專利名稱：用以制備一種防火釉面料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用以制備防火釉面料的方法，這種釉面料由至少兩塊扁平基片和一個透明防火裝置組成，其中的防火裝置包括有至少一塊膜片或是一個具有至少一個膨脹層的膜片系統(tǒng)，而這個防火裝置就被夾在基片之間。
為了制備防火釉面料，一種已知的方法是在一種具有至少兩塊玻璃板的釉面料元件內(nèi)使用膨脹材料，形成一個透明的中間層，遇到火時就膨脹。當(dāng)該層膨脹時，所產(chǎn)生的熱的巨大能量被包含在層內(nèi)的水所吸收，促使水蒸發(fā)。在水蒸發(fā)之后，一個泡沫狀的隔熱屏蔽就形成了，這個屏蔽在火勢的繼續(xù)進(jìn)程中擔(dān)負(fù)起為位于防火層后面的玻璃板以及為被防護(hù)的空間的絕熱功能。
在一種已知的方法程序中使用水凝膠來形成這種防火層。這些水凝膠層的主要成分通常是帶有鹽類的混合物的水和穩(wěn)定聚合物。這里，穩(wěn)定聚合物是用作凝膠成形劑的。這樣一種由水凝膠組成的防火層在，例如，德國專利DE3530968號中有敘述。
在已知的用以制備為防火釉面料的膨脹層的方法中，材料最好是通過澆注或膠凝化合樹脂鑄造方法被施加到釉面料內(nèi)的，其中相應(yīng)的材料被施加在相互間隔開的兩塊板之間。
在澆注方法的情況中，膨脹材料被澆注在一塊板上，之后第二塊板被安置在其上。這一方法在，例如，德國初步公布申請(即公開說明書)DE4435843號中有敘述。這里，一種用油灰制成的漏泄防止邊緣被安置在一塊水平方置的玻璃板上，然后一種防火溶液被澆在這玻璃板上。溶液的水通過干燥方法被除去，因而該層即固化而形成一個固體的防火層。
然而，傳統(tǒng)的澆注方法具有許多缺點(diǎn)。例如，為了避免大的厚度和玻璃板上的濕度變化率，玻璃板的耗費(fèi)時間的矯正工作是必須的。這是一個嚴(yán)重的問題，尤其是在大的玻璃板情況下，因為，一般說來，處理這種玻璃板是非常困難的。此外，當(dāng)被施加的材料進(jìn)行干燥時，所產(chǎn)生的不均勻干燥情況由于化學(xué)成分內(nèi)的不均勻和由此造成的在X、Y和Z方向的物理特性，導(dǎo)致產(chǎn)生不小的質(zhì)量問題和不良的著火狀態(tài)。還有，所用的干燥器限定了能夠被處理的玻璃板的尺寸，因而只有非常有限的玻璃板的大小可供選擇。至于功能性材料的成分能夠如何變化同樣受到限制，因為干燥工序是非常敏感的。此外，干燥工序本身是非常耗費(fèi)時間的和很困難予以控制的。
膨脹的防火材料也可以被澆注入已經(jīng)相連接的雙重玻璃板中，在其中兩塊板最好通過一個框架式支持器被安置成相互間隔一個距離。這樣形成的空隙中于是被填以適當(dāng)?shù)牟牧?。這個例子被敘述在，例如，德國初步公布申請(即公開說明書)DE19525263號中。
已知的膠凝化合樹脂鑄造方法具有各種不同的缺點(diǎn)。例如，只有最后的尺寸的生產(chǎn)才是可能的，因為澆注工序只能用于預(yù)先制成的具有一定尺寸框架的雙重釉面料中。這構(gòu)造常常是非常厚和重的。在薄的層的情況中，也產(chǎn)生關(guān)于在較大尺寸上的厚度容差問題。由于凝膠的可流動性，會形成有隆起或者甚至能發(fā)生凝膠和板之間的層裂。還有一個大問題是邊緣封接，這是必需的，以便為被澆注入的凝膠區(qū)域劃定界線。
因此，有需要創(chuàng)設(shè)一種制造防火層的方法，使用這個方法，上述的一些缺點(diǎn)就不會發(fā)生了。一個主要的改進(jìn)在于制造防火層從釉面料元件分開，隔開一段時間以后再裝入其內(nèi)。德國專利DE2815900號，例如，公開了一種用以制造一種膨脹材料的固體層的方法，該膨脹材料由含水的或水化的金屬鹽構(gòu)成，其中流體材料被注入一個模型內(nèi)予以硬化。
德國專利DE2752543號敘述一種用以制造一個帶有至少一個由水化硅酸鈉制成的固體層的透光、阻火的玻璃板的方法，其中該固體層被夾在兩塊玻璃板之間。膨脹層可以，例如，在玻璃板上形成；它可以以自身作為膜片狀提供，或者它也可以包括有好幾層。
德國專利DE3509249號公開了一種用以制造一種透明防火片的方法。這個方法包括將一種可膨脹材料的水溶液涂鍍在一個支承體上，這一層通過加熱予以干燥直至殘留水含量達(dá)到從20％至48％重量的范圍，而這樣獲得的可膨脹材料作為至少一層被涂鍍在至少一塊的釉面料板上。
