EP3670738A1 - Textile heat, fire and/or smoke protection material - Google Patents
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- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06N—WALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06N2211/00—Specially adapted uses
- D06N2211/12—Decorative or sun protection articles
- D06N2211/26—Vehicles, transportation
- D06N2211/263—Cars
Definitions
- EP 1 429 104 discloses a thermal camouflage tarpaulin for covering heat sources against detection of thermal imaging cameras.
- the aluminum powder is contained in a coating based on silicone elastomer and / or polyurethane.
- the carrier textile includes glass filament.
- the thermal camouflage can only be exposed to high temperatures of over 1000 ° C for periods of a few minutes and is therefore not powerful enough for use in the high temperature range.
- the textile, flat substrate can be a fabric, scrim or fleece.
- the fabric, scrim or fleece can be fibers, in particular glass fibers or include mineral fibers.
- Polyaramide fibers for example Kevlar, or oxidized, thermally stabilized polyacrylonitrile (PAN) fibers, for example Panox®, are also conceivable.
- the metal pigments can be in the form of flakes or flakes and / or have a maximum diameter in the area of 1 to 100 ⁇ m, preferably 5 to 45 ⁇ m, which can be determined by sieve analysis.
- the metal pigments of the non-leafing type which are distributed uniformly in the film matrix are preferably used.
- the metal pigments are preferably used in the form of a VOC-free paste for aqueous systems.
- the dispersion or emulsion can contain organic solvents. However, the solvent content should not exceed 6% by weight. A low solvent content helps to protect the environment on the one hand and increases occupational safety on the other.
- the dispersion or emulsion preferably has a pH between 6 and 10 at the time of application.
- the solids content of the dispersion or emulsion is preferably above 50 percent by weight and particularly preferably between 60 and 80 percent by weight.
- the viscosity values were determined using the Brookfield method with a Brookfield DVI +. The measurements for the viscosities from 500 to 40,000 mPa ⁇ s were carried out at 23 ° C with a spindle 4 at 20 rpm.
- An isoGLAS filament fabric (GIVIDI) with a weight of 420 g / m 2 and a thickness of 0.5 mm was used as the textile, flat substrate.
- Table 1 lists the raw materials for two exemplary aqueous coatings.
- the isoGLAS filament fabric (approx. 60 x 30 cm) was coated on one side with the respective aqueous formulation for PK1 or PK2 (approx. 80 g / m 2 , dry). The sample was then dried in an oven at 50 ° C. for 20 minutes and activated at 230 ° C. for 20 minutes. The sample sizes required for the test methods (to be taken from the method specification in each case) were cut. Storage of samples for one day.
- an isoGLAS filament fabric (GIVIDI) with a weight of 420 g / m 2 and a thickness of 0.5 mm (approx. 60 x 30 cm) was provided.
- an aqueous formulation consisting of 35% by weight heat-sealable adhesive based on aqueous ethylene-acrylic acid copolymer dispersion (nolax S35.3110), 52% by weight aqueous Me / Ph-Si resin emulsion (50% solids content, Silres MPF 52 M from Wacker Silicone), 13% by weight calcined kaolin (Kamin 70), 0.02% by weight defoamer (Agitan 701, Münzing) and 0.5% by weight dispersant.
- aqueous formulation consisting of 35% by weight heat-sealable adhesive based on aqueous ethylene-acrylic acid copolymer dispersion (nolax S35.3110), 52% by weight aqueous Me / Ph-Si
- the aqueous formulation was applied to the matt side of an aluminum foil with a thickness of 25 ⁇ m (approx. 70 g / m 2 ).
- the isoGLAS filament fabric (a piece of approx. 20x30cm) was placed lengthways (with the back downwards) directly into the still wet film and pressed on evenly.
- the swatch was oven dried at 50 ° C for 20 minutes and activated at 230 ° C for 20 minutes. The sample sizes required for the test methods were cut. Storage of samples for one day.
- test specimens were placed on a stainless wire mesh made of tungsten.
- An infrared source was arranged below the test specimen at a distance of 20 mm from the grate.
- a Krelus quartz heater with a nominal power of 2KW was used as the infrared heater.
- the firing test was carried out using a BBW kiln from Wazau, Berlin.
- the test specimens (including comparison samples) were cut to a size of 56 cm x 16 cm and fixed on a support.
- the Bunsen burner was lit and left to burn for at least 2 minutes before the start of the test.
- the burner was then aimed at the specimen at a distance of 2 cm from the test specimen.
- the test specimen was flamed horizontally for 5 seconds (ignition test) and horizontally for 15 seconds (flammability test).
Landscapes
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Textiles Hitze-, Brand- und/oder Rauchschutzmaterial, umfassend ein textiles, flächiges Substrat, das mit einer Polymerzusammensetzung beschichtet ist, wobei die Polymerzusammensetzung ein vernetzten Silikonharz und Metall-Pigmente enthält, ein Verfahren zur Herstellung eines textilen Hitze-, Brand- und/oder Rauchschutzmaterials sowie die Verwendung einer textilen Struktur als Hitzeprotektoren in Fahrzeugen und als Brand- und Hitzeschutz in Gebäuden.The invention relates to a textile heat, fire and / or smoke protection material, comprising a textile, flat substrate which is coated with a polymer composition, the polymer composition containing a crosslinked silicone resin and metal pigments, a process for producing a textile heat, Fire and / or smoke protection material and the use of a textile structure as heat protectors in vehicles and as fire and heat protection in buildings.
Description
Die Erfindung betrifft ein textiles Hitze-, Brand- und/oder Rauchschutzmaterial, umfassend ein textiles, flächiges Substrat, das mit einer Polymerzusammensetzung beschichtet ist, wobei die Polymerzusammensetzung ein vernetztes Polysiloxan und Metall-Pigmente enthält, ein Verfahren zur Herstellung eines textilen Hitze-, Brand- und/oder Rauchschutzmaterials sowie die Verwendung eines textilen Hitze-, Brand- und/oder Rauchschutzmaterials gemäss den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche als Hitzeprotektor.The invention relates to a textile heat, fire and / or smoke protection material, comprising a textile, flat substrate which is coated with a polymer composition, the polymer composition containing a crosslinked polysiloxane and metal pigments, a process for producing a textile heat, Fire and / or smoke protection material and the use of a textile heat, fire and / or smoke protection material according to the preambles of the independent claims as a heat protector.
Für die Verbrennung von Abgasen, beispielsweise im Motorraum oder Abgasanlagen, sind hohe Verbrennungstemperaturen notwendig. Kabel und Schläuche, welche bei solchen Anlagen (Turboladern, Flammrohren, Katalysatoren) zum Einsatz kommen und häufig aus Elastomeren bestehen, müssen auf Dauer vor solch hohen Temperaturen geschützt werden, um deren frühe Alterung und Ermüdung zu verhindern. Ermüdete Elastomere können reissen oder platzen, was weitere Schäden und schlimmstenfalls Fahrzeugbrände zur Folge haben kann.High combustion temperatures are necessary for the combustion of exhaust gases, for example in the engine compartment or exhaust systems. Cables and hoses that are used in such systems (turbochargers, flame tubes, catalysts) and often consist of elastomers must be protected against such high temperatures in the long term in order to prevent their early aging and fatigue. Fatigued elastomers can tear or burst, which can result in further damage and, in the worst case, vehicle fire.
Um die Schläuche oder Kabel vor heiss/kalt Zyklen zu schützen werden Hitzeschutzmaterialien eingesetzt. Diese können kaschiert sein, z.B. mit einer Alufolie, einem reflektierenden Coating oder einem Glasgewebe. Zur Kaschierung verwendet werden zumeist Mehrkomponenten-Systeme, welche einen Vorstrich, eine zusätzliche Bindung und/oder einen Rückenstrich erfordern. Teilweise werden Systeme verwendet, die keine ausreichende Hitzebeständigkeit bei Temperaturen > 300°C aufweisen. Schliesslich sind Farbe, Lacke und Beschichtungen bekannt, die aber nicht auf textile Strukturen sondern auf flächige Vorrichtungen aufgetragen werden und damit gegenüber Textilen an Flexibilität und Verformbarkeit einbüssen.Heat protection materials are used to protect the hoses or cables from hot / cold cycles. These can be laminated, for example with an aluminum foil, a reflective coating or a glass fabric. Multicomponent systems are usually used for lamination, which require a primer, an additional bond and / or a backstroke. In some cases, systems are used that do not have sufficient heat resistance at temperatures> 300 ° C. Finally, paint, lacquers and coatings are known, but they are not applied to textile structures but to flat devices and thus lose flexibility and deformability compared to textiles.
