DE2948974C2 - Process for the production of flame-retardant paper and fire retardants for carrying out the process - Google Patents
Process for the production of flame-retardant paper and fire retardants for carrying out the processInfo
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Description
a) 20 bis 80 Teilen Wasser,a) 20 to 80 parts of water,
b) 1 bis 5 Teilen Netzmittel,b) 1 to 5 parts of wetting agent,
c) 20 bis 50 Teilen anorganischen Salzen,c) 20 to 50 parts of inorganic salts,
d) 2 bis 17 Teilen Polyvinylidenchloridd) 2 to 17 parts of polyvinylidene chloride
oder Polyesterurethan, undor polyester urethane, and
e) 0,1 bis 1 Teilen Leime) 0.1 to 1 part of glue
eingesetzt wird.is used.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Papier zunächst mit einem Gemisch aus2. The method according to claim 1, characterized in that the paper initially with a Mixture of
a) Wasser,a) water,
b) Netzmittel undb) wetting agents and
c) anorganischen Salzenc) inorganic salts
imprägniert und hierauf ein Gemisch ausimpregnated and then a mixture of
a) Wasser,a) water,
c) anorganischen Salzen,c) inorganic salts,
d) Polyvinylidenchlorid oder
undd) polyvinylidene chloride or
and
e) Leime) glue
20 bis 80 Teilen Wasser,20 to 80 parts of water,
1 bis 5 Teilen Netzmittel,1 to 5 parts of wetting agent,
20 bis 50 Teilen anorganischen Salzen,20 to 50 parts of inorganic salts,
2 bis 17 Teilen Polyvinylidenchlorid2 to 17 parts of polyvinylidene chloride
oder Polyesterurethan,
0,1 bis 1 Teilen Leim, und gegebenenfalls
üblichen Zusatz- und Hilfsstoffen.or polyester urethane,
0.1 to 1 part glue, and optionally
usual additives and auxiliary materials.
1515th
2020th
Polyesterurethan,Polyester urethane,
aufgebracht wird.is applied.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein- oder beidseitig eine Beschichtung aus Polyvinylidenchlorid aufgebracht wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that in addition one or both sides a coating of polyvinylidene chloride is applied.
4. Feuerschutzmittel zur Herstellung von flammhemmend ausgerüstetem Papier, Pappe und dergleichen durch Imprägnieren oder Beschichten des Papiers nach Anspruch 1, bestehend aus4. Fire retardants for the production of flame-retardant paper, cardboard and the like by impregnating or coating the paper according to claim 1, consisting of
4)4)
5050
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von flammhemmend ausgerüstetem Papier, wie es im Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1 beschrieben ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Feuerschutzmittel zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a process for the production of flame-retardant paper, as in The generic term of claim 1 is described. The invention also relates to a fire protection means for Implementation of the procedure.
Es ist bekannt, Papier, Pappe und dergleichen durch Imprägnieren bzw. Beschichten mit Feuerschutzmitteln flammhemmend auszurüsten. In den Feuerschutzmitteln finden als Feuerschutzstoffe die verschiedensten anorganischen oder organischen Verbindungen, wie Ammoniumphosphat, Antimontrioxid, Arsentrioxid, Chlorparaffine, Hexachlorphthalsäureanhydrid, Phosphorsäureester oder organische Bromverbindungen, Verwendung. Die so ausgerüsteten Papiere haben jedoch die negative Eigenschaft, daß die Feuerschutzstoffe an die Papieroberfläche wandern und daß sich die Wirksamkeit der Ausrüstung mit der Zeit verringertIt is known to impregnate or coat paper, cardboard and the like with fire retardants to make them flame-retardant. A wide variety of inorganic fire protection substances can be found in fire protection agents or organic compounds such as ammonium phosphate, antimony trioxide, arsenic trioxide, chlorinated paraffins, Hexachlorophthalic anhydride, phosphoric acid ester or organic bromine compounds, use. The papers finished in this way, however, have the negative property that the fire retardants adhere to the Paper surface migrate and that the effectiveness of the equipment diminishes over time
Darüber hinaus sind die meisten anorganischen Feuerschutzstoffe hygroskopisch und besitzen eine sehr geringe Wasserbeständigkeit, so daß bei Einfluß von Feuchtigkeit (Regen) die Schwerentflammbarkeit völlig aufgehoben werden kann.In addition, most inorganic fire retardants are hygroscopic and have a very high low water resistance, so that under the influence of moisture (rain) the flame retardancy is completely can be canceled.
