DE69019407T2

DE69019407T2 - Glaslaminate.

Info

Publication number: DE69019407T2
Application number: DE69019407T
Authority: DE
Inventors: Raymond Peter Cross; John Evason
Original assignee: Pilkington PLC
Current assignee: Pilkington Group Ltd
Priority date: 1989-03-23
Filing date: 1990-03-22
Publication date: 1995-11-09
Anticipated expiration: 2010-03-23
Also published as: EP0389291A1; DE69019407D1; EP0389291B1; GB8906731D0; ATE122607T1

Description

Die Erfindung betrifft Glaslaminate und ihre Verwendung als Barrieren für Feuer.
Glaslaminate, die eine anschwellende, anorganische Zwischenschicht aufweisen, die sandwichartig zwischen gegenüberliegenden Glasplatten eingebaut ist, sind bekannt, zum Beispiel PYROSTOP-Glas (PYROSTOP ist eine Marke der Flachglas AG), das von Pilkington Glass Limited in GB und von der Flachglas AG in der Bundesrepublik Deutschland erhältlich ist. Wird ein solches Glas Feuer ausgesetzt, schwillt die Zwischenschicht an, wobei eine thermisch isolierende Schicht vorgesehen wird, welche die dem Feuer abgewandte Glasplatte schützt, so daß die strukturelle Unversehrtheit der Einheit genügend aufrecht erhalten wird, um das Ausbreiten der Flammen zu verhindern. Die termisch isolierende Schicht verringert auch die Transmission thermischer Strahlung durch das Laminat, wobei die Brandgefahr, die durch ein Überhitzen von Materialien, insbesondere textilen Materialien, verursacht wird, auf jener Seite des Laminates, die dem Feuer abgewandt ist, verringert wird. Im GB-Patent 1 518 958 wurde vorgeschlagen, in einem solchen Laminat mindestens eine Lage vorzusehen, welche mindestens eine Infrarotreflektierende Schicht, die von der anschwellenden Zwischenschicht isoliert ist, trägt. Die Schicht kann eine dünne Metallschicht (zum Beispiel Aluminium, Silber, Kupfer oder Gold) oder eine Metalloxidschicht, zum Beispiel eine Zinnoxidschicht, dotiert mit Chlor, Fluor, Arsen oder Antimon, sein. Die Schicht wird primär dazu verwendet, daß anschwellende Material von der solaren Infrarot-Strahlung abzuschirmen, von welcher angenommen wird, daß sie eine Zerstörung der anschwellenden Zwischenschicht verursacht. Es wird jedoch gesagt, daß es, falls die Schicht zwischen der anschwellenden Zwischenschicht und dem Feuer vorhanden ist, länger dauert, daß sich das anschwellende Material auf eine vorgegebene Temperatur erwärmt und daß sie auf diese Weise eine wirksamere thermische Barriere vorsieht. Während Glaslaminate dieses Typus eine hohe Feuerbeständigkeit aufweisen, sind sie unglücklicherweise in der Herstellung sehr teuer.
Es wurde in der europäischen Patentbeschreibung EP 0 279 634 Al vorgeschlagen, die Feuerbeständigkeit von laminiertem Sicherheitsglas, welches eine polymere organische Zwischenschicht zwischen zwei Glasplatten aufweist, zu verbessern, indem ein verstärkendes Drahtnetz in die Zwischenschicht aufgenommen wird. Es ist jedoch jegliche Verbesserung, die von der Aufnahme des Drahtnetzes resultiert, beschränkt, und es bleibt ein Bedarf nach einer Verbesserung der Feuerbeständigkeit von laminiertem Sicherheitsglas, welches polymere organische Zwischenschichten aufweist.
Es wurde nun gefunden, daß die Feuerbeständigkeit von laminierten Glaspaneelen, welche eine organische polymere Zwischenschicht aufweisen, die ohne jegliche anorganische anschwellende Zwischenschicht zwischen gegenüberliegenden Glasplatten sandwichartig eingebaut ist, wesentlich verbessert werden kann, indem eine Infrarot-reflektierende, dotierte Zinnoxidschicht auf jeder der exponierten Flächen des Laminates vorgesehen wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein feuerbeständiges Glaslaminat zur Verfügung gestellt, welches umfaßt: eine organische polymere Zwischenschicht welche ohne jegliche anorganische, anschwellende Zwischenschicht zwischen gegenüberliegenden Glasplatten sandwichartig vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, däß die exponierten Glasflächen des Laminates jeweils eine Infrarot-reflektierende, dotierte Zinnoxidschicht tragen.
Laminate gemäß der Erfindung sind zur Verwendung als feuerbeständige Sicherheitsverglasung in einer Innentür oder Trennwand besonders geeignet.
Man hätte erwarten können, daß die Verwendung der Infrarot-reflektierenden Schicht auf derjenigen Fläche des Laminates, die dem Feuer abgewandt ist, zu einem schnelleren Erwärmen der Zwischenschicht führen würde und daher vermieden werden sollte, insbesondere dann, wenn eine brennbare organische Zwischenschicht verwendet wird. Wir haben jedoch gefunden, daß dieser Effekt gewöhnlich gering und weniger wichtig ist als der Vorteil, der von der verringerten Transmission von Wärme, mit in der Folge geringerer Brandgefahr, in den Raum auf der Seite des Laminates, die dem Feuer abgewandt ist, erzielt werden kann.