In
Aus
Aus
In
Es ist daher Aufgabe der Erfindung die Nachteile des Stands der Technik zu überwinden. Insbesondere soll eine flexible Struktur zur Isolation gegen Hitze und zum Schutz vor Brand und/oder Rauch bereitgestellt werden. Die Struktur sollte über längere Zeiträume hinweg widerstandsfähig gegenüber hohen Temperaturen sein, insbesondere auch tauglich sein für den Einsatz im Automotivbereich. Die Herstellung soll einfach und kosteneffizient sein.It is therefore an object of the invention to overcome the disadvantages of the prior art. In particular, a flexible structure for insulation against heat and protection against fire and / or smoke is to be provided. The structure should be resistant to high temperatures over long periods of time, and in particular also be suitable for use in the automotive sector. Manufacturing should be simple and cost effective.
Die Erfindung betrifft ein textiles Hitze-, Brand- und/oder Rauchschutzmaterial, umfassend ein textiles, flächiges Substrat, das mit einer Polymerzusammensetzung beschichtet oder ganz oder teilweise imprägniert ist, wobei die Polymerzusammensetzung ein vernetztes Polysiloxan und Metall-Pigmente enthält.The invention relates to a textile heat, fire and / or smoke protection material, comprising a textile, flat substrate which is coated or completely or partially impregnated with a polymer composition, the polymer composition containing a crosslinked polysiloxane and metal pigments.
Unter vernetztem Polysiloxan im Sinne dieser Erfindung ist ein Polysiloxan zu verstehen, welches aus Polymerisationsreaktionen, insbesondere Kondensationsreaktionen, von Silikonharz hervorgegangen ist.Crosslinked polysiloxane in the sense of this invention is to be understood as a polysiloxane which has arisen from polymerization reactions, in particular condensation reactions, of silicone resin.
Ein Silikonharz im Sinne dieser Erfindung ist zu vernetztem Polysiloxan aushärtbar; beim Silikonharz ist ein Teil der Silizium-Atome im Harz schon vor dem Aushärten wechselseitig über Sauerstoff-Atome in verzweigten Strukturen verbunden. Das Silikonharz ist hergestellt aus einer Vorvernetzungsreaktion von Oligosiloxanen, welche Einheiten der Formel
-(R1R2Si-O)n-
umfassen, wobei R1 und R2 unabhängig voneinander für Hydrogen-, Hydroxy-, Alkoxy, Alkyl-, Aryl-, Vinylgruppen stehen und n für eine natürliche Zahl zwischen 1 und 100, bevorzugt zwischen 5 und 60 steht. Bevorzugt weisen die Oligosiloxane an den Stellen R1, R2 zumindest teilweise reaktive Gruppen, insbesondere Hydrogen-, Hydroxy- und/oder Alkoxygruppen auf. Besonders bevorzugt weisen die Oligosiloxane an den Stellen R1, R2 zusätzlich zu den Hydrogen-, Hydroxy- und/oder Alkoxygruppen teilweise organische Seitengruppen, insbesondere Alkyl- und/oder Aryl-Seitengruppe, insbesondere Methyl- und/oder Phenyl-Seitengruppen oder Kombinationen davon auf. Das Silikonharz kann in Form einer Emulsion oder Dispersion vorliegen.A silicone resin in the sense of this invention can be cured to form crosslinked polysiloxane; In the case of silicone resin, some of the silicon atoms in the resin are mutually linked via oxygen atoms in branched structures before curing. The silicone resin is made from a pre-crosslinking reaction of oligosiloxanes, which units of the formula
- (R 1 R 2 Si-O) n -
comprise, where R1 and R2 independently of one another represent hydrogen, hydroxyl, alkoxy, alkyl, aryl, vinyl groups and n stands for a natural number between 1 and 100, preferably between 5 and 60. The oligosiloxanes preferably have at least partially reactive groups, in particular hydrogen, hydroxyl and / or alkoxy groups, at positions R 1 , R 2 . Particularly preferably, the oligosiloxanes at positions R 1 , R 2 have, in addition to the hydrogen, hydroxyl and / or alkoxy groups, some organic side groups, in particular alkyl and / or aryl side groups, in particular methyl and / or phenyl side groups or combinations of it on. The silicone resin can be in the form of an emulsion or dispersion.
Die Polymerzusammensetzung, aufweisend ein vernetztes Polysiloxan und Metall-Pigmente, enthält bevorzugt ≥ 60 Gew.-%, besonders bevorzugt ≥ 70 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt ≥ 80 Gew.-% vernetztes Polysiloxan.The polymer composition comprising a crosslinked polysiloxane and metal pigments preferably contains 60 60% by weight, particularly preferably 70 70% by weight and very particularly preferably 80 80% by weight of crosslinked polysiloxane.
Ein erfindungsgemässes vernetztes Polysiloxan kann eine hohe Dichte aufweisen; es kann hart aber flexibel sein. Ein erfindungsgemässes vernetztes Polysiloxan hat sich gegenüber alternativen Polymeren, beispielsweise silikonbasierten Elastomeren, als besonders hitzebeständig erwiesen. Isolationsmaterialien basierend auf erfindungsgemässem vernetztem Polysiloxan zeichnen sich dadurch aus, dass sie auch bei Temperaturen über 800°C nicht brennbar sind.A crosslinked polysiloxane according to the invention can have a high density; it can be tough but flexible. A crosslinked polysiloxane according to the invention has proven to be particularly heat-resistant compared to alternative polymers, for example silicone-based elastomers. Insulation materials based on crosslinked polysiloxane according to the invention are distinguished by the fact that they are non-flammable even at temperatures above 800 ° C.
Bekannte Formulierungen aus dem Hitzeschutzbereich, beispielsweise Hitze-, Brand- und/oder Rauchschutzmaterialien auf Polyurethan- und/oder Polydimethylsiloxan-Basis, können hohe Temperaturen nicht auf Dauer, also nur über einige Minuten hinweg, überstehen. Eine erfindungsgemäss beschichtete textile Struktur zeigt dagegen eine hohe Hitzereflektionswirkung, auch wenn sie Temperaturen > 450°C über eine lange Dauer, bis zu 150 Stunden, ausgesetzt ist. Die Hitzereflektionswirkung wurde als Hitze-Delta nach der Schwerentflammbarkeits-Prüfnorm DBL 5307-5.2 der Automobilindustrie (Mercedes-Benz AG) bestimmt. Dabei ist das Hitze-Delta die Differenz zwischen einer ersten Temperatur, die an einer ersten Seite eines Probenkörpers, die einer Hitzequelle zugewandt ist, gemessen wird, und einer zweiten Temperatur, die auf der der ersten Seite gegenüberliegenden Seite des Probenkörpers, die von der Hitzequelle abgewandt ist, gemessen wird. Die Details der Prüfanordnung sind den nachfolgenden Beispielen zu entnehmen.Known formulations from the heat protection sector, for example heat, fire and / or smoke protection materials based on polyurethane and / or polydimethylsiloxane, cannot withstand high temperatures in the long term, that is to say only for a few minutes. A textile structure coated according to the invention, on the other hand, exhibits a high heat reflection effect, even if it is exposed to temperatures> 450 ° C. over a long period, up to 150 hours. The heat reflection effect was determined as a heat delta according to the flame retardancy test standard DBL 5307-5.2 of the automotive industry (Mercedes-Benz AG). The heat delta is the difference between a first temperature measured on a first side of a specimen facing a heat source and a second temperature on the opposite side of the specimen from the heat source is turned away, is measured. The details of the test arrangement can be found in the examples below.
