebenenfalls modifizierte Stärke und Stärkederivaten, Dextrinen, Agarosen, Agar-Agar, Curdlan, Alginsäure und Alginaten, Chitosanen, Polypeptiden wie Gelatine, Pektinen und Pektinaten, Carageenanen sowie Cellulosen und Cellulosederivaten wie Carboxymethylcellulose, Celluloseacetat, Cellu- loseacetatbutyrat und Alkylcellulosen sowie deren Mischungen.
5. Brandschutzverglasung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die organische Verbindung eine gegebenenfalls substituierte und/oder modifizierte Acrylsäure und/oder Methacrylsäure und/oder deren Derivat ist und daß die Flüssigkeit eine vorzugsweise wäßrige oder wäßrige/alkoholische Salzlösung oder Salzdispersion ist.
6. Brandschutzverglasung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Salzlösung oder Salzdispersion eine basische Salzlösung oder Salzdispersion, insbesondere eine Salzlösung oder Salzdispersion mit einem pH- Wert größer 10, vorzugsweise eine Salzlösung oder Salzdispersion im wesentlichen auf der Basis eines Kaliumsalzes, ist oder daß die wäßrige Lösung eine saure Salzlösung oder Salzdispersion, vorzugsweise eine Salzlösung oder Salzdispersion im wesentlichen auf Basis eines Ammoniumsalzes, ist.
7. Brandschutzverglasung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die gegebenenfalls weiteren Komponenten ausgewählt sind aus der Gruppe der vorzugsweise in Wasser löslichen Alkohole, insbesondere Glycerin oder Ethylenglykol, und/oder der vorzugs- weise in Wasser löslichen Vernetzungsmittel und/oder der Polymerisationsinitiatoren, insbesondere Persalzen, vorzugsweise in Form von wäßrigen Lösungen, und/oder der Beschleunigungsmittel, insbesondere der Stickstoffverbindungen, vorzugsweise Triethanolamin, und/oder der Verzögerungsmittel, insbesondere in Form von wäßrigen Borsalzlösun- gen.
8. Brandschutzverglasung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Brandschutzzusammensetzung erhältlich ist durch Umsetzung wenigstens einer gegebenenfalls modifizierten und/oder substituierten Acrylsäure und/oder deren Alkaliacrylaten und/oder deren Ammoniumacrylaten in einer Konzentration von 3 bis 25 Gew.-%, vorzugsweise 5 Gew.-%, und gegebenenfalls wenigstens einer gegebenenfalls modifizierten und/oder substituierten Methacrylsäure und/oder deren Derivate in einer Konzentration von weniger als 3 Gew.- % in einem vorzugsweise wäßrigen Medium, das - 60 bis 95 Gew.-%, insbesondere 70 bis 90 Gew.-% einer wäßrigen Salzlösung oder Salzdispersion,
- gegebenenfalls weniger als 15 Gew.-%, insbesondere weniger als 10 Gew.-% wenigstens eines wasserlöslichen Alkohols, - gegebenenfalls 0,1 bis 0,7 Gew.-%, insbesondere 0,2 bis 0,5 Gew.-% wenigstens eines Vernetzungsmittels, vorzugsweise in einer ca. 1 ,5- prozentigen bis 1, 8-prozentigen wäßrigen Lösung,
- gegebenenfalls 0,25 bis 0,7 Gew.-%, insbesondere 0,5 bis 5 Gew.-% wenigstens eines Polymerisationsinitiators, vorzugsweise einer ca. 2- prozentigen wäßrigen Lösung, gegebenenfalls weniger als 0,5 Gew.-%, insbesondere weniger als 0,3 Gew.-% wenigstens eines Beschleunigungsmittels, vorzugsweise in einer ca. 10-prozentigen wäßrigen Lösung, gegebenenfalls weniger als 30 Gew.-%, insbesondere weniger als 20 Gew.-% wenigstens eines Verzögerungsmittels, vorzugsweise einer wäßrigen Borax- oder Dinatrium-Octaborat-Tetrahydrat-Lösung, insbesondere in einer ca. 40-prozentigen Lösung,
enthält, wobei die Konzentrationsangaben auf die Gesamtmenge der Zu- sammensetzung bezogen sind.
9. Brandschutzverglasung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt und im wesentlichen die Stirnflächen der Glasscheiben (2, 3) mit einer äußeren Ummantelung (5) umfaßt sind, daß die Brandschutzzusammensetzung (4) den Spalt im wesentlichen vollständig ausfüllt und/oder daß benachbarte Scheiben (2, 3) durch die Brandschutzzusammensetzung (4) im wesentlichen vollflächig miteinander verbunden, insbesondere verklebt sind und/oder daß verbundene Scheiben (2, 3) bei Erwärmung in der Art relativ zueinander verschieb- bar sind, daß durch die Verschiebung die Ummantelung (5) wenigstens an einer Stelle den Spalt freigibt.
