RS55837B1

RS55837B1 - Protivpožarna ploča i protipožarno staklo

Info

Publication number: RS55837B1
Application number: RS20170304A
Authority: RS
Inventors: Udo Gelderie
Original assignee: Saint Gobain
Priority date: 2012-12-06
Filing date: 2013-11-13
Publication date: 2017-08-31
Also published as: US9937684B2; US20150352815A1; KR20150110500A; DK2928688T3; DE202013012199U1; EP2928687B1; EP2928688A1; PL2928687T3; JP2016504261A; EP2928688B1; HRP20161790T1; DE202013012195U1; PT2928688T; LT2928688T; HUE030780T2; JP6309534B2; RS55493B1; WO2014086561A1; US10272648B2; SI2928687T1

Description

Pronalazak se odnosi na protivpožarnu ploču a posebno za protivpožarno staklo, sa zaštitnim slojem za umanjenje zamućenja ploče tokom starenja. Dalje, pronalazak se odnosi na postupak za izradu takvog protivpožarnog stakla kao i njegovu primenu.

Protivpožarna zastakljenja poznata su u različitim konstrukcionim formama i primenjuju se na primer u građevinskom segmentu. Po pravilu, sastoje se od najmanje dva transparentna noseća elementa, kao što su dve staklene ploče, između kojih se nalazi jedan protivpožarni sloj od transparentnog, ekspandirajućeg materijala. Iz patenta EP0620781B1 je na primer poznat protivpožarni sloj od hidratisanog alkalnog polisilikata. Uticajem toplote na protivpožarno staklo, voda koja je sadržana u sloju alkalnog polisilikata isparava, a alkalni polisilikat peni. Providnost protivpožarnog sloja tada se jako smanjuje naročito za toplotno zračenje i za izvesno vreme štiti od neželjenog prodora toplote. Veliko širenje protivpožarnog sloja po pravilu dovodi do rasprsnuća jedne od staklenih ploča, a posebno do rasprsnuća one staklene ploče koja je bliža izvoru požara. Da bi se poboljšala zaštita od toplote i mehanička stabilnost, u ovu svrhu se jedna za drugom reda više staklenih ploča sa protivpožarnim slojevima postavljenim između njih.

Dalje, poboljšani protivpožarni slojevi na bazi alkalnog silikata sa udelom vode koji je posebno visok od 80 % do 90 % su, na primer, poznati iz patentna EP0192249A2.

Protivpožarna ploča i protivpožarna stakla sa takvim protivpožarnim slojevima često tokom vremena pokazuju pojedinačna ili u pojedinim područjima zamagljenja u vidnom području.

Zadatak ovog pronalaska sastoji se, sada, u tome da se pripremi protivpožarna ploča koja pokazuje bolju otpornost na starenje, a posebno manje zamagljenje tokom starenja. Ovaj i ostali zadaci su po predlogu patenta rešeni kroz protivpožarnu ploču sa karakteristikama nezavisnih patentnih zahteva. Korisni sistemi pronalaska navedeni su kroz karakteristike podzahteva.

Potupak za izradu protivpožarnog stakla kao i upotrebu protivpožarne ploče proizlazi iz ostalih nezavisnih patentnih zahteva.

Protivpožarna ploča u skladu sa pronalaskom obuhvata

najmanje jednu ploču od flot stakla sa stranom koja je uronjena u kadu

rastopljenog kalaja i

najmanje jedan zaštitni sloj, koji je na strani flot stakla, koja se uranja u kadu rastopljenog kalaja, postavljen pljosnato,

pri čemu su ploča od flot stakla i zaštitni sloj zajedno termički prednapregnuti ili su delimično prednapregnuti,

najmanje jedan protivpožarni sloj, koji je pljosnato postavljen na zaštitni sloj, koji sadrži silicijum-nitrid ili se od njega sastoji pri čemu je to zaštitni sloj i

najmanje jedan zalepljeni ivični spoj, koji je postavljen neposredno na zaštitni sloj.

U dizajnu koji se pokazao kao dobar, spoj zalepljen po ivici postavljen je duž oboda ploče od flot stakla i/ili oko protivpožarnog sloja na ploči od flot stakla.

Preporučljivo je da spoj zalepljen po ivici sadrži ili da se sastoji od zaptivnog materijala ili lepka na bazi polisulfida, poliuretana, polisilikona ili reaktivnih termoplastičnih adheziva. Kako su na iznenađenje pokazala ispitivanja pronalazača, lepljenje po ivici može da se uradi neposredno na staklenu ploču od flot stakla sa zaštitnim slojem, s obzirom na to da je ukupno prednaprezanje ili delimično prednaprezanje zaštitnog sloja naročito čvrsto spojeno sa staklenom pločom od flot stakla. Kod staklenih ploča od flot stakla po sadašnjem stanju tehnike, koje se prednaprežu pre nanošenja zaštitnog sloja a zatim se tek oblažu zaštitnim slojem, međutim, utvrđeni su problemi sa adhezijom i propustljivošću između lepljenog ivičnog spoja i staklene ploče od flot stakla, tako da se kod takvih staklenih ploča od flot stakla uobičajeno mora ukloniti zaštitni sloj u ivičnom području pre nego što se nanese lepilo na ivicu.

Još jedan aspekt ovog pronalaska počiva na spoznaji pronalazača, da su u zavisnosti od kvaliteta stakla, neke staklene ploče od flot stakla, koje su stranom, koja se uranja u kadu sa rastopljenim kalajem, bile u kontaktu sa protivpožarnim slojem, pokazivale pri ispitivanju starenja jasno zamućenje providnosti usled raspoređivanja ploče od flot stakla i protivpožarnog sloja. Nasuprot tome, kod staklenih ploča od flot stakla, koje su svojom stranom, koja je izložena atmosferi, raspoređene tako da budu u kontaktu sa protivpožarnim slojem, pokazalo se da kod ispitivanja starenja nema ili je primetno samo slabo zamućenje providnosti. U skladu sa pronalaskom, uvođenjem zaštitnog sloja između one strane na staklenoj ploči od flot stakla koja se uranja u rastopljeni kalaj i protivpožarnog sloja, moglo se pri ispitivanju starenja izbeći ili znatno red u kovati zamućenje providnosti.

Pronalazak se može shvatiti na sledećem modelu: prilikom izrade, ona strana vruće staklene ploče od flot stakla koja se zaranja u kadu sa rastopljenim kalajem je u kontaktu sa kadom sa rastopljenim kalajem. Ovo dovodi do stvaranja površine koja pri kontaktu sa tipično alkalnim protivpožarnim slojem, a u skladu sa morfologijom kalajnog sloja nehomogeno korodira i nakon starenja može da dobije zamućen izgled. Strana na staklenoj ploči od flot stakla koja je okrenuta atmosferskim uticajima, prilikom kontakta sa alkalnim protivpožarnim slojem pokazuje samo slabu i homogenu koroziju, koja ne dovodi do zamućenja ili dovodi samo do slabog zamućenja. Uvođenjem zaštitnog sloja u skladu sa pronalaskom, korozija strane koja se uranja u kadu sa rastopljenim kalajem, pri kontaktu sa alkalnim protivpožarnim slojem se smanjuje i homogenizira, tako da slično kao kod strane okrenute atmosferskim uticajima ne može da se vidi zamućenje ili je ono samo slabo vidljivo.

U preporučljivom dizajnu protivpožarne staklene ploče koja je u skladu sa pronalaskom, protivpožarni sloj je alkalan.

Preporučljivo je da protivpožarni sloj, koji je u skladu sa pronalaskom, sadrži alkalni silikat, a još bolje alkalni polisilikat. Ovakvi protivpožarni slojevi su, na primer, poznati iz patenta EP0620781B1 ili EP0192249A2. Alternativni protivpožarni slojevi sadrže alkalofosfat, alkalovolframat i/ili alkalomolidat, kako je to poznato iz patenta DE3530968C2.

Drugi alternativni protivpožarni slojevi sadrže hidrogel sa čvrstom fazom od nekog polimera, a još bolje od poliakrilamida ili N-metilo-akrilamida, kao što je to poznato iz patenta DE2713849C2 ili polimerizovani 2-hidroksi-3-metakriloksi-propil-trimetil-amonijum-hlorid, kao što je to poznato iz patenta DE4001677C1.

Debljina protivpožarnih slojeva može u mnogome varirati i može se prilagođavati dotičnim zahtevima u skladu sa svrhom upotrebe. Preporučljivi protivpožarni slojevi kod silikata pokazuju debljinu h od 0,5 mm do 7 mm, a još bolje debljinu od 1 mm do 6 mm. Kod hidro-gelova, debljine se kreću između 8 mm i 70 mm.

