DD240167A5 - Schwerentflammbare beplankte spanplatten, insbesondere mit holzfurnieren oder schichtpressstoff beplankte - Google Patents

Schwerentflammbare beplankte spanplatten, insbesondere mit holzfurnieren oder schichtpressstoff beplankte Download PDF

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DD240167A5 DD84283873A DD28387384A DD240167A5 DD 240167 A5 DD240167 A5 DD 240167A5 DD 84283873 A DD84283873 A DD 84283873A DD 28387384 A DD28387384 A DD 28387384A DD 240167 A5 DD240167 A5 DD 240167A5
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Horst Staendeke
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Abstract

Die Erfindung betrifft schwerentflammbare, beplankte Spanplatten, insbesondere mit Holzfurnieren oder Schichtpressstoff beplankte Platten. Durch die Erfindung sollen in wirtschaftlicher Weise schwerentflammbare beplankte Spanplatten in guter Qualitaet hergestellt werden, wobei die Flammfestausruestung gleichmaessig ist und eine den Anforderungen entsprechende Bindung sowie Festigkeitswerte der Enderzeugnisse gewaehrleistet ist. Nach der Erfindung wird das dadurch geloest, dass sie bestehen ausa) nach dem Strangpressverfahren aus Holzspaenen und/oder holzartigen Faserstoffen hergestellten Spanplatten, die als Flammschutzzusatz in einer Konzentration von etwa 5 bis 50 Gew.-%, bezogen auf trockene Holzspaene und/oder holzartige Faserstoffe, ein Produkt aus1) 50 bis 99,5 Gew.-% eines unter den Bedingungen des Strangpressverfahrens physikalisch und chemisch stabilen Flammschutzmittels und2)etwa 0,5 bis 50 Gew.-% eines gehaerteten, wasserunloeslichen Kunstharzes, welches die einzelnen Flammschutzmittelteilchen umhuellt,sowie Bindemittel und gegebenenfalls Haerter und/oder weitere Zusatzstoffe wie Gleitmittel enthalten,b)mittels Spezialkleber auf den Spanplatten verleimten, zu deren Beplankung geeigneten Deck- bzw. Absperrfurnieren aus Holz oder Schichtpressstoffplatten sowiec)gegebenenfalls einer Oberflaechenschicht aus einem schwerentflammbaren Lack.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft schwerentflammbare, beplankte Spanplatten, insbesondere mit Holzfurnieren oder Schichtpreßstoff beplankte Platten.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen
Als geeignete Flammschutzmittel für die Herstellung schwerentflammbarer Holzspanplatten werden in John W. Lyone „The Chemistry and Uses of Fire Retardents" (Wiley Interscience New York, 1970, Seiten 122 ff), folgende Punkte angeführt: Monoammoniumphosphat oder Diammoniumphosphat, ggf. in Kombination mit Harnstoff oder Harnstoff/Formaldehyd-Harzen: Magnesiumchlorid oder Magnesiumbromid in Kombination mit Magnesiumoxid;
Chlorparaffine in Kombination mit Antimon(lll)-amid; Borsäure, ggf. in Kombination mit Antimon(lll)-oxid.
Außerdem sind als Flammschutzmittl für Holzspanplatten schon vorgeschlagen worden:
Gemäß DE-OS 2933755 und DE-OS 3044861 Umsetzungsprodukte von Colemanit mit Mineralsäuren(wie Schwefelsäure oder Phosphorsäure;
gemäß US-PS 4080501 ein Melaminphosphat;
nach US-PS 3939107 ein wasserlösliches Ammoniumpolyphosphat und
gemäßJP 7321346 (reflektiert in CA. 81,4837y) Gemische aus PVC, Ammoniumpolyphosphat und Harnstoff/Formaldehyd-Harz oder Phenol/Formaldehyd-Harz.
Erfahrungsgemäß sind diese vorgenannten Flammschutzmittel nur wirksam bei Einsatz zur Flammfestausrüstung von Spanplatten in Form von Flachspanplatten. Sie eignen sich jedoch nicht für den Einsatz zur Flammfestausrüstung von nach dem Strangpreßverfahren hergestellten Holzformkörpern, insbesondere Spanplatten, da bei diesem Verfahren die Temperatur- und Druckbedingungen erheblich sind.
