WO2013060310A1 - Dämmschichtbildendes anstrichmittel enthaltend ein des ph-wertes abhängiges farbmittel - Google Patents

Dämmschichtbildendes anstrichmittel enthaltend ein des ph-wertes abhängiges farbmittel Download PDF

Info

Publication number
WO2013060310A1
WO2013060310A1 PCT/DE2012/000868 DE2012000868W WO2013060310A1 WO 2013060310 A1 WO2013060310 A1 WO 2013060310A1 DE 2012000868 W DE2012000868 W DE 2012000868W WO 2013060310 A1 WO2013060310 A1 WO 2013060310A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
weight
substance
intumescent
heat
acid
Prior art date
Application number
PCT/DE2012/000868
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rolf Mangelsdorf
Original Assignee
Stahlbrandschutz Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Stahlbrandschutz Gmbh filed Critical Stahlbrandschutz Gmbh
Publication of WO2013060310A1 publication Critical patent/WO2013060310A1/de

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/18—Fireproof paints including high temperature resistant paints
    • C09D5/185—Intumescent paints
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/22—Luminous paints
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
    • C09D7/62—Additives non-macromolecular inorganic modified by treatment with other compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C08K9/02—Ingredients treated with inorganic substances

Definitions

  • the salt of an organic acid such as ammonium polyphosphate is preferred as the substance releasing carbon by heat polyhydroxy compound as carbohydrates or polyhydric alcohols having a large number of esterifiable hydroxy groups such as pentaerythritol and as blowing agent reacting with acid upon exposure to heat for foaming, a compound which reacts at elevated temperature with acid to release a non-combustible gas, eg melamine or melamine polyphosphate.
  • the fire protection properties i. the protective effect of an intumescent fire protection coating
  • standard coated and under defined long-term weathering up to 10 years embedded sheets are subjected to a fire test, see. Approval principles for reactive fire protection systems on steel components, Deutsches Institut für Bautechnik, Berlin, 1997.
  • a first pair of normalized coated sheets is already being tested in the course of the basic test. The temperature on the side away from the fire must not exceed a certain value within a certain time. After 2, 5 and 10 years further pairs standardized coated and stored under defined long-term weathering sheets are tested in the same way.
  • a preferred embodiment of the intumescent paint contains 5 to 30% by weight of film-forming binder, 20 to 50% by weight of solvent, 18 to 75% by weight of intumescent additives and 0.1 to 2% by weight of a substance whose color or luminescence as fluorescence or phosphorescence is a function of the pH Value in the range between pH 9 to pH 2, wherein as intumescent additives at least 4 to 10% by weight of phosphate compounds as heat-generating acid-forming substance, 8 to 40% by weight of polyhydroxy-containing alcohol as heat-releasing substance and 6 contains up to 25% by weight of melamine or melamine polyphosphate as foaming agent reacting with acid on exposure to heat.
  • the intumescent paint may additionally an inorganic Pig ⁇ ment, preferably 5 to 15% by weight titanium dioxide, and / or amorphous fumed Kiesel ⁇ acid as a foam stabilizer.
  • the intumescent paint may anstrichstoffspezifi ⁇ specific additives such as dispersants, wetting agents, defoamers, film formers and / or thickener in addition, contained in an amount between 0 to 3.5 wt%.
  • the intumescent paint is applied as a closed fire-resistant coating on the surface of the steel part to be protected from the effects of heat. If the coating experiences a heat action, decomposition of the substance which forms acid when exposed to heat starts at a temperature of approx. 180 ° C. The liberated acid reacts from a temperature of approx.
  • the intumescent paint is basic as an application in aqueous solution and has a pH of about 9. A pH of this order was also measured after coating the paint on the steel part to be protected in the dry film of the closed fire-retardant coating. As the fire protection coating ages, it changes its pH to acidic. With the change of the pH value in the direction of a deterioration of the fire protection properties of the self- ⁇ fire-protection coating is acidic connected. The more acidic the fire protection Stratification becomes, the weaker are the chemical reactions that start on exposure to heat and the weaker is the swelling or foaming of the fire protection coating and its foam density and thus the formation of a heat-insulating and flame-retardant protective layer, if necessary.
  • the luminescence of the indicator when irradiated with UV black light is a function of the pH of the environment.
  • Inorganic UV-Phosphor UVCC-BG a crystalline-structured Ba-Beta-Clay of the formula BaMgAlnOi7, excitable with a
  • UV-B radiation from 250 nm to 320 nm, the following correlation between the ambient pH and the fluorescence after irradiation for 10 s with UV-B black light from a light source of the type Osram Supratec UV high-pressure lamp 165 W determines:
  • the duration of the phosphorescence - afterglow duration - after irradiation with UV black light is a function of the pH of the environment.
  • a strontium aluminate became the following relationship between the ambient pH and the persistence after irradiation at a distance of 10 mm and an exposure time of 20 s with UV-A black light of a thickness of 30 cd determined:
  • the fire protection properties of the intumescent fire protection coating and thus its protective effect can be quantified by fluorescence or the duration of phosphorescence of the substance contained in the intumescent fire protection coating, its color or luminescence as fluorescence or phosphorescence is a function of the pH in the range between pH 9 to pH 2, can be determined.
  • Irradiation with UV black light and determination of the color or luminescence as fluorescence or the duration of the phosphorescence of the intumescent fire protection coating can easily be determined at any time without damage to the fire protection coating, via which fire protection properties on a steel part, for example a metallic support structure , the present intumescent fire protection coating still has, ie which protective effect it develops in case of fire.
  • the invention will be further explained with reference to 2 embodiments.
  • Disperbyk® 190 (Byk-Chemie, Wesel, Germany)
  • the intumescent paint was applied to steel plates and, after drying, formed a 600 ⁇ m-thick, intumescent fire protection coating.
  • the individual steel plates were aged differently. The aging was carried out by an accelerated climatic stress analogous to point 7.3.2.1. the approval principles for reactive fire protection systems on steel components (Deutsches Institut für Bautechnik, Berlin 997) in a daily sequence of 4 hours at -20 ° C, 4 hours at +20 ° C and 80% rel. Humidity and 16 hours at +40 ° C and 50% rel. Humidity.
  • the subsequent fire test was carried out in a small fire test in accordance with DIN 4102. Immediately before the fire test, the pH of the coating and the afterglow duration were measured after 10 s irradiation with UVB black light from a light source of type Osram Suppratec UV high-pressure lamp 165 W ,
  • polyvinyl acetate known and commercially available under the trade name Mowilith® DM 230 (Celanese Emulsions GmbH, Frankfurt / Main, Germany)
  • the intumescent paint was applied to steel plates and, after drying, formed a 600 ⁇ m thick, intumescent fire-resistant paint. protective coating.
  • the individual steel plates were aged differently as in Example 1 beschrie ⁇ ben.
  • the subsequent fire test was performed in the small ⁇ fire test 4102. according to DIN Immediately before the fire test were respectively the pH of the coating and the persistence after irradiation at a distance of 10 mm and an exposure time of 20 s with UV-A black light having an intensity of 30 cd measured.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft dämmschichtbildendes Anstrichmittel enthaltend ein filmbildendes Bindemittel mindestens eine bei Hitzeeinwirkung säurebildende Substanz, eine bei Hitzeeinwirkung Kohlenstoff freisetzende Substanz sowie ein bei Hitzeeinwirkung mit Säure reagierendes Treibmittel zur Schaumbildung und ist dadurch gekennzeichnet, dass es außerdem zwischen 0,1 bis 2 Gew. % einer Substanz enthält, deren Farbe oder Lumineszenz als Fluoreszenz oder Phosphoreszenz eine Funktion des pH-Wertes im Bereich zwischen pH-Wert 9 bis pH-Wert 2 ist.

