Brandschutzplatte

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Brandschutzplatte aus einer mit einer bläh­fähigen Masse imprägierten Kernschicht und Deckschichten.

[0002] Brandschutzplatten und -elemente werden überall dort angewandt, wo im Brandfall der Durchtritt des Feuers und die Übertragung von Hitze unter­bunden werden soll. Ein wirksames Mittel zur Verhinderung des Durchtritts von Feuer und Hitze sind sogenannte "intumeszierende" Materialien, die im Brandfall, d.h. bei Temperaturen oberhalb von 100°C, aufblähen, wobei sie einen hitzebeständigen und wärmeisolierenden Schaum bilden.

[0003] Es ist bekannt, Holztüren mit derartigem Material zu beschichten, wobei auch geringe Anteile in die Holzoberfläche eindringen können. Solche Brandschutztüren weisen jedoch keine ausreichende Feuerwiderstandsdauer auf, bzw. müssen mit derart hohen Mengen an Brandschutzmaterial beschich­tet werden, daß die im Brandfall entstehende Schaumschicht und damit verklebte Deckschichten nach relativ kurzer Zeit abfallen.

[0004] Aus der EP-A-123 255 sind Brandschutzelemente bekannt, bei denen das Trägermaterial der Kernschicht anorganischer Natur ist und vorzugsweise aus Mineralfasern besteht, welche mit einem intumeszierenden Mittel im­prägniert sind. Solche Brandschutzelemente benötigen entweder metallische oder verhältnismäßig dicke nichtmetallische Deckschichten und Ausstei­fungsprofile, die ihnen die notwendige Biegefestigkeit verleihen. Daraus hergestellte Brandschutztüren sind daher sehr schwer.

[0005] Der Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, leichte, einfach herzustel­lende Brandschutzplatten mit guter Biegefestigkeit zu entwickeln, die im Brandfall eine hohe Feuerwiderstandsdauer aufweisen.

[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Brandschutzplatte aus Deckschichten B und einer Kernschicht A, die aus einem überwiegend organischen, offenzelligen Material A₁ besteht, welches zumindest teil­weise mit einer hitzeblähfähigen Masse A₂ imprägniert ist, die sich überwiegend im Innern der Kernschicht befindet.

[0007] Es ist überraschend, daß derartige Platten auf Basis eines Trägermate­rials, das organischer Natur und somit brennbar ist, eine Feuerwider­standsdauer aufweisen, die zumindest nicht wesentlich geringer als bei anorganischen Trägermaterialien ist. Gegenüber Platten mit Mineralwolle als Trägermaterial weisen die erfindungsgemäßen Platten eine bessere Biegesteifigkeit auf, da die Kernschicht durch ihre Schubsteifigkeit und den Verbund mit den festen Deckschichten bei Biegebelastung des Verbunds mechanisch mitträgt.

[0008] Die Kernschicht A hat eine Dicke von 2 bis 200 mm, vorzugsweise von 15 bis 100 mm. Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist das offenzellige Material A₁ Waben- oder Schaumstruktur auf und enthält - vor der Impräg­nierung mit der intumeszierenden Masse A₂ - 80 bis 99 Volumenprozent Hohlräume. Die Waben können dabei aus Pappe oder Kunststoff, z.B. auf Basis von Duromerharzen oder Polyurethan bestehen. Als offenzellige Kunststoff-Schäume sind solche aus Duromeren, z.B. Melamin-, Harnstoff- oder Phenolharzen oder Polyurethan geeignet.

[0009] Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform besteht das offenzellige Material A₁ aus gebundenen organischen Fasern, Schnitzeln oder Spänen und enthält - vor der Imprägnierung - 2 bis 30 Volumenprozent Hohlräume. Be­vorzugtes Material A₁ sind zement- oder kunstharzgebundene Holzspan-, Holzwolle- oder Holzfasermassen.