Schließlich ist aus der DE-PS 1 224917 ein Verfahren zur Behandlung von Holzspänen und anderen Spänen pflanzlicher Herkunft mit Binde- und/oder Imprägnierungsmitteln zwecks Herstellung von Platten und anderen Formteilen bekannt. Dort ist auch ausgesagt, daß Zusätze von Holz- und Flammschutzmitteln in Pulverform nicht die erforderliche gleichmäßige Verteilung erbrachten und sich außerdem nachteilig auf die Bindung und die Festigkeitswerte der Enderzeugnisse auswirkten, so daß entsprechenden Verfahren eine praktische Bedeutung versagt blieb. Gemäß DE-PS 1 224917 wurde daher vorgeschlagen, die Späne für kurze Zeit mit einer Lösung, Dispersion oder Emulsion der Behandlungsmittel in Form einer Flotte zusammenzubringen, was nachteilig zur Folge hatte, daß zunächst in einer Zentrifuge eine weitgehende Befreiung von der flüssigen Phase stattfinden und anschließend vor der Weiterverarbeitung nach getrocknet werden mußte. Eine solche Flotte konnte beispielsweise aus einer wäßrigen Lösung von Monoammoniumphosphat als Flammschutzmittel bestehen. Andererseits ist aus der DE-OS 2949537 ein teilchenförmiges Mittel zur Verhinderung der Brennbarkeit von brennbaren Stoffen wie Polyurethan oder Polyurethanschäumen auf der Basis von freifließenden, pulverförmigen Ammoniumpolyphosphaten bekannt, wobei die einzelnen Teilchen des Ammoniumpolyphosphates mit einem gehärteten, wasserunlöslichen Polykondensationsprodukt aus Melamin und Formaldehyd umhüllt sind
Über die Art der Einbringung und Verarbeitung dieses Mittels in flammfestzumachende Materialien ist hierbei nichts ausgesagt.
Ziel der Erfindung
Es ist das Ziel der Erfindung, schwerentflammbare beplankte Spanplatten wirtschaftlich und in guter Qualität herzustellen.
* Wesen der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, schwerentflammbare beplankte Spanplatten, insbesondere mit Holzfurnieren oder Schichtpreßstoff beplankte Platten zu schaffen, bei denen die Flammfestausrüstung gleichmäßig ist, ohne daß Temperatur und Druckeinwirkungen nachteilige Auswirkungen hervorrufen und daß eine den Anforderungen entsprechende Bindung sowie Festigkeitswerte der Enderzeugnisse gewährleistet ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß besondere Spanplatten im Strangpreßverfahren, herangezogen werden.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist weiterhin die Verwendung der beanspruchten Spanplatten zur Herstellung von mit Holzfurnieren oder Schichtpreßstoff beplankten schwerentflammbaren Platten; hierzu werden spezielle Kleber, insbesondere spezielle Leime eingesetzt. Schließlich werden zur Oberflächenbehandlung im Falle der mit Holzfurnieren beplankten Platten schwerentflammbare transparente Lacke verwendet.
Sie aus
a) nach dem Strangpreßverfahren aus Holzspänen und/oder holzartigen Faserstoffen hergestellten Spanplatten, die als Flammschutzzusatz in einer Konzentration von etwa 5 bis50Gew.-%, bezogen auf trockene Holzspäne und/oder holzartige Faserstoffe, ein Produkt aus
1) 50 bis 99,5 Gew.-% eines unter den Bedingungen des Strangpreßverfahrens physikalisch und chemisch stabilen Flammschutzmittelsund
2) etwa 0,5 bis 50 Gew.-% eines gehärteten, wasserunlöslichen Kunstharzes, welches die einzelnen Flammschutzmittelteilchen umhüllt,
sowie Bindemittel und gegebenenfalls Härter und/oder weitere ZusatzstoffejWie Gleitmittel,enthalten.