Wenn ein erfindungsgemässes textiles Brand- und/oder Rauchschutzmaterial einer Schwerentflammbarkeits-Prüfung nach DBL 5307-5.2 unterzogen wird, bleibt das Hitze-Delta bei Temperaturen bis zu 500°C im Wesentlichen über mehrere Stunden hinweg konstant. Die beschichtete Struktur verliert auch nach mehreren Stunden im Thermoofen keine wesentlichen Anteile des Metallpigments. Nach 120 Minuten bei 800°C haftet das Metallpigment weiterhin am Textil. Brennbarkeit wird auch bei Temperaturen > 800°C nicht beobachtet.If a textile fire and / or smoke protection material according to the invention is subjected to a flame retardant test in accordance with DBL 5307-5.2, the heat delta remains constant for several hours at temperatures up to 500 ° C. The coated structure does not lose any significant proportions of the metal pigment even after several hours in the thermal furnace. After 120 minutes at 800 ° C, the metal pigment continues to adhere to the textile. Flammability is not observed even at temperatures> 800 ° C.
Das erfindungsgemässe Textil eignet sich insbesondere für den Einsatz als Rauchschürze im Sinne der europäischen Norm für die Rauch- und Wärmefreihaltung DIN EN 12101. Das Textil ist jedoch auch geeignet für den Einsatz in der Automotiv-Industrie. Das Textil zeigt sehr gute Resultate im Medienbeständigkeitstest nach Norm ASTM D896-04, beispielsweise gegenüber Benzin, Diesel, Motorenöl, Bremsflüssigkeit, Bremsreiniger und Streusalzlösungen.The textile according to the invention is particularly suitable for use as a smoke apron in the sense of the European standard for smoke and heat control DIN EN 12101. However, the textile is also suitable for use in the automotive industry. The textile shows very good results in the media resistance test according to ASTM D896-04, for example against petrol, diesel, motor oil, brake fluid, brake cleaner and road salt solutions.
Das vernetzte Polysiloxan kann ein vernetztes Polysiloxan mit organischen Seitengruppen sein, wobei die Seitengruppen unabhängig voneinander sind und vorzugsweise ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Alkyl-, Aryl-, Hydrogen-, Hydroxy- und Alkoxy-, sowie Kombinationen hiervon. Bevorzugt weist das vernetzte Polysiloxan zumindest teilweise Seitenketten auf mit Phenylgruppen, Methylgruppen und/oder Kombinationen davon. Die Verwendung von Phenyl-Seitengruppen hat den Vorteil, dass eine besonders hohe Hitzebeständigkeit des beschichteten oder imprägnierten Substrats erzielbar ist. Zudem haben Phenylgruppen eine höhere Kompatibilität mit anderen Harzen und mit Füllstoffen.The crosslinked polysiloxane can be a crosslinked polysiloxane with organic side groups, the side groups being independent of one another and preferably being selected from the group consisting of alkyl, aryl, hydrogen, hydroxy and alkoxy, and combinations thereof. The crosslinked polysiloxane preferably has at least partially side chains with phenyl groups, methyl groups and / or combinations thereof. The use of side phenyl groups has the advantage that a particularly high heat resistance of the coated or impregnated substrate can be achieved. In addition, phenyl groups are more compatible with other resins and with fillers.
Die Polymerzusammensetzung kann wenigstens ein weiteres Polymer enthalten, welches von vernetztem Polysiloxan unterschiedlich ist. Beispielsweise kann die Polymerzusammensetzung neben vernetztem Polysiloxan wenigstens ein weiteres Polymer enthalten, das ausgewählt ist aus der Gruppe: Polyacrylat, Ethylen-Acrylsäure-Copolymer, Ethylen-Methacrylsäure-Copolymer, Styrol-Acrylat-Copolymer, Ethylen-Vinylacetat-Copolymer, Acrylat-Urethan-Copolymer, Polyurethan-Copolymer, Vinylchlorid-Ethylen, Vinylchlorid-Vinylacetat, Vinylchlorid-Vinylacetat-Ethylen Copolymer und Kombinationen davon. Das weitere Polymer kann in Form einer Co-Emulsion oder Co-Dispersion bereitgestellt worden sein.The polymer composition can contain at least one further polymer which is different from cross-linked polysiloxane. For example, in addition to crosslinked polysiloxane, the polymer composition can contain at least one further polymer which is selected from the group: polyacrylate, ethylene-acrylic acid copolymer, ethylene-methacrylic acid copolymer, styrene-acrylate copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, acrylate-urethane Copolymer, polyurethane copolymer, vinyl chloride-ethylene, vinyl chloride-vinyl acetate, vinyl chloride-vinyl acetate-ethylene copolymer and combinations thereof. The further polymer can have been provided in the form of a co-emulsion or co-dispersion.
Die Polymerzusammensetzung, aufweisend ein vernetztes Polysiloxan, wenigstens ein weiteres Polymer und Metall-Pigmente, enthält bevorzugt zwischen 5 und 30 Gew.-% Anteile des wenigstens einen weiteren Polymers, besonders bevorzugt zwischen 10 und 20 Gew.-% Anteilen.The polymer composition, comprising a crosslinked polysiloxane, at least one further polymer and metal pigments, preferably contains between 5 and 30% by weight of the at least one further polymer, particularly preferably between 10 and 20% by weight.
Eine Polymerzusammensetzung enthaltend neben vernetztem Polysiloxan wenigstens ein weiteres geeignetes Polymer erweist sich als elastischer, als flexibler, weniger spröde und damit als geeigneter für die Beschichtung eines textilen Substrats. Die Polymerzusammensetzung enthaltend wenigstens ein weiteres geeignetes Polymer haftet zudem besser am Substrat; sie bröckelt beim Falten, Raffen und Knicken des Substrats nicht ab. Zudem kann das weitere Polymer so gewählt werden, dass die Alupigmente besser eingebunden werden.A polymer composition containing, in addition to crosslinked polysiloxane, at least one other suitable polymer proves to be more elastic, more flexible, less brittle and therefore more suitable for coating a textile substrate. The polymer composition containing at least one other suitable polymer also adheres better to the substrate; it does not crumble when the substrate is folded, gathered and folded. In addition, the additional polymer can be selected so that the aluminum pigments are better integrated.
Das textile, flächige Substrat kann ein Gewebe, Gelege oder Vlies sein. Das Gewebe, Gelege oder Vlies kann Fasern, insbesondere Glasfasern oder Mineralfasern umfassen. Denkbar sind auch Polyaramid Fasern, z.B. Kevlar, oder oxidierte, thermisch stabilisierte Polyacrylnitril-(PAN)-Fasern, z.B. Panox®.The textile, flat substrate can be a fabric, scrim or fleece. The fabric, scrim or fleece can be fibers, in particular glass fibers or include mineral fibers. Polyaramide fibers, for example Kevlar, or oxidized, thermally stabilized polyacrylonitrile (PAN) fibers, for example Panox®, are also conceivable.
Textile Strukturen sind flexibel, faltbar, raffbar und nachgiebig. Sie können einfach an die Bedürfnisse des Einsatzortes angepasst werden, etwa an komplexe Kabel- oder Schlauchstrukturen. Dabei werden überflüssige Materialkosten vermieden und es wird verhindert, dass überflüssiges Material stört, etwa im Motorraum. Bei Brandschutzinstallationen können textile Strukturen platzsparend bereitgestellt werden, etwa als Rauchschutzvorhänge oder Hitzeschutzrolläden. Ihre Flexibilität zeichnet textile Strukturen insbesondere gegenüber flächigen Schutzwänden oder Isolationsplatten aus. Gleichzeitig sind Textilstrukturen im Vergleich zu Lacken oder Farben dank der Gewebe-, Gelege- oder Vliesstruktur widerstandsfähiger. Sie bieten einen vorteilhaften Kompromiss zwischen Isolationssubstanz und Anpassbarkeit an die Platzverhältnisse am Einsatzort.Textile structures are flexible, foldable, gatherable and flexible. They can be easily adapted to the needs of the place of use, such as complex cable or hose structures. This avoids unnecessary material costs and prevents unnecessary material from interfering, for example in the engine compartment. In fire protection installations, textile structures can be provided in a space-saving manner, for example as smoke protection curtains or heat protection roller shutters. Their flexibility distinguishes textile structures, particularly in relation to flat protective walls or insulation panels. At the same time, textile structures are more resistant than varnishes or paints thanks to the fabric, scrim or fleece structure. They offer an advantageous compromise between insulation substance and adaptability to the space available on site.