Description

DÄMMSCHICHTBILDENDES ANSTRICHMITTEL ENTHALTEND EIN DES PH -WERTES ABHÄNGIGES FARBMITTEL
Die Erfindung betrifft ein dämmschichtbildendes Anstrichmittel, welches mindes- 5 tens ein filmbildendes Bindemittel und Intumeszenzadditive, nämlich eine bei Hit¬ zeeinwirkung säurebildende Substanz, eine bei Hitzeeinwirkung Kohlenstoff freisetzende Substanz und ein bei Hitzeeinwirkung mit Säure reagierendes Treibmittel zur Schaumbildung, enthält. Als bei Hitzeeinwirkung säurebildende Substanz wird bevorzugt das Salz einer organischen Säure, z.B. Ammoniumpolyphosphat, als 0 bei Hitzeeinwirkung Kohlenstoff freisetzende Substanz eine Polyhydroxyverbin- dung als Kohlenhydrate oder mehrwertige Alkohole mit einer großen Anzahl veresterungsfähiger Hydroxygruppen, z.B. Pentaerythrit, und als bei Hitzeeinwirkung mit Säure reagierendes Treibmittel zur Schaumbildung eine Verbindung, die bei erhöhter Temperatur mit Säure unter Freisetzung eines nicht brennbaren Gases reagiert, 5 z.B. Melamin oder Melaminpolyphosphat, verwendet. Das erfindungsgemäße
dämmschichtbildende Anstrichmittel dient insbesondere einer Brandschutzbe- schichtung von Stahlteilen, bevorzugt von metallischen Tragkonstruktionen.
Dämmschichtbildende Anstrichmittel werden üblicherweise als geschlossene0 Brandschutzbeschichtung auf die Oberfläche eines vor Hitzeeinwirkung zu schützenden Stahlteiles, beispielsweise auf die tragenden Teile einer metallischen Tragkonstruktion, aufgebracht. Sie wirken, indem sie unter Einwirkung von Hitze aufschäumen und eine das Stahlteil einhüllende, aufgeschäumte Isolierschicht aus einem hitzeisolierenden und schwer entflammbaren Material bilden. Sie verhindern5 bzw. verzögern so eine Überhitzung und damit Verschlechterung der mechanischen, bei Tragkonstruktionen insbesondere statischen, Eigenschaften des beschichteten Stahlteiles. Der Eigenfeuerwiderstand des Stahlteiles wird durch einen zusätzlichen Feuerwiderstand ergänzt. 0 Aus der DE 199 09 387 C2 ist bekannt, dass die Verwendung von Melamin als Treibmittel zur Schaumbildung in einem dämmschichtbildenden Anstrichmittel nachteilig ist, weil bekanntermaßen Melamin und Ammoniumpolyphosphat in wässriger Lösung unter Freisetzung von Ammoniak reagieren. Diese Reaktion findet auch in einer getrockneten dämmschichtbildenden Brandschutzbeschichtung,5 insbesondere bei erhöhter Temperatur sowie erhöhter Luftfeuchtigkeit statt, wodurch sich die brandschutztechnischen Eigenschaften der Brandschutzbeschich- tung verschlechtern. Der Prozess kann als Alterung der Brandschutzbeschichtung angesehen werden. In der DE 199 09 387 C2 wird daher vorgeschlagen, anstelle von Melamin als Treibmittel in einem dämmschichtbildenden Anstrichmittel Mela- minpolyphosphat als Treibmittel zu verwenden. Der vorbeschriebene Nachteil der Verschlechterung der brandschutztechnischen Eigenschaften der Brandschutzbe¬ schichtung infolge einer Reaktion der säurebildenden Substanz mit dem Treibmit¬ tel in der getrockneten dämmschichtbildenden Brandschutzbeschichtung, also die Alterung der Brandschutzbeschichtung, kann damit aber nicht vollständig behoben werden.
