用以制备一种防火釉面料的方法

专利名称：用以制备一种防火釉面料的方法
技术领域：
本发明涉及一种用以制备防火釉面料的方法，这种釉面料由至少两块扁平基片和一个透明防火装置组成，其中的防火装置包括有至少一块膜片或是一个具有至少一个膨胀层的膜片系统，而这个防火装置就被夹在基片之间。
为了制备防火釉面料，一种已知的方法是在一种具有至少两块玻璃板的釉面料元件内使用膨胀材料，形成一个透明的中间层，遇到火时就膨胀。当该层膨胀时，所产生的热的巨大能量被包含在层内的水所吸收，促使水蒸发。在水蒸发之后，一个泡沫状的隔热屏蔽就形成了，这个屏蔽在火势的继续进程中担负起为位于防火层后面的玻璃板以及为被防护的空间的绝热功能。
在一种已知的方法程序中使用水凝胶来形成这种防火层。这些水凝胶层的主要成分通常是带有盐类的混合物的水和稳定聚合物。这里，稳定聚合物是用作凝胶成形剂的。这样一种由水凝胶组成的防火层在，例如，德国专利DE3530968号中有叙述。
在已知的用以制备为防火釉面料的膨胀层的方法中，材料最好是通过浇注或胶凝化合树脂铸造方法被施加到釉面料内的，其中相应的材料被施加在相互间隔开的两块板之间。
在浇注方法的情况中，膨胀材料被浇注在一块板上，之后第二块板被安置在其上。这一方法在，例如，德国初步公布申请(即公开说明书)DE4435843号中有叙述。这里，一种用油灰制成的漏泄防止边缘被安置在一块水平方置的玻璃板上，然后一种防火溶液被浇在这玻璃板上。溶液的水通过干燥方法被除去，因而该层即固化而形成一个固体的防火层。
然而，传统的浇注方法具有许多缺点。例如，为了避免大的厚度和玻璃板上的湿度变化率，玻璃板的耗费时间的矫正工作是必须的。这是一个严重的问题，尤其是在大的玻璃板情况下，因为，一般说来，处理这种玻璃板是非常困难的。此外，当被施加的材料进行干燥时，所产生的不均匀干燥情况由于化学成分内的不均匀和由此造成的在X、Y和Z方向的物理特性，导致产生不小的质量问题和不良的着火状态。还有，所用的干燥器限定了能够被处理的玻璃板的尺寸，因而只有非常有限的玻璃板的大小可供选择。至于功能性材料的成分能够如何变化同样受到限制，因为干燥工序是非常敏感的。此外，干燥工序本身是非常耗费时间的和很困难予以控制的。
膨胀的防火材料也可以被浇注入已经相连接的双重玻璃板中，在其中两块板最好通过一个框架式支持器被安置成相互间隔一个距离。这样形成的空隙中于是被填以适当的材料。这个例子被叙述在，例如，德国初步公布申请(即公开说明书)DE19525263号中。
已知的胶凝化合树脂铸造方法具有各种不同的缺点。例如，只有最后的尺寸的生产才是可能的，因为浇注工序只能用于预先制成的具有一定尺寸框架的双重釉面料中。这构造常常是非常厚和重的。在薄的层的情况中，也产生关于在较大尺寸上的厚度容差问题。由于凝胶的可流动性，会形成有隆起或者甚至能发生凝胶和板之间的层裂。还有一个大问题是边缘封接，这是必需的，以便为被浇注入的凝胶区域划定界线。
因此，有需要创设一种制造防火层的方法，使用这个方法，上述的一些缺点就不会发生了。一个主要的改进在于制造防火层从釉面料元件分开，隔开一段时间以后再装入其内。德国专利DE2815900号，例如，公开了一种用以制造一种膨胀材料的固体层的方法，该膨胀材料由含水的或水化的金属盐构成，其中流体材料被注入一个模型内予以硬化。
德国专利DE2752543号叙述一种用以制造一个带有至少一个由水化硅酸钠制成的固体层的透光、阻火的玻璃板的方法，其中该固体层被夹在两块玻璃板之间。膨胀层可以，例如，在玻璃板上形成；它可以以自身作为膜片状提供，或者它也可以包括有好几层。