10. Brandschutzverglasung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Spaltes zwischen zwei benachbarten Glasscheiben (2, 3) im wesentlichen durch die Schichtdicke der Brand- schutzzusammensetzung (4) und/oder durch wenigstens zwei Abstandshalter festgelegt ist.
11. Brandschutzfenster (9) mit einem Rahmen (10) und mit einer Brand- schutzverglasung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Stirnfläche, vorzugsweise alle Stirnflächen, und/oder wenigstens eine Stimkante, vorzugsweise alle Stirnkanten, der Brandschutzverglasung (1) in dem Rahmen (10) eingefaßt ist/sind und daß vorzugsweise zwischen wenigstens einer Stirnfläche und/oder einer Stirnkante der Brandschutzverglasung (1) und dem Rahmen (10) im Bereich der Einfassung eine elastische Fuge (11) vorgesehen ist.
12. Verfahren zur Herstellung einer Brandschutzzusammensetzung, insbe- sondere zum Einsatz in einem Brandschutzfenster (9), vorzugsweise einem Brandschutzfenster (9) nach Anspruch 1 1 und/oder in einer Brandschutzverglasung (1), vorzugsweise in einer Brandschutzverglasung (1) nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Brandschutzzusammensetzung (4) durch Umsetzung, insbesondere Po- lymerisation oder Polykondensation, mindestens einer geeigneten organischen Verbindung in Gegenwart einer Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, und gegebenenfalls weiterer Komponenten zu einem Gel, insbesondere zu einem Hydrogel, erhalten wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß als organische Verbindung eine gegebenenfalls substituierte und/oder modifizierte Acrylsäure und/oder Methacrylsäure oder deren Derivat eingesetzt wird und daß als Flüssigkeit eine vorzugsweise wäßrige oder wäßrige/alkoholische Salzlösung oder Salzdispersion eingesetzt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß als Salzlösung oder Salzdispersion eine basische Salzlösung oder Salzdispersion, insbesondere eine Salzlösung oder Salzdispersion mit einem pH- Wert größer 10, vorzugsweise eine Salzlösung oder Salzdispersion im wesentlichen auf der Basis eines Kaliumsalzes, eingesetzt wird oder daß als wäßrige Lösung eine saure Salzlösung oder Salzdispersion, vor- zugsweise eine Salzlösung oder Salzdispersion im wesentlichen auf Basis eines Ammoniumsalzes, eingesetzt wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeich- net, daß die gegebenenfalls weiteren Komponenten ausgewählt werden aus der Gruppe der vorzugsweise in Wasser löslichen Alkohole, insbesondere Glycerin oder Ethylenglykol, der vorzugsweise in Wasser löslichen Vernetzungsmittel, der Polymerisationsinitiatoren, insbesondere Persalzen, vorzugsweise in Form von wäßrigen Lösungen, der Beschleu- nigungsmittel, insbesondere der Stickstoffverbindungen, vorzugsweise
Triethanolamin, und der Verzögerungsmittel, insbesondere in Form von wäßrigen Borsalzlösungen.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeich- net, daß die Brandschutzzusammensetzung durch Umsetzung erhalten wird aus wenigstens einer gegebenenfalls modifizierten und/oder substituierten Acrylsäure und/oder deren Derivate in einer Konzentration von 3 bis 25 Gew.-%, vorzugsweise 5 Gew.-%, und gegebenenfalls wenigstens einer gegebenenfalls modifizierten und/oder substituierten Me- thacrylsäure und/oder deren Derivate in einer Konzentration von weniger als 3 Gew.-% in einem vorzugsweise wäßrigen Medium, das
60 bis 95 Gew.-%, insbesondere 70 bis 90 Gew.-% einer wäßrigen
Salzlösung oder Salzdispersion, - gegebenenfalls weniger als 15 Gew.-%, insbesondere weniger als 10
Gew.-% wenigstens eines wasserlöslichen Alkohols, - gegebenenfalls 0, 1 bis 0,7 Gew.-%, insbesondere 0,2 bis 0,5 Gew.-% wenigstens eines Vernetzungsmittels, vorzugsweise in einer ca. 1 ,5- prozentigen bis ca. 1, 8-prozentigen wäßrigen Lösung, - gegebenenfalls 0,25 bis 0,7 Gew.-%, insbesondere 0,5 bis 5 Gew.-% wenigstens eines Polymerisationsinitiators, vorzugsweise in einer ca.