Die brandschutztechnischen Eigenschaften, d.h. die Schutzwirkung einer dämmschichtbildenden Brandschutzbeschichtung, werden deshalb üblicherweise im Labor geprüft. Zur Beurteilung der Dauerhaftigkeit der brandschutztechnischen Eigenschaften einer Brandschutzbeschichtung werden normiert beschichtete und unter definierter Langzeitbewitterung bis zu 10 Jahren eingelagerte Bleche einer Brandprüfung unterzogen, vgl. Zulassungsgrundsätze für reaktive Brandschutzsysteme auf Stahlbauteilen, Deutsches Institut für Bautechnik, Berlin, 1997. Ein erstes Paar normiert beschichteter Bleche wird bereits im Zuge der Grundprüfung getestet. Dabei darf die Temperatur auf der feuerabgewandten Seite einen be- stimmten Wert in einer bestimmten Zeit nicht überschreiten. Nach 2, 5 und 10 Jahren werden weitere Paare normiert beschichteter und unter definierter Langzeitbewitterung gelagerter Bleche in gleicher Weise geprüft. Der wiederholt erbrachte Nachweis des Vorhandenseins ausreichender brandschutztechnischer Eigenschaften ist eine gesetzlich vorgeschriebene und technisch notwendige Be- dingung für den Nachweis der Schutzwirkung eines dämmschichtbildenden Anstrichmittels. Er ist jedoch keine Garantie für die Dauerhaftigkeit der Schutzwirkung, d.h. das dauerhafte Vorhandensein ausreichender brandschutztechnischer Eigenschaften der dämmschichtbildenden Beschichtung auf einem realen Objekt. Überdies ist die Nutzungsdauer vieler realer Objekte, wie beispielsweise die der metallischen Trag Konstruktion einer Halle, deutlich länger als die vorbeschriebene, einen Zeitraum von 10 Jahren umfassende, Prüfung.
Anders als beim Korrosionsschutz ist eine Verschlechterung der brandschutztechnischen Eigenschaften einer dämmschichtbildenden Brandschutzbeschichtung optisch nicht direkt sichtbar. Demgemäß ist es die Aufgabe der Erfindung, ein dämmschichtbildendes An¬ strichmittel der eingangs beschriebenen Art bereitzustellen, das eine Überprüfung der Funktionsfähigkeit der dämmschichtbildenden Brandschutzbeschichtung, d.h. ihrer brandschutztechnischen Eigenschaften am beschichteten Objekt, ermöglicht.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein dämmschichtbildendes Anstrichmittel mit den Merkmalen des 1 . Patentanspruches gelöst. Die Patentansprüche 2 bis 9 beschreiben vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen dämmschicht¬ bildenden Anstrichmittels.
Das erfindungsgemäße dämmschichtbildende Anstrichmittel enthält neben dem filmbildenden Bindemittel mindestens eine bei Hitzeeinwirkung säurebildende Substanz, eine bei Hitzeeinwirkung Kohlenstoff freisetzende Substanz sowie ein bei Hitzeeinwirkung mit Säure reagierendes Treibmittel zur Schaumbildung und ist dadurch gekennzeichnet, dass es neben den vorgenannten Substanzen zwischen 0,1 bis 2 Gew% einer Substanz enthält, deren Farbe oder Lumineszenz als Fluoreszenz oder Phosphoreszenz eine Funktion des pH-Wertes im Bereich zwischen pH-Wert 9 bis pH-Wert 2 ist. Bevorzugt wird als Substanz, deren Farbe oder Lumineszenz als Fluoreszenz oder Phosphoreszenz eine Funktion des pH-Wertes im Bereich zwischen pH-Wert 9 bis pH-Wert 2 ist, Leuchtphosphor, auch UV-Phosphor genannt, oder ein mit seltenen Erden dotiertes Strontiumaluminat als fluoreszierendes bzw. phosphoreszierendes Farbmittel, verwendet.
Eine bevorzugte Ausbildung des dämmschichtbildenden Anstrichmittels enthält 5 bis 30 Gew% filmbildendes Bindemittel, 20 bis 50 Gew% Lösungsmittel, 18 bis 75 Gew% Intumeszenzadditive und 0,1 bis 2 Gew% einer Substanz deren Farbe oder Lumineszenz als Fluoreszenz oder Phosphoreszenz eine Funktion des pH-Wertes im Bereich zwischen pH-Wert 9 bis pH-Wert 2 ist, wobei es als Intumeszenzadditive mindestens 4 bis 10 Gew% Phosphatverbindungen als bei Hitzeeinwirkung säurebildende Substanz, 8 bis 40 Gew% polyhydroxygruppenhalti- ges Alkohol als bei Hitzeeinwirkung Kohlenstoff freisetzende Substanz und 6 bis 25 Gew% Melamin oder Melaminpolyphosphat als bei Hitzeeinwirkung mit Säure reagierendes Treibmittel zur Schaumbildung enthält. Als filmbildendes Bindemittel wird bevorzugt Polyvinylazetat, als bei Hitzeeinwir¬ kung säurebildende Substanz besonders bevorzugt Ammoniumpolyphosphat und als bei Hitzeeinwirkung Kohlenstoff freisetzende Substanz besonders bevorzugt Pentaerythrit verwendet.