德国专利DE3509249号公开了一种用以制造一种透明防火片的方法。这个方法包括将一种可膨胀材料的水溶液涂镀在一个支承体上，这一层通过加热予以干燥直至残留水含量达到从20％至48％重量的范围，而这样获得的可膨胀材料作为至少一层被涂镀在至少一块的釉面料板上。
这种膜片系统通常具有至少一层高度弹性层，因而该膜片系统显示出有利的机械性能和能够非常好地被运输储存和加工。为了简化置入不同的周围环境中，该膜片系统可以具有至少一个粘接剂层，藉此它就可以被置入一个釉面料元件的各种不同部件内并且被附接在所述部件上。
因此，预制构件的防火膜片或膜片系统与寻常的防火装置相比较具有许多优点。一个主要的优点在于，例如，可以灵活地选择准备制造的防火釉面料元件的大小，因为所用的膜片可以被切成任何想要的大小和以这种形式处理。然而，为了能够实现相应大的釉面料元件，将防火膜片置入釉面料元件则要求有适合于新情况的方法。
在制造层压安全玻璃的领域中，将功能性膜片置入釉面料元件内同样是一项已知的工序。在这方面，例如，德国专利申请DE3615225A1和10002277A1有叙述专门的方法。然而，这种现有技术方法并不能有效地适合于将防火膜片置入釉面料元件内，因为在安全玻璃的制造上必需有特殊的要求，而这些要求与防火釉面料的不相同。
因此，本发明的目的就是提供一种方法用以制造防火釉面料，这釉面料包括有一个具有膜片或膜片系统形式的防火装置。这方法应当特别适合于制造具有一个大表面面积的防火釉面料元件。
根据本发明，这个目的可以通过权利要求1中的特征来达成。本发明的有利的实施例是权利要求2至15的题材。
在根据本发明的用以制造防火釉面料的方法中，所用的釉面料元件由至少两个扁平的基片和一个透明的防火装置组成，其中的防火装置由至少一个膜片或一个具有至少一个膨胀层的膜片系统组成。该防火膜片被置入两个基片之间。这方法的特征在于防火装置的数个膜片片段盖住了基片的整个表面，这个表面上是准备设置防火装置的。然后一个第二基片被施加在这具有膜片片段的第一基片上而一个层压工序就在高压和高温下进行了。
单个的膜片片段最好以这样一种方式被施加在基片上从而使它们的边缘相互邻接和/或少许迭盖住。这里经证明将膜片片段附接在第一基片上是有益的。为此目的防火膜片上可设置，例如，一个粘接剂层固而膜片片段能够被粘接上。
各种不同的连接方式可以被用于粘接剂层。例如，水溶性的有机粘结剂，诸如聚乙烯醇，纤维素衍生物，醇和/或聚醇被证明为有利的。此外，无机粘结剂诸如具有不同模数和稀释度的润湿剂，硅溶胶和/或谁都同样能使用。在本发明的一个特别优选的实施例中，粘接剂由甘油或水或混合物组成。在这个情况中最好的是大约85％的甘油和15％的水的混合物。
另一种在防火膜片和玻璃基片之间产生粘接结合的方法是注入蒸汽形成的粘接剂。在这方面，一个特别好的实施方式是用水蒸气。
粘接工序的优点，除了别的以外，就是通过适当地将膜片或膜片系统，粘接剂和基片结合在一起就能够避免气泡被夹入在这层压件内。因此，一个没有气泡的和由此视觉上没有瑕疵的层压件就能够形成了。为了这个理由，当施加第二基片时使用一种，例如，粘接剂层形成的粘合连接也是有利的。
另一种避免有害的气泡形成的方法是真空层压法。这里准备层压的装置系统在一个层压器内松散地相互堆垒在一起。于是进行一个抽空工序并存在将该系统予以加热的可能性。随后，该系统被置于高温的大气压下以便产生一个无气泡的带有膜片系统的基片层压预制件。然后在高压和高温下进行一个层压工序。