Die Metallpigmente weisen eine hohe Hitzestabilität auf. Sie sind bevorzugt Aluminium-Pigmente. Denkbar sind auch Pigmente aus Chrom, Silber oder Kupfer, zusätzlich oder alternativ zu den Aluminium Pigmenten. Aluminium ist aufgrund des geeigneten Schmelzpunktes und wirtschaftlicher Überlegungen bevorzugt.The metal pigments have high heat stability. They are preferably aluminum pigments. Pigments made of chrome, silver or copper are also conceivable, in addition or as an alternative to the aluminum pigments. Aluminum is preferred due to the suitable melting point and economic considerations.
Die Metall-Pigmente können plättchen- oder flockenförmig sein und/oder in der Fläche einen maximalen Durchmesser von 1 bis 100 µm, bevorzugt 5 bis 45 µm, aufweisen, bestimmbar durch Siebanalyse. Bevorzugt werden die Metall-Pigmente vom non-leafing Typ verwendet, die sich gleichmässig in der Filmmatrix verteilen. Bevorzugt werden die Metall-Pigmente in Form einer VOC-freien Paste für wässrige Systeme verwendet.The metal pigments can be in the form of flakes or flakes and / or have a maximum diameter in the area of 1 to 100 μm, preferably 5 to 45 μm, which can be determined by sieve analysis. The metal pigments of the non-leafing type which are distributed uniformly in the film matrix are preferably used. The metal pigments are preferably used in the form of a VOC-free paste for aqueous systems.
Das textile, flächige Substrat, ist mit einer Polymerzusammensetzung beschichtet oder ganz oder teilweise imprägniert, wobei diese Polymerzusammensetzung bevorzugt Metall-Pigmente enthält in einem Mindest-Anteil an der Polymerzusammensetzung von 7 Gew.-%, bevorzugt zwischen 10 und 25 Gew-%, besonders bevorzugt zwischen 12 und 20 Gew.-%. Ein relativ hoher Anteil an Metall-Pigmenten kann die Hitzebeständigkeit des Hitze-, Brand- und Rauchschutzmaterials besser gewährleisten.The textile, flat substrate is coated or completely or partially impregnated with a polymer composition, this polymer composition preferably containing metal pigments in a minimum proportion of the polymer composition of 7% by weight, preferably between 10 and 25% by weight, particularly preferably between 12 and 20% by weight. A relatively high proportion of metal pigments can better guarantee the heat resistance of the heat, fire and smoke protection material.
Das textiles Hitze-, Brand- und/oder Rauchschutzmaterial kann so beschaffen sein, dass das Substrat nur einseitig beschichtet ist. Trotz der Einfach-Beschichtung weist das Hitze-, Brand- und/oder Rauchschutzmaterial die erforderliche Hitze- und Brennbeständigkeit auf.The textile heat, fire and / or smoke protection material can be such that the substrate is only coated on one side. Despite the simple coating, the heat, fire and / or smoke protection material has the required heat and fire resistance.
Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Herstellung eines textilen Hitze-, Brand- und/oder Rauchschutzmaterials, bevorzugt eines textilen Hitze-, Brand- und/oder Rauchschutzmaterials wie oben beschrieben, umfassend die Schritte:
- Bereitstellen eines textilen, flächigen Substrats;
- Auftragen einer Dispersion oder Emulsion auf zumindest einen Teil des Substrats, wobei die Dispersion oder Emulsion ein emulgiertes oder dispergiertes Silikonharz und Metall-Pigmente enthält;
- Aushärten der aufgetragenen Dispersion oder Emulsion zu einer Beschichtung.
- Providing a textile, flat substrate;
- Applying a dispersion or emulsion to at least a portion of the substrate, the dispersion or emulsion containing an emulsified or dispersed silicone resin and metal pigments;
- Curing the applied dispersion or emulsion to form a coating.
Als textiles, flächiges Substrat kann wie weiter oben beschrieben ein Gewebe, Gelege oder Vlies dienen, gegebenenfalls aus Glasfasern oder Mineralfasern.As described above, a textile, fabric or nonwoven, optionally made of glass fibers or mineral fibers, can serve as the textile, flat substrate.
Unter Dispersion oder Emulsion im Sinne dieser Erfindung wird verstanden, dass neben den dispergierten Metall-Pigmenten die weiteren Zusätze, insbesondere Silikonharz, weitere Polymere, Füllstoffe, Zusatzstoffe zur Unterdrückung der Brennbarkeit, in dispergiertem und/oder emulgiertem Zustand vorliegen können.For the purposes of this invention, dispersion or emulsion means that in addition to the dispersed metal pigments, the others Additives, in particular silicone resin, other polymers, fillers, additives to suppress flammability, can be present in a dispersed and / or emulsified state.
Vorzugsweise ist das Silikonharz herstellbar aus Oligosiloxanen mit Seitengruppen und Kettenlängen, wie weiter oben definiert. Besonders bevorzugt weist das Silikonharz, zusätzlich zu den Hydrogen-, Hydroxy- und/oder Alkoxygruppen, Seitenketten mit Methyl- und/oder Phenylgruppen und Kombinationen davon auf, da solche Silikonharze zu besonders hitzebeständigen Beschichtungen reagieren, wie oben beschrieben. Die Silikonharzemulsion kann eine Methyl/Phenyl-Silikonharzemulsion (Me/Ph-Si Harz) seinThe silicone resin can preferably be produced from oligosiloxanes with side groups and chain lengths, as defined above. The silicone resin particularly preferably has, in addition to the hydrogen, hydroxyl and / or alkoxy groups, side chains with methyl and / or phenyl groups and combinations thereof, since such silicone resins react to form particularly heat-resistant coatings, as described above. The silicone resin emulsion can be a methyl / phenyl silicone resin emulsion (Me / Ph-Si resin)
Hydroxy- oder Alkoxygruppen als Seitengruppe der Siloxan-Hauptketten des Silikonharzes führen zu besserer Aushärtung. Während der Aushärtung werden Kondensationsreaktionen von Polysiloxansegmenten untereinander begünstigt. Reaktionen können jedoch auch zwischen Silikonharz einerseits und Füllstoffen, anderen Harzen, weiteren monomeren oder präpolymeren Anteilen in Co-Dispersion oder Co-Emulsion, anderen Additiven und/oder Substraten andererseits erfolgen.Hydroxy or alkoxy groups as a side group of the siloxane main chains of the silicone resin lead to better curing. During curing, condensation reactions between polysiloxane segments with one another are promoted. However, reactions can also take place between silicone resin on the one hand and fillers, other resins, further monomeric or prepolymeric fractions in co-dispersion or co-emulsion, other additives and / or substrates on the other hand.
Es ist bevorzugt, dass auf nur eine Oberseite des textilen, flächigen Substrats die Dispersion oder Emulsion aufgetragen wird. Auch bei einfachem Strich werden die vorteilhaften Eigenschaften wie oben beschrieben erzielt, insbesondere besteht das einfach beschichtete Substrat die Schwerentflammbarkeits-Prüfnorm DBL 5307 und erfüllt die Rauch- und Wärmefreihaltungsnorm nach DIN EN 12101. Dafür sind keine weiteren Beschichtungen notwendig, was das Verfahren zeitsparend und effizient macht.It is preferred that the dispersion or emulsion is applied to only one upper side of the textile, flat substrate. Even with a simple line, the advantageous properties are achieved as described above, in particular the simple coated substrate passes the flame retardant test standard DBL 5307 and meets the smoke and heat control standard according to DIN EN 12101. No further coatings are required for this, which saves the process time and is efficient power.