Das dämmschichtbildende Anstrichmittel kann zusätzlich ein anorganisches Pig¬ ment, bevorzugt 5 bis 15 Gew% Titandioxid, und/oder amorphe pyrogene Kiesel¬ säure als Schaumstabilisator enthalten. Das dämmschichtbildende Anstrichmittel kann darüber hinaus anstrichstoffspezifi¬ sche Additive, wie Dispergiermittel, Netzmittel, Entschäumer, Filmbildner und/oder Verdicker, in einer Menge zwischen 0 bis 3,5 Gew% enthalten.
Das dämmschichtbildende Anstrichmittel wird als geschlossene Brandschutzbe- Schichtung auf die Oberfläche des vor Hitzeeinwirkung zu schützenden Stahlteiles aufgetragen. Erfährt die Beschichtung eine Wärmeeinwirkung, so beginnt ab einer Temperatur von ca. 180 °C eine Zersetzung der bei Hitzeeinwirkung säurebildenden Substanz. Die freiwerdende Säure reagiert ab einer Temperatur von ca.
220 °C mit der bei Hitzeeinwirkung Kohlenstoff freisetzenden Substanz. Ab einer Temperatur von 250 °C erfolgt eine weitere chemische Reaktion, bei der das Treibmittel mit Säure unter heftiger Freisetzung eines nicht brennbaren Gases reagiert und so eine Schaumbildung bewirkt, was zu einem Anschwellen der Beschichtung und zur Ausbildung einer das zu schützende Stahlteil einhüllenden, hitzeisolierenden und schwer entflammbaren Schutzschicht führt.
Es wurde gefunden, dass eine mittels eines dämmschichtbildenden Anstrichmittels der im Anspruch 1 genannten Art hergestellte geschlossene Brandschutzbe- schichtung bei Alterung eine Veränderung ihres pH -Wertes erfährt.
Das dämmschichtbildende Anstrichmittel ist als Applikation in wässriger Lösung basisch und weist einen pH-Wert von etwa 9 auf. Ein pH-Wert in dieser Größenordnung wurde auch nach dem Auftrag des Anstrichmittels auf das zu schützende Stahlteil im Trockenschichtfilm der geschlossenen Brandschutzbeschichtung gemessen. Im Verlaufe des Alterungsprozesses der Brandschutzbeschichtung verändert diese ihren pH-Wert in Richtung sauer. Mit der Veränderung des pH-Wertes in Richtung sauer ist eine Verschlechterung der brandschutztechnischen Eigen¬ schaften der Brandschutzbeschichtung verbunden. Je saurer die Brandschutzbe- Schichtung wird, je schwächer werden die bei Hitzeeinwirkung einsetzenden chemischen Reaktionen und je schwächer wird das Anschwellen bzw. Aufschäumen der Brandschutzbeschichtung und ihre Schaumdichte und damit die Ausbildung einer hitzeisolierenden und schwer entflammbaren Schutzschicht im Bedarfsfall. Mit zunehmend saurem pH-Wert verliert die Brandschutzbeschichtung ihre brand¬ schutztechnischen Eigenschaften. Bei einem pH-Wert von 3 sind die brandschutz¬ technischen Eigenschaften der Brandschutzbeschichtung praktisch nicht mehr vorhanden. Experimentell wurde nachfolgender Zusammenhang ermittelt. Dazu wurden Stahlplatten mit einer 600 pm dicken, dämmschichtbildenden Brandschutzbeschichtung der eingangs genannten Art versehen, durch unterschiedlich lange Lagerung unterschiedlich gealtert und einer Brandprüfung im Kleinbrandversuch gemäß DIN 4102 unterzogen.
Platte 1 0 Wochen gelagert, pH-Wert 8,2 Feuerwiderstand 30 Minuten Platte 2 1 Woche gelagert, pH-Wert 7,2 Feuerwiderstand 20 Minuten Platte 3 2 Wochen gelagert, pH-Wert 6,2 Feuerwiderstand 10 Minuten Platte 4 3 Wochen gelagert, pH-Wert 5,2 Feuerwiderstand 5 Minuten Platte 5 4 Wochen gelagert, pH-Wert 4,2 Feuerwiderstand 0 Minuten
Bei einer Reihe fluoreszierender bzw. phosphoreszierender Farbmittel ist die Lumineszenz des Indikators bei einer Bestrahlung mit UV-Schwarzlicht eine Funktion des pH-Wertes der Umgebung. Für Inorganic UV-Phosphor UVCC-BG, eine kristallin strukturierte Ba-Beta-Tonerde der Formel BaMgAlnOi7, anregbar mit einer