Zaštitni sloj može, pored silicijum nitrida, da sadrži barem jedan metalni oksid, metalni silicid i/ili mešavine ili njihova slojna jedinjenja. Preporučljivo je da metalni oksid ne bude kristalan. Bolje je da bude amorfan ili delimično amorfan (te time i delimično kristalan), ali ne i u potpunosti kristalan. Takav jedan nekristalan zaštitni sloj ima naročitu prednost u tome, što pokazuje malu hrapavost, a time stvara preporučljivo glatku površinu za slojeve koji treba da se nanesu iznad zaštitnog sloja, pri čemu se pukotine i tačkasti defekti popunjavaju.

Zaštitni sloj, na primer, može da sadrži makar jedan oksid jednog ili više elemenata: kalaj, cink, indijum, volfram, silicijum, titanijum, cirkonijum, hafnijum i galijum. Alternativno, zaštitni sloj može da sadrži nitrid jednog ili više elementata kalaja, cinka, indijuma, volframa, silicijuma, titanijuma, cirkonijuma, hafnijuma i galijuma. Alternativno, zaštitni sloj može da sadrži slicid jednog ili više elemenata kalaja, cinka, indijuma, volframa, titanijuma, cirkonijuma, hafnijuma i galijuma.

U preporučljivom dizajnu protivpožarne ploče koja je u skladu sa pronalaskom, zaštitni sloj sdrži legirane primese, na primer, antimona, fluora, srebra, rutenijuma, paladijuma, aluminijuma i tantala. Udeo legiranih primesa u metalnom udelu zaštitnog sloja u procentu težine (mas%) iznosi preporučljivo od 0 mas% do 10 mas%, a posebno se preporučuje od 1 mas% do 5 mas%. Protivpožarne ploče sa zaštitnim slojevima koje pokazuju takvu legiranu primesu, su tokom starenja pokazale naročito mala zamućenja.

U preporučljivom dizajnu protivpožarne ploče koja je u skladu sa pronalaskom, zaštitni sloj može da sadrži oksid kalaja, cink-oksid, ili oksid kalaj-metal-mešavine. Zaštitni sloj što je naročito preporučljivo sadrži kalajni oksid ili oksid kalaj-metal mešavine. Protivpožarne ploče sa zaštitnim slojevima, koji sadrže kalaj, su tokom starenja pokazale naročito malo zamućenje.

U preporučljivom dizajnu protivpožarne ploče koja je u skladu sa pronalaskom, zaštitni sloj može da sadrži kalaj-cinkoksid sa odnosom cink:kalaj od 5 mas% : 95 mas% ili još bolje od 15 mas% : 85 mas% do 70 mas% : 30 mas%. Zaštitni slojevi od kalaj-cinkoksida sa ovakvim odnosima mešavine posebno su otporni i pokazuju naročito mala zamućenja tokom starenja.

U preporučljivom dizajnu protivpožarne ploče koja je u skladu sa pronalaskom, zaštitni sloj može da sadrži SnxZ-nyOzsa 0<z<(y+2x) ili još bolje 0,7<*>(y+2x)<z<(y+2x) ili još bolje 0,9<*>(y+2x)<zš(y+2x). Zaštitni slojevi od kalaj-cinkoksida sa ovakvim odnosima mešavine posebno su postojani i pokazuju naročito mala zamućenja tokom starenja. U posebno preporučljivom dizajnu protivpožarne ploče, koja je u skladu sa pronalaskom, zaštitni sloj sadrži ZnSn03 ili Zn2Sn03 ili njihove mešavine. Zaštitni slojevi od kalaj-cink-oksida sa ovakvim odnosima mešavine posebno su postojani i pokazuju naročito mala zamućenja tokom starenja.

Izdvajanje oksida mešavine kalaj-cink može na primer da usledi uz dodavanje kiseonika kao reakcionog gasa tokom katodnog raspršivanja.

U preporučljivom dizajnu zaštitnog sloja, koji je u skladu sa pronalaskom, debljina sloja d zaštitnog sloja iznosi od 2 nm do 500 nm ili još bolje od 3 nm do 50 nm, a posebno je preporučljivo da bude od 5 nm do 30 nm. Kod dvoslojnog ili višeslojnog zaštitnog sloja ovo naročito važi za ukupnu debljinu zaštitnog sloja. Protivpožarne ploče sa zaštitnim slojem sa ovim debljinama sloja pokazale su naročito mala zamućenja tokom starenja.

U preporučljivom dizajnu protivpožarne ploče, koja je u skladu sa pronalaskom, zaštitni sloj je napravljen kao višeslojno, a još bolje kao dvoslojno jedinjenje slojeva od silicijum-nitrida kao i od oksida metala, metal-nitrida i/ili metalnog silicida. Preporučuje se pritom zaštitni sloj, koji se sastoji od dvoslojne strukture sloja od silicijum-nitrida i jednog oksida metala, a posebno jednog od gore navedenih oksida mešavine kalaj-cinka ili dotiranih oksida mešavine kalaj-cinka. Ovakvi dvoslojni zaštitni slojevi pokazali su se kao naročito postojani na alkalne protivpožarne slojeve i pokazali su još manja zamućenja tokom starenja nego što su to pokazali jednoslojni zaštitni slojevi.

Kako se ispitivanjima pronalazača pokazalo, dvoslojni zaštitni sloj sa jednim (parcijalnim) zaštitnim slojem od silicijum-nitrida ima prednost u tome, što se drugi (parcijalni) zaštitni sloj od metalnog oksida, a posebno od kalaj-cink-oksida može obrazovati tanje nego kod jednoslojnog zaštitnog sloja od metalnog oksida. Ovakvi dvoslojni zaštitni slojevi su osim toga naročito postojani na alkalne protivpožarne slojeve i pokazuju mala zamućenja tokom starenja.

Inovativno delovanje nastupa čak i onda kada (parcijalni) zaštitni sloj od silicijum-nitrida ima debljinu od samo par nanometara, a još bolje od 1 nm do 15 nm ili jo bolje od 3 nm do 10 nm.

Sinergijsko uzajamno delovanje sloja silicijum-nitrida sa slojem kalaj-cinkoksida čak omogućava, da drugi (parcijalni) zaptitni soj od kalaj-cinkoksida može na ovaj način da bude smanjen, da se može odabrati da ukupna debljina sloja dvoslojnog zaštitnog sloja bude manja nego kod zaštitnog sloja od jednog monologa od kalaj-cinkoksida, pri čemu ostaje isto tako dobra postojanost na protivpožarni sloj. Smanjenje ukupne debljine sloja zaštitnog sloja može da dovede do poboljšanja optičkih svojstava protivpožarne ploče, kao i do veće transparentnosti i manjeg odstupanja boja. Slojevi od metalnog nitrida, a posebno slojevi silicijum nitrida, u pogledu tehničkog postupka mogu se izuzetno lako i povoljno proizvesti, i imaju visoku optičku transparentnost. Naročito se slojevi silicijum nitrida mogu povoljnije proizvesti od slojeva kalaj-cinkoksida.

U preporučljivom dizajnu, (parcijalni) zaštitni sloj od silicijum-nitrida postavlja se neposredno na stranu flot stakla koja se uranja u kadu sa tečnim kalajem, a (parcijalni) zaštitni sloj od kalaj-cinkoksida postavlja se na (parcijalni) zaštitni sloj od silicijum-nitrida. Podrazumeva se, da se redosled materijala može i zameniti, tako da se (parcijalni) zaštitni sloj od kalaj-cinkoksida neposredno postavlja na onu stranu flot staklene ploče koja se uranja u kadu sa tečnim kalajem i da se (parcijalni) zaštitni sloj od silicijum-nitrida postavlja na (parcijalni) zaštitni sloj od kalaj-cinkoksida.

Staklena ploča od flot stakla, koja je u skladu sa pronalaskom, proizvodi se postupkom za dobijanje flot stakla. Ovakvi postupci su, na primer, poznati iz pronalaska FR1378839A. Prilikom proizvodnje flot stakla, topljeno staklo koje ima gustinu tečnog testa se kontinuiranim postupkom sa jedne strane uranja u uzdužnu kadu sa tečnim kalajem. Topljeno staklo pluta( engl., to float)u kadi sa tečnim kalajem i rasprostire se ravnomeran stakleni film. Usled površinskih naprezanja kalaja i tečnog stakla stvara se izuzetno glatka staklena površina. Na zadnjem kraju kade sa tečnim kalajem, topljeno staklo se hladi i očvršćava. U okviru ovog pronalaska, strana ploče od flot stakla, koja prilikom izrade pluta po kadi sa tečnim kalajem, označava se kao strana koja se uranja u kadu sa tečnim kalajem. Strana ploče od flot stakla, koja leži nasuprot strani koja se uranja u kadu sa tečnim kalajem, označava se kao atmosferska strana.