Das nachteilige Ausblühen der Feuerschutzstoffe hat meist zur Folge, daß eine Verbindung mit anderen Stoffen, z. B. den in großem Umfang verwendeten Polyurethan-Schaumstoffen nur bedingt oder gar nicht möglich istThe disadvantageous blooming of the fire protection materials usually has the consequence that a connection with others Substances, e.g. B. the widely used polyurethane foams only partially or not at all is possible
Weiterhin lassen sich mit den herkömmlichen Feuerschutzmitteln keine Sperreigenschaften gegen Wasserdampf, öle und Gase erreichen, die oft von den schwer entflammbar ausgerüsteten Papieren bei industrieller Verwendung gefordert werden.Furthermore, no barrier properties can be achieved with the conventional fire protection agents Water vapor, oils and gases often reach from the flame-retardant papers used in industrial Use are required.
Schließlich wirken die in den Feuerschutzmitteln verwendeten Feuerschutzstoffe oft korrosiv und beeinträchtigen die Festigkeitseigenschaften der Trägerpapiere nachteilig.Finally, the fire retardants used in fire retardants often have a corrosive effect and are detrimental the strength properties of the carrier papers are disadvantageous.
E'ne Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, die vorgenannten Nachteile zu überwinden und Papiere bzw. Pappen mit verbesserten Eigenschaften zur Verfügung zu stellen, wobei besonderer Augenmerk auf die Herstellung von schwer entflammbar ausgerüstetem Papier gemäß DlN 4102 Bl gerichtet ist. Zu den zu verbessernden Eigenschaften gehören eine oder mehrere der folgenden Eigenschaften:E'ne object of the invention is thus to overcome the aforementioned disadvantages and papers or to provide cardboard with improved properties, with particular attention to the production of flame-retardant paper is directed in accordance with DlN 4102 B1. To the too Improving properties include one or more of the following properties:
1. Beseitigung der Auswaschbarkeit der Feuerschutzstoffe. 1. Elimination of the washability of the fire protection materials.
2. Vermeidung des Ausblühens und der Anreicherung der Feuerschutzstoffe an der Papieroberfläche, und dadurch bedingt2. Avoidance of blooming and accumulation of fire retardants on the paper surface, and due to this
2a) Verbesserung der Verbundhaftung gegenüber anderen Materialien, z. B. Polyurethanschaum im Kaschierverbund,2a) Improvement of the bond strength compared to other materials, e.g. B. polyurethane foam in a laminated composite,
2b) kein Einfluß des Feuerschutzstoffes auf das Reaktionsverhalten anderer Materialien, z. B. des Polyurethanschaumstoffs,2b) no influence of the fire protection substance on the reaction behavior of other materials, e.g. B. of the polyurethane foam,
2c) keine Verminderung der Wirksamkeit des Feuerschutzmittels, auch bei längerer Lagerung, 2c) no reduction in the effectiveness of the fire retardant, even after long periods of storage,
2d) Ausschaltung von korrosiven Einflüssen,2d) elimination of corrosive influences,
2e) Beseitigung der aussalzenden Wirkung auf die Stabilität von nachträglich aufzubringenden Beschichtungen oder Imprägnierungen (Dispersion, Leim, Farbstoff).2e) Elimination of the salting-out effect on the stability of subsequently applied Coatings or impregnations (dispersion, glue, dye).