UV-B-Strahlung von 250 nm bis 320 nm, wurde nachfolgender Zusammenhang zwischen dem pH-Wert der Umgebung und der Fluoreszenz nach einer Bestrahlung von 10 s mit UV-B-Schwarzlicht aus einer Lichtquelle vom Typ Osram Supra- tec UV-Hochdruckstrahler 165 W ermittelt:
pH-Wert 10 Fluoreszenz brillant
pH-Wert 7 Fluoreszenz brillant, kein Unterschied zu pH 10
pH-Wert 4 Fluoreszenz schwach, kaum noch erkennbar.
Bei einer Reihe fluoreszierender bzw. phosphoreszierender Farbmittel ist die Dauer der Phosphoreszenz - Nachleuchtdauer - nach einer Bestrahlung mit UV- Schwarzlicht eine Funktion de pH-Wertes der Umgebung. Für Lumicrystal-Typ SRAL-YG-2C-W, ein Strontiumaluminat, wurde nachfolgender Zusammenhang zwischen dem pH-Wert der Umgebung und der Nachleuchtdauer nach einer Be¬ strahlung im Abstand von 10 mm und einer Belichtungszeit von 20 s mit UV-A- Schwarzlicht einer Stärke von 30 cd ermittelt:
pH-Wert 10 Nachleuchtdauer 2:12 min
pH-Wert 7 Nachleuchtdauer 1 :10 min
pH-Wert 4 Nachleuchtdauer 30s
Bei einer mittels eines erfindungsgemäßen dämmschichtbildenden Anstrichmittels hergestellten Brandschutzbeschichtung können somit die brandschutztechnischen Eigenschaften der dämmschichtbildenden Brandschutzbeschichtung und damit deren Schutzwirkung quantitativ anhand der Farbe oder Lumineszenz als Fluoreszenz oder der Dauer der Phosphoreszenz der in der dämmschichtbildenden Brandschutzbeschichtung enthaltenen Substanz, deren Farbe oder Lumines- zenz als Fluoreszenz oder Phosphoreszenz eine Funktion des pH-Wertes im Bereich zwischen pH-Wert 9 bis pH-Wert 2 ist, bestimmt werden. Durch Bestrahlung mit UV-Schwarzlicht und Feststellung der Farbe oder Lumineszenz als Fluoreszenz oder der Dauer der Phosphoreszenz der dämmschichtbildenden Brandschutzbeschichtung kann auf einfache Weise jederzeit ohne Beschädigung der Brand- schutzbesch ichtung festgestellt werden, über welche brandschutztechnischen Eigenschaften die auf einem Stahlteil, beispielsweise eine metallische Tragkonstruktion, befindliche dämmschichtbildende Brandschutzbeschichtung noch verfügt, d.h. welche Schutzwirkung sie im Brandfall entfaltet. Die Erfindung wird nachfolgend anhand von 2 Ausführungsbeispielen weiter erläutert.
Beispiel 1
Zur Herstellung eines dämmschichtbildenden Anstrichmittels wurden folgende Substanzen nacheinander vermischt:
25 Gew% Polyvinylacetat bekannt und im Handel erhältlich unter dem Markennamen Mowilith ® DM 230 (Celanese Emulsions GmbH, Frankfurt/ Main, Deutschland)
25 Gew% Wasser 22 Gew% Ammoniumpolyphosphat bekannt und im Handel erhältlich unter dem Markennamen Exolit ® APP 422 (Clariant GmbH, Frankfurt/Main, Deutschland)
9 Gew% Pentaerythrit bekannt und im Handel erhältlich unter dem Markenna- men Charmor ® PM15 (Perstorp AB, Schweden)
7,5 Gew% Melamin bekannt und im Handel erhältlich unter dem Namen Melafine
(Eurochemicals S.p.A., Italien)
1 Gew% Lösung eines hochmolekularen Block-Copolymers mit pigmentaffinen
Gruppen als Netz- und Dispergieradditiv im Handel erhältlich unter dem Markennamen Disperbyk ® 190 (Byk-Chemie, Wesel, Deutschland)
6 Gew% Titandioxid im Handel erhältlich unter dem Markennamen Kronos ®
2063 (Kronos GmbH, Leverkusen, Deutschland)
1 Gew% Kieselsäure im Handel erhältlich unter dem Markennamen Aerosil ®
200 (Evonik Industries AG, Hanau-Wolfgang, Deutschland) 1 Gew% Ba-Beta-Tonerde im Handel erhältlich unter dem Markennamen Inor- ganic UV-Phosphor UVCC-BG (Dynasty Color Chemicals Co., Ltd., Ningbo, China)