[0010] Das offenzellige Material A₁ ist mit einer intumeszierenden Masse A₂ im­prägniert, die im Brandfall aufbläht. Dafür kommen insbesondere die bekannten Massen auf Basis wäßriger Lösungen von Amin/Formaldehyd-Konden­sationsprodukten in Frage, wie Harnstoff- oder Dicyandiamid/Formaldehyd-­Kondensate, die weitere Zusätze, wie Kohlehydrate, Phosphate und Alkohole (z.B. nach DE-B-23 15 416) enthalten können, ferner wasserhaltige Alkali­silikate (z.B. nach AT-B-237 501).

[0011] Derartige Massen schäumen bei Temperaturen oberhalb von 100°C, insbeson­dere oberhalb von 150°C. Sie bilden dabei einen weitgehend geschlossen­zelligen Schaum mit geringer thermischer Leitfähigkeit, der den Durch­tritt von Sauerstoff und Hitze verhindert und somit feuerbeständig und wärmeisolierend ist. Es ist wesentlich, daß die Masse A₂ überwiegend, vorzugsweise praktisch vollständig, im Innern der Kernschicht, d.h. in deren Hohlräumen imprägniert ist. Dabei ist selbstverständlich nicht ausgeschlossen, daß sich eine dünne Schicht noch an der Oberfläche befin­det, die in manchen Fällen auch zum Verkleben mit den Deckschichten B dienen kann. Es ist jedoch nicht notwendig, daß die Masse A₂ gleichmäßig über die Dicke des offenzelligen Materials A₁ verteilt ist und dieses vollständig durchtränkt. In vielen Fällen genügt es, wenn nur die Rand­bereiche der Kernschicht mit der Masse A₂ imprägniert sind. Im allgemei­nen enthält die Kernschicht die Masse A₂ in einer Menge von 20 bis 300 g Feststoff pro l Gesamtvolumen. Das Imprägnieren kann nach üblichen Metho­den, z.B. durch Eintauchen, Aufspritzen, Aufgießen oder Einrollen der wäßrigen Lösungen der Masse A₂ vorgenommen werden.

[0012] Die Deckschichten B können 0,5 bis 10, vorzugsweise 0,8 bis 8 mm dick sein. Sie dienen Stabilitäts- und Dekorationszwecken und können z.B. aus Holz, gebundenen Holzwerkstoffen, Metall, Kunststoffen, Glas, Keramik oder faserarmierten Massen bestehen.

[0013] Bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist die Brandschutz­platte als Mehrfachsandwich mit einer oder mehreren Zwischenschichten aus dem Material B ausgebildet. Wenn bei länger andauernder Brandschutzbe­lastung eine Kernschicht weggebrannt ist oder sich abgelöst hat, bilden die nächsten Schichten immer noch einen intakten Verbundquerschnitt mit hoher Biegefestigkeit und -steifigkeit.

[0014] Kernschicht und Deckschichten werden auf übliche Weise, z.B. mit Klebern auf Phenolharz-, Melaminharz-, Polyurethan- oder Latex-Basis miteinander verbunden.

[0015] Die erfindungsgemäßen Brandschutzplatten können im Bauwesen, im Fahr­zeug-, Schiffs- und Flugzeugbau, sowie als Lager- und Transport-Behälter Verwendung finden, bevorzugt als Türen, Tore, Trennwände, Böden und Decken.

[0016] Die in den Beispielen genannten Teile beziehen sie auf das Gewicht.

Beispiel 1

[0017] Eine 25 mm dicke Kernschicht aus Pappe-Waben (36 g/l, 95 Volumenprozent Hohlräume) wurde mit einer Menge von 120 g/l Festkörperanteil einer wäßrigen Lösung aus 11 Teile Harnstoff, 14 Teile Dicyandiamid, 23 Teile Ammoniumhydrogenorthophosphat, 14 Teile Formaldehyd, 6 Teile Dextrin und 32 Teile Wasser durch Eintauchen imprägniert. Die Kernschicht wurde beidseitig mit Hilfe eines Klebers auf Phenol/Resorcin/Formaldehyd-Harz- Basis mit zwei 3,8 mm dicken Hartfaser-Deckschichten verbunden.