由于所用膜片的热塑性质，在以高压和高温的层压工序期间，邻接的边缘被相互熔会在一起以致在成品中就不再能看见了。因此，一个均匀的透明防火层就形成在防火釉面料的整个表面上。所设想的防火效应也在整个表面上获得保证。
根据本发明的方法具有的主要优点即具有大表面面积的防火釉面料何以被制造出来。因此，为了要制造一个具有，例如，在玻璃工业中所用的标准尺寸，如3.21米×6.00米的元件，并不需要一个这样大小的防火膜片，它将会在运用和安装工序中遇到问题。而是，有可能用多个单个的膜片片段铺满整个表面而不会损害将被制出的防火层的质量。这样，具有一个大表面面积的防火釉面料就能以一个简单的方式制造出来了。具有表面面积的防火釉面料，倒过来，又具有这样的优点，即任何想要的尺寸和形状的较小元件都能从其分割出来。
在本发明的一个特别优选的实施例中，在层压工序期间的压力大小大约为1巴至10巴。为了避免用作防火的防火膜片的起泡沫效应在制造工序期间就已经活化，层压工序期间的温度必须低于防火装置的气泡沫温度。然而，为了能够达到膜片部分的熔化，温度必须处于防火装置的热塑范围内。
下面将会给出从属权利要求和优先实施例的描述中所提到的本发明另外的优点，专门特征和有利的改进。
在根据本发明方法的特别优选实施例中，为了制造防火釉面料，一个膜片或膜片系统被置入于两块玻璃板之间。一种混合防火膜片被用作防火装置。这膜片最好有数层，其中制至少一层是膨胀性的。在本发明另一个特别优选的实施例中，该层结构还由一个第三基片所补充。
一个混合的膜片系统可以，例如，通过一个连续的串联方法制成，在其中首先施加一个膜片或膜片层，而另一个膜片或膜片层再施加于其上，以及在需要时可再施加一个或多个膜片和/或一个或多个膜片层。其中至少两个膜片层具有不同的化学成分，而至少一个膜片层是阻火的。
在本发明的意义中，所用的术语“阻火的”被定义为一个层或膜片能够吸收火的能量以保护位于所述层或膜片后面的结构部件或组成部分。
为了要增大该防火装置的机械性能，该膜片系统具有至少一个高度弹性层是有利的。此外，为了要简化应用于各种不同环境，该膜片系统具有至少一个粘结剂层以用于置入多种环境中也被证明为有利的。
本发明的一个特别有利的实施例，其特征在于该膜片系统的至少一个组成部分具有一个硅质基底。其优点是可以获得高的抗火性以及优良的机械性能。由于使用了硅质基底防火装置，所想要的弹性即使在相对低的有机添加剂含量时就已经能达到了。
在一个可以，例如，作为一个膜片予以层压的单个层内的多种不同性能具有使得防火装置更容易制造的优点。此外，这就有可能，在假空可见范围的吸收很低的前提下，获得一个高度的透明性。
在一个单独层内的成分可以不同，而在相互不同的多个层内也同样可以。
为了使用根据本发明的方法制造防火釉面料，防火装置的多个膜片片段被施加在一个第一基片上。该基片通常是一块玻璃板，但是其他基片材料也可以使用。使用根据本发明的方法特别是，具有大表面面积的防火元件能够被制造因而基片的尺寸可以是，例如，在工业标准尺寸的大小范围内，即宽度W＝3.21米×长度L＝6.00米。然而，较大或较小的基片也可以使用。
为了对制造想要的釉面料元件的需要或有利，可以将玻璃板以各种不同加工步骤预先予以处理。例如，多个功能性层可以被施加，这将影响特制成的釉面料元件的透视率。