Staklena ploča od flot stakla sadrži, ili je preporučljivo da se sastoji, od borosilikatnog stakla, alumosilikatnog stakla ili zemnoalkalnog silikatnog stakla, a posebno se preporučuje da se sastoji od soda-krečnog stakla i to posebno soda-krečnog stakla po standardu EN 572-1:2004.

Preporučuje se da staklena ploča od flot stakla bude termički prednapregnuta ili delimično prednapregnuta. Termički delimično prednapregnuta ili prednapregnuta ploča od flot stakla, preporučuje se da ima prednaprezanje od 30 MPa do 200 Mpa, a posebno se preporučuje od 70 MPa do 200 MPa. Ovako prednapregnute ili delimično prednapregnute ploče od flot stakla su, na primer, poznate iz pronalaska DE19710289C1. Termički prednapregnute ili delimično prednapregnute ploče od flot stakla su na osnovu svoje veće stabilnosti posebno pogodne za protivpožarne staklene ploče, a dejstvo zaštitnog sloja u skladu sa pronalaskom je naročito pogodno.

Debljina staklene ploče od flot stakla može naširoko varirati, te tako može izvanredno da se prilagodi zahtevima pojedinačnog slučaja. Prvenstveno se koriste ploče sa standardnim debljinama od 1 mm do 25 mm i još bolje od 2 mm do 12 mm. Veličina ploča može naširoko varirati i upravlja se prema veličini u kojoj se po ovom pronalasku upotrebljava.

Staklena ploča od flot stakla može imati bilo koju trodimenzionalnu formu. Pre svega, trodimenzionalna forma nema osenčene zone, tako da se na primer može obložiti katodnim raspršivanjem. Pre svega, staklena ploča se savija planarno bilo lako ili jako u jednom ili u više smerova u prostoru. Staklena ploča od flot stakla može da bude bezbojna ili obojena.

Staklena ploča od flot stakla, u skladu sa pronalaskom, može da se sastoji od spoja dve ili više pojedinačnih staklenih ploča od flot stakla koje su uvek preko minimum jednog međusloja spojene jedna sa drugom. Preporučljivo je da međusloj sadrži jedan termoplastični plastični materijal, kao što je polivinil-butiral (PVB), etilenvinilacetat (EVA), poliuretan (PU), polietilentereftalat (PET) ili više njihovih slojeva, po mogućstvu sa debljinama od 0,3 mm do 0,9 mm.

U preporučljivom dizajnu protivpožarne staklene ploče, koja je u skladu sa pronalaskom, između zaštitnog sloja i protivpožarnog sloja postavljen je minimum jedan sloj sredstva za poboljšanje adhezije ili jedan sloj sredstva za umanjenje adhezije. Sloj sredstva za poboljšanje adhezije sadrži, na primer, organske hidrofilne supstance na bazi silana, titanata ili cirkonata i poznat je, na primer, iz patenta EP0001531B1 i EP0590978A1. Slojevi sa sredstvima za umanjenje adhezije sadrže, na primer, hidrofobne organo-funkcionalne silane kao fluoralkil-silane, perfluoralkil-silane, fluoralkiltrihlor-silane, fluoralkilalkoksi-silane, perfluoralkilalkoksi-silane, fluor-alifatične silil-etre, alkil-silane i fenil-silane i silikone. Ovakvi hidrofobni organo-funkcionalni silani su, na primer, poznati iz patenta DE19731416C1. Alternativni slojevi sredstva za umanjenje adhezije sadrže polimer-voskovi, pre svega na bazi polietilena.

U preporučljivom dizajnu protivpožarne staklene ploče, koja je u skladu sa pronalaskom, između strane staklene ploče od flot stakla koja se uranja u tečan kalaj i zaštitnog sloja postavljen je minimum još jedan sloj koji, na primer, utiče na optička svojstva protivpožarne staklene ploče. Ovakav još jedan sloj, na primer, povećava, propustljivost kroz protivpožarnu staklenu ploču, umanjuje refleksije ili daje propuštenoj svetlosti boju.

Preporučuje se da zaštitni sloj bude propuštan za elektromagnetno zračenje, pre svega elektromagnetno zračenje sa talasnom dužinom od 300 nm do 1300 nm, a posebno za vidljivo svetio. "Propuštan" znači, da ukupna propustljivost kroz staklenu ploču od flot stakla, koja je obložena zaštitnim slojem, ima propustljivost veću od 50%, još bolje veću od 70 %, a posebno se preporučuje da ima propustljivost veću od 90 %.

Pronalazak, osim toga, obuhvata protivpožarno zastakljenje, koje minimum

obuhvata jednu protivpožarnu staklenu ploču i

još jednu staklenu ploču od flot stakla sa jednom stranom okrenutom spolja i jednom stranom koja se uranja u kadu sa tečnim kalajem

pri čemu je druga ploča od flot stakla preko svoje strane okrenute spolja pljosnato spojena sa protivpožarnim slojem protivpožarne staklene ploče

Alternativni dizajn protivpožarnog zastakljenja, koje je u skladu sa pronalaskom, obuhvata najmanje

jednu protivpožarnu staklenu ploču

i još jednu ploču od flot stakla sa jednom stranom okrenutom spolja i jednom stranom koja se uranja u kadu sa tečnim kalajem, pri čemu druga ploča od flot stakla na onoj strani koja se uranja u kadu sa tečnim kalajem ima još jedan, drugi zaštitni sloj, koji je u skladu sa pronalaskom, i ta druga ploča od flot stakla je preko drugog zaštitnog sloja pljosnato spojena sa protivpožarnim slojem protivpožarne staklene ploče

Kod obe alternative, ivično prijanjanje uređeno je na taj način što ono šupljinu kalupa, koja je ispunjena protivpožarnim slojem i koja se nalazi između staklenih ploča od flot stakla, zaptiva duž celog opsega staklenih ploča od flot stakla.

U preporučljivom dizajnu protivpožarne staklene ploče, koja je u skladu sa pronalaskom, strana staklene ploče od flot stakla, koja je okrenuta spolja, na protivpožarnoj staklenoj ploči pljosnato je spojena sa drugim protivpožarnim slojem, a drugi protivpožarni sloj pljosnato je spojen sa stranom okrenutom spolja na trećoj staklenoj ploči od flot stakla.

Kod alternativne nadogradnje protivpožarnog stakla shodno pronalasku, strana protivpožarne staklene ploče od flot stakla koja je okrenuta spolja pljosnato je spojena sa drugim protivpožarnim slojem, a drugi protivpožarni sloj je preko još jednog zaštitnog sloja spojen sa stranom koja se uranja u tečni kalaj treće staklene ploče od flot stakla.

Ovakva trostruka zastakljenja pokazuju naročito visoku stabilnost i protivpožarno dejstvo. Podrazumeva se da se po sličnom principu mogu proizvesti i protivpožarne staklene ploče sa četiri ili više staklenih ploča od flot stakla, pri čemu se, shodno pronalasku, u svrhu sprečavanja zamućenja providnosti pri starenju između svakog protivpožarnog sloja i strane staklene ploče od flot stakla koja se zaranja u tečni kalaj, a koje su raspoređene neposredno jedna uz drugu, postavlja zaštitni sloj u skladu sa pronalaskom. Neposredno raspoređeno jedno uz drugo ovde znači, da između strane koja se uranja u kadu sa tečnim kalajem i protivpožarnog sloja nema nijedne staklene ploče.

Osim toga, pronalazak obuhvata protivpožarno staklo od čitavog niza slogova napravljenih od prve staklene ploče od flot stakla, prvog protivpožarnog sloja, druge staklene ploče od flot stakla, drugog protivpožarnog sloja i završne staklene ploče od flot stakla, pri čemu je između svake strane koja se uranja u kadu sa tečnim kalajem i protivpožarnog sloja koji je postavljen neposredno uz tu stranu, postavljen zaštitni sloj u skladu sa pronalaskom.

U daljoj nadogradnji ovog protivpožarnog ostakljenja shodno pronalasku, postavljena je minimum još jedna staklena ploča od flot stakla i još jedan protivpožarni sloj unutar niza slogova. Podrazumeva se da je između svake strane koja se uranja u kadu sa tečnim kalajem svake sledeće staklene ploče od flot stakla i jednog protivpožarnog sloja, koji je postavljen neposredno uz tu stranu, postavljen još jedan zaštitni sloj u skladu sa pronalaskom.