2,5 Gew% Dispergiermittel, Netzmittel, Entschäumer und Verdicker. Das dämmschichtbildende Anstrichmittel wurde auf Stahlplatten aufgetragen und bildete nach der Trocknung eine 600 μιη dicke, dämmschichtbildende Brand- schutzbeschichtung. Die einzelnen Stahlplatten wurden unterschiedlich gealtert. Die Alterung erfolgte durch eine beschleunigte Klimabeanspruchung analog Punkt 7.3.2.1 . der Zulassungsgrundsätze für reaktive Brandschutzsysteme auf Stahlbau- teilen (Deutsches Institut für Bautechnik, Berlin 997) in einer täglichen Abfolge von 4 Stunden bei -20 °C, 4 Stunden bei +20 °C und 80 % rel. Feuchte und 16 Stunden bei +40 °C und 50 % rel. Feuchte. Die anschließende Brandprüfung erfolgte im Kleinbrandversuch gemäß DIN 4102. Unmittelbar vor der Brandprüfung wurden jeweils der pH-Wert der Beschichtung und die Nachleuchtdauer nach 10 s Bestrahlung mit UV- B-Schwarzlicht aus einer Lichtquelle vom Typ Osram Su- pratec UV-Hochdruckstrahler 165 W gemessen.
Nachfolgende Werte wurden ermittelt:
Platte 1 0 Wochen gelagert, pH-Wert 8,2 Feuerwiderstand 30 Minuten, Fluoreszenz brillant Platte 2 1 Woche gelagert, pH-Wert 7,0 Feuerwiderstand 25 Minuten, Fluoreszenz brillant, kein Unterschied zu pH-Wert 8,2
Platte 3 2 Wochen gelagert, pH-Wert 6,0 Feuerwiderstand 20 Minuten, Fluoreszenz schwach
Platte 4 3 Wochen gelagert, pH-Wert 5,0 Feuerwiderstand 10 Minuten, Fluoreszenz erkennbar
Platte 5 4 Wochen gelagert, pH-Wert 4,0 Feuerwiderstand 5 Minuten, Fluoreszenz kaum noch erkennbar. Beispiel 2
Zur Herstellung eines dämmschichtbildenden Anstrichmittels wurden folgende Substanzen nacheinander vermischt:
25 Gew% Polyvinylacetat bekannt und im Handel erhältlich unter dem Markennamen Mowilith ® DM 230 (Celanese Emulsions GmbH, Frankfurt/ Main, Deutschland)
25 Gew% Wasser
22 Gew% Ammoniumpolyphosphat bekannt und im Handel erhältlich unter dem
Markennamen Exolit ® APP 422 (Clariant GmbH, Frankfurt/Main, Deutschland)
9 Gew% Pentaerythrit bekannt und im Handel erhältlich unter dem Markennamen Charmor ® PM15 (Perstorp AB, Schweden)
7,5 Gew% Melamin bekannt und im Handel erhältlich unter dem Namen Melafine
(Eurochemicals S.p.A., Italien)
1 Gew% Lösung eines hochmolekularen Block-Copolymers mit pigmentaffinen
Gruppen als Netz- und Dispergieradditiv im Handel erhältlich unter dem
Markennamen Disperbyk ® 190 (Byk-Chemie, Wesel, Deutschland) 6 Gew% Titandioxid im Handel erhältlich unter dem Markennamen Kronos ®
2063 (Kronos GmbH, Leverkusen, Deutschland)
1 Gew% Kieselsäure im Handel erhältlich unter dem Markennamen Aerosil ®
200 (Evonik Industries AG, Hanau- Wolfgang, Deutschland)
1 Gew% Strontiumaluminat im Handel erhältlich unter dem Namen Lumicrystal-
Typ SRAL-YG-2C-W (Crystal Growing, Wadern)
2,5 Gew% Dispergiermittel, Netzmittel, Entschäumer und Verdicker.
Das dämmschichtbildende Anstrichmittel wurde auf Stahlplatten aufgetragen und bildete nach der Trocknung eine 600 μηη dicke, dämmschichtbildende Brand- schutzbeschichtung. Die einzelnen Stahlplatten wurden wie in Beispiel 1 beschrie¬ ben unterschiedlich gealtert. Die anschließende Brandprüfung erfolgte im Klein¬ brandversuch gemäß DIN 4102. Unmittelbar vor der Brandprüfung wurden jeweils der pH-Wert der Beschichtung und die Nachleuchtdauer nach einer Bestrahlung im Abstand von 10 mm und einer Belichtungszeit von 20 s mit UV-A-Schwarzlicht einer Stärke von 30 cd gemessen.
Nachfolgende Werte wurden ermittelt:
Platte 1 0 Wochen gelagert, pH-Wert 8,2 Feuerwiderstand 30 Minuten, Nachleuchtdauer 2:12 min
Platte 2 1 Woche gelagert, pH-Wert 7,0 Feuerwiderstand 25 Minuten, Nachleuchtdauer 1 :10 min
Platte 3 2 Wochen gelagert, pH-Wert 6,0 Feuerwiderstand 20 Minuten, Nachleuchtdauer 50 s
Platte 4 3 Wochen gelagert, pH-Wert 5,0 Feuerwiderstand 10 Minuten, Nachleuchtdauer 40 s
Platte 5 4 Wochen gelagert, pH-Wert 4,0 Feuerwiderstand 5 Minuten, Nachleuchtdauer 30 s.