這種膜片系統(tǒng)通常具有至少一層高度彈性層，因而該膜片系統(tǒng)顯示出有利的機(jī)械性能和能夠非常好地被運(yùn)輸儲存和加工。為了簡化置入不同的周圍環(huán)境中，該膜片系統(tǒng)可以具有至少一個粘接劑層，藉此它就可以被置入一個釉面料元件的各種不同部件內(nèi)并且被附接在所述部件上。
因此，預(yù)制構(gòu)件的防火膜片或膜片系統(tǒng)與尋常的防火裝置相比較具有許多優(yōu)點(diǎn)。一個主要的優(yōu)點(diǎn)在于，例如，可以靈活地選擇準(zhǔn)備制造的防火釉面料元件的大小，因為所用的膜片可以被切成任何想要的大小和以這種形式處理。然而，為了能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)大的釉面料元件，將防火膜片置入釉面料元件則要求有適合于新情況的方法。
在制造層壓安全玻璃的領(lǐng)域中，將功能性膜片置入釉面料元件內(nèi)同樣是一項已知的工序。在這方面，例如，德國專利申請DE3615225A1和10002277A1有敘述專門的方法。然而，這種現(xiàn)有技術(shù)方法并不能有效地適合于將防火膜片置入釉面料元件內(nèi)，因為在安全玻璃的制造上必需有特殊的要求，而這些要求與防火釉面料的不相同。
因此，本發(fā)明的目的就是提供一種方法用以制造防火釉面料，這釉面料包括有一個具有膜片或膜片系統(tǒng)形式的防火裝置。這方法應(yīng)當(dāng)特別適合于制造具有一個大表面面積的防火釉面料元件。
根據(jù)本發(fā)明，這個目的可以通過權(quán)利要求1中的特征來達(dá)成。本發(fā)明的有利的實(shí)施例是權(quán)利要求2至15的題材。
在根據(jù)本發(fā)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兩個扁平的基片和一個透明的防火裝置組成，其中的防火裝置由至少一個膜片或一個具有至少一個膨脹層的膜片系統(tǒng)組成。該防火膜片被置入兩個基片之間。這方法的特征在于防火裝置的數(shù)個膜片片段蓋住了基片的整個表面，這個表面上是準(zhǔn)備設(shè)置防火裝置的。然后一個第二基片被施加在這具有膜片片段的第一基片上而一個層壓工序就在高壓和高溫下進(jìn)行了。
單個的膜片片段最好以這樣一種方式被施加在基片上從而使它們的邊緣相互鄰接和/或少許迭蓋住。這里經(jīng)證明將膜片片段附接在第一基片上是有益的。為此目的防火膜片上可設(shè)置，例如，一個粘接劑層固而膜片片段能夠被粘接上。
各種不同的連接方式可以被用于粘接劑層。例如，水溶性的有機(jī)粘結(jié)劑，諸如聚乙烯醇，纖維素衍生物，醇和/或聚醇被證明為有利的。此外，無機(jī)粘結(jié)劑諸如具有不同模數(shù)和稀釋度的潤濕劑，硅溶膠和/或誰都同樣能使用。在本發(fā)明的一個特別優(yōu)選的實(shí)施例中，粘接劑由甘油或水或混合物組成。在這個情況中最好的是大約85％的甘油和15％的水的混合物。
另一種在防火膜片和玻璃基片之間產(chǎn)生粘接結(jié)合的方法是注入蒸汽形成的粘接劑。在這方面，一個特別好的實(shí)施方式是用水蒸氣。
粘接工序的優(yōu)點(diǎn)，除了別的以外，就是通過適當(dāng)?shù)貙⒛て蚰て到y(tǒng)，粘接劑和基片結(jié)合在一起就能夠避免氣泡被夾入在這層壓件內(nèi)。因此，一個沒有氣泡的和由此視覺上沒有瑕疵的層壓件就能夠形成了。為了這個理由，當(dāng)施加第二基片時使用一種，例如，粘接劑層形成的粘合連接也是有利的。
另一種避免有害的氣泡形成的方法是真空層壓法。這里準(zhǔn)備層壓的裝置系統(tǒng)在一個層壓器內(nèi)松散地相互堆壘在一起。于是進(jìn)行一個抽空工序并存在將該系統(tǒng)予以加熱的可能性。隨后，該系統(tǒng)被置于高溫的大氣壓下以便產(chǎn)生一個無氣泡的帶有膜片系統(tǒng)的基片層壓預(yù)制件。然后在高壓和高溫下進(jìn)行一個層壓工序。
由于所用膜片的熱塑性質(zhì)，在以高壓和高溫的層壓工序期間，鄰接的邊緣被相互熔會在一起以致在成品中就不再能看見了。因此，一個均勻的透明防火層就形成在防火釉面料的整個表面上。所設(shè)想的防火效應(yīng)也在整個表面上獲得保證。