U svrhu zaštite protivpožarnog ostakljenja a naročito protivpožarnog sloja od toplote i UV-zračenja, proivpožarno ostakljenje a naročito staklena ploča od flot stakla koja je na spoljnoj strani mogu imati dodatne funkcionalne zaštitne prevlake sa UV-i/ili dejstvom koje reflektuje infracrveno zračenje. Osim toga, više protivpožarnih ostakljenja mogu da obrazuju izolujuće ostakljenje kroz evakuisane ili međuprostore ispunjene gasom.

Pronalazak obuhvata postupak za dobijanje protivpožarnog ostakljenja, pri čemu: a. se makar jedan zaštitni sloj nanosi na onu stranu prve staklene ploče

koja se uranja u kadu sa tečnim kalajem,

b. se makar prva staklena ploča od flot stakla sa zaštitnim slojem i druga staklena ploča od flot stakla termički prednapreže ili se delimično prednapreže, c. se makar prva staklena ploča od flot stakla i druga staklena ploča od flot stakla drže na čvrstom odstojanju, tako da se između one strane prve ploče od flot stakla koja se uranja u kadu sa tečnim kalajem i druge ploče od flot stakla stvara šupljina u kalupu, a uže strane kalupne šupljine između ploča od flot stakla se duž ivica ploča od flot stakla, oko njihovog celog obima zaptivaju lepljenjem ivica,

d. se makar jedan protivpožarni sloj u tečnom obliku sipa u šupljinu kalupa

i očvrsne.

U preporučljivoj daljoj nadogradnji postupka shodno pronalasku se u proceduralnom koraku c) iz zalepljene ivice izvadi otvor za punjenje, u koji se kasnije može u šupljinu kalupa uliti tečan protivpožarni sloj. Na kraju se u proceduralnom koraku e) lepljenjem ivica ili nekim drugim sredstvima zaptije otvor za ulivanje.

U preporučljivom konstrukcionom obliku postupka po pronalasku, proceduralni koraci se ponavljaju na taj način, što se treća ploča od flot stakla drži na čvrstom odstojanju u odnosu na prvu ili drugu ploču od flot stakla, a time stvorena šupljina kalupa se puni drugim protivpožarnim slojem. Ovaj proceduralni korak može da se izvrši i paralelno, to znači, da se tri ili više ploča od flot stakla istovremeno drže na odstojanju, a protivpožarni slojevi se obrazuju istovremenim ulivanjem vodenog rastvora silikata ili hidrogela. Podrazumeva se, da se postupak može na odgovarajući način ponovo sprovesti za obrazovanje višestrukih protivpožarnih ostakljenja sa četiri ili više ploča od flot stakla.

Nanošenje zaštitnog sloja u koraku (a) može uslediti kroz po sebi poznat postupak, a još bolje putem katodnog raspršivanja koje je potpomognuto magnetnim poljem. Ovo je posebno povoljno u pogledu jednostavnog, brzog, što se troškova tiče povoljnog i ravnomernog oblaganja ploče od flot stakla.

Postupak za dobijanje slojeva mešavine oksida kalaj-cink putem reaktivnog katodnog raspršivanja je, na primer, poznat iz patenta DE19848751C1. Mešavina kalaj-cinkoksida se još bolje izdvaja anodom, koja sadrži od 5 mas% do 95 mas% cinka, od 5 mas% do 95 mas% kalaja i od 0 mas% do 10 mas% antimona kao i primese koje su uslovljene proizvodnjom. Naročito je poželjno da anoda sadrži od 15 mas% do 70 mas% cinka, od 30 mas% do 85 mas% kalaja i od 0 mas% do 5 mas% antimona kao i primese drugih metala uslovljene proizvodnjom. Izdvajanje mešavine kalaj-cinkoksida vrši se, na primer, uz dodavanje kiseonika kao reakcionog gasa tokom katodnog raspršivanja.

Zaštitni sloj se alternativno može naneti naparivanjem, hemijskom separacijom u gasnoj fazi( engl., chemical vapour deposition,CVD), plazmeno potpomognutom separacijom u gasnoj fazi (PECVD), putem sol-gel-postupka ili mokrohemijskim postupkom.

U koraku (b) se prva ploča od flot stakla i druga ploča od flot stakla drže na čvrstom odstojanju, tako da se stvori kalupna šupljina. Ovo se, na primer može izvršiti pomoću fiksa tora, koji se preporučljivo postavlja u ivičnom području ploča od flot stakla. Fiksatori pri tome mogu da ostanu kao čvrst sastavni deo u protivpožarnom ostakljenju ili da se ponovo uklone. Ovakvi fiksatori sadrže ili se po mogućstvu sastoje od poliizobutilena ili nekog drugog pogodnog materijala, a posebno od plastike. Alternativno se ploče od flot stakla mogu fiksirati na poziciji pomoću spoljnih držača.

U okviru koraka (c) se u kalupnu šupljinu uspe tečljiv rastvor protivpožarnog sloja i stvrdne se do protivpožarnog sloja. U slučaju protivpožarnog sloja od alkalnog polisilikata koji sadrži vodu, spaja se, na primer, jedan alkalni silikat sa očvršćivačem, koji sadrži ili oslobađa silicijumdioksid. Tečljiva masa koja se iz toga stvara, sipa se u šupljinu kalupa. Tamo se masa uz održavanje sadržaja vode očvrsne u čvrst sloj polisilikata. Postupci za izradu protivpožarnog sloja od hidrogela su, na primer, poznati iz patenta VVO94/04355 ili patenta DE4001677C1.

Pronalaskom je dalje obuhvaćena upotreba zaštitnog sloja po pronalasku između strane na ploči od flot stakla koja se uranja u kadu sa tečnim kalajem i protivpožarnog sloja, a posebno alkalnog protivpožarnog sloja u svrhu umanjenja zamućenja ploče od flot stakla prilikom starenja.

Osim toga, pronalaskom je obuhvaćena upotreba protivpožarne ploče kao građevinskog elementa, kao pregradnog zida prostorije, kao dela spoljne fasade ili prozora u zgradi ili u vozilu na kopnu, u vodi ili u vazduhu ili kao ugradni deo u nameštaju i uređajima.

Dalje, pronalaskom je obuhvaćena upotreba ploče flot stakla, koja je zajedno sa zaštitnim slojem termički prednapregnuta ili delimično prednapregnuta, u protivpožarnoj ploči ili u protivpožarnom ostakljenju u svrhu poboljšanja adhezije između lepljene ivice i ploče od flot stakla.

Dalje u tekstu će se pronalazak bliže objasniti pomoću crteža i jednog primera. Crtež nije u potpunosti veran merilu. Pronalazak se ni na koji način ne ograničava crtežom. Prikazano je: Slika 1A šematski prikaz poprečnog preseka jedne protivpožarne staklene ploče,

Slika 1B šematski prikaz pogleda odozgo na protivpožarnu staklenu ploču sa slike 1A,

Slika 2A šematski prikaz poprečnog preseka protivpožarnog ostakljenja, Slika 2B šematski prikaz poprečnog preseka alternativnog primera konstrukcije protivpožarnog ostakljenja,

Slika 3 šematski prikaz poprečnog preseka alternativnog primera konstrukcije protivpožarnog ostakljenja,

Slika 4A šematski prikaz poprečnog preseka alternativnog primera konstrukcije protivpožarnog ostakljenja,

Slika 4B šematski prikaz poprečnog preseka alternativnog primera konstrukcije protivpožarnog ostakljenja,

Slika 5 dijagram toka konstrukcionog primera postupka,

Slika 6 dijagram zamućenja protivpožarne staklene ploče u poređenju sa stanjem tehnike,

Slika 7 šematski prikaz poprečnog preseka jednog drugog alternativnog konstrukcionog primera protivpožarnje staklene ploče,

Slika 8 šematski prikaz poprečnog preseka jednog drugog alternativnog konstrukcionog primera protivpožarnje staklene pločei Slika 9A-D šematski prikaz postupka za izradu protivpožarnog ostakljenja.

Na slici 1A prikazan je šematski prikaz protivpožarne staklene ploče 10 u poprečnom preseku. Slika 1B prikazuje šematski prikaz protivpožarne staklene ploče 10 kroz pogled odozgo u smeru III. Protivpožarna staklena ploča 10 obuhvata ploču od flot stakla 1.1 sa stranom okrenutom spolja I i stranom koja se uranja u kadu sa tečnim kalajem II. Ploča od flot stakla 1.1 ima, na primer, debljinu b od 5 mm i dimenzije 2 m x 3 m. Podrazumeva se, da ploča od flot stakla 1.1 može da ima i druge debljine i dimenzije koje su prilagođene za dotičnu svrhu upotrebe.