3. Erzielung von Sperrschichteigenschaften, ζ. Β. Dichtigkeit gegen Wasser, Wasserdampf, öl, Fett und Gase zur Vermeidung von negativen Einflüssen auf die Isoliereigenschaften von Dämmstoffplatten. 3. Obtaining barrier properties, ζ. Β. Impermeability to water, steam, oil, grease and gases to avoid negative influences on the insulating properties of insulation boards.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der eingangs genannten Art mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 dargelegten Maßnahmen gelöst.This object is achieved according to the invention by a method of the type mentioned with the im characterizing part of claim 1 set out measures solved.
Das Feuerschutzmittel zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch 1 ist durch die im Patentanspruch 4 angegebenen Merkmale charakterisiertThe fire protection means for performing the method according to claim 1 is characterized by the in claim 4 features specified
Feuerschutzmittel gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sind aus der US-PS 27 55 260 bekannt und finden zur feuerhemmenden Ausrüstung von Spanplat-Fire protection means according to the preamble of claim 1 are known from US Pat. No. 2,755,260 for the fire-retardant finishing of chipboard
ten und anderen Bauplatten Verwendung. Aus der US-PS 38 34 937 sind Feuerschutzmittel bekannt, die als Feuerschutzstoffe Guanidin- oder Guanylharnstoffsalze enthalten. Der Anmeldungsgegenstand unterscheidet sich von diesen Druckschriften nach Aufgabe und Lösung.ten and other building boards. From US-PS 38 34 937 fire retardants are known as Fire retardants contain guanidine or guanyl urea salts. The subject of the application differs from these publications for task and solution.
In den Patentansprüchen und der Beschreibung beziehen sich alle Teileangaben auf das Gewicht und bedeuten, soweit nicht anders angegeben, 100 Prozent Feststoff.In the claims and the description, all parts refer to the weight and unless otherwise stated, mean 100 percent solids.
Das Wasser a) ist in 100 Teilen des Feuerschutzmittels der Erfindung in einer Menge von 20 bis 80 Teilen, vorzugsweise 40 bis 60 Teilen und insbesondere etwa 50 Teilen, enthalten.The water a) is in 100 parts of the fire retardant of the invention in an amount of 20 to 80 parts, preferably 40 to 60 parts and especially about 50 parts included.
Das Netzmittel b) ist in 100 Teilen des Feuerschutzmittels in einer Menge von 1 bis 5 Teilen, vorzugsweise 1 bis 3 Teilen und insbesondere etwa 2 Teilen enthalten.The wetting agent b) is in 100 parts of the fire retardant in an amount of 1 to 5 parts, preferably Contain 1 to 3 parts and especially about 2 parts.
Es sind übliche Netzmittel geeignet Bevorzugt sind Alkylarylsulfonsäuren bzw. deren Salze, z. B. Alkylnaphthalinsulfonate. Diese Netzmittel sind üblicherweise in verdünnter Form im Handel erhältlich.Customary wetting agents are suitable. Preferred are alkylarylsulfonic acids or their salts, e.g. B. alkyl naphthalene sulfonates. These wetting agents are usually commercially available in diluted form.
Das Netzmittel bewirkt eine starke Erhöhung der Saugfähigkeit des Papiers, wodurch eine gute Durchdringung und vollständige Umhüllung des Faseranteiles, auch von dicken geleimten Papieren mit über 90 g/m2 möglich ist.The wetting agent greatly increases the absorbency of the paper, which enables good penetration and complete covering of the fiber content, even of thick sized papers with over 90 g / m 2 .
Die als Feuerschutzstoffe verwendeten anorganischen Salze c) sind in 100 Teilen des Feuerschutzmittels in einer Menge von 20 bis 50 Teilen, vorzugsweise 30 bis 40 Teilen und insbesondere etwa 35 Teilen, enthalten.The inorganic salts c) used as fire retardants are in 100 parts of the fire retardant in an amount of 20 to 50 parts, preferably 30 to 40 parts and especially about 35 parts.