Das Silikonharz liegt beim Auftrag in Form einer Dispersion oder Emulsion, bevorzugt in Form einer wässrigen Dispersion vor. Die Silikonharzdispersion kann als Einkomponentensystem vorliegen. Ein solches Einkomponentensystem kann unter Wäremeintrag einfach vernetzt werden. Die Handhabung eines solchen Einkomponentensystems ist relativ einfach. Zudem können im Vergleich zu Mehrkomponenten-Systemen Materialkosten eingespart werden.When applied, the silicone resin is in the form of a dispersion or emulsion, preferably in the form of an aqueous dispersion. The silicone resin dispersion can exist as a one-component system. Such a one-component system can easily be cross-linked with heat input. The handling of such a one-component system is relatively simple. In addition, material costs can be saved compared to multi-component systems.
Die Dispersion oder Emulsion kann eine Co-Dispersion oder Co-Emulsion enthalten. Dabei liegt neben dem Silikonharz zusätzliche ein Polymer, welches von Polysiloxan verschieden ist, in der Dispersion oder Emulsion vor, vorzugsweise liegt eine Co-Dispersion aufweisend Polyacrylate, Ethylen-Acrylsäure-Copolymere, Ethylen-Methacrylsäure-Copolymere, Styrol-Acrylat-Copolymere, Ethylen-Vinylacetat-Copolymere, Acrylat-Urethan-Copolymere, PolyurethanCopolymere, Vinylchlorid-Ethylen, Vinylchlorid-Vinylacetat, Vinylchlorid-Vinylacetat-Ethylen Copolymere und/oder Kombinationen davon vor.The dispersion or emulsion can contain a co-dispersion or co-emulsion. In addition to the silicone resin, a polymer which is different from polysiloxane is also present in the dispersion or emulsion, preferably a co-dispersion comprising polyacrylates, ethylene-acrylic acid copolymers, ethylene-methacrylic acid copolymers, styrene-acrylate copolymers, ethylene Vinyl acetate copolymers, acrylate-urethane copolymers, polyurethane copolymers, vinyl chloride-ethylene, vinyl chloride-vinyl acetate, vinyl chloride-vinyl acetate-ethylene copolymers and / or combinations thereof.
Die Dispersion oder Emulsion dient nach dem Aushärten neben ihrer Hauptfunktion als Isolator und Feuer-/Rauchschutz auch als Bindemittel. Ein Bindemittel kann etwa an der Stelle der Kette/Schuss-Verkreuzung das Gewebe festigen oder unterstützen.After hardening, the dispersion or emulsion serves not only as its main function as an insulator and fire / smoke protection, but also as a binder. A binding agent can strengthen or support the fabric at the point of the warp / weft crossing.
Die Dispersion oder Emulsion kann wasserbasiert sein. Unter "wasserbasiert" ist zu verstehen, dass es sich bei der kontinuierlichen Phase um Wasser handelt. Eine wasserbasierte Dispersion oder Emulsion kann gut in das Substrat eindringen, ist einfach handhabbar, gesundheits- und umweltschonend.The dispersion or emulsion can be water-based. By "water-based" is meant that the continuous phase is water. A water-based dispersion or emulsion can penetrate well into the substrate, is easy to handle and is good for the health and the environment.
Die Hydroxy- und Alkoxygruppen des Silikonharzes können zusammen nach einer Kondensationsreaktion reagieren, was zu einer Nachvernetzung des Silikonharzes und somit zum Aushärten führt. Die Kondensationsreaktion kann durch Zugabe eines Zinn-basierten Katalysators, zum Beispiel Dibutyltin dilaurate, beschleunigt werden. Die Nachvernetzung erfolgt vorzugsweise unter Wärmezuführung, bevorzugt in einem Temperaturbereich zwischen 100 und 300 °C, besonders bevorzugt zwischen 120 und 250°C und ganz besonders bevorzugt zwischen 150 und 230°C. Durch eine derartige Nachvernetzung, insbesondere Nachvernetzung des Silikonharzes, wird eine besonders hohe Hitzebeständigkeit der Beschichtung erzielt.The hydroxyl and alkoxy groups of the silicone resin can react together after a condensation reaction, which leads to post-crosslinking of the silicone resin and thus to hardening. The condensation reaction can be accelerated by adding a tin-based catalyst, for example dibutyltin dilaurate. The Postcrosslinking is preferably carried out with the addition of heat, preferably in a temperature range between 100 and 300 ° C., particularly preferably between 120 and 250 ° C. and very particularly preferably between 150 and 230 ° C. Such a post-crosslinking, in particular post-crosslinking of the silicone resin, results in a particularly high heat resistance of the coating.
Bevorzugt wir nach dem Auftragen der Dispersion oder Emulsion auf zumindest einen Teil des Substrats und vor dem Aushärten der aufgetragenen Dispersion oder Emulsion zu einer Beschichtung noch ein Zwischenschritt durchgeführt, nämlich das Trocknen der Dispersion oder Emulsion bei 25 bis 75°C, bevorzugt bei 40 bis 60°C. Das Trocknen und das Aushärten der Dispersion oder Emulsion kann jedoch auch während einer einzigen Temperaturbehandlung erfolgen, wobei dabei ein Temperaturgradient angewendet werden kann, beispielsweise startend bei 50°C und endend bei 230°C.Preferably, after applying the dispersion or emulsion to at least part of the substrate and before the applied dispersion or emulsion has hardened to form a coating, an intermediate step is carried out, namely drying the dispersion or emulsion at 25 to 75 ° C., preferably at 40 to 60 ° C. However, the dispersion or emulsion can also be dried and cured during a single temperature treatment, in which case a temperature gradient can be used, for example starting at 50 ° C. and ending at 230 ° C.
Die Dispersion oder Emulsion kann organische Lösungsmittel enthalten. Der Lösungsmittelgehalt sollte jedoch 6 Gew.-% nicht übersteigen. Ein niedriger Lösungsmittelgehalt trägt zum einen zur Schonung der Umwelt bei und erhöht zum andern den Arbeitsschutz.The dispersion or emulsion can contain organic solvents. However, the solvent content should not exceed 6% by weight. A low solvent content helps to protect the environment on the one hand and increases occupational safety on the other.
Verbunde, die mit einer erfindungsgemässen Dispersion oder Emulsion beschichtet wurden, behalten auch nach der Trocknung ihre ursprünglichen Eigenschaften, wie beispielsweise Flexibilität. Eine Versteifung des Materials aufgrund der Beschichtung erfolgt nicht.Composites that have been coated with a dispersion or emulsion according to the invention retain their original properties, such as flexibility, even after drying. The material does not stiffen due to the coating.
Die Bestandteile der Dispersion oder Emulsion können vorgemischt sein. Die erfindungsgemässe Dispersion oder Emulsion wird direkt auf das textile Substrat gerakelt. Ein Vorprimer ist nicht notwendig. Auch ein Rückenstrich ist nicht notwendig. Es kann mit einem einzigen Beschichtungsstrich gearbeitet werden. Die Erfindung umfasst aber auch Verfahren, bei denen mit mehreren, insbesondere mit zwei bis fünf Strichen gearbeitet wird.The constituents of the dispersion or emulsion can be premixed. The dispersion or emulsion according to the invention is knife-coated directly onto the textile substrate. A pre-primer is not necessary. A back stroke is also not necessary. You can work with a single coat of coating. The invention includes but also processes in which several, in particular two to five, strokes are used.
Die Dispersion oder Emulsion kann weitere Bestandteile umfassen. Beispielsweise können der Zusammensetzung weitere Pigmente und/oder Füllstoffe für die Hochtemperaturleistung, für die Viskositätseinstellung und verbesserte Beschichtung zugesetzt sein.The dispersion or emulsion can comprise further constituents. For example, further pigments and / or fillers for high-temperature performance, for viscosity adjustment and improved coating can be added to the composition.