Na strani ploče od flot stakla 1.1 koja se uranja u kadu sa tečnim kalajem II ravno je postavljen zaštitni sloj 3.1. Ploča od flot stakla 1.1 je termički prednapregnuta ili delimično napregnuta zajedno sa zaštitnim slojem 3.1, tako da se ploča od flot stakla 1.1 i zaštitni sloj 3.1 čvrsto vežu jedan sa drugim. Na zaštitnom sloju 3.1 postavljen je protivpožarni sloj 3.1 od alkalnog polisilikata. Zaštitni sloj 3.1 se delimično, a još bolje uglavnom proteže u potpunosti preko celokupne strane ploče od flot stakla 1.1 koja se uranja u kadu sa tečnim kalajem II. Zaštitni sloj 3.1 se posebno proteže preko celokupne površine između protivpožarnog sloja 2.1 i ploče od flot stakla 1.1. Time se može obezbediti da površina one strane ploče od flot stakla 1.1 koja se uranja u kadu sa tečnim kalajem II bude zaštićena od alkalnog polisilikata protivpožarnog sloja 2.1.

Zaštitni sloj 3.1 sadrži, na primer, antimonom dotiran oksid kalaj-cink i izdvaja se katodnim raspršivanjem. Target za izdvajanje zaštitnog sloja 3.1 sadržao je 30 mas% cinka, 68 mas% kalaja i 2 mas% antimona. Izdvajanje je vršeno uz dodatak kiseonika kao reakcionog gasa tokom katodnog raspršivanja. Debljina d zaštitnog sloja 3.1 iznosi, na primer, 25 nm.

Protivpožarni sloj 2.1 sadrži, na primer, stvrdnuti polisilikat, koji je obrazovan od jednog alkalnog silikata i minimum jednog očvršćivača, na primer od kalijum-silikata i koloidalne silicijumne kiseline. U alterntivnom dizajnu, kalijum silikat može da se dobije i direktno iz kalijumove lužine i silicijum dioksida. U polisilikatu, molarni odnos silicijum dioksida i kalijum oksida (Si02:K20) iznosi, na primer, 4,7:1. Takav jedan protivpožarni sloj 2.1 je tipično alkalan sa pH-vrednošću 12. Debljina h protivpožarnog sloja 2.1 iznosi, na primer, 3 mm.

Skroz oko protivpožarnog sloja 2.1 i duž ivice ploče od flot stakla 1.1, na ploči od flot stakla 1.1 su zalepljene ivice 6. Ivično lepilo 6 sadrži ili se sastoji od, na primer, zaptivnog materijala ili lepka na bazi polisulfida, poliuretana, polisilikona ili reaktivnih termoplastičnih adheziva. Zalepljene ivice 6 od polisulfida pokazale su se u kombinaciji sa zaštitnim slojevima 3.1 od oksida kalaj-cink kao posebno preporučljive, dobro prijanjajuće i dugotrajno otporne. Zalepljena ivica 6 može da se nalazi neposredno na ploči od flot stakla 1.1 sa zaštitnim slojem 3.1, s obzirom na to da se usled zajedničkog prednaprezanja zaštitni sloj 3.1 posebno čvrsto povezuje sa pločom od flot stakla 1.1.

Slika2A pokazuje šematski prikaz poprečnog preska protivpožarnog ostakljenja 100. Protivpožarno ostakljenje 100 obuhvata, na primer, protivpožarnu staklenu ploču 10, kako je opisana na slici 1. Dalje, protivpožarni sloj 2.1. protivpožarne staklene pločelO na strani koja se nalazi nasuprot zaštitnom sloju 3.1 je sa stranom koja je okrenuta spolja I druge ploče od flot stakla 1.2 ravno povezan. Druga ploča od flot stakla 1.2 po svojoj teksturi odgovara, na primer ploči od flot stakla 1.1.

Oko celog protivpožarnog sloja 2.1 se između ploča od flot stakla 1.1 i 1.2 ponovo nalazi lepljena ivica 6. Lepljena ivica 6 zajedno sa pločama od flot stakla 1.1 i 1.2 obrazuje hermetički zatvorenu kalupnu šupljinu, u kojoj se protivpožarni sloj 2.1 štiti od vazduha i vlage iz okruženja. Da bi se razmak između ploča od flot stakla 1.1 i 1.2 tokom izrade i upotrebe držao konstantnim i stabilnim, između ploča od flot stakla 1.1 i 1.2 može da se postavi odstojnik 5. Odstojnik 5 se, na primer, sastoji od poliizobutilena ili nekog drugog pogodnog materijala, a naročito plastične mase.

Slika 2B prikazuje šematski prikaz poprečnog preseka alternativnog primera konstrukcije protivpožarnog ostakljenja 100. Protivpožarno ostakljenje 100 odgovara onom sa slike 2A. U svrhu poboljšanja svojstava u slučaju požara, između zaštitnog sloja 3.1 i protivpožarnog sloja 2.1 kao i između protivpožarnog sloja 2.1 i druge ploče od flot stakla 1.2 nalazi se sloj sredstva za umanjenje adhezije 4. Sloj sredstva za umanjenje adhezije 4 sadrži, na primer, neki organo-funkcionalan silan sa hidrofobnim dejstvom. Sloj sredstva za umanjenje adhezije 4 ima posebnu prednost u tome što se u slučaju požara, prilikom razbijanja ploče od flot stakla 1.1, 1.2 pojedine krhotine mogu odvojiti od protivpožarnog sloja 3.1, a da se ne izgubi koherentnost protivpožarnog sloja 3.1.

Slika 3 prikazuje šematski prikaz poprečnog preseka alternativnog primera konstrukcije protivpožarnog ostakljenja 100. Protivpožarno ostakljenje 100 obuhvata, na primer, protivpožarnu staklenu ploču 10, kako je to opisano na slici 1. Dalje, protivpožarni sloj 2.1 protivpožarne staklene ploče 10 je na strani koja se nalazi nasuprot zaštitnom sloju 3.1 preko drugog jednog zaštitnog sloja 3.2 ravno povezan sa onom stranom druge ploče od flot stakla 1.2, koja se uranja u kadu sa tečnim kalajem II. Druga ploča od flot stakla 1.2 i drugi zaštitni sloj 3.2 obrazuju sa protivpožarnim slojem 2.1 ponovo jednu protivpožarnu ploču 10.1. S obzirom na to da su kako ona strana ploče od flot stakla 1.1 koja se uranja u kadu sa tečnim kalajem II tako I ona strana druge ploče od flot stakla 1.2 koja se uranja u kadu sa tečnim kalajem II odvojene od protivpožarnog sloja 2.1 jednim zaštitnim slojem 3.1, 3.2, krzo protivpožarno ostakljenje 100 se izbegava zamućenje prozirnosti pri starenju.

Ovakvo protivpožarno ostakljenje 100 pogodno je za samostalnu upotrebu kao građevinski element u zgradi ili kao ostakljenje za vozila.

Slika 4A prikazuje šematski prikaz poprečnog preseka alternativnog primera konstrukcije protivpožarnog ostakljenja 101, na primeru jednog trostrukog ostakljenja sa trima pločama od flot stakla 1.1, 1.2, 1.3 i sa dva protivpožarna sloja 2.1, 2.2. Protivpožarno ostakljenje 101 obuhvata, na primer, jednu protivpožarnu ploču 10, onako kako je ona opisana na slici 1. Dalje, protivpožarni sloj 2.1 protivpožarne ploče 10 je na strani, koja se nalazi nasuprot zaštitnom sloju 3.1, ravno povezan sa onom stranom druge ploče od flot stakla 1.2 koja je okrenuta ka spolja I. Druga ploča od flot stakla 1.2, ima, na svojoj strani koja se uranja u kadu sa tečnim kalajem II, jedan drugi zaštitni sloj 3.2 i preko ovog je povezana sa drugim protivpožarnim slojem 2.2. Druga ploča od flot stakla 1.2, zaštitni sloj 3.2 i protivpožarni sloj 2.2 opet obrazuju protivpožarnu ploču 11. Ona strana drugog protivpožarnog sloja 2.2, koja je okrenuta od drugog zaštitnog sloja 3.2, povezana je sa onom stranom treće ploče od flot stakla 1.3 koja je okrenuta ka spolja I.

