DE2225484A1 - Keine toxischen Gase entwickelnde, nichtentflammbare Schichtstoffe - Google Patents

Keine toxischen Gase entwickelnde, nichtentflammbare Schichtstoffe

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DE2225484A1 DE19722225484 DE2225484A DE2225484A1 DE 2225484 A1 DE2225484 A1 DE 2225484A1 DE 19722225484 DE19722225484 DE 19722225484 DE 2225484 A DE2225484 A DE 2225484A DE 2225484 A1 DE2225484 A1 DE 2225484A1
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Description

SC 3917
RHONE-POULENC S.A. - Paris. Prankreich
Keine toxischen Gase entwickelnde, nichtentflammbare
Schichtstoffe
Tie vorliegende Erfindung betrifft leichte Schichtstoffe, die nichtentflammbar sind und durch Pyrolyse nur sehr geringe und nichttoxische Mengen an Rauch oder Gas entwickeln.
Die Grosse der Verluste an Menschenleben während Bränden, die in Transportmitteln (Plugzeugen, Schiffen, Fahrzeugen) oder in öffentlichen Stätten (Kaufhäusern, Kinos, Theatern) vorkommen, hat die Verantwortlichen für den Zivilschutz veranlasst, die Bestimmungen unter drei Gesichtspunkten zu verschärfen: Unentflammbarkeit, Verminderung (oder Fehlen) von Rauchentwicklung, Toxizitatsfreiheit von Pyrolyseriebenprodukten.Die Mineralisierung von Materialien, die diesen Kriterien entsprechen sollen, ist ein akzeptabler Weg für Einrichtungen auf dem Boden, bei denen das Gewicht gegenüber den gewünschten niedrigsten Preisen von geringerer Bedeutung ist. Für den Luftverkehr ist das Massenge-
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ρ ™
wicht von grösster Bedeutung und soll möglichst gering sein, insbesondere für die Auskleidungen von Räumen, die als totes Gewicht angesehen werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft daher leichte Schichtstoffe, die unentflammbar sind und durch Pyrolyse nur sehr geringe und nichttoxische Mengen an Rauch und Gas entwickeln und die aus übereinander angeordneten ebenen Materialien bestehen, die durch Organosiliciumpolymere oder Polyimide verbunden sind, wobei zumindest eines dor beiden aussen angeordneten Materialien eine Metallbahn mit einer Dicke unterhalb 50 Mikron ist, die von einem Papier aus Asbestfasern getragen wird, und das andere dieser beiden Materialien ein Papier aus Asbestfasern sein kann, die dadurch gekennzeichnet sind, dass die im Inneren angeordneten Materialien, die gleich oder voneinander verschieden sein können, unter den Glasgeweben, den Geweben aus Polyimid-amid-Fasern oder Polyimidfasern, den Papieren aus Asbestfasern und den Asbestfilzen, die nicht armiert oder mit Glasfasern armiert sein können, gewählt sind, wobei nur die Papiere aus Asbestfasern und die Asbestfilze stets mit zumindest einem Glasgewebe oder einem Gewebe aus Polyimid-amid-Fasern oder Polyimidfasern verbunden sind.
Unter leichten Schichtstoffen versteht man Schichtstoffe,deren
Gewicht unter etwa 2800 g/m liegt. Wenn die Schichtstoffe eine Dicke von 1 mm haben, so bevorzugt man in der Luftfahrt dass ihr Gewicht etwa 16OO g/m nicht übersteigt (im allgemeinen besteht das Erfordernis, dass das Gewicht 800 bis 1400 g/m nicht übersteigt).
Die Organosiliciumpolymeren, die man als Bindemittel verwenden kann, sind übliche im Handel in Lösung in Lösungsmitteln oder als solche erhältliche Harze, wobei diese letzteren insbesondere in der französischen Patentschrift 1 568 812 beschrieben sind.