Die Schicht, die in den Laminaten der Erfindung verwendet wird, ist eine Zinnoxidschicht und weist einen hohen Grad an Haltbarkeit auf, welche sie zur Verwendung auf exponierten Oberflächen geeignet macht. Sie besitzt vorzugsweise eine Dicke im Bereich von 100 nm bis 1200 nm, und wird, falls sie dünner als 800 nm ist, vorzugsweise in Verbindung mit einer Farbe-unterdrückenden Unterschicht verwendet, wie zum Beispiel in der Beschreibung des GB-Patentes GB 2 031 756 B beschrieben ist.
Das feuerbeständige Glaslaminat kann ein laminiertes Sicherheitsglas sein. Die organische polymere Zwischenschicht wird gewöhnlich eine elastomere Zwischenschicht sein. Eine organische polymere Zwischenschicht kann zum Beispiel Silikon, Polyvinylbutyral oder eine Zwischenschicht, wie z.B. ein Polymethacrylat oder ein anderes Polyacrylat, sein, welche durch Polymerisation eines flüssigen Harzes in situ zwischen zwei Glasplatten hergestellt wird (eine "eingegossene" Zwischenschicht). Falls erwünscht, kann die Zwischenschicht Feuerhemmadditive und/oder ein verstärkendes Drahtnetz aufweisen, wie in der Beschreibung des europäischen Patentes EP 0 279 634A1 beschrieben ist.
Obwohl die exponierte Glasseite oder -seiten des Laminates nach Herstellung des Laminates beschichtet werden können, ist es im allgemeinen am zweckmäßigsten, das Laminat (auf bekannte Weise) unter Verwendung eines beschichteten Glases herzustellen.
Die Erfindung wird mit der folgenden Beschreibung mit Bezug auf die Zeichnung, welche einen Seitenriß eines laminierten Sicherheitsglases (10) gemäß der Erfindung zeigt, veranschaulicht, aber nicht beschränkt. Im Laminat (10), das in den Zeichnungen gezeigt ist, sind die Außenplatten (1 und 2) Platten aus Flachglas, zum Beispiel Floatglas, jeweils mit einer mit Fluor dotierten Zinnoxidschicht (3, 4) auf ihrer exponierten Oberfläche. Die Platten sind durch eine Zwischenschicht (5) zwischen innen verbunden.
Ein Laminat (10), wie es in den Zeichnungen gezeigt ist, wurde mit den Platten (1, 2) aus 4 mm klarem Floatglas, jeweils 858 mm x 858 mm, welche eine Schicht (3, 4) tragen, die eine mit Fluor dotierte Zinnoxidschicht mit einer Dicke von etwa 300 nm über einer Farbe-unterdrückenden Unterschicht aufweisen, gebaut, wie in GB-Patent 2 031 7568 beschrieben. Die Platten wurden mit einer eingossenen Zwischenschicht (5) aus Polymethyimethacrylat mit einer Dicke von 1,8 mm polymerisiert aus einem Methylmethacrylatharz, welches als Naftolan 5696 ("Naftolan" ist eine Marke) von Chemetall in Frankfurt, Westdeutschland, im Handel erhältlich ist, miteinander laminiert. Das Glas war an den Kanten nicht gearbeitet.
Das Laminat wurde in einen Holzrahmen, welcher in einem Stahlrahmen fixiert war, eingeglast, und der Stahlrahmen wurde gemäß den Testverfahren, die im Britischen Standard BS476: Teil 22 mit dem Titel "Method for determination of the fire resistance of non-loadbearing elements of construction" beschrieben ist, in einen anzeigenden Feuertestplatz gegeben und dem Erwärmungscyclus ausgesetzt, der in diesem Teil des Standards angegeben ist.
Das Laminat widerständ dem Test 11 1/2 Minuten, wonach eine Flammenbildung entlang eines vertikalen Randes der äußeren (dem Feuer abgewandten) Platte auftrat. Diese Zeit von 11 1/2 Minuten ist die Zeit für eine Störung der Unversehrtheit gemäß dem obigen BS 476 Teil 22. Nach 15 Minuten fiel die Innenplatte nach innen, und nach 15 1/2 Minuten kollabierte die Außenplatte.
Tests an zwei im wesentlichen identischen Aufbauten führten zu Störungen der Unversehrtheit (gemäß BS 476 Teil 22) nach 22 bzw. 12 Minuten. In einem Vergleichstest auf einem ännlichen Laminat, jedoch ohne die Beschichtungen, war das Laminat nach 8 Minuten vollständig kollabiert.
Die Tests zeigen, daß die Verwendung der dotierten Infrarot-Zinnoxidschicht zu einer signifikanten Verlängerung der Zeitspanne führt, in welcher das Laminat dem Feuer widersteht, sowie zu einer Verringerung der Transmission von Wärme in den Raum auf jener Seite des Laminates, die dem Feuer abgewandt ist.
Weitere Tests mit einem im wesentlichen identischen Aufbau unter Verwendung äquivalenter Glasplatten von 450 mm x 860 mm mit einer Silikonzwischenschicht führten zu Störungen der Unversehrtheit nach 26 Minuten ohne die Schichten und 32 Minuten mit den Schichten gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Anwendung dotierter Zinnoxidschichten auf den exponierten Flächen eines feuerbeständigen Laminates gestattet daher den entscheidenden kommerziellen Vorteil eines feuerbeständigen Glaslaminates, das den 30-minütigen Feuertest besteht.

