Verfahren zur Herstellung von flammwidrigen aufschäumbaren wärmedämmenden
Beschichtungsmassen
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von neuartigen flammwidrigen auf schäumblaren wärmedämmenden Beschichtungsmassen, mit dem Kennzeichen, dass man Bindemittel und ausge härtet gepulverte Aminoplaste im Gewichtsverhältnis 1 : 3 bis 3:1 vermischt. Man kann Füllstoffe und/oder andere Zusätze hierbei mitverwenden. Als andere Zusätze sind Härtungsmittel und/oder Beschleuniger geeignet.
Geeignete Bindemittel sind ungesätbigte, Polyester- harze, aushästbare Epoxydharze, härtbare Acrylatharze, KNnststoffBisperslionen sowie kalt aushärtbare Polyurethansysteme. Als ungesättigte Polyesterharze werden ungesättigte, kalt aushärtbare Polyesterharze bevorzugt.
Am besten sind solche Polyesterharze geeignet, die auf Grund ihres chemischen Aufbaues, ihrer Füllstoffe und/ oder Zusätze flammwidrige Eigenschaften besitzen.
Als aushärtbare Epoxydharze sind geeignet: kalt härtbare flüssige oder gelöste Epoxydlharze.
Bevorzugt werden solche Epoxydharze bzw. Epoxyd harzhärber, die durch ihren chemischen Aufbau, ihre Füllstoffe oder Zusätze flammwidrige Eigenschaften besitzen.
Als härtbare Acrylatharze sind geeignet: kalt härtbare flüssige Harze auf der Basis von Acrylat- bzw.
Methacrylatestern.
Bevorzugt werden solche Acrylatharze, die durch ihren chemischen Aufbau, ihre Füllstoffe und/oder Zusätze flammwidrige Eigenschaften besitzen.
Als kalt aushärtbare Polyurethansysteme sind geeignet: Mischungen von aliphatischen und/oder aromatischen Polyisocyanaten mit Polyhydroxylverbindungen auf Polyester- und/oder Polyäther-Grundlage.
Bevorzugt werden solche Polyurethansysteme, die durch ihren chemischen Aufbau, ihre Füllstoffe und/oder Zusätze flammwidrige Eigenschaften besitzen.
Als Kunststoff-Dispersionen sind geeignet: filmbil- dende Dispersionen, die Bindemitteleigenschaften besitzen. Bevorzugt werden solche Kunststoffdispersionen, die durch ihren chemischen Aufbau, ihre Füllstoffe oder Zusätze flammwidrige Eigenschaften besitzen. Bevorzugt werden als Klunststoffgdispersion wässrige Polyvinylacetat- oder Polyvinylchloriddispersionen.
Als gepulvert Aminoplaste sind geeignet: harzartige Kondensationsprodukte von Harnstoff und/oder Dicyan- diamid mit Formaldehyd, die einer vollständigen Aushärtung unterzogen wurden und in fein verteilter Form vorliegen, vorzugsweise unter 100 > .
Als Härtemittel für die Bindernittel kommen vorzugsweise zur Verwendung: für ungesättigte Polyesterharze organische Peroxide; für Acrylatharze organische Peroxyde; für Epoxydharze organische Aminogruppen enthaltende Epoxydharzhärter.
Als Beschleuniger für die Härtung der Bindemittel kommen solche Verbindungen zum Einsatz, die die Zerfallstemperaturen der organischen Peroxyde herabsetzen.
Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren erhaltenen wärmedämmenden aufschäumbaren flammwidri- gen Beschichtungsmassen werden in üblicher Weise, beispielsweise Streichen, Spritzen, Spachteln, Giessen, Tauchen oder in anderer Weise mit den zu schützenden Teilen verbunden. Nach dem Trocknen oder Aushärten kann die Beschichtung in Gebrauch genommen werden,
Die erhaltenen Beschichtungen haben den grossen Vorteil, dass die Beschichtung unter Einfluss von Flammen oder Hitzestrahlung aufbläht und dabei eine schäumige, voluminöse, teilweise verkohlte Schicht mit sehr schlechter Wärmeleitfähigkeit bildet und für die darunterliegenden Schichten oder Körper eine hervorragende Schutzschicht gegen Flammen oder Hitze darstellt. Vor der Hitzeeinwirkung sind die Beschichtungen witterung beständig und seewasserfest.