在第一基片上，那些准备接受防火层的区域可以盖以膜片片段。单个的膜片片段可以制成所想要的大小，或者也可以从大表面面积的膜片上切取。从大表面面积的膜片制取的优点是想要的任何大小表面面积的膜片片段都能够切出来。
经证明防火膜片在至少一个面上具有一个粘接剂层是特别有利的，从而膜片片段就能够容易地被施加在第一基片并附接在其上。所用的粘接剂层的粘合力是能够有利地予以调整的，因而能购适用于各种不同的周围材料，诸如玻璃塑料或类似物上。
在本发明的一个特别优选的实施例中，膜片片段是以这样一种方式被施加在基片上的，从而使它们的边缘相互邻接和/或稍许叠盖住。当为了熔化膜片片段而进行的层压工序中，这些膜片片段以这样的方式连接在一起使得邻接边缘已不再能被看出来而通过根据本发明的制造方法制造出的釉面料的外貌没有受到损害。
根据本发明，一个第二基片被施加在具有膜片片段的第一基片上。这个基片也能够以各种不同的加工步骤经过预先处理。这些可能的加工步骤也包括更多的功能性层。此外，在第二基片施加到第一基片上之前，外加的层就能够施加到膜片片段上。第二基片最好是通过将各基片相互间予以附接来施加。这里，例如可以使用机械连接或粘接。
为了要造成一个无气泡的层压件，基片层压件也可以被制成为一个真空层压件。这里，即将被连接的多层系统在一个层压器内松散地相互堆叠在一起，随后予以抽空。然后，该系统最好在大气压下加以高温，这样，一个无气泡的层压预制件就制成了，从而可以经受实际的层压工序。
为了使单个的膜片片段相互熔合，该层叠结构经历一个在高压和高温下的层压工序。这个层压工序可以在一种装置，例如，一个压热器内进行。层压工序的持续时间最好是大约3至6个小时。在本发明一个特别优选的实施例中这层工序历时4个小时。这包括，例如，一个大约一小时的加热阶段，一个大约两个小时的保持阶段和一个大约一小时的冷却阶段。
为了使膜片片段熔化，层压工序时的五年度必须处在热塑范围内。为了使防火装置不会在釉面料的制造工序时已经活化和膨胀，所使用的温度必须低于防火装置的起泡沫温度。经证明选择一个低于特定防火装置的起泡沫温度，大约10℃至20℃[18°F至36°F]的温度是有利的。经证明这有利的温度至少为70℃[158℃]。150℃[302°F]的最高温度，经证明为特别有利。在本发明的一个特别优选的实施例中，温度的范围大约为80℃至100℃[176°F至212°F]。
在层压工序期间的压力范围最好是1巴至10巴。在本发明一个特别优选的实施例中，压力是1巴至2巴。
在层压工序期间，各个膜片片段相互熔合，使膜片部分之间的邻接边缘看不出来了，而制成的产品则具有一均匀的透明防火层。此外，防火效应在整个表面上都得到保证。
权利要求
1.一种用以植被防火釉面料的方法，这种釉面料由至少两块扁平基片和一个防火装置组成，其中防火装置包括有至少一块膜片或一个具有至少一个膨胀层的膜片系统而防火装置被夹在基片之间，其特征在于，该方法包括下列步骤--在一个第一基片上施加防火装置的数个膜片片段，这些膜片片段盖住准备配以防火装置的基片的整个表面；--将一个第二基片施加在带有膜片片段的第一基片上；--以高压和高温进行一个层压工序。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，两块以上的基片被制进防火釉面料内。
3.根据权利要求1和2中之一项的方法，其特征在于，多个膜片片段被施加在第一基片之后，其边缘相互邻接和/或稍许叠盖住。