Slika 4B prikazuje alternativni primer konstrukcije protivpožarnog ostakljenja 101. Protivpožarni sloj 2.1 protivpožarne ploče 10 ravno je povezan sa onom stranom ploče od flot stakla 1.2 koja je okrenuta ka spolja I. Dalje, ona strna ploče od flot stakla 1.1 koja je okrenuta ka spolja I, ravno je povezana sa drugim protivpožarnim slojem 2.2. Drugi protivpožarni sloj 2.2 je ravno povezan sa onom stranom treće ploče od flot stakla 1.3 koja je okrenuta ka spolja I. Ovaj primer konstrukcije ima posebnu prednost u tome što samo jedan zaštitni sloj 3.1 biva potreban da bi se napravilo protivpožarno ostakljenje 101, koje je postojano na starenje, s obzirom na to da je kroz adekvatno redanje ploča od flot stakla 1.2, 1.3 koje se nalaze spolja, samo strana ploče od flot stakla 1.1 koja se uranja u kadu sa tečnim kalajem II neposredno nalazi u neposrednom susedstvu i postavljena je bez odvajanja staklom uz protivpožarni sloj 2.1.

Trostruka ostakljenja koja su prikazana na slikama 4A i 4B prikazuju naročito veliku stabilnost i protivpožarno dejstvo. Podrazumeva se, da se po sličnom principu mogu izraditi i protivpožarne staklene ploče sa četiri ili više ploča od flot stakla, pri čemu se, u svrhu izbegavanja zamućenja prozirnosti pri starenju, između svakog protivpožarnog sloja i strane ploče od flot stakla uronjene u kadu sa tečnim kalajem, a koja je ovom protivpožarnom sloju u neposrednom susedstvu, postavlja zaštitni sloj.

Slika 5 prikazuje dijagram toka konstrukcionog primera postupka za izradu protivpožarnog ostakljenja 100 prema slici 2.

Slika 6 prikazuje dijagram zamućenja u ispitivanju starenjem protivpožarnih ploča 10 u poređenju sa protivpožarnom pločom u skladu sa sadašnjim stanjem tehnike kao uporednim primerom. U ubrzanom ispitivanju starenja dotična ploča od flot stakla se tokom vremena od 4 sata i pri temperaturi od 80°C potapala u vodeni rastvor kalijumsilikata. Vodeni rastvor kalijum silikata je alkalni udeo u izradi protivpožarnog sloja od alkalnog polisilikatnog hidrogela. Zamućenje je mereno mernim uređajem za merenje zamućenosti tipa "haze-gard plus" firme BYK-Gardner.

Primer 1 je ploča od flot stakla, čija je strana koja se uranja u kadu sa tečnim kalajem II obložena zaštitnim slojem od oksida kalaj-cink. Pri tome je odnos kalaja prema cinku iznosio tačno 50 mas% : 50 mas%. Debljina d zaštitnog sloja iznosila je 25 nm. Nakon ispitivanja starenjem izmereno je zamućenje od 0,3 %.

Primer 2 je ploča od flot stakla, čija je strana koja se uranja u kadu sa tečnim kalajem II bila obložena zaštitnim slojem od cink-oksida. Debljina d zaštitnog sloja iznosila je 25 nm. Nakon ispitivanja starenjem izmereno je zamućenje od 0,7 %.

Primer 3 je ploča od flot stakla, čija je strana koja se uranja u kadu sa tečnim kalajem II bila obložena zaštitnim slojem od indijum-kalajoksida (ITO). Pri tom je odnos indijuma prema kalaju iznosio tačno 90 mas% : 10 mas%. Debljina d zaštitnog sloja iznosila je 25 nm. Nakon ispitivanja starenjem, izmereno je zamućenje od 0,4%.

Uporedni primer prema poslednjem stanju tehnike bila je ploča od flot stakla, kod koje ni strana koja je okrenuta spolja I, a ni strana koja se uranja u kadu sa tečnim kalajem II nisu bile obložene te su tako obe strane bile izložene vodenom rastvoru kalijum-silikata. Nakon ispitivanja starenjem, kod uporednog primera izmereno je zamućenje od 8,9%.

Kod prikazanih ispitivanja starenjem, strane ploča od flot stakla koje su okrenute ka spolja I na primeru 1 do 3 i na uporednom primeru nisu bile zaštićene zaštitnim slojem te su tako bile direktno izložene vodenom rastvoru kalijum-silikata. Iz ovoga se može zaključiti da je zamućenje u mnogome prouzrokovano kontaktom strane koja se uranja u kadu sa tečnim kalajem II sa vodenim rastorom kalijum-silikata.

Svaki od zaštitnih slojeva iz primera 1 do 3 umanjuje zamućenje ploče od flot stakla u poređenju sa uporednim primerom po poslednjem stanju tehnike bez zaptivnog sloja 3 na vrednosti < 1%. Kod zaštitnog sloja od kalaj-cinkoksida prema primeru 1, zamućenje je bilo smanjeno za čak 89-puta. Ovaj rezultat je za stručnjaka bio neočekivan i iznenađujući.

Slika 7 prikazuje šematski prikaz alternativnog konstrukcionog primera protivpožarne ploče 10 u poprečnom preseku. Ploča od flot stakla 1.1 i protivpožarni sloj 2.1 obrazovani su u skladu sa slikom 1. Zaštitni sloj 3.1 obrazovan je kao dvoslojna slojna struktura od jednog prvog (parcijalnog) zaštitnog sloja 3.1a i jednog drugog (parcijalnog) zaštitnog sloja 3.1bh. (Parcijalni) zaštitni sloj 3.1a ima debljinu daod na primer 8 nm i sastoji se, na primer, od silicijum-nitridnog sloja, a posebno od Si3N4. (Parcijalni) zaštitni sloj 3.1b ima debljinu dbod na primer 15 nm i sastoji se, na primer, od jednog kaiaj-cinkoksidnog sloja, kako je to bilo opisano na slici 1. Debljina d ukupnog zaštitnog sloja 3.1 time iznosi 23 nm.

Kako su ispitivanja pronalazača pokazala, već sa (parcijalnim) zaštitnim slojem 3.1a od silicijum-nitrida, koji je imao debljinu daod 3 nm, mogla se postići povoljno viša postojanost na starenje i izuzetno smanjena zamućenost. Istovremeno se debljina sloja kalaj-cinkoksida mogla red u kovati, a da se ne pogorša postojanost na starenje ili zamućenost.

U ovom konstrukcionom primeru se (parcijalni) zaštitni sloj 3.1a od silicijum-nitrida nalazi neposredno na onoj strani ploče od flot stakla 1.1 koja se uranja u kadu sa tečnim kalajem II, a (parcijalni) zaštitni sloj 3.1b od kalaj-cink oksida se nalazi na (parcijalnom) zaštitnom sloju 3.1a od silicijum-nitrida. Podrazumeva se da se redosled materijala može i zameniti, tako da se sloj od kalaj-cinkoksida nalazi neposredno na strani ploče od flot stakla koja se uranja u kadu sa tečnim kalajem a sloj od silicijum-nitrida da se nalazi na sloju od kalaj-cinkoksida.

Na slici 8 prikazan je još jedan alternativni konstrukcioni primer protivpožarnog ostakljenja 101. Protivpožarno ostakljenje 101 sa slike 8 odgovara protivpožarnom ostakljenju 101 sa slike 4b, pri čemu je samo zaštitni sloj 3.1 sa slike 4b kao dvoslojna slojna struktura obrazovan od jednog (parcijalnog) zaštitnog sloja 3.1a i jednog (parcijalnog) zaštitnog sloja 3.1b. (Parcijalni) zaštitni slojevi 3.1a i 3.1b odgovaraju, na primer, slojevima sa slike 7.

Na tabeli 1 sažeto su prikazani rezultati ispitivanja starenjem i ispitivanja zamućenja za različite konstrukcione primere protivpožarnih ploča 10.

U prvoj koloni naveden je materijal zaštitnog sloja 3.1, a drugim kolonama njihova debljina. Zaštitni slojevi 3.1 uvek se nalaze neposredno na ploču od flot stakla 1.1. Navod silicijum-nitrid (3.1a)/ kalaj-cink-oksid (3.1b) navodi da se zaštitni sloj 3.1 sastoji od dvoslojne slojne strukture. Pri tom se prvo navedeni (parcijalni) zaštitni sloj 3.1a od silicijum-nitrida nalazi direktno na ploči od flot stakla 1.1, a drugi (parcijalni) zaštitni sloj 3.1b od kalaj-cinkoksida se nalazi direktno na prvom (parcijalnom) zaštitnom sloju 3.1a. Za redosled slojeva kalaj-cinkoksid (3.1a)/silicijum-nitrid (3.1b) važi adekvatno obrnuti redosled.