Die neuen Beschichtungen sind beispielsweise ganz hervorragend für den Rettungsbootbau geeignet. Die Beschichtung ist für Körper aus Metall, Kunststoffen, Holz oder anderen Werkstoffen geeignet, da die Massen im allgemeinen ein gutes Haftvermögen besitzen; Idoch ist es auch möglich, die zu beschichtenden Körper vorher mit einem Haftgrund zu versehen.
Bei der Verwendung der neuen Beschichtungsmasse genügt es, Schichten von etwa 0,1 bis 5 mm aufzutragen; bevorzugt Schichten von 0,5 bis 4 mm. Besonders zweckmässig ist es, wenn man Gewebe und/oder Faservliese aus synthetischen Fasern und/oder Asbest zur Verfestigung beim Aufbau der Beschichtung mitverwen- det.
Beispiel I a) 40 Gewichtsprozent ungesättigtes Polyesterharz auf der Basis von Tetrachlorphthalsäure, Maleinsäure und Propylenglykol (Handelsname PolyleitX NF der Reichhold Chemie Aktiengesellschaft in Hamburg), 5 Gewichtsprozent pulveriges Antimontrioxyd, 5 Gewichtsprozent Chlorparaffingemisch 54 % Chlorgehalt (Chlorparaffin Hoechst-Werk, Gersthofen) werden im Walzenstuhl, Trichtermühle oder Kugelmühle oder mit einem Intensivrührer oder Mischer gemischt. b) 50 Gewichtsprozent eines vollständig ausgehärteten fein gemahlenen Kondensationsproduktes aus Harnstoff und Formaldehyd werden in das Bindemittelgemisch a) eingetragen und nochmals durchgemischt.
Die vorstehend erhaltene Masse ist mehrere Monate lagerfähig. Kurz vor dem Auftragen dieser Beschich- tungsmasse werden auf 100 Gewichtsteile 2 Gewichtsteile 50 a ige Benzoylperoxydpaste in Dibutylphthalat eingerührt. Nach dem Verrühren dieses Zusatzes werden 0,2 Gewichtsprozent Dimethylanilin zugegeben und abermals gut vermischt. Diese Masse hat bei etwa 20 C eine Topfzeit von 35 bis 40 Minuten.
Ein glasfaserverstärktes Polyester-Laminat wird mit dieser Masse etwa 1 mm dick beschichtet und ein Terephthalsäureesterfaservlies eingelegt. Nach dem Gelieren dieser Schicht werden in gleicher Weise eine oder mehrere weitere Schichten aufgebaut.
Ein derartig behandeltes Polyester-Laminat wird auf der beschichteten Seite 5 Minuten einer Rohölflamme ausgesetzt. Die Temperatur auf der Rückseite des Laminats steigt hierbei auf etwa 40 bis 60O C an. Die Beschichtung bläht sich hierbei zu einer porösen, voluminösen, teilweise verkohlten Schicht auf, die hervorragende Wärmedämmeigenschaften besitzt und durch ihre schäumig kohlige Struktur selbst nicht brennbar ist.
Nach der Beflammung wird diese poröse Schicht abgehoben, und das darunterliegende Laminat kann dann erneut beschichtet werden, da besondere Teste ergeblen haben, dass die Laminatschicht hinreichend unverändert war.
Process for the production of flame-retardant foamable heat-insulating
Coating compounds
The present invention relates to a process for the production of novel flame-retardant on foamable heat-insulating coating compounds, with the characteristic that one mixes binders and cured powdered aminoplasts in a weight ratio of 1: 3 to 3: 1. Fillers and / or other additives can also be used here. Hardening agents and / or accelerators are suitable as other additives.
Suitable binders are unsaturated polyester resins, curable epoxy resins, curable acrylate resins, plastic dispersions and cold-curable polyurethane systems. Unsaturated, cold-curable polyester resins are preferred as unsaturated polyester resins.
The polyester resins that are best suited are those which, due to their chemical structure, their fillers and / or additives, have flame-retardant properties.