Claims

1 Feuerbestandiges Glaslaminat (10), umfassend eine organische polymere Zwischenschicht (5), welche ohne jegliche anorganische, anschwellende Zwischenschicht zwischen gegenüberliegenden Glasplatten (1, 2) sandwichartig vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die exponierten Glasflächen des Laminates (10) jeweils eine Infrarot-reflektierende, dotierte Zinnoxidschicht (3, 4) tragen.

2. Feuerbeständiges Glaslaminat (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die oder jede Infrarot-reflektierende, dotierte Zinnoxidschlcht (3, 4) eine mit Fluor dotierte Zinnoxidschicht ist.

Feuerbeständiges Glaslaminat (10) gemaß jedem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Infrarot-reflektierende, dotierte Zinnoxidschicht (3, 4) eine Dicke im Bereich von 100 nm bis 1200 nm besitzt.

4. Feuerbeständiges Glaslaminat (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Glaslaminat ein lammiertes Sicherheitsglas ist.

5. Feuerbeständiges Glaslaminat (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die organische, polymere Zwischenschicht (5) eine Polyvinylbutyral-Zwischenschicht ist.

6. Feuerbeständiges Glaslaminat (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die organische, polymere Zwischenschicht (5) eine Polyacrylat-Zwischenschicht ist.

7. Feuerbeständiges Glaslaminat (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die organische, polymere Zwischenschicht (5) eine Silikon-Zwischenschicht ist.

8. Feuerbeständiges Glaslaminat (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die organische, polymere Zwischenschicht (5) durch Polymerisation einer Flüssigkeit in situ zwischen den zwei Glasplatten (1, 2) hergestellt wird.

9. Feuerbeständiges Glaslaminat (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die organische, polymere Zwischenschicht (5) ein feuerbeständiges Additiv enthält.

10. Verwendung eines Laminates (10) gemäß einem der vorgehenden Ansprüche als eine feuerbeständige Sicherheitsverglasung in einer Innentür oder einer Trennwand.