Die Dispersion oder Emulsion kann auch Verdickungsmittel, vorzugsweise anorganische und besonders bevorzugt hochdisperse Kieselsäure, enthalten ohne das es im Vergleich zu organischen Verdickungsmittel zu einer Verschlechterung der Hitzebeständigkeit kommt. Verdickungsmittel können die Applizierbarkeit der Dispersion oder Emulsion vereinfachen.The dispersion or emulsion can also contain thickeners, preferably inorganic and particularly preferably highly disperse silicic acid, without a deterioration in the heat resistance compared to organic thickeners. Thickeners can simplify the applicability of the dispersion or emulsion.
Weitere Additive können Neutralisationsmittel, Dispergierungsmittel, Rheologiehilfsmittel, Verdickungsmittel, Entschäumungsmittel, wie Biozid, oder Benetzungsmittel umfassen.Other additives may include neutralizing agents, dispersing agents, rheological aids, thickening agents, defoaming agents such as biocide, or wetting agents.
Die Dispersion oder Emulsion weist im Zeitpunkt des Auftrags vorzugsweise einen pH-Wert zwischen 6 und 10 auf.The dispersion or emulsion preferably has a pH between 6 and 10 at the time of application.
Der pH-Wert dient der Formulierung und Kompatibilität der Komponenten. Des Weiteren sollte der pH-Wert der Dispersion oder Emulsion derart gewählt werden, dass dieser die Metallpartikel nicht angreift.The pH value is used for the formulation and compatibility of the components. Furthermore, the pH of the dispersion or emulsion should be chosen so that it does not attack the metal particles.
Die Dispersion oder Emulsion kann flächig aufgetragen werden. Das Auftragsgewicht liegt vorzugsweise bei mindestens 70 g/m2. Im Anschluss kann eine Trocknung der Dispersion oder Emulsion bei einer definierten Temperatur zwischen Raumtemperatur und 150°C, bevorzugt 30°C bis 100°C und besonders bevorzugt 50°C bis 80°C erfolgen.The dispersion or emulsion can be applied over a large area. The application weight is preferably at least 70 g / m 2 . The dispersion or emulsion can then be dried at a defined temperature between room temperature and 150 ° C., preferably 30 ° C. to 100 ° C. and particularly preferably 50 ° C. to 80 ° C.
Das Auftragen der Dispersion oder Emulsion kann mittels Walze, Schablone, Rakel oder Sprühen erfolgen.The dispersion or emulsion can be applied by means of a roller, stencil, knife or spray.
Die unterschiedliche Auftragsweise hat den Vorteil, dass das Silikonharz auf verschiedene Substrate und entsprechend dem Verwendungszweck aufgetragen werden kann.The different application has the advantage that the silicone resin can be applied to different substrates and according to the intended use.
Der Feststoffgehalt der Dispersion oder Emulsion beträgt vorzugsweise über 50 Gewichtsprozent und besonders bevorzugt zwischen 60 und 80 Gewichtsprozent.The solids content of the dispersion or emulsion is preferably above 50 percent by weight and particularly preferably between 60 and 80 percent by weight.
Ein hoher Feststoffgehalt hat bei wässrigen Systemen den Vorteil, dass eine schnellere Trocknung möglich ist bzw. es wird weniger Energie zum Trocknen benötigt. Der Feststoffgehalt kann durch einen hohen Anteil von Silikonharz, Füllstoffen und/oder unlöslichen Zusatzstoffen resultieren. Der Feststoffgehalt sollte jedoch nicht über 50 Gew.-% liegen.A high solids content has the advantage in aqueous systems that faster drying is possible or less energy is required for drying. The solids content can result from a high proportion of silicone resin, fillers and / or insoluble additives. However, the solids content should not exceed 50% by weight.
Es können Zusatzstoffe zur Unterdrückung der Brennbarkeit des beschichteten Substrats zugegeben werden.Additives can be added to suppress the flammability of the coated substrate.
Die Dispersion oder Emulsion kann eine Viskosität von 500 bis 40'000 mPa·s aufweisen, bevorzugt eine Viskosität von 1'000 bis 30'000 mPa·s und ganz besonders bevorzugt eine Viskosität von 2'000 bis 10'000 mPa·s.The dispersion or emulsion can have a viscosity of 500 to 40,000 mPas, preferably a viscosity of 1,000 to 30,000 mPas and very particularly preferably a viscosity of 2,000 to 10,000 mPas.
Die Werte für die Viskosität wurden nach der Brookfield-Methode mit einem Brookfield DVI+ bestimmt. Die Messungen für die Viskositäten von 500 bis 40'000 mPa·s wurden bei 23°C mit einer Spindel 4 bei 20 rpm vorgenommen.The viscosity values were determined using the Brookfield method with a Brookfield DVI +. The measurements for the viscosities from 500 to 40,000 mPa · s were carried out at 23 ° C with a spindle 4 at 20 rpm.
Ein erfindungsgemässes System kann niederviskos sein, damit die textile Struktur gut benetzt wird. Aufgrund der niedrigeren Viskosität der Dispersion oder Emulsion im Vergleich zu herkömmlichen 100-prozentigen Silikonharz kann die Dispersion oder Emulsion das Glasgewebe sehr gut penetrieren. Kette/Schuss-Verkreuzungen werden deutlich verfestigt.A system according to the invention can be low-viscosity so that the textile structure is well wetted. Because of the lower viscosity the dispersion or emulsion compared to conventional 100 percent silicone resin, the dispersion or emulsion can penetrate the glass fabric very well. Chain / weft crossings are clearly solidified.
Textilen Hitze-, Brand- und/oder Rauchschutzmateriale eignen sich besonders für Bauteile in der Autoindustrie, insbesondere für den Motoren- und Auspuffbereich, aber auch für den baulichen Brandschutz.Textile heat, fire and / or smoke protection materials are particularly suitable for components in the automotive industry, especially for the engine and exhaust area, but also for structural fire protection.
Die Erfindung betrifft daher die Verwendung eines textilen Hitze-, Brand- und/oder Rauchschutzmaterials gemäss obiger Beschreibung in Baubereich und als Hitzeprotektor in einem Fahrzeug. Bauteile mit solchen Hitze-, Brand- und Rauchschutzmaterialien können wesentlich zur Sicherheit beitragen können. Zum einen sind die Bauteile aufgrund der Materialbeschaffenheit langlebiger als bisher verwendete Bauteile, zum anderen können aufgrund der vorteilhaften Eigenschaften die Ausbreitung von Bränden und Gebäude-/Motorenschäden deutlich eingeschränkt werden.The invention therefore relates to the use of a textile heat, fire and / or smoke protection material as described above in the construction sector and as a heat protector in a vehicle. Components with such heat, fire and smoke protection materials can make a significant contribution to safety. On the one hand, the components are more durable than previously used components due to the material properties, on the other hand, the spread of fires and damage to buildings / engines can be significantly restricted due to the advantageous properties.
Das nachfolgende Beispiel dient der Illustration und soll den Anspruchsbereich der Erfindung nicht einschränken.The following example serves for illustration and is not intended to limit the scope of the invention.
Als textiles, flächiges Substrat wurde ein isoGLAS Filamentgewebe (GIVIDI) mit einem Gewicht von 420 g/m2 und einer Dicke von 0.5 mm verwendet. In Tabelle 1 sind die Ausgangsrohstoffe von zwei beispielhaften wässrigen Beschichtungen aufgelistet.An isoGLAS filament fabric (GIVIDI) with a weight of 420 g / m 2 and a thickness of 0.5 mm was used as the textile, flat substrate. Table 1 lists the raw materials for two exemplary aqueous coatings.
Die erfindungsgemässen Beispiele werden nachfolgend als Prüfkörper 1 (PK1) und Prüfkörper 2 (PK2) bezeichnet.