根據(jù)本發(fā)明的方法具有的主要優(yōu)點(diǎn)即具有大表面面積的防火釉面料何以被制造出來。因此，為了要制造一個具有，例如，在玻璃工業(yè)中所用的標(biāo)準(zhǔn)尺寸，如3.21米×6.00米的元件，并不需要一個這樣大小的防火膜片，它將會在運(yùn)用和安裝工序中遇到問題。而是，有可能用多個單個的膜片片段鋪滿整個表面而不會損害將被制出的防火層的質(zhì)量。這樣，具有一個大表面面積的防火釉面料就能以一個簡單的方式制造出來了。具有表面面積的防火釉面料，倒過來，又具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即任何想要的尺寸和形狀的較小元件都能從其分割出來。
在本發(fā)明的一個特別優(yōu)選的實(shí)施例中，在層壓工序期間的壓力大小大約為1巴至10巴。為了避免用作防火的防火膜片的起泡沫效應(yīng)在制造工序期間就已經(jīng)活化，層壓工序期間的溫度必須低于防火裝置的氣泡沫溫度。然而，為了能夠達(dá)到膜片部分的熔化，溫度必須處于防火裝置的熱塑范圍內(nèi)。
下面將會給出從屬權(quán)利要求和優(yōu)先實(shí)施例的描述中所提到的本發(fā)明另外的優(yōu)點(diǎn)，專門特征和有利的改進(jìn)。
在根據(jù)本發(fā)明方法的特別優(yōu)選實(shí)施例中，為了制造防火釉面料，一個膜片或膜片系統(tǒng)被置入于兩塊玻璃板之間。一種混合防火膜片被用作防火裝置。這膜片最好有數(shù)層，其中制至少一層是膨脹性的。在本發(fā)明另一個特別優(yōu)選的實(shí)施例中，該層結(jié)構(gòu)還由一個第三基片所補(bǔ)充。
一個混合的膜片系統(tǒng)可以，例如，通過一個連續(xù)的串聯(lián)方法制成，在其中首先施加一個膜片或膜片層，而另一個膜片或膜片層再施加于其上，以及在需要時可再施加一個或多個膜片和/或一個或多個膜片層。其中至少兩個膜片層具有不同的化學(xué)成分，而至少一個膜片層是阻火的。
在本發(fā)明的意義中，所用的術(shù)語“阻火的”被定義為一個層或膜片能夠吸收火的能量以保護(hù)位于所述層或膜片后面的結(jié)構(gòu)部件或組成部分。
為了要增大該防火裝置的機(jī)械性能，該膜片系統(tǒng)具有至少一個高度彈性層是有利的。此外，為了要簡化應(yīng)用于各種不同環(huán)境，該膜片系統(tǒng)具有至少一個粘結(jié)劑層以用于置入多種環(huán)境中也被證明為有利的。
本發(fā)明的一個特別有利的實(shí)施例，其特征在于該膜片系統(tǒng)的至少一個組成部分具有一個硅質(zhì)基底。其優(yōu)點(diǎn)是可以獲得高的抗火性以及優(yōu)良的機(jī)械性能。由于使用了硅質(zhì)基底防火裝置，所想要的彈性即使在相對低的有機(jī)添加劑含量時就已經(jīng)能達(dá)到了。
在一個可以，例如，作為一個膜片予以層壓的單個層內(nèi)的多種不同性能具有使得防火裝置更容易制造的優(yōu)點(diǎn)。此外，這就有可能，在假空可見范圍的吸收很低的前提下，獲得一個高度的透明性。
在一個單獨(dú)層內(nèi)的成分可以不同，而在相互不同的多個層內(nèi)也同樣可以。
為了使用根據(jù)本發(fā)明的方法制造防火釉面料，防火裝置的多個膜片片段被施加在一個第一基片上。該基片通常是一塊玻璃板，但是其他基片材料也可以使用。使用根據(jù)本發(fā)明的方法特別是，具有大表面面積的防火元件能夠被制造因而基片的尺寸可以是，例如，在工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)尺寸的大小范圍內(nèi)，即寬度W＝3.21米×長度L＝6.00米。然而，較大或較小的基片也可以使用。
為了對制造想要的釉面料元件的需要或有利，可以將玻璃板以各種不同加工步驟預(yù)先予以處理。例如，多個功能性層可以被施加，這將影響特制成的釉面料元件的透視率。
在第一基片上，那些準(zhǔn)備接受防火層的區(qū)域可以蓋以膜片片段。單個的膜片片段可以制成所想要的大小，或者也可以從大表面面積的膜片上切取。從大表面面積的膜片制取的優(yōu)點(diǎn)是想要的任何大小表面面積的膜片片段都能夠切出來。