Es kommen die üblichen wasserlöslichen anorganischen Salze in Frage. Beispiele hierfür sind in Ulimanns Encyclopädie der Technischen Chemie, Band 17 (1966), Seite 210 beschrieben. Bevorzugt sind einerseits Ammoniumsalze, wie Ammoniumcarbonat und Ammoniumsulfat und andererseits Phosphate. Besonders bevorzugt sind Ammoniumphosphate, wie Diammoniumphosphat und Ammoniumhydrogenphosphat.The usual water-soluble inorganic salts are suitable. Examples of this are in Ulimanns Encyclopedia of Technical Chemistry, Volume 17 (1966), Described on page 210. Ammonium salts, such as ammonium carbonate and ammonium sulfate, are preferred on the one hand and on the other hand phosphates. Ammonium phosphates, such as diammonium phosphate, are particularly preferred and ammonium hydrogen phosphate.
Polyvinylidenchlorid oder Polyesterurethan d) ist in 100 Teilen des Feuerschutzmittels in einer Menge von 2 bis 17 Teilen, vorzugsweise 5 bis 11 Teilen und insbesondere etwa 8 Teilen, enthalten.Polyvinylidene chloride or polyester urethane d) is in 100 parts of the fire retardant in an amount of 2 to 17 parts, preferably 5 to 11 parts and especially about 8 parts.
Es sind die handelsüblichen PVDC-Dispersionen geeignet, wobei das Polymerisat im allgemeinen noch geringe Mengen Comonomere, wie Acrylsäuremethylester, enthält. Solche Dispersionen besitzen etwa 55 Prozent Feststoffgehalt. Geeignete Produkte sind im Handel erhältlich.Commercially available PVDC dispersions are suitable, the polymer generally still contains small amounts of comonomers, such as methyl acrylate. Such dispersions have about 55 percent solids content. Suitable products are commercially available.
Geeignete Polyesterurethane sind ebenfalls als wäßrige Dispersionen im Handel, die z. B. 40 Prozent Feststoff enthalten.Suitable polyester urethanes are also commercially available as aqueous dispersions which, for. B. 40 percent Solid included.
Das Polyvinylidenchlorid oder Polyesterurethan bewirkt beim Trocknen, daß das Feuerschutzmittel auf der Faser fixiert wird und somit ein nachträgliches Wandern an die Papieroberfläche (Ausblühen) nicht mehr möglich ist. Gleichzeitig wird die anfänglich hohe Saugfähigkeit des Papiers siark reduziert.The polyvinylidene chloride or polyester urethane causes the fire retardant to appear on drying the fiber is fixed and therefore no subsequent migration to the paper surface (blooming) more is possible. At the same time, the initially high absorbency of the paper is significantly reduced.
Der Leim e) ist in dem Feuerschutzmittel in einer Menge von 0,1 bis 1 Teilen, vorzugsweise 0,15 bis 0,3 Teilen und insbesondere etwa 0,2 Teilen, enthalten. Geeignet sind alle Leime, die in wäßriger Phase, auch in Anwesenheit des Feuerschutzmittels und des Netzmittels, stabil sind.The glue e) is in the fire retardant in an amount of 0.1 to 1 part, preferably 0.15 to 0.3 parts and especially about 0.2 parts. All glues that are in the aqueous phase are also suitable in the presence of the fire retardant and the wetting agent, are stable.
Durch die Anwesenheit des Leims wird die Wasseraufnahme des Papiers nach Cobb verbessert, beim Arbeiten im bevorzugten Bereich entsprechend einer Volleimung auf weniger als 25 g/mV60 see. Hierdurch wird es ermöglicht, die Papiere später, z. B. mit PVDC-Dispersionen, porenfrei zu beschichten.The presence of the glue improves the water absorption of the paper according to Cobb Working in the preferred range corresponding to a full sizing of less than 25 g / mV60 see. Through this it is made possible to use the papers later, e.g. B. with PVDC dispersions to coat pore-free.
Beispiele für übliche Zusatz- und Hilfsstoffe sind Dispergatoren, Stabilisatoren, Netzmittel, Färbemittel und dergleichen. Bei den vorzugsweise verwendeten wäßrigen Dispersionen der Komponente d) sind solche Hilfsmittel bereits vom Hersteller aus enthalten.Examples of customary additives and auxiliaries are dispersants, stabilizers, wetting agents and colorants and the same. The aqueous dispersions of component d) which are preferably used are such Aids already included by the manufacturer.