Claims

Patentansprüche
Dämmschichtbildendes Anstrichmittel mindestens enthaltend eine bei Hitze¬ einwirkung säurebildende Substanz, eine bei Hitzeeinwirkung Kohlenstoff freisetzende Substanz sowie ein bei Hitzeeinwirkung mit Säure reagierendes Treibmittel zur Schaumbildung,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Anstrichmittel zwischen 0,1 bis 2 Gew% einer Substanz enthält, deren Farbe oder Lumineszenz als Fluoreszenz oder Phosphoreszenz eine Funktion des pH-Wertes im Bereich zwischen pH-Wert 9 bis pH-Wert 2 ist.
Dämmschichtbildendes Anstrichmittel nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Substanz, deren Fluoreszenz eine Funktion des pH-Wertes im Bereich zwischen pH-Wert 9 bis pH-Wert 2 ist, ein UV-Phosphor ist.
Dämmschichtbildendes Anstrichmittel nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Substanz, deren Phosphoreszenz eine Funktion des pH-Wertes im Bereich zwischen pH-Wert 9 bis pH-Wert 2 ist, ein mit seltenen Erden dotiertes Strontiumaluminat ist.
4. Dämmschichtbildendes Anstrichmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass es
a) 5 bis 30 Gew% filmbildendes Bindemittel,
b) 20 bis 50 Gew% Lösungsmittel,
c) 18 bis 75 Gew% Intumeszenzadditive, nämlich
c1 ) 4 bis 10 Gew% Phosphat als bei Hitzeeinwirkung säurebildende
Substanz,
c2) 8 bis 40 Gew% polyhydroxygruppenhaltiges Alkohol als bei Hitzeeinwirkung Kohlenstoff freisetzende Substanz, und
c3) 6 bis 25 Gew% Melamin oder Melaminpolyphosphat als bei Hitzeeinwirkung mit Säure reagierendes Treibmittel zur Schaumbildung und d) 0,1 bis 2 Gew% einer Substanz, deren Farbe oder Lumineszenz als Fluoreszenz oder Phosphoreszenz eine Funktion des pH-Wertes im Bereich zwischen pH-Wert 9 bis pH-Wert 2 ist
enthält.
5. Dämmschichtbildendes Anstrichmittel nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
es als filmbildende Bindemittel Polyvinylazetat enthält.
6. Dämmschichtbildendes Anstrichmittel nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
es als bei Hitzeeinwirkung säurebildende Substanz Ammoniumpolyphosphat enthält.
7. Dämmschichtbildendes Anstrichmittel nach Anspruch 4 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
es als bei Hitzeeinwirkung Kohlenstoff freisetzende Substanz Pentaerythrit enthält.
8. Dämmschichtbildendes Anstrichmittel nach Anspruch 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
es zwischen 5 bis 15 Gew% Titandioxid enthält.
9. Dämmschichtbildendes Anstrichmittel nach Anspruch 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
es gegebenenfalls zwischen 0 bis 3,5 Gew% Additive, wie Dispergiermittel, Netzmittel, Entschäumer, Filmbildner und/oder Verdicker, enthält.
PCT/DE2012/000868 2011-10-26 2012-08-28 Dämmschichtbildendes anstrichmittel enthaltend ein des ph-wertes abhängiges farbmittel WO2013060310A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011116960A DE102011116960B3 (de) 2011-10-26 2011-10-26 Dämmschichtbildendes Anstrichmittel
DE102011116960.5 2011-10-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013060310A1 true WO2013060310A1 (de) 2013-05-02