[0018] Die Feuer-Widerstandsdauer der Brandschutzplatte (Belastung nach der Ein­heitstemperaturkurve gemäß ISO 834) bis zum Durchbrand betrug 32 min; bei einer Vergleichsplatte, die nicht mit der blähfähigen Masse getränkt war, betrug die Feuerwiderstandsdauer nur 12 min.

Beispiel 2

[0019] Eine 25 mm dicke Kernschicht aus Melaminharzschaum einer Dichte von 11 g/l und einem Porenvolumen von 99 % wurde durch Besprühen mit 155 g/l Feststoffanteil einer blähfähigen Masse wie in Beispiel 1 getränkt und mit zwei 1,0 mm Deckschichten aus Stahlblech verbunden.

[0020] Die Feuerwiderstandsdauer (Zeitspanne bis zur Temperaturerhöhung auf 140°C auf der nicht-beflammten Seite) betrug 30 min; bei einer Ver­gleichsplatte nur 13 min.

Beispiel 3

[0021] Eine 25 mm dicke, 470 g/l schwere Holzspanplatte mit 3 Volumenprozent Hohlräumen und relativ poröser Oberfläche wurde in einer Menge von 90 g/l mit einer Tränkmasse wie in Beispiel 1 durch Einrollen imprägniert und mit einem Melaminharz-Kleber mit zwei 3,8 mm dicken Holzfaserplatten verklebt.

[0022] Die Feuerwiderstandsdauer bis zum Durchbrand betrug 70 min, bei einer Vergleichsplatte nur 47 min.

Beispiel 4

[0023] Eine 25 mm dicke, 362 g/l schwere, zementgebundene Holzwolle-Leichtbau­platte (®HERKALIT) mit 15 Volumenprozent Hohlräumen wurde durch Auf­streichen mit einer Masse wie in Beispiel 1 getränkt und mit einem Harn­stoffharz-Kleber mit zwei 3,8 mm dicke Hartfaser-Deckschichten verklebt.

[0024] Die Feuerwiderstandsdauer bis zum Durchbrand betrug 69 min, bei einer Vergleichsplatte nur 25 min.

Ansprüche

1. Brandschutzplatte, bestehend aus

A. einer Kernschicht aus einem offenzelligen Material A₁, das zumindest teilweise mit einer Masse A₂ imprägniert ist, die im Brandfall aufbläht, und

B. stabilen Deckschichten,
dadurch gekennzeichnet, daß das offenzellige Material A₁ überwiegend organischer Natur ist, und die Masse A₂ überwiegend im Innern der Kernschicht imprägniert ist.

2. Brandschutzplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das offenzellige Material A₁ Waben- oder Schaumstruktur aufweist und (vor der Imprägnierung) 80 bis 99 Volumenprozent Hohlräume enthält.

3. Brandschutzplatte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das offenzellige Material A₁ aus Papp- oder Kunststoff-Waben besteht.

4. Brandschutzplatte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das offenzellige Material A₁ aus einem Duromer-Schaum besteht.

5. Brandschutzplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das offenzellige Material A₁ aus gebundenen Fasern, Schnitzeln oder Spänen besteht und (vor der Imprägnierung) 2 bis 30 Volumenprozent Hohlräume enthält.

6. Brandschutzplatte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das offenzellige Material A₁ eine zement- oder kunstharzgebundene Holz­span-, Holzwolle- oder Holzfasermasse ist.

7. Brandschutzplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse A₂ bei Temperaturen oberhalb von 100°C zu einem hitzebestän­digen und wärmeisolierenden Schaum aufbläht.

8. Brandschutzplatte nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse A₂ ein Amin/Formaldehyd-Kondensationsprodukt oder ein wasser­haltiges Alkalisilikat ist.