Zum Vergleich dienten folgende vier Muster, welche im Folgenden als Vergleichsmuster (VM) bezeichnet werden:
- VM1: isoGLAS Filamentgewebe mit Beschichtung gemäss Tabelle 1, jedoch ohne Al-Pigmente
- VM2: Glasgewebe, 430g/m2, mit mehreren Strichen auf Polysiloxan-Basis, Produkt TG-430-G-SI von Valmieras Stikla Skiedra AS, vorgesehen als Hitzeschicht im Automobilbereich;
- VM3: Glasgewebe mit Edelstahlfäden, mit einer Beschichtung auf Polyurethan-Basis aufweisend u.a. Al-Pigmente, Produkt TG-550/9LV4A F120 1 von HKO Heat Protection Group;
- VM4: isoGLAS Filamentgewebe beschichtet mit einem heisssiegelfähigen Klebstoff umfassend Ethylen-Acrylsäure-Copolymer Dispersion und Silikonharze, sowie eine Aluminiumfolie.
- VM1: isoGLAS filament fabric with coating according to Table 1, but without Al pigments
- VM2: Glass fabric, 430g / m 2 , with several polysiloxane-based lines, product TG-430-G-SI from Valmieras Stikla Skiedra AS, intended as a heat layer in the automotive sector;
- VM3: Glass fabric with stainless steel threads, with a coating based on polyurethane, including Al pigments, product TG-550 / 9LV4A F120 1 from HKO Heat Protection Group;
- VM4: isoGLAS filament fabric coated with a heat-sealable adhesive comprising ethylene-acrylic acid copolymer dispersion and silicone resins, as well as an aluminum foil.
Das isoGLAS Filamentgewebe (ca. 60 x 30 cm) wurde einseitig mit der jeweiligen wässrigen Formulierung für PK1 respektive PK2 beschichtet (ca. 80 g/m2, trocken). Anschliessend wurde das Muster während 20 min bei 50°C im Ofen getrocknet und währen 20min bei 230°C aktiviert. Die für die Prüfmethoden benötigten Probengrössen (jeweils der Methodenspezifikation zu entnehmen) wurden zugeschnitten. Lagerung der Proben während eines Tages.The isoGLAS filament fabric (approx. 60 x 30 cm) was coated on one side with the respective aqueous formulation for PK1 or PK2 (approx. 80 g / m 2 , dry). The sample was then dried in an oven at 50 ° C. for 20 minutes and activated at 230 ° C. for 20 minutes. The sample sizes required for the test methods (to be taken from the method specification in each case) were cut. Storage of samples for one day.
Für VM1 wurde ein isoGLAS Filamentgewebe mit einem Gewicht von 420 g/m2 und einer Dicke von 0.5 mm (ca. 60 x 30 cm) einseitig mit einer wässrigen Formulierung beschichtet (ca. 80 g/m2, trocken). Die wässrige Formulierung bestand aus 99 Gew.-% wässriger Me/Ph-Si Harz Emulsion (50% Feststoffgehalt, Silres EP 52 M) und 1 Gew.-% Verdickungsmittel auf Polyacrylat Basis (BorchiGel A LA). Das Muster wurde während 20 min bei 50°C im Ofen getrocknet und während 20 min bei 230°C aktiviert. Die für die Prüfmethoden benötigten Probengrössen wurden zugeschnitten. Lagerung der Proben während eines Tages.For VM1, an isoGLAS filament fabric with a weight of 420 g / m 2 and a thickness of 0.5 mm (approx. 60 x 30 cm) was coated on one side with an aqueous formulation (approx. 80 g / m 2 , dry). The aqueous formulation consisted of 99% by weight of aqueous Me / Ph-Si resin emulsion (50% solids content, Silres EP 52 M) and 1% by weight of polyacrylate-based thickener (BorchiGel A LA). The swatch was oven dried at 50 ° C for 20 minutes and activated at 230 ° C for 20 minutes. The sample sizes required for the test methods were cut. Storage of samples for one day.
Für VM2 und VM3 wurden kommerziell erhältliche Produkte aus dem Automobilbereich und Hitzeschutzbereich erworben (Angaben weiter oben).For VM2 and VM3, commercially available products from the automotive and heat protection sectors were purchased (details above).
Für VM4 wurde ein isoGLAS Filamentgewebe (GIVIDI) mit einem Gewicht von 420 g/m2 und einer Dicke von 0.5 mm (ca. 60 x 30 cm) bereitgestellt. Zudem wurde eine wässrige Formulierung bereitgestellt, bestehend aus 35 Gew.-% heissiegelfähigem Klebstoff auf Basis wässriger Ethylen-Acrylsäure Copolymer-Dispersion (nolax S35.3110), 52 Gew.-% wässriger Me/Ph-Si Harz Emulsion (50% Feststoffgehalt, Silres MPF 52 M von Wacker Silicone), 13 Gew.-% kalziniertem Kaolin (Kamin 70), 0.02 Gew.-% Entschäumer (Agitan 701, Münzing) und 0.5 Gew.-% Dispergiermittel. Die wässrige Formulierung wurde auf die matte Seite einer Alufolie mit einer Dicke von 25 µm aufgezogen (ca. 70 g/m2). Direkt in den noch feuchten Film wurde nun das isoGLAS Filamentgewebe (ein Stück von ca. 20x30cm) der Länge nach (mit der Rückseite nach unten) aufgelegt und gleichmässig angedrückt. Das Muster wurde während 20 min bei 50°C im Ofen getrocknet und während 20 min bei 230°C aktiviert. Die für die Prüfmethoden benötigten Probengrössen wurden zugeschnitten. Lagerung der Proben während eines Tages.For VM4, an isoGLAS filament fabric (GIVIDI) with a weight of 420 g / m 2 and a thickness of 0.5 mm (approx. 60 x 30 cm) was provided. In addition, an aqueous formulation was provided, consisting of 35% by weight heat-sealable adhesive based on aqueous ethylene-acrylic acid copolymer dispersion (nolax S35.3110), 52% by weight aqueous Me / Ph-Si resin emulsion (50% solids content, Silres MPF 52 M from Wacker Silicone), 13% by weight calcined kaolin (Kamin 70), 0.02% by weight defoamer (Agitan 701, Münzing) and 0.5% by weight dispersant. The aqueous formulation was applied to the matt side of an aluminum foil with a thickness of 25 μm (approx. 70 g / m 2 ). The isoGLAS filament fabric (a piece of approx. 20x30cm) was placed lengthways (with the back downwards) directly into the still wet film and pressed on evenly. The swatch was oven dried at 50 ° C for 20 minutes and activated at 230 ° C for 20 minutes. The sample sizes required for the test methods were cut. Storage of samples for one day.
Zur Prüfung der Hitzebeständigkeit wurden die Prüfkörper (inkl. Vergleichsmuster) auf eine Grösse von 25 x 25 cm zugeschnitten. Die Prüfkörper wurden in der Mitte auf einer Grösse von ca. 2.5 x 2.5 cm mit einem hitzebeständigem Lack (Auspufflack) besprüht.To test the heat resistance, the test specimens (including comparison samples) were cut to a size of 25 x 25 cm. The test specimens were sprayed in the middle with a size of approx. 2.5 x 2.5 cm with a heat-resistant paint (exhaust paint).
Die Prüfkörper wurden auf ein rostfreies Drahtgeflecht aus Wolfram gelegt. In einem Abstand von 20 mm zum Rost wurde unterhalb des Prüfkörpers eine Infrarotquelle angeordnet. Als Infrarotstrahler wurde ein Krelus-Quarzstrahler mit einer Nennleistung von 2KW verwendet.The test specimens were placed on a stainless wire mesh made of tungsten. An infrared source was arranged below the test specimen at a distance of 20 mm from the grate. A Krelus quartz heater with a nominal power of 2KW was used as the infrared heater.