2-prozentigen wäßrigen Lösung, gegebenenfalls weniger als 0,5 Gew.-%, insbesondere weniger als
0,3 Gew.-% wenigstens eines Beschleunigungsmittels, vorzugsweise in einer ca. 10-prozentigen wäßrigen Lösung, gegebenenfalls weniger als 30 Gew.-%, insbesondere weniger als 20 Gew.-% wenigstens eines Verzögerungsmittels, vorzugsweise einer wäßrigen Borax- oder Dinatrium-Octaborat-Tetrahydrat-Lösung, insbesondere in einer ca. 40-prozentigen Lösung,
enthält, wobei die Konzentrationsangaben auf die Gesamtmenge der Zusammensetzung bezogen sind.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeich- net, daß ein synthetisches Hydrogel eingesetzt wird, insbesondere wobei das synthetische Hydrogel sich von Poly(meth)acrylsäuren, Poly(meth)- acrylaten und/oder deren Copolymeren bzw. deren Copolymeren mit Poly(meth)acrylamiden, Polyurethanen, Polyvinylpyrrolidonen, Polyvi- nylalkoholen, Polyvinylacetaten und Derivaten sowie Mischungen hier- von ableiten kann.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hydrogel auf Basis natürlicher Polymere eingesetzt wird, insbesondere wobei das natürliche Polymer ausgewählt sein kann aus der Gruppe von Polysacchariden wie gegebenenfalls modifizierte Stärke und
Stärkederivaten, Dextrinen, Agarosen, Agar-Agar, Curdlan, Alginsäure und Alginaten, Chitosanen, Polypeptiden wie Gelatine, Pektinen und Pektinaten, Carageenanen sowie Cellulosen und Cellulosederivaten wie Carboxymethylcellulose, Celluloseacetat, Celluloseacetatbutyrat und Al- kylcellulosen sowie deren Mischungen.
19. Verwendung einer nach einem der Ansprüche 12 bis 18 hergestellten Brandschutzzusammensetzung (4) zwischen wenigstens zwei benachbarten, vorzugsweise zumindest teilweise transparenten Flächen, insbe- sondere zwischen benachbarten, über einen Spalt beabstandeten Glasscheiben (2, 3, 8) einer Brandschutzverglasung (1).
20. Verfahren zur Herstellung einer Brandschutzverglasung (1), insbesondere einer Brandschutzverglasung (1) nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der durch zwei benachbarten Scheiben
(2, 3, 8) gebildete Spalt an wenigstens einer, vorzugsweise an allen Stirnflächen des Spaltes mit einer äußeren Ummantelung (5), insbesondere einer Folie oder einem Rahmen (10), nach außen im wesentlichen abgeschlossen ist, daß über eine vorzugsweise obere Einlaßöffnung (6) der Ummantelung (5) die Komponenten der Brandschutzzusammenset- zung (4) und/oder die Brandschutzzusammensetzung (4) in den Spalt eingefüllt werden und diesen im wesentlichen vollständig ausfüllen, daß das in dem Spalt enthaltene Gas über eine vorzugsweise untere Auslaß- Öffnung (7) der Ummantelung (5) austritt und/oder abgesaugt wird und daß gegebenenfalls nach der Befüllung des Spaltes die Einlaßöffnung (6) und/oder die Auslaßöffhung (7) verschlossen werden.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Brandschutzzusammensetzung (4) in situ zwischen zwei benachbarten Glasscheiben (2, 3) in dem Spalt erzeugt wird oder daß die Brandschutzzu- sammensetzung (4) vor dem Einfüllen in den Spalt erzeugt wird oder daß die Brandschutzzusammensetzung (4) auf wenigstens eine der beiden Scheiben (2, 3), insbesondere vor dem Verbund der Scheiben (2, 3) aufgebracht wird.
22. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß die benachbarten Scheiben (2, 3) im wesentlichen durch die Brandschutzzusammensetzung (4) miteinander verbunden, insbesondere miteinander verklebt werden und/oder daß benachbarte Scheiben (2, 3) im Einbauzustand im wesentlichen durch die Brandschutzzusammensetzung (4) in ih- rer relativen Lage zueinander fixiert werden.
23. Brandschutzgel aufweisend eine Brandschutzzusammensetzung (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
PCT/EP2002/014400 2002-01-24 2002-12-17 Brandschutzverglasung und brandschutzfenster sowie verfahren zur herstellung einer brandschutzzusammensetzung und einer brandschutzverglasung WO2003061963A1 (de)

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