經(jīng)證明防火膜片在至少一個面上具有一個粘接劑層是特別有利的，從而膜片片段就能夠容易地被施加在第一基片并附接在其上。所用的粘接劑層的粘合力是能夠有利地予以調(diào)整的，因而能購適用于各種不同的周圍材料，諸如玻璃塑料或類似物上。
在本發(fā)明的一個特別優(yōu)選的實(shí)施例中，膜片片段是以這樣一種方式被施加在基片上的，從而使它們的邊緣相互鄰接和/或稍許疊蓋住。當(dāng)為了熔化膜片片段而進(jìn)行的層壓工序中，這些膜片片段以這樣的方式連接在一起使得鄰接邊緣已不再能被看出來而通過根據(jù)本發(fā)明的制造方法制造出的釉面料的外貌沒有受到損害。
根據(jù)本發(fā)明，一個第二基片被施加在具有膜片片段的第一基片上。這個基片也能夠以各種不同的加工步驟經(jīng)過預(yù)先處理。這些可能的加工步驟也包括更多的功能性層。此外，在第二基片施加到第一基片上之前，外加的層就能夠施加到膜片片段上。第二基片最好是通過將各基片相互間予以附接來施加。這里，例如可以使用機(jī)械連接或粘接。
為了要造成一個無氣泡的層壓件，基片層壓件也可以被制成為一個真空層壓件。這里，即將被連接的多層系統(tǒng)在一個層壓器內(nèi)松散地相互堆疊在一起，隨后予以抽空。然后，該系統(tǒng)最好在大氣壓下加以高溫，這樣，一個無氣泡的層壓預(yù)制件就制成了，從而可以經(jīng)受實(shí)際的層壓工序。
為了使單個的膜片片段相互熔合，該層疊結(jié)構(gòu)經(jīng)歷一個在高壓和高溫下的層壓工序。這個層壓工序可以在一種裝置，例如，一個壓熱器內(nèi)進(jìn)行。層壓工序的持續(xù)時間最好是大約3至6個小時。在本發(fā)明一個特別優(yōu)選的實(shí)施例中這層工序歷時4個小時。這包括，例如，一個大約一小時的加熱階段，一個大約兩個小時的保持階段和一個大約一小時的冷卻階段。
為了使膜片片段熔化，層壓工序時的五年度必須處在熱塑范圍內(nèi)。為了使防火裝置不會在釉面料的制造工序時已經(jīng)活化和膨脹，所使用的溫度必須低于防火裝置的起泡沫溫度。經(jīng)證明選擇一個低于特定防火裝置的起泡沫溫度，大約10℃至20℃[18°F至36°F]的溫度是有利的。經(jīng)證明這有利的溫度至少為70℃[158℃]。150℃[302°F]的最高溫度，經(jīng)證明為特別有利。在本發(fā)明的一個特別優(yōu)選的實(shí)施例中，溫度的范圍大約為80℃至100℃[176°F至212°F]。
在層壓工序期間的壓力范圍最好是1巴至10巴。在本發(fā)明一個特別優(yōu)選的實(shí)施例中，壓力是1巴至2巴。
在層壓工序期間，各個膜片片段相互熔合，使膜片部分之間的鄰接邊緣看不出來了，而制成的產(chǎn)品則具有一均勻的透明防火層。此外，防火效應(yīng)在整個表面上都得到保證。
權(quán)利要求
1.一種用以植被防火釉面料的方法，這種釉面料由至少兩塊扁平基片和一個防火裝置組成，其中防火裝置包括有至少一塊膜片或一個具有至少一個膨脹層的膜片系統(tǒng)而防火裝置被夾在基片之間，其特征在于，該方法包括下列步驟--在一個第一基片上施加防火裝置的數(shù)個膜片片段，這些膜片片段蓋住準(zhǔn)備配以防火裝置的基片的整個表面；--將一個第二基片施加在帶有膜片片段的第一基片上；--以高壓和高溫進(jìn)行一個層壓工序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，兩塊以上的基片被制進(jìn)防火釉面料內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2中之一項的方法，其特征在于，多個膜片片段被施加在第一基片之后，其邊緣相互鄰接和/或稍許疊蓋住。
4.根據(jù)在前的權(quán)利要求之一項或多項的方法，其特征在于，多塊基片和膜片片段在一個層壓器內(nèi)相互堆疊成想要的疊層結(jié)構(gòu)，然后予以抽空，之后該系統(tǒng)在高溫下加以大氣壓以制出一個層壓預(yù)制件。
5.根據(jù)在前的權(quán)利要求中之一項或多項的方法，其特征在于，膜片片段被附接在第一和/或第二基片上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其特征在于，膜片片段被牛皮膠膠接在第和一和/或第二基片上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其特征在于，水溶性的有機(jī)粘結(jié)劑被用于粘接工序中。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其特征在于，聚乙烯醇，纖維素衍生物，醇或聚醇被用于粘接工序中。