b) mittels Spezialkleber auf den Spanplatten verleimten, zu deren Beplankung geeigneten Deck- bzw. Absperrfurnieren aus Holz oder Schichtpreßstoffplatten sowie -
c) gegebenenfalls einer Oberflächenschicht aus einem schwerentflammbaren Lack, bestehen, In Weiterführung der Erfindung bestehen die Platten aus
a) nach dem Strangpreßverfahren aus Holzspänen und/oder holzartigen Faserstoffen hergestellten Spanplatten, die als Flammschutzmittel in einer Konzentration von etwa 5 bis 50Gew.-%, bezogen auf trockene Holzspäne und/oder holzartige Faserstoffe, ein Produkt aus 1) 75 bis 99,5 %pulverförmigem, freifließendem Ammoniumpolyphosphat der allgemeinen Formel
in welcher η eine ganze Zahl mit einem Durchschnittswert von etwa 20 bis 800 bedeutet und das Verhältnis von m zu η etwa list und
2) etwa 0,5 bis 25 Gew.-% eines gehärteten, wasserunlöslichen Kunstharzes, welches die einzelnen Ammoniumpolyphosphatteilchen umhüllt, sowie Bindemittel und gegebenenfalls Härter und/oder weitere Zusatzstoffe ,wie Gleitmittel ,enthalten.
b) mittels Spezialkleber auf den Spanplatten verleimten, zu deren Beplankung geeigneten Deck- bzw. Absperrfurnieren aus Holz oder Schichtpreßstoffplatten sowie
c) gegebenenfalls einer Oberflächenschicht aus einem schwerentflammbaren Lack.
Die erfindungsgemäßen Spanplatten können im einzelnen noch dadurch gekennzeichnet sein, daß der Flammschutzzusatz bzw. das Flammschutzmittel eine mittlere Teilchengröße von etwa 0,03 bis 0,08mm besitzt; daß der Index η eine ganze Zahl mit einem Durchschnittswert von 450 bis 800 ist; daß das wasserunlösliche, gehärtete Kunstharz ein Poiykondensationsprodukt aus Melamin und Formaldehyd ist; daß das wasserunlösliche gehärtete Kunstharz ein Poiykondensationsprodukt aus einem Polyol und einem Isocyanat und/oder einem Polyisocyanat ist;
daß das wasserunlösliche, gehärtete Kunstharz ein Poiykondensationsprodukt aus einem Isocyanat und/oder einem Polyisocyanat ist;
daß das wasserunlösliche, gehärtete Kunstharz ein Epoxidharz ist und schließlich daß das wasserunlösliche, gehärtete Kunstharz ein Poiykondensationsprodukt aus einer aromatischen Hydroxyverbindung, z. B. Phenol oder Resorcin, und Formaldehyd ist.
Bei Versuchen hat sich gezeigt, daß die herkömmliche Fumierverleimung mit Leimen auf Basis von Harnstoff/Formaldehyd-Harzen oder Polyvinylacetat im Brandfalle zu einer Ablösung des Furniers mit völligem Abbrand des nicht flammwidrig eingestellten Furniers führt. Überraschenderweise konnte dieses Problem jedoch nach umfangreichen Versuchsarbeiten überwunden und einer Lösung zugeführt werden.
Gemäß einem weiteren Gedanken der vorliegenden Erfindung werden als Spezialkleber zur Beplankung der Spanplatten mit Furnieren aus Holz- bzw. mit Schichtpreßstoffplatten nunmehr Kondensationsprodukte auf Basis Phenol/Melamin/Harnstoff-Formaldehyd oder Isocyanate eingesetzt.
Schließlich werden bei mit Holzfurnieren beplankten Platten zur Oberflächenbehandlung erfindungsgemäß transparente, schwerentflammbare Einkomponentenlacke verwendet. Als solche werden insbesondere die Produkte ®Flammex S 44-Einkomponentenlack eingesetzt.
Als Schichtpreßstoffplatte wird beispielsweise die®Resopal Schichtpreßstoffplatte Feingesetzt, während als Holzfurniere alle Nadel- und Laubholzsorten in Frage kommen.