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Die ebenfalls als Bindemittel verwendbaren Polyimide sind für ihre Wärmebeständigkeit bekannt, und ihre Herstellung und ihre Verwendungsart sind in zahlreichen Patentschriften, beispielsweise in den französischen Patentschriften 1 365 5^5 und 1 555 564, beschrieben.
Geeignete Metallbahnen bestehen aus Aluminium, rostfreiem Stahl, Kupfer, Titan oder aus Legierungen dieser Metalle. Ihre Dicke sollte einige 10 Mikron, maximal 50 Mikron, nicht übersteigen. Sie werden auf Papiere aus Asbestfasern mit üblichen Klebstoffen, wie beispielsweise denjenigen auf der Basis von Alkalisilicaten oder organischen Orthosilicaten, geklebt.
Die Herstellung der erfindungsgemässen Schichtstoffe erfolgt nach den üblichen Techniken: die mit Bindemitteln imprägnierten Materialien werden in einer Form aufeinanc?ergestapelt und dann bei Temperaturen und unter Drucken, deren Werte eng von der Art der Bindemittel abhängen, erhitzt. Geringe Drucke, etwas über 1 bar, und Temperaturen in der Nähe von 1500C führen jedoch zu guten Ergebnissen, selbst während einer geringen Zeitspanne. Die Dicke der erhaltenen Schichtstoffe ist ersichtlicherweise eine Punktion der Dicke von jedem Material, der Anzahl derselben und der verwendeten Menge an Bindemitteln. Um jedoch ein Gewicht zu haben, das 16OO g/m für eine Dicke von 1 mm bei diesen Schichtstoffen, die aus Schichten von dichten Substraten und Bindemitteln bestehen, nicht übersteigt, wird die Menge an Bindemitteln so gewählt, dass diese Grenze nicht überschritten wird. Im allgemeinen kann der Gewichtsprozentsatz des Bindemittels,bezogen auf die Schichtstoffe, von 5 bis 60 % betragen, wobei der Bereich von 15 bis 35 % jedoch unter Berücksichtigung aller Erfordernisse für die Schichtstoffe bevorzugt ist.
Die erfindungsgemässen Schichtstoffe können durch alle üblichen Sehneid-,Stanz- und Bohrwerkzeuge bearbeitet werden. Ausser-
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dem ermöglicht ihre Oberflächenimpermeabilität die periodische Reinigung mit Schwämmen, die mit wässrigen Lösungen verschiedenster Detergentien vollgesogen sind, und ihre Farbgleichförmigkeit vermeidet die Anwendung von gefärbten Anstrichen oder dekorativen Kunststoffilmen.
Sie können auf allen Gebieten verwendet werden, auf denen ein dringendes Bedürfnis nach nichtentflammbaren Materialien mit geringer Entwicklung von nichttoxischem Rauch und Gas durch Erhitzen auf Temperaturen über 10000C besteht. Sie sind jedoch insbesondere zur Bedeckung der Wärmeisolierungen von Kabinen und Laderäumen von Flugzeugen bestimmt und dazu, durch Verschraubung auf den Querrahmen und Längsverbindungen der Kabinen oder auf den Rahmen der Laderäume befestigt zu werden. Ihre Oberflächenimpermeabilität ermöglicht die von Zeit zu Zeit erfolgende Reinigung mit Schwämmen oder Schwammrakeln, die mit wässrigen Lösungen verschiedenster Detergentien vollgesogen sind. Ihre einheitlichen und polierten Oberflächen können erforderlichenfalls durch Anstriche oder Kunstoffilme dekoriert werden.
Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindung.
Beispiel 1
Man stellt einen Schichtstoff gemäss Fig. 1 der Zeichnung her, indem man in einer ersten Stufe auf eine zuvor mit einem Antihaftmittel beschichtete Metallplatte ebene Materialien" aufeinander anordnet, deren Abmessungen etwas geringer als 40 χ 40 cm sind und die mit Organosiliciumpolymeren imprägniert sind.