9.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其特征在于，無機(jī)粘接劑被用于粘接工序中。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其特征在于，具有不同模數(shù)和稀釋度的潤濕劑，硅溶膠和/或水被用于粘接工序中。
11.根據(jù)權(quán)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劑。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其特征在于，甘油對水的混合比例是大約為85％的甘油對15％的水。
13.根據(jù)在前權(quán)利要求中之一項或多項的方法，其特征在于，多個另加的功能性層被置于第一基片和第二基片之間。
14.根據(jù)在前的權(quán)利要求中之一項或多項的方法，其特征在于，層壓工序期間的壓力大約為1至10巴。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其特征在于，層壓工序期間的壓力大約為1至2巴。
16.根據(jù)在前的權(quán)利要求中之一項或多項的方法，其特征在于，層壓工序期間的溫度處于防火裝置的熱塑范圍內(nèi)，并低于防火裝置的起泡沫溫度。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其特征存在于，層壓工序期間的溫度處于低于防火裝置的起泡沫溫度10℃至20℃[18°F至36°F]的溫度。
18.根據(jù)在前的權(quán)利要求中之一項或多項的方法，其特征在于，層壓工序期間的溫度為至少70℃[158°F]。
19.根據(jù)在前的權(quán)利要求中之一項或多項的方法，其特征在于，層壓工序期間的溫度為至少80℃[176°F]。
20.根據(jù)在前的權(quán)利要求中之一項或多項的方法，其特征在于，層壓工序期間的溫度最高位100℃[212°F]。
21.根據(jù)權(quán)利要求1至19中之一項或多項的方法，其特征在于，層壓工序期間的溫度最高為150℃[302°F]。
22根據(jù)在前的權(quán)利要求中之一項或多項的方法，其特征在于，層壓工序的持續(xù)時間為大約3至6個小時。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其特征在于，層壓工序的持續(xù)時間為四個小時。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的方法，其特征在于，層壓工序的執(zhí)行被分為一個大約為一個小時的加熱階段，一個大約為兩個小時的保持階段和一個大約為一個小時的冷卻階段。
25.根據(jù)在前的權(quán)利要求中之一項或多項的方法，其特征在于，基片的尺寸大小約為寬度W＝3.21米和長度L＝6.0米。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用以制備防火釉面料的方法，釉面料由至少兩塊扁平基片和一個最好是透明的防火裝置組成，該防火裝置包括至少一個膜片或者一個至少包括有一個膨脹層的膜片系統(tǒng)，該防火裝置被夾在所述基片之間。本發(fā)明方法的特征在于防火裝置的多個膜片片段被施加在一塊第一基片上，在其中膜片片段壓蓋住裝配有防火裝置的基片的整個表面。之后，一塊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個壓熱器內(nèi)在高壓和高溫下經(jīng)歷一個粘結(jié)處理。
文檔編號C03C27/06GK1809453SQ200480017365
公開日2006年7月26日 申請日期2004年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月2日
發(fā)明者杰拉爾德·邁耶, 瓦倫蒂諾·維拉瑞, 托拜厄斯·羅斯, 尼古拉斯·維斯, 托馬斯·凡尼爾, 保羅·漢德瑞克斯 申請人:紹于騰玻璃集團(tuán)公司