Der Gesamtfeststoff des Feuerschutzmittels beträgt 30 bis 60 Gewichtsprozent, vorzugsweise 40 bis 50 Gewichtsprozent und insbesondere etwa 45 Gewichtsprozent. The total solids of the fire retardant is 30 to 60 percent by weight, preferably 40 to 50 percent by weight and especially about 45 percent by weight.
Die Anwendung erfolgt z. B. so, daß man das Feuerschutzmittel auf einer herkömmlichen Dispersionsbeschichtungsmaschine, vorzugsweise mittels Walzenauftrag und Luftbürstenegalisierung, in einer Menge von z. B. 15 bis 25 Gewichtsprozent, bezogen auf Faseranteile des auszurüstenden Papiers, aufträgt und wie üblich trocknet.The application takes place z. B. so that the fire retardant on a conventional dispersion coating machine, preferably by means of roller application and air brush leveling, in an amount of z. B. 15 to 25 percent by weight, based on Fibers of the paper to be finished, applies and dries as usual.
Vorzugsweise erfolgt im Anschluß hieran, ein- oder beidseitig eine Beschichtung der ausgerüsteten Papieroberfläche mit PVDC-Dispersion, z. B. in einer Menge von jeweils 15 g/m-. Wenn das bei der vorhergehenden Ausrüstung verwendete Feuerschutzmittel einen bevorzugten Leimgehalt aufweist, läßt sich * eine gut porenfreie Beschichtung erzielen, so daß das beschichtete Papier zusätzlich gute Dichtigkeitseigenschaften besitzt.This is preferably followed by a coating of the finished paper surface on one or both sides with PVDC dispersion, e.g. B. in an amount of 15 g / m-. If that was the case with the previous one Equipment used has a preferred glue content, can * a good Achieve pore-free coating, so that the coated paper also has good sealing properties owns.
Darüber hinaus kann man die zusätzlich mit einer PVDC-Beschichtung versehenen Papiere schwarz einfärben oder zusätzlich mit einem Aluminiumbronzestrich versehen, um insoweit eine optische Anpassung an die im Handel befindlichen Abdeckungen zu erreichen.In addition, the papers, which are additionally provided with a PVDC coating, can be colored black or additionally provided with an aluminum bronze line in order to achieve a visual adaptation to reach the covers available in stores.
Nach dem Verfahren der Erfindung lassen sich flammhemmend ausgerüstete Papiere nach DlN 4102 BI oder B2 herstellen, insbesondere auch Papiere mit erhöhtem Flächengewicht von über 70 g, z. B. bis zu 250 g. Bisher müssen für die Abdeckung von Dämmplatten, z. B. von Polyurethan-Schaumplatten, aluminiumbeschichtete Abdeckungen verwendet werden, die erheblich teuerer sind.According to the method of the invention, papers with a flame-retardant finish can be obtained Produce DIN 4102 BI or B2, in particular also papers with an increased basis weight of over 70 g, z. B. up to 250 g. So far, for covering insulation panels, e.g. B. of polyurethane foam sheets, aluminum-coated covers are used, which are considerably more expensive.
Das zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung verwendete Papier unterliegt keinen besonderen Beschränkungen; geeignet ist z. B. üblicher Kraftliner.The paper used to carry out the method of the invention is not particularly limited Restrictions; suitable is e.g. B. usual Kraftliner.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Verfahren der Erfindung so durchgeführt, daß man das Papier zunächst mit einem Gemisch ausIn a preferred embodiment, the process of the invention is carried out so that the Paper first with a mixture of
a) Wasser,a) water,
b) Netzmittel, undb) wetting agents, and
c) anorganischen Salzenc) inorganic salts
imprägniert und hierauf ein Gemisch ausimpregnated and then a mixture of
a) Wasser,a) water,
c) anorganischen Salzen,c) inorganic salts,
d) Polyvinylidenchlorid oder Polyesterurethan, undd) polyvinylidene chloride or polyester urethane, and
e) Leime) glue
aufbringt, wobei das erste und zweite Gemisch jeweils gegebenenfalls übliche Zusatz- und Hilfsstoffe enthalten. applies, the first and second mixtures each optionally containing customary additives and auxiliaries.