Family

ID=46967588

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2012/000868 WO2013060310A1 (de) 2011-10-26 2012-08-28 Dämmschichtbildendes anstrichmittel enthaltend ein des ph-wertes abhängiges farbmittel

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102011116960B3 (de)
WO (1) WO2013060310A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11590207B2 (en) 2016-09-29 2023-02-28 Ascendis Pharma Bone Diseases A/S Dosage regimen for a controlled-release PTH compound

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2810970A1 (de) * 2013-06-06 2014-12-10 HILTI Aktiengesellschaft Dämmschichtbildende Zusammensetzung und deren Verwendung

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4879320A (en) * 1989-03-15 1989-11-07 Hastings Otis Intumescent fire-retardant coating material
US5968669A (en) * 1998-06-23 1999-10-19 J. M. Huber Corporation Fire retardant intumescent coating for lignocellulosic materials
DE19909387C2 (de) 1999-03-04 2001-01-25 Clariant Gmbh Brandschutzbeschichtung
CN101386719A (zh) * 2008-08-28 2009-03-18 冯守中 多功能涂料及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4879320A (en) * 1989-03-15 1989-11-07 Hastings Otis Intumescent fire-retardant coating material
US5968669A (en) * 1998-06-23 1999-10-19 J. M. Huber Corporation Fire retardant intumescent coating for lignocellulosic materials
DE19909387C2 (de) 1999-03-04 2001-01-25 Clariant Gmbh Brandschutzbeschichtung
CN101386719A (zh) * 2008-08-28 2009-03-18 冯守中 多功能涂料及其制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11590207B2 (en) 2016-09-29 2023-02-28 Ascendis Pharma Bone Diseases A/S Dosage regimen for a controlled-release PTH compound

Also Published As

Publication number Publication date
DE102011116960B3 (de) 2012-10-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102006056403B4 (de) Intumeszierende Mehrkomponenten-Epoxidharz-Beschichtungsmasse für den Brandschutz und ihre Verwendung
DE2509632A1 (de) Flammabweisende beschichtungsmassen
DD202173A5 (de) Flammschutzmittel
EP1678268B1 (de) Zusammensetzung für ein brandschutzmittel für werkstoffe und verfahren zum brandschutz
DE10015889B4 (de) Brandschutzbeschichtung
EP3132002B1 (de) Brandschutzzusammensetzung und deren verwendung
EP3132003B1 (de) Brandschutzdichtmasse und deren verwendung
EP1167463B1 (de) Flammwidrige Harzbeschichtung
DE102013017571A1 (de) Elastomerer Körper zur Schwingungsdämpfung
DE102011056368A1 (de) Halogenfreies Flammschutzmittel für thermoplastisches Polyurethan (TPU)
EP3286266A1 (de) Verbesserte beschichtungssysteme, deren verwendung zur beschichtung von bauteilen sowie damit beschichtete bauteile für schienen- und luftfahrzeuge
EP2978779A1 (de) Dämmschichtbildende zusammensetzung und deren verwendung
WO2013110516A1 (de) Schaufelrad mit intumeszenz-beschichtung
DE102011116960B3 (de) Dämmschichtbildendes Anstrichmittel
EP2696006B1 (de) Wärmedämmplatte für ein Wärmedämmverbundsystem, Wärmedämmverbundsystem
EP0527303A1 (de) Dämmschichtbildendes Feuerschutzmittel
EP2393883B1 (de) Mit phosphonocarbonsäure modifizierte zinkoxid-partikel und verwendung von zinkoxid-partikeln
EP4074785A1 (de) Wasserbasierte härtbare zusammensetzung zur herstellung von beschichtungen mit leuchtstoffen
EP2070997B1 (de) Brandschutzmittel
DE1419963C (de) Wasserbeständiges Feuerschutzmittel
DE3117370A1 (de) Bindemittel fuer schwerentflammbare beschichtungen, anstriche und putze
DE102022123496A1 (de) Batteriegehäuse, Batterie und Verfahren zur Herstellung eines Batteriegehäuses
DE3409434A1 (de) Intumeszenzmassen
DE19835463A1 (de) Tropenfeste Intumeszenz-Beschichtung
KR20080061129A (ko) 수용성 방염 도료의 제조 방법 및 방염처리막의 형성 방법

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12772200

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12772200

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1