Die erfindungsgemäßen schwerentflammbaren, furnierten oder beschichteten Spanplatten können vielseitige Verwendung finden, beispielsweise als Akustikplatten, Täfelbretter, Paneele, Raumtrennwände usw.
Ausführungsbeispiel
Die Erfindung soll anhand von Ausfertigungsbeispielen näher erläutert werden.
Beispiel 1
Herstellung einer unbeplankten Strangpreßplatte In einem Mischer wurden
100 kg trockene Holzspäne
• 19 kg ®Exolit456
hierbei handelt es sich um das in vorliegender Erfindung beanspruchte Flammschutzmittel, bei dem die einzelnen Ammoniumpolyphosphatteilchen mit einem gehärteten, wasserunlöslichen Überzug aus polykondensiertem Melamin und Formaldehyd versehen sind; die Herstellung dieses Flammschutzmittels erfolgte gemäß DE-OS 2 949 537; der Phosphorgehalt des Mittels beträgt 29,5 Gew.-% und der wasserlösliche Anteil bei 25 0C weniger als 0,5 Gew.-%—
vorgerriischt und dann mit einer Leimflotte, bestehend aus
10,8 kg ®Kaurit-Leim 365 flüssig
3,0 kg Wasser
2,2 kg Härter29-Lösung als 15%ige wäßrige Lösung
1,6 kg flüssiger Härter 527
0,8 kg Wachsemulsion ®Mobilcer 65
bedüst.
Nach einer Nachmischzeit von 2 Minuten wurde das Gemisch einer Strangpresse zugeführt und bei einer Temperatur von 17O0C zu Röhrenspanplatten von 23 mm Dicke verarbeitet.
Die Ergebnisse der analytischen Untersuchungen, der mechanischen Prüfungen und die Brandprüfung sind in den Tabellen 1 und 2 aufgeführt.
Beispiel 2 (Vergleichsbeispiel)
Eine23-mm-Röhrenspanplatte der Baustoffklasse B1 gemäß DIn 4102 wurde unter folgenden Bedingungen in einer Einetagenpresse überfurniert:
Furnierart: Koto
Leimansatz: 100Gewichtsteile®Kaurit285
10 Gewichtsteile Härter-70-Lösung
als 15%ige wäßrige Lösung 20 Gewichtsteile Roggenmehl (Typ 1370)
8 Gewichtsteile Wasser
Preßbedingungen: . Preßtemperatur 140°C
Preßzeit: 1,2 min
Preßdruck: 6 bar
Leimauftrag: 200-250 g/m2
Oberflächenbearbeitung: Schleifen mit 140/180 Kund anschließendes Lackieren mit®Flammex S44-Einkomponentenlack bei
einer Auftragsmenge von 120g/m2. Jede 2. Röhre wurde durch einen etwa 4 mm breiten Schlitz zur Sichtseite geöffnet.
Die Ergebnisse der Brandprüfung sind in Tabelle 3 aufgeführt.
Beispiel 3 (Vergleichsbeispiel)
Es wurde analog Beispiel 2 gearbeitet mit der Abänderung, daß anstelle der dort angegebenen Leimflotte mit einem Weißleim auf Basis Polyvinylacetat gearbeitet wurde.
Furnierart: Koto
Leim: ®Polytex307
Preßbedingungen: Preßtemperatur: 140°C
Preßzeit: 2,5 min
Preßdruck: 6 bar
Leimauftrag: 250-300 g/m2
Die Ergebnisse der Brandprüfung sind in Tabelle 3 aufgeführt.
Beispiel 4 (erfindungsgemäß)
Es wurde analog Beispiel 2 gearbeitet mit der Abänderung, daß anstelle der dort angegebenen Leimflotte mit folgendem Leimansatz gearbeitet wurde: .