Die Gewichtsanteile der Komponenten a) bis e) werden hierbei nach Maßgabe der gewünschten Ausrüstung ausgewählt.The proportions by weight of components a) to e) are here depending on the desired Equipment selected.
Ganz allgemein beträgt bei dem erfindungsgemäß flammhemmend ausgerüsteten Papier die Trockenaufnahme an dem aus den Komponenten a) bis e) bestehenden Feuerschutzmittel 150 bis 350 g/kg Papier,In the case of paper with a flame-retardant finish according to the invention, the dry absorption is very generally on the fire protection agent consisting of components a) to e) 150 to 350 g / kg paper,
vorzugsweise 200 bis 300 g/kg und insbesondere etwa 250 g/kg.preferably 200 to 300 g / kg and in particular about 250 g / kg.
Im folgenden ist die Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigtThe invention is described below with reference to the drawings. It shows
F i g. 1 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäß hergestelltes flammhemmend ausgerüstetes Papier undF i g. 1 shows a cross section through an inventive manufactured paper and flame retardant
F i g. 2 einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines flammhemmend ausgerüsteten Papiers.F i g. 2 shows a cross section through a further embodiment of a paper with a flame-retardant finish.
Das Papier von F i g. 1 besteht aus einem Kraftliner 1 mit einem Flächengewicht von 120 g. Die Papierfasern 2 des Kraftliners sind von dem aus der Tabelle ersichtlichen Feuerschutzmittel durchdrungen bzw. überzogen.The paper from F i g. 1 consists of a Kraftliner 1 with a basis weight of 120 g. The paper fibers 2 of the kraftliner are penetrated or penetrated by the fire protection agent shown in the table. overdrawn.
Hierbei wurde der Kraftliner zunächst mit einer Lösung eines Teils der anorganischen Salze in einem Teil des Wassers unter Zusatz des Netzmittels imprägniert. Nach Trocknung wurde dann ein Gemisch aus der Polyvinylidenchloriddispersion, dem Leim und den verbleibenden Anteilen an anorganischem Salz und Wasser aufgebracht. Das flammhemmend ausgerüstete Papier besitzt dann ein Gesamtflächengewicht von 145 g/m2, d. h. die atro-Aufnahme an Feuerschutzmittel beträgt 25 g/m2.Here, the kraftliner was first impregnated with a solution of part of the inorganic salts in part of the water with the addition of the wetting agent. After drying, a mixture of the polyvinylidene chloride dispersion, the glue and the remaining proportions of inorganic salt and water was then applied. The flame-retardant paper then has a total weight per unit area of 145 g / m 2 , ie the atro absorption of fire retardant is 25 g / m 2 .
r> Tabelle r > table
Bestandteilcomponent
Gewichtsteile Parts by weight
Wasser 150Water 150
Netzmittel (100% Feststoff) 5Wetting agent (100% solids) 5
anorganische Salze (100% Feststoff) 100inorganic salts (100% solids) 100
PVDC-Dispersion (55% Feststoff) 36PVDC dispersion (55% solids) 36
Leim (100% Feststoff) 3Glue (100% solids) 3
In Fig.2 ist das Papier zusätzlich beidseitig mit Beschichtungen 3 aus jeweils 15 g/m2 Polyvinylidenchlorid versehen. Das Gesamtflächengewicht beträgt somit 175 g/m2.In FIG. 2, the paper is additionally provided on both sides with coatings 3 each made of 15 g / m 2 of polyvinylidene chloride. The total weight per unit area is thus 175 g / m 2 .
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (1)
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- 1979-12-05 DE DE19792948974 patent/DE2948974C2/en not_active Expired
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8331 | Complete revocation |