Diese Imprägnierung erfolgt durch etwa 15-minütiges Eintauchen in ein Bad, das aus den folgenden Bestandteilen besteht (die Teile sind Gewichtsteile):
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Methylpolysiloxanharz mit Gruppierungen CH^SiCL .-..20 Teile
Athylsilicat β 8,3 Teile
wässrige 5 #-ige Chlorwasserstofflösung 1,7 Teile
Methanol ......· 70 Teile
Anschliessend wird das Losungsmittel durch Führen in einen belüfteten, auf 9O0C erhitzten Trockenschrank verdampft.
Die Reihenfolge der Aufeinanderstapelung und die Natur der verwendeten Materialien sind die folgenden:
1. ein Papier 1 aus Chrysotilasbestfasern, auf dessen einer Seite eine dünne Aluminiumfolie 2 geklebt ist, wobei diese metallisierte Seite sich im Kontakt mit der Metallplatte der
Form befindet; diese Anordnung, die im nachfolgenden Asbestos
Aluminium-Komplex genannt wird, wiegt 280 g/m ι
2. ' ein von Schmälze befreites Glasgewebe 3 vom Satin-Typ
mit einem Gewicht von 87 g/m ;
3. ein Papier 1 aus Chrysotilasbestfasern mit einem Gewicht
von 200 g/m ;
4. ein Glasgewebe 3, das dem unter 2. genannten analog ist;
5. der'Asbest-Aluminium-Komplex, der dem bereits unter beschriebenen entspricht, wobei die metallisierte Seite nach aussen angeordnet ist.
In einer zweiten Stufe bedeckt man den Stapel mit einer weiteren Metallplatte, deren auf den Materialien angeordnete Seite ebenfalls mit einem Antihaftmittel beschichtet ist, bringt die so hergestellte Form zwischen die Platten einer Presse, schliesst 'ie Presse und hält die Form 90 Minuten unter einem Druck von
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80 kg/cm2 bei 250°C.
Man erhält einen Schichtstoff mit einer Dicke von 1 mm , der
g/m wiegt und etwa 25 Gew.-% Organosiliciumpolymere ent-
Der Schichtstoff genügt den einerseits durch die Norm N.P.R.M. 6933 bezüglich der Unentflammbarkeit und andererseits durch die Norm N.P.R.M. 6930 bezüglich der Entwicklung geringer Mengen an nichttoxischem Rauch und Gas vorgesehenen Versuchen. Diese Normen sind vom "Department of Transportation of the American Aviation Association", Juli 1970, herausgegeben.
Der Schichtstoff ist somit unentflammbar und entwickelt bei starkem Erhitzen sehr geringe Mengen an nichtgefährlichem Rauch und Gas. Ausserdem kann er leicht bearbeitet werden.
Beispiel 2
Man stellt einen Schichtstoff her, der dem von Fig. 2 entspricht, wobei man nach der Arbeitsweise der Aufstapelung gemäss Beispiel 1 verfährt. Vor der Aufstapelung werden die Materialien mit Organosiliciumpolymeren durch Eintauchen in eine Harzlösung der nachfolgenden Zusammensetzung imprägniert (die Teile sind Gewichtsteile):
Organopolysiloxanharz, bestehend aus Gruppierungen
und C^Hc-SiO1 c in einem Verhältnis von 1:3 .20 Teile
ο 5 1*5
Toluol 76, 6 Teile
Cholinoctoat 2 Teile
Zinkoctoat 1,4 Teile
Anschliessend wird das Lösungsmittel durch Führen in einen
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. - 7 auf 110°C belüfteten Trockenschrank verdampft.
Die Reihenfolge der AufeinanderStapelung und die Art der Materialien sind die folgenden:
1. Asbest-Aluminium-Komplex, wie in Beispiel 1 verwendet, mit einem Gewicht von 280 g/m 3 wobei die metallisierte Seite 2 sich in Kontakt mit der Platte der Form befindet;
2. ein von Schmälze befreites Glasgewebe 5 vom Satin-Typ
mit einem Gewicht von 55 g/m ;
3. ein Asbestfilz 4, der mit Glasfaden 6 armiert ist, mit
einem Gewicht von 320 g/m ;
4. ein Glasgewebe 5, das dem unter 2. genannten analog ist;
5. ein Asbestfilz 4, der dem unter 3. verwendeten entspricht ;
6. ein Glasgewebe 5, das dem unter 2« genannten analog ist;
7. der Asbest-Aluminium-Komplex des unter 1. verwendeten Typs, wobei die metallisierte Seite 2 nach aussen angeordnet ist.