Furnierarten: Kiefer, Tanne, Eiche, Rüster, Teak, Mutenye
Leimansatz: 100 Gewichtsteile ®Kauramin 541
10 Gewichtsteile Roggenmehl (Typ (1370)
4 Gewichtsteile Härter 29-Lösung als 25%ige wäßrige Lösung Preßbedingungen: Preßtemperatur: 140°C
Preßzeit: 2 min
Preßdruck: 6 bar
Leimauftrag: 200-250 g/m2
Oberflächenbearbeitung: Schleifen mit 140/180 K und anschließendes Lackieren mit®Flammex S 44-Einkomponentenlack
oder Rölit-Einverfahrenslack 280 sgl Jede 2. Röhre wurde durch einen etwa 4 mm breiten Schlitz zur Sichtseite geöffnet.
Die Ergebnisse der Brandprüfung sind in Tabelle 3 aufgeführt.
Beispiel 5 (erfindungsgemäß)
Es wurde analog Beispiel 4 gearbeitet mit der Abänderung, daß anstelle des Holzfurniers eine Schichtpreßstoffplatte Typ ®Resopal F aufgebracht wurde.
Die Ergebnisse der Brandprüfung sind in Tabelle 3 aufgeführt.
Tabelle 1: Analytische Untersuchungen und mechanische Prüfungen
Probematerial Rohdichte (kg/m3) Phosphor gehalt Wasser gehalt (%H2O) Quellung nach 1 Stunde Zugfestigkeit11 (N/mm2) Biegefestigkeit21 (N/mm2)
Beispiel 6 Beispiel 7 730 780 3,8 4,1 in in in in 5,6 4,6 0,85 0,75 4,9 9,9
DIN 68764— Anforderungen ohne Angabe ohne Angabe ohne Angabe ohne Angabe 0,40 4,0
11 parallel zur Herstellrichtung
21 rechtwinklig zur Herstellrichtung
Tabelle 2: Brandschachtprüfung nach DIN 4102
Probematerial max. Flammen höhe (cm) max. Rauchgas temperatur (0O mittlere Rest länge (cm) Rauchgas-11 dichte DIN 4102- Klasse
Beispiele Beispiel 7 80 90 129 139 27 18 26 13 B1 B1
DIN4102 — Anforderungen <100 <200 >15 ohneAngabe
gemessen als minimale Transmission in %
Tabelle 3: Brandschachtprüfung gemäß DIN 4102
Probematerial Furnier bzw. max. Rauchgas mittlere Rest- DIN4102-Klasse
Beschichtung temperatur (°C) , länge (cm)
Beispiel 1
(Vergleichsbeispiel) Koto >200 0 82
Beispiel 2
(Vergleichsbeispiel) Koto 186 12 82
Beispiel 3 Kiefer 148 21 B1
(erfindungsgemäß) Tanne 125 27 B1
Teak 147 17 B1
Mutenye 135 20 B1
Rüster 131 16 B1
Eiche 161 20 B1
Beispiel 4
(erfindungsgemäß) ®Resopal F 128 20 B1
DIN 4102 ohne
Anforderungen Angabe <200 >15

Claims (11)

Erfindungsanspruch:
1) 75 bis 99,5Gew.-%pulverförmigem, freifließendem Ammoniumpolyphosphat der allgemeinen Formel
H(n - m| + 2(NH4)mPnO3n + 1
in welcher η eine ganze Zahl mit einem Durchschnittswert von etwa 20 bis 800 bedeutet und das Verhältnis von m zu η etwa 1 ist und
1) 50 bis 99,5Gew.-% eines unter den Bedingungen des Strangpreßverfahrens physikalisch und chemisch stabilen Flammschutzmittels und
, 1. Schwerentflammbare beplankte Spanplatten, insbesondere mit Holzfurnieren oder Schichtpreßstoff beplankte Platten, gekennzeichnet dadurch, daß sie bestehen aus
a) nach den Strangpreßverfahren aus Holzspänen und/oder holzartigen Faserstoffen hergestellten Spanplatten, die als Flammschutzzusatz in einer Konzentration von etwa 5 bis 50Gew.-%, bezogen auf trockene Holzspäne und/oder holzartige Faserstoffe, ein Produkt aus
2) etwa 0,5 bis 25Gew.-% eines gehärteten, wasserunlöslichen Kunstharzes, welches die einzelnen Ammoniumpolyphosphatteilchen umhüllt,
sowie Bindemittel und gegebenenfalls Härter und/oder weitere Zusatzstoffe wie Gleitmittel enthalten,
b) mittels Spezialkieber auf den Spanplatten verleimten, zu deren Beplankung geeigneten Deck-bzw. Absperrfurnieren aus Holz oder Schichtpreßstoffplatten sowie
c) gegebenenfalls einer Oberflächenschicht aus einem schwerentflammbaren Lack.