Der IR-Strahler wurde auf den Prüfköper ausgerichtet. Die Temperatur des IR-Strahlers wurde durch ein im Strahler befindliches, erstes Pyrometer gemessen und auf 459°C eingestellt. Ein zweites Pyrometer wurde auf der dem IR-Strahler abgewandten Seite des Prüfkörpers angeordnet, mit 2 cm Abstand vom Prüfkörper. Der Prüfkörper wurde mit einer Temperatur von 459°C während 2 h bestrahlt. Es wurde nun die Temperaturdifferenzen zwischen dem ersten und dem zweiten Pyrometer (Hitzedelta) zu Beginn der zweistündigen Bestrahlung (Δ1) und am Ende der zweistündigen Bestrahlung (Δ2) bestimmt.The IR emitter was aligned with the test specimen. The temperature of the IR radiator was measured by a first pyrometer in the radiator and set at 459 ° C. A second pyrometer was placed on the side of the test specimen facing away from the IR radiator, at a distance of 2 cm from the test specimen. The test specimen was irradiated at a temperature of 459 ° C. for 2 hours. The temperature differences between the first and the second pyrometer (heat delta) were now determined at the beginning of the two-hour irradiation (Δ 1 ) and at the end of the two-hour irradiation (Δ 2 ).
Der Brenntest wurde mit einem Brennofen des Typs BBW der Firma Wazau, Berlin durchgeführt. Die Prüfkörper (inkl. Vergleichsmuster) wurden auf eine Grösse von 56 cm x 16 cm zugeschnitten und auf einem Träger fixiert. Der Bunsenbrenner wurde entzündet und vor Testbeginn mindestens 2 min brennen gelassen. Anschliessend wurde der Brenner mit einem Abstand von 2 cm zum Prüfkörper auf das Probenstück gerichtet. Der Prüfköper wurde 5 Sekunden horizontal (Entzündungstest) und 15 Sekunden horizontal (Brennbarkeitstest) beflammt.The firing test was carried out using a BBW kiln from Wazau, Berlin. The test specimens (including comparison samples) were cut to a size of 56 cm x 16 cm and fixed on a support. The Bunsen burner was lit and left to burn for at least 2 minutes before the start of the test. The burner was then aimed at the specimen at a distance of 2 cm from the test specimen. The test specimen was flamed horizontally for 5 seconds (ignition test) and horizontally for 15 seconds (flammability test).
Die jeweiligen Prüfkörper (inkl. Vergleichsmuster) wurde für 1 h bei 400°C in einem Hochtemperaturofen auf einem Gestell stehend gelagert.The respective test specimens (including the comparative sample) were stored standing on a frame at 400 ° C for 1 h.
In Tabelle 1 sind die Prüfergebnisse der einzelnen Formulierungen im Hitzebeständigkeitstest (Infrarot), im Brenntest und im Hitzebeständigkeitstest (Thermoofen) aufgelistet.
Die Tests zeigen, dass die Prüfkörper beschichtet mit erfindungsgemässen Polymerzusammensetzungen in allen drei Tests sehr gut abschneiden. Im IR-Test zweigten zwar auch die Muster VM2 und VM4 ähnlich gute Abschirmung gegenüber der Strahltemperatur von 459°C. Das Muster VM2 zerfiel jedoch nach 15 Sekunden in der Brennprüfung und zeigte eine stärker abnehmende Abschirmwirkung während der zweistündigen Prüfung unter IR-Strahlung. Das Muster VM4 zeigt gute Hitze- und Brandbeständigkeit, erlangt diese jedoch durch Kaschieren mit einer Alufolie, wodurch die Vorteile der textilen Struktur (Flexibilität, Faltbarkeit, Raffbarkeit) und die Effizienz des Herstellungsprozesses verloren gehen.The tests show that the test specimens, coated with polymer compositions according to the invention, perform very well in all three tests. In the IR test, the samples VM2 and VM4 also branched similarly good shielding against the beam temperature of 459 ° C. However, the sample VM2 disintegrated after 15 seconds in the burning test and showed a more decreasing shielding effect during the two-hour test under IR radiation. The pattern VM4 shows good heat and fire resistance, but is achieved by laminating with an aluminum foil, whereby the advantages of the textile structure (flexibility, foldability, gatherability) and the efficiency of the manufacturing process are lost.
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| WO (1) | WO2020126433A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4201665A1 (en) * | 2021-12-21 | 2023-06-28 | Nolax AG | Composite material as heat, fire and/or smoke protection material |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114392500A (en) * | 2021-12-22 | 2022-04-26 | 南通大学 | A rapidly deployable fire shelter |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4994317A (en) * | 1988-12-21 | 1991-02-19 | Springs Industries, Inc. | Flame durable fire barrier fabric |
| DE69400857T2 (en) * | 1993-08-26 | 1997-03-06 | Wacker Chemie Gmbh | Coated fabric for airbags |
| DE29716362U1 (en) * | 1996-09-14 | 1998-01-08 | C.F. Ploucquet GmbH & Co, 89522 Heidenheim | Thermal tarpaulin |
| EP1429104A1 (en) | 2002-12-12 | 2004-06-16 | Texplorer GmbH | Heat camouflage covering |
| US6872440B1 (en) | 1999-11-30 | 2005-03-29 | Elk Premium Building Products, Inc. | Heat reflective coated structural article |
| EP1522534A2 (en) | 2003-10-06 | 2005-04-13 | General Electric Company | Aluminate coating for a silicon containing substrate |
| US7147671B2 (en) * | 2003-06-02 | 2006-12-12 | General Electric Company | Silicone based flame retardant systems for textiles |
| DE102006048912A1 (en) | 2006-10-17 | 2008-04-24 | Zipper-Technik Gmbh | Method for producing a thermal protection |
| US20100258371A1 (en) | 2008-07-01 | 2010-10-14 | Desai Umesh C | Waterborne film-forming compositions having heat reflective properties |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5952445A (en) * | 1998-04-09 | 1999-09-14 | Bayer Corporation | Water dispersible compounds containing alkoxysilane groups |
| US20040028826A1 (en) * | 2002-07-01 | 2004-02-12 | Stefanie Goecke | Process for coating to obtain special surface effects |
-
2018
- 2018-12-21 EP EP18215385.8A patent/EP3670738A1/en not_active Withdrawn
-
2019
- 2019-12-02 US US17/416,131 patent/US20220042237A1/en not_active Abandoned
- 2019-12-02 CN CN201980076160.5A patent/CN113167015A/en active Pending
- 2019-12-02 EP EP19809112.6A patent/EP3899131A1/en not_active Withdrawn
- 2019-12-02 WO PCT/EP2019/083278 patent/WO2020126433A1/en not_active Ceased
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4994317A (en) * | 1988-12-21 | 1991-02-19 | Springs Industries, Inc. | Flame durable fire barrier fabric |
| DE69400857T2 (en) * | 1993-08-26 | 1997-03-06 | Wacker Chemie Gmbh | Coated fabric for airbags |
| DE29716362U1 (en) * | 1996-09-14 | 1998-01-08 | C.F. Ploucquet GmbH & Co, 89522 Heidenheim | Thermal tarpaulin |
| US6872440B1 (en) | 1999-11-30 | 2005-03-29 | Elk Premium Building Products, Inc. | Heat reflective coated structural article |
| EP1429104A1 (en) | 2002-12-12 | 2004-06-16 | Texplorer GmbH | Heat camouflage covering |
| US7147671B2 (en) * | 2003-06-02 | 2006-12-12 | General Electric Company | Silicone based flame retardant systems for textiles |
| EP1522534A2 (en) | 2003-10-06 | 2005-04-13 | General Electric Company | Aluminate coating for a silicon containing substrate |
| DE102006048912A1 (en) | 2006-10-17 | 2008-04-24 | Zipper-Technik Gmbh | Method for producing a thermal protection |
| US20100258371A1 (en) | 2008-07-01 | 2010-10-14 | Desai Umesh C | Waterborne film-forming compositions having heat reflective properties |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4201665A1 (en) * | 2021-12-21 | 2023-06-28 | Nolax AG | Composite material as heat, fire and/or smoke protection material |
| WO2023117297A1 (en) * | 2021-12-21 | 2023-06-29 | Nolax Ag | Composite material as heat-protection, flame-retardant and/or smoke-control material |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| WO2020126433A1 (en) | 2020-06-25 |
| CN113167015A (en) | 2021-07-23 |
| US20220042237A1 (en) | 2022-02-10 |
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