Na iznenađujući način, redosled slojeva silicijum-nitrid (3.1a)/kalaj-cinkoksid (3.1b) sa debljinama sloja od 3 nm za prvi (parcijalni) zaštitni sloj 3.1a i 15 nm za drugi (parcijalni) zaštitni sloj 3.1b pokazao je sličnu dobru postojanost na starenje i slabo zamućenje kao jednostruki zaštitni sloj 3.1 od 25 nm kalaj-cinkoksida, iako se ukupna debljina sloja mogla smanjiti sa 25 nm na 18 nm. Za kombinacije debljina sloja od 8 nm za silicijum-nitrid i 15 nm za kalaj-cinkoksid, eksperimenti su pokazali čak veću postojanost na starenje i slabije zamućenje nego kod jednoslojnog zaštitnog sloja 3.1 od 25 nm kalaj-cinkoksida.

Kako su opsežni ogledi pronalazača pokazali, kombinacija jednog sloja od metalnog nitrida, kao što je silicijum-nitrid i, jednog sloja od metalnog oksida, kao štoje cink-kalajoksid, je naročito preporučljiva kako bi se dobilo protivpožarno ostakljenje koje je postojano na starenje i kako bi se sprečilo zamućenje strane ploče od flot stakla, koja se uranja u kadu sa tečnim kalajem, prilikom kontakta sa alkalnim protivpožarnim slojem.

Slike 9A-D prikazuju šematski tok konstrukcionog primera za izradu protivpožarne staklene ploče 100 pomoću četiri procesna koraka. Kako je prikazano na slici 9A, u prvom procesnom koraku nanosi se zaštitni sloj 3.1 na stranu ploče od flot stakla 1.1 koja se uranja u kadu sa tečnim kalajem II, na primer putem katodnog raspršivanja. U drugom procesnom koraku, ploča od flot stakla 1.1 sa zaštitnim slojem 3.1 koji se nalazi na njoj, termički se prednapreže ili delimično prednapreže, na primer zajedničkim zagrevanjem i brzim hlađenjem površine delovanjem struje hladnog vazduha. Ploča od flot stakla 1.1 koja je obrađena na ovaj način, prikazana je na slici 9B. Putem zajedničkog termičkog prednaprezanja ili delimičnog prednaprezanja stvara se unutrašnja veza između ploče od flot stakla 1.1 i zaštitnog sloja 3.1.

U procesnom koraku, prikazanom na slici 9C, termički prednapregnuta ili delimično prednapregnuta ploča od flot stakla 1.1 i još jedna ploča od flot stakla 1.2 se pozicioniraju jedna sa drugom na čvrstom odstojanju. Ploča od flot stakla 1.2 je pri tom svojom stranom ka spolja I okrenuta ka onoj strani ploče od flot stakla 1.1 koja se uranja u kadu sa tečnim kalajem II a time je ova strana ka spolja I okrenuta ka zaštitnom sloju 3.1. Podrazumeva se da ploča od flot stakla 1.2 može imati i zaštitni sloj na onoj strani koja se uranja u kadu sa tečnim kalajem II, a koja je nakon nanošenja zajedno sa pločom od flot stakla 2.1 bila termički prednapregnuta ili delimično prednapregnuta.

Ploče od flot stakla 1.1 i 1.2 se jedna prema drugoj drže na čvrstom odstojanju, pomoću spoljnjeg uređaja koji ovde nije prikazan, tako da se obrazuje kalupna šupljina 8 između ploča od flot stakla 1.1 i 1.2, pri čemu se odstojanjem zadaje debljina kasnijeg protivpožarnog sloja. Dalje fiksiranje može još bolje da se izvrši jednim ili pomoću više odstojnika 5. Odstojnici 5 su poredani duž celokupnog obima ploča od flot stakla 1.1 i 1.2 i ostavljaju otvorenim samo otvor za sipanje 7 na, naprimer, gornjoj užoj strani kalupne šupljine 8. Dalje, uže strane kalupne šupljine 8 između ploča od flot stakla 1.1 i 1.2 zaptivaju se lepljenjem ivice 6. Lepak na ivici 6 sastoji se od zaptivnog materijala kao što je polisulfid. Lepljenje ivice 6 vrši se na celokupnom obimu kalupne šupljine 8 sa izuzetkom područja otvora za punjenje 7.

U procesnom koraku, prikazanom na slici 9D, uliva se protivpožarni sloj 2.1, koji je još uvek tečan, preko otvora za sipanje 7 u kalupnu šupljinu 8. Protivpožarni sloj 2.1 se, na primer, sastoji od alkalnog silikata u obliku kalijum-silikata i koloidalne silicijumne kiseline i priprema se kao tečljiva masa, koja se stvrdnjava do polisilikata sa molarnim odnosom Si02prema K20 od na primer 4,7:1. Tečljiva masa se napoznati način degazira i sipa u kalupnu šupljinu 8. Masa je pritom toliko tečljiva da istiskuje vazduh koji se nalazi u kalupnoj šupljini 8 i ne stvara nikakve vazdušne uključke. Nakon potpunog punjenja kalupne šupljine 8, otvor za punjenje 7 se zaptiva preko ivične zaptivke 6. Time se protivpožarni sloj 2.1 hermetički zaptiva i odvaja od okruženja. Tako dobijeno protivpožarno ostakljenje 100 se postavlja na adekvatnu poziciju sve dok se reakcioni proces u protivpožarnom sloju 2.1 ne zatvori, a polisilikat ne otvrdne.

U tabeli 2 sažeto su prikazani rezultati ispitivanja na starenje na različitim konstrukcionim primerima protivpožarnog ostakljenja 100. Prikazani primeri odgovaraju do označenih razlika primeru konstrukcije sa slike 2A.

Protivpožarno ostakljenje prema primeru B sadržalo je jednu ploču od flot stakla 1.1 i jedan zaštitni sloj 3.1 od kalaj-cink-oksida na onoj strani ploče od flot stakla 1.1 koja se uranja u kadu sa tečnim kalajem II. Ploča od flot stakla 1.1 i zaštitni sloj 3.1 zajedno su bili termički prednapregnuti. Ovo znači, da je najpre izdvojen zaštitni sloj 3.1 na onoj strani ploče od flot stakla 1.1 koja se uranja u kadu sa tečnim kalajem II, a zatim je obložena ploča od flot stakla 1.1 termički bila prednapregnuta.

Nasuprot tome, kod protivpožarne ploče prema primeru A, ploča od flot stakla 1.1 je najpre bila termički prednapregnuta, a zatim je na onu stranu ploče od flot stakla 1.1 koja se uranja u kadu sa tečnim kalajem II bio nanet zaštitni sloj 3.1 od kalaj-cinkoksida.

Oba protivpožarna ostakljenja pokazala su samo neznatno zamućenje tokom starenja. Zaštitni slojevi 3.1 od kalaj-cinkoksida mogli su da zaštite one strane ploča od flot stakla 1.1 koje se uranjaju u kadu sa tečnim kalajem II od agresije alkalnih protivpožarnih slojeva 2.1.

U ispitivanju na starenje su se, međutim, pokazale jasne razlike u području lepka na ivicama: kod primera A mogao je, prilikom ispitivanja na starenje, da se utvrdi nedostatak u adheziji i zaptivenosti zalepljenih ivica. Tako je vazduh mogao da prodre u unutrašnjost protivpožarnog ostakljenja, voda iz protivpožarne mase mogla je da iscuri i ošteti protivpožarni sloj. Ovakva protivpožarna ostakljenja su slabo upotrebljiva. Zbog toga ovakav zaštitni sloj u području lepka na ivicama mora temeljno da se ukloni pre nanošenja lepka na ivice, na primer mehaničkim brušenjem ili hemijskim nagrizanjem.

Kod primera B, adhezija i hermetičnost zalepljenih ivica bila je znatno poboljšana. Adhezija zalepljenih ivica na zajedno prednapregnuti zaštitni sloj 3.1 ploče od flot stakla 1.1 bila je stabilna i čak ni nakon mnogih ciklusa starenja nije se izgubilo prijanjanje za ploču od flot stakla 1.1. Ovo se može objasniti time, da ploča od flot stakla 1.1 i zaštitni sloj 3.1 zajedničkim termičkim prednaprezanjem ili delimičnim prednaprezanjem stvaraju stabilnu vezu, koja sprečava razdvajanje ili rastvaranje zaštitnog sloja 3.1 između lepljene ivice 6 i ploče od flot stakla 1.1. Temeljno uklanjanje zaštitnog sloja 3.1 u području lepljene ivice više nije neophodno.

Ovaj rezultat je za stručnjaka bio neočekivan i iznenađujući.