2. Schwerentflammbare beplankte Spanplatten, nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß sie bestehen aus
a) nach dem Strangpreßverfahren aus Holzspänen und/oder holzartigen Faserstoffen hergestellten Spanplatten, die als Flammschutzmittel in einer Konzentration von etwa 5 bis 50Gew.-%, bezogen auf trockene Holzspäne und/oder holzartige Faserstoffe, ein Produkt aus
2) etwa 0,5 bis 50Gew.-% eines gehärteten, wasserunlöslichen Kunstharzes, welches die einzelnen Flammschutzmittelteilchen umhüllt.
sowie Bindemittel und gegebenenfalls Härter und/oder weitere Zusatzstoffe wie Gleitmittel enthalten,
b) mittels Spezialkleber auf den Spanplatten verleimten, zu deren Beplankung geeigneten Deck- bzw. Absperrfurnieren aus Holz oder Schichtpreßstoffplatten sowie
c) gegebenenfalls einer Oberflächenschicht aus einem schwerentflammbaren Lack.
3. Schwerentflammbare beplankte Spanplatten nach Punkt 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Flammschutzzusatz
bzw. das Flammschutzmittel eine mittlere Teilchengröße von etwa 0,03 bis 0,08 mm besitzt.
4.Schwerentflammbare beplankte Spanplatten nach Punkt 2 oder 3, gekennzeichnet dadurch, daß der Index η eine ganze Zahl miteinem Durchschnittswert von 450 bis 800 ist.
5. Schwerentflammbare beplankte Spanplatten nach einem der Punkte 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß das wasserunlösliche, gehärtete Kunstharz ein Polykondensationsproduktaus Melamin und Formaldehyd ist,
6. Schwerentflammbare beplankte Spanplatten nach einem der Punkte 18 bis 21, gekennzeichnet dadurch, daß das wasserunlösliche, gehärtete Kunstharz ein Polykondensationsprodukt aus einem Polyol und einem Isocyanat und/oder einem Polyisocyanat ist.
7. Schwerentflammbare beplankte Spanplatten nach einem der Punkte 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß das wasserunlösliche, gehärtete Kunstharz ein Polykondensationsprodukt aus einem Isocyanat und/oder einem Polyisocyanat ist.
8. Schwerentflammbare beplankte Spanplatten nach einem der Punkte 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß das wasserunlösliche gehärtete Kunstharz ein Epoxidharz ist. ·. .
9. Schwerentflammbare beplankte Spanplatten nach einem der Punkte 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß das wasserunlösliche, gehärtete Kunstharz ein Polykondensationsprodukt aus einer aromatischen Hydroxyverbindung, z. B. Phenol oder Resorcin, und Formaldehyd ist.
10. Schwerentflammbare beplankte Spanplatten nach einem der Punkte 1 bis 9, gekennzeichnet dadurch, daß als Spezialkleber zur Beplankung mit Furnieren aus Holz bzw. mit Schichtpreßstoffplatten Kondensationsprodukte auf Basis Phenol/Melamin/ Harnstoff-Formaldehyd oder Isocyanate eingesetzt werden.
11. Schwerentflammbare beplankte Spanplatten nach einem der Punkte 1 bis 10, gekennzeichnet dadurch, daß bei mit Holzfurnieren beplankten Platten zur Oberflächenbehandlung transparente, schwerentflammbare Einkomponentenlacke eingesetzt werden.
DD84283873A 1983-11-05 1984-11-02 Schwerentflammbare beplankte spanplatten, insbesondere mit holzfurnieren oder schichtpressstoff beplankte DD240167A5 (de)

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