Suitable curable epoxy resins are: cold-curable liquid or dissolved epoxy resins.
Those epoxy resins or epoxy resins are preferred which have flame-retardant properties due to their chemical structure, their fillers or additives.
Suitable hardenable acrylate resins are: Cold-hardenable liquid resins based on acrylate or
Methacrylate esters.
Acrylate resins are preferred which have flame-retardant properties due to their chemical structure, their fillers and / or additives.
Suitable cold-curable polyurethane systems are: Mixtures of aliphatic and / or aromatic polyisocyanates with polyhydroxyl compounds based on polyester and / or polyether.
Polyurethane systems are preferred which have flame-retardant properties due to their chemical structure, their fillers and / or additives.
The following are suitable as plastic dispersions: film-forming dispersions which have binder properties. Those plastic dispersions are preferred which have flame-retardant properties due to their chemical structure, their fillers or additives. Aqueous polyvinyl acetate or polyvinyl chloride dispersions are preferred as plastic dispersions.
The following are suitable powdered aminoplasts: Resin-like condensation products of urea and / or dicyandiamide with formaldehyde, which have been subjected to complete curing and are in finely divided form, preferably below 100>.
The hardening agents used for the binders are preferably: organic peroxides for unsaturated polyester resins; for acrylate resins, organic peroxides; For epoxy resins, epoxy resin hardeners containing organic amino groups.
Compounds used as accelerators for hardening the binders are those which lower the decomposition temperatures of the organic peroxides.
The heat-insulating, foamable, flame-retardant coating compositions obtained by the process according to the invention are bonded to the parts to be protected in a customary manner, for example brushing, spraying, troweling, pouring, dipping or in some other way. After drying or curing, the coating can be used,
The coatings obtained have the great advantage that the coating expands under the influence of flames or heat radiation and forms a foamy, voluminous, partially charred layer with very poor thermal conductivity and provides an excellent protective layer against flames or heat for the layers or bodies below. Before the effects of heat, the coatings are weather-resistant and seawater-proof.
The new coatings are, for example, ideally suited for lifeboat construction. The coating is suitable for bodies made of metal, plastics, wood or other materials, since the masses generally have good adhesion; However, it is also possible to provide the body to be coated with an adhesive primer beforehand.
When using the new coating compound, it is sufficient to apply layers of about 0.1 to 5 mm; preferably layers of 0.5 to 4 mm. It is particularly expedient if fabric and / or nonwovens made of synthetic fibers and / or asbestos are also used for strengthening when building up the coating.
Example I a) 40 weight percent unsaturated polyester resin based on tetrachlorophthalic acid, maleic acid and propylene glycol (trade name PolyleitX NF from Reichhold Chemie Aktiengesellschaft in Hamburg), 5 weight percent powdery antimony trioxide, 5 weight percent chlorinated paraffin mixture, 54% chlorine content (chlorinated paraffin Hoechst-Werk, Gersthofen) Roller mill, hopper mill or ball mill or mixed with an intensive stirrer or mixer. b) 50 percent by weight of a fully hardened, finely ground condensation product of urea and formaldehyde are introduced into the binder mixture a) and mixed again.
The mass obtained above can be stored for several months. Shortly before this coating composition is applied, 2 parts by weight of 50% benzoyl peroxide paste are stirred into dibutyl phthalate per 100 parts by weight. After this addition has been stirred, 0.2 percent by weight dimethylaniline is added and again mixed well. This mass has a pot life of 35 to 40 minutes at around 20 C.
A glass fiber reinforced polyester laminate is coated with this mass about 1 mm thick and a terephthalic acid ester fiber fleece is inserted. After this layer has gelled, one or more additional layers are built up in the same way.
A polyester laminate treated in this way is exposed to a crude oil flame on the coated side for 5 minutes. The temperature on the back of the laminate rises to around 40 to 60 ° C. The coating expands to form a porous, voluminous, partially charred layer that has excellent thermal insulation properties and, thanks to its foamy carbon structure, is itself non-combustible.
After the flame treatment, this porous layer is lifted off and the laminate underneath can then be coated again, as special tests have shown that the laminate layer was sufficiently unchanged.