Lista referentnih oznaka

1,1.1,1.2,1.3 ploča od flot stakla

2, 2.1, 2.2 protivpožarni sloj

3,3.1,3.2,3.3 zaštitni sloj

3.1a, 3.1b (parcijalni) zaštitni sloj, zaštitni sloj, sloj 4 sloj sredstva za smanjenje adhezije

5 odstojnik

6 lepak na ivici, zalepljena ivica

7 otvor za punjenje

8 kalupna šupljina

10,10.1,11 protivpožarna ploča

100,101 protivpožarno ostakljenje I strana ploče od flot stakla koja je okrenuta spolja II strana ploče od flot stakla koja se uranja u kadu sa tečnim

kalajem

III smer pogleda odozgo na ploču od flot stakla

b debljina ploče od flot stakla d, da, dbdebljina zaštitnog sloja h debljina protivpožarnog sloja

Claims

1. Protivpožarna staklena ploča (10), koja se sastoji od: najmanje jedne ploče od flot stakla (1.1) sa jednom stranom koja se uranja u kadu sa tečnim kalajem (II) i minimum jednim zaštitnim slojem (3.1), koji je ravno postavljen na stranu koja se uranja u kadu sa tečnim kalajem (II), pri čemu su ploča od flot stakla (1.1) i zaštitni sloj (3.1) zajedno termički prednapregnuti ili delimično prednapregnuti, najmanje jednog alkalnog protivpožarnog sloja (2.1), koji je ravno postavljen na zaštitni sloj (3.1), pri čemu zaštitni sloj (3.1) sadrži silicijum-nitrid ili se od njega sastoji i, najmanje jedne zalepljene ivice (6) koja je postavljena neposredno na zaštitni sloj (3.1).

2. Protivpožarna ploča (10) prema zatevu 1, pri čemu lepak na ivici (6) sadrži polisulfid, poliuretan, polisilikon i/ili reaktivne termoplastične adhezive.

3. Protivpožarna ploča (10) prema zahtevu 1 ili 2, pri čemu protivpožarni sloj (2.1) sadrži alkalni silikat, alkalni fosfat, alkalni volframat, alkalni molidat i/ili smeše ili njihova slojna jedinjenja, poželjno alkalni-polisilikat, alkalni-polifosfat, alkalni-polivolframat, alkalni-poimolidat i/ili smeše ili njihova slojna jedinjenja, a alkalni element je poželjno natrijum, kalijum, litijum i/ili njihove mešavine.

4. Protivpožarna ploča (10) prema zahtevu 1 ili 2, pri čemu protivpožarni sloj (2.1) sadrži hidrogel od umreženih monomera i/ili polimere, poželjno poli-akrilamid, poli-n-metiloakrilamid ili polimerizirani 2-hidroksi-3-metakriloksiproiltrimetilamonijum-hlorid.

5. Protivpožarna ploča (10) prema jednom od zahteva 1 ili 4, pri čemu zaštitni sloj (3.1) sadrži minimum jedan dotiran element, poželjno antimon, fluor, srebro, rutenijum, paladijum, aluminijum i tantal, a udeo dotiranog elementa u metalnom udelu zaštitnog sloja poželjno iznosi od 0 mas% do 10 mas%, a naročito poželjno od 1 mas% do 5 mas%.

6. Protivpožarna ploča (10) prema jednom od zahteva 1 do 5, pri čemu je zaštitni sloj (3.1) jedna višeslojna, a poželjno jedna dvoslojna slojna struktura i sadrži (parcijalni) zaštitni sloj (3.1a) od silicijum-nitrida i jedan (parcijalni) zaštitni sloj (3.1b) koji sadrži ili je izrađen od jednog metalnog oksida, poželjno od kalaj-cinkoksida ili nekog dotiranog kalaj-cinkoksida.

7. Protivpožarna ploča (10) prema zahtevu 6, pri čemu (parcijalni) zaštitni sloj (3.1b) sadrži kalaj-cinkoksid, a odnos cink:kalaj iznosi od 5 mas% : 95 mas% do 95 mas% : 5 mas%, a poželjno od 15 mas% : 85 mas% do 70 mas% : 30 mas%.

8. Protivpožarna ploča (10) prema jednom od zahteva 1 do 7, pri čemu zaštitni sloj (3.1) ima debljinu d od 2 nm do 500 nm, poželjno od 5 nm do 50 nm, a naročito poželjno od 5 nm do 30 nm, a sasvim posebno poželjno od 15 nm do 30 nm.

9. Protivpožarna ploča (10) prema jednom od zahteva 1 do 8, pri čemu između zaštitnog sloja (3.1) i protivpožarnog sloja (2.1) postoji minimum jedan sloj sredstva za poboljšanje adhezije ili jedan sloj sredstva za smanjenje adhezije (4), koji poželjno sadrži minimum jedan organo-funkcionalni silan ili minimum jedan polimerni vosak, naročito poželjno sadrži jedan polimerni vosak na bazi poietilena.

10. Protivpožarno ostakljenje (100,101) koje obuhvata minimum: jednu protivpožarnu ploču (10) prema jednom od zahteva 1 do 9 i jednu ploču od flot stakla (1.2) sa jednom stranom okrenutom spolja (I) i jednom stranom koja se uranja u kadu sa tečnim kalajem (II), gde je strana okrenuta ka spolja (I) ili strana koja se uranja u kadu sa tečnim kalajem (II) preko zaštitnog sloja (3-2), ravno spojena sa protivpožarnim slojem (2.1) protivpožarne ploče (10) i pri čemu je šupljina formirana između ploča od flot stakla (1.1, 1.2) napunjena protivpožarnim slojem (2.1), a lepljena ivica (6) zaptiva kalupnu šupljinu duž celog oboda ploča od flot stakla (1.1, 1.2).

11. Protivpožarno ostakljenje (101) prema zahtevu 10, pri čemu je strana ploče od flot stakla (1.1), koja je okrenuta spolja (I) od protivpožarne ploče (10), ravno spojena sa protivpožarnim slojem (2.2), a protivpožarni sloj (2.2) je sa stranom okrenutom spolja (I) ili preko još jednog zaštitnog sloja (3.3), ravno spojen sa stranom treće ploče od flot stakla (1.3) koja se uranja u kadu sa tečnim kalajem (II).

12. Protivpožarno ostakljenje (101) prema zahtevu 10 ili 11, pri čemu je ploča od flot stakla (1.1) ili ploča od flot stakla (1.2), ravno povezana sa minimum jednim nizom slaganja od još jednog protivpožarnog sloja (2.2) i još jednom pločom od flot stakla (1.3), pri čemu između svake strane koja se uranja u kadu sa tečnim kalajem (II) i protivpožarnog sloja (2.2) koji se direktno naslanja na nju, postoji još jedan zaštitni sloj (3.2) u skladu sa pronalaskom.

13. Postupak za dobijanje protivpožarnog ostakljenja (100, 101), pri čemu se minimum: a. jedan zaštitni sloj (3.1) nanosi na onu stranu ploče od flot stakla (1.1) koja se uranja u kadu sa tečnim kalajem (II), b. ploča od flot stakla (1.1) i jedna druga ploča od flot stakla (1.2) termički prednaprežu ili se delimično prednaprežu, c. ploča od flot stakla (1.1) i jedna druga ploča od flot stakla (1.2) drže na čvrstom odstojanju, tako da se obrazuje kalupna šupljina između one strane ploče od flot stakla (1.1) koja se uranja u kadu sa tečnim kalajem (II) i jedne druge ploče od flot stakla (1.2), a uže strane kalupne šupljine (8) između ploča od flot stakla (1.1, 1.2) se duž celokupnog oboda ploča od flot stakla (1.1, 1.2) zaptivaju lepkom na ivicama (6), sa izuzetkom otvora za punjenje (7), d. protivpožarni sloj (2.1) se uliva u kalupnu šupljinu (8) i e. otvor za sipanje (7) se zaptiva lepkom za ivice (6), pri čemu zaštitni sloj (3.1) sadrži silicijum nitrid ili se od njega sastoji.

14. Postupak po zahtevu 13, pri čemu se procesni koraci minimum jednom ponavljaju sa još jednom pločom od flot stakla (1.3) i još jednim protivpožarnim slojem (2.2).

15. Upotreba ploče od flot stakla (1.1), koja je termički prednapregnuta ili je delimično prednapregnuta zajedno sa zaštitnim slojem (3.1), u protivpožarnoj ploči (10) prema jednom od zahteva 1 do 9, u cilju poboljšanja adhezije između lepljene ivice (6) i ploče od flot stakla (1.1), pri čemu zaštitni sloj (3.1) sadrži silicijum nitrid ili se od njega sastoji.