Das Ganze wird anschliessend eineinhalb Stunden unter einem Druck von * 10 kg/cm2 bei 1501C erhitzt. Der erhaltene Schichtstoff mit einer Dicke von 1,5 mm wiegt ΙβΟΟ g/m und enthält etwa Gew.-# Organosiliciumpolymere. Er genügt den von den Normen N.P.R.M. 6933 und 6930 vorgesehenen Versuchen und lässt sich leicht schneiden und stanzen und durch Bohren mit Bohrungen versehen.
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Beispiel
Man stellt einen Schichtstoff nach der in Beispiel 1 beschriebenen Technik der Aufeinanderstapelung her. Vor dem Aufeinanderstapeln werden die Materialien mit einem fluiden Organopolysiloxanpolymeren, das mit 1,5 % seines Gewichts an Dlcumylperoxyd katalysiert ist und eine Viskosität von 10 cSt bei 200C hat, imprägniert, das aus Gruppierungen C6H5SiO1^5, (C6H5)2Si0, CH5(CH2=CH)SiO, (CH^)2SiO und (CH^)JSiOn c in einem Verhältnis von 10:35:40:8:7 besteht.
Die Reihenfolge der Aufeinanderstapelung und die Art der Materialien sind die folgenden:
1. ein Asbest-Aluminium-Komplex des in Beispiel 1 verwendeten Typs mit einem Gewicht von 280 g/m2, wobei die metallisierte Seite sich wieder in Kontakt mit der Platte der Form befindet;
2. zwei von Schmelze befreite Glasgewebe, von denen jedes ein
Gewicht von J5O8 g/y" aufweist;
3. ein Asbest-Aluminium-Komplejc, der dem unter 1. analog ist, wobei die metallisierte Seite nach aussengekehrt ist.
Das Ganze wird dann 1 Stunde unter einem Druck von 10 kg/cm bei 1500C erhitzt. Der erhaltene Schichtstoff mit einer Dicke von 1 mm wiegt I55O g/m und enthält 26 Gew.-^ Organosiliciumpolymeres. Er weist eine Biegefestigkeit, gemessen nach der Norm A.S.T.M. 790-6^, von 8,5 kg/mm und eine Abreissfestigkeit von 20 kg auf. Ausserdem genügt er den durch die Normen N.P.RJ4. 6933 und 6930 vorgesehenen Versuchen.
Zur Messung der Abreissfestigkeit bohrt man in eine Probe des Schichstoffs,nahe an einem Rand,ein Loch von 5 mm Durchmesser, dessen Umfang sich in seinem dem Rand am nächsten gelegenen
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Teil in einem Abstand von 5 mm vom Rand befindet, Man führt in das Loch einen Metallstift ein, der mit dem beweglichen Teil eines Dynamometers verbunden ist, und hält den Teil der Probe gegenüber dem Loch zwischen den feststehenden Klemmen des Dynamometers. Dann schiebt man den beweglichen Teil mit einer Geschwindigkeit von 14 mm je Minute bis zum Reissender Probe an der Stelle des Lochs, wobei das Dynamometer in diesem Augenblick die Abreisskraft misste die 17 kg beträgt.
Beispiel 4
Man stellt einen Schichtstoff her, der dem in Pig. j3 gezeigten entspricht, wobei man nach der Arbeitswelse des Aufstapeins von Beispiel 1 verfährt. Vor der Aufeinanderstapelung werden die Materialien mit einem organischen Prepolymeren durch Eintauchen in eine Lösung der folgenden Zusammensetzung imprägniert (die Teile sind Gewichtsteile)%
Prepolymeres, hergestellt durch einstundiges Erhitzen von 15 Teilen N,N'-4,4f-Diphenylmethan-bis--maleinimid mit 8^29 Teilen Bis-(4-aminophenyl)-methan bei 12O0C ...45 Teile
N-Msthylpyrrolidon. .58,5 Teile
Xylol 16,5 Teile
Anschliessend werden die Lösungsmittel durch Einbringen in einen auf 16O°C erhitzten belüfteten Trockenschrank verdampft.