4.根据在前的权利要求之一项或多项的方法，其特征在于，多块基片和膜片片段在一个层压器内相互堆叠成想要的叠层结构，然后予以抽空，之后该系统在高温下加以大气压以制出一个层压预制件。
5.根据在前的权利要求中之一项或多项的方法，其特征在于，膜片片段被附接在第一和/或第二基片上。
6.根据权利要求5的方法，其特征在于，膜片片段被牛皮胶胶接在第和一和/或第二基片上。
7.根据权利要求6的方法，其特征在于，水溶性的有机粘结剂被用于粘接工序中。
8.根据权利要求7的方法，其特征在于，聚乙烯醇，纤维素衍生物，醇或聚醇被用于粘接工序中。
9.根据权利要求6的方法，其特征在于，无机粘接剂被用于粘接工序中。
10.根据权利要求9的方法，其特征在于，具有不同模数和稀释度的润湿剂，硅溶胶和/或水被用于粘接工序中。
11.根据权利要求6的方法，其特征在于，甘油或水或其混合物被用作粘接剂。
12.根据权利要求11的方法，其特征在于，甘油对水的混合比例是大约为85％的甘油对15％的水。
13.根据在前权利要求中之一项或多项的方法，其特征在于，多个另加的功能性层被置于第一基片和第二基片之间。
14.根据在前的权利要求中之一项或多项的方法，其特征在于，层压工序期间的压力大约为1至10巴。
15.根据权利要求14的方法，其特征在于，层压工序期间的压力大约为1至2巴。
16.根据在前的权利要求中之一项或多项的方法，其特征在于，层压工序期间的温度处于防火装置的热塑范围内，并低于防火装置的起泡沫温度。
17.根据权利要求16的方法，其特征存在于，层压工序期间的温度处于低于防火装置的起泡沫温度10℃至20℃[18°F至36°F]的温度。
18.根据在前的权利要求中之一项或多项的方法，其特征在于，层压工序期间的温度为至少70℃[158°F]。
19.根据在前的权利要求中之一项或多项的方法，其特征在于，层压工序期间的温度为至少80℃[176°F]。
20.根据在前的权利要求中之一项或多项的方法，其特征在于，层压工序期间的温度最高位100℃[212°F]。
21.根据权利要求1至19中之一项或多项的方法，其特征在于，层压工序期间的温度最高为150℃[302°F]。
22根据在前的权利要求中之一项或多项的方法，其特征在于，层压工序的持续时间为大约3至6个小时。
23.根据权利要求22的方法，其特征在于，层压工序的持续时间为四个小时。
24.根据权利要求23的方法，其特征在于，层压工序的执行被分为一个大约为一个小时的加热阶段，一个大约为两个小时的保持阶段和一个大约为一个小时的冷却阶段。
25.根据在前的权利要求中之一项或多项的方法，其特征在于，基片的尺寸大小约为宽度W＝3.21米和长度L＝6.0米。
全文摘要
本发明涉及一种用以制备防火釉面料的方法，釉面料由至少两块扁平基片和一个最好是透明的防火装置组成，该防火装置包括至少一个膜片或者一个至少包括有一个膨胀层的膜片系统，该防火装置被夹在所述基片之间。本发明方法的特征在于防火装置的多个膜片片段被施加在一块第一基片上，在其中膜片片段压盖住装配有防火装置的基片的整个表面。之后，一块第二基片被安置在包括有膜片片段的第一基片上并送入一个压热器内在高压和高温下经历一个粘结处理。
文档编号C03C27/06GK1809453SQ200480017365
公开日2006年7月26日 申请日期2004年6月24日 优先权日2003年7月2日
发明者杰拉尔德·迈耶, 瓦伦蒂诺·维拉瑞, 托拜厄斯·罗斯, 尼古拉斯·维斯, 托马斯·凡尼尔, 保罗·汉德瑞克斯 申请人:绍于腾玻璃集团公司