Die Reihenfolge der AufeinanderStapelung und die Natur der Materialien sind die folgenden:
1. ein Papier 1 aus Chrysotilasbestfasern, auf dessen einer Seite eine dünne Folie 8 aus rostfreiem Stahl aufgeklebt ist, wobei diese metallisierte Seite sich in Kontakt mit der Metallplatte der Form befindet; der Komplex wiegt 264 g/m ;
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2. drei Gewebe 9 aus Polyimid-amid-Fasern, von denen Jedes 90 g/m wiegt;
3. ein Papier 1 aus Chrysotilasbestfasern, auf dessen einer Seite eine dünne Kupferfolie 7 aufgeklebt ist, wobei diese metallisierte Seite der Aussenseite des Stapels zugekehrt ist;
dieser Komplex wiegt 246 g/m .
Das Ganze wird eine Stunde bei 18O°C unter einem Druck von 15
kg/cm und dann
schrank erhitzt.
kg/cm und dann 24 Stunden bei 25O0C in einem belüfteten Trocken-
Der erhaltene Schichtstoff mit einer Dicke von 0,9 nun wiegt 1014 g/m2 und enthält etwa 23 Gew.-% Polyirnidbindemittel. Er genügt den von den Normen N.P.R.M. 6933 und 6930 vorgesehenen Versuchen und kann leicht bearbeitet werden.
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Claims (5)

  1. 2-1. "48A
    Patentansprüche
    ( 1.) Nichtentflammbare leichte Schichtstoffe, die durch Pyrolyse nur sehr geringe und nichttoxische Mengen an Rauch und Gas entwickeln und aus ebenen übereinander angeordneten Materialien bestehen, die durch Organosiliciumpolymere oder Polyimide verbunden sind, wobei zumindest eines der beiden aussen angeordneten Materialien eine Metallbahn mit einer Dicke von weniger als 50 Mikron ist, die von einem Papier aus Asbestfasern getragen wird, und das andere dieser beiden Materialien ein Papier aus Asbestfasern sein kann, dadurch gekennzeichnet, dass die innen angeordneten Materialien, die gleich oder voneinander verschieden sein können, unter den Glasgeweben, den üeweben aus Polyimidamid-Fasern oder Polyimidfasern, den Papieren aus Asbestfasern und den Asbestfilzen, die nicht armiert oder mit Glasfasern armi-ert sein können, gewählt sind, wobei nur die Papiere aus Asbestfasern und die Asbestfilze stets mit zumindest einem Glasgewebe oder einem Gewebe aus Polyimid-amid-Fasern oder Polyimidfasern verbunden sind.
  2. 2. Schichtstoffe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die innen angeordneten Materialien aus zwei Glasgeweben und einem Papier aus Asbestfasern bestehen, wobei das Papier zwischen die zwei Gewebe eingesetzt ist.
  3. 3. Schichtstoffe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die innen angeordneten Materialien·aus drei Glasgeweben und zwei Asbestfilzen, die mit Glasfasern verstärkt sind, bestehen, wobei die zwei Filze getrennt zwischen den drei Geweben eingesetzt sind.
  4. 4. Schichtstoffe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
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    ORIGINAL INSPECTED
    die innen angeordneten Materialien aus zwei Glasgeweben bestehen.
  5. 5. Schichtstoffe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die innen angeordneten Materialien aus drei Geweben aus Polyimid-amid-Fasern bestehen.
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    ,ti ■
DE19722225484 1971-05-25 1972-05-25 Keine toxischen Gase entwickelnde, nichtentflammbare Schichtstoffe Pending DE2225484A1 (de)

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